Das neue Dichtungs- und Kontrollsystem am Sylvensteinspeicher

Der Sylvensteinspeicher wurde nach über 50-jähriger Betriebszeit durch eine zusätzliche Dichtwand im Damm sowie mit einem neuen Erfassungs- und Überwachungssystem für das Sickerwasser an den heutigen Stand der Technik angepasst. Die Maßnahmen sind auch als Vorsorge gegen die Folgen möglicher Klimaveränderungen zu verstehen, da die Größe und enge Folge der jüngeren Hochwasserereignisse in den Jahren 1999, 2002, 2005 und 2013 eine künftig stärkere Beanspruchung der Talsperre erwarten lassen.

Einführung

Der Freistaat Bayern investiert große Summen in den Hochwasserschutz seiner Städte und Gemeinden. Alleine durch das Hochwasser-Aktionsprogramm 2020 wurden seit dem Pfingsthochwasser 1999 über 1 Mrd. € investiert. Neben dem verstärkten Rückhalt in der Fläche sowie Schutzbauten an den großen Flüssen in Form von Deichen, Schutzwänden und mobilen Elementen, stehen auch der gute Zustand und die Sicherheit der Hochwasserrückhaltespeicher im Blickpunkt.

Der Sylvensteinspeicher erfüllt als Bayerns ältester und für den Hochwasserschutz wichtigster Wasserspeicher seit mehr als einem halben Jahrhundert seine Aufgaben und hat bei den großen Hochwasserabflüssen seine Schutzwirkung insbesondere für die Stadt Bad Tölz und die Landeshauptstadt München bewiesen.

Detaillierte Untersuchungen am Dichtungskern und am Messsystem in den letzten Jahren haben die Wasserwirtschaftsverwaltung als Betreiber der Talsperre veranlasst, grundlegende Ertüchtigungsmaßnahmen für den Staudamm und den Untergrund durchzuführen.

Detailergebnisse der Untersuchungen

Der Dichtungskern des Dammes wurde in den fünfziger Jahren wegen knapper Ressourcen mit örtlichen Materialien sehr schlank und mit der seinerzeit verfügbaren Technik ausgeführt. Dies war aus damaliger Sicht wegen des niedrigen Dauerstaues sicher vertretbar. Noch während des Baues wurde das Stauziel um 2 m erhöht und durch eine weitere Dammerhöhung im Jahr 1997 um nochmals 3 m gilt der vorhandene Dichtungskern heute als ausgereizt.

In den 50 Jahren Betriebszeit hat sich der Damm insgesamt erwartungsgemäß gesetzt und außergewöhnliche Belastungen durch die extremen Hochwasserereignisse in den Jahren 1999, 2005 und 2013 erhalten, die auch an einem Erddamm nicht spurlos vorübergehen.

Das vorhandene Kontrollsystem besteht aus über 120 Messinstrumenten. In Teilbereichen kommt es zu alterungsbedingten Ausfällen. Der Austausch defekter Bauteile bereitet erhebliche Probleme. Hinzukommt, dass eine genaue Lokalisierung von Sickerwasser nicht mehr möglich ist.

Die Bewertung dieser Ergebnisse unter Einbeziehung der seit 2004 gültigen neuen DIN-Normen für Talsperren führten zur Entscheidung, mit den heutigen fortgeschrittenen technischen Möglichkeiten eine zusätzliche Dichtung in den Dammkern und Untergrund einzubauen sowie ein komplett erneuertes Messsystem für Sickerwasser vorzusehen.

Maßnahmen zur Dammertüchtigung

Die Talsperre liegt in einem wertvollen Naturraum, der Staudamm selbst im FFH-Gebiet. Um das äußere Erscheinungsbild des Bauwerkes nicht zu sehr zu verändern wurden Lösungsansätze durch Maßnahmen im Damminnern verfolgt. Weitere wichtige Anforderungen waren neben der Sicherheit des Dammbauwerkes in der Bauphase und im Endzustand vor allem auch die Gewährleistung eines unverminderten Hochwasserschutzes für die Unterlieger. Wenn möglich sollte der Einstau im Speichersee auch während der Bauzeit weiter möglich sein.

Zahlreiche Varianten wurden in den letzten Jahren einer intensiven Betrachtung unterzogen. Als beste Lösung hat sich der Einbau einer bis zu 70 Meter tiefen und ca. 1 Meter dicken Schlitzwand im Dichtungskern erwiesen. Diese reicht noch bis zu 25 Meter unter den Damm in den früheren Talgrund der Isar, der beim Bau in den fünfziger Jahren schon allein aufgrund der damaligen Bautechnik nur eingeschränkt abgedichtet werden konnte. Die Schlitzwand wird in einzelnen Lamellen von ca. 3 Meter Länge durch eine riesige Fräse (Gerätegewicht ca. 250 Tonnen) hergestellt. Der ausgefräste Boden wird durch eine spezielle Dichtmischung ersetzt, die im Endzustand sehr dicht und doch so flexibel ist, dass geringe Bewegungen des Dammbauwerkes ohne Beschädigungen aufgenommen werden können. Die Herstellung einer einzelnen Lamelle kann dabei bis zu einer Woche dauern. Dieses Verfahren bietet jedoch den großen Vorteil, dass der Speichersee während des Baues nur auf eine Höhe von 744 mNN abgesenkt werden muss, also 6 m unter Sommer-Normalstau. Zudem können große Hochwasserereignisse auch weiterhin im See zurückgehalten werden. Kleine Hochwasserabflüsse werden während der Bauzeit nicht im See gespeichert. Um die Bauzeit für die ca. 170 Meter lange Dichtwand möglichst auf 8 Monate beschränken zu können, war der gleichzeitige Einsatz von 2 Großgeräten erforderlich. Eine Verbreiterung der Dammkrone um ca. 4 Meter mit einer verkleideten Betonmauer auf der Luftseite ist wegen des Platzbedarfs für die Großgeräte notwendig. Der damit gewonnene Platz wird seit Abschluss der Maßnahme für einen zusätzlichen Parkstreifen genutzt.

