DE102007016491A1 - Hochwasserschutz - Google Patents

Abstract

Der Patentanspruch ist gekennzeichnet durch:
01 die Verwendung von Spundelementen, 1
02 den Zusammenbau der Elemente, 2
03 die Anordnung quer zur Fließrichtung der Bäche und Flüsse, 2
04 den Einbau – beidseitig am Wasserlauf beginnend, V-förmig (stumpfwinklig) nach hinten verlaufend, 3
05 die tiefer angeordneten Elemente, die einen Wasserüberlauf am Staumauerende bewirken, 2
06 die damit erzielte Strömung, die schwimmendes Holz usw. an die Uferränder transportiert, 2
07 das Aufstapeln der Doppel-T-Träger über dem Wasserlauf, die einen normalen Wasserdurchlauf gewährleisten, 2 und 3
08 die Installation von mehreren Staumauern in einem Wasserlauf, die terrassenförmige Stauseen bilden, 4 und 5

Description

• Weltweite Überschwemmungen versetzen die Anwohner von mittleren und großen Flüssen und Strömen in Angst und Schrecken.
• Die Flutwellen an Rhein, Elbe, Donau und anderen Wasserstraßen der vergangenen Jahre mit ihren enormen materiellen und finanziellen Folgekosten zwingen uns zum Handeln.
• Erstens gilt es, die Flussbegradigungen, die eine Besiedlung bis in Ufernähe nach sich zogen, zu stoppen.
• Dort, wo eine Rückführung in die ursprüngliche, natürliche Mäanderbildung nicht mehr möglich ist, bedarf es einer neuen Konzeption.
• Zum Schutz der Menschen, Tiere, Gebäude und Landschaften hochwassergefährdeter Gebiete, zur Minimierung drohender Schäden sind neue Strategien erforderlich. In der Regel ist der hochwasserführende große Wasserlauf noch durch die gleichzeitig überflutenden Bäche und Nebenflüsse in ständiger Gefahr vor unkontrollierbaren Überschwemmungen.
• Die unkalkulierbaren Wassermassen schießen in die Flutwellen der nächst größeren Flüsse. Diese treten über ihre Ufer und überschwemmen Dörfer, Städte und ganze Landstriche. Sie richten Schäden in riesigen Größenordnungen an und legen das normale Leben lahm.
• Ich schlage deshalb vor, Einrichtungen zu bauen, die den Zulauf von Hochwasser schon bei kleinen und mittleren Bächen und Flüssen kontrollierbar machen. Dabei sollen Staudämme das Hochwasser der Bäche und Nebenflüsse in ihren natürlichen Landschaftsbecken und Talauen zurückhalten. Sie sollen den oft gleichzeitigen Zulauf von Hochwasser in die größeren Wasserläufe verhindern bzw. verzögern. Ich denke, dass an fast allen kleineren Bächen und Flüssen mit Hilfe von Staudämmen und Staumauern das ankommende Hochwasser terrassenförmig zu stauen ist. Diese können entsprechend ihrer Talaue, der Ausdehnung und Länge des möglichen Rückstaues mit einer Mauerkrone von ein bis etwa drei Metern auskommen. Sie werden ein Vielfaches der normalen Wassermenge zurückhalten und den nächst größeren Bach oder Fluss vor Hochwasser bewahren.
• Es muss die Aufgabe von Gemeinden, Kommunen und Städten sein, in Absprache mit der Land- und Forstwirtschaft und Landschaftsschützern entsprechende Standorte für den Bau von Staudämmen und -mauern zu erarbeiten. Ich schlage vor, an entsprechend geeigneten Verengungen (Eingangstoren) von Talauen in einem ersten Schritt Staumauern mit Spundwandelementen zu errichten. Diese bieten sich an, weil sie schnell einsetzbar und mit wenig Materialaufwand zu installieren sind. Sie stören kaum das Landschaftsbild, wenn sie mit entsprechenden Sträuchern und Bäumen talseitig bepflanzt werden.
• Die Staumauern sollen vom Wasserlauf-Ufer aus in schräger Form stumpfwinklig nach hinten bis zum Auenrand verlaufen. Es ist sinnvoll, den Bau der Staumauern an verengten Talauen und natürlichen Beckenbildungen mit torähnlichem Landschaftsbild durchzuführen. 4
