Wasserbau: Wasserversorgung bis Hochwasserschutz.

„Wasser ist eine begrenzte Ressource: Es wird zwar nicht weniger, aber auch nicht mehr. Verteilungsgerechtigkeit und Nachhaltigkeit sind bei der Wasserversorgung enorm wichtig“, sagt Professor Franz Nestmann. Der Leiter des Instituts für Wasser und Gewässerentwicklung ist Experte auf den Gebieten Gewässerbau, Strömungsmechanik, Hochwasserschutz und im Integrierten Wasserressourcen-Management (IWRM). 780 Millionen Menschen weltweit leiden unter Trinkwasserknappheit, 2,5 Milliarden verfügen über keine sichere Abwasserentsorgung (WHO/UNICEF 2010). Hier Abhilfe zu schaffen und Lösungsmodelle zu entwickeln, ist laut Nestmann eine der drängenden Aufgaben des Wasserbaus.

Beim Bau eines unterirdischen Höhlenkraftwerks zur Trinkwassergewinnung auf der indonesischen Insel Java ging es Nestmann nicht nur um Lösungskonzepte, sondern um die tatsächliche Installation angepasster Technologien vor Ort. Das Kraftwerk pumpt Wasser aus 200 Metern Tiefe und versorgt damit 75.000 Menschen auch während der mehrmonatigen Trockenperiode mit jeweils bis zu 60 Litern Wasser pro Tag. Während der Trockenzeit herrschte bisher große Wassernot, weil die Niederschläge der Regenzeit durch das poröse Karstgestein im Süden der Insel sehr schnell versickern und über ein unterirdisches Höhlennetzwerk abfließen.

Eigens von Nestmann und seinem Team entwickelte rückwärtslaufende Pumpen fungieren als Turbinen und liefern so auch regenerative Energie zum Antrieb der Förderpumpen. „Wir setzen also auf eine Hightech-Entwicklung von optimierten Lowtech-Maschinen“, erklärt Nestmann. „Bei vergleichbarem Leistungsniveau sind Pumpen robuster, billiger und einfacher zu reparieren als Turbinen. Die Menschen vor Ort sollen in der Lage sein, die Anlage selbstständig zu betreiben und zu warten.“

Das interdisziplinäre KIT-Team im Verbundprojekt „IWRM Indonesien“, zu dem auch Geologen, Felsmechaniker, Baustofftechnologen, Mikrobiologen sowie Experten für Technikfolgenabschätzung gehören, arbeitet derzeit unter anderem an der Sanierung und Optimierung des bestehenden Wasserverteilnetzes sowie in einem Pilotversuch an der Sicherung der Wasserqualität. Da über ein Viertel der Weltbevölkerung ihr Trinkwasser aus Karstgrundwasserleitern bezieht, bildet das gewonnene Wissen eine Grundlage für den Transfer in andere Regionen.

Auch in Deutschland ist nachhaltiger Wasserbau gefragt: etwa an der Elbe bei Geesthacht. Seit 1960 regelt hier ein Stauwerk den Übergang von der tidebeeinflussten Unterelbe zur Oberelbe. Für Wanderfische, wie Lachs, Stör oder Forelle, die ihren Lebensraum im Meer verlassen, um flussaufwärts zu laichen, stellt das Stauwerk ein unüberwindbares Hindernis dar. Hier prüften Nestmann und seine Mitarbeiter die geometrischen und hydraulischen Anforderungen für die Fischaufstiegsanlage, die seit August 2012 in Betrieb ist. Über die Anlage gelangen bis zu 20.000 Fische täglich in ihre Laichgründe.

le/lcp

Die Abteilung Presse stellt gerne den Kontakt zwischen Journalisten und Prof. Franz Nestmann her.