Voraussetzungen & Perspektiven für neue Lösungswege

Transkript

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2 Voraussetzungen & Perspektiven für neue Lösungswege Flussbausymposium Donau Wasserbau östlich von Wien wie geht es weiter? / DI Markus Simoner (viadonau, Leiter Wasserstraßen-Management)

3 Die Donau - ein multifunktionales System Erholung Transport Ökosystem Nationalparkgebiete Donau Hochwasserschutz Landwirtschaft Tourismus Fischerei Trinkwasser Energie KOEXISTENZ & KOOPERATION Voraussetzung für die positive Entwicklung des Gesamtsystems! BALANCE GESAMTSYSTEM: OPTIMUM aller Nutzungsinteressen, nicht Maximum für ein Element!

4 4 Aktionsprogramm Donau Aktionsprogramm Donau des bmvit bis 2022

5 Aktionsprogramm Donau Integrative Grundausrichtung - Aktionsprogramm Donau auf die drei Bereiche Schifffahrt, Ökologie und Hochwasserschutz erweitert. - Damit spiegelt es den multifunktionellen Charakter und Anforderungen an die Donau wider. Massnahmenkatalog

6 Aktionsprogramm Donau ZIELE Nachhaltige und sichere Entwicklung des Lebens- und Wirtschaftsraums Donau SCHIFFAHRT ÖKOLOGIE HOCHWASSER- SCHUTZ Kundenorientiertes Wasserstraßenmanagement und Verbesserung der Schifffahrtsrinne Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit in Logistiknetzwerken Steigerung der Verkehrssicherheit und sicherer Schleusenbetrieb Reduktion der Treibhausgasemissionen und Steigerung der Umweltfreundlichkeit der Schifffahrt Erhaltung und Verbesserung des Lebensraums Donau Sicherstellen des Hochwasserschutzes und Schadensminimierung bei eintretender Hochwasserkatastrophe

7 Zentrale Maßnahmen des Aktionsprogrammes für die freie Fließstrecke östlich von Wien M01 Kundenorientiertes Wasserstraßenmanagement Laufender BETRIEB M02 Nautische Engpässe naturverträglich beseitigen M17 Renaturierungsmaßnahmen in Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie durchführen PROJEKTE

8 Kundenorientiertes Wasserstraßenmanagement - Erhaltung der Schifffahrtsrinne

9 Wasserstraßen-Management 350 km Donau 75 % staugeregelt 25 % frei fließend Wachau Hauptaufgaben Östlich von Wien Umsetzung einer proaktiven Instandhaltungs-Philosophie zur laufenden Aufrechterhaltung der Mindestparameter der Schifffahrtsrinne Betreiben eines kundenorientierten und integrierten Wasserstraßen-Management-Systems Internationale Abstimmung von technischen und ökologischen Standards im Bereich des Wasserstraßen-Managements im Donauraum VISION: via donau I 9 Sicherstellen eines wirksamen und integrativen Wasserstraßenmanagements in Österreich und Mitwirkung an einheitlichen Qualitätsstandards entlang der gesamten Wasserstraße Donau!

10 Regelkreislauf Wasserstraßen-Management Kontinuierlicher Verbesserungsprozeß aller Systemkomponenten! Seite 10

11 Variabilität der Wasserführung der Donau: Langjähriges Wasserdargebot im Jahresverlauf Pegel Wildungsmauer; Zeitreihe

12 Wahrscheinlichkeit von Niederwasserperioden & Proaktive Erhaltungsphilosophie der Schifffahrtsrinne JÄN - FEB % MÄRZ 20 % APR AUG 0 5 % SEPT 25 % OKT DEZ % Seite 12

