Die Erfindung betrifft eine temporäre Schutzvorrichtung, die eine weitere Ausbreitung
von Volumenmengen (meist Wasser aus Flüssen, Bächen, Meeren oder
Schneeschmelzen oder in Luft bewegtes Wasser aus Stürmen, starken Regenfällen
oder Gischt in Seenähe) sperren soll.
Bekannt sind fest angeordnete Schutzvorrichtungen wie Dämme, Deiche. Bekannt sind
auch transportable Schutzvorrichtungen wie Sandsäcke, die in einem Gefahrenfalle von
Helfern am Ort der Flut- oder Überschwemmungsgefahr eilig gestapelt werden, um das
weitere Ausbreiten der Volumenmengen zu sperren. Andere bekannte Realisierungen
arbeiten mit füllbaren Volumen, die bei Überschwemmungsgefahr mit Wasser gefüllt
werden, vgl. auch DE-A 197 54 340 (Verbücheln).
Es hat sich bei auch Sandsäcken im Katastrophenfall als nachteilig erwiesen, daß sie
ein relativ hohes Transportgewicht besitzen und deshalb nur erschwert oder unter
Inkaufnahme von starken Verzögerungen an den gewünschten Ort gebracht werden
können. Auch liegen bestimmte Flutlinien oder Sperrlinien nicht letztlich fest und
müssen vom Hilfspersonal für den Katastrophenfall selbst festgelegt werden. Nach
einem Katastrophenfall müssen die mit Sand gefüllten Säcke zunächst trocknen, um
dann abtransportiert werden zu können, wenn eine optische Beeinflussung auf lange
Frist wieder beseitigt werden soll.
Schließlich ist in DE-A 28 42 353 (Leigh) eine mit gefalteten Taschen vorbereitete
Gewebebahn gezeigt, die auf schrägen Stützvorrichtungen lagert und im Falle des
Stauens von Gewässern zwischen den Stützen ballonartig - bei Öffnen der Taschen -
ausgedehnt wird. Sie wird als Stauwand bezeichnet und soll eine genau bestimmbare
Länge der Gewebebahn (quer zur Ausdehnungsrichtung des Wassers) erreichen. Eine
"zeitweise Anwendung" wird angesprochen (dort Spalte 4, Zeile 11).
Die Problemstellung der Erfindung liegt anders. Sie soll umweltverträglich Schutz
bieten, ohne optische Beeinflussung eines Naturschutzgebietes oder überhaupt eines
Naturgebietes. Der Schutz soll insbesondere während solcher Zeiten, zu denen keine
Schutzverbauungen benötigt werden, nicht störend wirken. Die Erfindung soll mobil
oder temporär erleichtert einsetzbar sein.
Gelöst wird das mit einer Schutzvorrichtung, die zwei Zustände besitzt, einen Zustand
des Gebrauchs und einen Zustand des Nichtgebrauchs. Diese zwei Zustände werden
während zweier Zeitspannen verwendet: Derjenigen des aktiven Gebrauchs, während
sich ausbreitende Volumenmengen erwartet werden, die zu sperren sind
(Schutzzustand); die Zeitspanne des Nichtgebrauchs ist diejenige, zu dem diese
Volumenmengen nicht erwartet werden, so daß die Schutzverbauung insoweit nicht
benötigt wird (Schlafzustand) und die zweite Linie auf ein tieferes Niveau abgesenkt ist
oder die Schutzverbauung - bei temporärer Realisierung - gänzlich demontiert wird
(Anspruch 1, Anspruch 28).
Die zuvor beschriebene temporäre Schutzvorrichtung, die flexibel auf Anforderungen
reagieren kann, kann einem Schutzobjekt direkt zugeordnet werden. Sie kann seitens
der verantwortlichen Behörde für Katastrophenfälle zentral gelagert und im Falle einer
Gefahr - anstelle von Sandsäcken oder ähnlichen konventionelle, mobilen Bausteinen
für eine Schutzvorrichtung - mit extrem geringen Transportgewichten zum Ort des
Einsatzes gebracht werden. Das Transportgewicht des beweglichen Flächengebildes
kann dabei mit dem Gewicht der leeren Sandsäcke verglichen werden. Dabei ist das
Flächengebilde einerseits beweglich, weil es zwischen dem ersten und dem zweiten
beschriebenen Zustand (Schlafzustand und Schutzzustand) hin- und herbewegt
werden kann, also in seiner Lage verändert werden kann, oder als transportables
Gebilde erst für den Katastrophenfall zum Ort des Einsatzes bewegt werden kann.
