Technische Anlagen, welche ein Absperrbauwerk besitzen und zum Rückhalt von absetzbaren, in Wasser suspendierten Schwebstoffen dienen, sind Sedimentationsbecken, die nach DIN 19 700-15 betrachtet werden müssen. Das DWA-Merkblatt M 503 wird für die Überprüfung, Ertüchtigung und Verwahrung bestehender Sedimentationsbecken nach DIN 19 700-15 empfohlen und empfiehlt explizit dessen Anwendung im Bereich von Speicherbecken für Klärschlämme und Schlammlagerplätze. Art und Umfang der Bauwerksüberwachung sind dabei an der Zweckbestimmung der Anlage und ihren konstruktiven Besonderheiten ausgerichtet. In Abhängigkeit der Klassifizierung und dem Gefährdungspotential der Anlagen lassen sich Mess- und Kontrollprogramme erstellen, welche die kontinuierliche Überwachung sicherstellen. Diese kontinuierliche Bauwerksüberwachung ist gemeinsam mit der stofflichen Bewertung Teil eines Monitoringkonzepts, welches die Überwachung und Nachsorge von Schlammlagerplätzen in jeder Zustandsphase sichert.
Die Analyse und Prognose von Hochwasserereignissen erfordert kalibrierte Modelle, welche auf umfangreicher und hochgenauer Datengrundlage basieren. Unbemannte Luftfahrzeuge (UAV) in Kombination mit Künstlicher Intelligenz haben die Möglichkeiten in der flexiblen, hochfrequenten Datenerfassung signifikant erweitert. Mit SSegRef2Surf wurde ein Werkzeug entwickelt, welches automatisiert Wasserflächen aus Orthophotos klassifiziert, durch den Verschnitt mit Geländedaten verfeinert und geometrische Attribute (Wasserspiegellage und Wassertiefe) ergänzt.
Der Wupperverband modernisiert seine historisch gewachsene, heterogene Betriebsdateninfrastruktur im Rahmen des Großprojekts Vereinheitlichung der Systemtechnik. Das Ziel ist, die Systemlandschaft schrittweise zu harmonisieren, so dass einheitliche Datenmodelle und standardisierte Datenschnittstellen zum Einsatz kommen. So kann zukünftig der Aufwand für das Datenmanagement und die Anbindung zusätzlicher Komponenten reduziert werden.
Als Betreiber von 87 Stauanlagen steht die Landestalsperrenverwaltung des Freistaates Sachsen vor der Herausforderung eines effizienten Sedimentmanagements, um die Funktionalität der Anlagen zu gewährleisten. Dazu ist es unter anderem erforderlich, das Volumen der Sedimentablagerungen zu erfassen bzw. zu prognostizieren. Ein möglicher Lösungsansatz ist der Einsatz von USV (unmanned surface vehicle, Sonoboot) und UAS (unmanned aircraft system, Drohnen). Anhand eines Praxisbeispiels werden die Vor- und Nachteile der USV- und UAS-Technologien dargestellt.
Aufgrund des fortgeschrittenen Alters des weltweiten Bestands an Stauseen und Dämmen sowie zunehmender Erosion in den Einzugsgebieten und fehlender umgesetzter Entlandungsmaßnahmen ist die Verlandung zu einer kritischen technischen und wirtschaftlichen Herausforderung geworden. Werden Stauseen zur Wasserkrafterzeugung, zum Hochwasserschutz und zur Trinkwassergewinnung genutzt, haben Sedimente erhebliche negative Auswirkungen auf die gesamte Anlage. Eine optimierte Erkundung der Sedimentation im Reservoir ermöglicht eine gezielte Planung der Sedimententnahme sowie deren weitere Nutzung oder Umlagerung. In diesem Artikel zeigen wir, dass eine flexible Kombination verschiedener Erkundungsmethoden erforderlich ist, um Menge und Qualität der Sedimente flächendeckend korrekt zu bestimmen. Nur auf diese Weise können Entlandungsmaßnahmen im weiteren Verlauf kosteneffizient geplant und umgesetzt werden. Anhand verschiedener Beispiele aus unterschiedlichen Seen zeigen wir Methodenkombinationen, die unter Berücksichtigung von Topographie, Sedimentationsmustern und Sedimenteigenschaften jeweils effektiv sind.