13 Verfügbare Fahrwassertiefen: Schwankungen im Jahresverlauf anhand von Extrembeispielen Ergebnis Mai 2015 Minimal durchgängig verfügbare Fahrwassertiefe Wachau (Bezugs pegel Ki ens tock) Untere Donau (Bezugspegel Wildungsmauer) Minimale Fahrwassertiefe in über 25dm unter 25dm Min. FWT in % Verfügbare Tiefe in dm M a i Ende der Baggersaison 2014/2015 Sehr gute Wasserführung der Donau im Mai 2015 (kontinuierlich über Mittelwasser) Ergebnis März 2014 Minimal durchgängig verfügbare Fahrwassertiefe Wachau (Bezugs pegel Ki ens tock) Untere Donau (Bezugspegel Wildungsmauer) Minimale Fahrwassertiefe in Verfügbare Tiefe über 25dm unter 25dm in dm M ä r z Aufarbeitung des Jahrhundert HW 2013 noch nicht abgeschlossen Sehr geringe Wasserführung der Donau in März 2014 (kontinuierlich im Niederwasserbereich)

14 Wasserstraßen-Management: Optimierungsmöglichkeiten 1 NULLVARIANTE: Nichts tun 365 Tage Verfügbarkeit Fahrrinnentiefe2,5 m DC 2013 BETRIEB ERHALTUNG WASSERBAU Operative Maßnahme: EINENGUNG Fahrrinne Operative Maßnahme: VERLEGUNG Fahrrinne Erhaltungsmaßnahme: Baggerung TIEFENRINNE Erhaltungsmaßnahme: Baggerung VOLLE BREITE Flussbaul. Maßnahme: z.b. Errichtung BUHNEN LEGENDE: Verfügbare Tage im Jahr [d] 0 Tage LOS1 LOS2 LOS3 Maßnahmenkosten [ ] Einfluss Verfügbarkeit [Tage/a] Umsetzungsdauer [Tage] Wirkdauer Maßnahme [a] Nutzerkosten [ /a] Auswirkungen Umwelt [-] Fahrrinnenbreite [m] LOS2 LOS1 LOS3 5 3 Seite 14

15 Potentielle Seichtstellen östlich von Wien

16 Furtenbaggerungen östlich von Wien in den letzten 3 Jahren 09/ /2015

17 Baggermaßnahmen in den beiden Fließstrecken Wachau und östlich von Wien im Zeitraum 10/ /2015 Hafeneinfahrt Lobau Furt Treuschütt Furt Bad Deutsch-Altenburg (2 Mal) Östlich von Wien (km ): m 3 Hafeneinfahrt Albern Furt Petronell-Witzelsdorf Furt Käsmacher Furt Rothenhof Furt Hinterhaus Wachau (km ): m 3 Haufenrand Aggsbach Seite 17

18 Wirkungskennzahl Kontinuierliche Messung der Effektivität: Minimal durchgängig verfügbare Fahrwassertiefen (2014) Wachau Östlich von Wien Tage Tage mit mit FWT FWT >= >= dm dm 222 Tage mit FWT >= 25 dm 222 Tage mit FWT >= 25 dm

19 Aktuelle Informationen zum Verkehrsweg Donau viadonau = Europaweiter Vorreiter Elektronische Binnenschifffahrtskarte Seite 19

20 Aktuelle Informationen zum Verkehrsweg Donau viadonau = Europaweiter Vorreiter DoRIS Mobile App Seite 20

21 Aktuelle Informationen zum Verkehrsweg Donau viadonau = Europaweiter Vorreiter Übersicht aktuelle Seichtstellen (DoRIS Website) Seite 21

22 Aktuelle Informationen zum Verkehrsweg Donau viadonau = Europaweiter Vorreiter Aktuelle Seichtstelleninformation (DoRIS Website) Seite 22

23 Adaptiver Ansatz Wasserbauliche Optimierung: Beispiel Seichtstelle Petronell Witzelsdorf Baggermaßnahmen m³ (5 Baggerungen) bzw. ca m³ /Jahr Umsetzung der Maßnahme Herstellung einer Balance zwischen ökologisch gewünschter Dynamik, Reduzierung des Geschiebetriebes & Erreichung der definierten Mindest-Fahrwasserparameter Seite 23

