36 Fachbeiträge 7. Erfahrungsaustausch 2000 Sanierung von Hochwasserrückhaltebecken des Wasser- verbandes Kocher-Lein als Ergebnis von Sicherheits- überprüfungen von Melchior Rettenmeier 1 Der Wasserverband Kocher-Lein Die Lein ist ein Seitenfluss des Kochers, die im Welz- heimer Wald entspringt und in Abtsgmünd in den Ko- cher mündet. Sie ist zum größten Teil ein Gewässer I. Ordnung und besitzt ein Einzugsgebiet von ca. 250 km². Der Verband wurde im März 1957 nach dem schwe- rem Märzhochwasser 1956 gegründet. Verbandsmit- glieder sind drei Landkreise und 18 Gemeinde. Der satzungsgemäße Verbandszweck ist der Hochwas- serschutz für Lein und oberen Kocher. Dieses Ziel wird mit elf Hochwasserrückhaltebecken (HRB) mit einem Gesamtstauraum von ca. 14 Millionen m³ ver- folgt. Der Bau der HRB wurde von 1957 bis 1982 durch die Wasserwirtschaftsämter Schorndorf, bzw. Besigheim, Außenstelle Schorndorf und Ellwangen durchgeführt (Abb. 1). Abb. 1: Die Lage des Verbandes im Osten Baden- Württembergs in den Landkreisen Rems-Murr, Schwäbisch Hall und Ostalb. N Rot Kocher F in s te r e Abtsgmünd R R o e G i t ch ö tz E e e La n n i u s b b b ba e a a c F ch n t c h e b o h d a e R c r b WelzheimWelzhe h a c h Lein Leinzell Heuchlingen Alfdorf Abb. 2: Standorte der Hochwasserrückhaltebecken des Wasserverbandes Kocher-Lein Berichtsband 7. Erfahrungsaustausch HRB, WBW Fortbildungsgesellschaft, Heidelberg 2000 2000 Fachbeiträge 7. Erfahrungsaustausch 37 Aus Abb. 2 lassen sich die Standorte der HRB erken- - Voruntersuchung, z. B. eindeutige Festlegung nen. Sämtliche Becken besitzen einen Dauerstau der wichtigsten hydrologischen Parameter, und sind im Hauptschluß angelegt. Zwei der Becken evtl. mittels eines Flussgebietsmodelles; sperren die Lein selbst ab, der Rest ist an Seitenge- - Genehmigung, bzw. Prüfung der Gene- wässern der Lein erbaut. hmigungserfordernis; - Bauausführung Einstufung der Sanierungsdringlichkeit Mit der Durchführung der Voruntersuchung wurde die Projektgruppe Stauanlagen (85 HRB) Stand März 1990 Universität Kaiserslautern schon im Jahr 1987 beauf- HRB Täferrot Rang 13 Kosten: 5.200.000 DM tragt. Damit sollte eine umfassende hydrologische HRB Laubbach Rang 18 Kosten: 535.000 DM Untersuchung der Abflussverhältnisse im Lein-Ge- HRB Leineck Rang 30 Kosten: 1.260.000 DM biet erfolgen. Die einzelnen Untersuchungspunkte HRB Eisenbach Rang 31 Kosten: 725.000 DM HRB Hüttenbühl Rang 36 Kosten: 662.000 DM sind in Abb. 4 aufgelistet. HRB Küferbach Rang 37 Kosten: 117.000 DM HRB Hagerwald Rang 42 Kosten: 240.000 DM 3 Detaillösungen HRB Aichstrut Rang 47 Kosten: 120.000 DM HRB Götzenbach Rang 49 Kosten: 325.000 DM HRB Rehnenmühle Rang 52 Kosten: 375.000 DM Nachfolgend wird an vier Hochwasserrückhaltebek- HRB Reichenbach Rang 62 Kosten: 614.000 DM ken die Sicherheitsanpassung im Detail vorgestellt. HRB Federbach Rang 85 Keine Sanierung nötig Es wurden unterschiedliche Becken (HRB Laubbach, Gesamtkosten 10.173.000 DM Eisenbach, Täferrot und Leineck) und damit auch Sa- nierungsarten gewählt um die Vielfalt der Möglichkei- Abb. 3: Einstufung der Sanierungsdringlichkeit der Verbands- becken ten darstellen zu können. 