von Dr.-Ing. Andreas Stowasser | Freitag, 18 Februar, 2022 | Aktuelles, Ingenieurbiologie, Ingenieurbiologie - Ausschreibung, Ingenieurbiologie - Bauausführung, Ingenieurbiologie - Erfolgskontrolle, Literatur
Nachdem im Juni 2020 der erste Teil des DWA-Merkblattes M 620 zur Einführung der Ingenieurbiologie im naturnahen Wasserbau erschienen ist, kann ab sofort auch der zweite Teil in der Praxis genutzt werden. Das Merkblatt DWA-M 620-2 vermittelt anschaulich alle mit der Planung und Ausführung ingenieurbiologischer Bauweisen verbundenen Aspekte. Es benennt Standards für den Leistungsumfang bei der Grundlagenermittlung und Vorplanung, der Entwurfs- und Genehmigungsplanung sowie der Ausschreibung und Vergabe. Außerdem wird erläutert, wie die Bauüberwachung organisiert sein sollte und worauf in der Ausführung und Pflege besonders zu achten ist. Schließlich ermöglicht erst die fachgerechte Durchführung von Pflege- und Entwicklungsmaßnahmen zum richtigen Zeitpunkt die erfolgreiche Etablierung der Bauweisen und die Entwicklung stabiler Vegetationsbestände. Hinweise zur Erfolgskontrolle ergänzen die Darstellungen und helfen auch langfristig bei der Qualitätssicherung in Planung und Umsetzung ingenieurbiologischer Bauweisen.
Das Merkblatt DWA-M 620-2 erleichtert die Bearbeitung komplexer Aufgabenstellungen, die einen Planungsprozess mit aufeinander folgenden Leistungsphasen erfordern. Aber auch im Rahmen der Gewässerunterhaltung ist es möglich, zur Verbesserung der Gewässerstruktur oder zur Erleichterung der Gewässerunterhaltung und Ufersicherung auf ingenieurbiologische Bauweisen zurückzugreifen. Das Merkblatt vermittelt hierfür die notwendigen Grundlagen zur einfachen Planung und Umsetzung von ingenieurbiologischen Bauweisen, die vom Unterhaltungslastträger selbst umgesetzt werden können.
Merkblatt DWA-M 620-2
Das maßgeblich von der Stowasserplan GmbH & CO. KG mit erarbeitete Merkblatt DWA-M620-2 ist ab sofort im Webshop der DWA erhältlich.
Zur Erinnerung: DWA-M 620-1 Grundlagen und Bauweisenauswahl
Der erste Teil des Merkblattes DWA-M-620 beschäftigt sich mit der Einführung in das Thema Ingenieurbiologie. Dabei werden die Grundprinzipien zur Wirkung und Anwendung ingenieurbiologischer Bauweisen im Wasserbau dargestellt. Es werden die wichtigsten abiotischen, biotischen und anthropogenen Rahmenbedingungen erläutert, die bei der Anwendung und Auswahl zu beachten sind. Mit der Beschreibung der erforderlichen Herstellungsmaterialien, dem Zusammenwirken lebender und unbelebter Baustoffe und der daraus resultierenden Auswirkungen auf die Bauweisenauswahl gibt es umfassende Hinweise zum Umgang mit dem Lebendmaterial. Eine Methodik zur Auswahl geeigneter Bauweisen aufgrund der Rahmenbedingungen am Einbauort und nicht zuletzt der Bauweiseneigenschaften rundet die Veröffentlichung ab.
Merkblatt DWA-M 620-1
Das Merkblatt DWA-M620-1 ist seit Juni 2020 im Webshop der DWA erhältlich.
Ausblick: DWA-M 620-3 Bauweisenbemessung und Anwendungsbeispiele
Der dritte Teil des Merkblattes DWA-M-620 wird sich mit den Möglichkeiten der Nachweisführung und Bemessung bei der Anwendung ingenieurbiologischer Bauweisen, Berechnungsbeispielen und Anwendungsbeispielen beschäftigen.
