Eine '''Talsperre''' ist ein des s und dient der ung von , um das unregelmäßig schwankende natürliche bedarfsgerecht für die unterschiedlichen bereitzustellen. Mit der Ausgleichswirkung des Speichers erhöhen Talsperren die Widerstandsfähigkeit licher Systeme gegenüber - und bedingten Schwankungen.
Die Bauwerke und Wasserflächen der Talsperren prägen das Landschaftsbild. Charakteristisches ist die Lage in einem , das durch einen oder eine über die gesamte Talbreite abgesperrt wird. Dadurch werden zu einem aufgestaut, wobei die gegenüber liegenden die seitlichen für das und die Begrenzung des bilden.
Im technischen Sinn ist eine ''Talsperre'' mehr als die reine deutsche Wortbedeutung. Vielmehr bezeichnet die Fachwelt damit den , der über das Absperrbauwerk und das Speicherbecken hinaus auch alle für ihre Funktionsfähigkeit einschließt. Im gehören ''Talsperren'' zur Gruppe der n, die eine künstliche darstellen.
Funktionen einer Talsperre
Talsperren haben für den Kreislauf des Wassers eine große und entscheidende Bedeutung, weil sie in bestimmten Grenzen den natürlichen Wasserabfluss beeinflussen. Zusätzlich bieten sie den Menschen vielfältige Möglichkeiten zur Erholung und . In der Regel sind sie Mehrzweckanlagen für unterschiedliche Zwecke. Mit einem kann umweltfreundlich erzeugt werden und durch das Zurückhalten des Wassers und der kontrollierten Abgabe dienen sie ?? dem der am . In Niedrigwasserzeiten ermöglicht die Speicherfunktion eine Erhöhung der Wasserführung in den Flussläufen, um beispielsweise die zu ermöglichen oder die zu verbessern. Gleichzeitig erhalten die Wasserkraftwerke im mehr Wasser für die Stromerzeugung und der Verdünnungseffekt dient der Verbesserung der . Das Wasserdargebot ist auch nutzbar in der als Brauch- und und kann zur Bewässerung licher Flächen eingesetzt werden. Unter besonderen Schutz gestellt und mit Einschränkungen bei der Freizeitnutzung sichern Talsperren als Rohwasserspender die Versorgung der Bevölkerung mit .
Die einzelnen Zwecke stehen sich bei der teilweise entgegen. Für einen optimalen Hochwasserschutz sollte der Betriebsstauraum möglichst gering gefüllt sein, wogegen bei der Nutzung zur Trinkwassergewinnung oder Energieerzeugung eine möglichst volle Talsperre gewünscht wird. Daher müssen Prioritäten festgelegt und Kompromisse gefunden werden, die am besten durch einen einzelnen verantwortlichen Betreiber wahrgenommen werden können. Talsperrenbetreiber benutzen dazu Vorhersagemodelle und erstellen ausgeklügelte Pläne für die Mengenbewirtschaftung, um die konkurrierenden Ziele in Einklang zu bringen. Grundlage sind für die im Zu- und Ablauf der Sperre. Da die Füllung der Talsperre vom Niederschlag abhängt, ist die Wetterbeobachtung eine wichtige Grundlage, weshalb häufig eigene Niederschlagsmessstationen beobachtet werden. Der betreibt dazu eine Talsperrenleitzentrale, um sein Talsperrensystem mit acht Sperren zentral zu steuern und besonders für Hochwasserereignisse die Auswirkungen zu begrenzen.
Soweit die Talsperre nicht der Trinkwasserbereitstellung dient, kann der Stausee mit seinen n und seine Umgebung für - und Sportaktivitäten sowie zur genutzt werden. Durch das Aussetzen von n wird der Angelsport unterstützt. Jedoch behindern die künstliche Uferstruktur und die meist wechselnden Wasserstände deren , sodass ein regelmäßiger Neubesatz erforderlich wird.
Begriffe und Wasserrecht
Die DIN 4048 Teil 1 definiert die im verwendeten Begriffe im technisch-fachlichen Sinn. Danach ist eine Talsperre eine:
Im Text der DIN folgt eine , in der die genannten Elemente mit Pfeilen markiert sind. Danach ist das Speicherbecken, also der sich bildende Stausee bis zum Ende an der , eindeutig ein der ''Talsperre'', wozu auch alle notwendigen Anlagenteile und einschließlich eventuelles gehören. Dies wird auch in der DIN 19700 ?Stauanlagen ? Teil 11: Talsperren? entsprechend formuliert.
