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Resiliente Abfluss- und Stauregelung der Wasserstraßen bei extremen Niederschlagsereignissen

Abflussprognosen zur Bewältigung von Extremwetterlagen Um das Transportaufkommen in Deutschland auch unter schwierigen Bedingungen zu bewältigen und dies aufrecht zu erhalten bzw. zu steigern, sind verkehrsträgerübergreifende Lösungsansätze notwendig. Ziel dieses Projekt ist es, die Resilienz und die Verfügbarkeit des Verkehrsträgers Wasserstraße bei extremen Wetterereignissen zu erhöhen. Aufgabenstellung und Ziel Etwa 3.000 km der Bundeswasserstraßen sind mit Staustufen ausgebaut, die meist aus einem beweglichen Wehr, einer Schleuse und einem Laufwasserkraftwerk bestehen. Durch das Ändern des Abflusses über das Kraftwerk und über das Wehr hält ein lokaler Regler den gewünschten Oberwasserstand innerhalb der vorgegebenen Stauzieltoleranz. Die Abfluss- und Stauregelung soll dabei mehrere, mitunter gegensätzliche Ziele erfüllen: Einhaltung des Stauziels innerhalb der festgelegten Toleranz, Verminderung von Abflussschwankungen, optimale Nutzung der Wasserkraft und Minimierung des Verschleißes der Wehrverschlüsse. Im Zuge des Klimawandels ist mit einer Zunahme extremer Wetterereignisse zu rechnen. Die Abfluss- und Stauregelung steht gerade in Niedrigwasserperioden vor wachsenden Herausforderungen. Schwankungen des Abflusses sind in diesen Phasen schwierig auszugleichen und Über- bzw. Unterschreitungen der Stauzieltoleranz sind nicht auszuschließen. Dadurch entsteht eine Gefahr für die Schifffahrt. Ziel des vorgestellten Vorhabens ist es, anhand einer fundierten Datenanalyse und der Methode des maschinellen Lernens Zusammenhänge zwischen Niederschlagsereignissen und Abflussschwankungen vertieft zu untersuchen. Zusätzlich sollen Abflussprognosen erstellt werden, welche die Abfluss- und Stauregelung unterstützen. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Die Verwendung maschinellen Lernens für Abflussvorhersagen auf der Basis von Niederschlags- und Zuflussdaten stellt ein vielversprechendes Werkzeug für die WSV dar. Prognosen schaffen einen vorausschauenden Handlungsspielraum für die Abfluss- und Stauregelung, sodass starke Wasserstandsund Abflussschwankungen minimiert und damit die Sicherheit und Leichtigkeit der Schifffahrt erhöht werden. Die Resilienz der Wasserstraße wird dadurch auch unter den zunehmenden Auswirkungen des Klimawandels gesteigert. Untersuchungsmethoden Das Verfahren wird exemplarisch an einer Stauhaltung der Mosel getestet. Die Niederschlagsdaten des Einzugsgebiets der Stauhaltung werden vom Deutschen Wetterdienst im Rahmen der Zusammenarbeit im BMDV-Expertennetzwerk bereitgestellt. Die Pegeldaten der oberliegenden Stauhaltung sowie die der untersuchten Stauhaltung selbst werden von der WSV zur Verfügung gestellt. In einem ersten Schritt werden die Pegeldaten untersucht. Anhand einer Kreuzkorrelation können Abhängigkeiten zwischen dem oberliegenden Pegel und dem Pegel in der untersuchten Stauhaltung aufgezeigt werden. In einem weiteren Schritt werden ebenfalls die Niederschlags- und Wehrdaten betrachtet und deren Zusammenhang mit den Pegeldaten untersucht. Zusätzlich wird eine Methode erarbeitet, um Wasserstandsschwankungen so zu filtern, dass die Werte möglichst unbeeinflusst von Schleusungen und Schifffahrt sind. Im Anschluss an die Aufbereitung der Daten wird nach einer geeigneten Methode des Maschinellen Lernens (ML) gesucht. Dabei werden unterschiedliche ML-Modelle in Python implementiert und trainiert. Der vielversprechendste Modelltyp soll weiter genutzt und mit unterschiedlichen Parametrierungen getestet werden. Hierbei wird immer auf einen Prognosezeitraum von drei Stunden hingearbeitet. Für die Abfluss- und Stauregelung ist eine dreistündige Prognose wünschenswert, um Schwankungen des Abflusses effektiv zu bewältigen.

