Überströmungssicherung von Deichen und Böschungen - acqua alta

ozellen jedoch auch als Erosionsschutz an Böschungen im Wasser- und Verkehrswegebau sowie
zur besseren Befahrbarkeit von Deichbauwerken eingesetzt (Meyer und Emersleben, 2009).
Der Einsatz von Geozellen zur Erhöhung des Erosionsschutzes von Böschungen im Erd- und
Wasserbau basiert im Wesentlichen auf einer Erhöhung des Widerstandes des Böschungsmaterials
gegenüber den hangabwärtsgerichteten Erosionskräften. Die Geozellen verleihen dem innerhalb
der wabenförmigen Struktur eingelagerten Erdstoff durch die Zellenwände eine zusätzliche Lagestabilität,
wodurch der Erdstoff an einer hangabwärtsgerichteten Bewegung gehindert wird. Die
dabei auftretenden Kräfte werden durch die Geozellenwände in Form von Zugkräften aufgenommen.
Zusätzlich können die Geozellen durch Verankerungsstäbe in Verbindung mit Spanndrähten
gesichert werden (siehe Bild 4).
Bild 4: Erosionsschutz mit Geozellen Bild 5: Mögliche Anbindung des Systems
Der Reibungswiderstand zwischen den Geozellenwänden und dem Füllmaterial bewirkt zudem
einen erhöhten Widerstand gegenüber vertikaler Verlagerung, verursacht durch Frost-/Tauwechsel
und Ausschwemmungen. Die Durchlässigkeit der Zellenwände z.B. in Form von Perforationen
ermöglicht einen ungehinderten Oberflächenwasserabfluss, während das Füllmaterial gleichzeitig
durch die Geozellenwände gehalten wird.
Hierbei werden die Geozellen zu etwa 2/3 mit Dränmaterial verfüllt, während im oberen Bereich
der Zellen Mutterboden eingebracht wird. Dadurch kann eine ausreichende Begrünung der Böschung
bei gleichzeitiger Lagestabilität des Mutterbodens analog dem Füllmaterial ermöglicht
werden (siehe Bild 5). Die Wurzeln können aufgrund der vorhandenen Zellperforation zellenübergreifend
wachsen, große bodenstabilisierende Wurzelsysteme bilden und somit zu mehr Stabilität
bei Wassereinwirkung beitragen. Die Perforierung begünstigt zudem durch den möglichen
zellenübergreifenden Nährstoffaustausch die natürlichen Lebensbedingungen für Flora und Fauna
(Meyer und Emersleben, 2009).
Füllmaterial
Wie bereits erwähnt werden Geozellen bereits zum Erosionsschutz angewendet, jedoch sind die
herkömmlichen Füllmaterialien für die Überströmungsbeanspruchung nur bedingt geeignet, da
diese bei Überströmung aus- bzw. unterspült werden. Überströmungsversuche mit verfüllten Geozellen
in Colorado aus dem Jahr 2006 haben gezeigt, dass die Belastung aus einer Überströmung
in einem erheblichen, erosionsbedingten Materialaustrag aus den Zellen resultiert (siehe Bild 6).
Um diesen Materialaustrag entgegen zu wirken, wurden oberhalb der verfüllten Geozellen Vegetationsmatten
befestigt. Die Versuche mit den Vegetationsmatten haben deutlich verbesserte Versuchsergebnisse
aufgezeigt, wobei jedoch anzumerken ist, dass dennoch in Teilbereichen der
Überlaufstrecke ein erosionsbedingter Materialaustrag nachgewiesen wurde. Die Abflussbelas-
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