Herausforderungen des heutigen wasserbaulichen Versuchswesens mit drei Beispielen

Die meisten technischen Universitäten oder Hochschulen, welche Bauingenieure ausbilden, verfügen seit annähernd 100 Jahren über wasserbauliche Laboratorien. Darin werden mittels physikalischer Modellierung Elemente von Talsperren, Wasserkraftwerken oder Hochwasserschutz-Maßnahmen überprüft und optimiert. Mehrmals wurde dieser klassischen Methode bereits das Ende vorausgesagt, trotzdem sind die Versuchsanstalten ausgebucht. Die Autorenumreißen den Wandel der Branche und geben drei Beispiele dazu.

Das wasserbauliche Versuchswesen ist auch rund 100 Jahre nach der Gründung der großen Laboratorien gefragt. Die meisten der heute erstellten Talsperren, Wasserkraftwerke oder Hochwasserschutzprojekte durchlaufen im Rahmen ihrer Konkretisierung eine oder mehrere Phasen der physikalischen Modellierung. Seit einigen Jahrzehnten wird diese durch numerische Simulationen unterstützt, wodurch ein zweites, ergänzendes Instrument zum Strömungsverständnis zur Verfügung steht.

Gleichzeitig ist das wasserbauliche Versuchswesen ebenso wie der gesamte Planungsprozess einem steten Wandel unterworfen. Nebst dem allgemeinen Zeit- und Kostendruck finden immer neue Instrumente und hydraulische Szenarien Eingang in die Modellierung und erhöhen zunehmend den Anspruch an die Versuchsanstalten. Die hybride Modellierung ist zur Regel geworden und die Versuchsingenieure sind zunehmend auch Experten in Informatik und Regelungstechnik. Drei Fallbeispiele umreißen diesen Wandel kurz, nämlich

1) die hybride Modellierung zur Nutzung der kombinierten individuellen Stärken der Methoden,

2) die Komplexität der Modellierung dynamischer Prozesse mit dem entsprechenden technischen Aufwand und

3) das Validieren von innovativen Konzepten mit flexibler Modellauslegung.

Neben der Bedeutung der wasserbaulichen Laboratorien für die Planungsindustrie bzw. für den sicheren und effizienten Betrieb von konkreten Wasserbauten gilt es auch deren Wichtigkeit für die Grundlagenforschung herauszustreichen. Gemäß dem Eindruck der Autoren basieren die meisten wissenschaftlichen Publikationen in anerkannten Fachzeitschriften nach wie vor auf Daten, welche im physikalischen Modell erhoben wurden.

Copyright:	© Springer Vieweg \| Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle:	Wasserwirtschaft 7-8 / 2012 (Juli 2012)
Seiten:	5
Preis:	€ 10,90
Autor:	Dr. Giovanni De Cesare Dr. Michael Pfister Milad Daneshvari Dr. Martin Bieri

	Diesen Fachartikel kaufen... (nach Kauf erscheint Ihr Warenkorb oben links)
	Artikel weiterempfehlen
	Artikel nach Login kommentieren

Diese Fachartikel könnten Sie auch interessieren:

Pumpspeicher - Besser als ihr Ruf?
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2024)
Gemäß der Taxonomie-Verordnung müssen Pumpspeicher als einzige Energiespeichertechnologie nachweisen, dass ihre Treibhausgasemissionen während ihres Lebenszyklus geringer als 100 g CO2 pro kWh sind. Nachfolgend werden Lebenszyklusanalysen eines Pumpspeichers, einer Batterie sowie eines Wasserstoffspeichers durchgeführt und miteinander verglichen. Darüber hinaus wird auf den zukünftigen Rohstoffbedarf sowie geo-, ressourcen- und industriepolitische Herausforderungen durch die neuen Energiespeichertechnologien hingewiesen.

Der Energiespeicher Riedl als Projekt von vorrangigem europäischem Interesse
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2023)
Das Pumpspeicherkraftwerk Energiespeicher Riedl mit einer Leistung von 300 MW befindet sich seit dem Jahr 2012 im Genehmigungsverfahren. Das Vorhaben wurde von der Europäischen Kommission mehrmals auf die unionsweite Liste der Projekte von gemeinsamem Interesse aufgenommen. Damit wird dem Projekt ein Vorrangstatus zuerkannt, der die Erforderlichkeit des Vorhabens in energiepolitischer und klimabezogener Hinsicht begründet.

Mare clausum? AWZ-Raumordnungsplan ohne freien Raum für Meeresnatur
© Lexxion Verlagsgesellschaft mbH (6/2023)
Das internationale Seerecht, die United Nations Convention on the Law of the Sea1 (UNCLOS oder LOSC), auf Deutsch das Seerechtsübereinkommen der Vereinten Nationen (SRÜ),2 gewährt den Küstenstaaten jenseits des Küstenmeers in der ausschließlichenWirtschaftszone (AWZ) souveräne Rechte zum Zwecke der Erforschung und Ausbeutung, Erhaltung und Bewirtschaftung der lebenden und nichtlebenden natürlichen Ressourcen der Gewässer über dem Meeresboden, des Meeresbodens und seines Untergrunds sowie hinsichtlich anderer Tätigkeiten zur wirtschaftlichen Erforschung und Ausbeutung der Zonewie der Energieerzeugung ausWasser, Strömung undWind (Art. 56 Abs. 1 lit. aSRÜ).FlankiertwerdendieseRechtedurchPflichten, nicht nur durch die inkorporierte rechtliche Verpflichtung zur Erhaltung der natürlichen Ressourcen, sondern auch zum Schutz (protection) derMeeresumwelt, wozu das SRÜ entsprechende Hoheitsbefugnisse gewährt (Art. 56 Abs. lit. b iii SRÜ).

Alpine Kleinwasserkraft: Gewässerökologie und Mehrwert für die Region
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2023)
Als Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung werden leinwasserkraftanlagen (KWKA) erhalten, ausgebaut und an geeigneten Standorten auch neu erstellt. Heutzutage gelten Anlagen bis 10 MW installierter Leistung international als KWKA [1]. In den Jahren 2013 bis 2019 stieg deren installierte Leistung weltweit von 71,0 auf 78,0 GW (+9,9 %) und in Europa von 17,8 auf 19,7 GW (+10,7 %) [1].

Dialogreihe 'Ökologie & Wasserkraft an großen Gewässern'
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2023)
Als einer der großen Gewässernutzer neben Sport- und Berufsfischerei, Tourismus, Schifffahrt, Landwirtschaft und der Bevölkerung setzt sich die Wasserkraftbranche bereits seit vielen Jahrzehnten kritisch und konstruktiv mit den Auswirkungen der Wasserkraft auf die Flüsse auseinander. Für die Veränderung unserer Gewässer ist die Wasserkraft nur in Teilbereichen verantwortlich. Schiffbarmachung, Begradigung, Hochwasserschutz, Landgewinnung, fischereiliche Nutzung sowie der Erhalt der Grundwasserstände und deren Nutzung sowie die Einleitung von Abwässern haben die Gewässer in weiten Teilen Mitteleuropas wesentlich verändert.

Literaturtip:

Tagungsband vom 12. Anwenderforum Kleinwasserkraftwerke 2009 / OTTI e.V.