Warum Digitalisierungsprojekte häufig scheitern, aber nicht müssen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (11/2021)
Das iwe-Institut für Wasser und Energiemanagement an der Hochschule Hof hat eine Metastudie zum Stand der Digitalisierung der Wasserwirtschaft in den deutschsprachigen Ländern durchgeführt. Das Fazit: Die Digitalisierung ist zu einem festen Bestandteil technologischer Lösungen und strategischer Entscheidungen geworden. In einer dreiteiligen Serie berichtet die WasserWirtschaft über die Ergebnisse der Studie. Im zweiten Teil der Serie geht es um die Erkenntnis, dass Technik nicht alles ist – und wie Menschen auf dem Weg der Digitalisierung mitgenommen werden können.
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Das iwe-Institut für Wasser und Energiemanagement an der Hochschule Hof hat eine Metastudie zum Stand der Digitalisierung der Wasserwirtschaft in den deutschsprachigen Ländern durchgeführt. Das Fazit: Die Digitalisierung ist zu einem festen Bestandteil technologischer Lösungen und strategischer Entscheidungen geworden. In einer dreiteiligen Serie berichtet die WasserWirtschaft über die Ergebnisse der Studie. Im zweiten Teil der Serie geht es um die Erkenntnis, dass Technik nicht alles ist – und wie Menschen auf dem Weg der Digitalisierung mitgenommen werden können.
Die Digitalisierung ist in der Wasserwirtschaft angekommen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2021)
Das iwe-Institut für Wasser und Energiemanagement an der Hochschule Hof hat eine Metastudie zum Stand der Digitalisierung der Wasserwirtschaft in den deutschsprachigen Ländern durchgeführt. Das Fazit: Die Digitalisierung ist zu einem festen Bestandteil technologischer Lösungen und strategischer Entscheidungen geworden. In einer dreiteiligen Serie wird die WasserWirtschaft über die Ergebnisse der Studie berichten. In dieser Ausgabe beginnen die Autoren mit einer Übersicht: Wo finden sich Digitalisierungselemente verstärkt wieder und welche digitalen Lösungen dominieren aktuell?
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Das iwe-Institut für Wasser und Energiemanagement an der Hochschule Hof hat eine Metastudie zum Stand der Digitalisierung der Wasserwirtschaft in den deutschsprachigen Ländern durchgeführt. Das Fazit: Die Digitalisierung ist zu einem festen Bestandteil technologischer Lösungen und strategischer Entscheidungen geworden. In einer dreiteiligen Serie wird die WasserWirtschaft über die Ergebnisse der Studie berichten. In dieser Ausgabe beginnen die Autoren mit einer Übersicht: Wo finden sich Digitalisierungselemente verstärkt wieder und welche digitalen Lösungen dominieren aktuell?
Talsperren - elementare Bauwerke zur Sicherung unserer Zukunft
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2021)
Die besonderen Ereignisse im Frühsommer haben extreme Auswirkungen vor allem in den Mittelgebirgen in Westdeutschland zur Folge gehabt und wurden durch Niederschläge von teilweise über 170 mm in 24 Stunden und folgenden Abflüssen im Bereich eines 10 000-jährlichen Wiederkehrintervalls ausgelöst. Die betroffenen Talsperren haben die Hochwasserereignisse im Wesentlichen gut gemeistert und vielfach deutlich zur Verringerung der Abflussspitzen beigetragen.
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Die besonderen Ereignisse im Frühsommer haben extreme Auswirkungen vor allem in den Mittelgebirgen in Westdeutschland zur Folge gehabt und wurden durch Niederschläge von teilweise über 170 mm in 24 Stunden und folgenden Abflüssen im Bereich eines 10 000-jährlichen Wiederkehrintervalls ausgelöst. Die betroffenen Talsperren haben die Hochwasserereignisse im Wesentlichen gut gemeistert und vielfach deutlich zur Verringerung der Abflussspitzen beigetragen.
Feinrechen - Grenzen der Kirschmer- Gleichung
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Die Berechnung des Stauhöhenverlusts an Feinrechen in kommunalen Kläranlagen basiert seit Jahrzenten auf der von Otto Kirschmer 1925 entwickelten Gleichung. In der Praxis zeigt sich bei Anwendung dieser für Wasserkraftanlagen konzipierten Gleichung auf Feinrechen, dass sich die berechneten und gemessenen Werte z. T. erheblich unterscheiden. Unter Zuhilfenahme von über 900 Experimenten wurden in der Herleitung der Kirschmer-Gleichung die dafür verantwortlichen Annahmen, welche in heutigen Kläranlagen oft nicht zulässig sind, identifiziert.
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Die Berechnung des Stauhöhenverlusts an Feinrechen in kommunalen Kläranlagen basiert seit Jahrzenten auf der von Otto Kirschmer 1925 entwickelten Gleichung. In der Praxis zeigt sich bei Anwendung dieser für Wasserkraftanlagen konzipierten Gleichung auf Feinrechen, dass sich die berechneten und gemessenen Werte z. T. erheblich unterscheiden. Unter Zuhilfenahme von über 900 Experimenten wurden in der Herleitung der Kirschmer-Gleichung die dafür verantwortlichen Annahmen, welche in heutigen Kläranlagen oft nicht zulässig sind, identifiziert.
