FORSCHUNG/341: Hochwasserschutz - Wie beeinflußt die Vegetation die Strömung in Fließgewässern (idw)

Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - 25.03.2010

TU Braunschweig: Spagat zwischen Natur- und Hochwasserschutz

Forschungsprojekt: Wie beeinflusst die Vegetation die Strömung in Fließgewässern? Die Verbesserung des ökologischen Zustandes und eine naturnahe Gestaltung unserer Fließgewässer steht oftmals in Widerspruch zu aktuellen Hochwasserschutz-Strategien, da Vegetation den Fließwiderstand erhöht und dadurch die Hochwassergefahr steigen kann.

Das wechselseitige Verhalten von Vegetation und Strömung untersucht die Abteilung Wasserbau des Leichtweiß-Instituts der Technischen Universität Braunschweig, um sowohl dem Natur- als auch dem Hochwasserschutz gerecht zu werden. Auf der einen Seite soll der ökologische Zustand der Ströme, Flüsse und Bäche durch Vegetation im Uferbereich verbessert werden, so sieht es die EU-Wasserrahmenrichtlinie vor. Auf der anderen Seite ist durch wirtschaftliche Interessen und dichte Besiedlung bis an die Flüsse ein effektiver Hochwasserschutz zur Vermeidung von Schäden unvermeidlich.

Wichtig für die Entwicklung von Strategien sind Erkenntnisse der komplexen Wechselwirkung der Strömung und der Vegetation. Denn die Büsche und Bäume, die im Uferbereich oder bei Hochwasser im Wasser stehen, verhindern ein schnelles Abfließen des Wassers und erhöhen den Wasserstand und damit die Gefahr eines Hochwassers.

Ziel des DFG-Forschungsprojekts ist es, den Strömungswiderstand, der unter anderem von der Flexibilität der Vegetation, der Blattmasse sowie dem Abstand der Pflanzen abhängt, zu bestimmen. Mithilfe eines neu entwickelten Kraft-Messgerätes kann die Widerstandskraft und das Biegeverhalten der Pflanzen gemessen werden.

Diese Messungen finden in der Versuchshalle des Leichtweiß-Instituts für Wasserbau statt. In einer Versuchsrinne, die 35 Meter lang und 60 Zentimeter breit ist, sind Hunderte von Kunstpflanzen "angepflanzt", die ähnliche Eigenschaften wie ihre natürlichen Pendants haben.

Die Ergebnisse der Versuche dienen zur Verbesserung des Verständnisses der Wechselwirkung von Strömung und Vegetation. "Denn die Computer, die die Strömung simulieren, brauchen für ihre Berechnung verlässliche Daten aus der Praxis und diese erhalten sie von unserem Institut", so Prof. Andreas Dittrich, Leiter der Abteilung für Wasserbau. Das verbesserte Verständnis der Prozesse stellt die Grundlage für die Entwicklung eines nachhaltigen Flussgebietsmanagements dar, das im Einklang mit Hochwasserschutz und Ökologie steht.

In Kooperation mit der Cardiff University und der Universität für Bodenkultur in Wien wurden auch Versuche in einem 300 Meter langen, 12,5 Meter breiten und sechs Meter tiefen Schleppkanal der spanischen Versuchseinrichtung CEHIPAR bei Madrid durchgeführt. Hier konnte das Widerstandverhalten von bis zu sechs Meter großen Bäumen analysiert werden. Die Ergebnisse ergänzen die kleinskaligen Versuche des Leichtweiß-Instituts.

Die Bedeutung Braunschweigs als Zentrum für Wasserbau unterstreicht auch die internationale und interdisziplinäre Konferenz über Flussdynamik "River Flow, die vom 7. bis zum 11. September 2010 in Braunschweig stattfindet, und von der Abteilung Wasserbau des Leichtweiß-Instituts der Technischen Universität Braunschweig organisiert wird. Zu der Tagung, die erstmalig in Deutschland stattfindet, werden mehr als 300 Teilnehmer aus aller Welt erwartet.

Kontakt
Prof. Andreas Dittrich
Leichtweiß-Institut für Wasserbau,
Abteilung Wasserbau
Tel.: 0531/391-3940
E-Mail: a.dittrich@tu-braunschweig.de

Thomas Schoneboom
Leichtweiß-Institut für Wasserbau,
Abteilung Wasserbau
Tel.: 0531/391-3986
E-Mail: t.schoneboom@tu-braunschweig.de

Weitere Informationen finden Sie unter
http://www.lwi.tu-bs.de

Zu dieser Mitteilung finden Sie Bilder unter der WWW-Adresse:
http://idw-online.de/pages/de/image112362
Das turbulente Strömungsfeld wird mit Hilfe von 3D Laser-Doppler-Anemometrie innerhalb eines Vegetationsfeldes gemessen, dass aus flexiblen und belaubten künstlichen Pflanzen besteht. Die Laser-Doppler-Anemometrie (LDA) ist ein berührungsloses optisches Messverfahren zur Bestimmung von Geschwindigkeitskomponenten in Fluidströmungen.
http://idw-online.de/pages/de/image112363
In der Versuchseinrichtung CEHIPAR bei Madrid wurden Versuche mit sechs Meter großen Bäumen durchgeführt, um das flexible Verhalten natürlicher Vegetation und den hydrodynamischen Fließwiderstand zu messen.

Die gesamte Pressemitteilung inkl. Bilder erhalten Sie unter: http://idw-online.de/pages/de/news361759

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung stehen unter: http://idw-online.de/pages/de/institution179

Quelle:
Informationsdienst Wissenschaft e. V. - idw - Pressemitteilung
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Ulrike Rolf, 25.03.2010
WWW: http://idw-online.de
E-Mail: service@idw-online.de

veröffentlicht im Schattenblick zum 29. März 2010