Alles fließt! Wasserwirtschaft und Wasserbau

Wasser wird – vielfach – als das „weiße Gold“ der Alpen bezeichnet. Der Wasserreichtum ist für die vielfältige Nutzung als Trinkwasser, landwirtschaftliche Bewässerung, Wasserkraft und – bedingt – auch als Transportmedium wesentlich und macht folglich den Wohlstand und die Lebensqualität einer Region aus. Auf der anderen Seite wird das Wasser immer wieder auch zur Gefahr. Temporär extreme Wassermassen bedrohen den Siedlungsraum, bedingen geotechnische Gefahren und zerstören unsere gebaute und gelebte Infrastruktur.

Es kommt nicht von ungefähr, dass die Kontrolle über das Wasser in allen Hochkulturen – ob im Positiven als Wasserversorgung oder im Negativen zur Abwehr seiner reißerischen Wirkungen – eine überaus wichtige Stellung einzunehmen vermochte. Diese kulturelle Stellung des Wasserbaus für unsere Zivilisation stellt der deutsche Wasser-Bauingenieur und Hamburger Hochschullehrer Bernd Zuppke heraus:

Wohl kaum eine zweite Disziplin des Bauingenieurwesens ist so eng mit der Geschichte der Zivilisation verbunden wie der Wasserbau. So hatten die Hochkulturen des Altertums am Euphrat, Tigris, Nil und Indus die Anlage von weitläufigen Bewässerungssystemen mit beeindruckenden Stauwerken und Kanälen zur Voraussetzung. So mussten für die Schaffung von Rom als dem Mittelpunkt der damaligen Welt die Sümpfe des Tiber trockengelegt werden und wurden für die Versorgung der Bevölkerung mit Trinkwasser bereits 300 v.Chr, hunderte von Kilometern Leitungsrohre und Aquädukte zur Heranführung von Quellwasser geschaffen.

Die Anlage des noch heute bekannten Abwassersammlers, der Cloaca maxima mit 3 m Breite und 4 m Höhe, war schon 600 v.Chr. eine unabdingbare Voraussetzung für die Existenz einer solchen Stadt. In Mitteleuropa ließ Karl der Große einen Verbindungskanal zwischen dem Rhein und der Donau graben, ein Vorhaben, das jedoch vor seiner Vollendung aufgegeben wurde. In China entstand der Kaiserkanal mit 1600 km Länge, der noch heute benutzbar ist. Bis zur Erfindung der Dampfmaschine war neben dem Wind die Wasserkraft die einzige mechanisch nutzbare Antriebsquelle.

Bernd Zuppke: „Hydromechanik im Bauwesen“, Bauverlag, Wiesbaden und Berlin 1992

Die Entwicklung der römischen Zivilisation und die Heranbildung eines Weltreiches in einem mediterranen und teilweise trockenen Klima hing wesentlich mit zwei Bedingungen zusammen: Der Bau effizienter Handelswege zum Verfügbarmachen und Vertreiben landwirtschaftlicher Produkte, die ganzjährig (!) befahren werden konnten, sowie die Kanalisation des Wassers für zivile und landwirtschaftliche Zwecke[i]. Beide Bedingungen hängen wesentlich von Leistungen in den Ingenieurswissenschaften ab, nämlich vom Bau von Straßen, Brücken und Aquädukten und dem entsprechenden bautechnischen Wissen.

Das kulturelle Wissen rund um das Wasser sowie die Kulturtechnik im Umgang mit der Ressource Wasser bedingt auch heute noch unsere Lebensqualität. Ohne Wasser gibt es weder Leben noch Landwirtschaft. Ohne effizienten Schutz vor dem Wasser kann sich andererseits auch kein Leben einstellen. Dabei geht es nicht nur darum, Wasser in ausreichenden Mengen zur Verfügung zu stellen, sondern dieses effizient und sparsam zu bewirtschaften und die Wasserqualität zu erhalten. Mit der Mehrzweckaufgabe Wasserkraft wird heute versucht, vielfältige Anforderungen an das Wasser gleichzeitig und sorgsam zu erfüllen.

Dass „alles fließt“ (panta rhei) ist und bleibt die wesentliche Erkenntnis in der Wasserwirtschaft und im Wasserbau. Letztlich basiert der Weg des Wassers auf der Energiegleichung, wonach die Strömungsenergie, bestehend aus Geschwindigkeit, Druck und geodätischer Höhe, idealisiert konstant ist.

Die Energie des Wassers, die sich aus der Lage oder potenziellen Energie ergibt, wandelt sich in eine hydromechanische Druckkraft oder – wo die Bewegung ermöglicht und zugelassen wird – in Geschwindigkeitsenergie um. Basierend auf diesem Prinzip erfolgt die Bewässerung als ein faszinierendes mechanisches „Spiel“ der energetischen Bestandteile der Strömugsenergie.

Bild von junk251 auf Pixabay

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2 Kommentare zu „Alles fließt! Wasserwirtschaft und Wasserbau

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