Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Ziel des Gesamtprojektes ist es aus Kunststoffdichtungsbahnen ein wassergef\u00fclltes Kunststoffschlauchsystem f\u00fcr den abwehrenden und vorbeugenden Hochwasserschutz zu entwickeln, das anders als bekannte Schlauchsysteme im Querschnitt betrachtet aus einzelnen Wasserquadern (WQ) besteht. Das System soll sicher sowie Personal, Material, Transport und Zeit sparend aufgebaut und eingesetzt werden k\u00f6nnen. Dies soll durch die Ausbildung von lang gestreckten, jedoch im Querschnitt rechteckigen und damit lagestabilen Bauteilen erreicht werden. Durch die Formstabilit\u00e4t soll die Konstruktion \u00fcber die Haftreibung auf dem Untergrund seitlichen Belastungen ohne weitere Verankerung widerstehen. Im Ge-samtergebnis soll mit aktiver Unterst\u00fctzung und Beteiligung der Ortsgruppe Greifswald des Technischen Hilfswerkes die Zertifizierung des Systems durch den T\u00dcV Nord nach dem Regelwerk f\u00fcr Mobile Hochwasserschutzsysteme (BWK) erlangt werden. Dar\u00fcber hinaus sollten weitere Einsatzm\u00f6glichkeiten der Konstruktion im Umweltschutz, als Lagereinheit oder als tempor\u00e4res Bauelement \u00fcberpr\u00fcft werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie erste Phase des Projektes beinhaltete folgende Arbeitsschritte:
\n–\tEinarbeitungsphase: Einstellung der Mitarbeiter, Einrichtung der Arbeitspl\u00e4tze, Beschaffung von Arbeitsmaterialien;
\n–\tEntwicklungsphase: Konzipierung des Entwicklungsprogramms und des Testprogramms, Festlegung der erforderlichen geometrischen Parameter und Festigkeiten, Herstellung von kleineren Einheiten und Laborversuche zur Schub- und Absch\u00e4lfestigkeit der Schwei\u00df- bzw. Klebeverbindungen, Festigkeits- und Stabilit\u00e4tspr\u00fcfung von WQ-Elementen unterschiedlicher konstruktiver Ausf\u00fchrung, Einbau der Wabenb\u00f6den, Erprobung von Elementen der Bef\u00fcllanlage, Erprobung der Reibmatten sowie Erprobung des ersten Prototyps WQ zur Ermittlung des grunds\u00e4tzlichen Verhaltens bei simulierter seitlicher Belastung und zur Erprobung des Bef\u00fcll- und Entleerungssystems;
\n–\tTestphase: Erprobung des Funktionsmusters, Komplexer Nachweis der Funktion und der Erreich-barkeit der geforderten Parameter unter Realbedingungen, Ermittlung der Fertigungstechnologie;
\n–\tZusammenfassung der Ergebnisse, Erstellung des Zwischenberichts<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Optimierung der Konstruktion, die leicht, einfach herzustellen und zu handhaben sein sollte, erfolgte nach dem Prinzip Bau und Erprobung\/Versuch bis zum Versagen des Musters. In Vorversuchen wurden zun\u00e4chst F\u00fcgeverfahren und Halbzeuge getestet, dann unterschiedliche Versuchsmuster mit maximaler Abmessung. Die Versuchsmuster waren sehr einfach in der Konstruktion und Technologie sowie festigkeitsm\u00e4\u00dfig unterdimensioniert. Diese wurden bis zum Versagen erprobt, Schwachstellen wurden entweder repariert oder neue Versuchsmuster wurden angefertigt und wieder getestet. Dadurch wurde vermieden, dass ein zu kompliziertes und zu schweres Funktionsmuster erprobt wurde, das dann nachtr\u00e4glich wiederum h\u00e4tte abge\u00e4ndert werden m\u00fcssen.
\nNach dem Bau und der Erprobung von sechs Versuchsmodellen wurden die optimale Konstruktion und die Technologien f\u00fcr das Funktionsmodell ermittelt.
\nDie Festigkeitsversuche erfolgten auch mit dem Material eines vor f\u00fcnf Jahren erprobten Versuchsmus-ters, ohne dass ein nachweisbarer Festigkeitsabfall festgestellt wurde.