Regenwassermanagement zwischen Starkregen und Hitzestress
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Die Klimaprognosen für Deutschland lassen erwarten, dass sowohl Trocken- und Hitzeperioden als auch Starkregenereignisse zukünftig verstärkt und häufiger auftreten werden. Dennoch werden Regenrückhalteräume in Siedlungsgebieten zumeist nur auf relativ geringe Bemessungsregen ausgelegt und innerhalb weniger Stunden wieder entleert. Notwendig wären dagegen Langzeitspeicher, die ähnlich wie Talsperren auf konkurrierenden Ziele hin bewirtschaftet werden. Das Schwammstadtkonzept mit gesteuerten Kleinspeichern bietet hier Lösungsansätze.
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Die Klimaprognosen für Deutschland lassen erwarten, dass sowohl Trocken- und Hitzeperioden als auch Starkregenereignisse zukünftig verstärkt und häufiger auftreten werden. Dennoch werden Regenrückhalteräume in Siedlungsgebieten zumeist nur auf relativ geringe Bemessungsregen ausgelegt und innerhalb weniger Stunden wieder entleert. Notwendig wären dagegen Langzeitspeicher, die ähnlich wie Talsperren auf konkurrierenden Ziele hin bewirtschaftet werden. Das Schwammstadtkonzept mit gesteuerten Kleinspeichern bietet hier Lösungsansätze.
Zum Klimawandel im Harz und seinen Auswirkungen auf die Wasserwirtschaft
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2021)
Mit deinen relativ hohen Niederschlägen in den Hochlagen und seine Talsperren spielt der Harz eine wichtige Rolle bei der Trinkwasserversorgung in Niedersachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen. Mit dem Projekt "Energie- und Wasserspeicher Harz" zur Anpassung an den Klimawandel und dem beispielgebenden "Integrierten Gewässer- und Auenmanagement Oker im Nördlichen Harzvorland" werden zwei Projekte vorgestellt, in denen auf den Klimawandel reagiert wird.
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Mit deinen relativ hohen Niederschlägen in den Hochlagen und seine Talsperren spielt der Harz eine wichtige Rolle bei der Trinkwasserversorgung in Niedersachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen. Mit dem Projekt "Energie- und Wasserspeicher Harz" zur Anpassung an den Klimawandel und dem beispielgebenden "Integrierten Gewässer- und Auenmanagement Oker im Nördlichen Harzvorland" werden zwei Projekte vorgestellt, in denen auf den Klimawandel reagiert wird.
Möglichkeiten der Erhöhung der Wasserverfügbarkeit für die landwirtschaftliche Feldberegnung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2021)
Die trockenen Jahre 2018-2020 stellen die Wasserwirtschaft und die Landwirtschaft vor große Herausforderungen. Durch den Klimawandel wird der Wasserbedarf für die landwirtschaftliche Bewässerung steigen und die bewässerte Fläche insgesamt vergrößert werden. Um den guten mengenmäßigen Zustand des Grundwassers nicht zu gefährden, sind großräumige Konzepte erforderlich, um die natürlichen und künstlichen Speichern zu speichern und alternative Wasserressourcen zu erschließen. Dazu werden im vorliegenden Beitrag einige Ideen vorgestellt
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Die trockenen Jahre 2018-2020 stellen die Wasserwirtschaft und die Landwirtschaft vor große Herausforderungen. Durch den Klimawandel wird der Wasserbedarf für die landwirtschaftliche Bewässerung steigen und die bewässerte Fläche insgesamt vergrößert werden. Um den guten mengenmäßigen Zustand des Grundwassers nicht zu gefährden, sind großräumige Konzepte erforderlich, um die natürlichen und künstlichen Speichern zu speichern und alternative Wasserressourcen zu erschließen. Dazu werden im vorliegenden Beitrag einige Ideen vorgestellt
Hitze und Niedrigwasser - Herausforderungen beim Betrieb thermischer Kraftwerke aus EnBW-Sicht
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2021)
Mit den Hitzeperioden seit 2003 sind Wasserführung und Temperatur an Rhein und Neckar besonders in das Interesse gerückt. Unterstützt durch prognostische Wasserhaushalts- und Wärmemodellierung ist die EnBW als Betreiber thermischer Kraftwerke bestrebt, zusammen mit der Behördenseite den Anforderungen der Gewässerökologie einerseits und der Versorgungssicherheit andererseits weitestmöglich Rechnung zu tragen. Im operativen Einsatz kann auch der Kraftwerkseinsatz entsprechend den Vorhersagen der Wasserführung geplant werden.
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Mit den Hitzeperioden seit 2003 sind Wasserführung und Temperatur an Rhein und Neckar besonders in das Interesse gerückt. Unterstützt durch prognostische Wasserhaushalts- und Wärmemodellierung ist die EnBW als Betreiber thermischer Kraftwerke bestrebt, zusammen mit der Behördenseite den Anforderungen der Gewässerökologie einerseits und der Versorgungssicherheit andererseits weitestmöglich Rechnung zu tragen. Im operativen Einsatz kann auch der Kraftwerkseinsatz entsprechend den Vorhersagen der Wasserführung geplant werden.
