Im Elbeästuar wurde Ende 2013 ein sprunghafter Anstieg der Schwebstoffkonzentrationen beobachtet, der in den Folgejahren zu deutlich erhöhten Unterhaltungsbaggermengen, unter anderem im Hamburger Hafen, führte. Aktuelle Erkenntnisse deuten darauf hin, dass dieser Anstieg maßgeblich auf die Remobilisierung großer Mengen an Feinsedimenten aus den Wattflächen und Vorländern zurückzuführen ist, ausgelöst durch Extremereignisse wie die Sturmflut „Xaver“. Trotz der hohen Relevanz dieser Prozesse mangelt es bisher an gesicherten Erkenntnissen über die Details des Austauschs zwischen Ästuar und Watt sowie über die hydrodynamischen Bedingungen, unter denen Wattflächen als Sedimentquelle oder -senke fungieren.
Zielsetzung
Das übergeordnete Ziel von SEDYWA ist es, das Verständnis der Sedimentaustauschprozesse im Mündungsbereich von Ästuaren zu vertiefen. Der Fokus liegt dabei auf dem Depositions- und Erosionsverhalten von kohäsiven Feinsedimenten. Konkret sollen folgende Fragen beantwortet werden:
- Unter welchen hydrodynamischen Belastungen (Strömung, Wellen) kommt es zur Erosion oder Deposition?
- Welche Kornfraktionen sind je nach Belastung betroffen?
- Wie lassen sich diese Prozesse mathematisch beschreiben, um die Prognosefähigkeit numerischer Modelle zu verbessern?
- Welche Auswirkungen haben steigende Meeresspiegel infolge des Klimawandels auf diese Dynamik?
Methodik
Zur Beantwortung der Forschungsfragen verfolgt das Projekt einen integrierten Ansatz aus Feldmessungen, Laboruntersuchungen und numerischen Simulationen:
- Feldmessungen: Einsatz ortsfester Messstationen im Watt (u.a. ADV, ADCP, Trübungssonden und Flockenkameras) zur hochauflösenden Erfassung von Strömung, Sohlschubspannung und Sedimentkonzentration .
- Drohnenvermessung & Probenahme: Regelmäßige, flächenhafte Erfassung der Watttopographie mittels Drohnen sowie rasterbasierte Sedimentbeprobungen zur Analyse der räumlichen Heterogenität .
- Laboruntersuchungen: Bestimmung der Erodibilität (kritische Schubspannungen) und des Depositionsverhaltens von Naturproben in speziellen Versuchsständen (z.B. Mikrokosmos-System C-GEMS).
- Modellierung: Implementierung der gewonnenen Erkenntnisse und mathematischen Ansätze in das numerische Elbemodell der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW).
Verwertung und Partner
Die Ergebnisse dienen als Grundlage für ein nachhaltiges Sedimentmanagement in Ästuaren. Das Projekt wird von der Technischen Universität Hamburg (TUHH) geleitet. Wichtige assoziierte Partner sind die Bundesanstalt für Wasserbau (BAW), die Hamburg Port Authority (HPA) sowie die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung (WSA Elbe-Nordsee).
Projektdaten:
- Laufzeit: 01.03.2026 – 28.02.2029 (3 Jahre)
- Förderung: KFKI (Kuratorium für Forschung im Küsteningenieurwesen)
- Projektleitung:Prof. Dr.-Ing. Peter Fröhle
