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DIN 19700 in Nordrhein-Westfalen

Im Juli 2004 wurde die neue DIN 19700 Stauanlagen mit den Teilen 10-15 veröffentlicht und die bis dahin geltende DIN 19700 aus dem Jahre 1986 abgelöst. Der Inhalt und der Aufbau dieser neuen DIN haben sich gegenüber der Vorgängerversion in wesentlichen Punkten geändert. Insbesondere in den Punkten

  • Ermittlung der Bemessungsabflüsse
  • Berücksichtigung von Erdbebenlasten
  • Restrisikobetrachtungen

sind neue Aspekte zu berücksichtigen.

Ermittlung von Bemessungsabflüssen

Die Sicherheit von Stauanlagen ist aufgrund des außerordentlichen Gefährdungs- und Schadenspotenzials von sehr großer Bedeutung. Die neue DIN 19700 definiert deshalb die Sicherheitsanforderungen an Stauanlagen durch die Vorgabe von Bemessungshochwasserereignissen (BHQ) sehr geringer Eintrittswahrscheinlichkeit, die sich im Bereich von Jährlichkeiten größer 100 bis 10 000 Jahren bewegen. Zielsetzung ist, gemäß den entsprechenden Wiederkehrintervallen, dass ein Versagen der Anlagen ausgeschlossen werden kann. Dem Bedürfnis nach Sicherheit steht die fehlende Kenntnis hinsichtlich der Größe solcher Extremereignisse gegenüber. Die Problematik liegt in der Extrapolation bzw. Übertragung des bekannten Abflussverhaltens auf die Bemessungshochwasserereignisse. Aufgrund der Differenzen zwischen den bekannten und den geforderten Größen sind die Ergebnisse der Berechnungen als Schätzungen der tatsächlichen Verhältnisse zu verstehen, wobei Plausibilität und Sensitivität der Annahmen eine besondere Rolle spielen. Ohne jeden Zweifel verlangt die Bearbeitung erfahrene Fachleute im Bereich der Hydrologie und Hydraulik. Im Dialog zwischen Betreiber, Behörde und Gutachter sind Vorgehensweise, Annahmen und Randbedingungen zu Beginn und während einer Untersuchung abzustimmen.

Mit dem für das Land Nordrhein-Westfalen erarbeiteten LUA-Merkblatt 46 sollen Empfehlungen zur Ermittlung der Bemessungsabflüsse und des verbleibenden hydrologischen Risikos gegeben werden.

Der Anwendungsbereich dieses Merkblattes umfasst alle Stauanlagen gemäß DIN 19700, wobei im Einzelfall und je nach Anlagengröße die Anforderungen, die eingesetzten Verfahren und die Vorgehensweise unterschiedlich sein können. Aufgrund des Umfangs und der Komplexität des Themas können nicht für alle Fragestellungen Lösungen oder ausführliche Erklärungen angeboten werden. Dort, wo keine konkreten Lösungsvorschläge möglich sind, soll das Merkblatt zu einer Sensibilisierung für die zugrunde liegende Problematik beitragen.

Berücksichtigung von Erdbebenbelastungen nach DIN 19700 in NRW

Die Zuverlässigkeit von Stauanlagen ist aufgrund des meist sehr hohen Schadenspotenzials von großer Bedeutung. DIN 19700 fordert im Zusammenhang mit der nachzuweisenden Zuverlässigkeit auch die Überprüfung der Erdbebensicherheit. Wie das Erdbeben von Roermond 1992 gezeigt hat, muss auch in Deutschland und insbesondere in Nordrhein-Westfalen und in Baden-Württemberg jederzeit mit Erdbeben der Stärke 6 gerechnet werden. In der Vergangenheit fanden nachweislich sogar Beben mit größeren Stärken statt (z.B. Düren 1756 mit einer geschätzten Magnitude von 6,3). Welche verheerenden Auswirkungen Erdbeben haben können, zeigen die jüngsten Ereignisse in Indonesien (Dezember 2004) und in Pakistan (Oktober 2005) mit vielen Tausend Toten.

Das für das Land Nordrhein-Westfalen erarbeitete LUA-Merkblatt 58 soll sowohl den Aufsichtsbehörden und Betreibern als auch den mit der Erstellung der Sicherheitsnachweise beauftragten Ingenieurbüros eine Hilfestellung hinsichtlich der Vorgehensweise bei der Durchführung von Erdbebennachweisen geben.

Der Anwendungsbereich des Merkblattes umfasst alle Stauanlagen nach DIN 19700. Einführend wird zunächst ein Überblick zu den Grundlagen seismischer Aktivitäten gegeben. Weiter werden die aus DIN 19700 resultierenden Anforderungen hinsichtlich der erforderlichen Erdbebennachweise dargestellt und grundsätzliche Nachweismöglichkeiten erläutert. Aufgrund des Umfangs und der Komplexität des Themas können nicht für alle Fragestellungen Lösungen oder ausführliche Erklärungen dargestellt werden. Dort, wo dies nicht möglich ist, soll das Merkblatt zu einer Sensibilisierung für die zugrunde liegende Problematik beitragen.