Wasserexkursion 2024

Die Programmgestaltung war dieses Jahr vergleichsweise einfach, da wir von drei großen Verbänden in Nordrhein-Westfalen mit sprichwörtlich „offenen Armen“ empfangen wurden – schön, dass es so etwas noch gibt! Einmal im Pott haben wir uns natürlich auch mit der Industriekultur beschäftigt – nicht zuletzt, da der Ausstieg aus dem Kohleabbau in Deutschland auch wasserwirtschaftliche Aufgaben mit sich bringt. Insgesamt hatten wir acht spannende Exkursionsziele im Programm:

• Zeche Zollverein – UNESCO-Welterbe oder die schönste Zeche der Welt
• Kläranlage Solingen-Burg – eine doppelstöckige Kläranlage (inkl. Wupperwehr)
• Hochwasserschutzmaßnahme am Eschbach – Große Maßnahmen an kleinem Gewässer
• Kläranlage Bottrop – alles einmal in groß
• Pumpwerk Bottrop – groß und tief
• Gewässerrernaturierung an der Boye – Ökologie und Wasserwirtschaft
• Sorpetalsperre – ein Überjahresspeicher
• Baldeneysee – mit einem Lift für Fische

Die Zeche Zollverein besteht aus mehreren Schachtanlagen und einer Kohlewäscherei. Die Steinkohle wurde bergmännisch gewonnen und über Förderanlagen an das Tageslicht gebracht. Der Dimension des Förderturms des Schachtes 12, auch als Doppelbock bekannt, gebührt dabei Beachtung. Vor der Einführung von Förderbändern in den 1960er Jahren wurden über diesen Turm alle 12 Sekunden 20 Tonnen Bergematerial mit sogenannten Hunten aus dem Schacht gefördert. Die Hunten wurden mithilfe schwerer Stahlketten bewegt und anschließend in die Kohlewäscherei transportiert.

In den Anfängen der Kohlewäscherei wurden die Kohle und die Berge auf einem Leseband, den sogenannten Glaubern, getrennt. Diese Arbeiter mussten ohne jegliche Hilfsmittel oder Schutzausrüstung bei einem Lärmpegel von 140 Dezibel arbeiten und erhielten einen Hungerlohn. Im nächsten Schritt wurde das restliche Bergekohlematerial in große Waschbecken gefördert, in denen durch unterschiedliche Dichten die Trennung von Kohle und Gestein erfolgte. Die leichtere Kohle schwamm auf und konnte nach Größe sortiert abgeschöpft werden, während das schwerere Gestein (Waschberge) am Beckenboden verblieb.

Nach der Trennung von den Bergen wurde die Kohle zur Kokerei gebracht. Hier erfolgte in 600 Meter langen Koksofen mittels trockener Destillation die Umwandlung in Koks und Rohgas. Die flüchtigen Bestandteile der Kohle wurden durch Erhitzen auf Temperaturen zwischen 900 °C und 1.400 °C freigesetzt und abgesaugt. Ein Teil dieser Bestandteile wurde mittels Regenerativfeuerung zur Erhitzung der Öfen wiederverwendet. Das entstandene Rohgas wurde durch fraktionierte Kondensation in verschiedene Kohlenwertstoffe wie Teer, Schwefelsäure, Ammoniak, Naphthalin und Benzol zerlegt, welche in chemischen Werken weiterverarbeitet wurden.

Durch die Entgasung entstand ein poröser Koks mit einem hohen Kohlenstoffgehalt, welcher hauptsächlich im Hochofen zur Erzeugung von Roheisen benötigt wurde. Durch diese Prozesse wurde der Schwefelanteil deutlich reduziert, da Schwefel bei der Roheisenerzeugung unerwünscht war und die Qualität der Eisenschmelze minderte.

