Vom Projekt zur Aufgabe - izw.baw.de Projekt zur... · Intranet - Beratungsvielfalt ... Vom Projekt zur Aufgabe ... Ausbau des Seekanals Warnemünde 2010 2014 ab 2015 JadeWeserPort

Hamburg, 14. Juni 2016

Vom Projekt zur Aufgabe

Dr. Frank Kösters

BAW Kolloquium

Beratungsvielfalt der BAW für WSV und BMVI

Wasserbau im Küstenbereich

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1. Neues Auftragsmanagement

2. Übersicht laufender Arbeiten für

GDWS und WSV

• Projektportfolio

• Beispiele

Projekte und Aufgaben

Vom Projekt zur Aufgabe - Beratungsvielfalt der BAW für WSV und BMVI | Frank Kösters

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Projekte aus dem Bundesverkehrswegeplan-

Entwurf für die Bundeswasserstraßen

fest disponiert / laufend

vordringlicher Bedarf

Projekte

z.B. auf Grundlage des

Bundesverkehrswegeplans

- Beseitigung von Engpässen im

Kernnetz bis 2030 („Ausbauvorhaben“)

Aufgaben

z.B. im Rahmen der Beratung der WSV

- Sedimentmanagement Elbe

- Masterplan Ems 2050

Vielzahl von Projekten und

Beratungsaufgaben der BAW für die WSV

und das BMVI

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Auftragsmanagement - Neukonzeption

Quelle: BAW (2016): Das neue Auftragsmanagement der BAW - Hintergrund und praktische Bedeutung für die WSV, verfügbar im WSV

Intranet


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Auftragsmanagement - Auftragsliste der BAW (K2 / K3)


Seite 4 14.6.2016

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Laufende WSV-

Aufträge der BAW

Referate K2 und K3 mit

Aufwandsschätzung für

2015 / 2016

Nicht enthalten sind

u.a. FuE Aufträge und

Drittmittelprojekte

Auftragsmanagement - Auftragsliste der BAW (K2 / K3)


Seite 5 14.6.2016

Auftragsnr. BAW SAP-Kurztext BAW Aufwand

B3955.02.10.10048 Weser: PFV Außen- und Unterweser 11908.96

B3955.02.33.10159 Elbe: WSS - Addierte Begegnungsbreiten 5636.83

B3955.03.10.10217 Elbe: Zusatzuntersuchung Verf. BVerwG 3657.65

B3955.03.10.10208 Ems: Außenemsvertiefung 2112.5

B3955.03.12.10234 Ems: Masterplan 2050 2587.15

B3955.02.33.10127 Elbe: Tidefahrplan - Validierung 2315.3

B3955.03.10.10222 Elbe: Dialogprozess 1386.82

B3955.02.33.10104 WSS: Schiffsführungssimulation

B3955.03.10.10218 Trave: Aufbau Strandwallinsel Priwall

B3955.02.12.10087 WSS: Beratung schiffsdyn. Untersuchungen

B3955.03.12.10224 Helgo: Voruntersuchung wg. Hafenunruhe

B3955.02.12.10165 Eider: Beratung Uferschutz

B3955.03.05.10219 Systemzustände für WSV-Gewässerkunde

B3955.03.06.10000 Elbe: Baggergutunterbringung

B3955.02.33.10175 WSS: Hydrodynamik Seelotsen-Fortbildung

B3955.02.33.10167 Elbe: Lotsenanleger Brunsbüttel

B3955.02.10.10106 NOK Oststrecke - Beratung im PFV

B3955.02.33.10168 Elbe: Beweissicherung FAP

B3955.02.12.10131 WSS: QS Seelotsenaus- und fortbildung

B3955.02.12.10125 WSS: Havariekommando: Beratung SFS

B3955.02.10.10145 Seekanal Warnemünde - Umweltuntersuchung

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Beratung und Gutachten für große Bauvorhaben

Beratung im Rahmen der Unterhaltung

Beratung für Bauwerke und Strombau

Durchführung / Begleitung von Sondermessungen

Beratung zur Leichtigkeit des Schiffsverkehrs

Beratung zur Sicherheit des Schiffsverkehrs

Projekte im Rahmen von Forschung und Entwicklung

Projektportfolio


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Beratung und Gutachten für große Bauvorhaben, z.B.