Zur Erfassung möglicher geringer Sickerwassermengen wurden hinter der Schlitzwand im Abstand von 3 Meter sogenannte Drainagepfähle mit einer Tiefe von ca. 40 Meter hergestellt. In diesem Pfählen sorgt ein Dränrohr - ähnlich dem Brunnen einer Wasserversorgung - für das Sammeln des Wassers, das am tiefsten Punkt in einen neuen Sickerwasserstollen eingeleitet und gemessen wird.

Der Bau des Sickerwasserstollens war wegen der örtlichen Verhältnisse und der Sicherheitsanforderungen sehr aufwändig. Zunächst musste am Fuß der Sylvensteinwand ein ca. 80 Meter langer Zufahrtsstollen in den Fels gesprengt werden. Am Ende wurde dann eine sogenannte Startkaverne ausgebrochen, von der aus mit einer Tunnelbohrmaschine der unterirdische Stollen mit einem Durchmesser von ca. 3 Meter aufgebohrt wurde. Die Maschine fuhr durch den Damm in die gegenüberliegende Felsflanke des Hennenköpfls hinein. Dort wurde vorab zwischenzeitlich ein ca. 40 Meter tiefer senkrechter Zielschacht ausgesprengt, damit die Tunnelbohrmaschine wieder geborgen werden konnte.

Unmittelbar hinter der Tunnelbohrmaschine wurden zur endgültigen Sicherung des Stollens Stahlbetonrohre nachgeschoben. Danach erfolgte der Innenausbau. Von diesem Sickerwassererfassungsstollen aus können später beispielsweise auch Bohrungen in den Untergrund für den Einbau von weiteren Messgeräten abgeteuft werden.

Terminplanung und Kosten

Die wichtigsten Beteiligten waren lange im Vorausdirekt in den Planungsprozess eingebunden. Besonderes Augenmerk wurde bei der Planung auf die Berücksichtigung des Naturschutzes, der Anlieger und der Fischerei sowie frühzeitige Information der Öffentlichkeit gelegt. Insgesamt sollte so umweltschonend wie möglich vorgegangen werden.

Die notwendigen Rechtsverfahren waren im Juli 2011abgeschlossen. Nach einem EU-weiten Ausschreibungsverfahren für die Arbeiten zur Dammverbreiterung, war der Baubeginn im Juli 2011. Unmittelbar nach der Winterpause wurde dann im April 2012 mit dem umfangsreichsten Bauabschnitt, der Herstellung der Dichtwand, begonnen. Trotz des Einsatzes von zwei Großgeräten und durchgehendem Tag- und Nachtbetrieb an 7 Tagen in der Woche war dieser aufwändigste Teil der Gesamtleistung erst im Dezember 2012 abgeschlossen. Im April 2013 ging es dann mit den Bauarbeiten im Damminneren sowie den zu erstellenden Zugängen und Schächten weiter. Dabei wurde auch schon der Sickerwasserstollen größtenteils fertig gestellt. 2014 wurden in einer
ca. 8-monatigen Bauzeit die Drainagepfähle vom Damm aus abgeteuft und für die Sickerwassermessungen ausgebaut. Mit dem Rückbau der Baustellenflächen sowie der Wiederherstellung der Bundesstraße B 307 über den Damm einschließlich eines zusätzlichen Längsparkstreifens konnte das Vorhaben wie geplant im Herbst 2015 abgeschlossen werden.

Für das Programm Bayern 2007 – 2013 aus dem Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) im Ziel „Regionale Wettbewerbsfähigkeit und Beschäftigung“ stehen EU-Mittel in Höhe von insgesamt 576 Mio. Euro zur Verfügung.
Damit werden zwei strategische Ziele verfolgt: erstens die Förderung der Schaffung gleichwertiger Lebens- und Arbeitsbedingungen und zweitens die Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit, des nachhaltigen Wachstums und der Beschäftigung, vorrangig in den Grenzland- und überwiegend strukturschwachen Regionen. Mit der Bereitstellung von Mitteln für die Nachrüstung des Dammes am Sylvensteinspeicher trägt der EFRE dabei insbesondere zu Risikovorsorge und Ressourcenschutz bei.

Auswirkungen der Baumaßnahmen auf die Anlieger bzw. den Verkehr

Trotz der Aufteilung in mehrere Bauabschnitte und einer sich damit ergebenden langen Bauzeit von 5 Jahren ließen sich Behinderungen insbesondere im Straßenverkehr nicht vermeiden. Die Bundesstraße B 307 über den Damm konnte zeitweise nur halbseitig befahrbar sein. Im Jahr 2012 mußte zusätzlich der ohnehin niedrige Anteil aus dem Schwerlastverkehr über das Inntal und die Autobahn München-Innsbruck umgeleitet werden.

