von Dr.-Ing. Andreas Stowasser | Freitag, 11 März, 2016 | Aktuelles, Gewässerentwicklung, Gewässerentwicklung und Hochwasserschutz
… so berichtete die Sächsische Zeitung im Januar diesen Jahres. Diese drastische Bezeichnung bringt den Handlungsbedarf am Mortelbach in der Stadt Waldheim auf den Punkt.
Aus fachlicher Sicht lässt sich der Mortelbach als naturfern ausgebautes Gewässer mit beidseitigen Ufermauern, befestigter Sohle sowie regulierter Mittelwasserrinne beschreiben. An den Bach grenzt dichte städtische Bebauung und Infrastruktur. Damit ist nicht nur der ökologische Zustand sehr schlecht. Nach den Hochwasserereignissen 2002 und 2013 sind die Sohle aber auch die Ufermauern in sanierungsbedürftigem Zustand. Teile des Betonverbaus lösen sich und bei weiteren Hochwasserereignissen drohen erhebliche Folgeschäden.
von Dr.-Ing. Andreas Stowasser | Dienstag, 1 März, 2016 | Aktuelles, Entscheidungsunterstützungssysteme (EUS), Gewässerentwicklung, Hochwasser, Hochwasserschutz
Stowasserplan entwickelt seit April 2015 in einem BMBF-Forschungsvorhaben die Software PROGEMIS® – ein Prozessgestütztes Gewässermanagement- und Informationssystem. Das System soll Städte, Gemeinden und Verbände vor allem bei der Gewässerunterhaltung fachlich unterstützen und organisatorisch entlasten. Integriert bietet es Möglichkeiten, den Hochwasserschutz zu verbessern und Maßnahmen zur Gewässerentwicklung einzuplanen.
PROGEMIS® wird dazu mit einem leicht bedienbaren Planungszyklus und Know-how zur Planung und Ausführung von Maßnahmen der Gewässerunterhaltung ausgestattet. Auf Basis eines digitalen, fortschreibbaren Datenbestands vereinfacht es den gesamten Prozess der Gewässerunterhaltung von der konzeptionellen Planung über die Auswahl geeigneter Maßnahmen bis hin zur Dokumentation. Dabei wird PROGEMIS® die Vergabe von Unterhaltungsmaßnahmen an Ausführungsbetriebe und die Einbeziehung von Fachbüros bei der Maßnahmenplanung unterstützen. Außerdem soll eine Informations- und Meldefunktion für Bürger eine bedarfsgerechte Beteiligung ermöglichen. Das System befindet sich in der Entwicklung und wird ab Herbst 2016 bei verschiedenen interessierten Städten und Gemeinden erprobt werden.
PROGEMIS® wird im Rahmen des BMBF-Forschungsvorhabens „In_StröHmunG – Innovative Systemlösungen für ein transdisziplinäres und regionales ökologisches Hochwasserrisikomanagement und naturnahe Gewässerentwicklung“ entwickelt. An dem Verbundvorhaben sind 7 Partner verschiedener Disziplinen aus Forschung und Praxis, Wirtschaft und Verwaltung beteiligt. Hauptziel ist es, Synergien zwischen ökologisch orientierter Gewässerentwicklung und Hochwasserschutzmaßnahmen detailliert zu untersuchen und über Instrumente nutzbar zu machen. Dabei setzt „In_StröHmunG“ auf einen interdisziplinären Ansatz unter Beteiligung von Ingenieur- und Naturwissenschaft sowie Wirtschafts- und Sozialwissenschaft, um ökologischen Hochwasserschutz zur Umsetzung der HWRM-Richtlinie mit einer naturnahen Fließgewässerentwicklung im Sinne der WRRL zu vereinbaren.
Das Verbundvorhaben „In_StröHmunG“ wird koordiniert vom Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik der Technischen Universität Dresden. Neben den oben genannten Inhalten werden in dem Vorhaben auch die Ablagerung und Mobilisierung von Sedimenten in Abhängigkeit von der Strömung und Bepflanzung am Gewässer untersucht und die Auswirkungen verschiedener hydromorphologischer Maßnahmen auf die Habitateignung von Gewässerabschnitten erforscht.
