ÄSTUARMANAGEMENT TIDEELBE - FLEXIBEL UND ADAPTIV BAW / BFG KOLLOQUIUM - BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU
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©albedo39 Satellitenbildwerkstatt Norbert Winkel Ästuarmanagement Tideelbe Flexibel und adaptiv BAW / BfG Kolloquium Hamburg, 11. Februar 2020
Ästuarmanagement
Natürlicher Lebensraum Tideelbe
Vereinbarung:
GDWS, HPA, BfG, BAW
Die Sicherung der
Seeschifffahrtsstraße Elbe
bedarf einer abgestimmten
und systemweiten
Brunsbüttel Strategie. Dies erfordert
Cuxhaven
ein dynamisches Handeln,
das kontinuierlich
Monitoring und operative
Modellergebnisse
einbezieht, um auf
hydrodynamische,
morphologische und
Wedel / Neßsand ökologische
Veränderungen kurzfristig
Geesthacht reagieren zu können.
©albedo39 Satellitenbildwerkstatt / USGS
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11.2.2020 | Seite 2
Ästuarmangement
Projekte / Maßnahmen
Maßnahmen, die in
unterschiedlichen
Projekten bearbeitet
werden, stehen
miteinander in
Wechselwirkung!
Die Aussagen dürfen
sich nicht
widersprechen!
Erstellung von
konsistenten
Datensätzen!
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Ästuarmanagement
Workflow Forschung
Stakeholder
Wetter
Klima
Richtlinien
Projekte & Gesetze
Maßnahmen
Modelle Workflow soll:
• flexibel und adaptiv
• ganzheitlich
• interdisziplinär
• vorsorglich
• operativ
Messungen • selbstlernend
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Ästuarmanagement
Messungen*
Pegelstationen von Geesthacht bis Helgoland Dauermessstationen von Bunthaus bis zur Außenelbe
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*WSA Cuxhaven, WSA Hamburg, HPA, Institut für Hygiene und Umwelt
Ästuarmanagement Messungen Ästuarmanagement Tideelbe www.baw.de 11.2.2020 | Seite 6
Ästuarmanagement
Workflow
• Messdaten Systemverständnis*
Topographische Daten
Sedimentinventar
Wasserstand, Strömung, Salzgehalt, Temperatur, Trübung, usw.
Baggerdaten
Meteorologie
Abfluss
*Regierungsbaurat Walter Hensen, „Die Entwicklung der Fahrwasserverhältnisse in der Außenelbe“, HTG-Jahrbuch 1940
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Ästuarmanagement
Modelle
Das mathematische Verfahren UNTRIM wurde von
Herrn Prof. Vincenzo Casulli (Universität Trient, Italien)
entwickelt. UNTRIM ist ein semi-implizites Finite-
Differenzen (-Volumen) Verfahren zur numerischen
Lösung der dreidimensionalen Flachwassergleichungen
sowie der dreidimensionalen Transportgleichung für
Salz, Wärme, Schwebstoffe sowie suspendierte
Sedimente.
• Hindcast-Simulationen
• Forecast-Simulationen („operationell“)
3d-Modell der Deutschen Bucht mit den Ästuaren
und den Nebenflüssen
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GBOM
Ästuarmanagement
Wasserstand wl1002_dcm16 Knoten "Elbe-Km625"
Wasserstand wl1002_dcm16 Knoten "Helgoland_Binnenhafen_(u07KueMo)"
Wasserstand wl1002_dcm16 Knoten "Elbe-Km725"
Modelle aktueller Betrieb
Wasserstand wl0902_dcm16 Knoten "Helgoland_Binnenhafen_(u07KueMo)"
Wasserstand wl0902_dcm16 Knoten "Elbe-Km725"
Wasserstand wl0902_dcm16 Knoten "Elbe-Km625"
4.5
in mNHN
Wasserstand
4.
3.5
3.
2.5
2.
1.5
1.
0.5
0
-0.5
-1.
