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Forschungsprojekt - Detailansicht

Bereich Bau und Umwelt - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Hydrowissenschaften - Institut für Grundwasserwirtschaft - Professur für Grundwasserwirtschaft

Entwicklung eines Vorhersagesystems für Deichbrüche - VSDS
Kurzbeschreibung (Deutsch)
Wasserbauliche Erddämme, z. B. Deiche, sind wichtige Anlagen des vorsorgenden Hochwasserschutzes. Sie sind häufig bereits vor vielen Jahrzehnten entstanden und aufgrund ihres Aufbaus und ihrer Zusammensetzung aus verschiedenen mineralischen Materialien mehr oder weniger durchlässig. Diese Bauwerke zeichnen sich dadurch aus, dass sie im Gegensatz zu Ingenieurbauwerken nicht für eine begrenzte normative Nutzungsdauer ausgelegt sind, sondern dass sie nachhaltig über sehr lange Zeiträume (bis unbestimmt) funktionstüchtig bleiben sollen.
Deiche sind i. d. R. mit einer Mutterbodenschicht abgedeckt und mit Gras sowie teilweise mit Gehölz bewachsen. Hochwasserschutzdeiche werden definitionsgemäß nur temporär eingestaut. Für die Bemessung werden deshalb meist instationäre Durchsickerungszustände angenommen. Da die Deiche den Umwelteinflüssen ungeschützt ausgesetzt sind, muss mit der Möglichkeit einer vollständigen Durchsickerung gerechnet werden.
Die deutliche Häufung von extremen Hochwasserereignissen auf Grund der stattfindenden Klimaänderung erfordert zwingend eine kritischere vorausschauende Untersuchung der Stabilität von Hochwasserschutzerddämmen. Die geohydraulischen Eigenschaften der Baumaterialien sowie die Zustandsgrößen Niederschlag und Vegetation sind entscheidende Faktoren für die Standsicherheit und Stabilität derartiger Erdbauwerke im Fall eines Hochwassers. Dabei ist die Ermittlung von Deichbruchkriterien unter dynamischen, hydraulischen und meteorologischen Einflüssen von großer Bedeutung. Finales Ziel des FuE-Projektes soll es deshalb sein, ein praxistaugliches Vorhersagesystem für Deichbrüche zu entwickeln, welches die Gefährdung wasserbaulicher Erddämme auf Basis experimenteller Untersuchungen und mathematischer Modelle unter Berücksichtigung von Niederschlag und Vegetation bei sich ändernden Klimabedingungen zuverlässig vorhersagt. Darüber hinaus sollten bautechnische Lösungen entwickelt werden, die an den ermittelten kritischen Bereichen eine kostengünstige und dauerhaft sichere Gefahrenabwehr unter Verwendung der bereits vorhandenen mineralischen Dammbaumaterialien ermöglicht. Aufwendiger Einsatz von Neumaterial soll ebenso wie Entsorgung von vorhandenem Material weitgehend vermieden werden.
Zeitraum
01.07.2019 - 31.12.2021
Art der Finanzierung
Drittmittel
Projektleiter
  • Herr Prof. Dr.-Ing. habil. Peter-Wolfgang Gräber
Weitere Leiter (außerhalb des Lehrstuhls)
JProf. Dr. Marc Walther
Projektmitarbeiter
  • Herr Prof. Dr.-Ing. habil. Peter-Wolfgang Gräber
  • Herr Dipl.-Ing. Thomas Fichtner
  • Herr MSc. Frieder Hamann
  • Herr Dipl.-Ing. René Blankenburg
Finanzierungseinrichtungen
  • EFRE Technologieförderung
Kooperationspartnerschaft
regional
Interne Kooperationspartner
  • Dr.-Ing. Ulf Helbig, Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik
Externe Kooperationspartner
  • Prof. Dr. rer. nat. et Ing. habil. Michael Mertig, Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik e.V. Meinsberg (Deutschland)
  • Andreas Scheller, Weischlitzer Tiefbau und Umweltschutz GmbH (Deutschland)
  • Prof. Dr.- Ing. Bernd Märtner, M&S Umweltprojekt GmbH (Deutschland)
Website zum Projekt
Relevant für den Umweltschutz
Ja
Relevant für Multimedia
Nein
Relevant für den Technologietransfer
Ja
Schlagwörter
Dämme, Deiche, Versickerung, Modellierung, Experimente
Berichtsjahr
2019
Stand: 04.09.2019