24 Optimierung Erhaltungsmaßnahmen östlich von Wien Mindestparameter für die Schifffahrtsrinne östlich von Wien 120 Meter Breite; 2,50 Meter Fahrwassertiefe bei RNW Optimierte Baggerphilosophie Übergeordneter Grundsatz: So wenig baggern als möglich, nur so viel als notwendig! Optimierung der Herstellung der Fahrrinne Nutzung einer zentralen Tiefenrinne Herstellung fließender Übergänge am Rand Laufende Information an die Nutzer Vision: automatische Integration der aktuellen Seichtstellen in der elektronischen Binnenschifffahrtskarte Verklappung des Baggermaterials weiter stromaufwärts zur effektiven Dämpfung der Sohleintiefung

25 Seite 25

26 Kundenorientiertes Wasserstraßenmanagement Ökologische Komponente

27 Freie Fließstrecke Donau östlich von Wien Allgemeine Vorbemerkungen Nationalpark Donau-Auen (1996 gegründet) Übergeordnetes Ziel: Aufrechterhaltung der freien Fließstrecke und Stoppen der Eintiefungstendenz! Kraftwerk Freudenau (1997 errichtet) Freie Fließstrecke ca. Stromkilometer (Staatsgrenze AT-SK) Höhenunterschied: ca. 18 Meter Pegelschwankungen: 7 Meter durch. Gefälle ca. 40 cm/km Geschiebetransportvermögen: ca m³/jahr Zugabe VHP: ca m³/jahr Eintiefung Stromsohle: durchschnittlich 1-2 cm/jahr Kraftwerk Gabcikovo (1992 errichtet) Seite 27

28 Sohleintiefung östlich von Wien Seite 28

29 Geschiebebewirtschaftung - Sohleintiefung Berechnung Geschiebedefizit Eintiefungsstrecke viadonau Erhaltungsbereich Stromkilometer Eintiefung: 1,7 cm/a (Vgl. KWD ) Länge: rd. 27 km Abflusswirksamer Querschnitt: 250 m rd m³/a* (= * 250 * 0,017) Möglichkeiten der Kompensation 1. Rückführung aus laufenden Erhaltungsmaßnahmen (Baggerungen Seichtstellen) 2. Rückführung durch Einrichtung von Geschiebefängen (ohne Schifffahrtsnutzen) 3. Geschiebezugabe (Material von außerhalb des Systems Donau zuführen) Seite 29

30 Entwicklung Erhaltungsmanagement östlich von Wien Bis 1996: Geschiebe aus System Donau entnommen : Geschiebe talwärts verklappt Seit 2010: Geschiebe bergwärts verklappt (durchschnittlich 3 km) Wie wirksam ist dieser Beitrag zur Reduktion der Geschiebe wird länger im System gehalten: Sohleintiefung? Instandhaltungsbaggerungen leisten einen aktiven Beitrag zur Wie Dämpfung sind die der Kosten Sohleintiefung im Verhältnis jedoch zu weiteren erhöhte Kosten für Wasserstraßenbetreiber Maßnahmen/Optionen der Geschiebebewirtschaftung? Wie kann dieser Beitrag optimiert werden? Seite 30

31 Beitrag der laufenden Schifffahrts-Erhaltungsbaggerungen zur Sohlstabilisierung östlich von Wien Ausgangsbasis: Geschiebeäquivalenzformel: (vgl. Klasz, G., 2015, mod.) Kompensierte Menge [m³] = Baggermenge [m³] * Transportdistanz zu Berg [km] Länge der Eintiefungsstrecke [km] Analyse der Schifffahrts-Erhaltungsbaggerungen 2014 und 2015: Szenario 1: Angenommene Eintiefungsstrecke: 27 km; Geschiebedefizit: m³ Szenario 2: Angenommes Eintiefungsstrecke: 23 km; Geschiebedefizit: m³ (Effekt Pilotprojekt BDA sowie Verklappen zu Berg seit 2010) S1: S2: % 1. Halbjahr % [m³] * 4,5 [km] = ca [m³] 27[km] [m³] * 4,5 [km] = ca [m³] 23[km] 40 % [m³] * 18 [km] = ca [m³] 27[km] [m³] * 18 [km] = ca [m³] 23[km] 53% Seite 31