Partner des Vorhabens „In_StröHmunG“ sind:
Projektwebseite: http://www.in-stroehmung.de
Das diesem Blog-Beitrag zugrunde liegende Vorhaben „In_StröHmunG“ wird im Rahmen der BMBF-Fördermaßnahme „Regionales Wasser-Ressourcen-Management für den nachhaltigen Gewässerschutz in Deutschland (ReWaM)“ im Förderschwerpunkt „Nachhaltiges Wassermanagement (NaWaM)“ mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung du Forschung unter dem Förderkennzeichen 033W017F gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt beim Autor.
Ansprechpartner für interessierte Städte und Gemeinden und andere Akteure ist Lars Stratmann.
von Dr.-Ing. Andreas Stowasser | Montag, 23 November, 2015 | Aktuelles, Ingenieurbiologie - Planung, Literatur
Eigendynamik zur morphologischen Verbesserung von Fließgewässern ist eine feine Sache: Kostengünstig, effizient und hinsichtlich der biologischen Qualitätskomponenten der EG-WRRL sehr wirkungsvoll. Aber wie initiiert man Eigendynamik? Und vor allem, wie stellt man sicher, dass ausgeführte Maßnahmen nicht im Laufe der Zeit an Wirksamkeit verlieren und sich dann die morphologischen Defizite wieder einstellen?
Ingenieurbiologische Bauweisen haben das Potenzial, durch die Entwicklung des Lebendmaterials sich selbstverstärkende Prozesse hervor zu rufen und somit fortdauernde Impulse für die Eigendynamik eines Fließgewässers zu liefern. Jedenfalls so lange, bis sich das Gewässer eben durch die eigendynamischen Prozesse soweit entwickelt hat, dass sein Zustand weitgehend dem morphologischen Zielzustand entspricht und sich ein Fließgleichgewicht einstellt, bei dem sich durch Werden und Vergehen immer wieder wertvolle Strukturen und Habitate bilden.
Im Oktober 2015 hat die Ingbiotools GmbH & Co. KG im Auftrag der Thüringer Landesanstalt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie den Praxisleitfaden „Ingenieurbiologische Bauweisen für die eigendynamische Gewässerentwicklung“ fertiggestellt. Nach mehr als vier Jahren Vorbereitungszeit konnten wir unsere Erfahrungen bei der Anwendung ingenieurbiologischer Bauweisen in einen Praxisleitfaden zusammenfassen. Darin werden neben den Grundprinzipien der Anwendung von Ingenieurbiologie auch 10 Bauweisen anhand von Steckbriefen und zahlreichen Fotos beschrieben. Der Leitfaden kann gegen eine Schutzgebühr von 5 Euro bei der Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie bestellt werden (Inhaltsverzeichnis und Bestellformular finden Sie hier).
Ich wünsche viel Spaß beim Lesen und hoffentlich viel Experimentierfreude bei der praktischen Umsetzung der Bauweisen!
von Dr.-Ing. Andreas Stowasser | Dienstag, 14 Oktober, 2014 | Gedanken und Anregungen
Die Faszination Fließgewässer lässt sich um diese Jahreszeit besonders eindrucksvoll erfahren: Wenn die warmen Strahlen der Oktobersonne in einem herbstlichen Buchenwald bunte Farbenspiele ins Wasser zaubern, kann man nur noch staunen.
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Viel Spass mit den folgenden Impressionen vom Kocher-Ursprung in der Nähe von Aalen (Baden-Württemberg).
Impressionen in Bildern in der folgenden Bilder-Galerie:
… und weitere stimmungsvolle Herbst-Impessionen:
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von Dr.-Ing. Andreas Stowasser | Donnerstag, 7 August, 2014 | Ingenieurbiologie - Bauausführung, Ingenieurbiologie - Erfolgskontrolle, Ingenieurbiologie - Vegetationsentwicklung
Trotz massivem Uferverbau an einer fast 90° Krümmung schaffen inklinante Buhnen in Verbindung mit einer begrünten Steinschüttung ein Mindestmaß an Gewässerstrukturen. Sehr wenig Platz durch die Begrenzung des Gewässerbettes durch Privatgrundstücke erforderte die Ufersicherung durch einen mit Strauchweiden, Pfaffenhütchen, Haselnuss und Wasserschneeball begrünten Steinsatz.
