Projektlaufzeit:  2003 - 2005

Auftraggeber:   Rheinkraftwerk Albruck-Dogern AG

Veranlassung / Zielsetzungen:  
Aufbau von ein-, zwei- und dreidimensionalen HN-Modellen für den Zu- und Abströmbereich des geplanten Wehrkraftwerks am Stauwehr Dogern mit folgenden Zielen:

• Untersuchung der Zu- und Abströmverhältnisse unter Berücksichtigung von Werkkanal und Aubecken
• Hydraulische Bewertung ökologischer Ersatzmaßnahmen
• Nachweis der Hochwasserabfuhr im Bauzustand
• Untersuchungen zu Schwallwellenverhalten
• Unterstützende Modellierung zu physikalischen Modellversuchen
• Anbindung Umgehungsgewässer
• Gewässermorphologische Studien
• Ermittlung von Randbedingungen detaillierterer Modelle

Methoden / Entwicklungen:

• Erstellung von 1D- und 2D-, instationären hydrodynamisch-numerischen (HN-) Modellen
• Numerische 2D-Simulation auf Basis eines Finite-Volumen-Verfahrens mit unstrukturiertem Gitter, 2 separate Modelle für Ober- und Unterwasser
• 3D-HN-Verfahren auf Basis einer Finite-Differenzen-Methode auf einem strukturierten Rechteckgitter
• 3D-Simulation von Ausgangsentwurf und Ausbauvorschlag
• Vergleich mit physikalischen Modellen
• Untersuchung der Auswirkungen einzelner Parameter (z.B. Turbulenzmodell, numerische Genauigkeit, Diskretisierung)

Ergebnis:
Ökologische Ersatzmaßnahmen konnten unter Einsatz numerischer Modelle optimiert werden (u.a. weitgehende HW-Neutralität, Reduktion des erzeugten Aufstaus UW-RADAG bei Mittelwasser)
Numerische Modelle decken große Bereiche ab und liefern wichtige Randbedingungen
Geometrisches Variantenstudium mit 3D-HN-Modellen praxistauglich
Zukünftig hybride Vorgehensweise mit numerischen Voruntersuchungen (geometrisches Variantenstudium) und physikalischer Optimierung (Ausführungsvorschlag)