Diese Betrachtungsweise findet sich auch juristisch im , das in Deutschland in der Zuständigkeit der fällt. Die entsprechenden e enthalten jeweils einen zu Stauanlagen bzw. Talsperren. Beispielsweise steht im NRW-Gesetz unter §75:
Deshalb fallen darunter nicht nur die ursprünglichen Sperren und Wehre in Gebirgstälern, sondern auch die Flachlandspeicher, die eine vergleichbare Lage im Hügelland einnehmen. Wird entgegen der genannten Definition nicht die ganze Talbreite, sondern nur der durch ein abgesperrt und aufgestaut ist dies gemäß DIN 4048 eine oder Flusssperre. In gehören auch die begrenzenden Stauhaltungsdämme und e mit der gesamten Stauhaltung bis zur Stauwurzel dazu. Soweit vorhanden zählt auch ein oder eine Schiffs zur Staustufe. Solche Speicherseen besitzen häufig einen Namen, der auf ?see? endet wie beispielsweise der in . Da die Wehrhöhe größer als fünf Meter ist, gilt der See verwaltungsmäßig und juristisch als ''Talsperre'' und muss daher allen Anforderungen und einschlägigen zu Talsperren genügen. Entsprechend der Zuständigkeit wird dies von den Landes- oder überwacht. Bei kleineren Sperren werden die Unteren n wie die e und zuständig.
In werden die Stauseen oft als ''Speicher'' bezeichnet und gelten bei einem Speicherinhalt über 500.000 m³ als Talsperre. Eine ''große'' Talsperre besitzt dort grundsätzlich eine Höhe über Gründungssohle von mehr als 15 Metern oder weist bei Höhen zwischen 5 und 15 Metern ein Stauvolumen über drei Millionen Kubikmeter auf. Das ''Schweizer Talsperrenkommittee'' listet die nationalen Talsperren unter ihrem Seenamen.
Im ist der Begriff ''dam'' für eine Talsperre gebräuchlich, wobei ''dam'' sowohl für einen als auch für eine verwendet wird. Die (ICOLD=International Commission On Large Dams) benutzt das als für große Talsperren und listet insgesamt weltweit über 55.000 Talsperren.
Ausbaugrad
Für die Speicherfunktion einer Talsperre ist der ''Ausbaugrad'' ein wichtiger Parameter. Es handelt sich hierbei um das Speichervolumen des Stauraumes dividiert durch das Volumen des Jahreszuflusses. Sehr gut ausgestattete Talsperren haben einen Ausbaugrad von 1,0 (100 %) oder mehr. Aber auch Talsperren mit einem Ausbaugrad von 0,3 (30 %) sind noch in der Lage, Hochwässer deutlich zu dämpfen und begrenzt Niedrigwasser aufzuhöhen. Es gibt auch Talsperren mit einem Ausbaugrad von 1 bis 2 %, doch können diese kaum zur Speicherbewirtschaftung genutzt werden.
Klassifizierung der Absperrbauwerke
Man unterscheidet folgende Ausführungen der e:
Staudamm
Die Talsperre wird aus Gestein und Erde aufgeschüttet. Die Stabilität des Bauwerks ist durch das Eigengewicht und den flachen s<nowiki />winkel gegeben. Bei der Abdichtung wird zwischen einer ''Oberflächendichtung'' und einer ''Kerndichtung'' unterschieden.
Bei der '''Oberflächendichtung''' wird der Damm auf der Wasserseite zum Beispiel durch eine - oder abgedichtet. Es gibt jedoch auch andere Ausführungen dieser Dichtungsart ? wie etwa schichten. Der Nachteil bei dieser Ausführung ist, dass die Dichtung Witterungseinflüssen und Wellenschlag ausgesetzt ist und daher eher einem Verschleiß unterliegt.
Bei der '''Kerndichtung''' befindet sich ein sogenannter Dichtriegel im Innern des Dammes. Der Nachteil dieser Ausführung ist, dass spätere Nachbesserungen oder Sanierungen erheblich erschwert sind. Darüber hinaus steht als gegen die horizontal wirkenden Kräfte (der Wasserdruck ist gegen den Damm gerichtet) nur der Dammschüttkörper ''hinter'' der Kerndichtung zur Verfügung, denn der Wasserdruck wirkt auf die Dichtung. Damit kommen Dämme mit Oberflächendichtung mit weniger Dammschüttmaterial aus.
Der Überlauf () wird bei Erddämmen meist gemauert oder betoniert ausgeführt und möglichst auf gewachsenen Boden oder besser sogar auf Fels gegründet.
Diese Sperren werden oft, aber nicht ausschließlich, für kleine Becken an kleinen Flüssen verwendet. Eine weitere Einsatzmöglichkeit sind auch große Talquerschnitte mit schwierigem Baugrund. Wenn aufgrund der Baugrundverhältnisse wie beispielsweise eine geringe Druckfestigkeit des anstehenden Bodens nur geringe Bodenpressungen möglich sind, ist die Dammkonstruktion wegen ihrer großen Aufstandsfläche eine der besten Lösungen für eine Talsperre.
