Das Projekt "CCS - Delphi: Delphi zum Stand des Wissens über die Einlagerung von Kohlendioxid" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Sozialwissenschaften, Abteilung für Technik- und Umweltsoziologie (SOWI V) durchgeführt. Ziel des Projektes ist es den Stand des Wissens über die Einlagerung von Kohlendioxid zu analysieren. Dabei sollen relevante Akteure aus Wissenschaft, Politik, Industrie und Verbänden identifiziert und in einem Dialogverfahren eingebunden werden. Im Rahmen des Projektes wird ein Delphiverfahren zum Thema 'Stand des Wissens über die Einlagerung von Kohlendioxid' durchgeführt. Hierzu ist geplant, Expertenmeinungen aus unterschiedlichen Bereichen und wissenschaftlichen Disziplinen einzuholen. Das geplante Delphiverfahren stellt eine Kombination aus einem klassischen Delphi, hier in Form einer schriftlichen Vorab-Befragung, und einem Gruppendelphi dar. Das Ziel dieses Verfahrens soll ein weitgehender Konsens in der Bewertung der Chancen und Risiken zu CCS sein. Um die Begründungen der am Delphi teilnehmenden Experten an Mitglieder der anderen Diskurse und an Außenstehende möglichst 'hautnah' zu vermitteln, wird bei Einverständnis der Experten, das Gruppendelphi auf Videoband aufgenommen. Zusätzlich ist geplant, bei Dissens die wichtigsten Exponenten eines jedes Lagers nach Beendigung des Workshops mit Hilfe einer Videoaufnahme nach den Gründen und Rechtfertigungen für ihre jeweiligen Einschätzungen zu interviewen.
Das Projekt "Entwicklung des Zustands von Deckwerken bei Absenkung des technischen Standards" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Wasserbau durchgeführt. 1.1 Ingenieurwissenschaftliche Fragestellung und Stand des Wissens: Zur Förderung der Binnenschifffahrt in Deutschland ist es sinnvoll, eine weitestgehende Befahrbarkeit des Wasserstraßennetzes auch mit großen Binnenschiffen (GMS über 10 m Breite) zu ermöglichen. Dieses Ziel ist mit dem Ausbau vorhandener Wasserstraßen nach den 'Richtlinien für Regelquerschnitte an Binnenschifffahrtskanälen' des BMVBS mit Vertiefung, Verbreiterung und dementsprechend auch neuen, ausreichend bemessenen Böschungs- und Sohlensicherungen realisierbar. Dabei wird ein guter Standard für sichere, wirtschaftliche und unterhaltungsarme Deckwerke sowie hinsichtlich des Verhältnisses zwischen Gewässerquerschnitt und Schiffsgröße erreicht. Aus ökologischen oder wirtschaftlichen Gründen ist dieser umfängliche Ausbau der Wasserstraßen jedoch nicht in allen Fällen sinnvoll oder durchsetzbar. Um trotzdem eine möglichst weit gehende Befahrbarkeit des Wasserstraßennetzes für große Binnenschiffe zu erhalten, wird zunehmend eine Absenkung des technischen Standards (Standardabsenkung) in Betracht gezogen. Diese Standardabsenkung führt zu verhältnismäßig kleinen Querschnitten (Gewässertiefen und/oder Breite), zu Einschränkungen von Fahrsituationen (Richtungsverkehr, Überholverbote) und zu - bezogen auf die gängigen Bemessungsregeln - unterdimensionierten Deckwerken. Die Standardabsenkung kann zur Überlastung der Wasserstraßen führen, was sich wiederum negativ auf die Sicherheit und Langzeitstabilität der Ufersicherungen, die größtenteils als Deckwerke ausgeführt werden, auswirkt. Derzeit gibt es kein Verfahren, mit dem die Auswirkungen einer Überlastung von Deckwerken auf deren Zustandsentwicklung bzw. den erforderlichen Unterhaltungsaufwand quantifizierbar wäre. Ziel des Forschungsvorhabens ist es ein Verfahren zu entwickeln, mit dessen Hilfe die Auswirkungen einer Standardabsenkung in der Wasserstraße auf die Standsicherheit und Langzeitbeständigkeit von Böschungs- und Sohlensicherungen projektspezifisch prognostiziert werden um dann über die technische und wirtschaftliche Notwenigkeit von Ausbau, Teilausbau oder Ertüchtigung von Ufersicherungen oder