Die so beschriebene Schutzvorrichtung kann einem Schutzobjekt auch insoweit
zugeordnet werden, als das Schutzobjekt nicht selbst geschützt werden soll, sondern
als ein Deich oder eine Stützmauer selbst vergrößert, verbessert oder erweitert werden
soll (Anspruch 4). Dazu wird ein erweitertes Flächenstück, als Fortsetzung des
Flächengebildes gewählt, das tiefer liegt oder näher an der zu sperrenden
Volumenmenge, um dort fixiert werden zu können. Der übrige Abschnitt, das zuvor als
bewegliches Flächengebilde bezeichnete erste Flächenstück kann in seiner Höhe
verändert werden. Die zweite langgestreckte Linie kann an einem mechanischen
Aufbau befestigt sein, von dem sie nach Ende des Katastrophenfalls wieder
abgenommen werden kann (Anspruch 4, 6). Sie kann dort auch fixiert bleiben, und nur
die zweite Linie wird abgesenkt (Ansprüche 10, 11).
Die Schutzvorrichtung kann sowohl horizontal, wie auch im Hang verwendet werden.
Beim Sichern von Flüssen, die nur ein schwaches Gefälle haben, verläuft die
Schutzvorrichtung entlang der Ufer oder zumindest entlang derjenigen Räumlichkeiten
im Abstand vom Ufer, die vor dem Wasser zu schützen sind. Wird die
Schutzvorrichtung im Gelände eingesetzt, also bei stärkeren Steigungen, wie Bächen
oder stark reißenden Flüssen, so verläuft sie in Richtung der Hangneigung, um die
seitliche Ausdehnung der Flüsse oder Bäche zu sperren, abhängig von ihrem oben
beschriebenen Zustand, die konkret in den Ansprüchen 7 und 8 jeweils einzeln
identifiziert sind, um den Bezug der einzelnen Ansprüche auf den jeweiligen Zustand
der Schutzvorrichtung vereinfacht vornehmen zu können.
Die Schutzvorrichtung soll in jedem Falle die weitere Verbreiterung über einen entlang
der zweiten Linie gebildeten Grenzbereich hinaus sperren. Sobald die Volumenmenge
die erste Linie erreicht oder überschreitet, beginnt die Wirkung der Schutzvorrichtung.
Sie verläuft im wesentlich parallel zur (oder entlang der) Front der sich erweiternden
Volumenmenge.
Das zweite flächige, erweiterte Flächenstück kann von der Volumenmenge unmittelbar
überdeckt sein, es kann auch versenkt sein, zur beispielsweise temporären Fixierung
der ersten Linie (Anspruch 3).
Der zusammengelegte Zustand, also derjenige Zustand, der im Anspruch 7
beschrieben ist, kann durch Zusammenfalten, Zusammenlegen oder Einrollen erfolgen
(Anspruch 2).
Zum Sperren der Volumenmengen ist die Ausbildung des Flächengebildes so gestaltet,
daß es für die jeweils zu sperrenden Volumenmengen undurchlässig ist. Dennoch kann
das Flächengebilde von einer Netzkonstruktion getragen sein, um z.B. gitterförmige
Basisstabilität in die flächige Ausgestaltung zu bringen (Anspruch 5). Es kann auch
eine flexible Gestaltung vorgenommen werden, insbesondere membranförmig
(Anspruch 5, Anspruch 12), um eine gewisse Flexibilität gegenüber Druck und
Bewegung der Volumenmengen beim Anschlagen an die Schutzvorrichtung im Zustand
des Anspruchs 8 zu erhalten, während die Membran gestreckt gespannt ist, ohne
Auflager-Streben für das Stützen der flächigen Membran zu benötigen.
Im Zustand des Anspruchs 7 ist das Flächengebilde abgesenkt (Anspruch 9). Es kann
dabei auch gänzlich entfernt werden (Anspruch 15). Die mechanische
Haltekonstruktion (Anspruch 16) kann aus Stäben oder einer durchgehenden Reling mit
quer verlaufenden Streben oder Seilen ausgestaltet sein (Anspruch 17). Dabei kann die
Stützvorrichtung herausnehmbar in Bodenabschnitten (Anspruch 18) oder in gesondert
dafür vorgesehenen, im Boden fest angeordneten Sockeln (Anspruch 21) gehalten
sein.