- Beispiele:
- *
- *
- *
Gewichtsstaumauer
Diese Mauern werden im Kern aus Mauerwerk oder Beton hergestellt. Die Oberfläche wird abgedichtet und die Mauerkrone befestigt. Diese Talsperrenart hält dem Druck der Wassermassen allein auf Grund ihres Gewichtes stand.
- Beispiele:
- *
- *
- *
- *
Bogenstaumauer oder Gewölbestaumauer
Bei sehr hohen und nicht sehr breiten Tälern werden vorrangig Bogenstaumauern angewendet. Die Mauer ist nicht eben, sondern bildet einen gegen die Wasserseite vertikal und horizontal gespannten Bogen. Der durch das Wasser erzeugte Druck auf die Mauer wird über den Bogen auf die seitlich im Berg gelegenen Fundamente abgeleitet. Bei dieser Mauerform ist die Bindung an den Fels besonders wichtig. Bogenstaumauern werden beispielsweise bei Stauseen in der Schweiz und in Österreich am häufigsten angewendet.
- Beispiele:
- *
- *
- *
Bogengewichtsmauer
Als Mischform zwischen reinen Bogenstaumauern und Gewichtsstaumauern:
Ein Teil der Lasten wird über Bogenwirkung abgetragen, der Rest durch die Kragträgerwirkung der Mauer. Die notwendige Aufstandsfläche ist geringer als bei einer Gewichtsstaumauer. Die Vorteile sind gegenüber einer Gewichtsstaumauer eine geringere Masse und gegenüber einer Bogenstaumauer die geringere Belastung der Talflanken und geringere Wirkung des Schwindens des Betons.
- Beispiele:
- *
- *
- *
- *
Pfeilerstaumauer
Eine Pfeilerstaumauer ist im Wesentlichen eine Betonstaumauer mit Pfeilern, die die Kräfte in den Untergrund ableiten, sowie mit materialsparenden Zwischenräumen.
- Beispiele:
- *
- *
- *
Bauwerke und Betriebseinrichtungen
- Viele Talsperren haben eine , die ein ''Vorbecken'' aufstaut. Sinn der Vorsperre ist in der Regel, Fremd- und Trübstoffe sowie Sedimente von der Hauptsperre möglichst fernzuhalten. Darüber hinaus minimiert eine Vorsperre mit festem Dauerstau die nicht immer ästhetisch anmutenden trockenfallenden Uferzonen im bereich.
- Das beziehungsweise die sanlage führt große Hochwässer schadlos am Absperrbauwerk vorbei.
- Der dient der Regulierung des Wasserspiegels, insbesondere bei Hochwasser, bei Bautätigkeiten und bei einer völligen Entleerung der Talsperre.
- Die ''Betriebswasserentnahmeleitung'' entnimmt im regulären Betrieb das Wasser für den Turbinenbetrieb, die Trinkwassergewinnung und/oder die Unterwasserabgabe. Sie kann baulich mit dem Grundablass verbunden sein, wird aber häufig als separate Leitung ausgeführt.
- Die Nachsperre bzw. das unterhalb der Hauptsperre gleicht unregelmäßige, durch Turbinenbetrieb zur Spitzenstromerzeugung entstandene Unterwasserabgaben aus und gewährleistet eine kontinuierliche Abgabe ins Unterwasser.
- Mindestens ein Zulauf- und ein dokumentiert bei den größeren Talsperren die hydrologische Situation und die korrekte Betriebsweise.
- ''Mess- und Kontrolleinrichtungen'' zur Messung und Aufzeichnung des Wasserspiegels, der Verformung des Absperrbauwerkes, des Sickerwassers und des Wetters.
Sicherheit
Talsperren-Katastrophen können enorme Schäden verursachen. Deshalb werden hohe Anforderungen an die Projekte, den Bau und den Betrieb sowie an die Kontrolle großer Stauanlagen gestellt. Mehrere mögliche Bedrohungen können zu einer Gefahrensituation führen:
- Verhaltensanomalie des Bauwerks (z. B. Verschiebung, Verformung) oder seines Untergrunds (z. B. Veränderung der );
- ung oder Massesturz (, Gletscherabbruch) in den Stauraum;
- extremes ;
- stärkeres ;
- Sabotage oder militärische Einwirkung.
Die drei ersten Bedrohungen werden in der Regel früh erkannt, so dass Maßnahmen ergriffen werden können, bevor die Bevölkerung evakuiert werden muss (bei Hangrutschungen beispielsweise das Anlegen von oder das vorsorgliche Absenken des Stausees).