Klima- und kapazitätsoptimierte Logistik (Los 1)

Generalwildwegeplan

Der Generalwildwegeplan (GWP) ist eine eigenständige ökologische, in erster Linie waldbezogene Fachplanung des Landes für einen landesweiten Biotopverbund und ist integrativer Bestandteil eines nationalen bzw. internationalen ökologischen Netzwerks von Wildtierkorridoren. Der GWP zeigt die teilweise letzten verbliebenen Möglichkeiten eines großräumigen Verbundes für wald- und gehölzgebundene Arten in der bereits weiträumig stark fragmentierten Kulturlandschaft Baden-Württembergs auf. Die Korridore haben eine Zielbreite von mindestens 1000 m und werden hinsichtlich ihrer Bedeutung auf landschaftlicher Maßstabsebene (International, National, Land) kategorisiert. Zusätzlich werden die Wildtierkorridore in Abstimmung mit der LUBW bezüglich ihrer Bedeutung für den großräumigen Verbund von Offenlandlebensräumen (Multifunktionalität hinsichtlich trockener, mittlerer und feuchter Standorte) beurteilt. Korridorabschnitte, an denen, aufgrund von Bebauung oder anderer, für Wildtiere ungeeigneter Landnutzung die Zielbreite von 1000 m nicht erreicht wird, werden als Engstellen bezeichnet. Hier wird zwischen Engstellen ohne durchgängiges bzw. mit stark fragmentiertem Gehölz- oder Waldband und Engstellen mit durchgängigen Deckungsstrukturen, an denen eine Durchlässigkeit für wandernde Wildtiere eher gegeben ist, unterschieden. Die Wiedervernetzungsabschnitte kennzeichnen Abschnitte, an denen Verkehrsinfrastruktur mit starker Barrierewirkung (Straßen und Schienen) die Wildtierkorridore schneidet und an denen voraussichtlich Maßnahmen zur Wiedervernetzung für eine sichere Querung notwendig sind. Hier wird auf Grundlage der Barrierewirkung des Verkehrsträgers und der Bedeutung des jeweiligen Wildtierkorridors zwischen Wiedervernetzungsabschnitten mit sehr hoher, hoher und mittlerer Relevanz unterschieden. Stand September 2025, weitere Informationen zum Generalwildwegeplan finden Sie unter www.fva-bw.de/generalwildwegeplan.

Instandsetzung von Schleusenanlagen unter Betrieb

Instandsetzungsmaßnahmen an Schleusen mit einer Kammer bedingen bislang eine Außerbetriebnahme der Schleusenanlage und damit eine Unterbrechung der Schifffahrt. Mit diesem Vorhaben wird das Ziel verfolgt, Ansätze für eine Instandsetzung unter Betrieb, also innerhalb zu definierender Zeitfenster pro Tag zu erarbeiten. Aufgabenstellung und Ziel Die Wasserstraßen und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) verfügt über etwa 260 Schleusenanlagen mit lediglich einer Schleusenkammer. Angesichts der Altersstruktur und des baulichen Zustands zeichnet sich bei diesen Bauwerken kurz- oder mittelfristig ein erheblicher Instandsetzungsbedarf ab, sofern eine weitere mittel- oder langfristige Nutzung der Schleusenanlage beabsichtigt wird. Die Durchführung grundlegender Instandsetzungsmaßnahmen am Massiv- oder am Stahlwasserbau bedingt bei Schleusenanlagen mit nur einer Schleusenkammer eine Außerbetriebnahme der gesamten Schleusenanlage und damit eine Unterbrechung zumindest der durchgängigen Schifffahrt auf der zugehörigen Wasserstraße. Für die Grundinstandsetzung des Massivbaus einer Schleusenanlage mit konventionellen Bauverfahren sind selbst unter günstigen Randbedingungen Mindestbauzeiten von etwa zwei Jahren erforderlich. Der Zustand einzelner Schleusenanlagen an einer Wasserstraße differiert selbst bei gleicher oder annähernd gleicher Bauweise und Errichtungszeit stark. Ein unmittelbarer Instandsetzungsbedarf der einzelnen Schleusenanlage an einer Wasserstraße tritt unter reich technischen Gesichtspunkten im Regelfall zu sehr unterschiedlichen Zeitpunkten auf. Die gleichzeitige, zumindest teilweise prophylaktische, Instandsetzung aller Schleusenanlagen an einer Wasserstraße während einer mehrjährigen Gesamtsperrung dürfte vor diesem Hintergrund genauso wenig ein akzeptabler Weg sein wie wiederkehrende Unterbrechungen der Schifffahrt immer dann, wenn eine weitere Anlage zur Instandsetzung ansteht. Ein Ersatzneubau einzelner instandsetzungsbedürftiger Schleusenanlagen parallel zum weiterlaufenden Betrieb der vorhandenen Anlage dürfte zwar fallweise, nicht aber bei allen 260 Einkammerschleusen realisierbar sein. Vor diesem Hintergrund ist die Frage zu beantworten, ob umfassende Instandsetzungsmaßnahmen an Schleusenanlagen zur Sicherstellung einer weiteren mittel- oder langfristigen Nutzung nicht auch innerhalb bestimmter täglicher Zeitfenster von beispielsweise 12 Stunden, in denen die Schifffahrt kurzzeitig unterbrochen wird, gegebenenfalls in Kombination mit einzelnen mehrtägigen Schifffahrtssperrungen, realisiert werden können. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Für die Binnenschifffahrt sind immer wiederkehrende längerfristige Unterbrechungen des Verkehrs auf ihren Wasserstraßen nicht akzeptabel. Umfahrungsmöglichkeiten bestehen im Regelfall nicht ober bedingen einen erheblichen wirtschaftlichen Mehraufwand, welcher die Konkurrenzfähigkeit dieses Verkehrsträgers grundsätzlich in Frage stellen würde. Längere Sperrungen würden auch zu Verkehrsverlagerungen führen, die nach Abschluss der Maßnahme wieder für die Schifffahrt zurückgewonnen werden müssten. Untersuchungsmethoden Um künftig eine Instandsetzung von Einkammerschleusen unter Betrieb zu ermöglichen, müssen die vorliegenden Erkenntnisse auf diesem Themengebiet zusammengetragen und weitergehende Untersuchungen angestellt werden. Dabei ist eine modulare Betrachtung der verschiedenen Bauwerksteile (z. B. Kammerwände, Kammersohle, Unterhaupt, Oberhaupt) und der im Rahmen der Instandsetzung anfallenden Teilprozesse (z. B. Betonabtrag, Reprofilierung, Austausch Stahlwasserbau, Austausch Ausrüstung etc.) sinnvoll. Hierbei wird die gesamte Bandbreite der bauwerks- und standortabhängigen Randbedingungen von Einkammerschleusenanlagen der WSV, wie z. B. Altbetonqualität, Bewehrungssituation oder Hubhöhe, berücksichtigt. (Text gekürzt)

