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Schlauchwehre als Alternative zu Stahlwasserbauverschlüssen - Vorteile und Anwendungsgrenzen - Hydraulische und statische Bemessung - Werkstoffanforderungen - Erste Erfahrungen an Bundeswasserstraßen

Gebhardt, Michael / Maisner, Matthias / Nestmann, Franz / Schweizerhof, Karl

Abstract

Schlauchwehre haben in den vergangenen beiden Jahrzehnten mehr und mehr an Bedeutung gewonnen: Der monetäre Vorteil der flexiblen Verschlüsse ist nicht unerheblich, so dass sich immer häufiger private und öffentliche Betreiber für diese alternative Technologie entscheiden. Im Bereich der deutschen Wasser- und Schifffahrtsverwaltung (WSV) werden gegenwärtig an zwei Standorten die abgängigen Wehranlagen durch zweifeldrige wassergefüllte Schlauchwehre ersetzt. Vor dem Hintergrund dieser Vorhaben werden in der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) seit mehr als vier Jahren im Rahmen eines interdisziplinären Forschungs- und Entwicklungsvorhabens Grundsatzuntersuchungen über den neuen Verschlusstyp durchgeführt. Vorgestellt werden die Grundlagen für die hydraulische und statische Bemessung von wasser- und luftgefüllten Schlauchwehren: Einfluss der hydraulischen Randbedingungen, des Innendrucks und der Befestigungsart auf das Abfuhrvermögen und die Schwingungsempfindlichkeit des Schlauchkörpers sowie die Berechnung von Membrankraft und Schlauchgeometrie. Hierfür wurden umfangreiche physikalische Modelluntersuchungen durchgeführt, welche durch analytische und numerische Berechnungen ergänzt wurden. Für die Festlegung von Materialspezifikationen wurden zahlreiche Materialuntersuchungen an handelsüblichen Membranen und Kontrollprüfungen an den für den Einbau vorgesehenen gewebeverstärkten Elastomerbahnen durchgeführt. Schließlich wurden für eine Risikoabschätzung entfernungsabhängige Beschusstests mit verschiedenen handelsüblichen Kalibern sowie Stichtests in Auftrag gegeben. Für zukünftige Schlauchwehrprojekte der WSV wurden Werkstoff-Anforderungen erarbeitet. Die Vorstellung der Untersuchungsergebnisse erfolgt vor dem Hintergrund der zwei Anlagen in der WSV und gibt einen Ausblick auf den Einsatz der flexiblen Wehrverschlüsse in der Zukunft.