Zusammenfassung

Der Sylvensteinspeicher ist in den 1950er Jahren mit den damals zur Verfügung stehenden technischen und finanziellen Ressourcen gebaut worden. In den 1980er Jahren wurde eine erste Ertüchtigung des Dammkernes durchgeführt und in den neunziger Jahren wesentliche Teile des Dammbauwerkes geändert. So konnten unter anderem durch die Dammerhöhung von 3 Metern die Jahrhunderthochwasser von 1999 und 2005 erfolgreich bewältigt werden.

Es war nun an der Zeit, mit den neuesten Möglichkeiten der Ingenieurbautechnik ein System zu schaffen, das auch im Zeichen des Klimawandels für künftig zu erwartende, verstärkte Belastungen gerüstet ist. Deshalb hat der Freistaat Bayern, selbst in für die öffentlichen Haushalte schwierigen Zeiten dieses Vorhaben "Ertüchtigung des Sylvensteinspeichers" verwirklicht.

Die Abschlussfeier der Ertüchtigungsmassnahmen fand am 11.5.2016 im Beisein vom Leiter der Bayerischen Staatskanzlei Dr. Marcel Huber und der Bayerischen Umweltministerin Ulrike Scharf statt.

Stand:
Juni 2024

Erhöhung der Sicherheit erzwingt Ebbe am Sylvensteinspeicher

[Ausgangssituation im Herbst 2015]

Wer derzeit seinen Blick von der gerade erst wiederhergestellten Dammkrone des Sylvensteinspeichers aus über den Stausee schweifen lässt, wird sich zu Recht über den auffällig tief liegenden Wasserspiegel wundern. Der Grund dafür liegt in einer kontrollierten Absenkung des Wasserspiegels, um notwendige Baumaßnahmen unterhalb des üblichen Stauziels durchführen zu können. Ziel ist der Austausch eines stählernen Verschlusskörpers samt Antriebstechnik. Die schnellere Einsatzbereitschaft der neuen Verschlussanlage stellt eine Erhöhungen der Betriebssicherheit der gesamten Talsperre dar.

Ähnlich einer Badewanne verfügt der Sylvensteinspeicher über zwei, auf Höhe des Seegrundes liegende Abgabeorgane, den Triebwasserstollen und den Grundablass. Durch diese beiden Auslässe wird die Abflussmenge aus dem Stausee kontrolliert gesteuert. Nur so ist es möglich, eine ganzjährlich ausreichende Wasserführung der Isar aufrecht zu erhalten und im Hochwasserfall die Sicherheit entlang der Isar bis über den Großraum München hinaus zu gewährleisten.

Um die regelmäßig vorgeschriebenen Inspektionen oder Sanierungen in den Stollen durchführen zu können, müssen diese trocken und begehbar sein. Dies erreicht man durch das Schließen sogenannter Revisionsverschlüsse, schwerer Stahltore im Einlaufbereich der Stollen.

Der Revisionsverschluss des Grundablasses wird im Frühjahr 2016, nach fast 60 Betriebsjahren, durch ein neues Bauteil ersetzt. Um die neue Verschlussanlage – die größtenteils weit unterhalb des Stauziels liegt – einbauen zu können, muss der Wasserspiegel des Sylvenstein-Stausees bis Anfang Dezember 2015 auf 737 m ü. NN abgesenkt werden. Das sind 15 m weniger als normalweise zu dieser Jahreszeit.

In Abstimmung mit dem Landratsamt Bad Tölz-Wolfratshausen, der Fischerei-Fachberatung Oberbayern sowie der Gemeinde und dem Fischereiverein Lenggries wurden vorab verschiedene Möglichkeiten der Speicherbewirtschaftung diskutiert, um die Absenkung des Sees für den Fischbestand möglichst schonend zu gestalten. Nach Abschluss der Bauarbeiten erfolgt auf Vorschlag der Fischerei-Fachberatung Oberbayern ein Neubesatz mit seetypischen Fischarten (Seeforelle, Sandfelchen, Bachforelle und Seesaibling).

Zur Ausführung der Maßnahmen wurden ganz bewusst die Wintermonate gewählt, da dann die Hochwassergefahr an der oberen Isar am geringsten ist. Außerdem kann auf diese Weise die Schneeschmelze für den Wiederaufstau im Frühjahr optimal genutzt werden.

Eine derart umfangreiche Absenkung des Sylvenstein-Stausees erfolgte zuletzt im Jahr 1999 als dieselbe Maßnahme bereits am Triebwasserstollen durchgeführt wurde. Auch in Zukunft wird eine solche Absenkung eher die Ausnahme darstellen: war es zum Öffnen und Schließen der alten Verschlussanlage stets erforderlich den Wasserspiegel abzusenken, kann der neue Revisionsverschluss auch bei normalem Wasserstand geschlossen und geöffnet werden.

[Zwischenstand Anfang Dezember 2015]

In der Nacht vom 8.12. auf den 9.12.2015 wurde mit Hilfe eines Mobilkrans der neue, etwa 21 Tonnen schwere Revisionsverschluss in das Einlaufbauwerk des Grundablasses eingehoben.