auch über verkehrliche Einschränkungen fundiert entscheiden zu können. Deckwerke an Binnenwasserstraßen werden nach den 'Grundlagen zur Bemessung von Böschungsund Sohlensicherungen an Binnenwasserstraßen (GBB)' bemessen. Auf der Basis des GBB wurden die Regelbauweisen (MAR) entwickelt, die unter bestimmten Randbedingungen als standardisierte Bauweisen verwendbar sind. Die Standardbauweisen stellen einen ausreichenden Standard hinsichtlich der Belastbarkeit und der Langzeitbeständigkeit bei geringem Unterhaltungsaufwand dar. Wird dieser Standard abgesenkt, ist mit erhöhtem Unterhaltungsaufwand oder mit Uferabbrüchen zu rechnen. Hier ist eine differenziertere Betrachtung der technischen und wirtschaftlichen Folgen einer Standardabsenkung notwendig. Die Kernfrage ist, wie sich unterbemessene Ufersicherungen mittel- und langfristig entwicke
Das Projekt "Modulares System für Schelfmeere und Küsten (MOSSCO)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Wasserbau durchgeführt. Problemdarstellung und Ziel. Ingenieurwissenschaftliche Fragestellung und Stand des Wissens: Im Rahmen des Forschungsprogramms 'Forschung für Nachhaltigkeit (FONA)' wurde das Projekt 'Modulares System für Schelfmeere und Küsten' (MOSSCO) gefördert. MOSSCO ist ein Verbundprojekt des Helmholtz-Zentrums Geesthacht, Institut für Küstenforschung (HZG), des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) und der BAW. Von der BAW wird das Teilprojekt 'Anwendung für den Sedimenttransport: Die Rolle der Biologie' durchgeführt, um bestehende Modellsysteme für die Abbildung des Bodens (Sedimenttransport, Deposition und Erosion), sowie Modelle der bodennahen (benthischen) Flora und Fauna für die Nutzung im integrierten Modellsystem vorzubereiten und zu implementieren. Die heute im Küsteningenieurwesen eingesetzten Modellverfahren berücksichtigen zum Großteil keine biologischen Einflüsse sondern sind auf eine rein abiotische Betrachtungsweise ausgelegt. Insbesondere bei der Betrachtung des Transports suspendierter Sedimente stellt diese Entkopplung ein potenzielles Defizit der Ergebnisqualität dar, da die Beeinflussung biologischer Prozesse auf das Absetzverhalten suspendierter Sedimente nicht berücksichtigt wird. Hinzu kommt, dass die Erosion von Sedimenten maßgeblich durch biologische Parameter wie der Häufigkeit und der Wirkung von Makrofauna oder mikrobieller Stabilisierung der oberen Sedimentschicht beeinflusst sein können. Untersuchungsziel: Das Teilprojekt der BAW bearbeitet schwerpunktmäßig die Schnittstelle zwischen Wassersäule und Boden. Im Rahmen dieses Teilprojektes werden bestehende Modellsysteme für die Abbildung des Bodens (Sedimenttransport, Deposition und Erosion), sowie Modelle des Einflusses der bodennahen (benthischen) Flora und Fauna auf den Sedimenttransport für die Nutzung im integrierten Modellsystem vorbereitet und implementiert Das modulare Modellsystem soll dazu dienen die Wechselwirkung zwischen Biologie und Sediment näher zu untersuchen. Schwerpunkte bilden dabei zunächst 1D-Systemstudien zur biologisch beeinflussten Flokkulation kohäsiver Sedimente in der Wassersäule, sowie durch z.B. Algenauflage veränderte Erosionseigenschaften der Sedimente am Boden. Im nächsten Schritt soll die Erweiterung auf reale Systeme (3D) und die Bewertung der hinzugenommenen biologischen Prozesse für die Sedimentdynamik in Nord- und Ostsee erfolgen. - Ziel 1: Aufbau und Validierung eines Geoökologiemoduls zur Nutzung im Rahmen des modularen Modellsystems. - Ziel 2: Beschreibung gekoppelter biologischer und sedimentologischer Prozesse für die Dynamik kohäsiver Sedimente im Flachwasserbereich und Ableitung möglicher Parametrisierungen - Ziel 3: Quantifizierung des Einflusses benthischer Makrofauna und des Mikrophytobenthos für den Sedimenttransport.