- Wasserbauliche Gutachten für die Engpassbeseitigung

(„Ausbauvorhaben“) für Elbe, Weser, Ems, NOK, Seekanal

Rostock-Warnemünde

Projektportfolio


Seite 7 14.6.2016

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Engpassbeseitigung – Übersicht aktueller Vorhaben


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Hintergrundkarte zeigt die Schiffsdichte auf Basis von AIS-Signalen, Quelle: GeoSeaPortal, BSH

14.6.2016

Hamburg

Bremen

Bremerhaven

Emden

Ems Weser

Elbe

NOK Rostock

Fahrrinnenanpassung

Unter- und Außenelbe

Fahrrinnenanpassung

Unter- und Außenweser

Vertiefung Außenems

bis Emden

Ausbau Oststrecke

NOK

JadeWeserPort

Offshore Terminal

Bremerhaven

Seekanal Rostock

Warnemünde

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Engpassbeseitigung – Übersicht aktueller Vorhaben


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Zeitplan

Plangenehmigungsverfahren – Maßnahme

Projektstart (URE/Machbarkeit) Scoping

BAW Gutachten Erörterung PFB

Um-setzung

Beweis-sicherung

Fahrrinnenanpassung von Unter- und Außenelbe 2000 2004 2006 2009 2012 Baustopp ab 2014

Fahrrinnenanpassung von Unter- und Außenweser 1997 2004 2006 2007 2011 Baustopp

- Heilung des Verfahrens ab 2014

Vertiefung der Außenems bis Emden 2008 2012

Ausbau der Oststrecke des NOK 2004 2007 2009 2010 2013 ab 2015 ab 2016

Ausbau des Seekanals Warnemünde 2010 2014 ab 2015

JadeWeserPort (Drittauftrag für Niedersachsen) 1999 2002 2003 2004 2007 ab 2008 ab 2008

OffshoreTerminal Bremerhaven (Drittauftrag für Bremen) 2010 2012 2012 2014 2015 Baustopp

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Engpassbeseitigung - Arbeitsgrundlagen


Seite 10 14.6.2016

FuE

Arbeitsgrundlagen

BAW Aufgabe

WSV Projekt Bewertung abiotischer

Systemparameter

Aufbau num. Modelle (Wasserbauliche Systemstudien)

Gewässerkundliche Berichte /

Sondermessungen

Forschungsprojekte und -kooperationen

Leistungsfähige und aktuelle Methoden


Aufbau physikalischer Modelle

(Schiffswellen)

Leistungsfähige Infrastruktur und

Messsysteme


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Rostock-Warnemünde Dr.-Ing. A. Zorndt, Dr. G. Herrling (Marum): Untersuchungen zu Sedimenttransport und

Morphodynamik im Rahmen der FAP von Unter- und Außenweser

Projektportfolio


Seite 11 14.6.2016

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Beratung im Rahmen der Unterhaltung, z.B.

- Wasserbauliche Systemstudien für das Sedimentmanagement

Projektportfolio


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Intensität des großräumigen

Sedimenttransports (Farben:

rot hoch - blau gering),

Richtung des Transports

(Vektoren) und Transportpfade

(Linien)

Deutsche Bucht ist ein Netto-

Depositionsbereich,

Größenordnung 30 Mt/a

(entspricht ca.19 Mio. m³/a)

Unterhaltung – Großräumiger Sedimenttransport


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(siehe Milbradt, Putzar, Kösters, Plüß (2015): Analyse des Sedimenttransports und der

Morphodynamik in der Deutschen Bucht auf Basis des Multi-Modell-Ansatzes, Die Küste

83, 147-165)

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Unterhaltung – Großräumiger Sedimenttransport


Seite 14

(siehe Kösters, Putzar, Milbradt, Plüß (2014): Aufbau eines morphodynamischen Simulationsmodells für die Deutsche Bucht zur

Abschätzung von Sedimenttransportwegen und –mengen, 13. Gewässermorphologisches Kolloquium)

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Korrelation von modellierter Netto-Deposition und Dauer hoher Windgeschwindigkeit

zeigt Einfluss von Randbedingungen Ein Faktor für Prognose der Unterhaltung?

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- Wasserbauliche Systemstudien für das Sedimentmanagement Dr.-Ing. H. Weilbeer: Einsichten in die Auswirkungen verschiedener Handlungsoptionen

des Sedimentmanagements

Projektportfolio


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- Wasserbauliche Systemstudien für das Sedimentmanagement Dr.-Ing. H. Weilbeer: Einsichten in die Auswirkungen verschiedener Handlungsoptionen

des Sedimentmanagements

Beratung für Bauwerke und Strombau, z.B.

