Vorrichtung zum Schutz vor Winderosionsschäden durch gezielte Beregnung

Abstract

 

2.1 In Küsten- und Ufernähe kommt es häufig zu ungewollten Verwehungen im Strand- und Dünenbereich.

2.2 Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die verhindert, dass bei starkem Wind die obersten Schichten der Geländeoberfläche vom Wind erfasst und fortbewegt werden.
Dieses Problem wird durch ein Leitungssystem gelöst, durch welches Wasser auf das umliegende Gelände verteilt wird.
Das Leitungssystem ist mit Messeinrichtungen zur Messung der Windstärke und/oder der Feuchtigkeit, und mit einer Steuerungsvorrichtung verbunden, welche die Menge des zu verteilenden Wassers regelt. Das zu verteilende Wasser kann Ansaugsysteme aus dem Grundwasser oder dem offenen Wasser aus der nächsten Umgebung gewonnen werden.

2.3 Vorteile sind somit, dass die Vorrichtung während der Einwirkung des Windes die Erosion durch die Befeuchtung des umliegenden Materials von Beginn an einschränkt.

Beschreibung

Vorrichtung zum Schutz vor Winderosionsschäden durch gezielte Beregnung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] Durch kräftigere Winde und kargere Vegetation als im Hinterland kommt es in Küsten- und Ufernähe häufig zu ungewollten Abtragungen und Verwehungen im Strand- und Dünenbereich.
Die durch Winderosion verursachten Verwehungen und Materialbewegungen müssen häufig durch Umschichten, Ausbaggern von Flußläufen und Schifffahrtswegen oder Aufsanden beseitigt werden.

[0003] Es ist bekannt, dass versucht wird, die Verwehungen durch Windfangelemente aus Holz, Plastik oder Beton oder durch Befestigungen der Erdoberfläche z.B. mittels Steinen und Bepflanzungen zu vermeiden. (Küste und Küstenschutz in Deutschland, Pablo Lopez, München 1998, Nusser)
Andere Vorschläge die Erosion zu verhindern, werden in DE 4322998 A1, worin verankerte Netze oberflächennahe Materialbewegungen verhindern sollen und in DE 3816271 A1, worin eine Stabilisierung der Oberfläche mittels in den Boden einzubringender Befestigungselemente vorgeschlagen wird, beschrieben. Durch die Beschaffenheit der sandigen Oberfläche sind diese Methoden in Dünenbereichen allerdings wirkungslos.
Nach EP 0 267 034 B1 (DE 37 80 568 T2) wird ein Erosionsschutz für Strände und Dünen vorgeschlagen, bei dem ein Verfahren zum Verdichten von Erosion ausgesetzten Sanddünen (a) das Herstellen einer Mischung aus 65 bis 85 Gew.-Teilen Sandteilchen, 0,5 bis 10 Gew.-Teilen einer wasserlöslichen Verbindung und 0,05 bis 2,0 Gew.-Teilen eines wasserlöslichen Vernetzungsmittel für die gelbildende Verbindung, Rest frisches Wasser oder Meerwasser bezogen auf 100 Gew.-Teile der Mischung und (b) das Spritzen des so gebildeten Composits auf die Düne benutzt wird.

[0004] Weiter ist nach EP 0 706 958 B1 (DE 695 03 735 T2) ein Verfahren zur Behandlung von pulverförmigen Material zur Vermeidung des Austretens von Aersolen und eine Behandlungsvorrichtung zur Anwendung des Verfahrens bekannt.
Die Behandlungseinrichtung ist eine geneigte Sprühfläche, die in regelmäßigen Abständen mit Sprühdüsen versehen ist und auf ein Fahrzeug aufgesetzt ist. Die Neigung der Sprühfläche ist dem zu behandelnden Schüttkegel angepasst. Weiter ist eine Einrichtung zum Regeln des Drucks und der Durchflussmenge vorgesehen, so dass die aufgesprühte Flüssigkeit nur sehr oberflächlich in das den Schüttkegel bildende Material eindringt.

[0005] Durch die Auswirkungen der Winderosion entstehen erhebliche und regelmäßige Aufwände für deren Beseitigung. Außerdem haben die Eingriffe in die Natur negative Auswirkungen auf das vorhandene ökologische System zur Folge. Bekannte bauliche Maßnahmen zum Windschutz und zum Aufhalten der Materialbewegung haben durch ihre Form häufig ästhetische Beeinträchtigungen der Landschaft zur Folge oder sind mit saisonalen Aufwänden für Installation und Abbau verbunden.
Zudem sind die Maßnahmen zur Vermeidung der Winderosion mit funktionellen Unzulänglichkeiten behaftet und werden ihrer Aufgabe nur teilweise gerecht, da die Abtragung und Bewegung von Material zum Zeitpunkt der Wirksamkeit bereits eingesetzt hat und erst nachträglich versucht wird, den Transport des erodierten Materials zu verhindern.
Die Erfindung will hier Abhilfe schaffen.

[0006] Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die unmittelbar verhindert, dass bei starkem Wind die obersten Schichten der Geländeoberfläche vom Wind erfasst und fortbewegt werden.

