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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verfahren zur Herstellung
einer Schutzanlage gegen den Hochwasser an Flussufern, Deichen und an/um
Gebäuden
oder dgl., sowie auf eine Schutzanlage an allen Überflutungsgrenzen und/oder
sogar mitten in einem niedrig liegenden Flachgebiet ringst um einen
Hof oder sogar einer ganzen Siedlung.
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Durch
immer öfter
plötzlich
auftretenden starken Niederschlägen
kommt es zu den Überflutungen
mit gravierenden Folgen und Schaden in EUR Mrd. Höhe. Bisher
wird gegen solchen Hochwässern hauptsächlich mittels
Sandsäcken
gekämpft,
dies ist aber äußerst Zeit – und Arbeitskraftaufwendig.
Auch der logistische Aufwand beim Aufbau, sowie bei der Entsorgung
nach dem Hochwasser von Sandsäcken ist
enorm. Auch die neusten Lösungen
nach Patentschriften
DE10038A1 ,
DE19951624A1 ,
DE19518718A1 schließen den
logistischen Aufwand nicht völlig
aus. Bei besonders kritischen Umständen, z.B., bei plötzlich,
mitten in der Nacht, auftretenden Niederschlägen und oft mit verspäteten Warnungen,
wird es besonders knapp mit der notwendigen Zeit, wenn nicht nutzlos,
die allen Schläuche
mit Zubehör
vom Lager bis zum Aufstellungsplatz zu transportieren und dort sicher
auszulegen. Weiterhin sind die am Boden unbefestigt ausgelegte Schläuchen gegenüber dem
enormen Druck des anströmenden Wassers,
besonders an Hohlufern, sicherheitsgemäß nicht ausreichend widerstandsfähig, und
noch gefährlicher
sind für
die weichen Schläuchen
die mit dem schnellen Wasser anschwemmende Gegenstände, wie
z.B. zersplitterte Holzstücke
oder auch abgerissene Bretter mit herausragenden Nageln oder Schrauben.
Solche scharfe, mit der hohe Geschwindigkeit auf die Schläuche aufprallende,
Gegenstände
können
den Schläuchen
eine Verletzung zufügen
so, dass die gesamte Schutzwand in einem Augenblick lawinenartig
zusammenfällt
und damit eine zerstörerische
Wasserwelle auslöst.
Auch das menschliche Versagen, wie z.B. nicht korrekte Einschätzung der
androhenden Gefahr, sowie verspätete
Warnung; – haben
bei allen Verfahren und Maßnamen
im Kampf gegen den Hochwasser oft einen großen Anteil an nachfolgenden
Schaden bei solchen Katastrophen.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und dementsprechend
eine Schutzanlage zu schaffen, die bei den plötzlich auftretenden sturmartigen
Niederschlägen
oder Tauwässern
in vollautomatischen Regie zu jeder Zeit einsetzbar ist, und mit
einer höheren
Sicherheit allen Hochwassergefahren widerstehen kann. Die weitere Aufgabe
ist es, auch die sich bisher bei jeder Hochwassergefahr wiederholte
Lager-Transport- und Aufbaukosten der Schutzanlage gegen Hochwasser,
sowie das menschlichen Versagen bei dem Auftreten von solchen Katastrophen
völlig
auszuschließen
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass beim Herstellungsverfahren einer Hochwasserschutzanlage (HWSA)
nach Anspruch 1 die Seitenwände
der äußeren Schutzumhüllung mit dem
speziellen Fundament und der Plattform des Bürgersteigs bzw. des Fahrradweges
konstruktiv vereint und entlang der Hochwassergrenze ortsfest montiert
werden, um so letztlich ein dreifunktionelles Bauwerk zu bilden; – eine Schutzanlage
gegen Hochwasser, ein Bürgersteig
bzw. Fahrradweg im Alltag beim normalen Wetter, und gleichzeitig
ein Ausbewahrungsraum für
den inneren Schläuchen
und allen Bestandteilen der Hochwasserschutzanlage.
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Um
den logistischen Aufwand und den manuellen mühsamen Ausbau der HWSA bei
jeder sich wiederholte Hochwasserlage auszuschließen, werden
die inneren Schläuche
und die zusammengefaltete äußere Seitenwände mit
allen Bestandteilen der HWSA in einem Raum zwischen dem speziellen
Fundament und der Plattform des Bürgersteigs bzw. Fahrradweges
in voller Einsatzbereitschaft abgelagert und bei jedem Wasserankommen
werden die innere Schläuche
ohne menschliche Beteiligung automatisch vollgepummt dabei umwandelt
sich in kurzer Zeit ein Bürgersteig
bzw. Fahrradweg in eine Hochwasserschutzanlage.