Bis zum Abschluss der Maßnahme im Februar müssen noch weitere Arbeiten rund um den stählernen Verschlusskörper durchgeführt werden, so z.B. der Einbau eines neuen Antriebssystems. Eine Vollsperrung der Bundesstraße B307 ist für die Durchführung dieser Arbeiten jedoch nicht mehr notwendig.

[Zum Abschluss der Bauarbeiten]

Die Montagearbeiten am Revisionsverschluss sind abgeschlossen.
Der Sylvensteinspeicher wurde seit 23.3.2016 wieder eingestaut.

Seit 30.4.2016 ist das Sommerstauziel von 750 mNN erreicht. Mit dem Übergang zum Normalbetrieb ist die Erneuerung des Revisionsverschlusses abgeschlossen.

Stand:
Juni 2024

Stahlwasserbau

Stahlwasserbauliche Verschlussorgane
Ähnlich dem Ablauf einer Badewanne verfügt der Sylvensteinspeicher über zwei, auf Höhe des Seegrundes liegende Abgabeorgane: den Triebwasserstollen und den Grundablass. Durch diese beiden Auslässe wird die Abflussmenge aus dem Stausee kontrolliert gesteuert. Nur so ist es möglich, eine ganzjährig ausreichende Wasserführung der Isar aufrecht zu erhalten und im Hochwasserfall die Sicherheit entlang der Isar über den Großraum München hinaus bis nach Niederbayern zu gewährleisten.

Diese Abgabeorgane sind seit dem Bau des Sylvensteindammes 1959 erfolgreich in Betrieb. Durch die Dammerhöhungen in der Vergangenheit lag der Höchststau um 5 m höher als in den 50er Jahren geplant. Weder die Schütztafeln noch das Antriebssystem waren dauerhaft auf den heute möglichen Höchststau ausgelegt. Der mit 60 Jahren Betriebszeit ans Ende seiner Lebensdauer gekommene Stahlwasserbau wurde schließlich beim Hochwasser 2013 mit einer bis dato unerreichten Stauhöhe von 762,95 m üNN derart stark beansprucht, dass eine zeitnahe Sanierung des Stahlwasserbaus erforderlich wurde.

Zweck des Vorhabens
Grundablass- und Triebwasserstollen sind neben den Kraftwerken die einzigen steuerbaren Abgabeorgane des Sylvensteinspeichers und somit von elementarer Bedeutung für die Hochwasserbewirtschaftung und Niedrigwasseraufhöhung. Die Bedeutung einer gezielten Steuerung der Abgabemenge des Sylvensteinspeichers für die Isaranlieger wurde beim Hochwasser im Juni 2013 ein weiteres Mal deutlich. Bei Vollstau können über den Grundablass- und Triebwasserstollen bis zu 350 m³/s bzw. 230 m³/s in die Isar abgegeben werden.

Ziel der Maßnahmen war es daher, die uneingeschränkte Funktionstüchtigkeit der Abgabeorgane auch zukünftig zu gewährleisten, damit der Sylvensteinspeicher die hohen Beanspruchungen bei vermutlich stärkeren Hochwasserereignissen gut und sicher aufnehmen kann.
Mit der Erneuerung des Stahlwasserbaus hat der Freistaat Bayern an der Isar zeitgemäßen und zukunftsweisenden Hochwasserschutz auf höchstem Niveau geschaffen. Über den Großraum München hinaus bis nach Niederbayern ist dies ein wesentlicher Beitrag zur Hochwassersicherheit des Isartales.

Kurzbeschreibung der Maßnahme
Die Erneuerungen umfassten im Triebwasser- und Grundablassstollen vor allem die vier 13 m² bzw. 19 m² großen und 15 to bzw. 21 to schweren zweiteiligen Schütztafeln mit ihren mechanischen Windwerken, die durch moderne Hydraulikantriebe ersetzt wurden. Im Zuge dieser Maßnahme wurden außerdem die Stollenpanzerung und Schützbelüftung saniert sowie eine Krananlage und ein Treppenturm in die etwa 30 m tiefen Schächte eingebaut.
Da der Sylvensteinspeicher auch in der Bauzeit alle Aufgaben erfüllen musste, stand für die Bauausführung nur die hochwasserarme Winterzeit zur Verfügung.
Um einen gleichzeitigen Ausfall beider Abgabeorgane zu vermeiden, wurden die Arbeiten zeitlich versetzt ausgeführt. In 2016/17 wurde zunächst der leistungsstärkere Grundablass saniert und 2018 in Betrieb genommen. Nach Vorarbeiten in 2018/19 folgte anschließend bis 2020 der Triebwasserstollen.
Während der Bauzeiten konnte der planmäßig hergestellte und dauernd überwachte Ausfall eines Abgabeorgans innerhalb kurzer Zeit durch Räumung der Baustelle wieder aufgehoben werden.

Vorhabensträger und Finanzierung
Der Sylvensteinspeicher ist eine staatliche Talsperre und dient dem Hochwasserschutz sowie der Niedrigwasseraufhöhung der Isar. Die Ausbau- und Unterhaltungslast liegen damit beim Freistaat Bayern, vertreten durch das Wasserwirtschaftsamt Weilheim.
Die Erneuerung des Stahlwasserbaus wurde gefördert aus Mitteln des Aufbauhilfefonds zum Hochwasser 2013. Die Kosten für Planung und Bau betragen 11,35 Mio. €.