Das Merkblatt DWA-M620-3 ist noch in Bearbeitung.
von Tobias Scholze | Montag, 25 November, 2019 | Aktuelles, Ingenieurbiologie - Erfolgskontrolle, Öffentlichkeitsarbeit
Unter dieser Titelzeile veröffentlichte die Sächsische Zeitung am Dienstag, dem 12. November einen Artikel zur Entwicklung des wiederhergestellten Elbaltarmes in Dresden-Zschieren. Dieses von der Stowasserplan GmbH & Co. KG geplante und betreute Projekt wurde im Dezember 2014 fertiggestellt. Unzählige Kubikmeter Schutt und Erdmassen wurden seinerzeit bewegt, um den alten Elbarm wieder freizulegen. Es freut uns sehr, dass die Untersuchungen des Umweltamts der Landeshauptstadt Dresden den Erfolg unserer Planung und der umgesetzten Maßnahmen eindrucksvoll belegen. Innerhalb der letzten fünf Jahre hat sich das Gewässer so hervorragend entwickelt, dass sich neben den eingebauten Weiden und den gepflanzten Gehölzen unzählige weitere Pflanzen- und Tierarten angesiedelt haben. Für einen überzeugenden Einblick in dieses neu geschaffene Tierparadies hat die Sächsische Zeitung einen kurzen Videofim gedreht.
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Zum Artikel der Sächsischen Zeitung gelangen Sie hier …
Weitere Eindrücke und Informationen zum Projekt gibt es auf der Homepage der der Stowasserplan GmbH & Co. KG sowie im Gewässerblog in den folgenden Beiträgen:
… Blogbeitrag vom 10.11.2017 zu Einblicken in die Entwicklung des wiederangebundenen Elbseitenarms in Dresden-Zschieren
… Blogbeitrag vom 17.03.2014 über den Elbaltarm “JETZT ist Zeit für frisches Grün!” | Welche Vorteile bringt der Einbau ingenieurbiologischer Bauweisen im Frühjahr?
von Tobias Scholze | Freitag, 10 November, 2017 | Aktuelles, Ingenieurbiologie, Ingenieurbiologie - Erfolgskontrolle, Ingenieurbiologie - Vegetationsentwicklung, Naturnaher Wasserbau und Ingenieurbiologie, Projektschwerpunkte
Wie sieht der Elbseitenarm drei Jahre nach Baufertigstellung aus?
Nachdem die Baustelle im Dezember 2014 abgeschlossen wurde, hat uns das schöne Herbstwetter Mitte Oktober zu einem Wochenendspaziergang nach draußen gelockt.
Wir waren neugierig – drei Jahre später – was ist alles passiert?
… und es ist außerordentlich viel passiert!!!
Auf den Uferböschungen entwickelt sich ein stabiler Gehölzsaum, die Uferbereiche sind mit unterschiedlichsten Hochstauden gesäumt. Wenn man nicht weiß, dass hier vor drei Jahren nach Abschluss der Bauarbeiten noch nichts Grünes zu sehen war, ist es beeindruckend, was die Natur in der vergleichsweise kurzen Zeit geschaffen hat. Von vier verschiedenen Blickpunkten aus zeigen die Fotos die Entwicklung des Elbseitenarms in Dresden-Zschieren.
Blickpunkt 1 – Der Mündungsbereich
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- Ausgangszustand 2013 vor Beginn der Arbeiten. An dieser Stelle wird der Elbseitenarm in die Elbe münden.
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- Dezember 2014. Die Mündung des Elbseitenarms in die Elbe im Zustand nach Baufertigstellung des Elbseitenarms.
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- Oktober 2017, Entwicklung drei Jahre nach Baufertigstellung. Mündung des Elbseitenarms in die Elbe
Blickpunkt 2 – Blick über den Elbseitenarm von der Mündung aus
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- Zustand vor Baubeginn 2013. Die grüne Wiesenfläche markiert den zukünftigen Elbseitenarm. Links im Bild vor den Gehölzen soll der Elbseitenarm an die Elbe angeschlossen werden und dann rechts des Gehölzsaumes mittig im Bild durch die Grünfläche laufen. Die vorhandenen Gehölze werden zukünftig am Ufer stehen.