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Um
die HWSA bei der drohenden Überflutung
unabhängig
von den Umständen
und der Tageszeit unverzüglich
und sicher in vollautomatischen Regie einzusetzen, wird sie mit
einer autonomen, ständig
einsatzbereiten Füllungsanlage
versehen und weiterhin mit einem, im ständigen Einsatz befindlichen Überwachungsgerät, z B.,
Druckschalter elektrisch verbunden. Dieser Druckschalter wird in
einem Einfliessacht, der auf dem Überschwemmungswege unterhalb
der Überflutungsgrenze
platziert ist, installiert.
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Um
die inneren Schläuche
mit Wasser und Luft auf bestimmten Niveau zu füllen, wird die Füllungsanlage
mit einem Messgerät,
zum Prüfen
des Füllunggrades
mit Wasser, und weiter mit einer Druckluftquelle, einem Druckschalter
und Überdruckventil
versehen.
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Um
die HWSA gegen allen harten Überschwemmungsumständen hoch
flexibel und widerstandsfähiger
zu schaffen, werden die Seitenwände der äußeren Schutzumhüllung, mindestens
von der Wasserseite, zusätzlich
mit einem federnden Stoff z.B. Metallband entsprechender Stärke versehen.
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Um
den speziellen Fundament präzise,
Zeit und Kosten sparend zu fertigen, wird er mit einer z.B. aus
Recyclingskunstoff längs
profilierten Schalungen, die alle Anschlusselemente beinhalten,
versehen.
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Um
beim besonders hohen Wasser die HWSA nachträglich manuell zu erhöhen, wird
die Plattform des Bürgersteiges
bzw. Fahrradweges mit einer wasserdichten und drehbar montierte
Decke und mehreren Diagonalstützen
versehen.
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Um
die Steilhänge
des Meeresdeichen und insbesondere des Holufers vor den Aufweichen
und Wasserabträge
zu schützen,
werden sie mit einer selbstentrollende Abdeckung versehen. Die Abdeckung
wird aus einer starken Folien- bzw. Gewebeplane, einem langen ziehstrumpfförmigen Netz,
einem Seil mit mehreren draufgesetzten kugelförmigen Steinen und flexiblen
Zwischenscheiben zusammengebaut und im aufgerollten Zustand in einer
entspechend langen verriegelbare Kiste aufbewahrt. Die Kiste selbst
wird neben dem Bürgersteig
bzw. dem Fahrradweg ortsfest montiert. Um die Abdeckung bei der
Hochwassergefahr automatisch auszulegen, wird die Elektroverriegelung
der Kiste mit einer autonomen Energiequelle versehen und mit dem Überwachungsgerät elektrisch
verbunden. Um die kugelförmige
Steine sicher zu platzieren und vor der Abtragung zu schützen, wird
am Uferhang eine Rille vorgesehen und weiterhin mehreren Pfahle
darin festgesetzt.
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In
den Zeichnungen ist ein bevorzugte Ausführungsbeispiel dargestellt:
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1 Panoramische Ansichtszeichnung
der automatischen Hochwasserschutzanlage im Einsatz mit dem Querschnitt.
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2 Panoramische Ansichtszeichnung
des Bürgersteiges
bzw., des Fahrradweges mit dem Querschnitt.
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3 Schnitt A-A aus der 1.
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4 Querschnitt des Bürgersteiges
bzw. des Fahrradwegs mit der Abdeckung.
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5 Draufsicht B aus der 4 in der vergrößerte Darstellung.
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Die
in den 1 und 3 dargestellte automatische
Hochwasserschutzanlage umfasst den inneren wasserdichten Schlauch 16,
die faltbaren Seitenwände 12,
den speziellen Fundament 2 und die Plattform 3.
Der innere Schlauch 16 kann aus strumpfförmigen Kunststoffbahnen
beliebiger Länge
gefertigt werden, dabei wird seine untere Seite mit einem etwas
stärkeren
(dickeren) Streifen 37 versehen, der ebenso mit den speziellen
Anknöpfelementen 38 versehen
ist. Die Plattform 3 bestehend aus den Längsbalken 19,
Querbalken 20, wasserdichten Decken 21 bildet
mit dem Fundament 2 und den Seitenwänden 12 bei der aufgestellte
HWSA die äußere Schutzumhüllung 1.