\nDas Funktionsmodell hat folgende Abmessungen: Nennh\u00f6he 2,2 m, Nenntiefe 3,3 m, Nennl\u00e4nge 4,0 m bei etwa 27 m3 Inhalt. F\u00fcr die Erprobung wurde eine U-f\u00f6rmige Umrandung mit einer H\u00f6he von 1,8 m aus Betonplatten aufgebaut und zur Abdichtung mit Teichfolie ausgelegt. Das mit Wasser bef\u00fcllte Funktionsmodell bildete den Verschluss der Umrandung. Der Raum bis zur R\u00fcckwand der Umrandung bildete ein Becken f\u00fcr das Flutwasser.
\nDieses Becken wurde bis zum \u00dcberfluten des Wasserquaders mit Wasser gef\u00fcllt. W\u00e4hrend dieses Vorganges wurde keine Verschiebung, Verformung oder Undichtheit zwischen Boden oder Stirnseite des Wasserquaders festgestellt. Der Aufbau und der Abbau des 86 kg schweren Wasserquaders einschlie\u00df-lich Packen auf eine standardisierte Europalette erfolgte durch zwei Mann.
\nAuf der Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse und unter Ber\u00fccksichtigung des g\u00fcnstigen Versuchsaufbaues sind Wasserquader f\u00fcr Stauh\u00f6hen von mindestens 1,2 m realistisch, deren L\u00e4nge nur durch die Handhabbarkeit ohne Technik begrenzt ist.
\nWasserquader k\u00f6nnen \u00fcber die Bef\u00fcllarmaturen miteinander verbunden werden, so dass ein 50m langer Dammabschnitt mit einer Feuerwehrpumpe mit 1.300 l\/min von einem Standort aus in 4 h bef\u00fcllt werden kann.<\/p>\n
Der T\u00dcV NORD SysTec GmbH & Co. KG, Greifswald, nahm im Rahmen des Zertifizierungsverfahrens an der Erprobung des Funktionsmodells teil. Im Bericht des T\u00dcV NORD sind die erreichten Parameter dokumentiert. Es wird die prinzipielle Eignung der Konstruktion f\u00fcr den mobilen Hochwasserschutz best\u00e4tigt. Vom Kooperationspartner, der Universit\u00e4t Rostock, Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakult\u00e4t, Institut f\u00fcr Umweltingenieurwesen im Fachgebiet K\u00fcstenwasserbau, wurde f\u00fcr das Projekt ein Pflichtenheft mit dem Titel Anforderungen an das Wasserquadersystem zum Einsatz im mobilen Hochwasserschutz erarbeitet.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Das Gesamtsystem befindet sich in einem fr\u00fchen Entwicklungsstadium, so dass noch keine intensive \u00d6ffentlichkeitsarbeit zum Projekt stattgefunden hat. Die Universit\u00e4t Rostock hat die Projektergebnisse in einem Beitrag in englischer Sprache in den Proceedings Third Chinese-German Joint Symposium on Coastal and Ocean Engineering, National Cheng Kung University, Tainan, im November 2006 ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
F\u00fcr die angestrebte Zertifizierung des Systems und eine sp\u00e4tere Serienreife w\u00e4ren unter Ber\u00fccksichtigung der Hinweise des T\u00dcV NORD in der zweiten Projektphase folgende Arbeiten erforderlich:
\n–\tVariierung der Abmessungen der Wasserquader entsprechend den Einsatzbedingungen, wie Bemessungsstauh\u00f6he und f\u00fcr die Handhabung zumutbare Masse;
\n–\tAbmessungen der Wasserquader und Festigkeiten des Gewebes gegen\u00fcber Innendruck und mechanischen Besch\u00e4digungen bestimmen;
\n–\tKonstruktive \u00c4nderungen am Bef\u00fcll- und Entleerungssystem sowie zur besseren Handhabung;
\n–\tQualit\u00e4tssicherung, wof\u00fcr eine entsprechende Werkstatt neu einzurichten und auszur\u00fcsten ist;
\n–\tErproben der WQ unter realen Bedingungen einschlie\u00dflich Einschwimmen;
\n–\tStudie zur erweiterten Anwendung von modifizierten Wasserquadern als Beh\u00e4lter, \u00d6lsperre, Auftriebsk\u00f6rper Tunnelverschluss u. \u00e4.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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