Tagebaufolgelandschaften Wassertouristische Fragestellungen - HTG

Fakultät Bauingenieurwesen Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik 

Tagebaufolgelandschaften 

Wassertouristische Fragestellungen 

D. Carstensen 

Hanseboot, 5. Sportboothafen-Forum 

Hamburg, 31. Oktober 2008

Fakultät Bauingenieurwesen Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik, Dirk Carstensen 

Tagebaufolgelandschaften – Seenlandschaften?! 

www.deutschland-tourismus.de 

Braunkohlentagebausanierung � 

Seenlandschaften ? 

- bisher kaum Hinweise auf neu 

entstehende Bereiche 

- Konkurrenz ist durchaus 

vorhanden 

Einleitung 

Gebietsparameter 

Wassertourismus 

Seengebiete/ 

Parameter 

Beanspruchungen/ 

Gestaltungsprinzipien 

Beispiele 

5. Sportboothafen-Forum, 31.10.2008 Tagebaufolgelandschaften – wassertouristische Fragestellungen 2 / 51


Tagebaufolgelandschaften – Seenlandschaften?! 

www.deutschland-tourismus.de 

Braunkohlentagebausanierung 

� großflächige Land- und Wasserflächen 

Lausitzer Seengebiet 

• 142 km² Wasserfläche möglich 

• 27 Seen 

• Gewässerverbünde 

• www.lausitzerseenland.de 

Mitteldeutsche Seenlandschaft 

• 175 km² Wasserfläche 

• 23 Seen, Gewässerverbünde 

• besondere kulturtouristische Potenziale 

• www.mitteldeutsche-seenlandschaft.de 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Mitteldeutsche Seenlandschaft 

3 Bundesländer 

6 Reisegebiete 

175 km² Wasserfläche 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 




www.lmbv.de 

2 Bundesländer 

142 km² Wasserfläche 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Gebietsparameter – z.B. Lausitzer Seengebiet 

• seit 1995 gezielte Beendigung des auslaufenden Braunkohlebergbaus 

• Überwindung der Bergbaualtlasten in der Lausitz und Mitteldeutschland 

• Ausgleich des entstandenen Wasserdefizites 

(z.B. im Einzugsgebiet der Spree und der Schwarzen Elster von ca. 7 Mrd. m³ Wasser) 

Einzugsgebiet 

(Fluss) 

Spree 

Schwarze Elster 

Neiße 

Anzahl Tagebaurestlöcher 

15 

11 

1 

Gesamtfläche 

7.350 ha 

5.880 ha 

960 ha 

Inhaltsvolumen 

1.200 Mio. m³ 

790 Mio. m³ 

330 Mio. m³ 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Segmente des Wassertourismus 

1. Wassersport 

• Segeln, Surfen, Motorboote, Wasserski, Wasserwandern, Tauchen, Angeln, 

Trendsport, … 

2. Schifffahrt 

• Fahrgastschiffe, Fährschiffe, … 

3. wasserbezogener Tourismus 

• Wohnen/Urlaub am oder auf dem Wasser, Strand- /Badetourismus, … 

4. mit dem Wasser verbundene Segmente 

• Industrietourismus (Aussichtspunkte, Förderbrücken, …), Themenmuseen, … 

• Großereignisse, … 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Seenprofile 

www.mitteldeutsche-seenlandschaft.de 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Seenprofile 


Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Seenprofile 


Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 




Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 




www.lmbv.de 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Lausitzer Seengebiet - Wasserflächen 

Meuro 

Skado 

Name 

Bärwalde 

Gräbendorf 

Greifenhain 

Koschen 

Sedlitz 

Fläche 

[km 2 ] 

12,81 

4,59 

9,71 

5,89 

7,41 

12,97 

9,75 

See 

Umfang 

[km] 

18,66 

8,96 

17,13 

16,78 

13,85 

27,73 

18,48 

Fläche 

[km 2 ] 

0,07 

0,45 

- 

- 

0,35 

- 

- 

Insel(n) 

Umfang 

5. Sportboothafen-Forum, 31.10.2008 Tagebaufolgelandschaften – wassertouristische Fragestellungen 13 / 51 

[km] 

1,72 

2,65 

- 

- 

4,11 

- 

- 

eff. Fläche 

[km 2 ] 

12,74 

4,14 

9,71 

5,89 

7,06 

12,97 

9,75 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele



Partwitzer See (vorn) 

