Kann der Ausbau der Hafeneinfahrten an der deutschen Nord- und Ostseeküste mit dem Trend zu immer größeren Schiffe mithalten? Und wie können etwa Schleusenbauwerke an Flüssen und Kanälen für den Binnenschiffsverkehr mit überlangen Großmotorgüterschiffen fit gemacht werden? Leidet die Sicherheit des Verkehrs, wenn immer größere Schiffe die Wasserstraßen befahren? Mit den beiden Schiffsführungssimulatoren der BAW lassen sich Maßnahmen zur Verbesserung der Sicherheit und der Qualität der Wasserstraßen schon in der Planungsphase überprüfen und Engpässe ihrer Befahrbarkeit analysieren. Der Trend zu immer größeren Schiffen erhöht die Anforderungen an See- ebenso wie an Binnenschifffahrtsstraßen. Kurzum, es wird allenthalben enger. Noch vor wenigen Jahrzehnten reichte es beispielsweise völlig aus, für die Trassenplanung in Binnengewässern die Fahrspurbreite und damit den Flächenbedarf eines Schiffes aus dem zu fahrenden Kurvenradius, den Schiffsabmessungen und dem Driftwinkel, den das Schiff in der Kurvenfahrt einnimmt, zu berechnen. Aber schon im Zuge des Wasserstraßenausbaus nach Berlin zu Beginn der 1990er Jahre zeigten sich deutlich die Grenzen dieses geometrischen Bemessungsverfahrens: Die bis dahin angestrebten Mindestradien von 600 m für 185 m lange Schubverbände und 110 m lange Großmotorgüterschiffe hätten zum Beispiel beim Ausbau der Havel bei Berlin zu gewaltigen Landschaftsveränderungen in einem Naturschutzgebiet geführt.
Hauptverwaltung Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt, Oberste Naturschutzbehörde Senatsverwaltung für Stadtentwicklung, Bauen und Wohnen Berliner Forsten Bezirke Untere Naturschutzbehörden Umweltämter Friedhofsverwaltungen Die Landesbeauftragte für Naturschutz und Landschaftspflege (LB) berät in allen Fragen des Naturschutzes. Der Sachverständigenbeirat beschließt Empfehlungen zu grundsätzlichen und aktuellen Fragen von Naturschutz und Landschaftspflege in Berlin Die Landesbeauftragte erstellt oder koordiniert fachliche Grundlagen, z.B. zur Flora Berlins, zu Roten Listen oder zu naturschutzfachlichen Bewertungen. Die Landesbeauftragte organisiert und leitet: Vorträge, Tagungen, Ausstellungen, Führungen und naturschutzfachliche Fortbildungen; gibt Interviews und erstellt Pressemitteilungen, Broschüren und CDs. Die Landesbeauftragte berät und erteilt Auskünfte in grundsätzlichen und speziellen naturschutzfachlichen Fragen. Behörden/Vereine verschiedene Senatsverwaltungen, Landesumweltamt Brandenburg, Bundesamt für Naturschutz, ehrenamtliche Naturschützer und Vereine, speziell Berliner Landesarbeitsgemeinschaft Naturschutz (BLN), Botanischer Verein von Berlin und Brandenburg, Ökowerk und Stiftung Naturschutz Institutionen im Bauwesen Grün Berlin GmbH, Bauträger im Siedlungsbau, Straßen -, Bahn – und Wasserstraßenbau Forschung Kooperation mit den Berliner Universitäten Politik Abgeordnetenhaus von Berlin, Bundesumweltministerium Denkmalschutz Landesdenkmalamt/Gartendenkmalpflege, Stiftung Preußische Schlösser und Gärten Botanische Gärten Botanischer Garten Berlin-Dahlem, Botanischer Garten Potsdam Weitere Institutionen u.a. Pflanzenschutzamt, Planungs- und Ingenieurbüros, Bürgerinitiativen, Privatpersonen, spez. Nutzergruppen, Schulen, Freilandlabore
Der Datensatz enthält alle städtischen Nivellementpunkte (Höhenpunkte) mit der aktuellen Höhe. Gleichzeitig werden Skizzen und Fotos zur Identifikation der Punkte bereitgestellt. Höhenfestpunkte bilden die Grundlage für weitere Detail- und Ingenieurvermessungen, z.B. für den Straßenbau, Eisenbahn- und Wasserstraßenbau, für die Herstellung von topographischen Karten und geophysikalische Arbeiten.