Der innere Schlauch 16 ist mittels Rohrleitung mit der
Füllungsanlage 6 und
dem Schacht 9 verbunden. In dem Schacht 9 ist
ein Überwachungsgerät 7 installiert,
und weiterhin mit dem Starter der Füllungsanlage 6, sowie
mit den Schaltern der Alarmsirene 17, der Lichttafel 18,
der Elektroverriegelung 34 und dem Messgerät 8 elektrisch
verbunden.
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Der
spezielle Fundament 2 wird in einer Schalung 15 geformt,
die alle Anschlusselementen (für
die Zentrierungsrohren 33 (s. 4),
Scharnieren 39, Verriegelungen 34, Fixierungsstiften 35)
beinhaltet. Bei der Montage vor Ort wird die Anlage mittels der
Ankern 40 befestigt. An den Fundament 2 wird eine
lange verriegelbare Kiste 30 mit einer Klapptür 36 befestigt.
In der Kiste 30 wird die selbst- entrollende Abdeckung 24 aufbewahrt.
Die Abdeckung 24 besteht aus einer relativ langen Plane 25 und
ist mit einem Rand innen der Kiste 30 befestigt und an
dem anderen mit dem strumpfförmigen
Netz 26 verbunden. In dem strumpfförmigen Netz 26 wird ein
gleichlanges Seil 27 mit auf ihm draufgesetzten kugelförmigen Steinen 28 und
Zwischenscheiben 29 eingepackt. An dem Deich- bzw. dem
Uferhang auf der entsprechenden Höhe (so das beim Ausrollen die Steine
die Plane faltenlos runterziehen) wird eine Rille 43 vorgesehen,
und darin werden mehrere Pfahle 32 eingebaut.
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Die
automatische Hochwasserschutzanlage funktioniert folgendermaßen. Ausgangslage:
im alltäglichen
zusammengelegten Zustand kann die HWSA als ein Bürgersteig bzw. ein Fahrradweg
benutzt werden, dabei sind aber alle Bestandteile der HWSA zum sofortigen
Einsatz vorbereitet :- der innere Schlauch 16 und die Seitenwände 12 sind
vorschriftsmäßig in dem
wasserdichten Aufbewahrungsraum 5 zusammengelegt, die Füllungsanlage 6 ist
an eine autonome Energie- und Druckluftquelle 23 angeschlossen,
der Absperrventil 41 ist zugedreht, das Überwachungsgerät 7 befindet
sich im ständigen Einsatz
in dem Schacht 9 und ist mit dem Starter der Füllungsanlage 6 und
allen anderen Schaltern elektrisch verbunden.
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Bei
den plötzlich
auftretenden Niederschlägen
oder Tauwässern
wird das ankommende Wasser zuerst, bevor es die Überflutungsgrenze 4 erreicht, den
Schacht 9 füllen.
Sobald das Wasser ein bestimmte Stand über den Überwachungsgerät 7 erreicht,
löst es
einen elektrischen Signal aus, der die Alarmsirene 17 und
die Lichttafel 18 einschalltet, dabei erscheint auf der
Lichttafel 18 die Forderung z.B. – „Den Bürgersteig sofort räumen". Gleichzeitig wird auch
die Elektroverriegelung 34 die Plattform 3 loslassen.
Nach kurzer Zeit wird der innere Schlauch 16 mit Druckluft
und Wasser gefüllt,
und damit beginnt die Aufstellung der HWSA. Beim bestimmten Füllungsgrad
des Schlauches 16 mit dem Wasser 10 und der Druckluft 11 (etwa
90 bis 95% – Wasser
und der Rest – mit
Druckluft 1,2 bis 1,5 bar – dies
wird beim Ersteinsatz genauer definiert) schaltet das Messgerät 8 die
Wasserpumpe der Füllungsanlage 6 ab
und der Luftdruckschalter trennt die Druckluftquelle mit dem Schlauch 16.
Der weitere Aufbau der HWSA ( wenn nötig) wird von den z.B. Mitarbeitern der
Feuerwehr durchgeführt.
Die Decke 21 wird einerseits von den Längsbalken 19 getrennt,
vertikal hochgestellt und mittels der Stützen 22 befestigt.
