Veränderte Randbedingungen erfordern modifizierte Betriebsregeln. Während die güteorientierte Bewirtschaftung von Stauräumen in der Vergangenheit hauptsächlich bei der langfristigen Bewirtschaftung eine Rolle spielte, gewinnt sie in jüngerer Zeit immer mehr auch bei der kurzfristigen Abflusssteuerung als Vorentlastung und während der Hochwasserereignisse an Bedeutung. Dabei soll vor allem die Entlastung aus Horizonten mit geringerer Wasserqualität ermöglicht werden. Gleichzeitig kann es notwendig werden, im Hochwasserfall insgesamt mehr vorzuentlasten und die Entnahmeeinrichtungen mit einzubeziehen. Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich mit den diesbezüglichen Möglichkeiten bei Nutzung vorhandener Entnahmeeinrichtungen und den Anforderungen an bauliche Ergänzungen. Es werden Grundsätze für die Planung, die Berechnung, den Betrieb und die Überwachung sowie Beispiele aus hydraulischer Sicht besprochen.

Eigentümer und Betreiber von Anlgen mit einem großen Gefahrenpotential sind gehalten, den zuständigen Behörden Auskunft über mögliche Folgen eines Störfalles zu erteilen. Für den unwahrscheinlichen Fall des Bruches eines Absperrrbauwerkes können diesbezügliche Informationen erarbeitet werden.

Within the framework of risk assessment and risk management, determination of the failure probability of dams plays an important role. In this paper, the probabilistic approach to hydraulic failure elaborated by the author in the nineties will be developed further and refined. Furthermore, it is shown how the random event “gate failure” can be taken into account when calculating the overtopping probability of barrages. / Im Rahmen von Risikobetrachtungen spielt die Bestimmung der Überflutungswahrscheinlichkeit eine wichtige Rolle. Im vorliegenden Beitrag wird der probabilistische Ansatz, welcher in den neunziger Jahren vom Autor erarbeitet worden ist, weiterentwickelt und modifiziert. Außerdem wird gezeigt, wie das zufällige Ereignis „Versagen von Verschlüssen“ in die Berechnung der Überflutungswahrscheinlichkeit von Stauanlagen einbezogen werden kann.

For the water management the forecast of precipitation is an important input variable for hydrologic models. With a accurate forecast, suitable protection measures, for example dam-predischarges can be initiated on time. However, the precipitation forecast is difficult, because it has a large spatial and temporal variability. This can be seen by the large differences of predicted precipitation height of different forecasts. With a validation of predictions of the COSMO-EU-Model and the radar-based analysis data of RADOLAN a possible optimum warning time shall be found. In addition, different continous verification methods are applied. Additionally, a possible spatial influence of the orography and different general weather situations where analysed. A total of 57 days, with more than 50mm precipitationheight in 24 h were validated in the years from 2006 to 2014. The data refer to five different catchment areas of Saxony which are managed by the State Reservoir Administration of Saxony (LTV). It has been found that at 62% of the validated forecasts not enough precipitation was predicted. The closer in time forecast and precipitation event are, the better is the forecast skill. An optimal earlier forecast time cannot be found under the use of the currently available precipitation forecasts. / Für dieWasserwirtschaft ist die Niederschlagsvorhersage eine wichtige Eingangsvariable für hydrologische Modelle. Mit einer guten Vorhersage können die entsprechenden Schutzmaßnahmen wie z.B. Talsperrenvorentlastungen rechtzeitig eingeleitet werden. Jedoch ist die Vorhersage des Niederschlags schwierig, da er eine große räumliche und zeitliche Variabilität hat. Diese zeigt sich auch in der Variabilität der Niederschlagshöhe zu unterschiedlichen Vorhersageterminen. Mit einer Validierung zwischen Vorhersagen des COSMO-EU-Modells und den radargestützen Analysedaten von RADOLAN für Regenmengen in verschiedenen Talsperreneinzugsgebiet Sachsens soll untersucht werden, ob es einen optimalen Warnzeitpunkt gibt, der gekennzeichnet ist durch eine möglichst frühe gebietsgenaue Niederschlagsprognose, so dass für das Durchführen wasserwirtschaflicher Maßnahmen ausreichend Zeit verbleibt. Um dies einschätzen zu können, werden hier verschiedene kontinuierliche Gütemaße angewandt. Auch ein möglicher räumlicher Einfluss durch die Orographie und der Einfluss verschiedener Großwetterlagen wurde dabei untersucht. Es wurden insgesamt 57 Tage, an welchen mehr als 50 mm Niederschlag in 24 h fiel, in den Jahren 2006 bis 2014 validiert. Die Daten beziehen sich auf fünf Wassereinzugsgebiete Sachsens, die durch die Landestalsperrenverwaltung des Freistaates Sachsen (LTV) bewirtschaftet werden. Dabei hat sich herausgestellt, dass bei 62 % der untersuchten Vorhersagen zu wenig Niederschlag vorhergesagt wurde. Die unterschiedlichen Gütemaße zeigen das erwartete Verhalten, dass je näher der Vorhersagetermin am Ereignis liegt, desto besser das Gütemaß und somit auch die Vorhersage ist. Ein optimaler früherer Vorhersagezeitpunkt kann unter Verwendung der derzeit verfügbaren Niederschlagsprognosen nicht gefunden werden.

