Nach monatelangen Planungen startete am Sonntag den 28.06.2015 das groß angelegte Messprogramm der BAW auf der Ems. Bei der einwöchigen Kampagne werden abiotische Parameter wie z.B. Strömungsgeschwindigkeit und -verteilung (ADCP), Salz- (CTD) und Schwebstoffgehalt (ADCP und Wasserproben) gemessen. Mit der Kampagne werden zweierlei Ziele verfolgt. Übergeordnetes Ziel ist eine zusätzliche Validierungsgrundlage für den Aufbau des neuen hydrodynamisch numerischen Emsmodells zu schaffen. Das numerische Modell stellt ein zentrales Werkzeug für die Beratung der WSV und für die Ressortforschung der BAW dar. Des Weiteren werden die erhobenen Daten dabei helfen, das grundlegende Zusammenwirken der komplexen abiotischen Prozesse im System Ems besser zu verstehen. Dieses Verständnis ist immanent um schlussendlich geeignete Maßnahmen zur Verbesserung des Systemzustandes der Ems entwickeln zu können. Eine zentrale Fragestellung ist hierbei, wie weit das Salz in Abhängigkeit vom Oberwasserabfluss in die Ems vordringt. Wie verhält sich beispielsweise der vertikale Salzgradient in Gebieten mit ausgeprägter fluid-mud Dynamik? Ein weiteres Augenmerk liegt auf dem sich verändernden hydraulisch wirksamen Querschnitt im Verlauf der Tide in den Bereichen mit fluid-mud.
Ausgeprägte fluid-mud Schicht (Pfeile) im SES am Querprofil Weener
Die BAW führt die Messkampagne in Kooperation mit dem langjährigen niederländischen Partner Aqua Vision BV durch. Drei Messboote sind dabei zeitgleich im Einsatz. Im Zweischichtsystem werden acht Ganztidenmessungen über einen Zeitraum von jeweils 13 Stunden auf Querprofilen durchgeführt. Das Querprofil bei Gandersum dient dabei als Referenzprofil. Zeitgleich zu den Messungen an den Querprofilen Pogum, Jemgum, Weener und Rhede werden jeweils Referenzmessungen bei Gandersum durchgeführt. Durch die zeitgleiche Messung lassen sich residuelle Transporte nicht nur über einen Querschnitt, sondern auch über Flussabschnitte bilanzieren. Um das Eindringen der Salzfront in das Ästuar zu erfassen, werden an anderen Tagen mit zwei Schiffen rotierende Längsprofile gefahren. Damit kann die Änderung des vertikalen Salzgradienten über den Tideverlauf nachvollzogen werden. Die Konzeption der Messung ist damit genau auf die Anforderungen der BAW ausgelegt. Allerding ist damit auch ein hoher logistischer und personeller Aufwand verbunden. Der Einsatz von Material und Personal muss daher vorab minutiös durchgeplant werden.
Die ADCP-, CTD- und SES-Daten laufen beim Operator zusammen.
Als sich am Vorabend des ersten Messtages die Besatzungen der drei Messboote kurz vor Mitternacht im Hauptquartier im Deichof bei Leer (Ostrfriesland) versammelt, wird schnell klar, dass die beste und akribischste Planung durch das Unplanmäßige vor Ort beschränkt ist. Nach zwei Tagen des Aufbaus und der Probemessungen funktionierte nicht alles, was im heimischen Labor noch reibungslos klappte. Gegen kurz nach drei Uhr am Sonntagmorgen startete der erste Trupp, um die Messkampagne zu eröffnen. Widrigkeiten wie nicht anspringende Autos, Straßensperrungen und die Verwechslung zwischen Fahrt-über-Grund und Fahrt-im-Wasser torpedieren den Zeitplan schon bevor der Messquerschnitt erreicht wird. Die besonderen Verhältnisse im Ästuar Ems, mit extrem hohen Schwebstoffkonzentrationen fordern die Messtechnik bis in den Grenzbereich.
Die extreme Schwebstoffkonzentration lässt sich schon optisch erkennen.
Am Ende zahlen sich das Knowhow und die Erfahrung der Kollegen jedoch aus. Im Verlauf der ersten Stunden der Kampagne laufen dann alle Systeme einwandfrei. Dank hoher Flexibilität, großem persönlichen Einsatz und guter Planung läuft die Messkampagne mittlerweile planmäßig. Gemessen wird noch bis zum Samstag den 04.07.2015.
CTD, Trübungssensor und direkt befestigter Entnahmeschlauch (links), rechts die Steuerungseinheit mit Pumpe zur automatisierten Wasserprobenentnahme
Verfasst von Morten Klöpper
Als wissenschaftlicher Angestellter im Bereich Wasserbau im Küstenbereich untersuche ich die deutschen Ästuare und Küstengewässer und nutze dabei überwiegend hydrodynamisch numerische Modelle.
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