Historische Entwicklung
und zukünftige Szenarien -
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ment und Strombau.
Naturmessungen Neufelder Watt
Untersuchungsgebiet Neufelder Watt in der Elbmündung

Die hohe Dynamik im Bereich der Elbmündung und das noch fehlende Prozessverständnis für die morphologischen Veränderungen in den Watten erschweren die Prognosen für die zukünftige Entwicklung solcher Gebiete und damit auch deren Auswirkungen auf das gesamte Ästuar. 

Daher hat die Hamburg Port Authority (HPA) das Institut für Wasserbau der Technischen Universität Hamburg-Harburg (TUHH) mit Naturmessungen im Bereich der Neufelder Rinne beauftragt.

In einem ersten Schritt hat die TUHH für den geplanten Geräteeinsatz ein Messkonzept entwickelt. 2006 wurde dann mit den Messungen vor Ort begonnen.

ADCP mit Geräteträger

Es wurden 3 verschiedene Gerätestandorte ausgewählt. Diese wurden jeweils mit einem ADCP Gerät, welches die Strömungsgeschwindigkeiten aufzeichnet, einem Trübungsmessgerät und einer Drucksonde ausgestattet, um punktuell alle wesentlichen Parameter zu erfassen.

Dabei wurden folgende Standorte gewählt: Eine Position nordwestlich der Neufelder Rinne auf dem hohem Watt, ein Standort östlich der Rinne an der Wattkante und ein Satz Geräte in der Rinne selbst.

ARGUS Trübungssonde

Die Geräte zeichnen mehrere Wochen am Stück auf. Die Daten werden dann je nach Wetterlage etwa alle 5 Wochen ausgelesen.

 

 

 

Fächerecholotaufnahme vom 23.04.2008
Neben den Messungen werden mit dem Boot der TUHH "Nekton" regelmäßig Fächerecholotmessungen im Bereich der Rinne durchgeführt. Anhand der aufgezeichneten Bathymetriedaten lassen sich Erosions- und Sedimentationstendenzen feststellen. Zur Auswertung und zum Vergleich der Daten wurden Profile längs und quer zur Rinne definiert. Hieraus lassen sich Verlagerungen und Vertiefungen gut erkennen. Außerdem wurden Höhendifferenzendarstellungen zwischen verschiedenen Aufnahmen erstellt.
Isohypsen der Neufelder Rinne bei NN -1,50 m

Noch deutlicher geht die Verlagerung der Neufelder Rinne aus der Darstellung der Isohypsen hervor. Hieraus geht nicht nur die wiederkehrende Pendelbewegung des Einfahrtsbereiches hervor, sondern auch eine Drehung des Hauptteils der Rinne. Zwischen 2006 und 2007 ist eine Verdrehung der Rinne hin zu einer Nord-Süd-Ausrichtung erkennbar, wohingegen sich der Hauptteil in 2008 wieder im UZS zurückdreht.

 

gemessene Sedimentkonzentration an der Messposition in der Neufelder Rinne

Um die aufgezeichneten Daten auszuwerten werden die verschiedenen gemessenen Parameter gegeneinander aufgetragen. Auf der nebenstehenden Abbildung sind oben die Windgeschwindigkeiten und die Windrichtung aufgetragen, darunter der Wasserstand, die Strömungsgeschwindigkeiten, die Strömungsrichtung und die Sedimentkonzentration. Bei mittleren Wasserständen werden Flutstromgeschwindigkeiten von 0,6-0,7 m/s erreicht, während die Maxima des Ebbstroms mit 0,8-0,9 m/s etwas darüber liegen. Die Strömungsrichtung folgt in der Ebbephase dem Verlauf der Neufelder Rinne und bildet an der Einfahrt zur Neufelder Rinne ein Ebbdelta aus. Um das Stauwasser herum treten Grundkonzentrationen von 500 mg/l auf; die maximal gemessenen Sedimentkonzentrationen liegen im Bereich zwischen 1500 und 2000 mg/l. Bei niedrigen Wasserständen und Seegangseinfluss nimmt diese enorm zu mit Grundkonzentrationen von bis zu 2000 mg/l trotz relativ niedriger Strömungsgeschwindigkeiten von 0,60 m/s in der Ebbephase. 

Korngrößenverteilung der Sedimentproben
Neben den Fächerecholotmessungen und den Messungen an den 3 Positionen, werden durch die TUHH Sedimentproben entnommen und analysiert. Bei der Auswertung werden die Korngrößenverteilung, die Dichte des Bodens und die organischen Anteile bestimmt. Auf den untersuchten Flächen liegt ein insgesamt sehr einheitliches Sedimentinventar aus Feinsanden vor. Stellenweise werden schwache Anteile an Schluffen, Mittel- und Grobsanden angetroffen. Im Jahr 2006 wurden darüber hinaus Rammsondierungen durchgeführt. Dabei wurde als Hauptanteil Feinsand über die gesamte Tiefe der Probe von 3 m vorgefunden.

Mittlerweile liegen genügend Datensätze vor, um die beobachteten Veränderungen mit wiederkehrenden Windwetterereignissen in Verbindung zu bringen. Weiterhin von Interesse ist die Einordnung der punktuellen Messungen in die großräumigen Veränderungen der Wattstruktur. Hierzu wird derzeit ein numerisches Modell entwickelt, welches mit Hilfe der Naturmessungen kalibriert wird, um zu prüfen, ob sich die beobachteten morphologischen Tendenzen auch im Modell hinreichend genau abbilden lassen.

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