Geokunststoffe. Hochwasserschutz

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1 Geokunststoffe Hochwasserschutz

2 02 Hochwasserschutz mit Geokunststoffen Die jüngsten Flutkatastrophen in Deutschland und Europa zeigen, wie wichtig ein funktionierender Hochwasserschutz ist. Neben der Abwehr von Risiken für Mensch und Umwelt, vermeiden Hochwasserschutzanlagen auch enorme Schäden für die Volkswirtschaft. Die Erfahrungen aus den vergangenen Jahren und der fortschreitende Klimawandel zeigen, dass die bisherigen Maßnahmen gegen die Jahrhunderthochwasser nicht ausreichend sind. In vielen Regionen Deutschlands müssen Deichanlagen und Rückhaltebecken neu oder ausgebaut werden. Bestehende Deichanlagen entsprechen vielerorts nicht mehr dem Stand der Technik und müssen saniert bzw. erhöht werden. Aufgrund der Häufung von Starkregenereignissen und Eingriffen in den Wasserhaushalt der Natur, sind regional mitunter sogar anspruchsvolle Sonderlösungen für den Hochwasserschutz erforderlich.

3 Geokunststoffe Hochwasserschutz Für die Realisierung der zukünftigen Hochwasserschutzmaßnahmen sind Produkte und Lösungen gefragt, die eine schnelle, wirtschaftliche und nachhaltige Umsetzung ermöglichen. Hierfür eignen sich industriell gefertigte Geokunststoffe und Systemlösungen mit definierten technischen Eigenschaften im besonderen Maße. Die Produkte werden mit einer konstanten Qualität gefertigt und vor Ort schnell und einfach zu einem dauerhaft funktionsfähigen Hochwasserschutzsystem zusammengefügt. Durch den verminderten Massentransport lassen sich CO 2 optimiert vergleichsweise kurze Bauzeiten mit hohen Einbauleistungen erzielen. Dies ermöglicht eine wirtschaftlichere Bauweise gegenüber konventionellen Aus- führungsmethoden. 03 In Hochwasserschutzanlagen übernehmen Geokunststoffe im Wesentlichen die Funktionen Abdichtung und Erosionsstabilität. Die Systeme für den Hochwasserschutz unterscheiden sich je nach Anwendungsfall. Es lassen sich grundsätzlich drei Anwendungsfälle skizzieren: 1. Neubau von Hochwasserschutzdeichen 2. Deichertüchtigung und Ausbau von Hochwasserschutzdeichen 3. Sonderlösungen für den Hochwasserschutz

4 Dichtungssystem HWS 1.0 MACMAT R1 Biberschutznetz BEGRID TG Geogitter BONTEC NW Vliesstoff Bentomat Tondichtungsbahn BHW Deich dichter Untergrund Krone Deichweg 04 Neubau von Hochwasserschutzdeichen Dichtungssystem HWS 1.0 Der Standardaufbau für ein Deichdichtungssystem mit geosynthetischen Tondichtungsbahnen sieht eine wasserseitige Abdichtung mit einem Permitivität von 1*10-8 m/s vor. Die Abdichtung ist zusätzlich durch eine mindestens 80 cm mächtige Überdeckung und Auflast gegen Durchwurzelung, Austrocknung, Frost-Tau-Wechsel und mechanische Beschädigung zu schützen. Das Dichtungssystem HWS 1.0 basiert auf der geosynthetischen Tondichtungsbahn BENTOMAT GDA. Diese Bentonitmatte wurde ursprünglich für die hohen Anforderungen des Deponiebaus entwickelt und entspricht den bundeseinheitlichen Qualitätsstandards (BQS) gemäß Deponieverordnung. Für BENTOMAT wurde die Eignung für eine Gebrauchsdauer von mindestens 100 Jahren nachgewiesen.

5 Geokunststoffe Hochwasserschutz Aufgrund der Anfälligkeit von Deichbauwerken gegenüber einer Schädigung der Tondichtungsbahn durch Wühl- und Nagetiere, beinhaltet das Dichtungssystem HWS 1.0 eine zusätzliche Sicherung durch ein MACMAT R1 Biberschutznetz mit integrierter Erosionsschutzmatte. MACMAT R1 ist ein Stahldrahtgittergeflecht welches werksseitig mit einem Kunststoffwirrgelege als Erosionsschutz ausgerüstet ist. Die Standsicherheit des Deichbauwerkes bleibt so dauerhaft erhalten. MACMAT R1 bietet zudem eine wirkungsvolle Erosionsstabilität im Hochwasserfall und beim Überspülen des Bauwerkes. Das Risiko eines Deichbruches durch Hinterspülung wird wirkungsvoll verzögert bzw. völlig verhindert. 05

