Es handelt sich hierbei um ein Teilprojekt eines deutsch-brasilianischen Kooperationsprojektes (gefördert durch das BMBF), welches sich mit der hydro- und morphodynamischen Simulation zur Entwicklung der Schifffahrtsrinne zum Hafen von Paranagua befasst.

Die Untersuchungen im Rahmen des o.g. Teilprojektes sind Bestandteil des geplanten Verbundvorhabens „Nachhaltiges Umweltmanagement in brasilianischen Häfen“. In diesem Teilprojekt sollen Strategien für eine nachhaltige Bewirtschaftung der Umwelt hinsichtlich der Morphodynamik, der Sedimentation und Verlandung sowie hinsichtlich der Baggerung und der Verklappung und Verdriftung von Baggermaterial aufgezeigt werden. Dies wird durch die Analyse der existierenden bathymetrischen und hydrographischen Informationen durch die Anwendung eines numerischen Modells zur Simulation der Hydrodynamik, Sedimentdynamik und Morphodynamik erreicht. Im Rahmen des beantragten Teilprojektes werden hochauflösende numerische Modelle zur Simulation der Hydrodynamik, Sedimentdynamik und Morphodynamik eingesetzt, auf deren Grundlage Optimierungsstrategien für ein zukünftiges Baggerei- und Baggergutmanagement abgeleitet werden.

Die Hauptgründe für Verlandung, Alternativen zu ihrer Reduzierung und eine Verbesserung des Managements des Baggergutes sollen untersucht werden. Das Management von Baggergut wird durch die Emissionsschutzbestimmungen geregelt.

Wertvolle Informationen über die Auswirkungen der Baggerungen und anderer andauernder Maßnahmen auf die Verlandung des Systems sollen gegeben werden. Dies beinhaltet auch die Auswirkungen der Baggerungen zur Vertiefung der Schifffahrtswege aufgrund des steigenden Tiefganges der Schiffe. Vorteilhafte Orte für die Verbringung des Baggermateriales sollen identifiziert werden. Die Auswahl von geeigneten Orten, deren Ausdehnung und Kapazität sind von wesentlicher Bedeutung. Gleiches gilt für die potentiellen Folgen dieser Aktivitäten. Die Einschätzung von potentiellen Effekte wird verbesserte Aussagen zu den zu erwartenden Auswirkungen der Verbringung liefern. Es wird eine Basis für die Entscheidungsfindung bezüglich der Verbringung gegeben und Hinweise für die ggf. notwendigen Beweissicherungsmaßnahmen bzw. Messungen zum Monitoring gegeben.

Die TU-Darmstadt wird sich auf die Untersuchungen der Ästuar-Mündungen konzentrieren. Sie wird ein gekoppeltes Modellsystem aufsetzen, kalibrieren und validieren, das Module für Strömung, Seegang, Sedimenttransport und Sohlentwicklung umfasst. Das Modellsystem umfasst Geschiebe- und Suspensionstransport in mehreren Fraktionen. Der Boden des Untersuchungsgebietes ist dreidimensional in Schichten und Fraktionen repräsentiert. Das validierte Modell der Paranagua Bucht wird für die brasilianische Seite als operationelles Modell zugänglich gemacht.

Modell eines Wasserrades

Im EU-Forschungsprojekt HYLOW wird ein neuartiger Energiewandler für die Kleinwasserkraft mit Leistungen unter 1 MW und sehr geringen Fallhöhen entwickelt und optimiert. Es werden dabei drei verschieden Anwendungsfelder betrachtet: Die Installation in Flüssen, besonders im Bereich bestehender Wehrstandorte, der Einsatz als schwimmender Energiewandler in Fluss- und Gezeitenströmen und die Nutzung von sehr kleinen Potentialunterschieden in Wasserversorgungs- und Verteilungsnetzen.

In dem Verbundprojekt HYLOW sind 13 Universitäten, Forschungseinrichtungen und Ingenieurbüros aus fünf europäischen Ländern vertreten. Das Projekt wird durch die Europäische Kommission im 7. Rahmenprogramm unterstützt. Weitere Information zu dem Forschungsprojekt HYLOW finden Sie auf der Projektseite unter www.hylow.eu .

Am Fachgebiet Wasserbau liegt dabei der Schwerpunkt auf der Entwicklung und Optimierung der sogenannten Wasserdruckmaschine für die Anwendung in kleinen bis mittelgroßen Flüssen. Das Wirkungsprinzip dieser Maschine beruht auf der Ausnutzung der hydrostatischen Druckdifferenz, welche auf die einzelnen Schaufeln wirkt. Die Vorteile liegen in der Einfachheit der Konstruktion, der Durchgängigkeit der Sohle und den niedrigen Drehgeschwindigkeiten. Erste Versuche weisen trotz der geringen Fallhöhen hohe Wirkungsgrade auf.

In Versuchsrinnen werden verschiedene Wasserdruckmaschinen, welche sich durch ihre Geometrie, ihre Größe und die verwendeten Ein- und Auslaufeinbauten unterscheiden, untersucht. Neben der hydraulischen Optimierung wird die Maschine auch hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit und ökologischen Verträglichkeit optimiert. Die Gesamtkonstruktion wird möglichst einfach gestaltet, damit der neuartige Energiewandler kostengünstig hergestellt werden kann und somit auch für einen Einsatz in Entwicklungsländern in Frage kommt. Für die ökologische Optimierung wird die Sedimentdurchgängigkeit untersucht sowie das Verhalten von Fischen durch Fischbiologen beobachtet.