Eigentlich gehört ein derartig massiver Steinverbau, wie an den Ufern der Roda in Laasdorf (siehe Video-Hochwasser 2013 an der Roda ohne Buhnen), nicht in die Fließgewässerlandschaft „Holozäne Aufschüttung der Aue“ (TH-B, Import aus SOFIE® SITE). Aber nach fast zwei Jahren zähen Ringens konnten der Roda rechts und links nur wenige Meter zusätzliche Fläche von den angrenzenden Privatgrundstücken zur Verfügung gestellt werden. Das Gleitufer konnte wenigstens teilweise abgeflacht werden und erhielt aufgrund der hohen hydraulischen Belastung ein Buschbauleitwerk als Ufersicherung. Am Prallhang blieb aufgrund der erforderlichen hydraulischen Leistungsfähigkeit nur ein sehr steiler Verbau in Form des Steinsatzes. Als Verwitterungsprodukt des Bundsandsteins ist die Sohle der Roda über weite Abschnitte durch Feinsande geprägt. Die machen eine stabile Gründung des Steinsatzes nicht gerade einfach. Aufgrund des ausgeprägten Prallhanges besteht auch bei fachgerechter und tiefer Gründung der Fußsteine des Steinsatzes die Gefahr, dass sich im lockeren Sand eine Tiefenrinne unmittelbar am Fuß des Prallhanges ausbildet. Dies kann bei Extremereignissen zur Ausspülung der Fußsicherung bzw. zur Unterspülung des Steinsatzes und damit zum Einstürzen und Versagen der Ufersicherung führen.
Video-Hochwasser 2013 an der Roda ohne Buhnen
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Mit dem Einbau inklinanter (in Fließrichtung ausgerichteter) Buhnen lässt sich diese Gefahr vermeiden. Und gleichzeitig trotz des Verbaus Gewässerstrukturen schaffen! Die inklinanten Buhnen wirken strömungslenkend, d. h. sie lenken die Strömung weg vom Prallufer in Richtung Bachmitte. Der Böschungsfuß bleibt geschützt, selbst wenn die Buhne überströmt wird. In den strömungsberuhigten Buhnenfeldern kann sich sogar Feinsediment ablagern und es entstehen Flachwasserbereiche anstatt der sonst am Prallhang üblichen Tiefenrinne. Am Buhnenkopf bilden sich im Strömungsabriss Turbulenzen und Wirbel, die Sedimentablagerungen an der Gewässersohle verhindern – dieser Effekt wirkt sogar bis zum gegenüber liegenden Gleithang. Der abflusswirksame Querschnitt bleibt damit trotz der Krümmung auf Dauer gesichert (siehe Video-Inklinante Buhnen an der Roda in Laasdorf – Strömungsabriss und Sedimentation).
Video-Inklinante Buhnen an der Roda in Laasdorf – Strömungsabriss und Sedimentation
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Während der Bauzeit Ende Mai / Anfang Juni 2013 war der Prallhang beim Extremhochwasser 2013, dass an der Roda den Wert eines HQ 100 überschritt, extremen Belastungen ausgesetzt (siehe Video-Hochwasser 2013 an der Roda ohne Buhnen). Entlang des Prallhangs hatte sich im Verlauf des fast drei Tage andauernden Hochwasserereignisses mit mehreren Scheitelwellen eine bis zu 1,2 Meter tiefe Rinne in der sandigen Sohle gebildet. Die Standsicherheit der Uferböschung war entsprechend kritisch. Zum Glück hat der Steinsatz trotz der noch nicht eingebauten Buhnen gehalten. Am Ende der zum Zeitpunkt des Hochwassers noch nicht fertiggestellten Steinverbauung entstand jedoch ein bis zu 3 m hoher Uferabbruch! Die bereits vor dem Hochwasser geplanten inklinanten Buhnen wurden nach dem Ereignis zügig eingebaut (siehe Video-Inklinante Buhnen im Bau an der Roda in Laasdorf).
Video-Inklinante Buhnen im Bau an der Roda in Laasdorf
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Die in den Steinsatz eingebauten Gehölze sind gut angewachsen und erhöhen die Stabilität der Ufersicherung zunehmend. Durch die Buhnen werden kritische Situationen bei Hochwasser effektiv verhindert. Als ich letzen Montag bei einem kleineren Hochwasser an der Roda in Laasdorf war, entstand folgendes Video, auf dem der stömungslenkende Effekt der Buhnen gut zu erkennen ist (siehe Video-Vegetationsentwicklung und Strömungslenkung an der Roda in Laasdorf).
Video-Vegetationsentwicklung und Strömungslenkung an der Roda in Laasdorf
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