-1.5
Elbe-km 625 (St. Pauli)
-2. Elbe-km 725 (Cuxhaven)
09.02.2020 09.02.2020 10.02.2020 10.02.2020 11.02.2020 11.02.2020 12.02.2020
00:00:00 12:00:00 00:00:00 12:00:00 00:00:00 12:00:00 00:00:00 Helgoland Binnenhafen
UTC UTC UTC UTC UTC UTC UTC
Ästuarmanagement Tideelbe Programm GVIEW2D 10.02.2020 www.baw.de
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Ästuarmanagement
Workflow
• Messdaten
Topographische Daten
Sedimentinventar
Wasserstand, Strömung, Salzgehalt, Temperatur, Trübung, usw.
Baggerdaten
Meteorologie
Abfluss
• Modelluntersuchungen
• Hindcast-Simulationen
Systemverständnis -> Validierung
Entwicklung / Untersuchung von Maßnahmen bzw. Empfehlungen
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11.2.2020 | Seite 10Ästuarmanagement
Projekte / Maßnahmen
Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung:
Anpassung der Fahrrinne von Unter- und Außenelbe an die Containerschifffahrt
Sedimentmanagement: Verdriftungsuntersuchungen -> Umlagerungsempfehlungen
Hamburg Port Authority:
Ausbaumaßnahmen im Hamburger Hafen
Forum Tideelbe:
Alte Süderelbe, Dove-Elbe, Haseldorfer Binnenelbe
Stiftung Lebensraum Elbe
Blaues Band: Wilde Insel Pagensand
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11.2.2020 | Seite 11Ästuarmanagement
• Messdaten
Topographische Daten
Ausbau, Hafenanlagen, Strombau, usw.
Sedimentinventar
Wasserstand, Strömung, Salzgehalt, Temperatur, Trübung, usw.
Umlagerungsempfehlung,
Projekte / Maßnahmen
Baggerdaten
Meteorologie
Abfluss
• Modelluntersuchungen
• Hindcast-Simulationen
Systemverständnis -> Validierung
Entwicklung / Untersuchung von Maßnahmen bzw. Empfehlungen
Prüfung der umgesetzten Maßnahme bzw. Empfehlung
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|Ästuarmanagement
Wetter / Klima
Hydrologische 6-Wochen-Vorhersage Neu Darchau
Im BMVI-Expertennetzwerk Wissen – Können – Handeln haben sich Behörden und Forschungseinrichtungen aus dem
Geschäftsbereich des BMVI zusammengeschlossen. Gemeinsam arbeiten sie an aktuellen Problemstellungen, die die
Verkehrsinfrastruktur Deutschlands betreffen. Aufgabe des Netzwerks ist es, alle Verkehrsträger möglichst resilient, also
unempfindlich gegen Störungen, zu gestalten. Dabei sind vielfältige Umweltaspekte zu beachten.
DAS-Basisdienst
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11.2.2020 | Seite 13Ästuarmanagement
Ausbau, Hafenanlagen, Strombau, Anpassungsmaßnahmen
Klimawandel, Meeresspiegelanstieg, Betroffenheit
• Messdaten
Topographische Daten
Sedimentinventar
Wasserstand, Strömung, Salzgehalt, Temperatur, Trübung, usw.
Umlagerungsempfehlung,
Projekte / Maßnahmen
Baggerdaten
Abflussvorhersage,
Wetter / Klima
Meteorologie
Abfluss
usw.
• Modelluntersuchungen
• Hindcast-Simulationen
Systemverständnis -> Validierung
Entwicklung / Untersuchung von Maßnahmen bzw. Empfehlungen
Prüfung der umgesetzten Maßnahme bzw. Empfehlung
• Forecast-Simulationen
Abflussvorhersage
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|Ästuarmanagement
Forschung
Die angewandte, praxisorientierte Forschung im Sinne einer Ressortforschung ist als aktive
Nahtstelle zwischen der wissenschaftlichen Grundlagenforschung und der Praxis
Kuratorium für Forschung im Küsteningenieurwesen (KFKI)
In Hamburg haben sich Universitäten, Forschungseinrichtungen und
Bundesbehörden in einem einzigartigen Netzwerk zusammengefunden.