Sicherheitsmaßnahmen
Die in der Regel gesetzlich vorgeschriebenen Sicherheitskonzepte umfassen:- die konstruktive Sicherheit, die eine entsprechende Planung und Realisierung der Anlagen voraussetzt;
- die Überwachung, welche die Einrichtung einer straffen Überwachungsorganisation voraussetzt;
- das Notfallkonzept, das entsprechende Vorbereitungen für den Gefährdungsfall voraussetzt.
Konstruktive Sicherheit
Die konstruktive Sicherheit wird dadurch gewährleistet, dass die Anlagen so geplant und realisiert werden, dass sie allen vorhersehbaren Last- und Gebrauchsfällen sicher standhalten. Bei der Planung sind alle Einwirkungen, die eine Stauanlage beeinflussen können, zu berücksichtigen. Man unterscheidet zwischen ständigen Einwirkungen, wie dem Eigengewicht, veränderlichen Einwirkungen, wie dem oder n, klimatischen Einwirkungen und schließlich zufälligen Einwirkungen, wie Hochwasser oder Erdbeben.
Um bei Bedarf den Wasserspiegel absenken oder einen See in kürzester Zeit leeren und, wenn nötig, auch leer halten zu können, müssen entsprechende konstruktive Vorkehrungen (Grundablass) getroffen werden. Überdies muss jede Stauanlage auch bei vollem Becken die Hochwasser über eine Hochwasserentlastung sicher abführen oder durch einen entsprechenden Freiraum im Staubecken vollständig zurückhalten können.
Überwachung
Die regelmäßige und genaue Überwachung der Stauanlagen soll es erlauben, jede Beeinträchtigung ihrer Sicherheit rechtzeitig erkennen zu können. Dies erfolgt in der Regel durch visuelle Kontrollen, Direktmessungen und Funktionsproben der beweglichen Abschluss- und der Entleerungsvorrichtungen. Die Überwachung umfasst:
- '''Hochwasserentlastung:''' Die dient dem kontrollierten Ableiten von Hochwässern für den Fall, dass der Speicher bereits voll ist und im Einzugsgebiet des Speichers sehr viel Regen fällt. Durch Öffnungen in der Staumauerkrone, über die eine Brücke führt, kann das Wasser im Hochwasserfall geordnet abfließen.
- '''Grundablässe:''' Durch die kann der Speicher bei Gefahr rasch geleert werden.
- '''Überwachung durch Begehung:''' Die visuellen Kontrollen erlauben nicht nur, den Zustand der Stauanlage und der zugehörigen Nebenbauwerke ( der Materialien, Rissbildung usw.) zu überprüfen, sondern auch denjenigen der sichtbaren Bauteile der e und der Abstützung der Flanken des Stauraumes. Weltweit werden gegen 70 Prozent der besonderen Ereignisse bei Stauanlagen durch visuelle Kontrollen festgestellt.
- '''Messtechnische Überwachung'''
- : Mit einem umfangreichen Messsystem wird erfasst, wie die Talsperre auf die Wasserdruckbelastung und andere äußere Einflüsse reagiert.
- :* '''Wetterstationen:''' en liefern Temperatur- und Niederschlagswerte. Sie werden gebraucht, um das Verhalten der Sperre beurteilen zu können. Die Wetterwerte werden aber auch benötigt, um den Speicherinhalt optimal zu nutzen.
- :* '''Geodätische Messungen:''' Mindestens einmal jährlich werden geodätische Messungen durchgeführt. Das sind absolute Lage- und Höhenmessungen.
- :* '''Wassermessungen:''' Das Messen der ist bei Talsperren besonders wichtig. Vor allem der Untergrund von Sperren ist nie vollständig dicht. Sickerwässer im Untergrund gehören zum normalen Betrieb von Talsperren. Die Sickerwässer lassen Rückschlüsse auf Veränderungen im Sperrenkörper und im Sperrenuntergrund zu. Der Wasserdruck im Fundament von Sperren hat als bei Gewichtsmauern besondere Bedeutung. Er wirkt aus dem Gebirgsfundament auf den Sperrenkörper. Durch ausreichendes Ableiten des Sickerwassers wird die Standsicherheit der Sperre gewährleistet. Der Druck auf die Sohle der Sperre wird ständig mit n oder Manometern gemessen.
- :* '''Verformungsmessungen:''' Das Messen der en beruht auf dem physikalischen Prinzip, dass sich jedes Bauwerk verformt, wenn es belastet wird. Staumauern werden durch Wasserdruck und Temperaturschwankungen belastet. Die dadurch auftretenden Verformungen bei Talsperren sind jedoch so gering, dass sie mit freiem Auge nicht zu erkennen sind. Beispielsweise betrug die Durchbiegung der Bogenstaumauer des beim ersten Vollstau bis zu 55 mm. Mit Hilfe verschiedener Spezialinstrumente werden alle Bewegungen registriert. Eine Maßnahme ist beispielsweise die so genannte .