Die Abdeckung 24 wird ebenso automatisch ausgerollt. Beim
Wasseranstieg wird durch den Elektrosignal vom Überwachungsgerät 7 (oder
manuell) mittels der Elektroverriegelung 31 die Klapptür 36 der
Kiste 30 entriegelt, und die freigesetzte Abdeckung 24 rollte aus.
Bei mehreren entlang des Ufers installierten Abdeckungen 24 wird
die Betätigung
der Elektroverriegelungen 31 zeitgemäß verschoben, so das die Abdeckungen 24 nacheinander
flussaufwärts
ausrollen. (s. 5) Dabei
rollen die kugelförmigen
Steine 28 in die Rille 43 rein und haken sich
mit dem strumpfförmigen
Netz 26 an die Pfahle 32 fest.
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Die
wichtige und verantwortungsvolle Arbeit für den sicheren Einsatz der
automatische HWSA beim nächsten
Hochwasser beginnt erst nach dem Rückgang dessen. Dann wird die
HWSA wieder in die Ausgangslage zum nächsten Einsatz vorbereitet. Dies
verläuft
in folgender Reihe: – zuerst
wird der Absperrventil 41 aufgedreht – das Wasser fliest in den Fluss
zurück.
Gleichzeitig wird die Plattform 3 sektionsweise von den
Seitenwänden 12 getrennt,
um einen freien Zugang zu dem Raum 5 zu schaffen. Danach
werden alle fremde Gegenstände
(Wasser, Schlamm u. a.) entfernt, die inneren Schläuche 16 gesäubert, getrocknet,
und auf Ganzheit überprüft. Anschließend wird
jeder innere Schlauch 16 in zwei Mehrschichtstapel, ohne
das sie sich überlappen,
zusammengelegt. Dabei kann die beibehaltene Luft im Schlauch 16 über den
Stapeln eine gewölbeförmige Blase
bilden. Weiterhin werden auch die Seitenwände 12 saubergemacht
und schichtweise über
den Schläuchen 16 zusammengelegt.
Danach wird die Plattform 3 sektionsweise wieder mit den
Seitenwänden 12 zusammengesetzt
und auf den speziellen Fundament 2 fixiert draufgestellt
und mittels Elektroverriegelung 34 festgesetzt. Zum Schluss
wird der Absperrventil 41 wieder zugedreht, die Füllungsanlage 6 an
die Energie – und
Druckluftquelle angeschlossen und das Überwachungsgerät 7 wieder
eingeschaltet.
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Auch
die Abdeckung 24 vor dem Zusammenrollen wird zuerst gesäubert. Danach
werden die kugelförmigen
Steine 28 auf zwei parallelen Stangen bzw. Wasserleitungsrohren
ein nach dem anderen draufgesetzt. Auf den Enden diesen Stangen
werden zwei Spulen befestigt mit auf ihnen Draufgewickelten entsprechend
langen Seilen, dabei ist das Seil mit einem Ende an die Spule befestigt
und das andere ist frei. Um die Abdeckung 24 zusammenzurollen
werden die freie Ende der Seilen nach oben gezogen und damit werden
die Steine 28 in die Plane 25 eingewickelt und
in die Kiste 30 eingelegt. Letztlich werden die Steine 28 von
den Stangen freigesetzt und die Klapptür 36 wird verriegelt.
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Mit
der Einführung
solchen automatischen Hochwasserschutzanlagen kann man alle allein
stehende Gebäude,
Höfe, sowie
ganze Siedlungen und Städten
oder sogar niedrig liegende Bodenflächen vor den Flutwässern sicher
und rechtzeitig schützen. Auch
die Kosten für
den Aufbau und die Nutzung solchen HWSA durch die konstruktiv vorgesehene
industrielle Massenproduktion und einfache Montage allen Bestandteilen
vor Ort werden in vergleich zu den z. Z. existierenden Verfahren
zum Aufbau gleichfähigen
Anlagen relativ niedrig sein, dabei kann man sie weiter durch Aufteilen
mit den Kosten für
den Aufbau von Freizeitanlagen (z. B. Fahrradwege.) minimieren Die
immer häufiger
auftretende Flutwässern sind
ein weltweites Problem und mit dem Aufbau der oben geschilderte
automatischen Hochwasserschutzanlage wird es möglich alle Überschwemmungen rechtzeitig
und sicher abzuwehren.