Im Zentrum des Arbeitsbereiches „Physik der Gewässer“ des Referates M1 stehen Forschung und Entwicklung von Methoden zur Messung und Modellierung der Emissionen und Immissionen an Bundeswasserstraßen, welche schifffahrts-, bau-, aber auch unfallbedingter Natur sein können.
Schall an Bundeswasserstraßen
Schiffsverkehr sowie Ausbau- und Unterhaltungsmaßnahmen auf und an Wasserstraßen sind mit Lärm in Luft und Wasser verbunden. Messungen und Modelle ermöglichen es, den Schallpegel und dessen Auswirkungen auf die Umgebung zu charakterisieren und zu prognostizieren.
Zur Quantifizierung der Lärmbelastung an Bundewasserstraßen wird von uns die „Anleitung zur Berechnung der Luftschallausbreitung an Bundeswasserstraßen (ABSAW)“ weiterentwickelt und mittels Messdaten an aktuelle Entwicklungen – auch hinsichtlich alternativer Antriebsarten – angepasst. Hierzu führen wir Messkampagnen an verschiedenen Bundeswasserstraßen durch, um Schallleistungspegel und -spektren der verkehrenden Schiffstypen und der beim Wasserstraßenaus- und -neubau eingesetzten Baumaschinen messtechnisch zu quantifizieren.
Unsere Expertise bringen wir für verkehrsträgerübergreifende Betrachtungen im Expertennetzwerk des BMDV ein.
Luftqualität an Bundeswasserstraßen
Verglichen mit den Transportwegen Straße und Luft ist das Binnenschiff wegen seines günstigeren Energiebedarfs ein umweltfreundliches Verkehrsmittel. Doch auch der Schiffsverkehr auf den Bundewasserstraßen erzeugt Emissionen, hauptsächlich Verbrennungsabgas der Schiffsmotoren. Um diese Emissionen und die in Wasserstraßennähe zu erwartende Luftschadstoffbelastung (zusätzlich zu weiteren eventuell vorhandenen Verkehrsträgern) zu quantifizieren, entwickeln wir das Berechnungsverfahren „Luftschadstoffe an Wasserstraßen“ (LuWas) weiter. Die Ausbreitung von Luftschadstoffimmissionen an Wasserstraßen simulieren wir mit Ausbreitungsmodellen, beispielsweise im RAUCH-Projekt.
Im BMDV-Expertennetzwerk arbeiten wir im Themenfeld „Umwelt und Verkehr“ gemeinsam mit anderen Oberbehörden an verkehrsträgerübergreifenden Fragestellungen zur Luftschadstoffbelastung.
Tracer-Messtechnik
Tracer sind für das Gewässer unschädliche Markierungs- oder Spurenstoffe, die mit geeigneten Methoden noch in sehr geringen Konzentrationen nachweisbar sind. Sie werden ins Gewässer eingebracht, um die Fließgeschwindigkeit oder die Ausbreitung von Schadstoffen zu untersuchen. Die im Referat M1 eingesetzten Tracermessverfahren basieren auf der Analyse der Fluoreszenz im Wasser gelöster Stoffe. Die Form des Fluoreszenzspektrums dient der Identifikation des Tracers, während die Intensität der Fluoreszenz als Maß für die Konzentration des Tracers genutzt wird.
Die Stofftransport in Gewässern wurde in den letzten Jahren im Rahmen des FLUXAM-Projekts am Neckar sowie zur Erweiterung des Alarmmodells Elbe an der Moldau (Tschechien) und Bílina (Tschechien) durchgeführt.
Alarmmodell Elbe (ALAMO)
Unfallbedingte Gewässerverunreinigungen stellen ein großes Umweltrisiko für Fließgewässer dar. Die EU-WRRL fordert daher u. a. die Nutzung von Systemen zur Frühwarnung im Falle unfallbedingter Gewässerverunreinigung. An der Elbe setzt die Internationalen Kommission zum Schutz der Elbe (IKSE) hierfür das Alarmmodell Elbe (ALAMO) ein. ALAMO ist Teil des Internationalen Warn- und Alarmplans Elbe und dient der automatisierten Erstellung von Alarmberichten durch die Hauptwarnzentralen, die sich in der Tschechischen Republik (Hradec Králové) und in Deutschland (Dresden, Magdeburg, Potsdam und Hamburg) befinden.
Das Modell ermöglicht im Falle einer unfallbedingten Gewässerbelastung, den Zeitpunkt des Eintreffens, die Dauer sowie die Maximalkonzentration einer Schadstoffwolke in der Elbe unterhalb des Unfallortes abzuschätzen. Die Prognose erlaubt den betroffenen Unterliegern, im Alarmfall rechtzeitig Maßnahmen zur Vermeidung bzw. Minimierung von Folgeschäden in die Wege zu leiten.
Seit 1997 hat die BfG, unterstützt durch das BMUV und in Kooperation mit deutschen und tschechischen Partnern, ALAMO entwickelt und fortlaufend praxisorientiert angepasst.
