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Wasser für die Königin von Saba
Die sagenhafte Königin von Saba und ihr Volk beschäftigen seit kurzem auch die Bauingenieure der HAW Hamburg. Sie forschen für das Deutsche Archäologische Institut (DAI) am antiken Staudamm der Stadt Marib, der alten Hauptstadt des Sabäerreiches im heutigen Jemen.
Königin von Saba und der Wasserbau
Seit jeher fasziniert die Königin von Saba die Menschen, obwohl es über ihre Herkunft, ihre tatsächliche Existenz und ihr Wirken keine sicheren Beweise gibt. Sie wird in der Bibel und im Koran, in jüdischen und äthiopischen Überlieferungen erwähnt. Die Königin von Saba - sie könnte um das Jahr 950 vor Christus in Marib gelebt haben, der alten Hauptstadt des Sabäerreiches im heutigen Jemen. Die Sabäer waren Künstler des Wasserbaus. Der Bau von Dämmen und Kanälen war die Grundlage für den Reichtum des alten Wüstenvolkes. Bereits seit dem 2. Jahrtausend vor Christus haben sie das Regenwasser, das im Durchschnitt zweimal jährlich von Wadi Adhana aus dem Gebirge heranströmte, künstlich gestaut und über Kanäle verteilt. Im 6. Jahrhundert vor Christus wurde dann der sogenannte Große Damm von Marib gebaut, der bis zum letzten Dammbruch im Jahr 575 nach Christus als eines der Weltwunder der Antike galt. Mehr als 9.000 Hektar Land konnten mit seiner Hilfe geflutet und mit Schwemmstoffen gedüngt werden. Die lebenspendenden Wasserläufe reichten bis zu 40 Kilometer weit in die Wüste hinein.
Aus der Antike lernen
Aktuelle Forschungen der Kommission für Allgemeine und Vergleichende Archäologie des Deutschen Archäologischen Instituts (KAVA, DAI) beschäftigen sich mit diesem Alten Staudamm und seiner Funktionsweise, um mehr über die antiken Wasserbauexperten zu erfahren. Und hierbei arbeiten die heutigen Wasserbauexperten vom Fachbereich Bauingenieurwesen der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg mit. Professor Dr.- Ing. Michael Schütz hat im September und Oktober diesen Jahres gemeinsam mit den Diplomanden Michael Beckmann und Carina Thomsen die Ausgrabungsarbeiten am Nordbau des Staudamms besucht. Die Teilnahme von Carina Thomsen wurde dabei von der Professor Dr. Egon Peter Stiftung ermöglicht.
Der Staudamm
Der Wasserzustrom aus dem Wadi betrug durchschnittlich um die 750 Meter pro Sekunde. Nord- und Südbau mit ihren Auslass- und Notentlastungsbauwerken verteilten das Wasser auf die Nord- und Südoase mit insgesamt mehr als 9.000 Hektar Anbaufläche. Der aktuell untersuchte Nordbau besteht zunächst aus einer den beiden Auslässen vorgelagerten Schwergewichtsmauer, die als Hochwasserentlastung diente. Die beiden Auslassbauwerke hatten eine Leistungsfähigkeit von bis zu 100 Kubikmeter pro Sekunde. Über die Hochwasserentlastung konnten gleichzeitig pro Sekunde bis zu 250 Kubikmeter Wasser abgeführt werden. Weitere schwergewichtige Bauwerke bilden die Begrenzung der Auslässe. Das vor den Auslässen aufgestaute Wasser trat schießend durch sie hindurch. Zur anschließenden Energieumwandlung diente das nachgelagerte Tosbecken. Beruhigt strömte das Wasser über einen Hauptkanal dem Hauptverteilerbauwerk der Nordoase zu. Von dort wurde das Wasser auf die Felder verteilt.
Modellversuche an der HAW Hamburg
Im Wasserbaulabor des Fachbereichs wurden im Juli/August diesen Jahres unter der Leitung von Professor Dr.-lng. Michael Schütz erste Modellversuche durchgeführt. Die Freilegungs- und Sicherungsarbeiten des DAI am Nordbau des Staudamms werden den Verlauf des Sohlenbereichs vor den Auslässen, in den Auslässen selbst und in dem anschließenden Tosbecken bis hin zum Hauptkanal klären. Mit Hilfe der damit gewonnenen Informationen wird an der HAW Hamburg ein zusammenfassendes Modell des Nordbaus hergestellt werden. Versuche an diesem Modell können dann die möglichen Betriebszustände am Nordbau des Alten Staudamms von Marib vollständig beschreiben.
Diplomarbeiten zum Staudamm
Wasserbauliche Modellversuche sind erforderlich, wenn die hydraulischen Vorgänge nicht berechnet werden können. In der ersten Diplomarbeit zu diesem Thema wurden Versuche für die Auslassbauwerke des Nordbaus in vereinfachender Form vorgenommen, die die grundsätzlichen Eigenschaften dieser Bauwerke beschreiben hilft. Der gewählte Modellmaßstab beträgt 1:20. Die durchgeführten Messserien umfassten Volumenströme zwischen 6 und 90 Liter Pro Sekunde. Der hohe Wert entspricht in der Wirklichkeit 150 Kubikmetern pro Sekunde. In einem zweiten Schritt wurden Modellversuche an der der Hochwasserentlastung dienenden Schwergewichtsmauer ebenfalls im Maßstab 1:20 durchgeführt.
Auslaßbauwerke mit Dammbalkenregulierung (siehe Grafik)
Von besonderer Faszination sind die verschiedenen betrieblichen Funktionen der Auslässe. In vorhandene Dammbalkenschlitze konnten Dammbalken aus Kalkstein eingelegt werden. Mit Dammbalken war die Leistungsfähigkeit geringer als ohne Dammbalken. Vorstellbar ist auch ein Betrieb mit nur zum Teil eingelegten Dammbalken, die dann sowohl unter als auch überströmt werden.
Zukunftspläne
Groß sind die Erwartungen über die Versuche am zusammenfassenden Modell des Nordbereichs, die in Kürze beginnen werden. Für das kommende Frühjahr ist der Modellbau mit entsprechenden Versuchen für den Südbau des Großen Damms von Marib vorgesehen.
Nähere Informationen zu dem Forschungsvorhaben erteilt Professor Schütz, HAW Hamburg, Fachbereich Bauingenieurwesen, der per Email unter m.schuetz@rzcn.fh-hamburg.de zu erreichen ist.