Das Projekt "RT-OEKOBILANZ - Analyse der ökologischen Bilanz des Raumtransports" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Raumfahrtsysteme durchgeführt. Angesichts bereits heute spürbarer, dramatischer Auswirkungen des anthropogenen Klimawandels sowie der kontinuierlich ansteigenden Anzahl an Raketenstarts durch eine vermehrte kommerz. Raumfahrtnutzung stellt sich die Frage nach der ökologischen Bilanz der Raumfahrt. Um eine gesamtheitliche Betrachtung zu gewährleisten, soll im Rahmen dieses Vorhabens der gesamte Produktlebenszyklus eines Raumtransportfahrzeugs betrachtet und somit, neben den ökologischen Auswirkungen der Nutzung bzw. des Betriebs, auch Emissionsquellen aus der Produktion, Logistik und Infrastruktur sowie aus der Entsorgung in der Bilanz berücksichtigt werden. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Erstellung einer auf den neuesten Erkenntnissen basierten Bilanz des ökologischen Einflusses des Raumtransports, worin alle wesentlichen Lebenszyklusphasen, wie Produktion, Betrieb sowie Entsorgung, berücksichtigt werden. Hierzu sollen beispielhaft auf Basis der Produktion der Ariane 6 die grundlegenden ökologische Kennzahlen wie Energie-, CO2- und Wasserverbrauch entlang der Wertschöpfungskette herausgearbeitet und dominierende Belastungsprozesse identifiziert werden. Neben der Ariane 6 sollen im Rahmen der Studie ebenso die ökol. Auswirkungen der bisher weitestgehend unerforschten hybriden Antriebssysteme analysiert werden. Hinsichtlich der Entsorgung sollen die Auswirkungen versch. Entsorgungskonzepte, wie ein vollständiges Verglühen oder aber eine gezielte Wasserung, miteinbezogen und miteinander verglichen werden. Für die jeweiligen Teilaspekte sollen weiterhin der unmittelbare Einfluss auf das Startgebiet, auf die Atmosphäre im direkten Umfeld (lokal) sowie langfristige, globale Auswirkungen berücksichtigt werden. In jedem der drei Fälle wird dabei zwischen Auswirkungen auf den Menschen und auf die Umwelt unterschieden. Hier sollen die in der Literatur verfügbaren Ergebnisse hinsichtlich ihrer Belastbarkeit bzw. Reproduzierbarkeit basierend auf dem aktuellem Stand des Wissens überprüft werden.
Das Projekt "Verbesserung von Methoden und Verfahren der BAW zur Entwicklung und belastbaren Beurtei-lung von Maßnahmen zur Reduzierung des Schwebstofftransportes in die Unterems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Wasserbau durchgeführt. 1 Problemdarstellung und Ziel. 1.1 Ingenieurwissenschaftliche Fragestellung und Stand des Wissens: Das Emsästuar ist ein ausgeprägtes flutstromdominantes System. Dies führt durch den stromaufgerichteten Schwebstofftransport zu einer erheblichen Verschlickung der Unterems. Um Maßnahmen zur Reduzierung des Schwebstofftransportes in die Unterems zu untersuchen und belastbar zu beurteilen, sollen Methoden und Verfahren der BAW im Rahmen dieses FuE-Projekts weiterentwickelt und verbessert werden. Basierend auf den Ergebnissen des Aktionsprogramms Ems (BAW, 2010) sollen die dafür notwendigen Untersuchungen mit den hydrodynamisch morphologisch numerischen Modellen der BAW durchgeführt werden. Das Projekt umfasst folgende Forschungsschwerpunkte: - Es sollen wasserbauliche Maßnahmen zur Reduzierung des stromaufwärtsgerichteten Schwebstofftransports sowie der Verschlickung der Unterems entwickelt und objektiv eingeschätzt werden. Hierfür sind verschiedene mögliche Lösungsvarianten mit dem HN-Modell UnTRIM, welches mit dem numerischen Sedimenttransportmodell SediMorph gekoppelt wird, zu untersuchen und soweit möglich in ihrer Wirksamkeit zu optimieren. - Die entwickelten wasserbaulichen Maßnahmen umfassen zudem hydraulische Querbauwerke deren Wirkung im Nahbereich durch das UnTRIM-Modell unter bestimmten Bedingungen nicht ausreichend physikalisch (und numerisch) genau berechnet werden kann. Hierfür sollen ggf. Modelle, die die lokale Wirkung von Bauwerken auf die Hydrodynamik adäquat berücksichtigen können, zur Absicherung der UnTRIM-Ergebnisse herangezogen werden. - Die numerischen Modelle UnTRIM und SediMorph unterliegen einer ständigen