6 Dichtungssystem HWS 2.0 MACMAT R1 Biberschutznetz BEGRID TG Geogitter Kunststoffdichtungsbahn BONTEC NW Vliesstoff Bentomat Tondichtungsbahn BHW Krone Deichweg 06 Dichtungssystem HWS 2.0 Der Aufbau des Dichtungssystems HWS 2.0 erfolgt analog des HWS 1.0. Der Unterschied liegt im Einbau einer zusätzlichen 1,5 mm dicken, strukturierten Kunststoffdichtungsbahn oberhalb der geosynthetischen Tondichtungsbahn BENTOMAT GDA. Die Dichtungsbahn dient als zusätzliche Schutzlage gegen Austrocknung und fungiert nachweislich als Durchwurzelungsschutz der Bentonitmatte. Die Kunststoffdichtungsbahn bietet im System eine deutlich erhöhte Dichtwirkung, jedoch bildet die Bentonitmatte das wesentliche Abdichtungselement, da sie im Falle einer Schädigung durch den für Bentonit typischen Selbstheilungsprozess seine dichtenden Eigenschaften langfristig beibehält. Die PEHD Dichtungsbahn wird vor Ort durch zertifizierte Verlegebetriebe fachgerecht verlegt und verschweißt.

7 Geokunststoffe Hochwasserschutz Bei einfachen Böschungsgeometrien kann auch das Produkt BENTOMAT CL 1.5 DT eingesetzt werden. Bei diesem Typ ist auf die geosynthetische Tondichtungsbahn eine beidseitig strukturierte 1,5 mm PEHD Dichtungsbahn auflaminiert. BENTOMAT CL 1.5 DT ermöglicht dadurch eine vergleichsweise schnellere Verarbeitung gegenüber der 2 lagigen Verlegung. Durch den Einsatz der zusätzlichen Kunststoffdichtungsbahn kann die Überdeckung inkl. Vegetationsschicht der Tondichtung von 80 cm auf 50 cm reduziert werden. Neben den offensichtlichen wirtschaftlichen Vorteilen wird zusätzlich die Oberkannte der Dichtung um 30 cm weiter nach oben verlagert. Somit bietet das Dichtungssystem HWS 2.0 einen zusätzlichen Sicherheitspuffer gegenüber dem System HWS 1.0 bei gleicher Deichhöhe. 07

8 Deichertüchtigung und Ausbau von Hochwasserschutzdeichen Aufgrund vergangener Hochwasserereignisse, Alterung und anderer Umwelteinflüsse befinden sich eine Vielzahl von Deichen in einem baufälligen Zustand. Vielerorts sind die Deiche in einem solch maroden Zustand, dass sie einer Flut nur noch wenige Stunden standhalten können. Für die Deichertüchtigung und den Ausbau des Hochwasserschutzes sind besonders schnelle und wirtschaftliche Lösungen erforderlich. Die Deichertüchtigung und die Erhöhung eines Deiches kann auf Basis der Deichsysteme HWS 1.0 und 2.0 erfolgen. 08 Ertüchtigung eines maroden Deichs

9 Geokunststoffe Hochwasserschutz Erhöhung eines überspülten Deichs 09

10 10 TERRABENT abdichtendes Böschungssicherungssystem Bei Neubau oder Sanierung von Hochwasserschutzdeichen können nicht immer die in der DIN Hochwasserschutzanlagen an Fließgewässern empfohlenen Deichgeometrien wie beim System HWS 1.0 und HWS 2.0 angewendet werden. Häufig bestehen geringe Platzverhältnisse aufgrund bebauter Flächen, Widerstand der Bevölkerung gegen unästhetisch anmutende Bauwerke oder Einschränkungen durch den Naturschutz. Für diese Fälle sind besondere Lösungen gefragt, die den Anforderungen im Hochwasserschutz im hohen Maße gerecht werden und gleichzeitig den finanziellen Aufwand möglichst gering halten. Solche Systemlösungen werden durch unsere Anwendungstechnik individuell auf die örtlichen Gegebenheiten abgestimmt und lassen sich deshalb nicht pauschal vordefinieren.