Eine aufgebaute mechanische Stützvorrichtung kann zusätzlich mit Seilen verspannt
sein (Anspruch 16), um ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Druck durch elastisches
Nachgeben zu erhöhen. Die Spannkraft der gestreckt gespannten Membran verläuft in
Flächenrichtung (Anspruch 25, 26, 27).
Wird eine selbsttätige, z.B. elektrische Steuerung verwendet, so kann der Wechsel
zwischen den beiden Zuständen der Ansprüche 7 und 8 ferngesteuert erfolgen. Es sind
Zugvorrichtungen nach Art von Ketten, umgelenkten Seilzügen oder eine automatische
Aufrichtung von knickförmig ausgebildeten Haltern (Knick-Pylonen) einsetzbar, ebenso
wie teleskopisch arbeitende Stützen, die aus dem Boden aus einem abgesenkten
Zustand in einen aufgerichtet, vertikal sich erstreckenden Haltezustand überführt
werden und dabei das Flächengebilde in den Zustand nach Anspruch 8 versetzen.
Ausführungsbeispiele veranschaulichen, erläutern und ergänzen die Erfindung.
- Figur 1
- ist ein Deich oder eine Stützmauer S, auf der eine Schutzverbauung im
passiven Zustand (Ruhezustand oder Schlafzustand) gezeigt ist.
- Figur 2
- veranschaulicht dieselbe Konstruktion im aufgerichteten, aktiven Zustand
(Schutzzustand).
- Figur 3
- zeigt den Übergang zwischen den beiden Zuständen, wobei das
Flächengebilde von dem Ruhezustand abschnittsweise in den
Schutzzustand versetzt wird und dabei an einer Reling 30 angeordnet wird.
- Figur 3a
- zeigt einen Querschnitt in vereinfachter Darstellung, bei der die
zusammengefaltete Lage des Flächengebildes F zu sehen ist.
- Figur 4a,
Figur 4b,
Figur 4c
- zeigen drei Zustände einer alternativen Schutzvorrichtung, bei der ein im
wesentlichen vertikal ausgerichtetes Flächengebilde als Sperre dient.
- Figur 5a,
Figur 5b,
Figur 5c
- veranschaulichen das Entstehen einer weiteren Schutzvorrichtung, bei der
eine leicht geneigte flächenhafte Sperre entsteht, die in einem Graben 49
entlang einer ersten Linie 10 gehalten ist und sich an Säulen 50 lösbar
abstützt.
- Figur 6a,
Figur 6b,
Figur 6c
- zeigen eine weitere Alternative, bei der das untere Ende des
Flächengebildes an plattenförmigen Einschlagstücken angebracht ist.
- Figur 7
- zeigt den aufgerichteten Zustand einer Schutzvorrichtung, bei der die
mechanische Stützeinrichtung aus abknickenden Tragsäulen (Knick-Pylonen)
gestaltete sind, zur Stützung und zur Aufrechterhaltung der
vertikalen oberen Linie 20, wobei weitere Seilverspannungen zur
Stabilisierung vorgesehen sind.
Figur 1 ist der nicht aktive Zustand eines Flächengebildes F, das am oberen Abschnitt
eines Deiches oder einer Stützmauer S angeordnet ist. Direkt hinter dem gefalteten,
sich im gefalteten Zustand längs einer langen Linie erstreckenden, aber quer nur
schmal ausgebildeten Flächengebildes F ist eine Reling 30 vorgesehen, die einzelne
Haltepunkte 31a,31b,31c besitzt. An diesen Haltepunkten kann ein inneres Ende 20
des hier gefaltet dargestellten Flächengebildes F abschnittsweise eingehängt werden,
um in den in Figur 2 gezeigten Zustand überführt zu werden. Die weiterhin ruhende
Linie 10 an dem der Linie 20 gegenüberliegenden Ende des zusammengelegten
Pakets mündet in einen weiteren Flächenabschnitt F*, der auf dem Deich abwärts
geneigt verlegt ist und unterhalb der Wasseroberfläche liegt. Hier ist die Dichtmembran
eingedichtet, während sie entlang der gefalteten Erstreckung nach Figur 2 aufrichtbar
ist.
Links in Figur 1 ist der Schutzbereich und rechts der Bereich gezeigt, aus dem die
Volumenmengen, hier als Wasser dargestellt, gegen die Schutzverbauung drücken.
