The statistical evaluation of flood records requires long data series to extrapolate reliable peak discharges and related recurrence intervals. Often the records are extended with historical information concerning the water level. As the distribution functions are usually fitted to the discharge values historic stage-discharge-relations must be found to convert these values. Regarding the Elbe river at the Dresden gauge the history of a water course and its morphology is investigated. Using the former flow cross sections water profile calculations are carried out yielding different stage-discharge-curves for each historic period. Checking the flood stages since 1501 A.D. and the related peak discharges, resulted in reduced discharge values. The new peak discharge values allow an update of the flood records as well as recurrence periods and lead to the result that e.g. the 2002 flood seems to have a recurrence period three times longer than it was assumed up to now.

Eine der wichtigsten nuklearen Prozesse stellt der Neutroneneinfang dar. In der kosmischen Nukleosynthese (s-Prozess) schwerer Elemente werden Kerne mit Massenzahlen größer als die von Eisen (A = 56) produziert, welche durch Kernfusion nicht produziert werden können. Dabei fängt ein Kern ein Neutron ein, wird durch die frei werdende Bindungsenergie angeregt und kann sich anschließend unter Aussenden von Photonen (Gamma-Quanten) wieder abregen. Aus der Abregung über Gammastrahlung können Rückschlüsse auf die Struktur des aktivierten Nuklids gezogen werden. Im Rahmen dieser Arbeit werden die ausgesendeten Photonen des angeregten Elements 78Se, welches durch Neutroneneinfang an 77Se am Reaktor des Instituts Laue-Langevin in Grenoble, Frankreich produziert wurde, näher untersucht. Dazu mussten zunächst Effi zienzkalibrierung und Addback-Korrekturen vorgenommen werden. Im Anschluss konnten mit Hilfe des EXILL-Multidetektoraufbaus Koinzidenzbeziehungen mehrerer aufeinander folgender Photonen untersucht und in einem Niveauschema zusammengefasst werden. Mit Hilfe der Winkelverteilung konnten diversen Zuständen Spins zugeordnet werden. Des Weiteren wurden die Ergebnisse einer Simulation von Gammakaskaden (DEX) und eines Photonenstreuungsexperiments am Elektronenbeschleuniger ELBE des HZDR mit den in Grenoble aufgenommenen experimentellen Daten verglichen.

The advantages of contemporary particle injectors are high bunch charges and good beam quality in the case of normal conducting RF guns and increased repetition rates in the one of DC injectors. The technological edge of the concept of superconducting radio frequency injectors is to combine the strengths of both these sides. As many future accelerator concepts, such as energy recovery linacs, high power free electron lasers and certain collider designs, demand particle sources with high bunch charges and high repetition rates combined, applying the superconductivity of the accelerator modules to the injector itself is the next logical step. However, emittance compensation — the cornerstone for high beam quality — in case of a superconducting injector is much more challenging than in the normal conducting one. The use of simple electromagnets generating a solenoid field around the gun’s resonator interferes with its superconducting state. Hence, it requires novel and sophisticated techniques to maintain the high energy gain inside the gun cavity, while at the same time alleviating the detrimental fast transverse emittance growth of the bunch. In the case of the ELBE accelerator at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, a superconducting electron accelerator provides beam for several independent beamlines in continuous wave mode. The applications include IR to THz free electron lasers, neutron and positron generation, to Thompson backscattering with an inhouse TW laser, and hence, call for a flexible CW injector. Therefore, the development of a 3.5 cell superconducting electron gun was initiated in 1997. The focus of this thesis lies on three approaches of transverse emittance compensation for this photoinjector: RF focusing, the installation of a superconducting solenoid close to the cavity’s exit, and the introduction of a transverse electrical mode of the RF field in the resonator. All three methods are described in theory, examined by numerical simulation, and experimentally reviewed in the particular case of the ELBE SRF Gun II at HZDR and a copy of its niobium resonator at Thomas Jefferson National Laboratory, Newport News, VA, USA.