Im Fokus: Klima, Klimawandel und Klimafolgen
• langfristiges, europäisches und interdisziplinäres Forschungsinfrastrukturvorhaben
• zur Untersuchung von Übergangsgewässern wie Ästuare und Deltas
• Ziel ist ein besseres Prozess- und Systemverständnis zu entwickeln
• für ein nachhaltiges Management und wertvolle Ökosystemdienstleistungen aufrecht zu erhalten
• DANUBIUS-RI wird derzeit als verteilte Infrastruktur mit Partnern aus 16 europäischen Ländern aufgebaut.
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11.2.2020 | Seite 15Ästuarmanagement
• Forschung
Ausbau, Hafenanlagen, Strombau, Anpassungsmaßnahmen
Entwicklung von Methoden und Verfahren
Klimawandel, Meeresspiegelanstieg, Betroffenheit
• Messdaten
Topographische Daten
Sedimentinventar
Wasserstand, Strömung, Salzgehalt, Temperatur, Trübung, usw.
Umlagerungsempfehlung,
Projekte / Maßnahmen
Baggerdaten
Abflussvorhersage,
Wetter / Klima
Meteorologie
Abfluss
usw.
• Modelluntersuchungen
• Hindcast-Simulationen
Systemverständnis -> Validierung
Entwicklung / Untersuchung von Maßnahmen bzw. Empfehlungen
Prüfung der umgesetzten Maßnahme bzw. Empfehlung
• Forecast-Simulationen
Abflussvorhersage
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|Ästuarmanagement
Stakeholder
©Forum Tideelbe
Für das Ziel einer nachhaltigen Entwicklung der Tideelbe soll die Zusammenarbeit der drei Länder
Hamburg, Niedersachsen, Schleswig-Holstein und des Bundes sowie der Austausch mit den
Kreisen, Kommunen, Verbänden und Organisationen aus der Region institutionalisiert werden.
IMMERSE aims to accelerate the implementation of large-scale measures that address
multiple estuary management challenges, while increasing their cost-efficiency and
enhancing stakeholder commitment. The 11 project partners focus on 7 estuaries in the
North Sea.
BAW/BfG Kolloquium: „Ästuare – Aktuelle Themen aus Gewässerökologie und Wasserbau“
11. Februar 2020 Katholische Akademie Hamburg
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11.2.2020 | Seite 17Ästuarmanagement
• Forschung
Ausbau, Hafenanlagen, Strombau, Anpassungsmaßnahmen
Entwicklung von Methoden und Verfahren
Klimawandel, Meeresspiegelanstieg, Betroffenheit
• Messdaten
Topographische Daten
Sedimentinventar
Wasserstand, Strömung, Salzgehalt, Temperatur, Trübung, usw.
Umlagerungsempfehlung,
Projekte / Maßnahmen
Baggerdaten
Abflussvorhersage,
Wetter / Klima
Meteorologie
Abfluss
usw.
• Modelluntersuchungen
• Hindcast-Simulationen
Systemverständnis -> Validierung
Entwicklung / Untersuchung von Maßnahmen bzw. Empfehlungen
Prüfung der umgesetzten Maßnahme bzw. Empfehlung
• Forecast-Simulationen
Abflussvorhersage
• Stakeholder
Maßnahmen, Dialog, Entscheidungen, Einvernehmen www.baw.de
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Zusammenfassung
• Intensive Nutzung des natürlichen Lebensraum Tideelbe
• Hoher Organisationsaufwand
• Aufwendige umfangreiche Messungen
• Intensiver Personaleinsatz
• Hoher Forschungsbedarf
• Veränderungen durch den Klimawandel
• Fachliche Dialog zwischen den verschiedenen Interessengruppen
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11.2.2020 | Seite 19ENDE
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Bundesanstalt für Wasserbau
22559 Hamburg
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www.baw.de
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