Unser Tour-Guide, dessen Vater selbst Bergmann in der Zeche war, erklärte uns auch die Geschichte hinter der Redewendung: Es war damals nicht unüblich, dass Bergleute nach einigen Jahren Untertage durch den Staub eine Silikose entwickelten, eine Form der Staublunge, verursacht durch quarzhaltigen Staub in den Stollen, was das Atmen erschwerte und das Arbeiten unter Tage unmöglich machte. Die betroffenen Bergleute erhielten ärztlich verordnete Empfehlungen, möglichst viel frische Luft zu bekommen. So saßen sie jeden Tag in den Siedlungen der Bergleute am Fenster und unterhielten sich mit den Vorbeigehenden. Da die Siedlungen speziell von den Bergwerken für ihre Arbeiter gebaut wurden und die Bergleute sich untereinander gut kannten, wusste beispielsweise jeder, wenn heute wieder der Fritz am Fenster saß. Bis sich die Nachricht verbreitete, dass Fritz „Weg vom Fenster“ sei, was bedeutete, dass er an den Folgen der Silikose gestorben war.

Zollverein Schacht XII gilt als die schönste Zeche des Ruhrgebiets, ein Wunderwerk der Technik und eine Kathedrale der Industriekultur. Die Architekten Fritz Schupp und Martin Kremmer wurden beauftragt, einen komplett durchrationalisierten Zechenkomplex zu gestalten. Das Ergebnis galt als technisches und ästhetisches Meisterwerk der Moderne, das von Ingenieuren und Architekten gemeinsam realisiert wurde. Die einzelnen Backsteinelemente in der Fassade konnten einzeln entnommen werden, um sperrige Maschinen auszutauschen. Die nicht vorhandene Dämmung führt nur dazu, dass es in den Gebäuden im Winter eiskalt und im Sommer sehr heiß wird. Zollverein war eine Musterzeche, die dem Repräsentationsbedürfnis der Eigentümer gerecht wurde und in der Fachwelt große Aufmerksamkeit erregte. Die Architekten betonten bereits 1929 die Bedeutung von Industriebauten als Symbole der Arbeit und Denkmäler der Stadt, die mit Stolz präsentiert werden sollten.

Aktuell finden auf der Zeche Zollverein größere Bauarbeiten statt, die zum Erhalt der Zeche beitragen sollen. Der Grund für die Bauarbeiten hängt mit der Renaturierung der Emscher zusammen. Früher wurde das anfallende Grubenwasser direkt in die Emscher geleitet. Da dies nun nicht mehr möglich ist, muss das Grubenwasser nun unterirdisch in Richtung Rhein geleitet werden. Hier muss besonders darauf geachtet werden, dass das salzhaltige Grubenwasser nicht aufsteigt und mit dem Grund-/Trinkwasser in Verbindung kommt. Daher werden jetzt die Schächte teilweise mit Beton aufgefüllt. Zur Sicherheit werden noch Kilometer lange Rohre verlegt, dass, falls das Grubenwasser entgegen allen Erwartungen nicht Untertage in Richtung Rhein abfließen kann, „Notausgänge“ zur Verfügung stehen.

Heute ist die Zeche Zollverein mehr als nur ein reines Museum über den Abbau der Kohle. Durch die Ausstellung „Sonne, Mond und Sterne“ wurden Teile der Kokerei erstmals für die Öffentlichkeit zugänglich, heute noch ist das Sonnenrad von der Aussichtsplattform aus sehen. Nun sind in diesem Teil im Winter eine Schlittschuhbahn und im Sommer während den Sommerferien ein Schwimmbad aus zwei zusammengeschweißten Überseecontainern zu finden, welches kostenlos zugänglich ist. Ebenfalls beherbergt der Zollverein heute mehrere kulturelle Einrichtungen, wie zum Beispiel das Ruhr Museum und das Red Dot Design Museum. Auch die unterschiedlichsten Events finden hier über das Jahr verteilt statt, so wurden während unserer Besichtigung die Vorbereitungen für die Bogenschieß-EM durchgeführt.

Ein Besuch in der Zeche Zollverein ist immer lohnenswert!

Bericht: Markus Beihl, Chiara Ehrhardt, Ira Wessels

Dieses Regenüberlaufbecken besitzt eine maximale Speicherkapazität von 700 m³. Das dort gespeicherte Abwasser wird bei geringerem Zulauf wieder der Reinigung in der Kläranlage zugeführt. Erst wenn das gesamte Becken gefüllt ist und der maximale Zulauf zu Kläranlage noch immer überschritten wird, muss das zusätzliche ankommende Wasser direkt in die Wupper abgeschlagen werden.