11 Geokunststoffe Hochwasserschutz Funktion TERRABENT ist eine abgedichtete Erdbaukonstruktion mit einer begrünbaren Böschungsneigung von 70. Es handelt sich um eine Kombination des statisch wirksamen Böschungssicherungssystem GREEN TERRAMESH mit der geosynthetischen Tondichtungsbahn BENTOMAT. Die Lösung vereinigt folglich eine abdichtende Wirkung im Sinne der RiStWag mit einer stand- und erosionssicheren Böschungsneigung von 70. Diese intelligente Konstruktionsweise ermöglicht vielfältige Anwendungsmöglichkeiten im Erdbau, welche bisher mitunter nur sehr aufwendig zu bauen waren. 11 TERRABENT Frontausbildung Einbindelänge 1. Drahtgeflecht 2. Erosionsschutzmatte 3. Stahlgittermatte 4. Neigungsdreieck 5. Abspannhaken 6. Klammer 7. gebogene Stahlgittermatte 8. Bentonitmatte

12 Anwendung Hochwasserschutz 12 Anwendungen Mit TERRABENT Systemlösungen sind Böschungen und Wälle sehr steil herstellbar und können dennoch wirkungsvoll abgedichtet werden. Dies ermöglicht TERRABENT eine besondere Anwendung im Einsatz als Sicherungsbauwerk gegen Hochwasserereignisse. Meist werden Hochwasserschutzwände aufgrund von beengten Platzverhältnissen aus Beton oder Stahl errichtet. Diese Bauform entspricht jedoch nicht immer dem ästhetischen Empfinden der Anrainer und Bauherren. TERRABENT bietet eine optisch ansprechende Bauweise die gleichzeitig die Funktion eines im hohem Maße dichten Erdbauwerkes übernimmt.

13 Geokunststoffe Hochwasserschutz Durch das TERRABENT System ist es im Bereich der Ufersicherung zudem möglich Böschungen auszubilden, welche zusätzlich über eine abdichtende Wirkung verfügen. Mit verhältnismäßig geringem Aufwand lassen sich damit auch Beckenanlagen mit übersteilen Böschungen zur Vergrößerung des Nutzraums herstellen, wie z. B. bei Wasserspeichern. Von wachsender Bedeutung ist bei Anwendungsmöglichkeiten im Wasserbau die Nagetiersicherheit gegen Wasserratten und Biber. Das stahlbasierte System bietet hier eine optimale Schutzfunktion, die in Feldversuchen nachgewiesen wurde. 13 Anwendung Uferschutz

14 Technische Parameter Frontausführung Draht Drahtbeschichtung Drahtdurchmesser Maschenweite Stahlgittermatte Neigungsdreiecke Abspannhaken Erosionsschutzmatte Begrünbar Doppelt gedrehter Stahldraht Dickverzinkung mit einer Galmac-Legierung ZN-Al 5% und einer zusätzlichen PVC-Kunststoffummantelung LIGHT 2,2 mm / 3,2 mm inkl. Beschichtung STANDARD 2,7 mm / 3,7 mm inkl. Beschichtung ca. 8 x 10 cm Rundstahl mit Durchmesser 8,0 mm Rundstahl mit Durchmesser 8,0 mm Rundstahl mit Durchmesser 6,0 mm Kunststoffwirrgelege oder Polypropylen (PP)-Gewebe Neigungswinkel Standardabmessungen Einbindelänge* Ansichtsbreite Senkrechte Höhe / Senkrechte Ansichtsfläche 2,0 m 3,0 m 3,0 m 3,0 m 4,0 m 3,0 m 5,0 m 3,0 m 6,0 m 3,0 m 0,58 m bei Neigungswinkel 45 / 1,74 m 2 0,70 m bei Neigungswinkel 60 / 2,10 m 2 0,73 m bei Neigungswinkel 65 / 2,19 m 2 0,76 m bei Neigungswinkel 70 / 2,28 m 2 * Abweichende Einbindelängen nach Absprache möglich.

15 Geokunststoffe Hochwasserschutz Vorteile Die Vorteile von TERRABENT Systemlösungen: Begrünbare Ansichtsfläche Abgedichtetes Erdbauwerk Langlebige und robuste Materialien Sicheres, umhüllendes Gesamtsystem Wirtschaftliche Bauweise Schutz gegen Biber und Wasserratten 15 Einbau Der Einbau von TERRABENT Systemlösungen darf nur von Personal durchgeführt werden, welches nachweislich mindestens folgende Qualifikationen vorweisen kann: Verantwortlicher Vorarbeiter der ausführenden Baufirma hat bereits Erfahrung mit Erdbauwerken mit ähnlichem Schwierigkeitsgrad Das ausführende Baustellenpersonal wurde im Vorfeld durch einen Mitarbeiter von BECO Bermüller, oder durch einen von BECO Bermüller autorisierten Fachverleger, auf die Verlegung von TERRABENT Systemlösungen eingewiesen. Für den Nachweis einer ordnungsgemäßen Ausführung der Arbeiten und zur Sicherstellung der Funktionstüchtigkeit der TERRABENT Systemlösung muss die gesamte Ausführung des Bauwerkes durch einen Statiker überwacht und abgenommen werden.

16 Bermüller & Co. GmbH Rotterdamer Strasse Nürnberg Tel. 0911/ Fax 0911/ August 2016