- :* '''Extensometermessung:''' Bei der messung wird die Längenänderung der Staumauer in verschiedene Richtungen der Staumauer registriert.
- :* '''Lotmessung:''' Mit einem im Innern der Staumauer wird gemessen, ob sich die Dammkrone horizontal verschiebt.
- :* '''Inklinometermessung:''' Das misst mögliche Veränderungen des Neigungswinkels einer Staumauer.
Notfallkonzept
Zudem ist in vielen Ländern die Erstellung eines Notfallkonzepts vorgeschrieben, damit die Bewohner unterhalb einer Stauanlage informiert und im Bedarfsfall evakuiert werden können. In der Schweiz bestehen für die Nahzone der 62 Stauanlagen von mehr als 2 Millionen m³ Stauraum systeme. Als Nahzone gilt das Gebiet, das bei plötzlichem totalem Bruch der Anlage innerhalb von zwei Stunden überflutet wird.
In Vorarlberger , und gibt es ein -Warnsystem des mehrere Stauseen betreibenden Stromerzeugers , das einmal im Jahr erprobt und im Ernstfall mit Rundfunkdurchsagen ergänzt wird.
Sicherheitsregeln in den einzelnen Ländern
Deutschland
Die Überwachung findet in Deutschland in Abstimmung mit der staatlichen Aufsichtsbehörde des jeweiligen Bundeslandes statt. Einmal im Jahr erfolgt eine Talsperrenschau. Die Aufsichtsbehörde besichtigt mit dem Betreiber den Staudamm mit den dazugehörenden Anlagen. Jährlich muss für jede Talsperre ein erstellt werden. Grundlage für den Bericht ist das vom DVWK (Deutscher Verband für Wasserwirtschaft und Kulturbau) herausgegebene Merkblatt 231 ?Leitfaden Sicherheitsbericht Talsperren?. In größeren Abständen (ca. alle 10 Jahre) müssen die Talsperren einer vertieften Überprüfung unterzogen werden.
Für jede Talsperre existiert ein ?Talsperrenbuch? mit folgenden Bestandteilen:- Angaben und Entscheidungen aus der Planungs- und Bauzeit
- Zusammenstellung der Antrags- und Genehmigungsunterlagen
- Beschreibung der Gesamtanlage
- Beschreibung der Einzelbauwerke
- Betrieb und Unterhaltung
- Zeichnerische Darstellung
Österreich
In Österreich ist für die Beurteilung der Sicherheit sowohl von neu zu errichtenden Talsperren, als auch für die weitere Genehmigung einer bestehenden Anlage, die zuständig. Die Überwachung der Sicherheit einer Talsperre obliegt der Eigentümerin, allerdings werden auch von staatlichen Organen unabhängige Sicherheitsüberprüfungen durchgeführt.
Nebenwirkungen
Ökologische Risiken
Talsperrenbauten sind mit erheblichen ökologischen Veränderungen und Beeinträchtigungen von Natur und Landschaft verbunden. Das natürliche <nowiki />regime wird in der Regel erheblich verändert und stört radikal die . Eine ungehinderte von n und wirbellosen stromauf und stromab wird nachhaltig unterbunden. In Europa gilt dafür die aus dem Jahr 2000, die für alle Fließgewässer eine ''lineare Durchgängigkeit'' fordert, um einen ?guten Zustand? zu erreichen, der vom Menschen nur gering beeinflusst ist.
Die Risiken wachsen mit der Größe der Talsperre. Mehrere Nationen und internationale Banken sind zu dem Schluss gekommen, dass die Langzeitfolgen von Großstaudämmen nicht vorhersehbar sind. Wo sie vorhersehbar waren, wurden Studien teilweise nicht veröffentlicht. Belegt ist dies in Deutschland durch die Nichtveröffentlichung von Gutachten für eine für den .