Das Abwasser wird in der Anlage zunächst mechanisch gereinigt. Dabei gelangt es zuerst in die Rechenanlage, in welcher gröbere Teile entnommen werden. Alle Abwasserinhaltsstoffe, welche kleiner als 10 mm sind, können hier aber nicht entnommen werden. Danach kommt das Wasser in den zweistraßigen Sand- und Fettfang. Der abgetrennte Sand wird in der Mitte der beiden Becken entnommen, gewaschen und zwischengelagert. Dieser wird dann im Straßenbau wiederverwendet. Der letzte mechanische Schritt ist die Vorklärung, in der sich feste, vor allem organische Feststoffe aufgrund der gezielt geringen Fließgeschwindigkeit am Boden absetzen.

Im Anschluss wurde uns die biologische Reinigung vorgestellt. In den belüfteten Belebungsbecken erfolgt der Kohlenstoffabbau und die sogenannte Nitrifikation. Hier wird Ammoniumstickstoff zu Nitratstickstoff umgesetzt. Die Bakterien benötigen dazu Luftsauerstoff, der über Kompressoren in die Belebungsbecken eingeblasen werden. In der vorgeschalteten Stickstoffelimination ist dagegen kein gelöster Sauerstoff vorhanden, dadurch kann Nitratstickstoff (NO₃-N) durch Mikroorganismen in elementaren Stickstoff (N₂) umgewandelt werden, der in die Atmosphäre entweicht.

Der anfallende Überschussschlamm wird nach einer Voreindickung in die Faulbehälter geführt. Mikroorganismen bauen unter Luftabschluss organische Substanz zu Biogas ab.

Aus dem Faulgas des Klärschlammes wird über ein Blockheizkraftwerk Strom erzeugt. Etwa 2,4 Millionen kWh erneuerbarer Strom kommen so pro Jahr zustande, was 90 % des verbrauchten Stromes entspricht. Außerdem wird die entstehende Wärme direkt vor Ort wieder genutzt, um zum Beispiel den Faulbehälter zu beheizen.

Die Kläranlage sollte, so die Vorgabe beim Bau, nicht von der Burg in Solingen zu sehen sein, deshalb sind die Platzverhältnisse stark beschränkt: Die Nachklärung wurde daher über das Belebungsbecken gebaut und macht die Anlage mit der ungewöhnlichen, zweistöckigen Bauart (nahezu) einzigartig. Insgesamt gibt es zwei doppelstöckige Belebung- bzw. Nachklärbecken, während unserer Besichtigung war jedoch nur eines davon im Betrieb.

Die Wupperwehr befindet sich kurz oberstrom des Kläranlagenablaufs. Wir konnten den imposanten Anblick und das tosende Wasser von einem kleinen Pfad aus betrachten. Unterhalb des Wehres entsteht eine starke Rückströmung, welche einige Bälle gefangen hielt. Diese Rückströmungen hinter Wehren können auch für Menschen lebensgefährlich sein!

Bericht: Peter Greiner, Tim Klein, Yaroslav Nazarenko

Der Eschbach sorgte in den letzten Jahrzehnten immer wieder für Überflutungen und Schäden in Unterburg. Deshalb wurde Maßnahmen erforderlich, um den Überflutungen entgegenzuwirken. Grund für die häufigen Überschwemmungen waren die vielen Zuläufe und die steile Topographie, welche den Bach bei Regenereignissen schnell anschwellen ließen.

In der Folge jahrelanger Planungen wurde im Jahr 2016 begonnen, den Bach tieferzulegen und zu verbreitern. Vorherige Ideen, das Wasser durch einen separaten Stollen umzuleiten, waren nicht realisierbar. Aufgrund der Tieferlegung mussten entlang des eng bebauten Baches zahlreiche Häuser unterfangen werden, indem ca. 1,50 m hohe Betonblöcke platziert wurden. Eine zusätzliche Herausforderung waren die unter Denkmalschutz stehenden Bestandsuferschutzmauern.

Bei dauerhaftem Regen legten wir entlang des Eschbachs immer wieder Halt ein, um neue Informationen zur Baumaßnahme zu erhalten.

Die Baugrube musste teilweise mit Spritzbeton gesichert werde. Auf der Straßenseite entlang des Baches wurden außerdem ca. zehn Meter tiefe Bohrpfähle eingebaut und anschließend mit Naturstein verkleidet. Um diese Baumaßnahmen zu ermöglichen, wurde der Bach in dieser Zeit durch ein Stahlrohr DN 1400 mm umgeleitet. Häufig sorgte dies für Probleme, da die Baugruben (vor allem im Winterhalbjahr) voll Wasser liefen.