Am 23.07.2020 fand die offizielle Inbetriebnahme des Stahlwasserbaues mit Umweltminister Thorsten Glauber vor Ort statt.

Stand:
Juni 2024

Umbau der Stierschlagsperre an der Dürrach und Wiederherstellung der ökologischen Durchgängigkeit

Projektgegenstand und Projektziel

Die Stierschlagsperre an der Dürrach gehört zu den Nebenanlagen des Sylvensteinspeichers und wurde im Zuge des Speicherbaus Ende der fünfziger Jahre des letzten Jahrhunderts als Geschieberückhaltesperre des ca. 70 km² großen Einzugsgebietes und als Brückenbauwerk zur Erschließung der Lärchkogelalmen errichtet. Seit dem Bau einer weiteren Geschieberückhaltesperre im Jahr 2010 an der Mündung der Dürrach in den Speichersee ist ein ökologisch durchgängiges Geschiebemanagement an geeigneter Stelle möglich.

Durch die bis zur Sperrenkrone verlandete Stierschlagsperre wurde die ökologische Durchgängigkeit der Dürrach insbesondere für Fische verhindert. Auf Grund der bisher vollständigen Überleitung des natürlichen Abflusses an der Bächentalsperre zum Achensee, führte die Dürrach bis zur Stierschlagsperre nur geringe Abflüsse aus diesem Zwischeneinzugsgebiet. Im Bereich der Sperre versickerte über eine lange Strecke fast ganzjährig der kaum vorhandene Abfluss im mächtigen Kiesköper. Aus diesen Gründen wies bisher der Wildbach Dürrach gem. EU-Wasserrahmenrichtlinie einen mäßigen gewässerökologischen Zustand auf. Im Spätherbst des Jahres 2020 konnte mit dem Umbau der Stierschlagsperre die ökologische Durchgängigkeit wiederhergestellt werden. Ziel ist der gute ökologische Zustand der Dürrach. Seit Ende des Jahres 2021 wird die Dürrach (durchschnittliches Sohlgefälle 2%) aus der österreichischen Bächentalsperre mit einer Dotierwassermenge von 143 l/s versorgt. Damit sind die Voraussetzungen geschaffen, dass sich die Dürrach in der ca. 10 km langen Gewässerstrecke wieder zu einem wertvollen Lebensraum entwickeln kann.

Der Umbau selbst erfolgte in zwei Schritten. Im ersten Schritt wurde die 12 m hohe Sperre im Oberwasser durch Geschiebeumlagerungen (direkt im Gewässerbett) freigelegt. Anschließend wurde am Sperrenfuß eine Öffnung hergestellt. Sie ist mit ihren rund 30 m² so groß bemessen, dass es bis etwa zu einem 100-jährlichen Hochwasser zu keinem Geschieberückhalt mehr kommt. Erst bei noch selteneren Hochwasserereignissen kommt es zum Aufstau mit Geschieberückhalt (Dosiersperre) und nachfolgender Selbsträumung. Die Dürrach fließt nun sowohl bei Niedrig- als auch bei Hochwasser direkt durch die aufgeweitete Öffnung, das Bauwerk ist insbesondere für Fische und Geschiebe passierbar.

Sedimentaustrag

Seit Fertigstellung der Sperrenöffnung im November 2020 sind bereits mehrere kleine bis mittlere Hochwasser aufgetreten. Von den rund 90.000 m³ Verlandungsmaterial wurden grob geschätzt bereits 95 % durch die neue Öffnung geschleust. Der ursprüngliche Zustand des Gewässerbetts hat sich dabei auf natürliche Weise weitestgehend wiederhergestellt. Das Geschiebe-Gleichgewicht im Sperrenumfeld ist aktuell aber noch nicht vollständig erreicht. Die Sohle wird sich mit den kommenden Hochwasserereignissen auch unterhalb der Sperre weiter eintiefen und die 3,5 Meter hohe Öffnung weiter freilegen. Das vom Hochwasser mobilisierte Material bleibt am Ende der Klammstrecke in der neuen Dürrachsperre liegen (Siehe Seite Geschiebentnahme/Kiesabgabe). Hier kann es ohne lange Transportwege durch das enge Dürrachtal entnommen und z. T. an die Bauwirtschaft für die Betonherstellung oder den Straßenbau abgegeben werden. Ein großer Teil des Dürrachgeschiebes wird jedoch aus ökologischen Gründen und um der fortschreitenden Sohleintiefung entgegenzuwirken, unterhalb der Sylvenstein-Talsperre wieder in die Isar eingebracht (Siehe Seite Geschiebebewirtschaftung an der Isar).

Sanierung der Kolke und Felswiderlager

Im Zuge des Umbaus der Stierschlagsperre hat sich herausgestellt, dass nach ca. 60 Betriebsjahren unterhalb des linken Widerlagers im anstehenden Fels (Hauptdolomit) und auch im Sperrenbauwerk größere Hohlräume (Auskolkungen) entstanden sind. Der Einfluss dieser Kolke auf die Tragfähigkeit bzw. Standsicherheit des Widerlagers wurde in einer gutachterlichen geotechnischen Stellungnahme bewertet.