Ziel der Arbeit ist die Analyse des Phyto- und Bakterioplanktons in der Talsperre Saidenbach sowie die Identifizierung von Einflussfaktoren auf deren Zusammensetzung. Dazu wurde die mikrobielle Gemeinschaft im Freiwasser von 2013 bis 2015 monatlich in einer Vorsperre sowie an drei Probenahmestellen im Hauptbecken der Talsperre untersucht. Zur Quantifizierung und Differenzierung des Bakterioplanktons wurden Fluoreszenzmikroskopie, Durchflusszytometrie, CARD-FISH, denaturierende Gradienten-Gelelektrophorese, Klonierung und 16S-Amplikonsequenzierung eingesetzt. Die Auswertung der Daten erfolgte durch Korrelations- und Clusteranalysen sowie NMDS unter Einbeziehung hydrophysikalischer und hydrochemischer Parameter, meteorologischer Daten sowie der Daten zur Phytoplanktongemeinschaft. Darüber hinaus wurden Verfahren zum Monitoring typischer Organismengruppen im Pelagial etabliert bzw. auf ihre Eignung hin untersucht: Die spektrofluorometrische Erfassung von Phytoplanktongruppen mit Hilfe einer Tauchsonde wurde anhand mikroskopischer Analysen des Phytoplanktons validiert. Für die Quantifizierung und Differenzierung des autotrophen Picoplanktons (APP) wurde eine durchflusszytometrische Methodik entwickelt und die Resultate ebenfalls anhand mikroskopischer Zählungen überprüft. Die mit der FluoroProbe Sonde (bbe Moldaenke GmbH) ermittelten Chlorophyll-Konzentrationen für vier Algengruppen zeigten im Vergleich zu den mikroskopischen Analysen gute Übereinstimmung für die spektrale Gruppe der Diatomeen (incl. Haptophyceen, Dinophyceen, Chrysophyceen), während für die spektralen Gruppen der Grünalgen (incl. Desmidiaceen), Cyanobakterien und Cryptophyta z.T. deutliche Abweichungen auftraten. Die relative Zusammensetzung des Phytoplanktons wies ebenfalls deutliche Unterschiede zwischen FluoroProbe-Messungen und Mikroskopie auf, die vor allem in einer Überschätzung des Anteils von Grünalgen und einer generellen Unterschätzung von Cyanobakterien anhand der Sondenmessungen bestanden. Ein wesentlicher Vorteil der Sondenmessungen besteht jedoch in der Möglichkeit zur in-situ Aufnahme von Tiefenprofilen. Die Abschätzung der Zusammensetzung und Abundanz des Phytoplanktons in der Wassersäule vor Ort kann zur gezielten Probenahme genutzt werden und ergänzend Informationen zu nicht mikroskopisch analysierten Horizonten liefern. Die Sondenmessungen eignen sich jedoch nicht als Ersatz für mikroskopische Analysen und sollten nicht unabhängig von diesen betrachtet werden. Für die Quantifizierung des APP wurde eine durchflusszytometrische Methodik entwickelt, die im Vergleich zur Mikroskopie präzise Zellzahlen ergab und auch die Anteile phycocyanin- und phycoerythrinhaltiger Picoplankter zutreffend widerspiegelte. Der geringe Zeitaufwand für die durchflusszytometrischen Messungen ermöglicht es, das APP in einer höheren räumlichen und zeitlichen Auflösung zu untersuchen. Die statistische Auswertung in Hinblick auf die