Für weitere Schwierigkeiten sorgte die Eschbachstraße, für welche keine Vollsperrung möglich war, da diese eine wichtige Anbindung an die A1 darstellt. Aber auch organisatorisch war dieses Projekt alles andere als einfach, da unter anderem Verträge mit 22 Haushalten erstellt werden mussten, weil die Ufermauern  den privaten Grundstücksbesitzern gehörten.

Gegen Schluss der Führung gelangten wir an die tiefste Stelle des Baches, die nach abgeschlossenen Bauarbeiten nun 1,50 m tiefer und bis zu 1 m breiter ist. Das eigentliche Ziel der Baumaßnahme war es, eine Hochwassersicherheit bei einem Abfluss von HQ₁₀₀ zu erreichen. HQ steht für die Abflussmenge bei Hochwasser und 100 bedeutet, dass es, im statistischen Mittel, einmal in 100 Jahren ein solches Hochwasser gibt. Am Ende der Arbeiten konnten jedoch nur die Sicherheit für ein HQ₄₀ erreicht werden.

Um für die Durchgängigkeit des Bachbetts für Fische und Kleinstlebewesen zu sorgen, wurde am Ende der umgebauten Fließstrecke eine neue Fischtreppe errichtet. Diese wurde jedoch in Folge eines Hochwassers 2021 leider vollständig zerstört. Der Neuaufbau dieser ist aber schon wieder in Planung.

Insgesamt kosteten die baulichen Maßnahmen ca. 14,5 Millionen Euro, diese wurden zu 80 % vom Land gefördert. Eine beachtliche Summe, wenn man bedenkt, dass es sich um ein 600 m langes Teilstück des Eschbachs handelt. Das Ergebnis kann sich dennoch sehen lassen.

Bericht: Lukas Holzer. Leon Kretzschmar

Die sehr große Kläranlage mit einer Gesamtfläche von 147.000 m² kann das Abwasser von bis zu 1,22 Millionen Einwohnerwerten entsorgen. Die Anlage selbst ist eine konventionelle Kläranlage mit anaerober Schlammstabilisierung. Für die nahe Zukunft soll eine 4. Reinigungsstufe zur Spurenstoffelimination hinzukommen.

Zu Beginn der Führung wurden die Belebungsbecken besichtigt. Die Besonderheit in Bottrop ist der Aufbau einer Kaskadendenitrifikation – mit in der Summe drei Straßen bei je drei Kaskaden. Außerdem sind die Becken vergleichsweise tief (zehn Meter), um ausreichend Volumen auf der beschränkten Fläche zu erhalten.

Bei dem als Belebungsverfahren bezeichneten biologischen Prozess wird zudem Luftsauerstoff in einen Teil der Becken zugeführt, sodass die Bakterien als „die wichtigsten Mitarbeiter“ auch die (für uns unsichtbaren) Schmutz- und Nährstoffe umsetzen bzw. abbauen können.

Der im System anfallende Überschussschlamm wird über die Trichter der Nachklärbecken abgezogen und in die auf dem Gelände liegenden Klärschlammbehandlungsanlage der Emschergenossenschaft geleitet. Mit dem Klärschlamm wird dann in den vier, 54 Meter hohen, Faultürmen Biogas erzeugt. Mit dem Biogas wird in Blockheizkraftwerken Strom erzeugt und die Anlage zudem beheizt. Von der Verbindungsplattform der Faulbehälter durften wir die „schöne“ Sicht auf die Kläranlage genießen.

Zur weiteren Behandlung des Klärschlammes in den Faultürmen wurde Ende 2020 die Solare Klärschlammtrocknungsanlage (baulich vergleichbar mit einem Gewächshaus) errichtet, in der der Schlamm für die Verbrennung vorbereitet wird. In der Solarthermietrocknung wird zu dem Schlamm aus Bottrop auch der Schlamm der Kläranlagen Duisburg und Oberhausen geführt, insgesamt handelt es sich um ca. 200.000 t Schlamm pro Jahr.