- Optimierte Steuerung des Emssperrwerks (Ems 2050)

- Erfassung und Bewertung der Belastung von Strombauwerken

(Wechselwirkung Seeschiff-Seeschifffahrtsstraße)

- Maßnahmen zur Instandsetzung des Uferschutz

Projektportfolio


Seite 16 14.6.2016

www.baw.de | 14.6.2016


Seite 17

Wechselwirkung Seeschiff-Seeschifffahrtsstraße

1) Schiffserzeugte Belastung auf das Ufer und Bauwerke

2) Schiffserzeugte Belastung auf die Sohle

3) Schiffsdynamik (Revierfahrt mit Tiefen- und Breitenbegrenzung)

4) Interaktion Schiff – Schiff

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Hauptziel

- Entwicklung und fachwissenschaftliche

Absicherung von probabilistischen

Bemessungsansätzen für

Seeschifffahrtsstraßen

Untersuchungsziele

- Analyse der Schadensentwicklung aus

dem laufenden Monitoring Juelssand

- Ergänzung der Datenbasis durch

großmaßstäbliche Modellversuche

- Ableitung von Bemessungshinweisen

Probabilistische Bemessung von Strombauwerken


Seite 18 14.6.2016

Monitoring der Schadensentwicklung von Buhnen im

Bereich Juelssand mittels Laserscannings

(siehe: Gätje, B.; Uliczka, K. (2015): Wechselwirkung Seeschiff /

Seeschifffahrtsstraße: Pilotprojekt zur Stabilität von optimierten

Strombauwerken im Unterelbeabschnitt Juelssand, BAW Kolloquium,

Hamburg)

Kooperationspartner:

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Durchführung / Begleitung von Sondermessungen, z.B.

- Validierungsdaten im Rahmen der Messkampagne „Ems 2015“

- Beweissicherung Elbe

Projektportfolio


Seite 19 14.6.2016

www.baw.de | 14.6.2016


Seite 20

Sondermessungen – Ems 2015

Strömung (vxyz)

Backscatter

Durchfluss

𝐯

Tiefenprofil /

Grenzschichten

Temperatur

Salz

Trübung

Wasserproben

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Seite 21

Sondermessungen – Ems 2015

EMDEN

LEER

WEHR HERBRUM

RHEDE

WEENER

JEMGUM

GANDERSUM

PAPENBURG

POGUM

Durchfluss q

m3/s

Wasserstand NHN

m

28.06.:Gandersum / Rhede 30.06.:Gandersum / Weener

02.07.:Gandersum / Jemgum 04.07.:Gandersum / Pogum

Quelle: Maushake (2016): Messbericht zur Messkampagne Ems 2015, in prep.

qF-E= -0,59 Mio. m³ qF-E= +1,17 Mio. m³

qF-E= +0,43 Mio. m³ qF-E= -1,80 Mio. m³

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Beratung zur Leichtigkeit des Schiffsverkehrs, z.B.

- Beiträge zur optimierten Befahrbarkeit wie Tidefahrplan Elbe und

addierte Begegnungsbreiten

Projektportfolio


Seite 22 14.6.2016

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Tidefahrplan – Hintergrund

Ziel der Untersuchung

- Programm Tidefahrplan Elbe zur Berechnung von:

zulässigen tideunabhängige Tiefgängen

zulässigen tideabhängige Tiefgängen

Zeitfenstern in denen Schiffe die Unter- und

Außenelbe sicher befahren können

- Validierung der Berechnungsansätze und

Parameter der Wasserstraße und des dynamischen

Fahrverhaltens für

die aktuelle Schiffsflotte und

gegenwärtige Revierverhältnisse


Seite 23 14.6.2016

siehe auch: http://www.mashcon2016.baw.de

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Tidefahrplan - Ausgewählte Ergebnisse


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Gemessener Squat (Heck) für C396 und C400 im Vergleich zur Geschwindigkeit durchs Wasser

14.6.2016

Quelle: Behm, J., Jansch, H. (2015): Anforderung der Seeschifffahrt - Optimale Nutzung der Bundeswasserstraße Elbe, BAW Kolloquium,

Hamburg

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Beratung zur Leichtigkeit des Schiffsverkehrs, z.B.

