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Weimar Open Access

In Baden-Württemberg werden derzeit für ca. 12.500 km Gewässer Hochwassergefahrenkarten erstellt. Hierfür sind umfangreiche hydraulische Berechnungen erforderlich, die es zu optimieren gilt. Bei der Wasserspiegellagenermittlung kommen zumeist eindimensionale Berechnungsverfahren zum Einsatz bei denen die Topografie der Gewässer und Vorländer über Querprofile erfasst werden. Im Rahmen der Hochwassergefahrenkartenerstellung werden diese Querprofile zum einen im Bereich des Gewässers über kostenintensive, terrestrische Vermessung und zum anderen im Bereich der Vorländer über ein digitales Geländemodell (DGM) bestimmt. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Verfahren entwickelt, mit dessen Hilfe die Querprofilerstellung und damit insgesamt die Methodik zur Erstellung der Hochwassergefahrenkarten verbessert werden kann.Das Verfahren ermöglicht es, unter optimaler Ausnutzung sowohl der vorhandenen terrestrischen Vermessungsdaten, als auch des hochaufgelösten digitalen Geländemodells zusätzlich zur vorhandenen Vermessung an beliebigen Stellen Ergänzungsquerprofile zu generieren. Des Weiteren wurde mittels Sensitivitätsanalyse untersucht, welche Auswirkungen eine Verringerung der Anzahl von vermessenen Querprofilen auf die Wasserstände haben.

Die Beschreibung und Modellierung des Baugrundes erweist sich aufgrund seiner Genese als schwierig. Diese Tatsache soll am Beispiel eines Gründungsentwurfs, durch die Gegenüberstellung zweier unterschiedlicher Modellansätze demonstriert werden. In diese Betrachtung gehen zum einen "Subjektive Schätzungen" und zum anderen "[Geo]Statistische Baugrundmodelle" ein. Die Bemessung erfolgt anhand einer identischen Ausgangsdatenbasis. Im Ergebnis zeigen sich große Abweichungen zwischen beiden Modellansätzen, die sich auf unterschiedlichen Umgang mit den streuenden Baugrundkenngrößen zurückführen lassen. Die streuenden Baugrundkenngrößen werden bei den "Subjektiven Schätzungen" durch einen einzigen, ungünstig wirkenden Kennwert repräsentiert, der die Eigenschaften eines Homogenbereichs beschreibt. Bei den "[Geo]Statistischen Baugrundmodellen" werden die Baugrundkenngrößen in ihrer Streubreite erfasst, ausgewertet und mit der Monte-Carlo-Simulation in der Grenzzustandsfunktion berücksichtigt.

Für die Bemessung und qualitative Einstufung innerstädtischer Knotenpunkte stehen verschiedene Werkzeuge und Verfahren zur Verfügung. Das Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (HBS) enthält einfach zu hand­habende Standardverfahren. Alternativ kann die Bemessung mit mikroskopischen Verkehrsflusssimulationen erfolgen, deren Erstellung jedoch sehr aufwändig und dadurch fehleranfällig ist. Um die nachteilige Komplexität der Simulationsmodelle zu umgehen, sollen standardisierte Modelle zu einer Verringerung des Arbeitsaufwands beitragen. In der vorliegenden Arbeit wird untersucht, inwieweit dem Simulationswerkzeug WebSimTra mit seinen Vereinfachungen und Beschränkungen trotzdem Zweckmäßigkeit, Korrektheit und Benutzerfreundlichkeit bescheinigt werden kann. Das Ziel der Arbeit besteht in der Herleitung einer nachvollzieh­baren Bewertung dieser Online-Simulation, wobei die Berechnungsverfahren des HBS als Vergleichsgrundlage dienen. Die Prüfung der Online-Simulation hinsichtlich der genannten Merkmale durch einen Vergleich mit dem Bemessungsverfahren des HBS setzt die Beschäftigung mit den theoretischen Grundlagen beider Verfahren voraus. Aus diesem Grund steht am Beginn der Arbeit ein Überblick über die verschiedenen Verkehrsflussmodelle, auf einzelne Theorien wird detailliert eingegangen. In einem weiteren Abschnitt wird erläutert, wie diese theoretischen Modelle in den zu unter­suchenden Bemessungsverfahren Anwendung finden. Im Anschluss daran werden Kriterien definiert, die geeignet sind, die Zweckmäßigkeit, Benutzerfreundlichkeit und Korrektheit der Online-Simulation widerzuspiegeln. Anhand des aus diesen relevanten Kriterien zusammengestellten Katalogs erfolgt am Ende der Arbeit die Bewertung der Bemessungswerkzeuge. Im darauf folgenden Abschnitt werden aus der Vielzahl von Knotenpunkten im Stadtgebiet Weimar zehn ausgewählt, die aufgrund ihrer Eigen­schaften für die Untersuchung des Knotenpunkttyps Kreisverkehr geeignet erscheinen. In einem ersten Schritt ist die Beschaffung und Aufbereitung von Verkehrsstärkezahlen notwendig. Liegen die Knoten­strommatrizen für alle Auswahlknoten vor, erfolgt die eigentliche Bemessung der Auswahlknoten mit den Verfahren des HBS und der Online-Simulation. Der letzte Abschnitt umfasst die Bewertung der Bemessungsverfahren anhand des Kriterienkatalogs sowie eine Diskussion der erzielten Ergebnisse.