Der vorentwässerte Klärschlamm wird großflächig in die zahlreichen Trocknungshallen gebracht und von sogenannten „Elektrischen Schweinen“ (automatisierte Fahrzeuge) aufgelockert/gewendet, um die Trocknung zu optimieren. Aufgrund der Staubentwicklung bei der Klärschlammtrocknung wurde zudem eine Absauganlage installiert werden, alle Besucher mussten bei der Besichtigung der Trocknungsanlage FFP3-Masken tragen.

Der Trockengehalt des Schlammes wird regelmäßig gemessen, die Schlammentnahme erfolgt dann erst bei Erreichung des gewählten Trocknungszieles.

Anschließend wird der vorgetrocknete Schlamm verbrannt. Vor der Verbrennung wird der Klärschlamm aus Solarthermischen Anlage noch mit entwässertem Klärschlamm vermischt, um eine höhere Feuchtigkeit zu bekommen, da dann der Schlamm für die Verbrennung besser geeignet ist. Verbrannt wird der Schlamm in zwei Wirbelschichtöfen, welche die Dampfkesselanlage bedienen und durch die angeschlossene Dampfturbine 3,2 Megawatt Energie erzeugen. Jedoch ist die Klärschlammtrocknung und Verbrennung keine reine Energiegewinnung, sondern dient vor allem der Entsorgung von Klärschlamm. Worauf besonders bei der Verbrennung geachtet wird, ist das Rauchgasreinigungsverfahren, da das Rauchgas nicht einfach an die Umwelt abgegeben werden kann. Bei Fehlern oder Überschreitung der Grenzwerte muss die Verbrennung innerhalb weniger Minuten abgeschaltet werden.

Aus der Verbrennung bleiben nur noch 30 t/d Asche übrig, welche in Zukunft noch für die Phosphorrückgewinnung verwendet werden sollen.

Die Kläranlage Bottrop besitzt zudem eine eigene Windkraftanlage, das täglich bis zu 1,4 Megawatt produziert. Außerdem produzieren Photovoltaikanlagen ebenfalls Strom, der restliche Strom wird dann vom Netz bezogen.

Ebenfalls setzt sich der Verband für Insekten und deren Ökosystem ein, mit etlichen Programmen und einer sogenannten „Insekten Tankstelle“ auf dem Gelände.

Der AKE ist insgesamt 51 km lang und reicht von Dortmund bis Dinslaken. Schrittweise in Betrieb genommen wurde vor genau sieben Jahren zunächst nur der 35 km lange Abschnitt bis Bottrop, da seinerzeit weiter unterhalb noch am Pumpwerk Oberhausen sowie am hoch liegenden Kanal bis Dinslaken gebaut wurde.

In dem genannten Bereich zwischen Dortmund und Bottrop wurden für den AKE exakt 10.661 Kanalrohre mit Innendurchmessern von 1,60 bis 2,80 Meter und einem Gesamtgewicht von 213.747 Tonnen verbaut. In diesem Bauabschnitt hatte die Emschergenossenschaft mehr als eine halbe Milliarde Euro in den Abwasserkanal Emscher und die beiden Pumpwerke investiert.

Die Pumpwerke sind notwendig, weil der AKE bei einem Gefälle von 1,5 Promille Dinslaken in einer Tiefe von rund 80 Metern erreichen würde. Entstanden sind die Anlagen in großen Baugruben mit knapp 50 Meter Tiefe, mit einem Durchmesser von ebenfalls fast 50 Metern.

Das Pumpwerk Bottrop ist nahezu identisch mit der Anlage in Gelsenkirchen. Die Funktion in Bottrop ist jedoch die, das Abwasser in die benachbarte Kläranlage der Emschergenossenschaft zu heben. Dafür gibt es in diesem Pumpwerk 10 Maschinen, die 8.100 Liter pro Sekunde zirka 32 Meter hoch fördern können.

Bericht: Hristo Dinev, David Inci, Ardian Murati

Auch der ehemalige Betriebsweg auf der rechten Seite der Boye hat eine neue Nutzung gefunden: jetzt dient er als Geh- und Radweg für die Bevölkerung.

Seit dem Jahr 2017 ist die Boye abwasserfrei und seit 2018 wird das Gewässer nun renaturiert. Hierbei wurden die zur Regulierung der Schmutzwasserläufe eingesetzten Betonplatten herausgenommen. Die vom Abwasser kontaminierten Bodenbereiche mussten teilweise ersetzt werden, um eine bessere Wasserqualität und eine aquatische Artenvielfalt zu erreichen.