erhobenen Umweltparameter zeigte für die Abundanz der Picoplankter in den oberflächennahen Wasserschichten signifikante Zusammenhänge zur Wassertemperatur und dem pH-Wert. Unter den untersuchten Nährstoffen spielte nur die Nitratkonzentration in der Vorsperre und im Unterwasservorbecken eine Rolle. In der bakteriellen Gemeinschaft der Talsperre Saidenbach und der Vorsperre Forchheim wurden als dominante Taxa anhand von Klonierung und 16S-Amplikonsequenzierung typische Süßwasservertreter der jeweiligen Phyla nachgewiesen, z.B. hgcI-clade (Actinobacteria), Limnohabitans (Betaproteobacteria) und C. Pelagibacter (Alphaproteobacteria). Clusteranalysen für DGGE-Profile und 16S-Amplikonsequenzierungsdaten zeigten häufig Ähnlichkeiten der mikrobiellen Gemeinschaft in Vorsperre und Unterwasservorbecken sowie teilweise mit Proben späterer Zeitpunkte aus den weiter stromabwärtsgelegenen Probenahmestellen (S, E). Dies spiegelt möglicherweise einen Längstransport der Arten in der Talsperre wider und bedeutet für die Bewirtschaftung, dass in Vorsperren nicht nur Nährstoffelimination durch gezieltes Phytoplanktonwachstum und –sedimentation stattfindet, sondern sich auch Bakteriengruppen etablieren, die sich bei geeigneten ökologischen Bedingungen auf stromabwärts gelegene Kompartimente der Talsperre ausbreiten können. Die Zusammensetzung des Bakterioplanktons zeigte für einen Teil der Proben jahresübergreifend wiederkehrende saisonale Muster. Vor allem Proben des Jahres 2013 unterschieden sich jedoch deutlich von den entsprechenden Zeiträumen der anderen Jahre, worin sich meteorologische Besonderheiten (verkürzte Frühjahrszirkulation, sommerliches Starkregenereignis) widerspiegeln. Für die untersuchten Umweltparameter wurden in den aufeinanderfolgenden Jahren jeweils verschiedene Zusammenhänge zur Zusammensetzung des Bakterioplanktons festgestellt. Sowohl anhand der 16S-Amplikonsequenzierungsdaten als auch der DGGE-Profile konnten keine jahresübergreifend wirksamen Umweltfaktoren ermittelt werden, was auch auf den kurzen Untersuchungszeitraum von drei Jahren zurückzuführen ist. Vor allem ist aber davon auszugehen, dass im Gewässerökosystem stets mehrere Faktoren zusammenwirken und mehrstufige, z.T. zeitlich verzögerte Beziehungen zwischen den abiotischen und biotischen Komponenten bestehen. Für die Entwicklung der Ökosystemkomponenten spielen vor allem in den meso- und oligotrophen Standgewässern auch durch die Zirkulations- und Schichtungsverhältnisse eine entscheidende Rolle, die derzeit durch klimatische Veränderungen einem starken Wandel unterworfen sind. Die entsprechenden Veränderungen der mikrobiellen Gemeinschaft sind nicht absehbar und sollten in Anbetracht ihrer Stoffwechselleistungen im Gewässer ein wesentliches Element langfristiger Untersuchungen sein. Effiziente Verfahren zur Untersuchung verschiedener Komponenten des Phyto- und Bakterioplanktons können dazu einen wichtigen Beitrag leisten.

