Innovationsprojekt Klimaschutz
Klimaschutzprojekte mit besonderer Strahlkraft und besonders hohem Innovations-Niveau wurden und werden vom Land NRW als „Innovationsprojekt Klimschutz“ ausgezeichnet.

Projekte des Monats
Wenn es um Klimaschutz und erneuerbare Energien geht, sind Kommunen, Unternehmen und Bürger in NRW sehr aktiv. Eine Experten-Jury der EnergieAgentur.NRW kürt jeden Monat ein besonderes Klimaschutzprojekt und stellt dieses auf der Website vor.

Projekte aus Kommunen und Unternehmen
Die EnergieAgentur.NRW identifiziert im Zuge ihrer Arbeit für Nordrhein-Westfalen immer wieder vorbildliche Good-Practice Projekte. Die Experten der EnergieAgentur.NRW stehen nahezu täglich in Kontakt Akteuren aus Kommunen, Unternehmen, Ingenieur- oder Architektenbüros und vielen anderen Bereichen.
Ein Teil der Projekte aus dem kommunalen Bereich entstammen dem Projekt „KommEN NRW“, einem Projekt der EnergieAgentur.NRW von Kommunen für Kommunen. Die dargestellten Projekte werden von den Kommunen selbst dargestellt.

Rückschau

Von September 2016 bis März 2019 wurde das EFRE-geförderte Projekt „Zwischenpräsentation der KlimaExpo.NRW – die MitmachExpo“ durchgeführt.

Verl, Nordrhein-Westfalen - 2018

Innovative Deichbaulösung verbessert Hochwasserschutz

Innovationsprojekt Klimaschutz

Der Klimawandel bewirkt verschiedenste Wetterphänomene, wie etwa vermehrt und stärker auftretende Hochwasserereignisse. Um gefährdete Bereiche zu schützen, werden künftig zusätzliche und stärkere Deichanlagen nötig sein. Die topocare GmbH aus Gütersloh hat nun eine Maschinenbaulösung entwickelt, mit der Deichanlagen nicht nur stabiler, sondern auch nachhaltiger und ökonomisch sinnvoller gebaut werden können. Dabei kommen Geotextilschläuche und eine neuartige Deichbaumaschine zum Einsatz. Durch einen geringeren Geräte-, Material- und Flächenbedarf ist diese Lösung gleichzeitig kosteneffizienter und erzielt einen positiven Klimaschutzeffekt.

Nicht überall können Gebiete zum Schutz vor Hochwassern renaturiert werden. Dies kann zeitliche, finanzielle oder räumliche Gründe haben. Daher werden auch weiterhin Deichanlagen benötigt, die – langfristig ebenso wie in Akutsituationen – einen wirksamen Schutz bieten. Zugleich sollten sie nachhaltig, ressourcenschonend und so naturnah wie möglich konstruiert und betrieben werden.

Deiche aus erdverfüllten Geotextilschläuchen

Die topocare GmbH setzt als Kernelemente für ihre Deiche erdverfüllte Geotextilschläuche (sogenannte topotubes) und eine neuartige Verlegemaschine, den topomover, ein. Die Geotextilschläuche mit einem Durchmesser von 50 bis 100 cm sind zu Pyramiden stapelbar und bilden so den Kern eines Deichs. Die Vorteile gegenüber bisherigen Deichbaumethoden sind vielfältig: Die Schläuche können mit allen vor Ort verfügbaren Bodenmaterialien befüllt werden – nichts muss extra herangeschafft werden. Sie können nicht durchspült oder durch Überspülung abgetragen werden und sind auch auf schwierigen Untergründen einsetzbar. Sie benötigen für einen effektiven Hochwasserschutz eine geringere Fläche sowie eine geringere Höhe. Dadurch kann der Material- und Flächenbedarf um bis zu 45 Prozent gegenüber herkömmlichen Deichen reduziert werden. Die Geotextilschläuche können jedoch nicht nur als Bauelemente in Deichen und Dämmen eingesetzt werden, sondern beispielsweise auch für Regenrückhaltebecken und in der Landgewinnung.

