Institut für Strömungsmechanik und Umweltphysik im Bauwesen

Kapitel AEinführungDie Strömungsmechanik behandelt die Gesetzmäßigkeiten der Bewegung von Flüssigkeiten und Gasenund die dabei wirkenden Kräfte. Strömungen treten in der Natur und in der Technik in vielfältigenErscheinungsformen auf und fordern das strömungsmechanische Verständnis des Naturwissenschaftlersund des Ingenieurs.Die traditionellen Arbeitsgebiete des Bauingenieurs betreffen die Standsicherheit und Funktion vonBauwerken. Hier findet die Strömungsmechanik ihre Anwendung, wenn Bauwerksbelastungen durchStrömungen zu ermitteln und Bauwerke konkret mit dem Ziel der Nutzung des Wassers oder demSchutz vor dem Wasser zu bauen sind.Zu einem neueren Arbeitsgebiet haben sich der Umweltschutz und die Umwelttechnik entwickelt. DerSchadstofftransport in Flüssen und Seen, im Meer, im Grundwasser und in der Athmosphäre geschiehtdurch Strömungen, was die Bedeutung der Strömungsmechanik für diese Arbeitsrichtung unterstreicht.Einen großen Anwendungsbereich bilden Abflußvorgänge in Rohren und Gerinnen. Verwiesen sei aufdie Berechnung der Durchflüsse und Wasserstände in Flüssen und Kanälen und deren Veränderungendurch Baumaßnahmen. In der Wasserversorgung spielt der Transport des Wassers durch Fernleitungenund die Verteilung über Rohrnetze eine wichtige Rolle, in der Stadtentwässerung die Fortleitung desAbwassers durch Kanalisationsnetze.Wasserkraftanlagen, Talsperren und Wehre sind faszinierende Ingenieurbauweke. Sie werden zur Beherrschungund Nutzung des Wassers gebaut, was profunde Kenntnisse der Strömungsmechanik voraussetzt.In den Entwicklungsländern werden solche Bauwerke zusammen mit Bewässerungssystemenbei den Investitionen auch weiterhin mit an vorderster Stelle stehen und somit auch deutschen Ingenieurbürosdie Möglichkeiten internationalen Wirkens bieten.Die zunehmende Zahl und Größe thermischer Kraftwerke, und zwar fossiler wie auch nuklearer, habenfür den Bauingenieur neue und schwierige Probleme aufgeworfen. Er war vom Wasserkraftbau durchausdie Beherrschung großer Wassermengen gewohnt, wie sie jetzt als Kühlwasser in noch größerenMengen den Flüssen und Seen entnommen und durch die Kraftwerke gepumpt werden. Zum erstenMal ist er jetzt aber auch mit thermischen Fragen der Einleitung erwärmten Wassers in stehende undströmende Gewässer konfrontiert und mit den thermodynamischen Prozessen in Zusammenhang mitihrem Wärmehaushalt.1