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Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung gegen
Fluid, insbesondere eine Hochwasserschutzvorrichtung und ein Verfahren
zur Errichtung einer solchen Barriere, insbesondere einer Hochwasserbarriere.
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Zur Eindämmung und Begrenzung von Gefahren
durch Hochwasser, bei dem Flüsse
derart hohe Wasserstandspegel erreichen, dass diese über die
Ufer treten, ist es bekannt einen Hochwasserschutz, beispielsweise
aus Sandsäcken,
zu errichten, um die Umgebung eines Flusslaufes, insbesondere Menschen,
Gebäude
und Ländereien,
vor der zerstörenden
Kraft des Wassers zu schützen.
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Die Errichtung von Hochwasserbarrieren
aus Sandsäcken
nimmt sehr viel Zeit und Kraft in Anspruch und setzt sehr viel Hilfspersonal
voraus, um zum einen die Sandsäcke
zu beschaffen, mit Sand zu befüllen
und zum anderen an den Ort des Einsatzes hinzubringen und zu platzieren.
Dies kostet sehr viel Geld und Mühen.
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Insbesondere bei unerwartet hereinbrechenden
Hochwasserkatastrophen kann so ein Schutz gegen das heranströmende Hochwasser
nicht in einer ausreichend kurzen Zeit errichtet werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es eine
Hochwasserschutzvorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu
stellen, mit dem sehr schnell und auf einfache Art und Weise ein
wirksamer Schutz gegen Hochwasser errichtet werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Hochwasserschutzvorrichtung wenigstens einen flexiblen
Schlauchkörper
umfasst, der mit einem Fluid, insbesondere mit Wasser und/oder einem
Fluid/Feststoff-Gemisch
füllbar
ist.
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Eine solche Hochwasserschutzvorrichtung hat
den besonderen Vorteil, dass sie aufgrund ihrer leichtgewichtigen.
Ausgestaltung im ungefüllten
Zustand entlang eines gegen Hochwasser zu schützenden Gebietes verlegt werden
kann.
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Gegenüber den auf Sandsäcken beruhenden
Schutzbarrieren hat eine Hochwasserbarriere der erfindungsgemäßen Art,
die aus wenigstens einem flexiblen Schlauchkörper aufgebaut ist den Vorteil,
dass ein zunächst
leerer Schlauchkörper
an Ort und Stelle positioniert werden kann, woraufhin erst nach
dem Verlegen der wenigstens eine flexible Schlauchkörper mit
einem Fluid und/oder Fluid/Feststoff-Gemisch gefüllt werden kann. Eine solche
Befüllung
kann beispielsweise mittels motorbetriebenen Pumpen erfolgen, so
dass sich der Einsatz von Helfern zur Befüllung dieser Schlauchkörper sehr
stark gegenüber
herkömmlichen
Sandsackbarrieren reduzieren lässt.
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Zur Befüllung des wenigstens einen
flexiblen Schlauchkörpers
kann beispielsweise das Hochwasser selbst verwendet werden. Dies
hat den besonderen Vorteil, dass neben den schlauchförmigen Hohlkörpern keine
weiteren Materialien an den Einsatzort gebracht werden müssen. Eine
Fulss werden durch die Befüllung
von Schlauchkörpern
auch erhebliche Wassermengen entzogen, die dann nicht mehr zur Zerstörung zur
Verfügung
stehen.
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Durch die Befüllung beispielsweise mit Wasser
erhalten die flexiblen Schlauchkörper
eine derart hohe Masse, dass sie am Verlegeort liegen bleiben und
auch von dem anströmenden
Hochwasser nicht weggedrängt
werden können,
da das Hochwasser lediglich von einer Seite gegen den Schlauchkörper drücken kann
und dementsprechend die Auftriebskräfte des Wassers nicht ausreichen,
eine Verschiebung der errichteten Hochwasserbarriere zu bewirken.
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In einer bevorzugten Ausführung kann
es ergänzend
vorgesehen sein, dass zur zusätzlichen Verankerung
eines oder mehrerer Schlauchkörper
im Untergrund Befestigungselemente an wenigstens einem Schlauchkörper vorgesehen
sind. Beispielsweise kann es so an einer für Hochwassergefahr bekannten
Stelle auch vorgesehen sein anstatt eines permanenten Deiches eine
Linie von Verankerungsstellen vorzusehen, an denen im Fall eines
Hochwassereinbruches ein erfindungsgemäßer Schlauchkörper in
kurzer Zeit ausgelegt, befestigt und befällt werden kann.