Vor dem Hintergrund alternder Infrastruktur werden die Anforderungen an Sicherheit, Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit wasserbaulicher Anlagen immer höher. Ein systematisches Assetmanagement gewinnt daher zunehmend an Bedeutung. Zentrale Grundlage hierfür ist eine objektive und reproduzierbare Zustandsbewertung. Die Methodik des BAW-Merkblatts MSV A [1] ermöglicht eine standardisierte Einordnung von Schäden und die Ableitung quantitativer Zustandsnoten. Mit der Software WSVPruf steht ein digitales Werkzeug zur strukturierten Erfassung, Auswertung und Dokumentation der Bauwerkszustände zur Verfügung. Anhand der Anwendung beim Ruhrverband wird gezeigt, wie Zustandsdaten systematisch aufgebaut und genutzt werden können. Perspektivisch ermöglicht die digitale Aufbereitung der Daten eine weitergehende Visualisierung und unterstützt die langfristige Steuerung des Anlagenbestandes.
Eine handnahe Prüfung nach DIN 1 076 gilt als Stand der Technik im Bereich der Bauwerksprüfung von wasserbaulichen Anlagen. Im Fall von Unterwasser-Bauteilen ist für eine vollständige Inspektion ein hoher finanzieller, personeller und logistischer Aufwand verbunden. Ziel des Projektes SUBmarIne ist die Entwicklung einer kostengünstigen Methode zur wasserseitigen Prüfung von Bauwerken im laufenden Betrieb, um regelmäßige und vollständige Inspektionen zu ermöglichen. Die Erfassung der Bauwerke erfolgt optisch per autonomen Tauchroboter (AUV) mit nachgeschalteter automatisierter Schadstellenerkennung. Deren gezielte Überprüfung und gutachterliche Bewertung erfolgt anschließend durch Wissenschaftliche Taucher. Durch eine automatisierte Inspektion der Anlagen wird die Möglichkeit geschaffen, Taucheinsätze zur handnahen Prüfung präzise zu planen und auf Bereiche mit Auffälligkeiten zu beschränken. Zudem ist es durch die deutlich geringeren Kosten der automatisierten Inspektion realistisch, diese regelmäßig durchzuführen, um so auftretende Schäden frühzeitig erkennen und den Betrieb sowie damit einhergehende Instandsetzungen und Reparaturen langfristig planbar gestalten zu können.
Die wissenschaftliche Entwicklung von GeoRisk-Analyser realisiert ein hochpräzises Deformations-Monitoring von Georisiken mit mobiler, autarker Sensortechnologie und einer Analyse-Software- as-a-Service zur Prognose zukünftiger Bewegungen. Kritische Bauwerke, Bodenbewegungsgebiete und untertägige Anwendungen werden mit einer Messgenauigkeit von 0,1 mm bis 0,2 mm durch kombinierte Setzungs-, Neigungsmessungen mit Laser-Präzisionsschlauchwaagen (LSW) und/oder Distanzmessungen mit Radarsensoren langzeitüberwacht.
In den Stauseen an der unteren und mittleren Ruhr des Ruhrverbands wird die natürliche Sedimentdurchleitung durch die Absperrbauwerke weitgehend unterbunden, so dass sich erhebliche Sedimentmengen in den Seen abgelagert haben. Herkömmliche Sedimentberäumungen sind kostenintensiv, nicht nachhaltig und lösen das Problem der fehlenden Durchgängigkeit nicht. Um sich der komplexen Fragestellung des Umgangs mit Sedimenten im Ruhreinzugsgebiet zu stellen, hat der Ruhrverband ein gemeinsames Forschungsprojekt mit der FH Münster und der Universität Duisburg-Essen angestoßen.