Die Studie gibt einen Überblick, wie viel Deich-Pflegeflächen derzeit von Herdenschafbeständen über 100 Mutterschafe in Sachsen bewirtschaftet werden und inwieweit sich die Standortbedingungen in den einzelnen Flussmeistereien unterscheiden. Es wird zusammengefasst, welche Probleme es aus der Sicht der Schäfereien gibt und welche Probleme die Landestalsperrenverwaltung sieht. Redaktionsschluss: 30.04.2015

Dam failures and the following emptying of the reservoir are very seldom. But such catastrophes caused significant damages in the past. The related risk has to consider as high despite the high return period. The paper describes the development of hazard maps showing the dimension of inundation in the downstream region of the dam due to a potential failure. The needed data and possible used software for the dam break flood simulation were discussed. A dam break occurred in the catchment area of the Müglitz river in the Ore mountains during the flood 2002 is described. / Das Versagen einer Talsperre mit einer sich anschließenden Entleerung des Stauraumes ist sehr selten. Jedoch zogen solche Ereignisse in der Vergangenheit immer große Schäden nach sich, so dass trotz der geringen Eintrittswahrscheinlichkeit das Risiko als hoch einzuschätzen ist. Der Beitrag behandelt die Erstellung von Gefahrenkarten, die Auskunft darüber geben, wie groß die zu erwartende Überflutung infolge eines Bruches eines Absperrbauwerkes sein könnte. Dabei soll auf die zu ermittelnden Ausgangsdaten ebenso wie auf die zur Verfügung stehende Software zur Simulation der Ausbreitung von Talsperrenbruchwellen eingegangen werden. Als Fallbeispiel wird auf einen Dammbruch während des Hochwassers 2002 im Einzugsgebiet der Müglitz im Erzgebirge eingegangen.

Im Rahmen wasserwirtschaftlicher Planungen ist eine Vielzahl unterschiedlicher Zielsetzungen zu berücksichtigen. Diese ergeben sich u. a. aus den Vorgaben der EU-Wasserrahmenrichtlinie (EUWRRL), dem Leitbild einer nachhaltigen Landnutzung, dem Hochwasserschutz und der Freizeitnutzung. In der Praxis ist die Umsetzung dieser Ziele eine anspruchsvolle Aufgabe, für die geeignete Hilfsmittel entwickelt werden müssen. Zu diesem Zweck unterstützte die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) für drei Jahre (06/2002 - 06/2005) ein Verbundprojekt zur Entwicklung von „Verbesserten Ansätzen für Wasser- und Stoffstrommanagement in intensiv genutzten kleinen Einzugsgebieten auf der Grundlage von integrierten Nutzen- und Risikobewertungen (wsm300)“.

Das heute als »Revierwasserlaufanstalt Freiberg« bezeichnete System besteht aus einem weit verzweigten Netz aus Röschen wasserführenden Stollen) und Kunstgräben. Bei 70 Kilometern Länge verbindet es insgesamt zehn Teiche miteinander. Die Anlagen entstanden seit dem 16. Jahrhundert zwischen Freiberg und Neuwernsdorf nahe der tschechischen Grenze. Auch heute werden sie noch betrieben. Die Entstehung der Revierwasserlaufanstalt ist eng mit dem Bergbau im Erzgebirge verbunden. Auf dem Titelblatt der Publikationsdatenbank Sachsen als 2. Auflage bezeichnet. Redaktionsschluss: 29.12.2021

The Freiberg Mines Water Management System is a water supply system that has evolved over several centuries. It consists of a widely ramified network of gullets (water-bearing galleries) and water channels, which are altogether about 70 kilometers long and connect ten lakes. Construction of the facilities began in the 16th century between Freiberg and Neuwermsdorf near the Czech border and are still in operation today. Redaktionsschluss: 29.12.2021