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In einer alternativen oder ergänzenden
bevorzugten Ausführung
kann es vorgesehen sein statt einer Befüllung mit Wasser die Befüllung mit
einem anderen Fluid vorzusehen, welches eine erheblich höhere spezifische
Dichte als Wasser aufweist. Bei diesem Fluid kann es sich auch um
Gemisch aus mehreren Fluiden handeln. Beispielsweise kann hier Wasser
verwendet werden, welches durch Salze angereichert wurde oder aber
es werden andere, schwerere (dichtere) Fluide oder Fluid/Feststoff-Gemische
verwendet.
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So kann es beispielsweise vorgesehen
sein, dass die Schlauchkörper
mit einem Wasser/Sand-Gemisch aufgefüllt werden, was ebenfalls motorisch
durch Pumpen erfolgen kann, wodurch sich innerhalb des Schlauchkörpers ein
Feststoffsediment entwickelt, welches aufgrund der zusätzlich wirkenden
Gewichtskraft des Feststoffes (z.B. des Sandes) ein besonders sicheres
Verlegen des Schlauchkörpers
an einer Hochwassergefahrenstelle ermöglicht. Auf diese Weise können auch
durch dauerhafte Verlegung von Schlauchkörpern permanent durch Hochwasser
gefährdete
Stellen gesichert werden.
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Da üblicherweise in hochwassergefährdeten Gebieten
ein Fluss nicht nur partiell sondern über eine sehr große Länge erhöhte Pegelstände aufweist und dementsprechend
in einem weiten Gebiet über die
Ufer tritt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass
eine Hochwasserschutzvorrichtung aus mehreren flexiblen Schlauchkörpern aufgebaut
werden kann.
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Erfindungsgemäß kann es hierfür vorgesehen
sein, dass ein Schlauchkörper
an wenigstens einer Seite, bevorzugt an beiden Stirnseiten (eine
Seite senkrecht zur Verlegerichtung) einen Verbindungsmechanismus
aufweist, mittels dem ein solcher Schlauchkörper mit einem anderen, insbesondere baugleichen
Schlauchkörper
verbindbar ist. Hierbei ist es insbesondere vorgesehen, dass der
Verbindungsmechanismus fluiddurchlässig ist, so dass bei der Befüllung eines
Schlauchkörpers
das Fluid oder Fluid-/Feststoffgemisch automatisch über den
Verbindungsmechanismus auch in weitere angeschlossene Schlauchkörper übertritt.
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So kann an einer hochwassergefährdeten Stelle
zunächst
nach und nach über
eine prinzipiell beliebige Länge
eine Hochwasserschutzvorrichtung aus aneinandergereihten flexiblen
Schlauchkörpern verlegt
werden, die anschließend
erfindungsgemäß befällt werden.
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Bei einem solchen Verbindungsmechanismus
zur Aneinanderreihung der Schlauchkörper kann es sich um eine Steck-,
Schraub-, Bajonette- oder jegliche andere Art der Verbindung, ggf.
mit Ventilfunktion, handeln, die dem Fachmann bekannt ist, z.B.
von Feuerwehrschläuchen
und Hydranten.
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Zur Befüllung eines Schlauchkörpers bzw. der
aneinander gereihten Vielzahl von flexiblen Schlauchkörpern ist
es bevorzugt vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Schlauchkörper, bevorzugt
jeder der Schlauchkörper,
wenigstens einen Stutzen zum Einfüllen und/oder Ablassen von
Fluid bzw. Fluid/Feststoff aufweist.
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Hierdurch ist sichergestellt, dass
eine erfindungsgemäße Hochwasserschutzvorrichtung
nach dem Verlegen an mehreren Stellen gleichzeitig befällt werden
kann. Hier kann es auch vorgesehen sein, dass die aus mehreren flexiblen
Schlauchkörperabschnitten
zusammengesetzte Hochwasserschutzvorrichtung abschnittsweise befüllbar ist.
Beispielsweise kann dies dadurch erreicht werden, dass der schon genannte
Verbindungsmechanismus verschlossen bzw. verschließbar ist,
um so ein Übertreten
von Fluid aus einem Schlauchkörper
in den nächsten
zu verhindern. So kann sichergestellt werden, dass beispielsweise
eine eingesetzte Motorpumpe nur einen bestimmten Schlauchkörperabschnitt
zu bedienen hat.