Weiterentwicklung und Optimierung. Neue oder überarbeitete Modellansätze, wie z.B. zur Modellierung der Turbulenz oder der Sinkgeschwindigkeit (konzentrations- und turbulenzabhängig), sowie weitere Modellverfahren, wie z.B. Delft3D, sollen überprüft werden. Auch die Wechselwirkung zwischen Wasserkörper, Flüssigschlick und (fester) Sohle ist ein entscheidender Prozess für die Hydro-, Schwebstoff-, und Morphodynamik der Unterems. Mit dem im KFKI-Forschungsvorhaben entwickelten Flüssigschlick-Modell MudSim (Wehr, 2012) sollen hierfür weitere Analysen sowie eine Integration der Software in die Programmumgebung der BAW erfolgen. - Untersuchungen zu den Folgen eines Klimawandels wurden in den Forschungsprojekten KLIWAS (Seiffert et al., 2014) und KLIMZUG-Nord bei der BAW durchgeführt. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass sich sowohl durch einen Meeresspiegelanstieg als auch durch veränderte Abflussverhältnisse die Unterhaltungssituation der Schifffahrtsstraßen in den Ästuaren weiter verschlechtern wird. Deswegen sollten Lösungsvarianten hinsichtlich dieser möglichen Veränderungen geprüft werden.
Das Projekt "Grundlagen zur Bewertung der Belastung und Belastbarkeit von Böden als Teilen von Ökosystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Geographisches Institut, Schwerpunkt Geoökologie, Regionale Umweltanalyse und -planung durchgeführt. Die inzwischen erkennbaren regional grossflaechigen stofflichen Belastung der Boeden mit Schwermetallen, Naehrstoffen, Saeurebildnern und organischen Umweltchemikalien beduerfen dringend einer Bewertung im Hinblick auf zukuenftige Belastbarkeit; insbesondere besteht ein erheblicher Bedarf fuer die Bewertung von Oekosystemen. Dazu bedarf es der Benennung von Bodenfunktions- Schutzgut-, Transferpfad und bodeneigenschaftsbezogenen Normwerten, die eindeutig nachweisbare Wirkungen auf Oekosysteme und/oder Oekosystemteile quantifizieren. Diese Studie soll den aktuellen in- und auslaendischen Kenntnisstand hierzu systematisch zusammenstellen und die wichtigsten Groessen fuer die oekosystemare Bewertung von Stoffen darlegen.
Das Projekt "Integrated Assessment of Vulnerable Ecosystems under Global Change (AVEC)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. durchgeführt. Veränderungen des Klimas, der Biodiversität, der Deposition von Stickstoff, Phosphor und Schwefel sowie der Landnutzung betreffen die Ökosysteme in Europa und die von ihnen für die Gesellschaft bereitgestellten Dienstleistungen. Die Vulnerabilität dieser Dienstleistungen hinsichtlich der genannten Veränderungen kann heute durch moderne wissenschaftliche Techniken bewertet werden. In den vom Projekt durchgeführten Sommerschulen, organisierten Workshops und veröffentlichten Publikationen wurde der gegenwärtige Stand des Wissens über Methoden der Vulnerabilitätsbewertung präsentiert. Themenschwerpunkte waren dabei - die Untersuchung der treibenden Kräfte und Prozesse, die für Umweltveränderungen in Europa verantwortlich sind, - die Evaluation der für die Gesellschaft bereitgestellten Ökosystemdienstleistungen, - eine Diskussion darüber, was Bestandteil einer Bewertung der Vulnerabilität sein sollte, wie z.B. Analyse der Exposition, Sensitivität und Anpassungskapazität, und - wie Stakeholder in die Bewertungsprozesse eingebunden werden können. Enge Zusammenarbeit findet dabei mit dem 'Millennium Ecosystem Assessment' (MA) und der Europäischen Umweltagentur (European Environment Agency - EEA) statt. Hier werden Informationen über die verschiedenen Bewertungsaktivitäten ausgetauscht, um Vorteile und Unterschiede in den Ergebnissen zu identifizieren und zu diskutieren. Zusätzlich sollen effektive Politikstrategien abgeleitet werden und den Entscheidungsträgern in Europa vermittelt werden, welche Ergebnisse für die europäische Politik kurz- oder langfristig die höchste Relevanz haben. Ziele: Ziel ist die Etablierung eines Netzwerks zur Forschung über die Vulnerabilität von Ökosystemen unter Berücksichtigung des globalen Wandels. Dazu werden folgende Aktivitäten durchgeführt: 1. Organisation einer