Im aufgerichteten Zustand, bei dem die innere Linie 20 leicht wellenförmig ausgebildet
ist, sind die einzelnen Fixierpunkte 31a,31b an beispielsweise Ösen des
Flächengebildes F angebracht. Es ergibt sich eine Deicherhöhung h, die oberhalb des
Scheitels S* des Deiches liegt und temporär ist. Sie kann wieder rückgängig gemacht
werden, wenn der Katastrophenfall oder die eingezeichnete temporäre
Wassererhöhung W vorüber ist.
Die eingezeichnete permanente Haltekonstruktion 30 als ein Geländer mit
Vertikalstreben und zumindest einer horizontalen Leiste, die ebenfalls als Seilzug oder
aus Seilzügen gestaltet sein kann. Sie kann ebenfalls herausnehmbar gestaltet werden,
was die weiteren Bilder zeigen.
Zunächst soll das Funktionsprinzip der Figur 3 erläutert werden. Hier ist ein
Übergangszustand zwischen den Figuren 1 und 2 veranschaulicht. Zunächst soll aber
Figur 3a erläutern, daß ein gefaltet gelegtes Flächengebilde F, beispielsweise eine
Membran oder ein netzförmiges Gebilde mit einem Abdichtbelag, zumindest zwei
Knicklinien 11,12 besitzt, die sich aus seiner Faltung ergeben. Das innere Ende als
Linie 20 wird aufgerichtet und an der Haltekonstruktion 30 so angeordnet, daß es dort
auch wieder abnehmbar ist. Die äußere Linie 10 ist das andere Ende des Faltbereiches
und geht über in ein weiteres Flächenstück F*, der den Volumenmengen näher ist und
abgedichtet oder eingedichtet mit dem Boden verbunden ist (der Deich oder die
Stützmauer wird im folgenden vereinfachend auch als Boden S bezeichnet). Aus der
Figur 3a wird der innere Rand 20 einzeln angehoben und an der Reling 30 an
Fixpunkten befestigt. Die Fixpunkte sind vorbereitet, und der Aufrichtvorgang geht
schnell vonstatten und kann von mehreren Helfern an mehreren Stellen gleichzeitig
eingeleitet werden. Die Reling ist dabei in ein Fundament 15 eingelassen, das am
oberen Ende des Deiches S in Abständen wiederholend vorgesehen ist. Dieses
Fundament kann auch - wie später erläutert wird - aus Aufnahmen bestehen, in die
eine Stützvorrichtung temporär eingesetzt werden kann.
Die alternativen Ausführungsformen der Erfindung zeigen Varianten, wie die erste
Linie 10 anders realisiert werden kann, als in den Figuren 1 bis 3, 3a veranschaulicht.
So zeigen die Figuren 4a, 4b und 4c einen fest eingefügten Sockel 42, der am unteren
Rand eine Eindichtung 43 zeigt, die das untere Ende einer Membrane (als
Flächengebilde) hält. Die Membran F erstreckt sich im Bereich F* als zusätzliches
Flächenstück vertikal entlang des Sockels 42 und ist oberhalb des Sockels im nicht
aktiven Zustand (Ruhezustand) hier eingerollt dargestellt, kann aber ebenso gefaltet
gelegt sein. Werden in vorgesehene Aufnahmerichtungen 45, hier als Öffnungen in
dem Sockel 42 dargestellt, Stützen 40 eingesteckt, wie sie in den Figuren 4b,4c
ersichtlich sind, entsteht eine mechanische Haltekonstuktion, an deren oberem Ende
an Fixpunkten 40a die ausgerollte oder ausgefaltete Membran F von Figur 4a
eingehängt werden kann, wie der Übergangszustand der Figur 4b zeigt. In
Seitenansicht der Figur 4c ist die Membran F im wesentlichen vertikal orientiert und
kann das hier eingezeichnete Hochwasser gestreckt gespannt ohne weiteres sperren.
Der Sockel 42 von Figur 4 muß nicht zwingend fest sein. Das veranschaulichen die
Figuren 5a,5b und 5c. Hier ist ein ausgehobener Graben 49 vorgesehen, in den das
Flächenstück F* eingelegt wird, um es mit dem Aushubmaterial des Grabens zu
fixieren. Die untere Linie 10 liegt dabei unterhalb an der Erdoberfläche und wird von
dem Aushub gehalten. Die Membran F ist oberhalb des Grabens 49 eingerollt, kann
aber ebenso gefaltet gelegt sein. Ein Entrollen oder Entfalten und ein Anbringen an
Fixpunkten 50a an vorgesehenen Stützträgern 50 erbringt eine leicht geneigte
Schutzvorrichtung, die das in Figur 5c eingezeichnete Wasser ebenso sperren kann,
wie in Figur 4c. Zusätzliche Seile 51a sind an Stützpflöcken 51b vorgesehen, um die
Stützen 50 gerade zu halten, Kräfte aufzunehmen und eine elastische Verformung des
Schutzverbaus zu erlauben.
