Uferschutz und Ökologie Untersuchungen zu Möglichkeiten und Grenzen naturnaher Ufersicherungen an Binnenwasserstraßen

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Uferschutz und Ökologie Untersuchungen zu Möglichkeiten und Grenzen naturnaher Ufersicherungen an Binnenwasserstraßen"

Eva Kraus
vor 6 Jahren
Abrufe

1 Uferschutz und Ökologie Untersuchungen zu Möglichkeiten und Grenzen naturnaher Ufersicherungen an Binnenwasserstraßen Petra Fleischer Jeannine Eisenmann Dr. Renald Soyeaux Bundesanstalt für f r Wasserbau Abteilung Geotechnik, Referat Erdbau und Uferschutz BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -1- Dresdner Wasserbaukolloquium 2010 Wasserbau und Umwelt 17. und 18. März M 2010

Binnenwasserstraßen in Deutschland: ca. 6.

2 Binnenwasserstraßen in Deutschland: ca km 41% staugeregelte Flüsse 35% freifließende Flüsse 24% Kanäle BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -2-

3 Technische Ufersicherungen Berechnungsgrundlagen Merkblätter MAR - Regelbauweisen MAK - Kornfilter MAG - Geotextil MAV - Verguss Richtlinien TLW - Technische Lieferbed. WBSt DIN EN Wasserbausteine GBB (BAW-Mitt. Nr. 87) - Bemessung Böschungssicherungen Erfahrungen Forschungsprojekt - Bestandsaufnahme Deckwerke Naturschutz FFH - Flora-Fauna-Habitat NSG - Naturschutzgebiete LSG - Landschaftsschutzg. Forschungsprojekt Erste alternative Ufersicherungen Arbeitsgruppen (z.b. Neckar) Einzellösungen (z.b. UHW) Europäische Forderungen Europäische Wasserrahmenrichtlinie BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -3-

Technische Ufersicherungen Naturnahe Ufersicherungen? Naturschutz FFH - Flora-Fauna-Habitat NSG - Naturschutzgebiete LSG - Landschaftsschutzg.

4 Technische Ufersicherungen Naturnahe Ufersicherungen? Naturschutz FFH - Flora-Fauna-Habitat NSG - Naturschutzgebiete LSG - Landschaftsschutzg. Forschungsprojekt Erste alternative Ufersicherungen Arbeitsgruppen (z.b. Neckar) Einzellösungen (z.b. UHW) Europäische Forderungen Europäische Wasserrahmenrichtlinie BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -4-

Zielstellung der Untersuchungen der BAW und BfG Technisch-biologische Ufersicherungen an Binnenwasserstraßen TECHNISCH-BIOLOGISCHE UFERSICHERUNGEN Anwendungsgrenzen Grundlagen/ Empfehlungen

5 Zielstellung der Untersuchungen der BAW und BfG Technisch-biologische Ufersicherungen an Binnenwasserstraßen TECHNISCH-BIOLOGISCHE UFERSICHERUNGEN Anwendungsgrenzen Grundlagen/ Empfehlungen Bauweisen Belastbarkeit Dauerhaftigkeit Unterhaltung Randbedingungen der Anwendung Kennblätter Kennblätter Kennblätter Ausführungshinweise BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -5- Merkblatt

6 rein technisch Technisch-biologische Ufersicherungen BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -6-

7 Technische Ufersicherung Pflanzliche Ufersicherung Standsicherheit/ Erosionssicherheit?? Standsicherheit/ Erosionssicherheit?? BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -7-

8 Belastungen infolge Schifffahrt Belastungen infolge Schifffahrt Wasserspiegelanspannung vor dem Bug Rückströmung Absunk Heckquerwelle BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -8- Wiederauffüllungsströmung

9 Belastungeninfolge infolgeschifffahrt Schifffahrt Belastungen Wasserspiegeländerung [cm] 20 ta 0-20 za Zeit [s] Wasserspiegelabsunk BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -9-

10 Wasserspiegelabsunk Mehrphasensystem Boden Wasser (flüssig) Korn (fest) Gas (gasförmig) z a GW v za k Boden < v za BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -10- Porenwasserüberdruck im Boden

11 1. Geotechnische Standsicherheit der Uferböschung G d krit β F Q U C (A) Ausreichendes Flächengewicht des technischen Deckwerkes! Wasserbausteine Filter (Geotextil, Kornfilter) (Boden) BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -11-

12 2. Erosionsstabilität der Uferböschungen 2. Erosionsstabilität der Uferböschungen Lose Wasserbausteine : Ausreichendes Gewicht/ Größe der Einzelsteine Vergossene Wasserbausteine : Verbund der Steine BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -12-

Uferstabilität und Erosionssicherheit durch pflanzliche Komponenten? Welche Absunkgrößen, welche Strömungsgeschwindigkeiten infolge Schifffahrt sind aufnehmbar?