zweiwöchigen Sommerschule in den Jahren 2003 und 2005, 2. Organisation zweier europäischer Workshops zu den Themen Umweltveränderungen und Ökosystemdienstleistungen und 3. Unterstützung von Veröffentlichungen, in denen der Stand des Wissens über Risiken für spezifische Ökosystemdienstleitungen zusammengefasst wird. Insgesamt sollen durch das Netzwerk die Erfahrungen von aktuellen europäischen szenarioorientierten Projekten, die Risiken für Ökosysteme im globalen Wandel bewerten, durch intensiven Austausch verbunden werden. Im ersten Workshop mit dem Titel 'Vulnerability of European ecosystems facing an increasing drought risk' wurden das gegenwärtige Wissen über die Vulnerabilität hinsichtlich eines veränderten Wasserregimes unter besonderer Berücksichtigung von Trockenheit präsentiert. Dabei wurde auf das vergangene und zukünftige Klima, den Einfluss von Landbedeckung und Landnutzung auf das Wasserdargebot und die Wasserverfügbarkeit, die Reaktion von Ökosystemen auf Trockenheit und die Reaktionsmöglichkeiten der europäischen Umweltpolitik fokussiert. usw.
Das Projekt "Bemessungskonzept für Wasserbauwerke auf Erdbeben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Wasserbau durchgeführt. 1.1 Ingenieurwissenschaftliche Fragestellung und Stand des Wissens: Wasserbauwerke der WSV liegen teilweise in relevanten Erdbebezonen wie Bild NA.1 des Nationalen Anhanges DIN-EN 1998-1/NA:2011-01 zu Eurocode 8-1 zeigt. Betroffen sind danach Gebiete entlang des Rheins und an den Unterläufen von Neckar, Mosel und Lahn. Bei Bauwerken mit besonders hohem Schadenspotential, z.B. Stauanlagen, sind unabhängig vom EC 8 Überlegungen zu Erdbebeneinwirkungen anzustellen, siehe z.B. DIN 19700-10, wonach im Regelfall seismologische Gutachten erforderlich werden. Aus diesem Grund hat Nordrhein-Westfalen ein Merkblatt Nr. 58 zur Erdbebenbelastung von Stauanlagen herausgegeben. Die maßgebende Norm zur Erdbebenbemessung, der Eurocode 8, besteht aus mehreren Teilen, wobei der Teil 1 sich mit den Grundlagen und den Regeln für Hochbauten beschäftigt, die weiteren Teile enthält besondere Regelungen für Ingenieurbauwerke wie Brücken, Silos, Türme usw. Besondere Vorschriften für Wasserbauwerke, wie sie in der WSV erforderlich wären, fehlen. Auch in der z.Z. geltenden Erdbebennorm DIN 4149 (2005) für übliche Hochbauten sind keine Vorgaben für Wasserbauwerke od. ä. enthalten. Die ingenieurwissenschaftlichen Fragestellungen beziehen sich bei der seismischen Analyse von Wasserbauwerken insbesondere auf die Interaktion Bauwerk-Boden und auf die Mitwirkung fließenden und stehenden Wassers bzw. Grundwassers. Der Stand des derzeitigen Wissens spiegelt sich im EC 8 wider, wonach Besonderheiten von Wasserbauwerken nicht behandelt werden. Der Teil 5 des EC 8, EN 1998-5 (Besondere Vorschriften betreffend Gründungen, Stützbauwerke und geotechnische Aspekte) behandelt einige bei Wasserbauwerken relevanten Gesichtspunkte. In einzelnen Fällen gab es gesonderte projektspezifische Überlegungen, z.B. Kanalbrücke Magdeburg oder die Nachrechnung der Schleuse Iffezheim/Rhein auf Erdbeben. Dabei wurden Regelungen für den Hochbau nach DIN 4149 (entspricht DIN EN 1998-1) ingenieurmäßig übertragen oder es wurden mechanische Überlegungen zur Mitwirkung des Wassers angestellt. Systematische Untersuchungen zu Wasserbauwerken liegen nicht vor 1.2 Bedeutung für die WSV: Auch wenn nur ein Teil der WSV-Bauwerke in seismisch aktiveren Zonen (Bild 1) liegen, belegen doch Rückfragen der WSV bei der BAW die Notwendigkeit einer intensiven Beschäftigung mit diesem Thema, um künftig eine kompetente, dem Stand von Wissenschaft und Technik angepasste Vorhegensweise anbieten bzw. fachkundige Auskunft geben zu können. Wie oben dargelegt, fehlen wasserbauspezifische Regelungen. 1.3 Untersuchungsziel: Ziel des FuE-Vorhabens ist es, die Besonderheiten von Wasserbauwerken unter Erdbebeneinwirkungen zu erforschen, die Gefährdung von WSV-Bauwerken wie Schleusen und Wehren infolge Erdbeben grundsätzlich zu bewerten und möglichst pragmatische wasserbauspezifische Regelungen zu entwickeln. usw.
