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.
© 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.
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
© 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
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.
© 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.
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.
© 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.
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.
© 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.
Modelluntersuchungen zum Kolkprozess am Wehr Geesthacht
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2021)
Untersuchungen an der Wehranlage Geesthacht zeigen, dass Kolkprozesse in gegenständlichen Modellen nach wie vor eine Herausforderung darstellen. Einerseits erfordert die Abbildung der morphologischen Prozesse von feinen Sedimenten Kompromisse bei der Naturähnlichkeit. Andererseits sind berührungslose Methoden erforderlich, um den Kolkprozess im laufenden Versuch zu beobachten. Insgesamt konnten die maßgebenden Randbedingungen für den Kolkprozess aufgezeigt werden, so dass Sicherheit für die Planung der notwendigen geometrischen Veränderungen des Tosbeckens und für die Konzeptionierung der Kolksicherungsstrecke besteht.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2021)
Untersuchungen an der Wehranlage Geesthacht zeigen, dass Kolkprozesse in gegenständlichen Modellen nach wie vor eine Herausforderung darstellen. Einerseits erfordert die Abbildung der morphologischen Prozesse von feinen Sedimenten Kompromisse bei der Naturähnlichkeit. Andererseits sind berührungslose Methoden erforderlich, um den Kolkprozess im laufenden Versuch zu beobachten. Insgesamt konnten die maßgebenden Randbedingungen für den Kolkprozess aufgezeigt werden, so dass Sicherheit für die Planung der notwendigen geometrischen Veränderungen des Tosbeckens und für die Konzeptionierung der Kolksicherungsstrecke besteht.
Biotisches und abiotisches Monitoring eines modifizierten Denil-Passes an
einem Tieflandfluss in der Barben-Region
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2021)
In der vorliegenden Studie wurde der modifizierte Denil-Pass an einem Kleinwasserkraftwerk mit Stauzielschwankungen von bis zu 60 cm biotisch und hydraulisch untersucht. Im Zuge der Untersuchungen konnte eine sehr gute Funktionalität für Kleinfische festgestellt werden, welche unabhängig von den Oberwasserspiegelschwankungen in hohen Zahlen aufsteigen konnten. Besonders bemerkenswert war dabei, dass die Fische auch unter hydraulisch ungünstigen Bedingungen hohe Aufstiegsraten aufwiesen.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2021)
In der vorliegenden Studie wurde der modifizierte Denil-Pass an einem Kleinwasserkraftwerk mit Stauzielschwankungen von bis zu 60 cm biotisch und hydraulisch untersucht. Im Zuge der Untersuchungen konnte eine sehr gute Funktionalität für Kleinfische festgestellt werden, welche unabhängig von den Oberwasserspiegelschwankungen in hohen Zahlen aufsteigen konnten. Besonders bemerkenswert war dabei, dass die Fische auch unter hydraulisch ungünstigen Bedingungen hohe Aufstiegsraten aufwiesen.
Klimawandel und Wasserwirtschaft in der trilateralen Wattenmeer-Region
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2021)
Der Klimawandel wird zu Veränderungen in der Wattenmeer-Region mit dem Weltnaturerbe Wattenmeer und seinem Hinterland führen. Das Forum für die trilaterale Wattenmeer-Region hat ein „Policy Paper“ zu den Herausforderungen des Wassermanagements in der Wattenmeer-Region aufgrund des Klimawandels ausgearbeitet. Vorgestellt werden die Ergebnisse, auf deren Basis Empfehlungen für ein Wassermanagement in der trilateralen Wattenmeer-Region erarbeitet wurden.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2021)
Der Klimawandel wird zu Veränderungen in der Wattenmeer-Region mit dem Weltnaturerbe Wattenmeer und seinem Hinterland führen. Das Forum für die trilaterale Wattenmeer-Region hat ein „Policy Paper“ zu den Herausforderungen des Wassermanagements in der Wattenmeer-Region aufgrund des Klimawandels ausgearbeitet. Vorgestellt werden die Ergebnisse, auf deren Basis Empfehlungen für ein Wassermanagement in der trilateralen Wattenmeer-Region erarbeitet wurden.