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Durch den angesprochenen Stutzen
kann bevorzugt sowohl ein Einfüllen
als auch ein Ablassen des Fluides bzw. Fluid/Feststoff-Gemisches
bzw. allgemein der Füllung
erfolgen. Gegebenenfalls kann es vorgesehen sein, dass für das Einfüllen und
Ablassen getrennte Stutzen vorgesehen sind. Zum Verschließen dieser
Stutzen und der Schlauchkörperverbinder
kann es vorgesehen sein, Endstücke
bereitzustellen und/oder bevorzugt die Stutzen und/oder Verbindungsmechanismen
mit Ventilen auszustatten.
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Das Befüllen der erfindungsgemäßen Hochwasserschutzvorrichtung
mit dem Hochwasser selbst hat den besonderen Vorteil, dass nach
dem Abklingen des Hochwassers lediglich von den aneinandergereihten
flexiblen Schlauchkörpern,
die die Hochwasserschutzbarriere bilden, die Ablassöffnungen geöffnet werden
können,
um das Wasser aus diesen Schlauchbarrieren abfließen zu lassen.
Anschließend
können
die Schlauchkörper
platzsparend gelagert und erneut zum Einsatz gebracht werden.
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Bei Verwendung von anderen Fluiden
als Wasser kann es ebenfalls sichergestellt werden, dass das Fluid,
welches zum Auffüllen
der Schlauchkörper
verwendet wird, rückgewonnen
wird, beispielsweise dadurch, dass es aktiv aus den Schlauchkörpern, insbesondere über die
Ablassstutzen, abgepumpt und einer weiteren Verwendung zugeführt wird.
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Erfindungsgemäß kann es ebenfalls vorgesehen
sein, dass bei der Befüllung
der Schlauchkörper
dem Fluid ein Zusatz beigemischt wird, der insbesondere nach Ablauf
einer voreinstellbaren Zeit zur Erstarrung des Fluids führt.
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Beispielsweise ist es denkbar die
in einem hochwassergefährdeten
Gebiet verlegten Schlauchkörper
mit Hochwasser zu befüllen
und hierbei ergänzend
ein gelbildendes Mittel einzusetzen. Dies führt dazu, dass nach dem Aufpumpen
der Hochwasserschutzbarrieren eine Erstarrung stattfindet, die zu
einer besonders festen Struktur der Hochwasserbarriere führt, so
dass auch hierdurch ein Wegschwemmen der Hochwasserbarriere durch
das gegendrückende
Hochwasser verhindert werden kann, da eine Art Selbststabilisierung
der gesamten Barriere stattfindet.
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Die Erstarrung des verwendeten Fluides,
sei es Wasser oder ein anderes Fluid, nach einer voreinstellbaren
Zeit hat weiterhin den Vorteil, dass sich das in den Schlauchkörper gepumpte
Fluid zunächst an
die verlegte Form der Schlauchkörper
anpassen kann und erst anschließend
erstarrt.
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Die für eine erfindungsgemäße Hochwasserschutzvorrichtung
eingesetzten flexiblen Schlauchkörper
können
beispielsweise einen runden, einen eckigen oder jeden beliebigen
anderen Querschnitt aufweisen. Wegen der besonders einfachen Fertigung
wird bevorzugt ein runder Durchmesser der einzelnen Schlauchkörper zum
Einsatz kommen. Der verwendete Durchmesser kann beispielsweise zwischen
0,2 m bis 2 m, bevorzugt 1 m betragen. Auch größere Durchmesser sind möglich. Es
können
dementsprechend an der Stelle der Verlegung eines solchen erfindungsgemäßen Schlauchkörpers überhöhte Pegelstände des
Hochwassers in der Größenordnung
des Schlauchdurchmessers abgefangen werden.
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Sollte sich ein Durchmesser der genannten Größenordnung
im Einsatz als nicht ausreichend erweisen, so können bevorzugt die flexiblen
Schlauchkörper
insbesondere pyramidenförmig übereinandergestapelt
werden. Hierdurch können Hochwasserbarrieren
errichtet werden, die gegebenenfalls einem Vielfachen der einzelnen
Durchmesser eines Schlauchkörpers
entsprechen. Eine besonders sichere Stapelbarkeit kann erreicht
werden, wenn die Schlauchkörper
beispielsweise einen im wesentlichen eckigen Querschnitt aufweisen.