Das Projekt "Untersuchungen zur Herstellung bzw. Verbesserung der Sedimentdurchgängigkeit an der Staustufe Iffezheim" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Wasserbau durchgeführt. 1 Problemdarstellung und Ziel. 1.1 Ingenieurwissenschaftliche Fragestellung und Stand des Wissens: Die erhebliche Verminderung der Strömungsgeschwindigkeiten oberhalb und im Nahbereich von Staustufen führt häufig zu regelmäßig wiederkehrenden Sedimentanlandungen, die unterschiedliche negative Auswirkungen auf den Betrieb und die Sicherheit der Stauhaltung haben können. Aus diesem Grund werden diese Anlandungen regelmäßig durch eine Baggerung entfernt. Im Bereich der Staustufe Iffezheim sind die gebaggerten Sedimente zudem durch HCB belastet, so dass das Baggergut als Schadstoff behandelt und deponiert werden muss, was zu einer enormen Kostensteigerung führt. Hinsichtlich der Prozesse, die zu Anlandungen in Stauhaltungen führen, besteht ein erheblicher Forschungs- und Entwicklungsbedarf. Fragestellungen im Zusammenhang mit dem Transport von Sedimenten in Stauhaltungen sind zu klären, wobei hydrodynamisch-numerische Modelluntersuchungen, Laborversuche und Naturmessungen zum Einsatz kommen sollen. 1.2 Bedeutung für die WSV: Das WSA Freiburg hat in einem Sachstandsbericht die Problematik der Sedimentation im Wehrkanal Iffezheim und die damit zusammenhängenden Maßnahmentätigkeiten seit der Inbetriebnahme der Staustufe Iffezheim zusammengestellt. Aufgrund der seit 2005 ausgeschöpften Unterbringungsmöglichkeiten im Bereich der Staustufe und der nicht möglichen Verspülbarkeit des Baggergutes, ist das WSA Freiburg gezwungen neue Maßnahmen zur Verminderung der regelmäßig anfallenden Baggermengen und Möglichkeiten zur kostengünstigen Unterbringung des Baggerguts zu suchen. Deshalb sind in o.g. Sachstandsbericht Optimierungsmöglichkeiten, die kurz-, mittel- und langfristige Lösungswege aufzeigen, dargestellt. Dabei wird deutlich, dass die Problematik im Wehrkanal Iffezheim nicht mit einem allumfassenden einmaligen Eingriff gelöst werden kann. Es sind daher mehrere Ansätze zu prüfen und zu präzisieren, die langfristig zu einer wirtschaftlichen Gesamtlösung der Problematik im Wehrkanal Iffezheim führen könnten. 1.3 Untersuchungsziel: Ziel ist es, Handlungsanweisungen für das Sedimentmanagement unter Berücksichtigung verschiedener hydrologischer und baulicher Situationen zu erarbeiten. Dazu wurde in der BAW bereits in den Jahren 2006 - 2008 ein TELEMAC-3D-Modell vom Nahbereich der Staustufe Iffezheim aufgebaut und zur Durchführung von ersten hydrodynamischen und morphologischen Berechnungen getestet. Die Weiterentwicklung des 3D-Modells der Staustufe Iffezheim ist notwendig und zielt auf eine möglichst realistische Nachbildung derjenigen Prozesse, die zu den Anlandungen im Wehrkanal von rd. 150.000 m3/a führen. Aus heutiger Sicht erscheint es sinnvoll, die Modellrechnungen auf Berechnungsgittern mit unterschiedlichen Auflösungen durchzuführen.