• Damit werden die Schenkellängen möglichst klein gehalten und der Anpressdruck minimiert.
• Durch die schräg nach hinten verlaufende Bauweise werden angeschwemmter Unrat, Äste, Bäume ... in die äußeren Ecken geschoben, wo man sie leichter entfernen kann. 3
• Es ist ratsam, die ersten drei oder fünf Spundwandelemente am jeweiligen Ufer rechtwinklig zum Wasserlauf anzuordnen, um ausreichende Widerlager zu erhalten. Danach folgen die stumpfwinklig angeordneten weiteren Elemente. 3
• Über dem Wasserlauf werden von unten bis zur Mauerkrone Doppel-T-Träger aus Stahl oder Aluminium (Korrosion) so aufgestapelt, dass der unterste Träger einen Durchlauf wie bei normaler Wasserführung gewährleistet.
• Während man bisher in ständiger Furcht vor den zerstörerischen Auswirkungen hochwasserführender Flüsse und Ströme lebte, werden nach meinen Patentvorschlägen Hochwässer ihren Schrecken verlieren.
• In den Talauen werden die rückstauenden Wassermassen, die geordnet und langsamer abfließen, eine natürliche Bodendüngung bewirken und den Grundwasserspiegel positiv verbessern.
• Da sich die ausladenden Talauen relativ langsam auffüllen, haben die hier siedelnden Tiere gute Möglichkeiten, an die neuen Uferränder zu flüchten und sich in Sicherheit zu bringen, wogegen plötzlich auftretendes Hochwasser für viele Tierarten den Tod bedeutet.
• Staumauern zum Schutz vor Hochwasser
• 1. Technisches Gebiet
• Bach- und Flussläufe
• 2. Stand der Technik
• Der bisherige Hochwasserschutz besteht vor allem in der Errichtung von Metallwänden, von Erdmassen- und Betondämmen, Sandsackbarrieren parallel zur Fließrichtung der Bäche, Flüsse und letztlich der großen Ströme weltweit.
• 3. Technisches Problem
• Bis heute beschränken sich diese Schutzeinrichtungen auf die Begrenzungen der Schäden, auf die Eingrenzungen der Hochwässer in künstlich errichtete Bach- und Flussbetten.
• Häufig reichen diese kosten- und materialintensiven Maßnahmen nicht aus. Zum Teil fehlen auch die Einbauhöhen oder die Standfestigkeiten der mühsam errichteten Dämme usw.
• Schon geringste Veränderungen führen zu folgenschweren Überflutungen.
• 4. Lösung des Problems
• Der Einbau von Schutzeinrichtungen darf nicht erst nach der Entstehung von Hochwässern erfolgen. Vielmehr müssen die folgenschweren Wassermengen in ihren Entwicklungen gehemmt werden.
• Durch den Einbau von Staumauern quer zur Fließrichtung entstehen terrassenförmige Stauseen, welche die unberechenbaren Wassermassen aufhalten und kontrollierbar machen. 4 und 5
• Wichtig ist allerdings, mit dem Einbau der künstlichen Staudämme schon am Oberlauf eines Baches oder Flusses zu beginnen. Damit werden die sich potenzierenden Fließ- und Druckenergien bei der Vereinigung nachfolgender Wasserläufe vermieden.
• Hierbei müssen wir die natürliche Talbildung der Bäche und Flüsse ausnützen und am Eingangstor einer weit ausladenden Talaue die vorgesehene Staumauer einbauen, um die Länge derselben zu begrenzen. 4
• Die immer kürzer werden den Hochwasserinterwalle zwingen uns zu umgehend raschem Handeln.
• 5 Ausführungsarten
• Ich schlage als Sofortmaßnahme den Einbau von Staudämmen mit Spundwandelementen vor. 1
• Sie sind schnell zu beschaffen, billig und relativ leicht einzubauen. Produktion, Transport und Einbau derselben schaffen tausende von Arbeitsplätzen der Stahl-, Transport- und Bauindustrie.