1.1 Ingenieurwissenschaftliche Fragestellung und Stand des Wissens: Im Bereich des Verkehrswasserbaus werden Betonoberflächen durch Hydroabrasion in unterschiedlicher Ausprägung beansprucht (Tosbecken, Wehrrücken, Sparbeckenzuläufe, Schleusensohlen, Schleusenkammerwände). Ein Verschleiß der Betonoberflächen erfolgt insbesondere durch die im Wasser mitgeführten Feststoffe, die eine kombinierte schleifende und stoßende Beanspruchung auf die Betonoberflächen ausüben können. Der Grad der Beanspruchung wird unter anderem durch die Fließgeschwindigkeit des Wassers und durch Anteil, Härte, Form und Größe der Feststoffe im Wasser beeinflusst. Auf europäischer Ebene wird der Verschleißwiderstand im Regelwerk der EN 206-1 nicht gesondert behandelt. Im nationalen Anwendungsdokument der DIN 1045-2 wird zur Beschreibung der Intensität der mechanischen Verschleißbeanspruchung eine Expositionsklasseneinteilung XM1 bis XM3 vorgenommen. Diese wurde bei der Erarbeitung der ZTV-W LB 215 bzw. 219 übernommen. Inwiefern die im Wesentlichen aus Verkehr herrührende Expositionsklassensystematik der DIN 1045-2 auch die Hydroabrasion angemessen beschreibt, ist ungewiss. Eine Überprüfung und ggf. Anpassung der Regelungen wäre daher erforderlich. Auch auf der Widerstandsseite, die durch den Beton beschrieben wird, sind noch viele Fragen offen, beispielsweise in wiefern die deskriptiven Regelungen der DIN 1045-2 zur Sicherstellung eines ausreichenden Widerstandes gegenüber Verschleiß durch Hydroabrasion angemessen sind. Der Betonoberfläche kommt eine wichtige Bedeutung zu, da die Beanspruchung stets von der Oberfläche her stattfindet. Derzeit existiert kein standardisiertes Prüfverfahren mit festgeschriebenen Abnahmekriterien, welches diese kombinierte Beanspruchung zufrieden stellend abbilden kann. Aussichtsreiche Untersuchungsmethoden basieren derzeit auf der Verschleißprüfmaschine nach Bania (Bania, A., 1989). Weiterentwicklungen dieser Prüfeinrichtung werden in (Haroske, G., 1998), (Vogel, M.; Müller, H. S., 2009) beschrieben. In der BAW wurde in der Vergangenheit die Unterwassermethode nach ASTM C1138M zur Untersuchung des Widerstands gegenüber Hydroabrasion verwendet. In (Helbig, U.; Horlacher, H.-B. (2007)) wird auf Betonuntersuchungen mit einer Versuchseinrichtung in Anlehnung an das Prüfgerät zur Bestimmung der Abriebbeständigkeit von Geotextilien nach RPG (RPG, 1994) verwiesen. 1.2 Bedeutung für die WSV: Hydroabrasion ist eine Beanspruchung des Betons, die wesentlich im Verkehrswasserbau auftreten kann. Bei Bauwerken wie beispielsweise Tosbecken oder Wehrrücken, die einer solchen Beanspruchung ausgesetzt sind, ist es daher von zentraler Bedeutung, dort Betone oder Betonersatzsysteme einzusetzen, die der Beanspruchung einen ausreichenden Widerstand entgegensetzen. Aufwendige Instandsetzungen derartiger Bauteile sollen damit künftig möglichst vermieden bzw. erforderliche Instandsetzungsmaßnahmen dauerhaft gegenüber dieser Beanspruchung ausgeführt werden.