32 Geschiebebewirtschaftung: Grundsätzliche Optionen und Kostenfaktoren Faktor ,5-3 Teilfaktoren obere Grenze Teilfaktoren untere Grenze Instandhaltungsbaggerung mit erhöhter Verfuhrweite Geschiebefang (ohne Schifffahrtsnutzen) Geschiebezugabe extern Überlegung zur Materialeffizienz: Ein m³ Material von außen muß 5-8 Mal so lange im System bleiben, um die gleiche Kosten Wirksamkeit zu entfalten, wie ein m³ aus einer Schifffahrts-Erhaltungsbaggerung ( WIN- WIN Situation für Ökologie und Schifffahrt!) Ergänzung durch Material von außen trotzdem sinnvoll (Kompensation Abrieb, mittelfristige Reduktion Seite 32 Geschiebetrieb) wirtschaftlich/technisch optimaler Einsatz aller Optionen gefragt!

33 Geschiebezugabe Iffezheim (Oberrhein, km ) Erfolgreiches Beispiel für Sohlstabilisierung Staustufe Iffezheim mit Einbaubereich der Geschiebezugabe, seit 1978 durchgeführt, kontinuierlich optimiert und wissenschaftlich dokumentiert Seite 33

34 Geschiebezugabe Iffezheim (Oberrhein, km ) Erfolgreiches Beispiel für Sohlstabilisierung Entwicklung Abweichung vom Referenz-Wasserstand 1978 im Zugabebereich Quelle: Jährliche Zugabemenge (Durchschnitt: m3) Geschiebezugabe + Vergröberung + wasserbauliche Maßnahmen Seite 34

35 Möglichkeiten und Grenzen der Sohlstabilität? Objektbergung März 2015 innerhalb der Schifffahrtsrinne (Dimensionen ca. 1,2m x 1,3m x 3m) Freie Fließstrecke östlich Wien; Grenzstrecke AT/SK

36 02. Nautische Engpässe naturverträglich beseitigen Leitprojekt östlich von Wien (Projektleiter Mag. Robert Tögel, viadonau)

37 Leitprojekt östlich Wien bis 2022 Das Leitprojekt soll die in den Pilotprojekten gesammelten Erfahrungen mit den Notwendigkeiten des Managements der freien Fließstrecke verknüpfen und so den Weg in die Zukunft aufzeigen. Dazu muss das Leitprojekt zum einen auf der Vorstellung eines künftigen Leitbilds für das Management der Donau östlich von Wien basieren, zum anderen soll es dieses mitgestalten. Seite 37 Bild: Nationalpark Donau-Auen

38 Leitprojekt östlich Wien bis 2022 VHP Erhaltungstrecke Strom km Zielgebiet Leitprojekt Strom km etwa 1894 Furt Orth Furt Regelsbrunn Furt Rote Werd Gefahrenkolke GV Haslau-Regelsbrunn Geschiebemanagement

39 Zusammenfassung und Ausblick Allgemeine Grundsätze Koexistenz, Kooperation und Balance übergeordnete Leitmotive Effektives & Effizientes Handeln ( Die richtigen Dinge richtig tun ) Kontinuierliches Monitoring Zielerreichung & optimierter Mitteleinsatz Erreichung der infrastrukturellen und ökologischen Ziele durch integriertes Wasserstraßen-Management & Projekte (u.a. Leitprojekt) Themen Optimale Erhaltung der Wasserstraße Aufbau systematische Geschiebebewirtschaftung (Laufender Betrieb & Leitprojekt) Ausschöpfung Renaturierungspotential (z.b. Gewässervernetzung, Uferrückbau) Internationale Kooperation & Vorbildwirkung / Leadership Seite 39

40 Kontakt via donau Österreichische Wasserstraßen-Gesellschaft mbh Donau-Citystraße Wien T M F +43 (0) markus.simoner@viadonau.org