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- Kurz vor Baufertigstellung im Herbst 2014. Die Ufersicherungen aus Steinschüttung mit Buschlagen und austriebfähigen Baumbuhnen im Mündungsbereich sind fertig gestellt. Es erfolgen noch Restarbeiten wie die Rekultivierung der bauzeitlich genutzten Flächen.
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- Drei Jahre später - Entwicklungsstand im Oktober 2017. Die Buschlagen und austriebsfähigen Baumbuhnen entwickeln sich zu einem Ufergehölzsaum.
Blickpunkt 3 – Blick vom Elberadweg in Fließrichtung
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- Zustand vor Baubeginn 2013. Der Elbseitenarm wird vor dem Gehölzsaum rechts im Bild verlaufen sodass die schon vorhandenen Gehölze als Ufergehölze dienen. Die Kopfweiden links im Bild werden gepflegt und das Material bei den zukünftigen Ufersicherungen eingebaut.
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- Zustand nach Fertigstellung der groben Erdarbeiten 2014. Teilweise sind schon Ufersicherungen eingebracht. Im Vordergrund sind Raubäume am Ufer zu sehen, die zum einen das Ufer vor Erosion schützen bis die neu eingebauten Gehölze die Böschungen ausreichend durchwurzelt haben. Zum anderen stellen die im Wasser liegenden Nadelbäume tolle Unterstellmöglichkeiten für Fische dar. Die Planung bzw. Entwicklung derartiger Strukturen ist erforderlich, um die Besiedlung des Elbseitenarms zu fördern.
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- Hochwasser im Januar 2015 mit bordvollem Einstau. Trotz Überstau der eingebauten austriebfähigen Pflanzenteile, Weidensteckhölzer und Buschlagen erfolgte im Frühjahr ein dichter Austrieb, aus dem sich der heutige Ufergehölzsaum entwickelte.
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- Oktober 2017. Drei Jahre nach Baufertigstellung – der Ufergehölzsaum aus Bäumen und Sträuchern entwickelt sich gut und sorgt zunehmend für Beschattung des Gewässers. Dies ist vor allem im Sommer wichtig um eine zu starke Erwärmung zu verhindern und somit die Artenvielfalt im Gewässer zu erhalten.
Blickpunkt 4 – Blick vom Elberadweg entgegen der Fließrichtung
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- Zustand vor Baubeginn 2013. Die Flächen sind als Ruderalflur mit verschiedenen Hochstauden bestanden.
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- 2014 - Der Elbseitenarm wird ausgehoben. Die Kubaturen sind schon deutlich zu erkennen. Die Pappel in der Bildmitte wird erhalten und schmückt zukünftig die entstehende Insel.
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- 2014 - Während der Erdarbeiten. Noch ist der Elbseitenarm nicht mit der Elbe verbunden.
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- Zustand im ersten Frühjahr nach Fertigstellung der Profilierung, Mai 2014. Die Pappel auf der Insel sieht fast schon malerisch aus.
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- Oktober 2017. Der Standpunkt ist der Gleiche, aber wo ist die Insel geblieben? Vom Elberadweg aus ist die Insel kaum noch zu sehen. Drei Jahre nach Baufertigstellung wird sie von den neuen Ufergehölzen verdeckt – Es haben sich wertvolle Ufer- und Sohlhabitate gebildet. Die Insel und die naturnahen Uferstrukturen stellen einen Rückzugsraum für Flora und Fauna dar.