Zielstellung: Im Rahmen von Verkehrswegebauprojekten werden häufig Dämme aus Felsbruchmaterialien hergestellt. Solche Materialien weisen in der Regel einen hohen Anteil an Steinen und Blöcken auf. Dieses Größtkorn muss zerkleinert werden, um eine hohlraumarme Verdichtung gewährleisten zu können und damit spätere Sackungen durch Verlagerung der Gesteinsblöcke auszuschließen. Die diesbezüglichen Vorgaben der ZTVE-StB sind einzuhalten. Über die eingesetzte Verdichtungstechnologie lassen sich Gesteine bis zu bestimmten maximalen einaxialen Druckfestigkeiten auf entsprechende Korngrößen zertrümmern. Der Unternehmer muss entscheiden, ob mit einer gewählten Verdichtungstechnologie das Felsbruchmaterial ausreichend stark zertrümmert wird, um die Vorgaben zu erfüllen. Gleichzeitig darf der Feinkornanteil durch den Zertrümmerungsvorgang nur geringfügig ansteigen, um den Anforderungen bezüglich Durchlässigkeit und Frostempfindlichkeit gerecht zu werden. Die geforderten Tragfähigkeiten und Dichten müssen sichergestellt sein. Aufgrund fehlender Vergleichsuntersuchungen ist die Beurteilung der geeigneten Verdichtungstechnologie meist problematisch. Größenordnungen und Leistungsansätze können dadurch falsch eingeschätzt werden. Ziel dieser Diplomarbeit ist die Untersuchung der Beziehung zwischen Festigkeit und Zertrümmerung von Felsbruchmaterial in Abhängigkeit der eingesetzten Verdichtungstechnologie. Es soll untersucht werden, inwieweit vorhandene Steine und Gesteinsblöcke durch Verdichtungsvorgänge eine Zertrümmerung erfahren und welche Auswirkungen das auf die Korngrößenverteilung, insbesondere auch hinsichtlich des Feinkornanteils, hat. Ein Zusammenhang zu den erreichten Tragfähigkeiten und Dichten soll hergestellt werden. Dadurch kann die geplante Verdichtungstechnologie im Bezug auf ihre Wirksamkeit besser eingeschätzt und gegebenenfalls optimiert werden. Die Beurteilung von Leistungsansätzen und Kosten im Rahmen der Angebotserarbeitung wird somit deutlich vereinfacht.

Durch die Oberflächenabdichtung einer Deponie sollte im Idealfall gerade so viel Wasser infiltriert werden, wie der Abfallkörper zur Umsetzung / Vergärung benötigt. In der Diplomarbeit wurden die Möglichkeiten einer Bilanzierung aufgezeigt. An einem konkreten Beispiel, einer Deponie der Landeshauptstadt Wiesbaden, wurde versucht, die zulässige Infiltration durch Auswertung verfügbarer Daten abzuschätzen. Anschließend wurden mögliche Oberflächenabdichtungssysteme behandelt.