Gestaltung effizienter Geschiebesammler anhand physikalischer Modellversuche mit Fallbeispiel [Design of efficient sediment traps based on physical experiments with case study]

In den vergangenen Jahren haben Hochwasser im Alpenraum die Notwendigkeit von Schutz-maßnahmen vor allem auch auf lokaler Ebene eindringlich in Erinnerung gerufen. Das große Geschiebetransportpotential von Wildbächen kann zu der Zerstörung ganzer Ortschaften führen falls keine entsprechenden Schutzmaßnahmen errichtet wurden. Eine effiziente Schutz-maßnahme ist der Geschieberückhalt mittels Geschiebesammlern oberhalb von Siedlungs-gebieten. Geschiebesammler bestehen aus einem Rückhaltebecken und einem unterstrom anschließendem Sperrbauwerk mit Durchlassöffnung. Entscheidend für die nachhaltige Funk-tionalität des Bauwerks mit geringem Unterhaltsaufwand ist die Dimensionierung der Durch-lassöffnung, da effiziente Geschiebesammler nicht nur den Geschieberückhalt garantieren sondern auch die Durchgängigkeit des Geschiebes bis zu kleineren Hochwassern ermöglichen. Geschiebesammler, die zu viel Geschiebe zurückhalten verfügen im Hochwasserfall nicht über ihr volles Rückhaltevolumen und benötigen regelmäßige Unterhaltsmaßnahmen in Form von Ausbaggerungen. Hinzu kommt, dass zu kleine Durchlassöffnungen ein Hindernis für die öko-logische Durchgängigkeit von Flüssen darstellen, insbesondere hinsichtlich der Fischpassier-barkeit. Ein generelles Konzept für die hydraulische Gestaltung von Geschiebesammlern existiert nicht und jede Maßnahme benötigt eine individuelle Betrachtung basierend auf der Flusshydraulik, der Gerinnemorphologie sowie den Schutzzielen des Projekts. Im Rahmen der Forschungsarbeit des LCH wird die Beeinträchtigung der Geschiebetransportkapazität durch Sperrbauwerke analysiert, wobei ein Fallbeispiel an der Dranse in Martigny (Wallis, Schweiz) zu der Veranschaulichung der Problematik und Lösungsansätze aufzeigt. Die Eignung passiver Maßnahmen zur Auslösung des ganzen oder teilweisen Geschieberückhalts in Form eines vorgeschalteten Rechens mit breiter Basisöffnung wird anhand eines physikalischen Modells nachgewiesen. Eine rein wissenschaftliche, experimentelle Untersuchung und das Fallbeispiel indizieren eine große Sensibilität des Geschiebetransports auf die Öffnungshöhe von Sperr-bauwerken. Ein sinnvoller Lösungsansatz besteht in der Kombination von Durchlassöffnungen, deren Höhe in einem Rahmen von etwa ±20 % der Ausgangshöhe von den zuständigen Behörden nach Bedarf reguliert werden kann.