13 Uferstabilität und Erosionssicherheit durch pflanzliche Komponenten? Welche Absunkgrößen, welche Strömungsgeschwindigkeiten infolge Schifffahrt sind aufnehmbar? Sofortiger Oberflächenschutz? Erosionsstabilität? Veränderung der Bodeneigenschaften? Veränderung der Durchlässigkeit? Wurzelkohäsion? Dübelwirkung? BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -13-

14 Einflussgrößen auf alternative Ufersicherungen Hydraulische Belastungen aus Schifffahrt (z.b. Wellenhöhen) Ufergeometrie (z.b. Böschungsneigung) Baugrundverhältnisse (z.b. anstehende Böden) Unterhaltung (z.b. Gehölzrückschnitt) Hydraulische Belastungen aus natürlicher Strömung (z.b. Schubspannungen) Alternative technisch-biologische Ufersicherung Anthropogene Einflüsse (z.b. Vandalismus) Lichtverhältnisse (z.b. Nord-/ Südufer) Wasserstände in der Wasserstraße (z.b. Überflutungszeiten) Witterungsverhältnisse (z.b. Niederschlagshäufigkeit) BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -14-

Alternative technisch-biologische Ufersicherungen Vorgehensweise/ Bearbeitungsschritte Bestand/ Erfahrungen Theorie/ Versuche Literaturrecherche WSV-Umfrage Laborversuche Detailuntersuchungen in

15 Alternative technisch-biologische Ufersicherungen Vorgehensweise/ Bearbeitungsschritte Bestand/ Erfahrungen Theorie/ Versuche Literaturrecherche WSV-Umfrage Laborversuche Detailuntersuchungen in ausgewählten Abschnitten Theoretische Betrachtungen Anwendungen Anwendungen im Rahmen von WSV-Aufträgen Neue Versuchsstrecken Einrichten/ Monitoring BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -15-

Ausgewählte Versuchsstrecken für Detailuntersuchungen

Uferentsteinung KRT-Profil + Initialpflanzung Rhein

Geometrie Baugrund Hydraulische Belastungen Vegetation

16 Ausgewählte Versuchsstrecken für Detailuntersuchungen Begrüntes Ufer Vegetationsmatten Weser MLK UHW Uferentsteinung KRT-Profil + Initialpflanzung Rhein 1993 Umfangreiche Detailuntersuchungen: Zustand Geometrie Baugrund Hydraulische Belastungen Vegetation Fauna Fauna Ökologie BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -16-

17 Beispiel 1: Untere Havel-Wasserstraße - Ketzin Baujahr 1993 UHW - km 35,7 rechtes Ufer WSA Brandenburg Vegetationsmatten Einbau 1993 Blickrichtung W BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -17-

18 UHW - Ketzin 1997 Zustand 2001 Zustand 2006 BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -18-

Beispiel 2: Mittellandkanal Haimar Baujahr 1989

Sicherungen, Alginat und und Initialbepflanzung

19 Beispiel 2: Mittellandkanal Haimar Baujahr 1989 S N MLK (km 189,5 bis km 190,0) WSA Braunschweig KRT-Profil: Spundwand, anschließend Böschung mit mit verschiedenen Sicherungen, Alginat und und Initialbepflanzung Zustand 2000 BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -19-

20 MLK Haimar Schiffspassage Europaschiff (80 x 9,5 x 2,5 m) leer 50 bis 70 Schiffe pro Tag BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -20-

Beispiel 3: Versuchsstrecke Stolzenau/ Weser Baujahr 1988/ 89 We-km 242,0 WSA Verden 15 15 verschiedene Abschnitte Buhne 4 3a 7a Begrüntes

21 Beispiel 3: Versuchsstrecke Stolzenau/ Weser Baujahr 1988/ 89 We-km 242,0 WSA Verden verschiedene Abschnitte Buhne 4 3a 7a Begrüntes Ufer Begrüntes Ufer Zustand Röhrichtansiedlung 7 Steinwall Zustand 2006 BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -21-