Klimaforschungsplan KLIFOPLAN, Potentiale für eine weitergehende Elektrifizierung (PowEr)

Aus Gründen der Energieeffizienz, Ressourcenschonung und Treibhausgas-Minderung zeichnet sich ab, dass die Verkehrsarten möglichst elektrifiziert werden sollten. Sofern das nicht möglich ist, muss der Endenergiebedarf durch andere Kraftstoffe gedeckt werden, die langfristig treibhausgasneutral her- und bereitgestellt werden müssen. Batterien wurden in den letzten Jahren deutlich leistungsfähiger (gravimetrische und volumetrische Energiedichte) und werden auch absehbar noch besser und günstiger. Zukünftig sollten dadurch weitere Verkehrsmodi batterieelektrisch betrieben werden können und andere noch umfassender als bisher. Dies ermöglicht geringere Bedarfe an anderen Endenergieträgern und einen geringeren Energiebedarf. Im Vorhaben sollen die jetzigen und insbesondere zukünftigen Möglichkeiten der Batterie-Technik in Anwendungen des Verkehrs detailliert untersucht werden. Die verkehrsträgerseitigen Anforderungen der jeweiligen charakteristischen Segmente der Verkehrsarten (z.B. Fähren, Binnenschiffe, Zweiräder, Linienbusse) an die Energieversorgung müssen dazu detailliert aufgeschlüsselt werden, um diese anschließend ggf. wieder clustern zu können. Welche Arten von Energiespeichern werden dafür benötigt bzw. jetzt schon entwickelt, welche Kostenentwicklungen sind zu erwarten? Batterietechnisch sind alle Ansätze zu identifizieren, die in den nächsten 2 bis 3 Dekaden aus heutiger Sicht relevant werden könnten. Die Beurteilung erstreckt sich auch auf die Risiken der Technik und die Kritikalität von Rohstoffen. Für die auch zukünftig nicht realistisch elektrifizierbaren Verkehrsträger wäre zu untersuchen, welche Energieträger (PtG-H2, PtG-Methan, PtL) und Antriebe dann, unter Berücksichtigung der Energieeffizienz, Ressourcen und THG-Minderung, als geeignete Alternative erscheinen. Diese Arbeiten sind die Grundlage für eine Abschätzung des zukünftigen Endenergie- und Primärenergiebedarfs im Verkehr, was in drei Szenarien ermittelt werden soll.

