Gönnert, G., Graßl, H., Kelletat, D., Kunz, H., Probst, B., von Storch, H ...

GÖNNERT, G./ GRASSL, H./ KELLETAT, D./ KUNZ, H. / PROBST, B./ VON STORCH, H. / SÜNDERMANN, J.
"Klimaänderung und Küstenschutz"
Die im Übergangsbereich zur Deutschen Bucht in das Ästuarmodell einzusteuernden Wasserstände
müssen mit einem übergeordneten Modell berechnet oder auch allein durch inverse Simulation bestimmt
werden. Während das Elbeästuar für sich allein mathematisch simuliert und analysiert werden
kann, ist dieses für das Weserästuar nicht möglich, da periodische verdriftende Wassermengen von ca.
60 Mio. m 3 je Tideperiode bereits bei normalen Tideverhältnissen über den Wattrücken "Der Hohe
Weg" von der Jade in die Außenweser gelangen können, um hier den Ebbestrom in der Außenweser
zu intensivieren.
4.3 Untersuchungskonzeptionen für die Bearbeitung der Hochwassertestate
Für das Elbeästuar muss von der Bemessungssturmflut 2085A ausgegangen werden, die bereits im
Jahre 1988 von einer Länderarbeitsgruppe festgelegt wurde. Diese ist definiert durch
• einen Wasserstandsverlauf am Pegel Cuxhaven, der vergleichbar ist zur extremen Sturmflut
vom 3. Jan. 1976, jedoch mit einem um 0,5 m erhöhtem Windstau,
• einem Oberwasserzufluss von 2200 m 3 /s (entsprechend 2 /3 HHQ) und
• eine Windentwicklung über der Elbe, die vergleichbar ist zum 3. Jan. 1976, jedoch mit einer
um 10 % erhöhten Windgeschwindigkeit.
Zusätzlich zu dieser Bemessungssturmflut wurden ergänzende Oberwasserszenarien als sogenannte
Systemstudien simuliert. Hierfür wurden konstante Oberwasserzuflüsse von 3000 m 3 /s, 4000 m 3 /s,
5000 m 3 /s, 6000 m 3 /s vorgegeben.
Für die Außen- und Unterweser wurde noch keine Bemessungssturmflut festgelegt. Nach den Pegelaufzeichnungen
führte die Sturmflut vom 17. Februar 1962 zum bisher höchsten Wasserstand
(HHThw) am Pegel Bremerhaven. Der Höchstwasserstand der Sturmflut vom 3. Januar 1976 ist der
zweithöchste dort beobachtete Wert; er lag nur 18 cm darunter. Hinsichtlich der Wasserstände in der
Außenweser sind die beiden Sturmfluten also etwa gleichwertig. Da die benötigten zeitlich und räumlich
hinreichend aufgelösten Windfelder für die Sturmflut vom Januar 1976 zur Verfügung stehen,
wurden die Simulationen auf dieser Grundlage durchgeführt. Weiter stromauf hängen die Wasserstände
zunehmend von der Oberwassermenge ab. Diese wurde wie bei den Elbeuntersuchungen systematisch
variiert, um auch die Wirkung erhöhter Oberwassermengen analysieren zu können. Zunächst
wurde 60 % des HHQ (= 2100 m 3 /s ) berücksichtigt. Eine weitere Simulation wurde mit der verdoppelten
Oberwassermenge von 4200 m 3 /s (dem Bemessungsabfluss für die Staustufe Bremen einschl.
Überlaufschwelle) durchgeführt. Als Vergleichsgrundlage wurde auch eine Simulation ohne Oberwasserzufluss
durchgeführt.
4.4 Untersuchungsergebnisse
Im Elbeästuar spielt der Oberwassereinfluss im Bereich des Medemgrundes bei km 715 kaum noch
eine Rolle. Für alle simulierten Oberwassermengen treten Scheitelwasserstände über 7 m NN erst
stromauf von km 655 im Bereich der Schwingemündung auf. Oberhalb des Hamburger Hafens hat die
Oberwassermenge einen dominierenden Einfluss auf die Scheitelwasserstände.
Die Auswertung der Differenzen der Sturmflutscheitelwasserstände zwischen dem simulierten Referenzzustand
und den simulierten Ausbauzuständen, (die als ausbaubedingte Änderungen interpretiert
werden) sind für alle untersuchten Oberwasserszenarien zwischen Hamburg St. Pauli und Cuxhaven
kleiner als 1 cm. Für einzelne Oberwasserszenarien werden die Scheitelwasserstände oberhalb von St.
Pauli nach dem Ausbau infolge Zunahme der Abflussleistung bis zu 1 cm abnehmen. Für den noch
von der Sturmflut beeinflussten Elbeabschnitt oberhalb von Geesthacht ergab sich aus der Analyse,
dass die Sturmflutwasserstände auch ausbaubedingt um bis zu 1 cm abnehmen können. Für das Oberwasser
der Bemessungssturmflut (2200 m 3 /s) ergibt sich unterhalb der Staustufe Geesthacht bei
km 595 aber auch ein lokaler Anstieg von 2 cm und für das Szenario mit 6000 m 3 /s ein lokaler Anstieg
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