Sowohl die Anordnung nach Figur 4c wie auch diejenige von Figur 5c kann nach dem
Katastrophenfall, der hier als Hochwasser dargestellt ist, wieder demontiert werden, so
daß Umweltbeschädigungen, Umweltbeeinflussungen und nachteilige Wirkungen nach
einem Katastrophenfall nicht zu befürchten sind.
Eine weitere Realisierung zeigt Figur 6a, Figur 6b und Figur 6c. Hier ist die
Stützvorrichtung 50 ähnlich derjenigen von Figur 5c gewählt. Das Flächengebilde F ist
aufgespannt zwischen den oberen Enden der Pfosten 50 und einer Reihe von in den
Erdboden E eingeschlagenen Rammschildern 18a,18b,18c, die an ihrem oberen Ende
eine leichte Einrollung haben, in die - nach dem Einschlagen - die Membran F entlang
der unteren Linie 10 befestigt werden kann. Es kann hierbei ein Klemmvorgang oder
ein Schraubvorgang gewählt werden, jedenfalls so, daß eine im wesentlichen dichte
Verbindung geschaffen wird. Die Rammschilder 18a,18b,18c können nach dem
Katastrophenfall wieder entfernt werden. Ebenso können auch die Stützpflöcke 50
entfernt werden, wie die Figur 4a für einen Sockel mit Aufnahmen 45 zeigt.
Eine Darstellung in Figur 7 zeigt eine Veränderbarkeit der mechanischen
Halteanordnungen, die hier durch mehrere aufgereihte Knick-Pylonen 60 vorgesehen
ist. Das Flächengebilde F wird von diesen in ihrer Höhe veränderbaren Stützen entlang
der Linie 20 gehalten, wobei die Linie auch hier wellenförmig verläuft und zusätzliche
Stützseile vorgesehen sind, um zwischen den Pylonen ein Abspannen und ein Fixieren
zu erreichen. Die knickförmig aufgebildeten mechanischen Halter können für den Fall
des Nichtgebrauches in die Knicklage zurückversetzt werden, so daß das obere
Ende 20 als Linie etwa auf der Höhe der Linie 10 liegt, die zuvor in Figur 1 beschrieben
wurde. Der gesamte Aufbau der Figur 7 erfolgt auf dem Rist S* eines Dammes oder
Deiches oder einer Stützmauer, um eine zusätzliche Erhöhung einer ohnehin
vorgesehenen Schutzvorrichtung temporär zu ermöglichen.
Die Linie 10, die vom beweglichen Abschnitt F* in den fixierten Abschnitt F* des
Flächengebildes überleitet, ist in Figur 7 als Doppellinie 10,10' ausgebildet, wobei der
Abschnitt F* zwischen den Linien 10,10' auch fixiert und abgedichtet ist, bei einer
Erhöhung der Linie 20 aber nicht mit erhöht wird.
Die Steuerung der knickförmig ausgebildeten Pylonen kann über eine elektrische
Steuerung geschehen, die eine Änderung aus der Ruheposition in den
Funktionszustand abhängig von einem Steuersignal ermöglichen. Die Signalisierung
kann mechanisch, elektrisch, elektronisch oder visuell erfolgen, und mit einer
Datenübertragung, wobei hier sowohl eine feste Übertragungsleitung, wie auch der
drahtlose Weg möglich ist.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele eigenen sich allesamt für zunehmende
Überschwemmung, für extreme Wetterbedingungen, für die Summe aller Fluß- und
Deichlängen mit Hochwasser- und Überschwemmungsgefahr. Es wird ein
kostengünstiges Prinzip für eine Deicherhöhung bzw. ein Objektschutz, z.B. für einzeln
stehende Häuser oder Ansiedlungen, einseitig (bei Hanglage) oder allseitig um das zu
schützende Objekt, bis hin zu einem Vertrieb eines Selbstbausatzes über den
Baustoffhandel geschaffen.
Eine Baugenehmigung ist unabhängig vom Umwelt- und Denkmalschutz, nachdem die
Schutzvorrichtung nur im Gefahrenfalle sichtbar ist. Im ruhenden Zustand ist sie
praktisch nicht wahrnehmbar, so daß Umweltbeeinträchtigungen nicht zu befürchten
sind.