- Beiträge zur optimierten Befahrbarkeit wie Tidefahrplan Elbe und

addierte Begegnungsbreiten

Beratung zur Sicherheit des Schiffsverkehrs, z.B.

- Anpassung der Schiffsführungssimulation für den Bereich des

Flachwassers Dr.-Ing. Carl-Uwe Böttner: Schiffsführungssimulation an der Küste

Projektportfolio


Seite 25 14.6.2016

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Projektportfolio


Seite 26 14.6.2016

Projekte im Rahmen von Forschung und Entwicklung, z.B.

- Forschung zu neuen Prozessbeschreibungen und Abbildung in

numerischen Simulationsmodellen Dr. L. Nickelsen, Dr.-Ing. M. H. Nasermoaddeli: Berücksichtigung von

biogeochemischen und biologischen Effekten auf den Sedimenttransport

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Projektportfolio


Seite 27 14.6.2016





- Kontinuierliche Methodenentwicklung:

Aktualisierung der numerischen Simulationsmodelle der

Hydrodynamik und des Sedimenttransports

Auch: Ergänzung physikalischer Modellversuche durch

numerische Methoden

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Bestimmung der Schiffsdynamik (Squat

und Trimm) im physikalischen Modell und

numerischen Modell

- Ein Teil der zu untersuchenden

Varianten wird mit CFD Methoden

untersucht (parallele Bearbeitung)


Seite 28

FuE – Schiffsdynamik Methodenergänzung CFD

14.6.2016

Squat:

vertikale Höhenänderung mit dem Primärwellen-System

Messung des Squats im Flachwasserbecken der

BAW-DH (experimental fluid dynamics, EFD)

Berechnung des Squats im numerischen Modell

(computational fluid dynamics, CFD)

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CFD kann heute in Teilbereichen zur Entlastung der in Projekten häufig

zeitkritischen physikalischen Modellversuche eingesetzt werden

Methodenentwicklung als Beitrag zur effizienten Projektbearbeitung

FuE – Schiffsdynamik Methodenergänzung CFD


Seite 29 14.6.2016

(siehe Kastens (2015) Numerische Simulation der Schiffsdynamik, BAW Aktuell (2015-02))

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Projektportfolio


Seite 30 14.6.2016





- Kontinuierliche Methodenentwicklung:

Aktualisierung der numerischen Simulationsmodelle der

Hydrodynamik und des Sedimenttransports

Auch: Ergänzung physikalischer Modellversuche durch

numerische Methoden

- Entwicklung von Anpassungsoptionen im Hinblick auf den

Klimawandel Dr. N. Winkel: BMVI Expertennetzwerk

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Beratung und Gutachten für große Bauvorhaben

Beratung im Rahmen der Unterhaltung

Beratung für Bauwerke und Strombau

Durchführung / Begleitung von Sondermessungen

Beratung zur Leichtigkeit des Schiffsverkehrs

Beratung zur Sicherheit des Schiffsverkehrs

Projekte im Rahmen von Forschung und Entwicklung

Projektportfolio


Seite 31 14.6.2016

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Transparente Bearbeitung von Aufträgen der GDWS / WSV (z.B. neues

Auftragsmanagement)

Langfristige Auslastung der Bearbeitungskapazität der BAW (z.B. BVWP 2030)

Projekte der Engpassbeseitigung sind von der GDWS priorisiert, weitere wichtige

Beratungsaufgaben müssen dennoch wahrgenommen (z.B. Sedimentmanagement,

Leichtigkeit und Sicherheit der Schifffahrt) werden

Aufgaben haben sich kontinuierlich erweitert, z.B. durch Einführung neuer Methoden

(z.B. Beteiligungsprozesse, Schiffsführungssimulation, auch: Rechtsprechung)

Optimaler Einsatz und Weiterentwicklung der Methoden für effiziente Bearbeitung

notwendig, dazu zielgerichtete

- interne FuE-Vorhaben

- Vergaben und Kooperationen mit Forschungseinrichtungen /

Universitäten sowie Ingenieurbüros

- Annahme von Drittaufträgen, wenn unmittelbarer Nutzen für die WSV, erhöht eigene

kritische Masse und ermöglicht Handlungsfähigkeit (z.B. Kooperation HPA)

Fazit


Seite 32 14.6.2016

Volumen ca. 2 Mio. EUR / a

für BAW-DH

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