[0007] Dieses Problem wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, der besagt, dass durch ein Leitungssystem Wasser auf das umliegende Gelände verteilt wird und das Leitungssystem mit ein oder mehreren an sich bekannten Messeinrichtungen zur Messung der Umgebungseigenschaften, insbesondere der Windstärke und der Feuchtigkeit, und mit einer Steuerungsvorrichtung verbunden ist, welche die Menge des zu verteilenden Wassers regelt.
Durch den Unteranspruch wird die Erfindung dahingehend präzisiert, dass das zu verteilende Wasser durch an sich bekannte Ansaugsysteme aus dem Grundwasser oder dem offenen Wasser aus der nächsten Umgebung gewonnen wird.

[0008] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Vorrichtung während der Einwirkung des Windes die Erosion durch die Befeuchtung des umliegenden Materials von Beginn an einschränkt.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die Steuerung in Abhängigkeit von den Umweltbedingungen erfolgt. Insbesondere der Messung der lokalen Windstärke kommt eine wichtige Bedeutung für die Stärke der Erosion und damit der Ermittlung der benötigten Feuchtigkeit der Oberfläche zu. Durch die Messung der Feuchtigkeit kann der erreichte Grad der Befeuchtung ermittelt werden und Aussagen bezüglich Dauer der Befeuchtung und Menge des zu verteilenden Wassers ermittelt werden.
Die Speisung kann durch umliegende natürliche oder künstliche Wasserquellen erfolgen. Durch die örtliche Nähe und die vergleichsweise geringeren Kosten ist eine Gewinnung aus dem Grund-und Schichtenwasser möglich, welches in Dünenbereichen in der Regel nur wenig tiefer als der Wasserspiegel anzutreffen ist. Es besteht ebenso die Möglichkeit des Abpumpens direkt aus dem nahen Gewässer.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der geringen Beeinträchtigung des Landschaftsbildes. Der Betrieb der Vorrichtung ist nur mit einer einmaligen Baumaßnahme während der Installation verbunden.
Durch die Vermeidung von ständigen Oberflächenveränderungen wird außerdem das ökologische System des Strand- und Dünenbereiches geschützt und die Schutzfunktion der Dünen gestärkt.

[0009] Anhand der schematischen Darstellung soll nachfolgend ein Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

[0010] Durch das mit Ziffer 1 gekennzeichnete, fest verlegte Rohrleitungssystem kann Wasser auf das umliegende Gelände verteilt werden, in diesem Falle eine durch Winderosion gefährdete Dünenlandschaft 2. Dies kann mit mehreren günstig angeordneten Ventilen geschehen, die so gebaut sind, dass sie das Wasser möglichst gleichmäßig und weitflächig über ein bestimmtes Gebiet verteilen können.
Die Menge des Wassers kann unter Berücksichtigung der Umweltmesseinrichtung 4 von einer nicht näher dargestellten elektronischen Steuereinheit in Verbindung mit einer Pumpanlage 3 geregelt werden.
Eine Möglichkeit der Wasserversorgung des Systems besteht in der Nutzung des Grundwassers durch geeignete bekannte Ansaugsysteme, hier schematisch dargestellt und mit 5 gekennzeichnet.

[0011] Bei aufkommendem Wind reagiert die Steuereinheit auf einen festgelegten Schwellwert der von der Windmesseinrichtung ständig gelieferten Informationen. Wird dieser Schwellwert überschritten, beginnt die Pumpe, durch die Steuereinheit reguliert, Wasser in das Leitungssystem zu speisen. Das Wasser wird durch die Auslassventile auf der Oberfläche verteilt und befeuchtet den Sand. Durch die damit entstehende höhere Haftung des angefeuchten Sandes wird die Abtragung und Verwehung des Materials vermieden.
Bei der Einstellung der Steuereinheit ist zu berücksichtigen, dass die Haftung des Sandes bei stärkerem Wind höher sein muss, d.h. die Feuchtigkeit des Sandes muss sich auf tiefere Oberflächenschichten ausdehnen. Ebenso ist die schnellere Austrocknung des Sandes bei starkem Wind bei der Festsetzung der Schwellwerte zu beachten.
Bei stärkeren Winden wird auch die Menge des zu verteilenden Wassers entsprechend erhöht.
Der zusätzliche Einsatz eines Feuchtigkeitsmessfühlers ermöglicht weitere Verbesserungen der Reaktion der Steuereinheit auf die realen Umweltbedingungen, z.B. bei gleichzeitigem Auftreten von Regen und starkem Wind.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Schutz vor Winderosionsschäden durch gezielte Beregnung, insbesondere an Dünen, mittels Leitungssystem (1) aus Rohren oder Schläuchen und Pumpenanlage (3), dadurch gekennzeichnet, dass Pumpenanlage (3) nach Maßgabe der ständig gemessenen Windestärke und der ständig gemessenen Feuchtigkeit der Oberfläche des Sandes mittels einer oder mehrerer an sich bekannter Umweltmesseinrichtungen (4) und einer nicht näher dargestellten elektronischen Steuereinheit Wasser auf das umliegende Gelände (2) verteilt und somit die Menge des zu verteilenden Wassers nach Bedarf regelt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zu verteilende Wasser durch an sich bekannte Ansaugsysteme (5) aus dem Grundwasser oder dem offenen Wasser aus der nächsten Umgebung gewonnen wird.

Zeichnung