Herausforderungen des heutigen wasserbaulichen Versuchswesens mit drei Beispielen

Das wasserbauliche Versuchswesen ist auch rund 100 Jahre nach der Gründung der großen Laboratorien gefragt. Die meisten der heute erstellten Talsperren, Wasserkraftwerke oder Hochwasserschutzprojekte durchlaufen im Rahmen ihrer Konkretisierung eine oder mehrere Phasen der physikalischen Modellierung. Seit einigen Jahrzehnten wird diese durch numerische Simulationen unterstützt, wodurch ein zweites, ergänzendes Instrument zum Strömungsverständnis zur Verfügung steht.

Gleichzeitig ist das wasserbauliche Versuchswesen ebenso wie der gesamte Planungsprozess einem steten Wandel unterworfen. Nebst dem allgemeinen Zeit- und Kostendruck finden immer neue Instrumente und hydraulische Szenarien Eingang in die Modellierung und erhöhen zunehmend den Anspruch an die Versuchsanstalten. Die hybride Modellierung ist zur Regel geworden und die Versuchsingenieure sind zunehmend auch Experten in Informatik und Regelungstechnik. Drei Fallbeispiele umreißen diesen Wandel kurz, nämlich

 

1) die hybride Modellierung zur Nutzung der kombinierten individuellen Stärken der Methoden,

2) die Komplexität der Modellierung dynamischer Prozesse mit dem entsprechenden technischen Aufwand und

3) das Validieren von innovativen Konzepten mit flexibler Modellauslegung.

 

Neben der Bedeutung der wasserbaulichen Laboratorien für die Planungsindustrie bzw. für den sicheren und effizienten Betrieb von konkreten Wasserbauten gilt es auch deren Wichtigkeit für die Grundlagenforschung herauszustreichen. Gemäß dem Eindruck der Autoren basieren die meisten wissenschaftlichen Publikationen in anerkannten Fachzeitschriften nach wie vor auf Daten, welche im physikalischen Modell erhoben wurden.

 

 

Talsperren - Essenziell fuer die Minderung der Klimawandelfolgen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2025)
Die Bedeutung von Talsperren und Wasserspeichern wird in diesem Beitrag im Kontext des Klimawandels und der steigenden globalen Wassernachfrage betrachtet. Die Diskrepanz zwischen Wassernachfrage und verfügbarer Speicherkapazität wächst aufgrund von Klimawandel, Bevölkerungswachstum und Rückgang der Süßwasservorräte. Viele große Talsperren weltweit sind über 50 Jahre alt, was zum Teil Bedenken hinsichtlich ihrer Standsicherheit und Verlandung des Stauseevolumens aufwirft. Die Verlandung ist ein weltweit zunehmendes Problem. Ohne nachhaltige Maßnahmen werden bis 2050 viele Stauseen im Mittel bis zu 50 % verlandet sein. Eine nachhaltige Wasserbewirtschaftung und Maßnahmen zur Minderung der Stauraumverlandung angesichts eines wachsenden globalen Wasserspeicherbedarfs sind unabdingbar.

Ressourcenorientierte Sanitärsysteme für nachhaltiges Wassermanagement
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Abwassersysteme stehen infolge des Klimawandels und der Ressourcenknappheit vor Herausforderungen. Ressourcenorientierte Sanitärsysteme (NASS) ermöglichen durch eine getrennte Erfassung einzelner Abwasserteilströme (z. B. Grauwasser, Urin) eine gezielte Behandlung und Ressourcenrückgewinnung vor Ort. Zudem können sie bestehende Infrastrukturen entlasten. Praxisbeispiele verdeutlichen aktuelle Anwendungen von NASS. Das Projekt BeReit zeigt, dass eine Urinseparation den Belüftungsbedarf und Spurenstoffemissionen von Kläranlagen reduzieren kann.

Folgen und Perspektiven für eine klimaschonende Nutzung kohlenstoffreicher Böden in der Küstenregion Niedersachsens
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Der Schutz von Mooren und somit kohlenstoffreicher Böden ist ein zentrales Element erfolgreicher Klimaschutzstrategien. Am Beispiel der Küstenregion Niedersachsens wird deutlich, welche sozioökonomischen Folgen eine Wiedervernässung ohne wirtschaftliche Nutzungsperspektiven nach sich ziehen kann. Eine transformative Moornutzung kann nur gelingen, wenn wissenschaftliche Erkenntnisse, politische Rahmenbedingungen, soziale Akzeptanz und ökonomische Realitäten ineinandergreifen.

 

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