Die haben erklärt, keine Großstaudämme mehr zu realisieren, da die ökologischen Schäden zu groß seien. Schon heute investiere man Milliarden Dollar, um die Auswirkungen der bestehenden Dammbauten zu lindern. dagegen verwirklichte den trotz der Warnungen vieler Wissenschaftler und Politiker vor den Folgen des Staudammbaus. Dort wurden die Hauptgegner ? von Umsiedlung betroffene Bevölkerung, Umweltschützer, Politiker und das Militär ? mit verschiedenen Mitteln politisch ruhiggestellt. Die Berichterstattung über die bereits eingetretenen Folgen wie Hangabgänge und Wasserverschmutzung wurde behindert. Nach jahrelangen Druck von Gewässerforschern und Naturschützern zum Rückbau von ?überflüssigen Dämmen und Wehren? wurden in den USA seit 1990 insgesamt rund 1.400 Stauwerke zurückgebaut, davon wurden 82 Dämme im Jahr 2018 abgerissen. In Schweden wurden in dieser Zeit 1.600 und in Frankreich 2.400 zumeist kleinere Bauwerke demontiert. Sie wurden als Wasserspeicher nicht mehr benötigt oder beeinträchtigten die Ökosysteme schwer. Nach Darstellung der Umweltorganisation ''Dam Removal Europe'' gibt es in Frankreich, Großbritannien, Polen und Spanien 30.000 entbehrliche Wehre, die als unnatürliche Barrieren für den schlechten ökologischen Zustand europäischer Flüsse verantwortlich seien.
Bei , die meist im gefahren werden, besteht die Gefahr einer sogenannten bildung: Bei abgeschaltetem Kraftwerk ist das Unterwasser fast trocken, bei laufendem Betrieb sind im Fluss hochwasserähnliche Zustände. Neben den ökologischen Auswirkungen eines derartigen Betriebes ist es hier auch denkbar, dass Menschen durch den plötzlich einsetzenden Wasserschwall gefährdet werden.
Neben der Gefahr eines Dammbruchs wird in einigen Gebieten auch die Gefahr der Auslösung von (??) .
Talsperren, die einem Speicherbetrieb unterliegen, haben jahreszeitlich bedingt wechselnde Wasserstände. Die trockenfallenden Uferflächen weisen oft nur eine geringe oder gar keine Vegetation auf, bestehen dann aus Geröll oder Schlamm und werden von manchen Kritikern ?Mondlandschaften? genannt. In einigen Talsperren haben sich aber extrem seltene Pflanzen auf genau diesen Flächen ausgebreitet und benötigen für ihren Fortbestand weiterhin wechselnde Wasserstände. Hierzu gehören zum Beispiel , und .<ref name="Teicke">, Kathrin Baumann: ''Talsperrenbetrieb für den Naturschutz.'' In: ''WasserWirtschaft'' 04/2010: 42-44.</ref>
Geschiebeführung und Sedimente
Das den Stauseen zufließende Wasser enthält stets auch Feststoffe in Form von Partikeln, aber auch Geröll, die sich während des Stillstands im Stauraum absetzen. Im beispielsweise steigt der Boden am Stauseegrund daher jährlich um 40 cm. Um dem entgegenzuwirken, kann mittels ökologisch problematischer oder n o. ä. regelmäßig angefallenes Sediment entfernt werden, letzteres verursacht jedoch nicht selten ein Entsorgungsproblem. Im Unterlauf unterhalb des Stausees kann sich das Gewässer hingegen aufgrund fehlender Sedimentfracht deutlich vertiefen. Die Ausprägung von Sedimentproblemen ist stark abhängig von der Nutzung, der Vegetation und des Geländereliefs des Einzugsgebietes und kann daher sehr unterschiedlich ausfallen.
Auswirkungen auf Makro- und Mikroklima
Aufgrund des -Effekts können Speicherseen zur Erwärmung des lokalen Klimas beitragen, wodurch es Jahre, teils Jahrzehnte dauert, bis Speicherkraftwerke einen positiven Klimaschutzeffekt aufweisen, insbesondere in den . Auch kann sich zersetzende Biomasse erhebliche Mengen freisetzen, welches stärkere Treibhauswirkung pro Gramm erzeugt als CO2.
Aus anderer Sicht ist aber der Einfluss solcher Faktoren auf die wissenschaftlich gesehen eher vernachlässigbar. Auch bei lokaler Betrachtungsweise integraler Effekte ist die vergleichsweise hohe Wärmekapazität von Wasser gegenüber der Landmasse dominant. Dadurch werden sowohl die täglichen, als auch die saisonalen Temperaturschwankungen gedämpft (siehe unten). Mit gekoppelten numerischen Modellen erhofft man sich, zukünftig zu einer ganzheitlichen Perspektive gelangen zu können, um weitergehende Aussagen zur Rolle von Stauseen und damit verbundenen Effekten bzw. Aktivitäten im regionalen und globalen Kontext machen zu können.