Innovative Verlegemaschine bringt wirtschaftlichen Nutzen

Bei der zentralen Innovation der topocare GmbH handelt es sich um eine Deichbaumaschine zur Vor-Ort-Füllung und -Verlegung der Schläuche, den topomover. Sie wurde in einem vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten ZIM-Kooperationsprojekt (ZIM – Zentrales Kooperationsprojekt Mittelstand, ein bundesweites Förderprogramm für mittelständische Unternehmen und mit diesen zusammenarbeitende wirtschaftsnahe Forschungseinrichtungen) entwickelt. Die Maschine verlegt ca. 150 Meter pro Stunde bei einem Schlauchdurchmesser von einem Meter. Sie kann Schläuche bis zu zwei Meter tief und drei Meter hoch verlegen. Erst in Kombination mit dieser passgenauen Verlegung sind die nachhaltigen Geotextilschläuche auch wirtschaftlich sinnvoll.

Intensive und erfolgreiche Praxistests

Um die Vorteile und Grenzen des neuen Systems zu erforschen, werden die Geotextilschläuche unter verschiedenen Bedingungen getestet. Für diesen Zweck gibt es allgemeine Teststrecken, zum Beispiel an der Hochschule Ostwestfalen-Lippe. Darüber hinaus werden Großversuche an Flussbögen oder Unterwassertests durchgeführt. Die Schläuche werden dabei unter anderem auf ihre Tauglichkeit als Wellenbrecher oder zur Schaffung von Flachwasserzonen geprüft. Bisher erwiesen sich die topotubes unter den unterschiedlichen Realbedingungen als erfolgreich.

Autonome Deichbauroboter

Darüber hinaus erforscht die topocare GmbH zusammen mit der Fachhochschule der Wirtschaft (FHDW) Paderborn im Forschungsprojekt TAMMOS (Teilautonome Maschinen und Logistik für den mobilen Hochwasserschutz, gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung) neue Möglichkeiten, wie eine Hochwasserbarriere mobil aufgebaut werden kann. Die Projektpartner entwickeln derzeit einen Roboter, den sogenannten topoRobo, der selbstständig in Risikogebiete fahren und einen Schutz mit Hilfe von sandgefüllten Geotextilschläuchen aufbauen kann. Daneben werden kleine Logistikeinheiten (topoAnt) entwickelt, die der Verlegemaschine kontinuierlich Sand zuliefern. Für den Einsatz dieser Geräte wird das Einsatzgebiet im Vorfeld über Drohnen erfasst und in eine 3D-Karte überführt. So lassen sich etwa in Akutsituationen auch dort Notdeiche verlegen, wo Menschen sich nicht mehr bewegen dürfen.

Veröffentlichung

Stand: 2018

Standort

Kreis: Gütersloh
Region: Ostwestfalen-Lippe
Reg.-Bez.: Detmold

Kontakt

Topocare GmbH
Roland Draier
E-Mail
E-Mail: r.draier@topocare.de

Partner und Förderer

Partner:
  • Topocare GmbH
  • Hochschule der Wirtschaft (FHDW)
Förderer:
  • Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Foto: topocare GmbH

„In diesem Forschungsprojekt konnten wir sehr gut unsere Fähigkeiten demonstrieren. Bis der Hochwasserschutz in der Realität autonom funktionieren wird, kann es noch dauern. Aber bereits jetzt lassen sich viele Teilergebnisse nutzen: So ist die Simulation von Hochwasserschutzmaßnahmen (Logistik und Aufbau) für viele Kommunen interessant. Auch wird es die Maschine zunächst manuell ermöglichen sich schnell zu schützen.“

Roland Draier, Geschäftsführer topocare GmbH

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