Spree 2011 Hydrodynamisch-numerische Simulation der Umströmung eines Mischwasserspeichers in der Spree

Im Rahmen des Projekts "Spree 2011" sollen in der Spree zwischen Elsen- und Schillingbrücke mehrere große Mischwasserspeicher eingebaut werden. Damit soll verhindert werden, dass bei großen Niederschlägen Mischwasser ungeklärt in die Spree eingeleitet wird. Es wird stattdessen zwischengespeichert und später geklärt. Zur Speicherung sollen an den jetzigen Einleitungsstellen 12 m breite und 60 m lange textile Behälter unter Wassser aufgestellt werden. Der erste Schritt ist eine technische Vorplanung zu einer Pilotanlage mit 2000 m³ Speichervermögen am Osthafen. Der geplante Speicher stellt ein in Abhängigkeit seines Füllungsgrades dynamisches Strömungshindernis dar.

Im Rahmen der Untersuchungen wird als 'Worst Case' nur der Fall der Vollfüllung untersucht. Es sollen zunächst einfache (0-dimensionale) hydraulische Überschlagsrechnungen zur Geschwindigkeitserhöhung und zur Erosionsstabilität im eingeengten Fließquerschnitt durchgeführt werden. Im Anschluss soll ein zweidimensionales Fließgewässermodell für das Umfeld der Pilotanlage aufgebaut werden. Für die hydrologischen Randbedingungen MQ, HQ1, HQ10 und HQ100 sollen dann Strömungssimulationen durchgeführt werden.

Im Rahmen zu treffender Annahmen und Vereinfachungen sollen zu folgenden Punkten Aussagen getroffen werden:

• Aufstau vor dem Abwasserspeicher
• Druckverteilung auf den Abwasserspeicher
• detaillierte 2D-Strömungsfelder im Ein- und Auslaufbereich des Strömungshindernisses
• erosionsgefährdete Bereiche

Die Arbeiten werden als promotionsvorbereitendes Projekt durchgeführt und dienen dem beantragten Projekt "Spree 2011" als Vorarbeiten.