Durch die hohe von Wasser und die enormen Mengen an Energie, die benötigt werden, um den Aggregatszustand von Wasser von fest nach flüssig bzw. von flüssig nach gasförmig zu verändern (und welche beim umgekehrten Vorgang wieder frei werden), haben große Wasserflächen ? darunter auch große Stauseen ? einen moderierenden Einfluss auf das lokale Klima. Im Vergleich zur Situation vor Entstehung des Stausees werden Sommer im Schnitt weniger warm und Winter im langjährigen Mittel weniger kalt. Gleichzeitig ist mit vermehrtem Niederschlag zu rechnen, dies kann jedoch durch Winde, Hanglagen o. ä. lokal komplex und unvorhergesehen beeinflusst werden. Der Effekt ist (auf geringerer Skala) vergleichbar mit . Zusätzlich bietet eine flache Seeoberfläche weniger Hindernisse für Winde als ein besiedeltes und bewaldetes Tal, sodass sich Winde in Stärke und Richtung ändern können. Je größer die Wasseroberfläche, desto größer sind diese Effekte.
Soziale und gesellschaftliche Folgen
Talsperrenbauten sind meist Großbauwerke, die ein behördliches, bei größeren Vorhaben auch politisches Bewilligungsverfahren durchlaufen müssen. Neben ökologischen Aspekten sind auch gesellschaftliche und soziale Folgen unübersehbar ? insbesondere dann, wenn eine namhafte Anzahl Personen umgesiedelt werden müssen, da ihr bisheriger Lebensraum überflutet wird. Bei eher kleineren Bauten sind auch soziale Veränderungen nicht zu vernachlässigen. Dazu zählen auch Unternehmen, die erst durch den gelieferten Strom des Kraftwerks, für das die Talsperre gebaut wurde, angesiedelt werden. Kleinere Talsperren als Wasserspeicher können auch soziale Umwälzungen nach sich ziehen, wenn z. B. in einer ariden Gegend nun Landwirtschaft möglich wird.
Geschichte
Weltweit
Die älteste noch teilweise erhaltene Talsperre der Erde ist das im el Garawi bei Kairo, Ägypten (verschiedenen Angaben zufolge zwischen 2950 und 2500 v. Chr. erbaut).
Ein Vorläufer heutiger Talsperren war das kupferzeitliche im heutigen Jordanien mit einem Erd- und Steindamm, das auf das 4. Jahrtausend vor Christus datiert wird und das zur Bewässerung und zur Wasserversorgung gebaut wurde.
Weitere bedeutende große Talsperrenbauten des Altertums sind in Mesopotamien, der um 2000 v. Chr. südlich von Samarra gebaut wurde, um den Tigris umzuleiten, der um 750 v. Chr. im Jemen, der 31 m hohe Staudamm von 591 v. Chr. in China, der 34 m Damm Paskanda Ulpotha auf Sri Lanka von 460 v. Chr., der 30 m hohe Steinkastendamm von Gukow in China von 240 v. Chr., und die römische die etwa 60 n. Chr. gebaut wurde und mit 40 bis 50 m bis 1305 die höchste der Welt war.
Die errichteten Talsperren vor allem in den trockenen Randbereichen ihres Imperiums. Ihre Ingenieure führten zahlreich innovative Konzepte in den Talsperrenbau ein, darunter die ersten Bogengewichtsmauern, Bogenstaumauern, Pfeilerstaumauern und Vielfachbogenmauern (siehe ).
Deutschland
Die ältesten Talsperren Deutschlands sind:- (1298)
- (vor 1310)
- (1396)
- (1465)
- (1485)
- (1593)
- (1610)
- (1696)
- (1699)
- (1712)
- (1722)
Älteste Trinkwassertalsperre Deutschlands ist die in (1891). Ihrem Bau folgten in rascher Folge weitere Talsperren (siehe ): bis Ende 1914 wurden etwa 37 Talsperren fertiggestellt.
Österreich
In .
Schweiz
Im 19. Jahrhundert, mit dem Beginn der Industrialisierung, wurde in der Schweiz mit dem Bau zahlreicher Stauanlagen für die Stromerzeugung begonnen. Am Anfang wurden größere Laufkraftwerke an den Flüssen des ). Heute, am Anfang des 21. Jahrhunderts, ist die Periode des intensiven Baus von Stauanlagen praktisch abgeschlossen. Neu gebaut werden vor allem noch Anlagen für den Hochwasserschutz oder für die Erzeugung von künstlichem Schnee sowie Geschiebesammler.
Die Sicherheit der großen und der mittleren Stauanlagen (rund 190 Anlagen) wird vom Bund überwacht. Davon dienen 86 Prozent der Produktion elektrischer Energie, die übrigen vor allem der Wasserversorgung (Trinkwasser, Bewässerung) oder dem Rückhalt von Hochwasser, Geschiebe oder Lawinen. Darüber hinaus gibt es mehrere Hundert kleinere Anlagen. Davon dient ein großer Teil keinem besonderen Zweck mehr (z. B. weil die Stromproduktion eingestellt wurde).