Zur Sanierung der vorhandenen Auskolkungen gehörten Bewehrungs- und Betonarbeiten (ca. 215 m³) sowie vorab das großflächige Abräumen des Geschiebes mit einem Bagger. Des Weiteren mussten Anschlusseisen für einen kraftschlüssigen Verbund in den Fels (40 Stück) bzw. das Sperrenbauwerk (90 Stück) eingebohrt werden und es war eine Zuwegung mit einem Gerüst von der oberhalb verlaufenden Straße zum Sanierungsbereich im Unterwasser herzustellen.

Infolge der hohen Wasserdurchlässigkeit des frisch abgelagerten Geschiebes im Unterwasser wurde das Gewässerbett der Dürrach auf einer Länger von etwa 100 m eingetieft, um die erforderliche Wasserhaltung der tiefliegenden Kolke einigermaßen im Rahmen zu halten.
Trotz alledem mußte der tiefste Kolk mit Unterwasserbeton ausbetoniert werden, der Wasserandrang war für eine herkömmliche Betonage zu groß.

Die Arbeiten wurden Ende des Jahres 2022 abgeschlossen.

Ausgangszustand vor dem Umbau zur Dosiersperre im Jahr 2020

Freilegung der Sperre - Kiesumlagerung ins Oberwasser im Herbst 2020

Sanierung der Kolke und Widerlager im Herbst 2022

Situation im Mai 2023 nach dem Umbau zur Dosiersperre

Die Dürrach hat ca. 95 % des abgelagerten Sediments bei kleineren Hochwasserereignissen aus der Sperre geräumt.

Dieses Projekt ist abgeschlossen!

Das Wasserwirtschaftsamt Weilheim dankt allen Beteiligten für die Unterstützung und das Engagement bei der Umsetzung dieses Projekts!

Stand:
Juni 2024

Bau eines Wellenabweisers am Sylvensteinspeicher

Ergänzung eines Wellenabweisers auf der wasserseitigen Kronenmauer

Hintergründe

Die Ergänzung der wasserseitigen Kronenmauer mit einem Wellenabweiser
(vgl. Abb. 1) ist ein weiterer Schritt der in den 1990er Jahren begonnen Dammerhöhung und -sanierung.
Die gültigen Normen für Talsperren (DIN 19700) fordern, dass das Versagen einer Stauanlage infolge extremer Hochwasserereignisse zuverlässig ausgeschlossen werden muss. Hintergrund für diese Forderung sind die beim Versagen einer Talsperre auftretenden Flutwellen, die unterhalb der Talsperre zu extremen Schäden führen würden. Die DIN 19700 fordert deshalb einen ausreichend groß bemessenen Freibord. Der Freibord ist der Bereich zwischen dem höchsten zulässigen Stauziel des Speichers (Hochwasserstauziel ZH: 767,0 mNN) und der Oberkante des Dammes (hier: die wasserseitige Kronenmauer).
In 65 Jahren Betrieb des Sylvensteinspeichers wurden bislang maximal Speicherwasserstände erreicht, die mindestens 4 m unterhalb des höchsten zulässigen Stauziels lagen. Die seltenen Hochwasserereignisse 1999 und 2005 waren damit im Sinne der Bemessung der Sicherheit der Talsperre nach DIN 19700 keine extremen Hochwasserereignisse.

Abbildung 1: Regelquerschnitt des Wellenabweisers aus Beton auf der bestehenden Kronenmauer

Der Freibord setzt sich aus Windstau, Wellenauflauf und einem Sicherheitszuschlag zusammen. 2018 wurde vom Deutschen Wetterdienst (DWD) ein aktuelleres und ausführliches Windgutachten für den Sylvensteinspeicher erstellt. Die Bemessungswindgeschwindigkeiten haben sich im Vergleich zu den in den 1990er Jahren verwendeten Windgeschwindigkeiten deutlich erhöht. Darauf aufbauend fertigte die Technische Hochschule Nürnberg 2020 ein Freibordgutachten an. Dieses Gutachten ergab, dass der aktuell vorhandene Freibord insbesondere in den Randbereichen des Staudamms nicht ausreicht und somit Nachbesserungsbedarf besteht. Drei Varianten standen in einem Planungskonzept zur Diskussion. Die Entscheidung fiel auf einen Wellenabweiser. Die beiden Alternativen, dauerhafte Stauzielabsenkung oder eine weitere Dammerhöhung, wurden aus verschiedenen Gründen verworfen.

Zweck und Wirkungsweise des Vorhabens

Durch den Wellenabweiser wird die Kronenmauer auf einer Länge von 330 m auf mindestens 769,15 mNN erhöht (vgl. Abb. 2). Diese Maßnahme reduziert das verbleibende Risiko bei Extremereignissen, der Schutz der Unterlieger verbessert sich und der Staudamm wird hinsichtlich des Freibords an die Regelungen der gültigen Normen angepasst.