Ziel dieses Projekt ist es, die Schifffahrt auch bei Niedrigwasser zu erhalten, und dabei eine sichere und leichte Navigation zu ermöglichen. Hierfür werden Anpassungsoptionen analysiert und fahrdynamisch untersucht. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der minimalen Fahrrinnenbreite für eine sichere und leichte Schifffahrt. Besonders durch die Anpassungsoption Fahrrinne in der Fahrrinne' können durch Ausnutzung vorhandener Übertiefen im Rahmen der nautischen Möglichkeiten heutiger Schiffe und durch die Begrenzung auf Mindestbreiten die Kosten für die Tieferunterhaltung verringert werden. Die Mindestbreiten werden mit Hilfe eines fahrdynamischen Modells bestimmt, das zunächst um die Instabilität des Schiffspfades, die verminderte Ruderwirkung bei geringen Wassertiefen, um moderne Steuereinrichtungen, Autopiloten und verbesserte Informationssysteme auf zukünftigen Schiffen ergänzt wird. Der Einfluss von menschlichen Fähigkeiten und evtl. häufigere Fahrfehler durch erhöhte Anforderungen in Engpässen wird durch den sogenannten human factor erfasst. Erkenntnisse dieser Untersuchungen dienen als Entscheidungsgrundlage für die Planung und Umsetzung zukünftiger Maßnahmen.
Problemstellung und Ziel: Die Deichabdeckung weicht in Abhängigkeit des Deichbaumaterials, der Einbaubedingungen, der Rissbildung, der Grasnarbe, der Bodenstruktur, Wühlgängen, Einbauten, der Zeit und Höhe des hydraulischen Ereignisses, vorhergehender meteorologischer Ereignisse sowie Aufsättigung des Deichkerns unterschiedlich stark auf, was zu einem Deichversagen führen kann. Des Weiteren wirken im Sturmflutfall Wellenangriff und Wellenüberlauf auf die Grasnarbe und die Deichabdeckung, wodurch diese erodieren kann. Der Einfluss aller Faktoren und die jeweiligen Abhängigkeiten sollen im Feld bzw. im Labor ermittelt und in einem numerischen Modell zusammengeführt werden. Durch die Verwendung eines numerischen Modells, können sich Versagensmechanismen frei entwickeln und sich überlagernde physikalische Phänomene zusammen berücksichtigt werden. Bedeutung für die WSV: Für den Festlandschutz sind funktionstüchtige und widerstandsfähige Deiche gegenüber den Einwirkungen aus Sturmfluten - vor dem Hintergrund eines säkularen Meeresspiegelanstiegs - unerlässlich. Im Rahmen von Ausbauprojekten von Bundeswasserstrassen im Tidebereich werden Deichschäden sowie Schäden im Hinterland häufig auf den Wasserstrassenausbau zurückgeführt. Im Rahmen der Unterhaltung von Bundeswasserstrassen fallen große Mengen an Baggergut an. In Kenntnis des säkularen Meeresspiegelanstiegs sind Deichverstärkungsmaßnahmen erforderlich. Zur Bewertung zu verstärkender Deichquerschnitte mit Baggergut (Kubatur, Zusammensetzung) auf bestehenden Deichen sollen die physikalischen und numerischen Untersuchungen herangezogen werden. Durch die numerische Simulation können auftretende Schäden auf verursachende Mechanismen zurückgeführt werden. Die Ursachen können benannt und verhindert werden. Untersuchungsmethoden: Mittels Feld- und Laborversuchen werden die Eigenschaften von charakteristischen Deichabdeckmaterialien (Klei (SUIST, TL, TM, TA), Mergel (ST, TL), Baggergut) unter unterschiedlichen meteorologischen Ereignissen (Starkregen, Dauerregen, Trockenperiode) an unterschiedlich alten Deichquerschnitten (schwarz, 5 Jahre, älter als 15 Jahre - zur Erfassung von Alterungseinflüssen und Bioturbation auf die Bodenstruktur) und zu unterschiedlichen Jahreszeiten bestimmt. usw.