Siehe auch
Literatur
- {{Literatur
|Autor=Peter Ri�ler |Titel=Talsperrenpraxis |Auflage=1. |Verlag=R. Oldenbourg |Ort=M�nchen und Wien |Datum=1998 |ISBN=3-486-26428-1}}
- Mathias Döring: ''Stauanlagen.'' In: ''Taschenbuch der Wasserwirtschaft.'' 9. Auflage. Springer Fachmedien, Wiesbaden 2015, ISBN 978-3-528-12580-6.
- {{Literatur
|Autor=Benjamin Brendel |Titel=Staud�mme |Sammelwerk=Vernetzt, Wege und R�ume der Infrastruktur |Reihe=Moderne Regional |BandReihe=17 |NummerReihe=1 |Datum=2017 |Online=http://www.moderne-regional.de/fachbeitrag-staudaemme}}
- {{Literatur
|Autor= |Titel=Talsperren in Deutschland |Sammelwerk= |Band= |Auflage= |Verlag=Springer Vieweg |Ort=Wiesbaden |Datum=2013 |ISBN=978-3-8348-1447-0}}
Weblinks
- bei
- swissdams.ch
- talsperren.net
- Volker Bettzieche: In: ''Wasserwirtschaft.'' Heft 1/2, 2010 (PDF; 543 kB)
- auf ''hochwasser.hessen.de''
- Landschaftsverband Westfalen-Lippe (LWL)
- im
- Verzeichnis von Staudämmen/Talsperren mit aktuellen Füllständen. Erhalte eine Meldung bei bestimmten Füllstand.
Einzelnachweise
<references>
<ref name="Thueringen">
{{Internetquelle
|url=https://www.thueringer-fernwasser.de/talsperren/talsperren.html |titel=Talsperren ? STAUANLAGEN |werk=thueringer-fernwasser.de |hrsg=Th�ringer Fernwasserversorgung, Erfurt |abruf=2024-04-04}}
</ref>
<ref name="Spektrum">
{{Internetquelle
|url=https://www.spektrum.de/lexikon/geowissenschaften/talsperre/16276 |titel=Lexikon der Geowissenschaften ? Talsperre |werk=spektrum.de |hrsg=Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH |abruf=2024-01-28}}
</ref>
<ref name="Rißler">
{{Literatur
|Autor=Peter Ri�ler |Titel=Talsperrenpraxis |Verlag=R. Oldenbourg Verlag |Ort=M�nchen |Datum=1999 |ISBN=3-486-26428-1}}
</ref>
<ref name="DIN">
DIN 4048, Teil 1 ''Wasserbau, Begriffe.'' Beuth-Verlag, Berlin 1987, Nr. 1.2.
</ref>
<ref name="DIN2">
DIN 19700, Teil 11 ''Stauanlagen ? Talsperren'' Beuth-Verlag, Berlin Juli 2004
</ref>
<ref name="NRW">
{{Internetquelle
|url=https://igsvtu.lanuv.nrw.de/vtu/doc.app?P_VTU_SYSID=002-31&DATEI=7/dokus/70201.pdf |titel=Wassergesetz f�r das Land Nordrhein-Westfalen |titelerg=�75 |werk=lanuv.nrw.de |datum=2016-07-08 |seiten=29 |format=PDF |abruf=2024-01-17}}
</ref>
<ref name="Austria">
{{Internetquelle
|url=https://atcold.at/talsperren/ |titel=Talsperren |werk=atcold.at |hrsg=ATCOLD ? �sterreichisches Nationalkomitee f�r Talsperren |abruf=2024-01-25}}
</ref>
<ref name="Schweiz">
{{Internetquelle
|url=https://www.swissdams.ch/de/les-barrages/liste-des-barrages-suisses |titel=Liste der Schweizer Sperren |werk=swissdams.ch |hrsg=Schweizer Talsperrenkommittee |abruf=2024-01-30}}
</ref>
<ref name="Dresden">
{{Internetquelle
|url=https://klimakonform.uw.tu-dresden.de/images/pdf/klimakonform_faktenblatt_talsperren_03_management.pdf |titel=Faktenblatt Talsperre: Bewirtschaftung |werk=tu-dresden.de |hrsg=Technische Universit�t Dresden |datum=2023-09-15 |format=PDF |abruf=2024-01-31}}
</ref>
<ref name="RV">
{{Internetquelle
|url=https://www.talsperrenleitzentrale-ruhr.de/online-daten/ |titel=Talsperrenleitzentrale des Ruhrverbands |werk=talsperrenleitzentrale-ruhr.de |hrsg=Ruhrverband Essen |abruf=2024-01-31}}
</ref>
</references>
Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Talsperre aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar. Der Artikel kann hier bearbeitet werden.