Kolmationsmonitoring an einer Renaturierungsstrecke der Wupper
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (2/2021)
In der Wupper in Wuppertal-Laaken wurde im Anschluss an eine Renaturierung ab 2017 ein Kolmationsmonitoring durchgeführt und hierbei ein neues Messgerät auf seine Eignung für das Monitoring der räumlichen und zeitlichen Kolmationsdynamik innerhalb des obersten Sohlbereichs getestet. Dazu bot sich der frisch renaturierte Gewässerabschnitt aufgrund der maschinellen Sedimentumlagerungen an. Die Untersuchungsergebnisse werden hier vorgestellt.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (2/2021)
In der Wupper in Wuppertal-Laaken wurde im Anschluss an eine Renaturierung ab 2017 ein Kolmationsmonitoring durchgeführt und hierbei ein neues Messgerät auf seine Eignung für das Monitoring der räumlichen und zeitlichen Kolmationsdynamik innerhalb des obersten Sohlbereichs getestet. Dazu bot sich der frisch renaturierte Gewässerabschnitt aufgrund der maschinellen Sedimentumlagerungen an. Die Untersuchungsergebnisse werden hier vorgestellt.
Wasserhistorische Denkmalpflege versus ökologische Funktionsfähigkeit?
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (1/2021)
Vielerorts werden im Zuge der Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie Einbauten in Gewässern entfernt, darunter auch solche, die einen Denkmalwert haben könnten. Das einzelne Bauwerk kann Teil einer Sachgesamtheit sein, was es in einem größeren funktionalen Zusammenhang noch bedeutender machen kann. Sehr viele unserer Gewässer sind über einen langen Zeitraum hinweg technisch manipuliert und mit zum Teil großem Aufwand unterhalten worden, etwa im Zuge des Mühlenwesens, resp. der Wasserkraftnutzung, der Wiesenbewässerung, der Teichwirtschaft und der Flößerei. Eine „Ökologisierung“ der Gewässer kann das Kulturerbe zunichtemachen. Wie vielgestaltig und raumgreifend das Problem ist, wird am Beispiel der Relikte der Flößerei im Einzugsgebiet der oberen Kinzig im Schwarzwald beispielhaft aufgezeigt. Was bislang fehlt, ist eine von gegenseitigem Verständnis getragene Bereitschaft von Wasserwirtschaft, Naturschutz und Denkmalpflege grundsätzlich über diese Fragen zu diskutieren, aber auch für viele verschieden gelagerte Einzelfälle Lösungen zu finden.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (1/2021)
Vielerorts werden im Zuge der Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie Einbauten in Gewässern entfernt, darunter auch solche, die einen Denkmalwert haben könnten. Das einzelne Bauwerk kann Teil einer Sachgesamtheit sein, was es in einem größeren funktionalen Zusammenhang noch bedeutender machen kann. Sehr viele unserer Gewässer sind über einen langen Zeitraum hinweg technisch manipuliert und mit zum Teil großem Aufwand unterhalten worden, etwa im Zuge des Mühlenwesens, resp. der Wasserkraftnutzung, der Wiesenbewässerung, der Teichwirtschaft und der Flößerei. Eine „Ökologisierung“ der Gewässer kann das Kulturerbe zunichtemachen. Wie vielgestaltig und raumgreifend das Problem ist, wird am Beispiel der Relikte der Flößerei im Einzugsgebiet der oberen Kinzig im Schwarzwald beispielhaft aufgezeigt. Was bislang fehlt, ist eine von gegenseitigem Verständnis getragene Bereitschaft von Wasserwirtschaft, Naturschutz und Denkmalpflege grundsätzlich über diese Fragen zu diskutieren, aber auch für viele verschieden gelagerte Einzelfälle Lösungen zu finden.