Abbildung 2: Übersicht der Lage des Ausführungsbereichs des Wellenabweisers

Der Wellenabweiser dient dazu, mögliche örtliche Wasserübertritte aus dem Speicher auf die Dammkrone zu verhindern. Die Böschung hinauflaufende Wellen beschleunigen, erhöhen sich durch die sich verringernde Wassertiefe und brechen. Die Auflaufzunge klatscht abhängig vom Wasserstand im Speicher gegen die Mauer. Durch den seeseitigen Überstand des Wellenabweisers (über die Mauer) wird ein vertikales Hochspritzen der Welle verhindert und das Wasser wird durch die Ausformung des Wellenabweisers in den Stausee zurückgeworfen (vgl. Abb. 3).

Abbildung 3: Numerische Simulation - Momentaufnahme inklusive Geschwindigkeitsverteilung mit Wellenabweiser auf der Kronenmauer

Mobile Hochwasserschutzelemente und Trogform der Dammkrone

Zusätzlich wird der Sylvensteinspeicher im extremen Hochwasserfall bei Überschreiten des Höchstaus von 767,0 mNN mit mobilen Hochwasserschutzelementen verteidigt. Dabei handelt es sich um eine zusätzliche Sicherheit, die über die Norm hinausgeht. Die Positionierung der mobilen Elemente ist in Abbildung 2 dargestellt. Dafür wird ein Schlauchwallsystem verwendet. Das System besteht aus Stauschlauch, Ankerplane und Dichtlippe (vgl. Abb. 4). Der Stauschlauch wird mit Luft befüllt. Das System wird durch das Gewicht des auf der Ankerplane stehenden Wassers fixiert und durch die Dichtlippe (gelber Rand) abgedichtet. Zusätzlich wird der Stauschlauch mit speziellen Vorrichtungen an der Vorsatzschale und der Betonmauer befestigt.
Das Element im Norden verhindert, dass Wasser auf der luftseitigen Dammseite abfließen und ggf. zu Erosion führen kann. Die beiden mobilen Elemente auf der linken und rechten Seite schließen an das Ende des Wellenabweisers an und schützen den Kronenbereich vor Wasser, das über die Bundesstraße anströmen würde.

Abbildung 4: Testaufbau des mobilen Schlauchwallsystems

Die Dammkrone ist zu den Seiten hin leicht geneigt. Auf die Krone gelangendes Niederschlags- oder Hangwasser wird durch die bereits vorhandene Trogkonstruktion der Dammkrone schadlos über den Fahrradtunnel im Osten oder die Bundesstraße B13 im Westen abgeleitet (vgl. Abb. 5).

Abbildung 5: Spezielle Trogkonstruktion der Dammkrone. Die luftseitige Kronenmauer verhindert das Überströmen der luftseitigen Dammflanke und schützt diese vor Erosion, indem das Wasser vom Damm abgeleitet wird

Zeitplan der Baumaßnahme

Die Montage des Wellenabweisers auf der Kronenmauer erfolgte in drei Bauabschnitten. Das Bauvorhaben fand aufgrund der vorherrschenden Witterung am Speicher während des überwiegend frostfreien Zeitraums zwischen April und Juni im Jahr 2025 statt. Für die Baufelder im Westen (April, Mai) und Osten (Mai, Juni) waren jeweils einseitige Straßensperrungen notwendig. Im Bereich der Kronenmauer (April - Juni) reichte die Sperrung der wasserseitigen Parkplätze aus. Im Juni wurden auf beiden Dammseiten auf der Höhe der Endpunkte des Wellenabweisers Betonvorsatzschalen an die Felswand montiert, die als Andockstelle der oben beschriebenen Schlauchwallsysteme dienen. Für die einwöchige Bauzeit waren jeweils wieder einseitige Straßensperrungen notwendig. Die Bauzeiten sowie die Straßensperrungen sind mit dem Staatlichen Bauamt Weilheim, Bereich Straßenbau sowie der Gemeinde Lenggries abgesprochen worden und erfolgten in den günstigsten Zeiträumen.
Die Arbeiten wurden zügig und ohne nennenswerte Schwierigkeiten durchgeführt und abgeschlossen, Verkehrsprobleme aufgrund der einseitigen Straßensperrungen gab es nicht. Der von der Baufirma aufgestellte Zeitplan wurde eingehalten.

Bauablauf und Fertigstellung des Wellenabweisers

Abbildung 6: Schalung und Bewehrung für die Mauererhöhung, die sowohl auf der West- als auch auf der Ostseite notwendig war

Abbildung 7: Fertig betonierte Mauererhöhung mit Schubdornen, auf die die Fertigteile des Wellenabweiser aufgesetzt werden

Abbildung 8: Montierter Wellenabweiser

Abbildung 9: Betonierte Vorsatzschale als Anschlusspunkt für die mobilen Hochwasserschutzelemente

Abbildung 10: Fertiggestellter Wellenabweiser auf der wasserseitigen Kronenmauer

Dieses Projekt ist abgeschlossen!

Das Wasserwirtschaftsamt Weilheim dankt allen Beteiligten für die Unterstützung und das Engagement bei der Umsetzung dieses Projekts!

Stand:
Juli 2025

Kostenloser Kies für Großabnehmer zur Selbstabholung von den Geschiebehalden an Isar und Dürrach am Sylvensteinspeicher

Am Sylvensteinspeicher und seinen Zuläufen fallen jedes Jahr große Mengen Geschiebe an. Dieses Geschiebe wird im Auftrag des Wasserwirtschaftsamt Weilheim durch Fremdfirmen entnommen und auf in der Nähe befindlichen Halden gelagert.