Experimentelle Untersuchungen zu Sedimentablagerungen in einer
Flusskrümmung am Mittelrhein
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2021)
Die Bundesanstalt für Wasserbau untersucht im großmaßstäblichen Modellversuch eine für die Binnenschifffahrt herausfordernde Krümmung im Mittelrhein bei Oberwesel. In der Flusskrümmung wird die Schifffahrt durch Sedimentanlandungen entlang einer Kiesbank am Innenufer erschwert. Diese Anlandungen werden derzeit durch Baggerung wiederkehrend entfernt. Flussbauliche Maßnahmen sollen helfen, den Unterhaltungsaufwand zu vermindern. Eine besondere Herausforderung bei der Modellierung lag darin, das Natursediment auf ein geeignetes Modellsediment zu übertragen. Als Modellsedimente wurden verschiedene Kunststoffgranulate unterschiedlicher Dichte als Granulatmischungen eingesetzt.
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Die Bundesanstalt für Wasserbau untersucht im großmaßstäblichen Modellversuch eine für die Binnenschifffahrt herausfordernde Krümmung im Mittelrhein bei Oberwesel. In der Flusskrümmung wird die Schifffahrt durch Sedimentanlandungen entlang einer Kiesbank am Innenufer erschwert. Diese Anlandungen werden derzeit durch Baggerung wiederkehrend entfernt. Flussbauliche Maßnahmen sollen helfen, den Unterhaltungsaufwand zu vermindern. Eine besondere Herausforderung bei der Modellierung lag darin, das Natursediment auf ein geeignetes Modellsediment zu übertragen. Als Modellsedimente wurden verschiedene Kunststoffgranulate unterschiedlicher Dichte als Granulatmischungen eingesetzt.
Stauraumverlandung von Hochgebirgstauseen: Experimentelle Modellversuche
mit Mischungen aus Kunststoffgranulat und Sand
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2021)
In Hochgebirgsstauseen erfolgt der Sedimenteintrag aus Einzugsgebieten, die durch Vegetationsmangel geprägt sind und dadurch bei Extremereignissen stark erodiert werden. Das eingetragene Sediment ist oftmals eine Mischung aus Kies und Sand sowie kleineren Anteilen aus Schluffen und Tonen. Der Kies wird als Geschiebe transportiert und bildet am oberen Teil des Stausees einen deltaförmigen Transportkörper, der im Stausee langsam zur Talsperre wandert. Der Sand wird überwiegend in Suspension transportiert und bei den vornehmlich kleineren Stauräumen bis hin zum Absperrbauwerk abgelagert. Der Sedimenteintrag verringert den Stauraum z. T. deutlich. Da Kies im Wesentlichen als Geschiebe und Sand primär als Suspension in den Stauraum eingetragen werden, müssen diese morphodynamischen Prozesse im physikalischen Modell unterschiedlich betrachtet werden. Im Rahmen von zwei Consulting-Projekten an Talsperren in Chile wurden morphodynamische Experimente für Stauräume durchgeführt mit dem Ziel, die Stauraumverlandung durch eingetragenes Sediment aus Kies und Sand zu reduzieren. Als Modellsediment wurde eine Mischung aus Sand und Kunststoffgranulat verwendet. Die Ergebnisse zeigten, dass mit den getesteten innovativen Verfahren im physikalischen Modell die Baggerungen im Stausee deutlich reduziert werden konnten.
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In Hochgebirgsstauseen erfolgt der Sedimenteintrag aus Einzugsgebieten, die durch Vegetationsmangel geprägt sind und dadurch bei Extremereignissen stark erodiert werden. Das eingetragene Sediment ist oftmals eine Mischung aus Kies und Sand sowie kleineren Anteilen aus Schluffen und Tonen. Der Kies wird als Geschiebe transportiert und bildet am oberen Teil des Stausees einen deltaförmigen Transportkörper, der im Stausee langsam zur Talsperre wandert. Der Sand wird überwiegend in Suspension transportiert und bei den vornehmlich kleineren Stauräumen bis hin zum Absperrbauwerk abgelagert. Der Sedimenteintrag verringert den Stauraum z. T. deutlich. Da Kies im Wesentlichen als Geschiebe und Sand primär als Suspension in den Stauraum eingetragen werden, müssen diese morphodynamischen Prozesse im physikalischen Modell unterschiedlich betrachtet werden. Im Rahmen von zwei Consulting-Projekten an Talsperren in Chile wurden morphodynamische Experimente für Stauräume durchgeführt mit dem Ziel, die Stauraumverlandung durch eingetragenes Sediment aus Kies und Sand zu reduzieren. Als Modellsediment wurde eine Mischung aus Sand und Kunststoffgranulat verwendet. Die Ergebnisse zeigten, dass mit den getesteten innovativen Verfahren im physikalischen Modell die Baggerungen im Stausee deutlich reduziert werden konnten.