Auch das Flussprofil wurde angepasst. Das Gewässer sollte nun möglichst seinem natürlichen Verlauf folgen, was im dicht besiedelten Ruhrgebiet allerdings nicht immer umsetzbar war.

In dem von uns besichtigten Abschnitt ist zu erkennen, dass die Boye einem natürlicheren Verlauf folgt, jedoch liegt sie weitgehend auf der früher begradigten Kanalachse.

Bei der Renaturierung wurde versucht, die Böschungen je nach Platzverhältnissen zu verbreitern, um die Fließgeschwindigkeit zu reduzieren und das Retentionsvermögen zu erhöhen. Die Böschung musste dennoch teilweise mit Spundwänden gesichert werden, da die Bebauung zu nah am Gewässer lag. Ein anschauliches Beispiel als Kompromiss zwischen möglichst viel Natur und gebauter Umgebung.

Das RÜB entlastet nach Angaben der EG, zehn bis zwanzig Mal im Jahr. Deutlich sind Spuren der Entlastung am Klärüberlauf und weitergehend auch am dahinterliegenden Zulauf zum Gewässer zu erkennen. Dieser ist begrünt und im weiten Bogen bis zum Gewässer Boye geführt.

Es war schön zu sehen, wie die blaugrüne Natur nach den grauen Jahren der Industrialisierung und des Bergbaus nun zurückkehrt. Es wurden sehr gute Lösungen gefunden, den Belangen von Mensch und Natur gerecht zu werden. Dies kommt beiden Seiten zugute.

Bericht: Anastasiia Stahl, Maximilian Schmid, Annika Berndt

In den acht Talsperren des Ruhrverbands kann eine Wassermenge von mehr als 460 Millionen Kubikmetern gespeichert werden. Dies entspricht in etwa der Wasserentnahme eines Jahres. Darüber hinaus muss über die Wintermonate ein Hochwasserschutzraum von 49 Millionen Kubikmetern freigehalten werden, welcher durch gezielte Vorabsenkung bei Bedarf vergrößert werden kann. Damit können die Abflussspitzen eines Hochwassers verringert und so Hochwasserschäden entlang der Flussläufe unterhalb der Talsperren vermieden oder vermindert werden.

Der Sorpesee liegt im Hochsauerland und kann direkt angefahren werden. Der 69 m hohe Staudamm hat eine Betondichtung und ist wasserseitig mit Schotter angefüllt. Im Zweiten Weltkrieg wurde er mit Kreiselbomben bombardiert, konnte aber nicht zerstört werden. Durch die notdürftig gerichteten Schäden kam es 1951 zu starken Wassereinbrüchen mit Lehmausspülungen in den Sickersträngen des Betonkerns. Um die Schäden nachhaltig auszubessern, wurde der Stausee erstmals 1959 ganz abgelassen.

Zur besseren laufenden Kontrolle der Dichtigkeit des Dammes wurde im unteren Teil der Kernmauer ein Stollen gegraben, der den Damm in seiner vollen Länge durchquert.

Die Hochwasserentlastung der Sorpetalsperre ist ein seitlicher kaskadenartiger Überlaufgraben, der aus Beton und groben Natursteinen hergestellt wurde. Die Kaskaden dienen dazu, die Wasserenergie aufzunehmen und die Fließgeschwindigkeit zu reduzieren. Durch die hohe Kraft des Wassers müssen nach jedem Überlaufereignis Schäden am Bauwerk ausgebessert werden.

Die Sorpetalsperre ist eine der größeren Talsperren in Deutschland und die fünftgrößte in Nordrhein-Westfallen. Seit 1935 staut sie südwestlich von Arnsberg mit einem Damm das Wasser der Sorpe zum Sorpesee, dem tiefsten Stausee im Sauerland.

Das Einzugsgebiet der Sorpe beläuft sich auf 52,7 km². Um die Aufstaugeschwindigkeit zu vergrößern, wurden die Einzugsgebiete von vier weiteren kleinen Flüssen durch Stollen und Hanggraben zum Sorpestausee geleitet. Dadurch wurde das Einzugsgebiet fast verdoppelt. Am Beginn des Stausees, am Ort Amecke, ist ein Vordamm mit Überlaufschwelle angebracht worden, um Schwemmgut aufzuhalten. Dieser Damm wird daher immer wieder ausgebaggert.