Großabnehmer dürfen das Material erst nach Abstimmung mit der Betriebsleitung Sylvensteinspeicher (Adresse siehe unten) abholen.
Kleinmengen können aus Verkehrssicherungsgründen hier nicht abgeholt werden.

Das entnommene Material besteht überwiegend aus sandigen Kiesen (Isar) sowie aus steinigen und sandigen Kiesen (Dürrach) und eignet sich, nach gegebenenfalls erforderlicher entsprechender Aufbereitung, beispielsweise als Betonzuschlagsstoff oder zum Wegebau. Das Geschiebe wird durch eine unabhängige Überwachungsstelle (RAP Stra) gemäß Ersatzbaustoffverordnung (EBV) beprobt, ein Prüfbericht kann an der Betriebsleitung eingesehen werden.

Aufgrund vielfältiger Eingriffe in die Gewässergeometrie und in das Abflussgeschehen der natürlichen Isar reduzierte sich die mitgeführte Geschiebemenge der Isar erheblich.

Aus diesen Gründen bringt das Wasserwirtschaftsamt Weilheim in Zusammenarbeit mit den maßgebenden Partnern wie den Stadtwerken Bad Tölz, den Fischereiberechtigten und Pächtern, den Naturschutzbehörden und Gemeinden in einem fortlaufenden Optimierungsprozess zurückgehaltenes Geschiebe in die Isar ein und lagert hinter dem Sylvensteinspeicher und dem Kraftwerk Bad Tölz liegengebliebenes Material in den Unterlauf um.

• Zu den Seiten Geschiebebewirtschaftung an der Isar

 

Stand:

Juni 2024

Hochwasservorhersagezentrale Isar - HVZ Isar

Nach dem Hochwasser 1999 wurden flächendeckend für ganz Bayern Wasserstands- und Abflussvorhersagemodelle erstellt, die von lokalen Hochwasservorhersagezentralen betrieben werden. Seit dem Jahr 2005 ist am Wasserwirtschaftsamt Weilheim die Hochwasservorhersagezentrale Isar angesiedelt.

Sie erstellt Vorhersagen für das gesamte ca. 9000 km² große Isareinzugsgebiet bis zur Donau mit allen Nebenflüssen (Loisach, Ammer, Amper). Das Abflussgeschehen im Isareinzugsgebiet wird durch die Bewirtschaftung des Sylvensteinspeichers wesentlich beeinflusst. Deshalb ist in das Prognosemodell auch eine Vorhersage des Wasserstandes im Speicher unter gleichzeitiger Betrachtung der Abflussentwicklung im Unterlauf integriert.

Darüber kann die Abgabe am Speicher iterativ so angepasst werden, dass der Hochwasserschutzraum möglichst optimal ausgenutzt wird, bei gleichzeitig bestmöglichem Schutz der Unterlieger. Das Vorhersagemodell wurde erstmals beim Hochwasser 2005 erfolgreich eingesetzt und wird ständig aktualisiert und an den Stand der Technik angepasst. Die HVZ Isar unterstützt den Speicherbetrieb nicht nur beim Hochwassermanagement mit Modellrechnungen, sondern auch bei der Niedrigwasseraufhöhung und beim Geschiebemanagement entlang der Isar.

In das Prognosesystem gehen die Daten des hydrologischen Messnetzes ein, d.h. Niederschlags- und Klima- sowie Wasserstands- und Abflussdaten. Dafür betreibt die Wasserwirtschaft ein eigenes Messnetz, aber auch Daten anderer Messnetze (z. B. Deutscher Wetterdienst, Kraftwerksbetreiber) werden für die Berechnung herangezogen. Unter alleiniger Verwendung von Messdaten kann jedoch im alpinen Raum nur ein sehr kurzer Zeitraum vorhergesagt werden. Um den Vorhersagezeitraum zu verlängern gehen Wetterprognosen verschiedener Wetterdienste in die Berechnung mit ein. Bei der graphischen Darstellung werden in den Vorhersagen enthaltene Unsicherheiten als Bänder dargestellt.

Das Vorhersagemodell berücksichtigt den Auf- und Abbau der Schneedecke. Auf der Grundlage von Abflussprognosen und Bewirtschaftungsszenarien wird von Speicherpersonal und HVZ Isar gemeinschaftlich die Steuerstrategie festgelegt. Bei Bedarf und/oder Änderung der Lage werden Vorhersagen und Steuerstrategie aktualisiert.

Die Vorhersagen für die Pegel sind im Internet unter www.hnd.bayern.de zu sehen.

Die Darstellung der Unsicherheiten veranschaulicht die mit zunehmender Vorhersagedauer und damit auch zunehmender Abhängigkeit von der Niederschlagsprognose steigenden Unsicherheiten der Vorhersage.

Die Pegelvorhersagen im Internet zeigen dabei nur einen beschränkten Vorhersagezeitraum an, abhängig von der Güte der Vorhersage (für kleinere Einzugsgebiete kürzer als für große). Zusatzinformationen über die Entwicklung der Wetterlage (Radar- und Satellitenabbildungen, Wetterwarnungen, etc.) sind weitere Entscheidungshilfen für die Speichersteuerung.

Stand:
Juni 2024