Tagebau Meuro � Ilse See (hinten) 

Quelle: LMBV GmbH 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 




Füllungsphase: 

• Zuflüsse aus dem Grundwasser, Niederschlag, 

regelmäßige Abgabe bzw. Überleitung 

bei Hochwasser aus objektnahen Flüssen 

� 

Q ≠ const. Q = f(t) 

• 5 bis 10 Jahre je Tagebaurestloch 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 




Tagebau Meuro 

�künftiger Ilse See (8 km²) 

�Flutung bis 2018 

15.03.2007 

Fotos: LMBV GmbH 

04.04.2007 

Planung und Realisierung von 

insgesamt 71 Wasserbauwerken 

(Ein- und Auslaufkonstruktionen) 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 




Tagebau Gräbendorf 

� 1979 bergmännisch erschlossen 

� 20...25 m Mächtigkeit des Deckgebirges 

� 1992 Beendigung Kohleförderung 

� 1996 Beginn Fremdflutung 

� Anbindung an Vorflut 08.05.2007 

Mai 2007 

Mai 1996 


Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Beanspruchungen - Gestaltungsprinzipien 

- Baugrund 

- Böschungen waren nach Beendigung des Bergbaus nicht ausgerichtet 

auf: 

� dauerhafte Standsicherheit gegenüber Böschungsabbruch und Versagen auf 

geologische Schwächeschichten, 

� eine Flutung der Tagebaue bei gleichzeitiger Verwahrung der unterirdischen 

Streckensysteme, 

� der Windwellenbeanspruchung auf dem Niveau der zukünftigen Uferlinie, 

� eine zukünftige Bebauung auf den Böschungen oberhalb der 

Wasserwechselzone. 

- Betrieb der Wasserspeicher – Dauerstauziel vs. Vollstau 

- Gewöhnlicher Hochwasserrückhalteraum, Speicherlamelle für Wasserversorgung 

bestimmen Wasserspiegelunterschiede (1 … 9 m) 

- Wassergüte 

- Oberflächenwasser bis zu einer Tiefe von 0,5 m weist keine erhöhte 

Korrosionsbelastung auf 

- In abgeteuften Bohrungen wird i.d.R. Wasser mit einer erhöhten mittleren 

Korrosionsbelastung von ca. 0,5 mm/a gemessen. 

- pH-Werte, Sulfatgehalt, Säurekapazität und Eisengehalt erfordern spezielle 

Betonrezepturen 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 




Böschungsabbrüche 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Winddaten 

durchgehende Messreihen seit 1995 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Übertragung der Winddaten von Land- auf Seefläche 

Windmessstationen Senftenberg und Lohsa II 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Übertragung der Winddaten von Land- auf Seefläche 

W10, Wasser (SFB) [m/s] 

25,0 

20,0 

15,0 

10,0 

5,0 

Beispiel: Senftenberger See 

Mittelwerte der Geschwindigkeiten (SFB > 6m/s) aus den 

Richtungen 180°-270° 

W 10,SFB = 1,2 W 10, CB 

0,0 

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 

W 10, Land (CB) [m/s] 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Aufbereitung der Winddaten 

Extremwerte der richtungsbezogenen Windgeschwindigkeiten ausgewertet mittels 

Gumbel-Verteilung und trigonometrischer Interpolation (harmonische Analyse) 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Ermittlung von Wellenparametern 

� Analytische Seegangsvorhersageverfahren (SPM, Wagner) 

� Numerische Simulationen mit SWAN 

5685600 

5685400 

5685200 

5685000 

5684800 

5684600 

5684400 

Wind aus 315° (NW) 

4494600 4495000 4495400 4495800 4496200 4496600 

Hm0 [m] 


0.38 

0.36 

0.34 

0.32 

0.3 

0.28 

0.26 

0.24 

0.22 

0.2 

0.18 

0.16 

0.14 

0.12 

0.1 

0.08 

0.06 

0.04 

0.02 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele


Flutung von Tagebaurestlöchern 

Hydrogeologisches Systembild einer Tagebauflutung Quelle: LMBV GmbH 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Versauerung von Tagebaurestlöchern 

Tagebau 

� Bodenschichten, die vorher unter 

Luftabschluss waren, werden 

umgelagert/belüftet (Kippen) 

Eisensulfid (Pyrit od. Schwefelkies) 

�tritt zusammen mit Kohlevorkommen 

auf � chemische oder mikrobielle 

Oxidation 

� pH-Werte zwischen 2 und 4,5 (!) 