Das Projekt "Numerische Modellierung von Transportkörpern (Dünen) in Binnenwasserstraßen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Wasserbau durchgeführt. 1.1 Ingenieurwissenschaftliche Fragestellung und Stand des Wissens: Die Form des Gewässerbodens bestimmt nicht nur den hydraulischen Widerstand, Sedimenttransport, Morphodynamik und die Habitatentwicklung. Sie stellt die Schifffahrt mitunter vor große Probleme: Obwohl sowohl Sedimentcharakteristiken, Flussgeometrie und Abfluss bekannt sind, lässt sich der zu erwartende Sedimenttransport und damit die Wassertiefe nur ungenau bestimmen. Die Entwicklung von Transportkörpern wie Dünen und Bänken trägt hierbei eine nicht unerhebliche Teilschuld (ASCE, 2002). Die Wassertiefen der Schifffahrtsstraßen genau zu prognostizieren bzw. zu beeinflussen ist also unverzichtbar. Dies ist einer der Gründe, warum Engelund and Fredsøe (1982) und Southard (1991) Dünen als wichtigste Sohlform in der praktischen Ingenieurstätigkeit bezeichnen. Zumeist wird in der numerischen Modellierung mittels geschätzter oder gemessener Dünenlänge und -höhe eine angepasste Sohlrauheit berechnet, welche den Einfluss der Transportkörper auf die Strömung abbilden soll. Die Sohlrauheit kann z.B. nach van Rijn (1993) kumulativ aus der Kornrauheit und der Formrauheit von Riffeln und Dünen berechnet werden. Damit wird eine globale Anpassung der Sohlrauheit vorgenommen. Der sich zeitlich und örtlich ändernden Geometrie der Dünen wird damit gar nicht oder nur ungenügend Rechnung getragen. Der Einfluss der Dünen kann erheblich sein: Nach den Abschätzungen von van Rijn ergibt sich ein Formrauheitswert von 70 mm für 1 m lange und 10 cm hohe Dünen. Treten diese Dünen bei einer Sandsohle mit einem mittleren Korndurchmesser von 1 mm auf, so berechnet sich die Kornrauheit nur zu 3 mm. Die Dünen erhöhen die Gesamtrauheit in diesem Fall ungefähr um einen Faktor von 24. Eine genaue Prognose der Dünen und ihrer Veränderung infolge Abfluss aber auch infolge Baumaßnahmen ist für die Genauigkeit von numerischen Modellierungen daher unerlässlich. Verschiedene jüngere Publikationen berichten von der expliziten Modellierung von Dünen, z.B. Rüther et al (2008) und Nabi (2010). Dabei kommen dreidimensionale RANS-Modelle oder auch LES-Modelle zum Einsatz. In einer Diplomarbeit (Goll, 2011) an der BAW konnte gezeigt werden, dass es prinzipiell mit dem in der BAW eingesetzten dreidimensionalen Feststofftransportmodell (FT-Modell) Telemac / Sisyphe möglich ist, die Dünenentstehung und ihre Propagation zu simulieren. 1.2 Bedeutung für die WSV: Eine wesentliche Aufgabe der Abteilung ist die möglichst genaue Berechnung und Vorhersage der morphologischen Entwicklungen infolge von Bau-, Regelungs-, Instandhaltungs- und Geschiebebewirtschaftungsmaßnahmen an Bundeswasserstraßen für die Beratung der planenden und ausführenden Instanzen der WSV. Eine kontinuierliche Verbesserung der in der BAW eingesetzten Modelle führt zu einer steten Optimierung und einem erweiterten Anwendungsspektrum der Modelle für die Projektarbeit. usw.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 42 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 42 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 42 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 42 |
| Englisch | 3 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 32 |
| Webseite | 10 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 30 |
| Lebewesen & Lebensräume | 36 |
| Luft | 25 |
| Mensch & Umwelt | 42 |
| Wasser | 32 |
| Weitere | 42 |