Inhalt des Dokuments
Dr.-Ing. Ernst Trapp Preis 2008
Preis für Studenten des Bauingenieurwesens zur Ehrung einer hervorragenden Diplomarbeit und eines erfolgreichen und effizienten Studiums sowie des Interesses an studentischen und hochschulspezifischen Belangen. Der mit 5.000,- Euro dotierte Preis wird im Rahmen der Feier zur Verabschiedung der Bauingenieurabsolventen von Dr. Ernst Trapp überreicht. Der erste Preisträger erhielt 2000,- Euro, der zweite und dritte Preisträger jeweils 1500,- Euro.
Betreuer
Die
Diplomarbeit mit dem Thema "Hydronumerische
Strömungsmodellierung des Gewässersystems der Wasserstadt
Köpenick" wurde am Fachgebiet Wasserwirtschaft und
Hydrosystemmodellierung der TU Berlin verfasst.
Frau
Seemann wurde durch Dipl.-Ing. C. Lange betreut und von Prof. Dr.-Ing.
R. Hinkelmann geprüft. Die Arbeit wurde mit der Note 1,0 bewertet.
Jury
Die Jury besteht aus Herrn Dr. Trapp sowie drei an der Bauingenieurausbildung beteiligten Professoren.
Zusammenfassung
In Berlin-Köpenick soll auf einem ehemaligen
Industriegelände in unmittelbarer Nachbarschaft zur Dahme die so
genannte „Wasserstadt Köpenick“ errichtet werden. Das
Bebauungsgebiet wird nach derzeitigem Planungsstand von kleinen
Kanälen durchzogen sein, einen Hafenbereich einhalten und im
Wasseraustausch mit der Dahme stehen, wobei das aus der Dahme
entnommene Wasser vor Einspeisung in das Gewässersystem eine
Reinigungsanlage durchläuft. Das Ziel dieser Arbeit besteht darin,
eine Variante unter dem Gesichtspunkt einer effektiven technischen
Ausführung herauszuarbeiten, die eine wirkungsvolle Durchströmung
des Gewässersystems gewährleistet. Hinsichtlich der Ansprüche an
die Wasserqualität soll sichergestellt werden, dass das Wasser in
allen Bereichen des künstlichen Gewässers ständig in Bewegung
gehalten wird.
Durch überschlägige Berechnungen werden
Abschätzungen zum Wasseraustausch im System, zur notwendigen Anzahl
und Positionierung von Pumpen und deren Förderleistung sowie zu
daraus resultierenden Energieverlusten, die in den Leitungen zur
Reinigungsanlage bzw. zu den Pumpen auftreten, vorgenommen. Unter
Anwendung eines eindimensionalen Wasserspiegellagenmodells wird die
Wirkung eines Sohlgefälles in den Kanälen und verschiedener
Sohlrauhigkeiten untersucht. Anhand eines zweidimensionalen
Strömungsmodells werden im weiteren ausgewählte Standorte für die
Pumpen getestet und sinnvolle Kombinationen daraus gebildet. Die
daraus hervorgehende technisch günstigste Variante wird durch
Berechnungen mit verschiedenen Ganglinien und Verteilungen der
Fördermenge auf die Pumpen weiter optimiert. In weiteren Simulationen
wird untersucht, inwiefern die Ausbildung der Sohlgeometrie als auch
deren Oberflächenbeschaffenheit Einfluss auf die Strömung hat. Aus
diesen Modellierungen geht eine favorisierte Variante mit drei Pumpen,
Gefälle in den Kanälen und kontinuierlichen Sohlübergängen hervor,
die die bestmögliche Durchströmung des Untersuchungsgebietes
gewährleistet. Auf der Basis dieser Ergebnisse wird ein vorteilhafter
Standort für die Reinigungsanlage vorgeschlagen. In abschließenden
Betrachtungen wird die maximale Auslenkung des Wasserspiegels infolge
des Windeinflusses prognostiziert sowie die Möglichkeit einer
Optimierung der Kanalquerschnitte untersucht.
In der vorliegenden
Arbeit wird nachgewiesen, dass das Gewässersystem in der geplanten
Form angelegt und effektiv durchströmt werden kann. Wenn die aus den
Untersuchungen hervorgegangenen Ergebnisse bei der weiteren Planung
berücksichtigt werden, kann die für die Wasserqualität notwendige
Bewegung in allen Bereichen des Systems gewährleistet werden. Für
eine Ausführungsplanung sind weiterführende Untersuchungen sinnvoll,
in denen unter anderem die Wandrauhigkeiten der Kanäle
berücksichtigt werden sollten. Weiterhin sollte die Möglichkeit
einer Vergrößerung des Gefälles in den Kanälen geprüft werden.
Nicht zuletzt kann eine vernünftige Regenwasserbewirtschaftung für
die Strömungssituation in dem Gewässer von Nutzen sein, so dass
dahingehende Untersuchungen ebenfalls empfohlen
werden.
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