Moderne Experimente in der Kurzzeitphysik erfordern eine hochpräzise Synchronisation der beteiligten Strahlungsquellen, um dynamische Prozesse und atomare Strukturen aufzulösen. Die Komplexität und räumliche Ausdehnung einer linearbeschleuniger-getriebenen Strahlungsquelle wie ELBE verlangt nach neuen Konzepten, um die anspruchsvollen Anforderungen zu erfüllen. Kernbestandteile der vorliegenden Arbeit sind die Konzeption, der Aufbau und die Inbetriebnahme eines gepulsten optischen Synchronisationssystems zur Verteilung eines Phasenreferenzsignals. Dieses System bildet eine wesentliche Grundvoraussetzung für wissenschaftliche Experimente mit einer Auflösung im Bereich von wenigen zehn Femtosekunden. Darüber hinaus wurde der Prototyp eines Ankunftszeitmonitors am ELBE-Beschleuniger entwickelt und charakterisiert. Mit diesem Diagnoseelement wurden erstmals Messungen der Elektronenpulsankunftszeit mit einer Auflösung von wenigen Femtosekunden am ELBE-Strahl möglich. Die implementierte Datenanalyse erlaubt einzelpulsaufgelöste Messzyklen mit bisher unerreichter spektraler Bandbreite am kontinuierlichen (CW) Elektronenstrahl. Ferner wurde eine Methode zur Datenerfassung entwickelt, die unter Verwendung der Lockin-Technik besonders rauscharme Messungen hervorbringen kann. Abschließend wurde der ELBE-Beschleuniger hinsichtlich Ankunftszeit und Energiestabilität umfassend untersucht. Dabei wurden die erweiterten Möglichkeiten, die ELBE als CW-Beschleuniger bietet, ausgeschöpft. Der Fokus lag besonders auf der spektralen Analyse der Störungen bei verschiedenen Kompressionszuständen der Elektronenpulse. Diese methodische Untersuchung wurde sowohl für den thermionischen Injektor als auch für die supraleitende Fotoelektronenquelle durchgeführt. Die präsentierten Messergebnisse ermöglichen ein erweitertes Verständnis für die wirkenden Störmechanismen während der Elektronenpulspropagation und stellen den Ausgangspunkt für systematische Verbesserungen der Strahlqualität dar. Ein beschriebener Grundlagenversuch belegt, wie der ELBE-Elektronenstrahl in Zukunft aktiv stabilisiert werden kann, um die erforderliche Zeitauflösung zu erreichen. Intrinsische Strahlinstabilitäten können dadurch signifikant reduziert werden.

The diploma thesis analyzes evolution of shipping on Elbe in 1948 -- 1964. It is focused especially on position of Elbe in state transport infrastructure. It evaluates Czechoslovakian external shipping on Elbe, projects for navigations on Elbe and innovations in shipping on Elbe. It deals with nationalization of company Československá plavba labská, creation of monopole and connection of Československá plavba labská and Československá plavba oderská. Part of work is focused on comparison of performance and other indicators of Československá plavba labsko-oderská and Československá plavba dunajská and comparison of goods transferred by ship, rail and road transport. Work also deals with evolution of structure of transported goods and reasons for its change.

In August 2002 a heavy rainfall event lasting more than two days occurred in Saxony/Germany. This led to extreme flash floods and extreme high water levels in some left tributaries of the river Elbe in the Ore mountains (Erzgebirge). Much damage occurred: houses and bridges were destroyed, much sediment moved and a dam broke. About 20 people died. Immediately after the event a mapping exercise of all damages arising from the flood was compiled. The hydrologic and hydraulic processes during the flood were analysed. This analysis included the genesis of the flood, the flood routing, the erosion, plain bed load transport and the sedimentation. The analysis of such an extraordinary event can help us learn how to prevent flood damages in the future.