Problemstellung und Ziel: Mit Einführung der überarbeiteten ZTV-W, LB 210 im Jahr 2006 wurden gleichzeitig die Richtlinie zur Prüfung mineralischer Weichdichtungen im Verkehrswasserbau (RPW) zur Prüfung der Eignung von Erdstoffen zur Verwendung als Dichtungsbaustoff verankert. Zum Nachweis der Erosionsstabilität sind in dieser Richtlinie der Zerfallsversuch nach Endell und der Pin-Hole-Test aufgeführt. Für beide Verfahren gelten bisher keine wissenschaftlich abgesicherten Ausschlusskriterien. Eindeutige und reproduzierbare Kriterien sind jedoch besonders im Hinblick auf lnderübergreifende Ausschreibungsverfahren unerlässlich, im bei der Vergabe entsprechender Baumaßnahmen nachvollziehbare und gerichtlich nicht angreifbare Kriterien zur Verfügung zu stellen. Bedeutung für die WSV: Neben der Notwendigkeit eindeutiger Materialparameter für eine konfliktfreie Vergabepraxis ist die Frage nach der Erosionsstabilität von Dichtungsbaustoffen auch vor den Hintergrund immer enger werdender Haushaltsmittel beim Bau neuer bzw. bei der Unterhaltung vorhandener Wasserstraßen zu betrachten. Zukünftig kann es erforderlich werden, vorhandene Kanalstrecken mit höheren Schiffsgrößen bzw. Abladetiefen als ursprünglich geplant zu beanspruchen. Es ist zu befürchten, dass die dabei auftretenden höheren Strömungsbelastungen in bisher ungedichteten Kanalstrecken abhängig von der Erosionsneigung des ungeschützten Sohlmaterials zu Schaden führen. Um dieses Schadenspotenzial besser verifizieren zu können, sind entsprechende Kenntnisse und Untersuchungen zur Erosionsneigung der im Sohlbereich anstehenden Böden unerlässlich. Untersuchungsmethoden: Zur Verifizierung und zur Feststellung der Reproduzierbarkeit der bisher verwendeten Versuche ist vorgesehen, im geotechnische Labor der BAW Karlsruhe mehrere unterschiedlich plastische Böden, vordergründig Dichtungstone, hinsichtlich Zerfall und Erosionsstabilität nach den bisherigen Testverfahren der RPW zu untersuchen. Hierzu sind Reihenuntersuchungen zur Optimierung der Versuchsparameter wie z.B. Einwirkdauer, Strömungsgeschwindigkeit, Probengröße etc. erforderlich. Sollte sich keine oder eine nicht ausreichende Reproduzierbarkeit der Versuchsergebnisse abzeichnen, so werden die Untersuchungen auf die Ermittlung des Einflusses weitere möglicher Parameter (Mineralbestand etc.) ausgedehnt. Werden nach einer eventuellen Modifikation, d. h. Verbesserung der Untersuchungsweise auch weiterhin keine zufriedenstellenden Ergebnisse erzielt, folgt eine Erweiterung der Arbeiten auf die Entwicklung neuer Testverfahren.