3.1 HRB Laubbach 2 Sicherheitsanpassung von Stauanlagen Das HRB Laubbach wurde durch das WWA Ellwan- Seit dem Jahr 1984 laufen Untersuchungen über die gen im Jahr 1959 als Trockenbecken erbaut und in Sicherheitsanpassung von Stauanlagen im Regie- den 70er Jahren durch das WWA Besigheim, Außen- rungsbezirk Stuttgart. Es wurden alle Stauanlagen, stelle Schorndorf, zum Dauerstaubecken umgebaut. ab einem fest definierten Inhalt, aufgenommen, un- tersucht und bewertet. In Abb. 3 sind die Anlagen des Allgemeine Daten: Wasserverbandes Kocher-Lein, mit Angabe der Sa- - Einzugsgebiet: 2,9 km² nierungsdringlichkeit und der im März 1990 geschätz- - Dauerstauraum: 10.000 m³ ten Kosten, aufgeführt. Der Wasserverband musste - Gesamtstauraum: 190.000 m³ damals von Kosten in Höhe von über 10 Millionen DM - Dammhöhe: 12,6 m ausgehen. Vorgabe durch das Land Baden-Württem- - Asphaltoberflächendichtung berg war, die Anpassungen bis zum Jahr 1999 abzu- schließen. Bemessungsdaten: - HQ 1000 : 7,7m³/s Die Sicherheitsanpassung läßt sich in die folgenden - Erforderlicher Freibord: 0,80 m vier Sanierungsphasen untergliedern: - Leistungsfähigkeit der bestehenden Hoch- wasserentlastungsanlage: 4 m³/s Die Leistungsfähigkeit der bestehenden HWEA wird Voruntersuchungen limitiert durch die geringe Überstauhöhe und somit geringen Druck. Schon beim Abfluss von 4 m³/s ist Hydrologie im Lein-Gebiet ein so hoher Aufstau nötig, dass nur noch 10 cm Frei- UNI Kaiserslautern ( Dr . Koehler ) bord verbleiben. Um die bestehende Anlage auf 7,7 m³/s zu ertüchtigen, wäre eine Dammerhöhung von bestehend aus: 6,10 m notwendig. Ein Umbau der bestehenden Anla- ÓDatenerhebung und - aufbereitung ge schied damit aus. ÓBemessungsganglinien für die HRB ÓFestlegung der Bemessungshochwasser Vom Büro Winkler + Partner, Stuttgart wurden drei Varianten untersucht und vorgeschlagen (Abb. 5): ÓHochwasserentlastungsanlagen Grundablässe Ó 1. Überlaufschwelle mit Schußrinne ÓVorschlag optimierter Steuerungsvarianten Abfluss 3,85 m³/s, dadurch verbleibt für die bestehen- Abb. 4: Voruntersuchungen der Universität de Hochwasserentlastungsanlage ebenfalls 3,85 m³/s; Kaiserslautern woraus sich eine notwendige Dammerhöhung von 50 Berichtsband 7. Erfahrungsaustausch HRB, WBW Fortbildungsgesellschaft, Heidelberg 2000 38 Fachbeiträge 7. Erfahrungsaustausch 2000 Gewählt und ausgeführt wurde die Va- riante 2 (Dammscharte aus Steinsatz). Dammscharte Nach Besprechung des Sachverhaltes mit dem LRA Ostalbkreis wurde von dort auf eine wasserrechtliche Geneh- migung verzichtet, da die Maßnahmen nicht als wesentliche Umgestaltung des Gewässers bzw. der Bauwerke Überlaufschwelle mit Schußrinne angesehen wurden (§ 31 Abs. 1 Entlastung WHG). über Staße Auf eine baurechtliche Genehmigung konnte verzichtet werden, da die Maß- nahme unter der technischen Leitung eines Bediensteten des Landes aus dem höheren bautechnischen Verwal- Abb. 5: Sicherheitsanpassung des HRB Laubbach, Übersicht der Fa. Winkler & tungsdienst durchgeführt wurde. Da Partner, Stuttgart das Vorhaben aber im LSG liegt, war eine naturschutzrechtliche Genehmi- gung erforderlich. cm ergibt um den Freibord von 80 cm zu erreichen. Außerdem müßte das Tosbecken am Auslauf des In Abb. 6 ist die Dammscharte während der