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Gewässerbettentwicklung

Es gehört zu den Aufgaben der BfG, den gewässerkundlichen Zustand der Bundeswasserstraßen zu beschreiben. Der Sedimenttransport ist dabei besonders bedeutsam, denn er ist die wichtigste natürliche Einflussgröße für die Morphologie der Wasserstraßen und wirkt sich auf Schifffahrt, Wasserqualität und Ökologie aus. Die Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie zeigt, wie wichtig Morphodynamik und Gewässerbettentwicklung für den ökologischen Zustand sind. Gewässerstruktur, Sohlsubstrat, Strömungs- und Sedimentdynamik, Durchgängigkeit: diese Größen sind Grundlage, um ein Fließgewässer hydromorphologisch zu charakterisieren und ökologisch zu bewerten.

Doch nicht nur die Analyse des Ist-Zustands, auch Prognosen zukünftiger Entwicklungen gehören zu den Arbeitsthemen des Referats M3. So ist zu untersuchen, wie sich Baumaßnahmen, Baggerungen/Umlagerungen von Sedimenten oder Änderungen des Klimas auf die Gewässerbettentwicklung und die Wassertiefenverhältnisse der Wasserstraßen auswirken. Mit geeigneten mathematischen Modellen können solche Fragen beantwortet werden. Das Referat M3 setzt dazu im Binnenbereich numerische Sedimenttransportmodelle der SOBEK-Familie und für die Forschung im Bereich Sedimenttransport das lizenzfreie dreidimensionale Modell SSIIM-3D ein.

Probenahmesonde mit angefrorenem SohlmaterialProbenahme aus der Gewässersohle mittels Gefrierkern-Verfahren

Die BfG führt schon seit vielen Jahren Messungen des Sedimenttransports (Geschiebe und Schwebstoff) durch. Die Messwerte werden in Sedimenttransport- und Sohldatenbanken archiviert. Sie ermöglichen es, den großräumigen Sedimentfluss zu analysieren und sie sind Grundlage weiterer Untersuchungen. Zur Interpretation der Daten ist ein fundiertes Verständnis der sedimentologischen Prozesse erforderlich. Deshalb untersuchen die Mitarbeiter des Referats M3 Sortierung, Dispersion, Abrieb, Transportkörperentwicklung sowie Deckschichtbildung in verschiedenen Projekten. Mit den Ergebnissen lassen sich die Auswirkungen von Baggerungen und Umlagerungen auf das Gewässerbett und die Morphodynamik beurteilen, aber auch Sedimentbewirtschaftungskonzepte für ganze Flussabschnitte aufstellen. Insofern liefert der Aufgabenbereich Grundlagen für das Sedimentmanagement der Bundeswasserstraßen. Das Referat M3 ist mit vergleichbaren Fragestellungen und Konzepten sowohl in den Flussstrecken als auch in den Ästuarsystemen und Küstenwasserstraßen sehr aktiv.

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