Verschlammung und Verlandung von Stauseen und Talsperren

'Last century was used to build reservoirs. This one will be used to solve sediment problems.‘
World Bank

Warum Staugewässer verschlammen, welche Folgen entstehen und wie sich Sedimentablagerungen reduzieren lassen.

Stauseen, Talsperren und Speicherbecken unterliegen einem natürlichen Sedimentationsprozess. Flüsse und Zuflüsse transportieren Sand, Schluff und weitere Feststoffe in die Gewässer. Durch die verringerte Fließgeschwindigkeit im Staubereich setzen sich diese Partikel am Gewässergrund ab. Mit der Zeit können erhebliche Sedimentablagerungen entstehen. Die Folge: Das nutzbare Stauraumvolumen nimmt ab und die langfristige Funktion des Staugewässers kann beeinträchtigt werden. Hülskens Sediments entwickelt Lösungen, um dieser Verschlammung und Verlandung entgegenzuwirken und Staugewässer langfristig zu bewirtschaften.

Warum verschlammen Stauseen und Talsperren?

Die Verschlammung eines Stausees entsteht durch die Ablagerung von Sedimenten, die über Zuflüsse in das Gewässer gelangen. Beim Eintritt in den Staubereich verringert sich die Fließgeschwindigkeit. Die Transportkraft des Wassers nimmt ab, sodass sich Feststoffe am Gewässergrund absetzen.

Sedimenteintrag durch Flüsse und Zuflüsse

Die Menge und Zusammensetzung der eingetragenen Sedimente hängen unter anderem von Einzugsgebiet, Niederschlag, Bodenerosion, Landnutzung und Abflussverhalten ab.

Sedimentablagerungen durch Staubauwerke

Staumauern und andere Querbauwerke verändern die natürlichen Transportbedingungen. Während sich oberhalb des Bauwerks Sedimente ansammeln, kann im Unterwasser ein Sedimentdefizit entstehen.

Zunehmende Verlandung über die Betriebsdauer

Ohne geeignete Maßnahmen kann sich die Sedimentschicht über Jahre und Jahrzehnte vergrößern. Die Geschwindigkeit der Verlandung ist von Gewässer zu Gewässer unterschiedlich.

Welche Folgen hat die Verschlammung eines Stausees?

Sedimentablagerungen beeinflussen sowohl die technische Nutzung als auch die ökologische Funktion eines Staugewässers.

Verlust von nutzbarem Stauraum

Durch die zunehmende Sedimentation verringert sich das verfügbare Speichervolumen. Dies kann sich auf Trinkwasserbevorratung, Wasserkraftnutzung, Pegelregulierung und Hochwasserschutz auswirken.

Beeinträchtigung technischer Anlagen

Sedimentablagerungen können Einlaufbauwerke, Entnahmevorrichtungen und andere wasserbauliche Einrichtungen beeinträchtigen. Zusätzlich kann ein erhöhter Sedimenteintrag zu Verschleiß an technischen Anlagen führen.

Veränderungen im Gewässerökosystem

Die Unterbrechung des natürlichen Sedimenttransports kann Auswirkungen auf Gewässerstruktur, Lebensräume und die ökologische Durchgängigkeit haben.

Wie lässt sich ein verschlammter Stausee reinigen?

Zur Entschlammung und Entsedimentierung stehen unterschiedliche Verfahren zur Verfügung. Welche Methode geeignet ist, hängt unter anderem von Sedimentmenge, Gewässertiefe, Schadstoffbelastung, Anlagenbetrieb und Umweltanforderungen ab.

Klassische Entschlammung durch Ausbaggern

Bei der konventionellen Entsedimentierung wird abgelagertes Material beispielsweise mit Nassbaggertechnik aufgenommen. Anschließend erfolgt je nach Materialbeschaffenheit die Entwässerung, Verwertung oder Entsorgung.

Sedimentumlagerung innerhalb des Gewässers

Unter geeigneten Bedingungen kann Sediment innerhalb des Gewässers umgelagert werden. Die Auswirkungen auf Gewässerökologie und Betriebsfunktionen müssen dabei berücksichtigt werden.

Kontinuierlicher Sedimenttransfer

Mit dem patentierten ConSedTrans®-Verfahren bietet Hülskens Sediments eine Möglichkeit, geeignete Sedimente kontrolliert in das Unterwasser weiterzugeben. So kann der Stauraum entlastet werden, ohne das Material zwangsläufig aus dem Gewässersystem zu entfernen.

Was kostet die Entsedimentierung eines Stausees?

Die Kosten hängen insbesondere von der Sedimentmenge, Materialbeschaffenheit, Zugänglichkeit, gewählten Technik, Transportentfernung und den Entsorgungsanforderungen ab. Auch die Frage, ob Sedimente verwertet, deponiert oder kontrolliert weitertransportiert werden können, hat erheblichen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit. Eine fundierte Voruntersuchung bildet deshalb die Grundlage für einen wirtschaftlichen Variantenvergleich.

Verschlammung langfristig reduzieren

Eine einmalige Entschlammung löst das Problem nicht zwangsläufig dauerhaft. Solange Sedimente in das Staugewässer eingetragen werden, setzt sich der Sedimentationsprozess fort. Ein langfristiger Sedimentmanagementplan berücksichtigt daher sowohl bestehende Ablagerungen als auch zukünftige Sedimenteinträge.

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