Die Ziele dieses Christian Doppler Labors liegen in der Verbesserung des Verständnisses ablaufender Prozesse in Flüssen, der Entwicklung von mathematischen Modellen zur Prozessbeschreibung und Prognose der Auswirkungen von flussbaulichen Maßnahmen sowie der Entwicklung von innovativen wasserbaulichen Methoden zur Verbesserung der Schifffahrt, des Hochwasserschutzes und der Ökologie. Drei Module dienen der Zielerreichung: Modul I: Fließgewässermonitoring: Neue Messmethoden wie Acoustic Doppler Velocimetry, Radiotracer, Multibeam Echosounder und Shear stress plates, werden entwickelt, um eine Verbesserung des Prozessverständnisses, der Kalibrierung und Validierung der mathematischen Modelle und des Monitorings zu erreichen und für den Einsatz in der Praxis durch die Wirtschaftspartner zu optimieren. Modul II: Fließgewässermodellierung: Mehrdimensionale mathematische Modelle zur Simulation der Hydrodynamik, des Sedimenttransportes, der Flussmorphologie sowie der ökologischen Prozesse in Form der Habitatmodellierung werden konzipiert und softwaretechnisch entwickelt. Modul III: Flussbau: Die Entwicklung und Umsetzung von innovativen wasserbaulichen Maßnahmen verbunden mit einem intensiven Monitoring basieren auf einem verbesserten Prozessverständnis unter Nutzung der Module I und II und dienen sowohl der wirtschaftlichen Entwicklung entlang der Donau als internationale Wasserstraße, als auch der Ökologie. Aufbauend auf existierendem Monitoring-Equipment, Modellen und Erfahrungen mit der Umsetzung von flussbaulichen Maßnahmen kann exzellente Forschungsarbeit durchgeführt werden, um den momentanen Stand der Wissenschaft in Bezug auf Fließgewässermonitoring und Modellierung zu erweitern und die Zusammenarbeit mit den Industriepartnern auf dem Gebiet modernen angewandten Flussbaus und -managements zu stärken.
In der Vergangenheit wurden schon verschiedentlich Naturversuche durchgeführt, um das Verhalten eines geworfenen Ankers zu erkunden. Allerdings beschränkten diese sich auf Angaben zur Eindringtiefe in der Sohle beim Auftreffen bzw. infolge des Schleppvorganges des Ankers. Hierdurch konnten Angaben zur notwendigen Überdeckung eines Kreuzungsbauwerkes abgeleitet werden, um Schäden durch einen schleppenden Anker zu vermeiden, Der Frage nach der Auftreffkraft eines Ankers auf der Sohle wurde dabei nicht nachgegangen. Bei bisherigen Untersuchungen zur Ankerwurfproblematik über Bauwerken (z.B. Emstunnel bei Leer, neuer Elbtunnel in Hamburg) wurden die Kräfte anhand von abgeschätzten Eingangswerten vermutlich auf der sicheren Seite liegend ermittelt, zu deren Genauigkeit und Plausibilität keine Angaben gemacht werden können. Ausgelöst durch geringe Überdeckungshöhen über dem Straßentunnel unter dem NOK bei Rendsburg soll im Rahmen eines FuE-Vorhabens die Kraft-Zeit-Funktion in Abhängigkeit von Ankergröße und Ankerfallgeschwindigkeit ermittelt werden. Speziell für den Straßentunnel in Rendsburg ist die Frage zu klären, ob die vorhandene Tunneldecke einem aus dem vorhandenen Verkehr im NOK zu erwartenden Ankerwurf standhält. Gleichzeitig ist geplant, anhand der durchzuführenden Untersuchungen die notwendigen Voraussetzungen für eine Ermittlung der Kräfte bei beliebigen Kreuzungsbauwerken unter den Wasserstraßen, ggf. auch Kanalbrücken, zu schaffen. Im Rahmen des Ausbaus von Wasserstraßen mit Verbreiterung bzw. Vertiefung der Fahrwasserrinne wird sich die Frage der Ankerwurfsicherheit von Bauwerken innerhalb der WSV stellen. Ziel ist die Präzisierung der Eingangsparameter für die Ermittlung der Auftreffkräfte eines geworfenen Ankers auf ein Bauwerk unter Berücksichtigung der Dämpfungseigenschaften einer Überdeckung. Dadurch wird es möglich sein, Wirtschaftlichkeit und Sicherheit der Ankerwurfsbemessung optimal zu verknüpfen.
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