Studentenprojekt - Strömungs- und morphodynamische Prozesse an Altgewässern der Mittleren Elbe unter besonderer Berücksichtigung von Wiederanbindung und Renaturierung

Betreut durch: Prof. Dr. Achim Schulte; Dipl.-Geogr. Jens Bölscher; Jens Hartwich, M. Sc.

Foto: René Suthfeldt, 2013

Zusammenfassung

In den vergangenen 200 Jahren wurde die lateral vernetzte Flusslandschaft der Elbe durch Begradigungen und die Errichtung von Buhnen zur Schifffahrtstraße ausgebaut sowie zum Schutz vor Hochwasser eingedeicht. Diese Maßnahmen führten dazu, dass im Bereich der Unteren Mittelelbe (Elbe-km 475 bis 583) 80 Auengewässer von Hauptstrom abgetrennt wurden. Diese Gewässer spielen aber durch ihre morphodynamische Entwicklung eine wesentliche Rolle für das Ökosystem der Flussaue. Erosions- und Sedimentationsprozesse sowie die Strömungsdiversität sind Schlüsselfaktoren, die für die Habitatvielfalt entscheidend sind. Um diese Faktoren entscheidend zu verbessern, werden seit einigen Jahren Wiederanbindungen von Altgewässern durchgeführt. Allerdings sinkt nach Umsetzung dieser Maßnahmen die Aufmerksamkeit hinsichtlich deren Erfolgs rasch ab. Nur in wenigen Fällen werden diese Renaturierungsmaßnahmen einer Erfolgskontrolle unterzogen, weshalb messbare Erfolge bislang kaum dokumentiert sind. Ohne die Dokumentation der sich daraus ergebenden Verbesserungen bleibt eine weitere Umsetzung oft aus. Diese sind jedoch für die Umsetzung der WRRL und das Erreichen eines guten ökologischen Zustands von besonderer Bedeutung.

Um dieses Wissensdefizit auszugleichen, wurden seit 2006 im Rahmen von mehreren Geländekampagnen Messungen zur Strömungs- und Morphodynamik an hydraulisch wieder angeschlossenes Altgewässer an der Elbe bei Sandau und Hohengöhren durchgefürt. Bei Hohengöhren handelt es sich um ein nur unterstromig angebundenes Altgewässer. In Sandau war das Altgewässer zunächst nur unterstromig angeschlossen, wurde 2006 aber auch oberstromig mit der Elbe verbunden, so dass bei einem Abfluss von > MQ die Rinne komplett durchflossen wird. Die im Gelände erhobenen Daten finden Eingang in die Modellierungen mit Hydro_AS-2D und SSIIM II. Zielsetzungen der Modellierungen sind (1) die Darstellung der Strömungsdiversität und Anbindungshäufigkeiten an den Standorten Sandau und Hohengören mittels Hydro_AS-2D sowie (2) die morphologische und sedimentdynamische Entwicklung des Altgewässers bei Sandau mittels SSIIM 2.

Die 2-D-Simulationen zeigen, daß die Wiederanbindung des Altgewässers bei Sandau zu einer deutlichen Erhöhung der Strömungsdiversität führt. Das Vergleichsgebiet in Hohengöhren zeigt - bis zu einem Durchfluss von MHQ - nur marginale Strömungsveränderungen.Die Maßnahme in Sandau ist auch dadurch erfolgreich, dass die Durchströmungen deutlich häufiger im Jahr auftreten, was die Sediment- und Strömungsdynamik stark befördert (Schulte et al. 2013). Die deutliche ökologische Aufwertung des Altgewässers durch die Wiederanbindung wird auch durch Untersuchungen des Makrozoobenthos nachgewisen, die an der Hochschule Magdeburg-Stendal durchgeführt werden (Lüderitz & Langheinrich 2013).

Im Tagesspiegel - Beilage der Freien Universität Berlin

Präsentationen

  • Suthfeldt, R.; Timmermann, B.; Vogt, B.; Hartwich, J. & Schulte, A. (2013): Strömungs- und Morphodynamik an (angebundenen) Altgewässern der Mittleren Elbe – Modellergebnisse aus Hydro-AS_2D und SSIIM II. Arbeitskreis Geomorphologie. 7.-8. Oktober. 2013. Eichstätt.

  • Timmermann, B.; Vogt, B.; Suthfeldt, R.; Hartwich, J.; Bölscher, J. & Schulte, A. (2013): Strömungs- und Morphodynamik in hydraulisch angebundenen Altgewässern an der Mittleren Elbe - Modellergebnisse aus Hydro-AS_2D und SSIIM II. Institutskolloquium "Die Elbe im Spannungsfeld von Hochwasserschutz, Naturschutz & Schifffahrt". 24. Oktober 2013. Magdeburg.

Publikationen

  • Schulte, A.; Timmermann, B.; Vogt, B.; Suthfeldt, R.; Hartwich, J. & Bölscher, J. (2013): Strömungs- und Morphodynamik in hydraulisch angebundenen Altgewässern an der Mittleren Elbe - Modellergebnisse aus Hydro-AS_2D und SSIIM II. S. 82-100. In: Lüderitz, V.; Dittrich, A.; Jüpner R.; Schulte, A.; Reinstorf, F.; Ettmer, B. (Hrsg.) (2013): Beiträge zum Institutskolloquium "Die Elbe im Spannungsfeld von Hochwasserschutz, Naturschutz & Schifffahrt" Magdeburger Wasserwirtschaftliche Hefte. Band 14. Shaker Verlag. 190 Seiten.

Masterarbeiten

  • Cygon M. (2012): Überblick und Bewertung von Renaturierungsmaßnahmen im Zuge der Anbindung von Altgewässern an Fließgewässer. 92 S.

  • Timmermann B. (2013): Analyse der Strömungsdynamik im hydraulisch angebundenen Altgewässer Sanauerholz (Mittlere Elbe). 89 S.

  • Schmidt C. (2013): Charakterisierung sedimentologischer Eigenschaften an einem neu angeschlossenen Elbealtgewässer (Sandauerholz). 92 S.

  • Vogt, B. (2014): Hydraulische Charakterisierung des potamalen Altgewässers bei Hohengöhren an der Mittleren Elbe mittels Hydro-AS_2D. 72 S.

  • Suthfeldt, R. (2014): Fluvialmorphologische Dynamik im angeschlossenen Elbealtgewässer Sandauerholz - Simuliert mit dem 3D-Hydrodynamisch-Numerischen Modell SSIIM II. 83 S.