Führung der Geschäftsstelle für den Forschungsverbund Leiser Verkehr

Transformationspfade für eine nachhaltige Gestaltung regionaler Mobilitätsverflechtungen in der Regiopole Mittlerer Oberrhein, Teilprojekt: Netzwerkmanagement, Verbandskommunikation und Raumplanung

Entwicklung eines statistischen Modells zur kontinuierlichen Erhebung von Verkehrsleistungsdaten im Gefahrguttransport

Gegenstand des von Kessel + Partner, IVT e.V. und BAG gemeinsam bearbeiteten Projekts ist die Entwicklung eines statistischen Modells, in dessen Rahmen die vom Statistischen Bundesamt laufend bzw. periodisch ermittelten aggregierten Aufkommens- und Leistungsdaten vom Gefahrguttransport (differenziert nach Gefahrgutklassen und Verkehrsrelationen) mit Individualdaten zur Struktur von Transportketten sowie zum Entscheidungsverhalten bei der Transportmittelwahl im Gefahrgutverkehr verknüpft werden, um die von Gral benötigten verkehrsträger- und streckenbezogenen Expositionsgrößen differenziert nach Gefahrklassen zu erhalten.

Klima- und kapazitätsoptimierte Logistik (Los 4)

Verkehrserhebungen (Verkehrsmengenkarte)

Hinweis Verkehrsmengenkarten DTVw Die Abteilung Verkehrsmanagement ist für die Durchführung und Auswertung von Verkehrserhebungen zuständig, die für die Behörden des Landes Berlin für die Zwecke der Verkehrslenkung und -planung sowie Stadtplanung benötigt werden. Grundlage ist das im Stadtentwicklungsplan Verkehr dargestellte und regelmäßig fortgeschriebene übergeordnete Straßennetz von Berlin . Dazu gehören insbesondere die Erfassung des fließenden und ruhenden Verkehrs auf den Straßen und öffentlichen Geländen des Landes Berlin, aber auch Geschwindigkeitsmessungen für statistische Zwecke, Rückstaulängenerfassung. Verkehrserhebungen werden schwerpunktmäßig von zwei Arbeitsbereichen angefordert: den Straßenverkehrsbehörden Die Straßenverkehrsbehörde ist z.B. dazu verpflichtet, den Pegel des Lärms tags und nachts zu ermitteln, bevor sie straßenverkehrsbehördliche Maßnahmen anordnet (Schutz der Wohnbevölkerung vor Lärm, § 45 Abs. 1 Nr. 3 StVO; Lärmschutz-Richtlinien-StV). Dazu ist die Angabe von Verkehrsbelastungen für die entsprechenden Straßen erforderlich. Es dürfen nur Daten verwendet werden, die zeitnah das aktuelle Verkehrsgeschehen abbilden. Ähnliche Vorschriften gelten vor der Anordnung von Lichtsignalanlagen / Ampeln, bei Lkw-Fahrverboten etc. den planenden Abteilungen der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt. Zur Erfüllung der Pflichtaufgaben im Bereich der Verkehrsplanung und des Verkehrsmanagements ist die Bereitstellung aktueller Daten zur Verkehrsbelastung unabdingbar. Erhebungsschwerpunkte sind dabei: Vorbereitung von Planungsverfahren Erhebungen im Zusammenhang mit der Beseitigung von Unfallschwerpunkten Erhebungen in Zusammenhang mit der Einrichtung von Busspuren Erhebungen im Zusammenhang mit dem Bau und der Planung von Lichtsignalanlagen Qualifizierte Fortschreibung der Verkehrsmodelle Standardisierte Verfahren zur Wirtschaftlichkeitsberechnung Fortschreibung der Gesamtverkehrsentwicklung verschiedener Verkehrsträger auf der Basis aktueller Verkehrsstärken (durchschnittlicher täglicher Verkehr, DTV-Werte) werden Emissionskataster für Luftverunreinigungen und Lärmbelastungen aufgestellt Weitere Erkenntnisse aus den Verkehrsdaten des Landes Berlin finden Sie – bezogen auf den DTV – auch hier: Umweltatlas Berlin: Verkehrsmengen DTV Die aktuellen Daten und die Jahresberichte sind auf folgender Seite abrufbar: Zählstellen und Fahrradbarometer: Fahrradverkehr in Zahlen Die Verkehrsmengenkarte DTVw 2019 wurde überarbeitet und enthält im Vergleich zur Vorgängerversion vereinzelt neue Werte. Die einzelnen Änderungen sind in einer Übersicht dargestellt. Die geänderten Werte werden ausschließlich im FIS-Broker auf den aktuellen Stand gebracht. Die PDF-Versionen der Karte und des Ergebnisberichts werden nicht aktualisiert.

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