1. Oxidation 

3+ 

2− 

+ 

2 + 2 + 2 → + 4 + 

FeS 3,75 O 0,5 H O Fe 2SO H 

2.Hydroxidbildung 

( ) 

Fe + 3H O →FeOH↓ + 3H 

3+ 

+ 

2 3 

+ + 

+ 

− →= 

2 + 2 + 2 → ( ) + 3 

2− 

4 + 

+ 

3.Eisenhydroxid Sulfat 4 Mol H Ionen 4 Mol Säure 

FeS 3,75 O 3,5 H O Fe OH 2SO 4H 


Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Wellenversuche 

Hubert – Engels - Labor 

Großer Wellenkanal Hannover (GWK) 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



GWK, Versuchsparameter 

signifikante Wellenhöhe H s = 0,5 m 

Peakperiode T p = 2,7 s 

Wassertiefen d 1 = 3,50 m 

d 2 = 4,25 m 

d 3 = 5,00 m 

rolliger Sand als Böschungsmaterial 

d 50 = 0,00035 m 

d 10 = 0,00019 m 

d 60 = 0,00038 m 

Ungleichförmigkeitsgrad 

U = d 60 / d 10 = 2 

Wichte (trocken ; unter Auftrieb) 

γ = 26,4 kN/m³ 

γ ‘= 16,4 kN/m³ 

Reibungswinkel φ = 32,0°; φ ‘= 10,5° 

(BIUG, 1996) 

Neigung der Ausgangsböschung 

m = 1; α = 45° 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 




Versuch - Ausgangs- 

Nr. böschung 

1 trocken geschüttet 

1 : m = 1 : 1 

2 

3 

4 

5 

6 

7 

wie bei 

Vers. - Nr. 1 

Endzustand 

Vers. - Nr. 2 

Endzustand 

Vers. - Nr. 3 

Endzustand 

Vers. - Nr. 4 

Endzustand 

Vers. - Nr. 5 

Endzustand 

Vers. - Nr. 6 

Belastungsart Belastungsdauer 

Belastungsparameter 

Einstau d = 3,50 m 

Wellenspektrum 

nach JONSWAP 


nach JONSWAP 


nach JONSWAP 


nach JONSWAP 


nach JONSWAP 


nach JONSWAP 

Σ = 8 h d = 3,50 m; Tp = 2,7 s 

Hs = 0,50 m 

Σ = 8 h d = 4,25 cm; Tp = 2,7 s 

Hs = 0,50 m 

Σ = 12 h d = 5,00 m; Tp = 2,7 s 

Hs = 0,50 m 

Σ = 8 h 

d = 4,25 m; Tp = 2,7 s 

Hs = 0,50 m 

Σ = 8 h d = 3,50 m; Tp = 2,7 s 

Hs = 0,50 m 

Σ = 5 h 

d = 5,00 m; Tp = 2,7 s 

Hs = 0,50 m 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 




Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



GWK, Versuchsergebnisse 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Böschungsumbildung 

Ausgleichsneigung m A 

Hm d50 > 500, d.h. A = 0,5 

A 

⎛ ρW 

Hm L ⎞ 

m 

⎜ 

⎟ 

ρS − ρW 

d50 H ⎟ 

m 

mA = mϕ ' + 0,0625 

⋅ 

⎝ ⎠ 

Wagner (1996) 

ρ W = 1000 kg /m³ (DichteWasser) ρ S = 2650 kg / m³ (Gesteinsdichte) 

d 50[m] 

= Korndurchmesser 

bei 50% Siebdurchgang 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Böschungsumbildung 

Höhe der Klifffußes über dem 

Wasserspiegel h K 

1, 

81 

h K = H 

m 

A 

m 

L 

H 

m 

m 

Höhe der Riffkrone unter dem 

Wasserspiegel h R 


h 

R 

= 

H 

m 

⎛ 

⎜ 

1 + 

⎝ 

0, 

05 

L 

H 

m 

m 

⎞ 

⎟ 

⎠ 

Wagner (1996) 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele


Empfehlungen für die Böschungsausbildung 

Ausgleichsneigung 

in Hauptwindrichtung(en) - 1 : m A = 1 : 20 

verbleibenden Windrichtungen - 1 : m A = 1 : 15 

Maximale 

Wellenrückgriffweite 

( Δh 

+ 1, 

1 ⋅ h + h ) ⋅ m + h ⋅ ϕ 

R R K A Ü 

= m 

Reduzierung der Breite der 

Schutzzone am See auf R ist möglich 

Tagebaurestloch: Seefläche 


R 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele



- Bemessungsboote 

- Bootstyp 1 (Kreuzer, Kajütboot, Jolle) 