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Bei Hochwasserkatastrophen wird immer wieder
beobachtet, dass durch die zerstörerische Wirkung
des Wassers Treibgut mit den Wassermassen mitgeführt wird, welches grundsätzlich eine
Gefährdung
der flexiblen Schlauchkörper
darstellen kann. Beispielsweise könnte es vorkommen, dass durch
Treibgut ein solcher flexibler Hohlkörper perforiert wird, wodurch
das Fluid bzw. Fluid/Feststoff-Gemisch
aus dem Schlauchkörper
austreten könnte,
so dass die Wirkung einer solchen Hochwasserschutzbarriere beeinträchtigt wäre. Zur
Abwehr einer solchen Gefahr kann an den Schlauchkörpern oder
am Untergrund ein Schutzvorrichtung angeordnet sein.
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Beispielsweise kann es in einer Ausführung vorgesehen
sein, dass zumindest die dem Hochwasser zugewandte Seite eines Schlauchkörpers eine solche
Schutzvorrichtung gegen solche Beschädigungen aufweist bzw. eine
solche Schutzvorrichtung an einem Schlauchkörper befestigbar ist. Beispielsweise
kann eine solche Schutzvorrichtung durch einen Metallkäfig ausgebildet
sein, der insbesondere grobes und schweres Treibgut von den flexiblen Schlauchkörpern abhält. In einer
anderen Ausführung
kann es auch vorgesehen sein ein besonders stabiles und reißfestes
Gewebe jeglicher Art zumindest an der zum Hochwasser weisenden Seite,
bevorzugt jedoch um den gesamten Schlauchkörper herum, anzubringen.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung
kann es vorgesehen sein, dass ein solches durchstoßfestes
Gewebe schon selbst die Außenhaut
eines erfindungsgemäßen flexiblen
Schlauchkörpers
bildet.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann
es ebenfalls vorgesehen sein, die Außenwandung eines flexiblen
Schlauchkörpers
doppelwandig zu gestalten und in dieser Doppelwandung des Schlauchkörpers ein
Material sehr hoher Dichte einzusetzen, um z.B. einerseits eine
sichere Befestigung eines Schlauchkörpers durch das Eigengewicht
am Untergrund gewährleisten
zu können
und andererseits einen ergänzenden
Perforationsschutz zu bieten. Beispielsweise kann ein solcher Hohlraum
der Doppelwandung durch ein Metall- oder Steingranulat aufgefüllt werden,
welches einem Schlauchkörper
das geeignete Gewicht verleiht und darüber hinaus ergänzend einen
Schutz gegen die Perforationsgefahr darstellt.
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Als Material für einen Schlauchkörper kommen
insbesondere alle fluidundurchlässigen
Folien und Gewebe in Betracht, insbesondere hochfeste Kunststoffschläuche.
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In einer alternativen Ausgestaltung
kann es vorgesehen sein, den Schlauchkörper fluiddurchlässig, insbesondere
wasserdurchlässig
auszubilden, z.B. durch ein durchlässiges Gewebe oder perforierte Folie.
In diesem Fall kann bei einem Hochwassereinbruch ein leer verlegter
Schlauchkörper
z.B. mit einem aufgewirbelten Wasser/Sand-Gemisch z.B. motorisch
befällt
werden, wobei das Wasser wieder aus dem Schlauchkörper entweicht
und der Sand zurückbleibt,
wodurch sehr schnell verlegbare „Schlauchkörper-Barrieren" beliebiger Länge realisierbar
sind. Nach einem Hochwasser könnte
eine solche Barriere z.B. durch maschinelle Bergung der feststoffgefüllten schweren
Schläuche
oder durch eine Zerstörung
der Schläuche
und Abtransport des Feststoffes (z.B. Sand) entfernt und gelagert
werden. Selbst der Verlust der Barrieren durch Zerstörung ist
wirtschaftlich gegenüber
der Zerstörung
der umliegenden Infrastruktur vertretbar. Bei einem Dammbrunch kann auch
die Fehlstelle durch die beschriebene Hochwasserschutzvorrichtung
gesichert werden.
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Die erfindungsgemäßen Schlauchkörper sind
leer wesentlich leichter als z.B. die bekannten Sandsäcke und
können
auf einfache Weise auch kurzfristig in entlegene Krisengebiete transportiert werden,
da das Füllmaterial,
insbesondere Wasser vor Ort verfügbar
ist.
