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17.06.2016 | Wasserbau | Im Fokus | Onlineartikel

Eine textile Membran für den temporären Hochwasserschutz

Autor:
Christoph Berger

Heftige Gewitter mit Starkregen können innerhalb kurzer Zeit zu Überflutungen führen. Wissenschaftler haben nun ein temporäres System vorgestellt, dass sich schnell und mit geringem Personalbedarf installieren lässt.

"Nach den langjährigen Erfahrungen der Deutschen Versicherer resultiert inzwischen etwa die Hälfte der regulierten Überflutungsschäden aus derartigen lokal begrenzten Extremereignissen, die gerade auch fernab von Gewässern zu Überschwemmungen führen", heißt es im Fachaufsatz "Starkregen und urbane Sturzfluten", der in der Fachzeitschrift Wasser und Abfall erschienen ist.

Und vonseiten des Bundesamts für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe wird außerdem gewarnt: "Der Klimawandel wird die Hochwasserprobleme vermutlich verstärken. Für Süddeutschland zum Beispiel könnte die Hochwassergefahr bis zum Ende des Jahrhunderts um bis zu 75 Prozent steigen, schätzen Klimaforscher."

In einem Fall könnte ein Gebiet mit etwa 2 000 Einwohnern innerhalb von weniger als einer Stunde nach Einsetzen eines extremen Niederschlagsereignisses überflutet sein.
(aus dem „Hochwasserkrisenmanagement als Teil von Hochwasserschutzkonzepten – Praktische Erfahrungen aus Pilotprojekten“ des Springer-Fachbuchs „Vorsorgender und nachsorgender Hochwasserschutz“)

Schnell, kostengünstig und stabil

Nun haben Wissenschaftler des Forschungsbereiches Leichtbau im Bauwesen der Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung der Technischen Universität Chemnitz gemeinsam mit Partnern ein temporäres System entwickelt, das mehrere Vorteile in sich vereint: Es kann schnell und mit geringem Personalbedarf installiert werden, es ist nur mit geringen Anschaffungskosten verbunden, es kann unkompliziert gelagert werden und es zeichnet sich, laut den Entwicklern, durch eine hohe Lebensdauer aus. Es reiche, das System nur für die Dauer eines Hochwassers aufzubauen.

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Das System besteht aus einem Fundament, aus Stützen und einer textilen Membran. Es kann am Ufer von stehenden oder fließenden Gewässern bodeneben installiert werden. Dabei hat das Fundament die Form einer Rinne. In dieser wird das System bei Nichtgebrauch auch aufbewahrt. Die Stützen wirken während der Lagerung als Abdeckung dieser Rinne. Im Einsatzfall halten sie die textile Membran, die letztlich den Schutz gegen das Wasser bietet. Das entstandene System genügt den Anforderungen, die der Bund der Ingenieure für Wasserwirtschaft, Abfallwirtschaft und Kulturbau (BWK) e. V. in seinem "Merkblatt – Mobile Hochwasserschutzsysteme" festhält.

Eine mit Textilien verstärkte PVC-Membran

Laut Dr. Sandra Gelbrich, Leiterin des Forschungsbereiches Leichtbau im Bauwesen, liege der Vorteil des Systems gegenüber anderen temporären Stauwandsystemen in der Ableitung der im Hochwasserfall auf die Bauteile einwirkenden Lasten. Durch den Einsatz einer wenig dehnbaren und mit Textilien verstärkten PVC-Membran sei es gelungen, die Biegemomente zu vermeiden. Die Membran forme sich unter Wasserdruck definiert aus und reagiere ausschließlich auf Zugspannungen. Die Kräfte würden zum einen über die Membranverankerung in den Boden und zum anderen über die Membranrandverstärkungen in die Stützen abgeleitet.

Die Konstruktion lässt Stauhöhen bis 1,50 Meter zu und hält einem Treibgutanprall bis 400 Kilogramm aus – getestet bei einem Aufprallwinkel von 90 Grad zur Fließrichtung und einer Geschwindigkeit von vier Metern pro Sekunde. Aufgebaut werden könne das System von zwei Personen.

Was übrigens genau bei Hochwasser zu tun ist, welche Maßnahmen getroffen werden müssen, wer alles an den Maßnahmen beteiligt ist und was zum Schutz gegen Hochwasser getan werden kann, wird ausführlich im Kapitel "Hochwasserschutzmaßnahmen" des Springer-Fachbuchs "Hochwasser-Handbuch" beschrieben.

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