The statistical evaluation of flood records requires long data series to extrapolate reliable peak discharges and related recurrence intervals. Often the records are extended with historical information concerning the water level. As the distribution functions are usually fitted to the discharge values historic stage-discharge-relations must be found to convert these values. Regarding the Elbe river at the Dresden gauge the history of a water course and its morphology is investigated. Using the former flow cross sections water profile calculations are carried out yielding different stage-discharge-curves for each historic period. Checking the flood stages since 1501 A.D. and the related peak discharges, resulted in reduced discharge values. The new peak discharge values allow an update of the flood records as well as recurrence periods and lead to the result that e.g. the 2002 flood seems to have a recurrence period three times longer than it was assumed up to now.

Im Rahmen des Forschungsverbundvorhabens „Veränderung und Management der Risiken extremer Hochwasserereignisse in großen Flussgebieten – am Beispiel der Elbe“ wurden verschiedene Handlungsstrategien zur Verringerung potenzieller Hochwasserrisiken unter Berücksichtigung des Klimawandels untersucht. Risiko wird als Produkt aus Schaden und Eintrittswahrscheinlichkeit definiert. Eine Möglichkeit zur Minderung des Risikos infolge von Hochwasserereignissen besteht demnach in der Beeinflussung der Eintrittswahrscheinlichkeit bzw. aus wasserwirtschaftlicher Sicht des damit einhergehenden Hochwasserabflusses. Der vorliegende Beitrag zeigt Möglichkeiten der Hochwasserscheitelabsenkung mithilfe potenzieller, gesteuerter Flutpolder an der Elbe als Reaktion auf eine mögliche Erhöhung der Hochwasserrisiken infolge des Klimawandels auf. Diesbezüglich werden die angewendeten Modelle zur numerischen Berechnung der hydrologischen und hydraulischen Verhältnisse, die Auswahl von Standorten, wasserbauliche Grobkonzeptionen sowie Besonderheiten bei der Bemessung potenzieller Flutpolder an der Elbe erläutert. / As part of the integrated research project “Changes and management of risks of extreme flood events in large river basins – the example of the Elbe River”, various strategies to reduce potential flood risks, including climate change considerations, have been investigated. Risk is defined as a product of injury and probability of occurrence. With regard to hydraulics, one way to reduce the risk resulting from floods is to manage the discharge during the flood’s peak. This paper introduces the possibility of managing flood peak reduction using controllable flood polders along the Elbe in response to the possible risk of increased flooding due to climate change. The numerical models used to calculate the hydrological and hydraulic conditions are explained, alongside discussion of the site selection and preliminary hydraulic designs for potential flood polders.

Im Bericht wird der Stand der Umsetzung der Aalmanagementpläne für die Flusseinzugsgebiete der Elbe und Oder im Freistaat Sachsen dargestellt. Im Jahr 2015 wurde im Rahmen des Projektes ein neuartiges Fischschutzsystem für den Aalabstieg installiert. Die Funktionskontrolle bestätigte die sehr gute Eignung des innovativen Abstiegssystems. Dieses wurde inzwischen an drei weiteren Standorten von Wasserkraftanlagen in Sachsen eingebaut. Das Aalabstiegssystem kann helfen, die Ziele der EU-Aal-VO und der daraus abgeleiteten Managementpläne zu erreichen. Die Ergebnisse der Funktionskontrolle sind dem Projektbericht als Anlage beigefügt.

Von der Quelle im Riesengebirge bis zur Mündung in die Nordsee sind entlang der Elbe zahlreiche Schleusen, Wehre, Wasserwerke, Pegel und Hochwassermarken zu entdecken. Die Bauwerke und Sehenswürdigkeiten werden in der Broschüre kurz beschrieben und sind anhand skizzierter Karten leicht zu finden. Für Ausflüge und Radtouren entlang der Elbe ist sie ein informativer Reisebegleiter.