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Entsprechend miteinander verbunden
ist es auch möglich
erfindungsgemäße Hochwasserbarrieren
selbst bei schon höheren
Wasserständen
nachträglich,
z.B. von Booten aus zu verlegen und zu befüllen.
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Neben der Anwendung bei Hochwasserkatastrophen
ist es auch möglich
die beschriebenen Schlauchkörper
zur Abwehr von Ölkatastrophen
an Stränden
und Küsten
zu verwenden, um so über
die See anströmendes Öl von den
Strand- und Küstenbereichen
fern zu halten.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist in der nachfolgenden Figur dargestellt.
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Die Figur zeigt skizzenartig einen über die Ufer
tretenden Flusslauf 1, an dessen Uferrand eine Hochwasserschutzvorrichtung 2 verlegt
wurde, die sich aus mehreren Teilstücken flexibler Schlauchkörper 3 zusammensetzt.
Eine solche erfindungsgemäße Hochwasserschutzvorrichtung
beginnt mit einem Anfangsschlauchkörper 3a, der an seinem
offenen Schlauchende durch ein Endstück 4 oder ein Ventil verschlossen
ist.
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Das Anfangsschlauchstück 3a geht
an der Verbindungsstelle 5 über in ein weiteres Schlauchkörperstück 3b,
wobei die Schlauchkörper
Teilabschnitte 3a und 3b untereinander an der
Stelle 5 mittels eines geeigneten Verbindungsmechanismus
verbunden sind. Ein solcher Verbindungsmechanismus ist beispielsweise
von Feuerwehrschläuchen
und Hydranten bekannt und ermöglicht
das schnelle An- und Abkuppeln
der einzelnen Schlauchkörperabschnitte untereinander.
Der Mechanismus kann ein von aussen betätigbares Ventil umfassen.
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Durch einen Einfüllstutzen 6 kann ein Schlauchstück 7 an
ein Schlauchkörperelement 3 angesetzt
werden, wobei durch dieses Schlauchstück 7 die aus den mehreren
Schlauchkörperelementen
zusammengesetzte Hochwasserschutzvorrichtung mit einem Fluid oder
einem Fluid/Feststoff-Gemisch und insbesondere mit dem Hochwasser
selbst befüllbar ist.
Eine solche Befüllung
kann beispielsweise durch eine nicht dargestellte Motorpumpe erfolgen.
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Bei der Befüllung wird z.B. das Wasser
aus dem hochwasserführenden
Fluss in die flexiblen Schlauchkörper 3 eingefüllt und
breitet sich innerhalb dieser auch über die Verbindungsstellen 5 bis
in die nachfolgenden Schlauchkörperelemente 3 aus.
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Bei dieser Befüllung werden die flexiblen Schlauchkörper 3,
die zunächst
leer und zusammengefallen am Uferrand verlegt wurden, immer weiter aufgefüllt, bis
sie ihren konstruktionsbedingten Querschnitt im aufgefüllten Zustand
erreichen. Hierbei kann ein flexibler Schlauchkörper eine Barriere bilden,
die in der Höhe
seinem Durchmesser im aufgefüllten
Zustand entspricht.
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Neben der Sicherung der Hochwasserschutzvorrichtung
durch das Eigengewicht eines verwendeten Fluids bzw. Fluid/Feststoff-Gemisches kann
es wie an dem Schlauchkörperabschnitt 3a dargestellt
auch vorgesehen sein, an einem Schlauchkörperelement Befestigungsvorrichtungen 8 vorzusehen,
mit denen ein Schlauchkörperelement
am Untergrund, insbesondere auf der dem Wasser abgewandten Seite
zusätzlich
verankert werden kann.
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Eine Hochwasserschutzvorrichtung
gemäß der Erfindung
erweist sich gegenüber
dem im Stand der Technik bekannten Sandsäcken als besonders flexibel,
da diese Hochwasserschutzvorrichtung sehr leicht und ohne großen personellen
und materiellen Aufwand entlang eines gefährdeten Gebietes verlegbar
ist, woraufhin anschließend
die Befüllung
der Schlauchkörper
mit einem Fluid erfolgt.
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Nach dem Abklingen des Hochwassers braucht
das in der Hochwasserschutzvorrichtung verbliebene Fluid, insbesondere
das Wasser, lediglich abgelassen werden, wonach die erfindungsgemäße Hochwasserschutzvorrichtung
bzw. die einzelnen flexiblen Schlauchkörper zurückgewonnen, gelagert und zu
einem späteren
Zeitpunkt erneut zum Einsatz kommen können.