Der Sorpesee bietet Freizeitmöglichkeiten wie Tauchen, Rudern, Segeln, Golf, Angeln, Wandern und andere mehr, die von vielen Menschen aus dem Ruhrgebiet und den Niederlanden genutzt werden. Mehrere Campingplätze bieten die Möglichkeit für einen längeren Aufenthalt.

Obwohl die Talsperre hauptsächlich zur Wasserregulierung geplant war, wurde beim Bau bereits ein Kraftwerk integriert. Dieses Kraftwerk ist als Pumpspeicherkraftwerk ausgelegt. Um die Energie des Wassers möglichst effektiv zu nutzen, ist nach den beiden Francis-Turbinen mit horizontaler Welle (je 3,6 MW Leistung) im Kraftwerk noch eine Kaplan-Turbine (220 kW Leistung) angeordnet. Die Turbinen stammen aus der Bauzeit des Kraftwerks, während die Steuerung, die 2002/2003 erneuert wurde. Nachts werden die beiden Francis-Turbinen als Pumpen mit einer Leistung von je 3,2 MW betrieben und pumpen das Wasser vom Ausgleichsbecken wieder nach oben in den Stausee. Wenn Wasser in die Ruhr abgegeben wird (also nicht zurückgepumpt wird), dient das Kraftwerk effektiv der Stromerzeugung.

Bericht: Khaled Al-Hashesh Khaled, Jakob Gommel Jakob, Ahmad Hajjoned

Die Ruhr, eine Lebensader für einen der größten Ballungsräume Europas, versorgt rund 4,6 Millionen Menschen mit Trink- und Brauchwasser. Dieses lebenswichtige Gut zu sichern, ist die Mission des Ruhrverbands, der seit über einem Jahrhundert eine nachhaltige wasserwirtschaftliche Infrastruktur gewährleistet.

Über 1000 wasserwirtschaftliche Anlagen, darunter Kläranlagen, Nieder­schlags­wasser­behandlungs­anlagen und Kanalnetze, werden vom Ruhrverband geplant, finanziert und betrieben. Diese Infrastruktur umfasst auch 13 Seen, darunter der Baldeneysee, der eine zentrale Rolle spielt.

Das Besondere am Ruhrverband ist seine grenzüberschreitende Herangehensweise. Unabhängig von politischen Grenzen verwaltet er die Ruhr und ihre Nebenflüsse als ein zusammenhängendes Ökosystem. Dieses Flussgebietsmanagement schafft einen Ausgleich zwischen den verschiedenen Nutzungen und Interessen, was Kosten spart und sowohl dem Umweltschutz als auch dem Gemeinwohl dient.

Die Schleuse am Baldeneysee wurde im Jahr 1932 erbaut und 2008 mit neuen Toren und Antrieben ausgestattet. Sie ermöglicht die Passage von Booten und weist eindrucksvolle technische Daten auf: eine Nutzlänge der Schleusenkammer von 38 Metern, eine Nutzbreite von 5,20 Metern und eine Hubhöhe von 8,75 Metern. Bei jeder Schleusung werden etwa 2.300 Kubikmeter Wasser bewegt.

Die Bedienung der Schleuse erfolgt über eine Ampelanlage. Der Prozess des Aufschleusens dauert etwa 16 Minuten und beinhaltet das Einfahren des Bootes in die Kammer, das Schließen des Untertors und das Füllen der Schleuse durch das Anheben des Obertors. Beim Abschleusen wird das Wasser durch die Entleerungsklappen abgelassen, bevor das Boot die Kammer verlässt.

Die Ruhr und ihre Nebengewässer beherbergen über 30 verschiedene Fischarten, darunter Bachforellen, Barben, Flussbarsche und Rotaugen. Ein besonderer Fokus liegt auf dem Lachs, dessen Rückkehr durch verbessertes Wassermanagement symbolisiert wird.

Leider ist nicht jede Art so robust. Die Quappe, einst häufig in der Ruhr anzutreffen, ist heute vom Aussterben bedroht. Ein groß angelegtes Kooperationsprojekt zielt darauf ab, diese Art in den Gewässern wieder anzusiedeln. Seit 2009 wurden Millionen von Quappen gezüchtet und ausgesetzt, was heute schon erste Erfolge in der Population zeigt.