L = 6,45 m; B = 2,50 m; T = 1,25 m 

- Bootstyp 2 (Motorkreuzer, offenes Kielboot Jollenkreuzer, Kimmkielkreuzer) 

L = 9,00…10,00 m; B = 3,10…3,20 m; T = 1,40…1,50 m 

- Bootstyp 3 (Sportboot, Runaboats, Segel Dinghy) 

L = 4,73 m; B = 1,90 m; T = 0,80 m 

- Katamarane / Trimarane meist nicht berücksichtigt 

- Fahrgastschiffe mit 

L = 26,00…29,00 m; B = 5,40…5,60 m; T = 1,50 m 

- Überleiter - Verbindungskanäle 

- Einschnitttiefe: ca. 8 … 12 m; Wassertiefe: tmin = 2,50 m, tmax = 3,50 m 

- Bootstyp 1 (Kreuzer, Kajütboot, Jolle) 

L = 6,45 m; B = 2,50 m; T = 1,25 m 

- Schiffsschleusen – Kammerschleusen mit Stemmtoren 

- Hubhöhen: ca. 2 … 5 m; Länge: 47,50 m bei 29,64 m Nutzlänge; 

Freibord: 1 m; lichte Kammerbreite: 6 m 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Beispiele - Lausitzer Seengebiet 

www.lmbv.de 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Kanal zwischen Senftenberger- und Geierswalder See 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 




Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 




Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 




Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Geierswalder See 

45 Liegeplätze 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Bärwalder See - Uhyst 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Bärwalder See – 2007 


Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Bärwalder See – Hafen Klitten 


Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Schwimmstege - Wellenbelastung 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Hafenbecken Zwenkauer See 

BAB 38 

geplanter Zwenkauer See 

B 186 

Weiße Elster 

Elsterstausee / Cospudener See 

„Belantis“ 

Stadt Zwenkau 

Stadt Leipzig 

Hafenbecken 

Stadt Markkleeberg 


B 2 

geplanter Tgb.-See 

Absetzer 13 

Störmthaler See 

Stadt Böhlen 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele


Hafenbecken Zwenkauer See 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Hafenbecken Zwenkauer See – erweiterte Vorplanung 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Hafenbecken Zwenkauer See – Funktionsanalyse 

Kai West 

Mole (West) 

Hafenbecken West 

Kai Süd 

Kai Stadtplatz 

Mittelpier 

Kai Segelschule 

Pierkopf 

Hafenbecken 

Ost 

Kai Vorfeld 

Landzunge 

(Mole Ost) 

Pier Ostwand 

(Kai Mittelpier) 

Sliprampe 

Kai Waschplatz 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Hafenbecken Zwenkauer See – Ausstattung, Mengenbilanz 

• Tankstelle, Waschplatz 

• Slipanlage 

• Stegbeleuchtungen 

• Versorgungssäulen für Strom 

• Versorgungssäulen für Wasser 

• Fäkalienabsaugeinrichtung 

• Bilgenwasserabsaugeinrichtung 

• Verklappungsraum für Chemie-WC 

• Müllplätze für Steganlagen 

• Rettungssäulen mit Rettungseinrichtungen 

• Kran 

• Aushub ca. 180.000 m³ 

• Verfüllung ca. 200.000 m³ 

• Fehlmenge ca. 20.000 m³ 

• Spundwände ca. 1.100 t 

• Verpressanker und –pfähle ca. 185 Stück 

• Stahlbetonholm ca. 250 m³ 

• Korrosionschutzbeschichtung ca. 22.000 m² 

• Stahlrohrdalben 28 Stück 

Einleitung 



Seengebiete/ 

Parameter 



Beispiele 



Vielen Dank für Ihr Interesse!

Tagebaufolgelandschaften Wassertouristische Fragestellungen - HTG

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

Template löschen?

Als Template speichern?