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- Steigt man bei niedrigem Wasserstand die Uferböschung hinab, eröffnet sich dem aufmerksamen Spaziergänger ein wirklich herrlicher Blick über den Elbseitenarm und die verborgene Insel (2018).
von Dr.-Ing. Andreas Stowasser | Dienstag, 21 Juni, 2016 | Aktuelles, Ingenieurbiologie - Erfolgskontrolle, Naturnaher Wasserbau und Ingenieurbiologie
Folgenden Beitrag zur Entwicklung der Bauweisen an einem Prallhang der Freiberger Mulde bei Nossen haben wir kürzlich von unserem Auftraggeber erhalten:
[…] ich war kürzlich wieder mal in Nossen am Prallhang. Bei dieser Gelegenheit habe ich die beigefügten Bilder gemacht. Ich war schon erstaunt, wie dort alles wächst und gedeiht.
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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von Dr.-Ing. Andreas Stowasser | Freitag, 11 April, 2014 | Ingenieurbiologie - Erfolgskontrolle, Ingenieurbiologie - Vegetationsentwicklung
Fast ein Jahr ist seit der naturnahen Umgestaltung des Wiesengrundbachs vergangen. Zwischen Oktober 2012 und April 2013 wurde dem Wiesengrundbach ein neues Gewässerbett gegeben. Der neue, fast 1 km lange Verlauf in der ausgedehnten Wiesenfläche westlich von Klingenberg orientiert sich dabei an der Tiefenlinie im Gelände und entspricht vermutlich dem historischen Gewässerverlauf.
Ehemals begradigt und mit Rasengitterplatten befestigt wurde der alte Verlauf des Wiesengrundbachs nach der Entfernung der Rasengitterplatten teilweise verfüllt. Nur Teilabschnitte blieben erhalten und dienen nun als Vernässungsbereiche und Stillwasserbiotope.
Durch die Gewässerverlegung hat der Wiesengrundbach nun wieder ein naturnahes Bett aus dem er aufgrund des flachen Gewässerprofils auch bei geringfügig erhöhter Wasserführung in die angrenzenden Wiesenflächen ausufern kann. Entlang des Baches entstehen ausgedehnte Vernässungsflächen. Vorhandene Nasswiesenflächen wurden erhalten und in den neuen Bachverlauf bzw. die Gewässerrandstreifen einbezogen.
Bei der Profilierung des Gewässerlaufs wurde von Anfang an auf möglichst viel eigendynamische Entwicklung gesetzt, d. h. es wurde nur vorprofiliert, den Rest „erledigt“ der Wiesengrundbach selbst. So sind innerhalb kürzester Zeit zahlreiche naturnahe Strukturen wie Gleitufer, Kolke, Sedimentbänke, Rohbodenflächen etc. entstanden.
Ingenieurbiologische Bauweisen wurden nur punktuell eingesetzt. Zum einen zur Schaffung erster Strukturen wie Weidengebüsche oder Totholz, zum anderen zur Verhinderung einer Sohleintiefung im Anfangsstadium der eigendynamischen Entwicklung. Hierzu wurden in Abschnitten mit größerem Gefälle Sohlriegel aus Rasensoden eingebaut. An diesen wird einsetzende Tiefenerosion gebremst, ohne dabei die Dynamik insgesamt nennenswert einzuschränken.
Nur im Übergang zwischen neuem und bestehendem Bachbett wurde zur Überbrückung eines stärkeren Sohlgefälles eine Rampe aus Totfaschinen mit seitlicher Sicherung aus Weidenspreitlagen eingesetzt.
Alle ingenieurbiologischen Bauweisen haben sich im letzten Jahr sehr gut entwickelt und sind gut angewachsen. Durch Sukzession entwickelt sich auf den ehemaligen Rohbodenstandorten spontane Gehölzbesiedelung aus Schwarzerle und Weiden.
Das Hochwasser vom Juni 2013 hat die eigendynamische Entwicklung unterstützt, nur vereinzelt musste im Bereich einer landwirtschaftlichen Überfahrt nachgearbeitet werden. Bereits jetzt kann aufgrund der bisher entwickelten Strukturen im Sinne der EG-Wasserrahmenrichtlinie von einem potenziellen Strahlursprung ausgegangen werden. Das Selbstreinigungsvermögen des Wiesengrundbachs hat sich deutlich verbessert.
