Projekt 28878/01

Weiterentwicklung eines im Untergrund versenkbaren und bei Hochwasser ausklappbaren Stauwandsystems mit flexiblem Drahtnetz und Folie

Projektdurchführung

Wibbeler Hochwasserschutz
Soester Str. 63
48155 Münster

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Mobile Systeme für den Hochwasser(HW-)schutz haben bestimmte Nachteile: geringe HW-Vorwarnzeiten reichen für eine rechtzeitige Betriebsbereitschaft oft nicht aus, es gibt nicht lösbare konstruktive Schwierigkeiten, es können ereignisbedingt unüberwindbare logistische Probleme auftreten und immer verbleibt ein Restrisiko.
Im Projekt wird ein im Untergrund versenkbares System, die so genannte AquaWand für den HW-Schutz im ersten Schritt entwickelt, im zweiten Schritt verbessert und testiert. Die AquaWand besteht aus Pfosten, flexiblem Drahtnetz und Folie, die in einem Kanal verankert und gelagert sind. Im Bedarfsfall werden die Bodendeckel geöffnet und die Pfosten hochgeklappt. Das Drahtnetz und die Folie werden davor gespannt, so dass in kurzer Zeit effektiv vor HW geschützt werden kann. Mit der erstmaligen Kombination von Dichtungsbahn und Stahlseilnetz sollen durch die große Funktionalität und Flexibilität sehr strenge internationale Prüfstandards eingehalten werden können. Die Zertifizierung ist sowohl für den Hersteller als auch für den Auftraggeber und Anwender der Schutzvorrichtungen von großer Bedeutung, weil nur derartige Systeme von den Schadensversicherungsgesellschaften anerkannt werden. Das Projekt wird in drei Stufen bearbeitet. Die erste Stufe mit drei Arbeitspaketen bis zur Statik des Systems sowie die zweite Stufe mit sechs Arbeitspaketen vom Funktionsmodell bis zu den Trockenläufen sind Gegenstand der hier für die Förderung vorgeschlagenen ersten Phase. Nach einer Evaluierung des Projektergebnisses könnte in einem Folgeprojekt die Überprüfung und Testierung des Systems im 1:1 Maßstab in der Versuchsanlage am Institut für Wasserbau der Technischen Universität Hamburg-Harburg stattfinden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIn der ersten Phase wurde eine grundsätzliche Bewertung und Gewichtung der Leistungsanforderungen der AquaWand vorgenommen. Hierzu wurden Zeichnungen erstellt und eine statische Berechnung durchgeführt.
Die Bauteile und ein Funktionsmodell wurden hergestellt. An dem Funktionsmodell wurde eine Analyse von Material, Konstruktion und Installation vorgenommen. Es wurden Gussformen für die Betonwanne und Stahlteile, wie die Folie und das Netz, hergestellt.


Ergebnisse und Diskussion

Mobiler Hochwasserschutz gewinnt immer mehr an Bedeutung. Nicht alle bestehenden Hochwasserrisiken können mittels permanenter Maßnahmen geschützt werden. In Folge des Klimawandels wird es eine Zunahme extremer Wetterereignisse geben. So muss mobiler Hochwasserschutz zukünftig den neuen Anforderungen von Schnelligkeit in der Handhabung und Sicherheit beim Einsatz erfüllen.

Um die Ziele des mobilen Hochwasserschutzes zukünftig zu erreichen, ist die AquaWand nach den BWK-Vorgaben statisch berechnet worden. Im Weiteren wurde ein Funktionsmodell der AquaWand in den verschiedenen Stauhöhen und Typen aufgebaut. Hier konnten verschiedene Auf- und Abbauversuche, sowie das Zusammenspiel der einzelnen Baukomponenten miteinander durchgeführt werden. Die prinzipielle Funktionsweise der AquaWand ist durch die Auf- und Abbauversuche nachgewiesen worden.

Weitere Versuche, wie z. B. Leckagemessungen und Treibgutanprall, sind in der Testanlage der Technischen Universität Hamburg-Harburg nachzuweisen und mit einer zweiten Projektphase umzusetzen. Die Vorgaben für die Versuche in der Testanlage liegen bereits vor.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die AquaWand ist auf der Acqua Alta Messe in Salzburg im März 2012 der Öffentlichkeit vorgestellt worden. In dem Sonderheft von Ernst & Sohn Schutzbauten gegen Naturgefahren ist im Februar 2012 ein Fachbeitrag über die AquaWand mit dem Titel Effizienter mobiler Hochwasserschutz erschienen.


Fazit

2007 förderte die DBU mit der aus einer Bodenrinne ausklapp-/hochziehbaren HW-Schutzwand von Herrn Wibbeler ein erstes quasi stationäres HW-Schutzsystem (AZ 22985/01-/02). Hauptkomponenten dieses Systems waren Dammbalkenprofile, die bei Anpralllasten allerdings Schwächen in den Dichtungsbereichen zeigten. Wandsysteme, die sicheren Schutz vor Hochwasser bieten, in kurzen Reaktionszeiten aufgebaut werden können und in Zeiten ohne Gefährdung nicht zu sehen sind, sind daher wünschenswert.

Die in der ersten Projektphase durchgeführte statische Berechnung hat die Anforderungen des BWK-Merkblattes erfüllt. An dem Funktionsmodell wurden der Auf- und Abbau der AquaWand nachgewiesen. Die geforderte einfache, schnelle und mit wenig Personal durchzuführende Handhabung der AquaWand wurde demonstriert. Die AquaWand erscheint bis dato als ein effizientes Hochwasserschutzsystem