Das „Christian Doppler Labor für Sedimentforschung und -management“: Anwendungsorientierte Grundlagenforschung und Herausforderungen für eine nachhaltige Wasserkraft und Schifffahrt

Abstract

ZusammenfassungDas Christian Doppler Labor für Sedimentforschung und -management hat zum Ziel, (i)\xa0Möglichkeiten zur optimierten ökonomischen, technischen bzw. ökologischen Nutzung der Wasserkraft, insbesondere Minimierung der Stauraumverlandung, (ii)\xa0zur Verbesserung des Sedimentmanagements bei Wasserstraßen und (iii)\xa0zur Verlängerung der Lebensdauer unterschiedlicher technischer Anlagenteile von Wasserkraftanlagen (Einlaufbauwerke, Pumpen und Turbinen) zu erarbeiten. Wesentlich im Projekt sind die Reduktion der Kosten und ein verbessertes Sedimentmanagement, sowohl in alpinen als auch in industriell geprägten Flusslandschaften, unter Einhaltung technischer und ökologischer Vorgaben. Aufbauend auf dem Stand des Wissens wird im CD-Labor anwendungsorientierte Grundlagenforschung in Bezug auf Erosion, Transport, Sedimentation und Remobilisierung von Feststoffen durchgeführt. Im Zuge der wissenschaftlichen Arbeiten ist eine Kombination von Laborversuchen (z.\u202fB. physikalische Modellversuche) und Felduntersuchungen (z.\u202fB. Monitoring von Speicherentlandungen) auf unterschiedlichen Skalen (µm bis Einzugsgebiet) vorgesehen, um ein verbessertes Prozessverständnis zu erzielen. Weiters werden durch Entwicklung oder Adaptierung von hydrodynamisch-numerischen Modellen und innovativen Anwendungen im Bereich des Monitorings (z.\u202fB. seismic profiling), neue technische Standards für die nationale und internationale Wasserkraftindustrie erarbeitet.AbstractThe Christian Doppler Laboratory for Sediment Research and Management aims to establish and preserve the long-term use of reservoir capacities and a\xa0long technical lifespan of various plant components, such as intake channels, pumps and turbines. Moreover, the preservation of given flood protection (due to reservoirs) like peak flow retention and the important flood storage capacity will be targeted. Module\xa01 aims to improve the economical, technical and ecological standards for hydropower use. Module\xa02 focuses on the improvement of the sediment management for industrialised rivers, and Module\xa03 targets to achieve a\xa0long technical life span of various plant components. However, all these issues will be addressed within the framework of the overall aim to minimise the costs in future by improved sediment management in alpine regions and industrialised river catchments. Based on the determination of the state-of-the-art engineering practice, application-oriented basic research will be conducted concerning erosion, transport, sedimentation and remobilisation of bedload and suspended sediments. Here, a\xa0combination of both laboratory (e.\u202fg. flume experiments, physical models) and field studies (e.\u202fg. monitoring of reservoir flushing) on different scales (µm – catchment) is expected to enable an improved process understanding. Moreover, based on the development or adaptation of hydrodynamic-numerical models and monitoring techniques (e.\u202fg. seismic profiling), advanced tools will be provided for the national and international hydropower industry.