Bauar- Grundablasses und der Hochwasserentlastungsan- beiten zu sehen. lage vergrößert werden. Geschätzte Kosten für diese Maßnahme: 330.000 DM 3.2 HRB Eisenbach 2. Dammscharte aus Steinsatz Allgemeine Daten: Abfluss 4,15 m³/s, daher muß die bestehende Anlage - Erbaut: 1961 nur 3,55 m³/s leisten und der Freibord um lediglich 10 - Einzugsgebiet: 7,4 km² cm erhöht werden. Kosten für die Maßnahme wurden - Dauerstauraum: 40.000 m³ geschätzt auf 150.000 DM. - Gesamtstauraum: 580.000 m³ - Dammhöhe: 13,5 m 3. Entlastung über die Straße - Asphaltoberflächendichtung Geprüft wurde die Abführung der zusätzlichen Was- sermenge über die Straße an der linken Talflanke. Eine Besonderheit an diesem Becken ist, dass ein Lösung wurde allerdings als zu aufwendig verworfen, freier Auslauf aus dem Grundablaß bei Einstau des da der Aufwand durch die gegebene Topographie HRB Leineck nicht mehr möglich ist. Die Damment- wesentlich größer gewesen wäre als bei der Lösung wässerung wird deshalb im Hochwasserfall mittels ei- Dammscharte. nes Schiebers verschlossen und leergepumpt. Bemessungsdaten: - HQ 1000 : 14,7m³/s - Leistungsfähigkeit der be- stehenden Hochwasser- entlastungsanlage zwar ausreichend, aber der Ab- stand zwischen höchstem Beckenwasserspiegel und Unterkante des Sammel- troges nur 13 cm (DVWK- Empfehlung: 50 cm), was im bewaldeten Einzugsge- biet zu Schwierigkeiten führen könnte. - erforderlicher Freibord: 1,29 m - vorhandener Freibord: 0,77 m Abb. 6: Dammscharte des HRB Laubbach im Bau Berichtsband 7. Erfahrungsaustausch HRB, WBW Fortbildungsgesellschaft, Heidelberg 2000 2000 Fachbeiträge 7. Erfahrungsaustausch 39 Für die Maßnahme wurde eine wasserrechliche Genehmi- gung durch das Landratsamt Rems-Murr-Kreis ausgespro- chen. In Abb. 8 sieht man die Dam- Schieberantrieb merhöhung und die neue Pe- geltreppe. Dammerhöhung Planung und Bauüberwach- ung erfolgte durch das Ing.- Büro Winkler & Partner, Stutt- Anbau an HWEA gart. Pegeltreppe 3.3 HRB Täferrot Das HRB Täferrot ist das zweitgrößte Becken des Ver- bandes und liegt im Haupt- Abb. 7: Sicherheitsanpassung des HRB Eisenbach schluß der Lein. - Standsicherheitsgutachten und Zustand der Allgemeine Daten: Stahlwasserbauteile positiv. - Erbaut: 1964 - Einzugsgebiet:108,7 km² Es wurden folgende Einzelmaßnahmen im Rahmen - Dauerstauraum: 40.000 m³ der Sicherheitsanpassung ausgeführt (Abb. 7): - Gesamtstauraum: 2.200.000 m³ - Umbau der HWEA durch Anbau einer - Dammhöhe: 14 m weiteren Einlauföffnung um den Abstand - Asphaltoberflächendichtung zwischen maximalem Beckenwasserstand und Unterkante der Sammeltrogabdeckung Bemessungsdaten: zu erhöhen. - HQ 1000 : 99 m³/s - Dammerhöhung um rund 0,50 m mit wasser- - Leistungsfähigkeit der bestehenden seitig angeordneten Natursteinen Hochwasserentlastungsanlage: 56 m³/s - Bau einer Pegeltreppe - erforderlicher Freibord: 1,55 m - Verlegung des Schieberantriebs für das - vorhandener Freibord: 0,73 m Verschliessen der Dammentwässerung an - Asphaltdichtung nicht mehr in Ordnung die Oberfläche - Zustand der Stahlwasserserbauteile schlecht - Betonbauwerke sanierungsbedürftig Kosten der Maßnahme inklusive Einbau einer neuen - Standsicherheit des Dammes gewährleistet Tragdeckschicht