Beispiel 4: Rhein - Ballauf-Wilhelmswörth

22 Beispiel 4: Rhein - Ballauf-Wilhelmswörth 434,0 Rhein WSA Mannheim Ausführung 2004 Entsteinung Rückbau von Deckwerken km 433,20 433,45 km 433,65 433,78 (rechtes Ufer) 433,5 433, Zustand 2006 BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -22-

23 Rhein - Ballauf-Wilhelmswörth Direkt nach der Entsteinung 2004 Oktober 2006 Nach dem HW Aug Zustand BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -23- Oktober 2006

24 Alternative technisch-biologische Ufersicherungen Vorgehensweise/ Bearbeitungsschritte Bestand/ Erfahrungen Theorie/ Versuche Literaturrecherche WSV-Umfrage Laborversuche Detailuntersuchungen in ausgewählten Abschnitten Theoretische Betrachtungen Anwendungen Anwendungen im Rahmen von WSV-Aufträgen Neue Versuchsstrecken Einrichten/ Monitoring BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -24-

Wurzelkohäsion? Veränderung der Durchlässigkeit? Dübelwirkung?

25 Labor- und Modellversuche Labor- und Modellversuche Belastbarkeit Durchlässigkeit Scherfestigkeit Veränderung der Bodeneigenschaften? Wurzelkohäsion? Veränderung der Durchlässigkeit? Dübelwirkung? Erosionsstabilität? BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -25-

26 Alternative technisch-biologische Ufersicherungen Vorgehensweise/ Bearbeitungsschritte Bestand/ Erfahrungen Theorie/ Versuche Literaturrecherche WSV-Umfrage Laborversuche Detailuntersuchungen in ausgewählten Abschnitten Theoretische Betrachtungen Anwendungen Anwendungen im Rahmen von WSV-Aufträgen Neue Versuchsstrecken Einrichten/ Monitoring BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -26-

27 Versuchsstrecke Versuchsstrecke Versuchsstrecke Naturversuch: Rhein-km 440,6 bis km 441,6 rechtes Ufer (BfG, WSA Mannheim, BAW) BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -27-

28 Istzustand Rhein-km , rechtes Ufer (Einmaß 2009) Höhe [mnn] HSW II HSW I GLW Rechtswert [m] Ziel: Ermittlung der Belastbarkeit und Anwendungsmöglichkeiten verschiedener alternativer Ufersicherungsarten in einem Naturversuch (Übertragbarkeit auf andere Wasserstraßenabschnitte) BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -28-

Steinwall Begrünung/ Bepflanzung der Umfangreiches der vorhandenen Steinschüttung Monitoring!

29 Naturversuch: Alternative technisch-biologische Ufersicherungsarten Verschiedene Elemente: Spreitlagen Steckhölzer Kammerdeckwerk Böschungsschutzmatten Röhrichtgabionen Vorgelagerter Steinwall Begrünung/ Bepflanzung der Umfangreiches der vorhandenen Steinschüttung Monitoring! Nulllösung Abgestimmt mit mit Modellversuchen! BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -29-

Ergebnisse Internetportal Alternative Ufersicherungen

de Ergebnisberichte Kurzinformationen Empfehlungen

Ergebnisse BAW/ BfG BfG --Kolloquium Alternative

30 Ergebnisse Internetportal Alternative Ufersicherungen Ergebnisberichte Kurzinformationen Empfehlungen Veröffentlichungen Vorträge Projekt Initiatoren Kontakt Ergebnisse BAW/ BfG BfG --Kolloquium Alternative Ufersicherungen an an Binnenwasserstraßen Hannover BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -30-

31 Fazit Technisch-biologische Ufersicherungen an Bundeswasserstraßen anwendbar Einsatz abhängig von vorhandenen Randbedingungen, insbesondere von hydraulischen Belastungen Sukzessiv Bereitstellung von Empfehlungen für die Anwendung alternativer Ufersicherungsmaßnahmen Langfristig: Merkblatt/ Bemessungsgrundlagen BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -31-

32 BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU Karlsruhe Hamburg Ilmenau -32-

Ähnliche Dokumente

Hier klicken, um Master- Titelformat zu bearbeiten.

Hier klicken, um Master- Titelformat zu bearbeiten. Titelformat - technische zu Aspekte Dr.-Ing. Renald Soyeaux, Alternative Ufersicherungen am Beispiel der Weser bei Stolzenau Dipl.-Ing. Petra Fleischer Expertengespräch Verbesserung der Gewässerstruktur