Motivation / Veranlassung / Zielsetzung

• Lenkbuhnen sind dauerhaft überströmte Buhnen und werden in urbanen Restriktionsstrecken eingesetzt, um eine ökologische Aufwertung zu erreichen. Sie sind oft Teil eines Gesamtkonzeptes, größere Modifikationen am Gewässerprofil finden auf Grund der beengten räumlichen Gegebenheiten in der Regel nicht statt. 
• In urbanen Restriktionsstrecken ist die Hochwassersituation i. d. R. angespannt. Hieraus kann ein Konflikt zwischen Ökologie und Hochwasserschutz resultieren.
• Einbauten im Mittelwasserprofil erhöhen die hydraulische Rauheit und können zu einem signifikanten Anstieg des oberwasserseitigen Wasserstandes führen und damit die Hochwassersituation verschärfen.
• In den heute gebräuchlichen 1D und 2D-HN Modellen ist das Widerstandsverhalten von überströmten Buhnen auf Grund der fehlenden vertikalen Auflösung des Strömungsfeldes nicht per se korrekt abgebildet. In der Praxis muss im Rahmen von Sensitivitätsstudien das Widerstandsverhalten parametrisiert werden. 
• Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Bewertungstool, mit welchem das Widerstandsverhalten von Lenkbuhnen in einer frühen Planungsphase oder bei Maßnahmen, die im Rahmen der Gewässerunterhaltung realisiert werden, bewertet werden kann.

Methoden / Entwicklungen / Ergebnis

• Literaturrecherche zu Datensätzen und Formelwerken zum Widerstandsverhalten von überströmten Buhnen.
• 3D-HN Simulationen zu mehr als 230 verschiedenen Parametersätzen. Untersucht wurde dabei der oberwasserseitige Anstieg des Wasserspiegels bei unterschiedlichen Geometrie- und Hydraulikparametern. 
• Aufbauend auf dieser Datenbasis wurde mittels einer Regressionsanalyse ein Online-Bewertungstool entwickelt, mit dem das Widerstandsverhalten von unterschiedlichen Lenkbuhnenanordnungen abgeschätzt werden kann.

Abb. 1: Beispiel für urbane Restriktionsstrecken mit einer angespannten Hochwassersituation

Abb. 2: 3D-HN Simulation des komplexen Strömungsfeldes im Bereich einer Gruppe von Lenkbuhnen.