Die Konstruktion des Fischlifts am Stauwehr Baldeney ist eine Antwort auf die besonderen Herausforderungen, die durch beengte Platzverhältnisse und hohe Stauspiegeldifferenzen von fast neun Metern entstehen. Dieses innovative Fischliftsystem besteht aus zwei vertikal angeordneten Röhren, in denen der Wasserstand zwischen Ober- und Unterwasser durch gezieltes Befüllen oder Entleeren ausgeglichen wird. Jede Röhre hat eine Größe von 2,40 m x 2,40 m und ist mit einem Liftkorb ausgestattet, der sich mit dem Wasserstand nach oben und unten bewegt und die Fische sicher transportiert.

Um sicherzustellen, dass wandernde Fische stets einen zugänglichen "freien" Lift vorfinden, werden die beiden Röhren abwechselnd betrieben. Zunächst müssen die Fische den Einstieg finden, was durch ihre natürliche Orientierung an Leitströmungen erleichtert wird. In Versuchen wurde das ehemalige Rückpumpwerk in unmittelbarer Nähe des Kraftwerks als idealer Standort identifiziert, da die Strömungsverhältnisse hier so ausgelegt sind, dass die Fische in Richtung der Lifte und weg von den Kraftwerksturbinen schwimmen, die ebenfalls durchströmt werden. Die Leitströmungsgeschwindigkeit beträgt 0,7 m/s.

Der Fischlift ist in der Lage, bis zu 1.000 Fische gleichzeitig zu transportieren, wodurch die Durchgängigkeit der Gewässer für die Fischpopulationen verbessert wird und wichtige Laichgebiete oder Nahrungsquellen erreichbar werden. Dieses innovative System ist ein wichtiger Schritt zur Erhaltung und Stärkung der Fischbestände in der Region.

Das Pilotprojekt des Fischlifts erfordert genaue Anpassungen an die saisonalen Verhaltensmuster der Fische. Überwachungskameras und Sonare werden eingesetzt, um die Bewegungen zu überwachen, während eine automatische Fischzählanlage die Populationserholung unterstützt. Der Bau des Fischlifts belief sich auf 5,8 Millionen Euro (ohne Monitoring- und Forschungskosten).

In dieser komplexen Welt des Wassermanagements und Artenschutzes gibt es sogar eine unterhaltsame Anekdote:

Bericht: Jana Wohlfarth, Johanna Raff, Christina Noll

Exkursionen sind für Bauingenieurstudenten (m/w/d) von großer Bedeutung, da sie praxisnahe Einblicke bieten, die über theoretisches Wissen hinausgehen, und das Verständnis für komplexe wasserwirtschaftliche Systeme und deren technische, ökologische und gesellschaftliche Zusammenhänge fördern. Sie ermöglichen Erfahrungen aus erster Hand in der Planung, Umsetzung und den Herausforderungen großer Bauprojekte und bieten Netzwerkmöglichkeiten mit Fachleuten und Verbänden, was zukünftige berufliche Perspektiven erweitert. Zudem regen sie interdisziplinäres Denken an, da Projekte oft Ingenieurwesen, Ökologie und Stadtplanung kombinieren.

Für alle mit noch mehr Interesse an der  ‚Wasserexkursion 2024‘ der HFT Stuttgart oder am Thema Bauingenieurwesen und speziell dem Zukunftsthema Wasser, gibt es auf Instagram noch jede Menge weitere spannende Bilder und Videos.

Social-Media-Team der Wasserexkursion: Tom Leipner, Jan Schmidt, Lydia Sophie Dälken

Ein Dankeschön geht auch dieses Jahr wieder an die LEONHARD WEISS GmbH & Co. KG, die die Exkursionen der Bauingenieure an der HFT Stuttgart wieder mit einem Zuschuss unterstützt hat!

Last but not least – ein großes Dankeschön auch an die Teams des Studienbereichs Bauingenieurwesen sowie der Fakultät Bauingenieurwesen, Bauphysik und Wirtschaft für die Unterstützung bei der Vorbereitung, Durchführung und Nachbereitung der Exkursion. Und für die Postings auf den Social-Media-Accounts der HFT Stuttgart. Super!