Die Wasserwirtschaft steht weltweit vor großen Herausforderungen durch ein sich veränderndes Klima. Extreme Wetterereignisse wie Dürren und Überschwemmungen nehmen zu und erfordern innovative Lösungen. Im Rahmen des Europäischen Forschungs- und Entwicklungsprojektes „Innovating Climate services through Integrating Scientific and local Knowledge” (I-CISK) wurden in sieben Reallaboren Klimainformationsdienste entwickelt, um eine bessere Entscheidungsgrundlage für kurz-, mittel- und langfristige Maßnahmen zu bieten. Beispielhaft stellen wir die Arbeiten und Lösungen für die Region Rijnland in den Niederlanden vor. In diesem und den meisten anderen Reallaboren ist die geteilte Ressource Wasser zentral für die beteiligten Interessengruppen. Die jeweiligen Open-Source-Web-Anwendungen wurden in enger Zusammenarbeit mit den Endanwendern entwickelt, so dass sie zielgerichtet ihre zuvor identifizierten Informationsbedarfe abdecken.
Die wasserbaulichen Anlagen historischer Wassermühlen und Wasserkraftanlagen können eine hohe Wertigkeit als Lebensraum für geschützte Arten besitzen. Durch die historische Bausubstanz und deren behutsame denkmalgerechte Sanierung bleibt die Verzahnung mit dem Umfeld gewährleistet. Insofern sind naturnah ausgebaute Mühlgräben geeignet, den ökologischen Zustand des Hauptgewässers durch Strukturreichtum und Artenvielfalt aufzuwerten. Ein im Pilotprojekt „Lebensraum Mühlgraben“ entwickeltes Verfahren ermöglicht es, den Zustand von Mühlgräben im Mittelgebirge anhand von Biotopausstattung, Gewässerstruktur und Makrozoobenthos zu bewerten.
In Bergedorf entsteht mit Oberbillwerder Hamburgs 105. Stadtteil mit 6 000 bis 7 000 Wohnungen auf rund 117 ha. Prägend ist der „Grüne Loop“, ein 6,5 km langes Gewässer- und Parksystem, das Regenwasser aufnimmt, speichert und gedrosselt ableitet. Zusammen mit Rückhalt auf privaten Flächen entsteht so ein klimaresilienter, wassersensibler Stadtteil.
Viele Gründe spielen für das weitgehende Verfehlen des guten Zustands nach Wasserrahmenrichtlinie eine Rolle. Ein bisher kaum beachteter Punkt ist die nationale Verschärfung bei den Bewertungskriterien zur Zielerreichung. An einem Beispiel wird dies illustriert.
Die Aufgabe der Unteren Wasserbehörde ist der Vollzug des Wasserhaushaltsgesetzes des Bundes und der Wassergesetze des jeweiligen Landes. Der Gestaltungsraum bei der Umsetzung ist groß. Daher sollte jede Untere Wasserbehörde eine Strategie haben, die Schwerpunkte bei der Umsetzung von Vorhaben mit Interessensgemeinschaften und Partnern setzt und diese gegenüber der Öffentlichkeit gut begründet. Als Beispiel wird in diesem Artikel eine mögliche Strategie für das Herzogtum Lauenburg in Schleswig-Holstein vorgestellt.
Der retrospektive Beitrag aus dem Jahr 2022 ist dem sehr erfolgreichen Wirken des Chemikers Professor Dr. phil. Heinz Bernhardt (1929-1996) mit seinem Arbeitsteam beim Wahnbachtalsperrenverband in Siegburg und in der Arbeitsgemeinschaft Trinkwassertalsperren e. V. (ATT) für nachhaltigen Gewässerschutz und zur Sicherung der Trinkwasserversorgung aus Talsperren gewidmet.
