Naturgefahren wie Starkregenfälle oder Hangrutschungen können insbesondere für Staudämme eine große Bedrohung darstellen. Das Versagen eines Staudamms durch unkontrollierten Überlauf birgt dabei das größte Gefahrenpotential und kann katastrophale Auswirkungen auf das Umland haben. Daher ist es von besonderer Bedeutung, Gefahren rechtzeitig zu erkennen und potentielle Schwachstellen zu identifizieren, um geeignete Gegenmaßnahmen ergreifen zu können. Die Überwachung von Staudämmen erfolgt in der Regel über verschiedene Sensoren, die in der Absperranlage bzw. in deren direkter Umgebung installiert sind. Dabei werden u. a. Messwerte wie Temperaturen und Drücke oder der Wassergehalt des Bodens erfasst. Die kombinierte Auswertung dieser unterschiedlichen Datenquellen stellt eine große Herausforderung dar. Im Rahmen des Verbundprojekts TaMIS soll ein Überwachungs- und Informationssystem für Staudämme entwickelt werden. Es ist geplant, verschiedene innovative Sensoren in intelligenten Netzwerken unter Nutzung neuartiger Untergrund-Sensornetze zu kombinieren und die gemessenen Daten mit Systemen zur Prozessierung, Alarmierung und Visualisierung zu verbinden. Damit soll es ermöglicht werden, risikobehaftete Phänomene zuverlässig zu überwachen und Entscheidungshilfen zu verbessern. Ein besonderes Augenmerk richtet sich dabei auf sog. kaskadierende Effekte, bei denen das Zusammenwirken unkritischer Einzelereignisse ein Risiko darstellen kann. Das geplante TalsperrenMessInformationsSystem (TaMIS) soll exemplarisch am Beispiel des Talsperrenverbundsystems 'Bever-Block' im Bergischen Land entwickelt werden.
Das TaMIS-Projekt entwickelt ein System, welches Entscheidungshilfen für das Sicherheitsmanagement von Talsperren als risikobehaftete Bauwerke durch die Vorhersage von kaskadierenden Effekten im Umfeld bereitstellt. Heutzutage werden Informationen hierfür unabhängig voneinander gesammelt. Alle Informationen besitzen ihre eigenen zeitlichen, räumlichen und kontextbasierten Anforderungen. Die Form der Datenaufnahme unterscheidet sich normalerweise von Fall zu Fall und kann automatisiert, halb-automatisiert oder manuell erfolgen. Die zentrale Herausforderung in diesem Kontext ist, vielparametrisierte Datensätze mit bodenbasierten Sensoren in einer großflächigen Umgebung zu sammeln, diese mit intelligenten Sensornetzen zu kombinieren und zu bewerten. Dazu wird ein bestehendes Sensornetzwerk durch innovative Sensortechnologie erweitert und Automatismen für Prognosemodelle sowie Visualisierungen aus den erhobenen Daten generiert. Das modulare System zielt durch die umfassende Nutzung offener Geostandards auf eine gute Übertragbarkeit ab. Nach der Planung und Implementierung der Anwendung erfolgt ein Testbetrieb im Untersuchungsgebiet der Bever-Talsperre.
An der Bever-Talsperre wurde eine neuartige Kontrolleinrichtung (faseroptisches Ueberwachungssystem zur Ueberpruefung von Leckagen) installiert. Da es sich um ein neues System handelte, hat das Lehr- und Forschungsgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft seine fachlichwissenschaftliche Unterstuetzung angeboten. Die beratende Taetigkeit bezog sich auf den Einbau des Glasfaserkabels, die Kalibrierung des Systems im Bereich des ersten Bauabschnitts, die Festlegung der zulaessigen Sickerwassermenge und des Messquerschnitts, der ersten Messung unter Realbedingungen (fertige Baumassnahme, Vollstau) mit dem neuen System und dem Vergleich der ermittelten Sickerwassermengen im Kontrollgang (vor und nach der Sanierung).
Ziel der Untersuchung war die rentable Nutzung der Wasserkraft an einer bestehenden Talsperre. Dazu wurde nach dem positiven Ergebnis einer Voruntersuchung ein Variantenstudium mit drei verschiedenen Turbinentypen und unterschiedlichen Ausbauwassermengen durchgefuehrt. Fuer jede der zwoelf Varianten wurde die durchschnittliche Leistung bzw. Jahresenergie auf Basis der Wasserstands- und Abflussganglinien der zurueckliegenden 10 Jahre berechnet. Diese Werte gingen ebenso wie die ermittelten Kosten in eine Amortisationsrechnung ein. So konnten Varianten gefunden werden, die das Wasserkraftpotenzial der Bever-Talsperre trotz der durch wasserwirtschaftliche Vorgaben festgelegten Steuerung sehr gut ausnutzen.