Wenn eine Membran Hochwasser abhält

Wenn eine Membran Hochwasser abhält

Gefäss: 
Teaserbild-Quelle: Raiko Berger / TU Chemnitz

Hochwasser mit einer textilen Membran, die das Wasser aufhält und die Kräfte der Fluten ableitet, eindämmen - das wollen Wissenschaftler der deutschen TU Chemnitz, die dazu ein temporär einsetzbares System entwickelt haben.

Quelle: 
Raiko Berger / TU Chemnitz
Leichte Kontstruktion gegen schwere Fluten: die temporär aufbaubare Stauwand.

Innert weniger Stunden kann Hochwasser Flüsse und Bäche in reissende Ströme verwandeln. Oft bleibt Rettungskräften und Anwohnern nur wenig Zeit um auf darauf zu reagieren. Geht es nach Wissenschaftlern vom Forschungsbereich Leichtbau im Bauwesen der TU Chemnitz könnte eine besondere Membran Abhilfe schaffen, die sich obendrein mehrmals verwenden lässt.

Das System besteht neben der mit Textilien verstärkten PVC-Membran aus einem Fundament aus Stützen an welchen die Membran aufgespannt wird. Bei Hochwasser formt sich die wenig dehnbare Membran unter dem Druck der Fluten definiert aus und reagiert darauf lediglich mit Zugspannungen. Diese Kräfte werden sowohl über die Membranverankerung in den Boden als auch über die Membranrandverstärkungen in die Stützen abgeleitet. Laut den Erfindern des Systems wirken auch wenn Treibgut gegen die Installation prallt nahezu nur Normalkräfte in den Stützen. Somit können diese relativ schlank und leicht ausgeführt werden.

„Die Besonderheit bei diesem System liegt in der Ableitung der im Hochwasserfall wirkenden grossen Lasten, die auf die Bauteile wirken“, erklärt dazu Sandra Gelbrich, Leiterin des Forschungsbereiches Leichtbau im Bauwesen. „Bei vielen bekannten temporären Stauwandsystemen resultieren aus dem Wasserdruck hohe Biegemomente, die insbesondere auf Stützen und Fundamente einwirken.“ Entsprechend gross sei der konstruktive und materielle Aufwand dieser Anlagen. Der konstruktive Vorteil des neuen Systems liege darin, dass es solche Biegemomente vermeidet.

Mit der Konstruktion sind Stauhöhen von bis 1,50 Meter möglich. Treibgutanprall hält sie laut Mitteilung der TU Chemnitz nachweislich bis 400 Kilogramm aus. Die zeigten Tests bei einem Aufprallwinkel von 90 Grad zur Fliessrichtung und einer Geschwindigkeit von vier Metern pro Sekunde.

Das Projekt „Textiler Hochwasserschutz – Produktentwicklung eines effizient errichtbaren Hochwasserschutzsystems“ wurde von März 2013 bis September 2015 von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen gefördert. (mai/mgt)