• Der Einbau der Spundwandelemente beginnt an den Bachlaufrändern. Zunächst werden auf beiden Seiten drei bis fünf Elemente rechtwinklig zum Wasserlauf eingerammt.
• Sie dienen als Widerlager für die Doppel-T-Träger aus Aluminium bzw. Stahl und werden von der normalen Wasseroberfläche bis zur Mauerkrone in vorgesehene Halterungen gestapelt.
• Ich gehe davon aus, dass die Mauerkronenhöhen zwischen einem und etwa drei Metern liegen werden. Sie richten sich schließlich nach dem Gefälle des Wasserlaufes und der möglichen Staulänge der Terrasse.
• Der unterste T-Träger sollte den normalen Wasserdurchlauf gewährleisten. 4 und 5
• Im Anschluss an die oben beschriebenen Widerlager schließen sich die folgenden Elemente beidseitig an. Sie werden mit etwa 10 Winkelgraden nach hinten versetzt und reichen bis zum Rand der Talaue. Damit wird der Anpressdruck auf die Spundwände z. T. auf die Seiten verlagert. Die letzten Spundwände am Rand der Talaue werden so eingebaut, dass ihre Mauerkronen etwa 10–20 cm tiefer liegen, als die anderen. Damit werden natürliche Strömungen in die Richtung der Auenränder entstehen und den Überlauf auf die Außenseiten verlagern. Es ist außerdem wichtig, dass angeschwemmter Unrat, Äste, Bäume usw. in die äußeren Ecken geschwemmt werden, wo sie leichter zu entfernen sind. 4 und 5
• Ist die erste Talaue (Terrasse) mit überschüssigem Wasser aufgefüllt, fließt es zur nächsten usw.
• Bei entsprechendem Einbau von Widerlagern im Flussbett sind Barrieren aus Doppel-T-Trägern in größeren Wasserläufen mit 10 Metern Breite und mehr zu installieren.
• Bei guten Bodenverhältnissen sind auch Mauerhöhen von mehreren Metern vorstellbar. D. h., mehrere Millionen Kubikmeter an Wassermassen werden zurückgestaut und verlieren ihre gefährlichen Druckenergien.
• Durch den Einbau dieser Spundwand-Dämme wird im Verlaufe des hochwasserführenden Wasserlaufes ein normaler Wasserablauf erzielt.
• So werden die nachfolgenden größeren Bäche, Flüsse und Ströme vor den heranrollenden, unkontrollierbaren Wassermassen der Nebenflüsse mit ihren verheerenden Auswirkungen auf Menschen, Tiere, Pflanzungen, Gebäude, Infrastrukturen, Kulturgüter usw. verschont.
• Nach einer Erprobungsphase schlage ich vor, die Spundwände durch vorangesetzte Betonwälle zu ersetzen. Hierbei können die Erfahrungswerte der früheren Maßnahmen bezüglich der Einbauhöhen, der Neigungswinkel usw. Anwendung finden.
• 6. Ausblick
• Es wird Flächen geben, die man nicht überfluten kann; z. B. mit Siedlungen, Bauernhöfen, Kulturgütern, Infrastruktureinrichtungen usw.
• Stehen allerdings auf der künftigen Flutfläche ein Heuschober oder ein Geräteschuppen, so kann man sie relativ preiswert mit flutsicheren Fundamenten höher legen, bzw. auf einem höheren Geländeniveau neu errichten.

Claims (1)

1. Der Patentanspruch ist gekennzeichnet durch: 01 die Verwendung von Spundelementen, 1 02 den Zusammenbau der Elemente, 2 03 die Anordnung quer zur Fließrichtung der Bäche und Flüsse, 2 04 den Einbau – beidseitig am Wasserlauf beginnend, V-förmig (stumpfwinklig) nach hinten verlaufend, 3 05 die tiefer angeordneten Elemente, die einen Wasserüberlauf am Staumauerende bewirken, 2 06 die damit erzielte Strömung, die schwimmendes Holz usw. an die Uferränder transportiert, 2 07 das Aufstapeln der Doppel-T-Träger über dem Wasserlauf, die einen normalen Wasserdurchlauf gewährleisten, 2 und 3 08 die Installation von mehreren Staumauern in einem Wasserlauf, die terrassenförmige Stauseen bilden, 4 und 5