III.1.2.1.3 Entwicklung der Baggermengen
Bereich der Unter- und Außenelbe (Amtsbereiche WSA Cuxhaven und WSA Hamburg)
Ziel des Fahrrinnenausbaues war neben der Bereitstellung ausreichender Fahrwassertiefen für die großen Containerschiffe die Verringerung des Aufwandes für die Unterhaltung der tiefen Fahrrinne durch strombauliche Maßnahmen. Deshalb wurden die subaquatischen Baggergutablagerungsflächen (BAF) für das Ausbaubaggergut im Amtsbereich des WSA Hamburg in die bisherigen Unterhaltungsschwerpunkte gelegt mit dem Ziel, die Strömung auf den Bereich der tiefen Fahrrinne zu konzentrieren und damit ihre Räumkraft zu erhöhen, was u. a. auch eine generelle Minimierung der anthropogenen Eingriffe in das "System Tideelbe" zur Folge haben soll. Diese BAF dienen somit gleichsam als Strombauwerke. Im Amtsbereich des WSA Cuxhaven wurde das Ausbaubaggergut auf den Unterhaltungsklappstellen verbracht.
Um festzustellen, ob das strombauliche Ziel auch erreicht wird, müssen die Baggermengen der einzelnen Jahre miteinander verglichen werden. In der folgenden Abbildung III.1.2.1.3-1 sind die Baggermengen aus Unterhaltung und Fahrrinnenausbau einschließlich vorgezogener Teilmaßnahmen ab 1985 für die Reviere Hamburg und Cuxhaven zusammen in einem Diagramm aufgetragen:
Abb. III.1.2.1.3-1: Baggermengen in den Revieren der WSÄ Hamburg und Cuxhaven
Die jährlichen Unterhaltungsbaggermengen liegen im Durchschnitt zwischen 10 und 14 Mio. m³. In den Jahren nach dem Fahrrinnenausbau liegen die Unterhaltungsbaggermengen im unteren Durchschnitt. Eine deutliche Verringerung ist jedoch nicht zu erkennen. Betrachtet man die beiden Amtsbereiche für sich, ergeben sich die folgenden Darstellungen (Abb. III.1.2.1.3-2 und -3):
Abb. III.1.2.1.3-2: Baggermengen im Revier des WSA Cuxhaven (mit Darstellung der Jahrsmittel des Oberwassers bei Neu-Darchau)
Abb. III.1.2.1.3-3: Baggermengen im Revier des WSA Hamburg (mit Darstellung der Jahrsmittel des Oberwassers bei Neu-Darchau)
Auch diese Darstellungen enthalten die Mengen der vorgezogenen Teilmaßnahmen und des Fahrrinnenausbaues 1999. Den Baggermengen überlagert ist auch das Jahresmittel des Oberwassers bei Neu-Darchau dargestellt, da es prinzipiell eine Abhängigkeit zwischen Unterhaltungsbaggermenge und Oberwasserabfluss gibt. Im Bereich des WSA Cuxhaven fördert ein hoher mittlerer jährlicher Oberwasserabfluss im Zusammenwirken mit anderen Parametern die Bildung von Untiefen infolge Sedimentation. Durch den Spülstoß der Oberwasserwelle gelangen die Feststoffe von Oberstrom bis in den Mündungsbereich und erhöhen dort das Sedimentangebot. Ein niedriges jährliches Oberwasser verringert dagegen das Sedimentangebot. Das Sediment von Oberstrom gelangt nur bis in den Bereich des WSA Hamburg. Deshalb fördert ein niedriger Oberwasserabfluss die Sedimentation im Bereich des WSA Hamburg. Dazu kommen noch Einträge aus dem sedimentreichen Nordseewasser bei Flutstrom, durch die Verlagerung der Trübungszone nach Oberstrom bei niedrigen Abflüssen.
Ein hohes Oberwasser verlagert die Trübungszone dagegen weiter aus dem Unterlauf in Richtung Meer hinaus.
Für den Amtsbereich des WSA Cuxhaven ist keine Abnahme der Unterhaltungsbaggermengen bedingt durch den Fahrrinnenausbau erkennbar. Im Vergleich zu den drei Jahren vor dem eigentlichen Ausbau 1999 haben sie sogar zugenommen, obwohl der Oberwasserabfluss ungefähr gleich groß gewesen ist. Man erkennt den synchronen Verlauf von Baggermengen und Oberwassermengen. Es ist jedoch dabei zu beachten, dass die Baggermengen nicht nur vom Oberwasser abhängen, sondern auch von anderen Ereignissen, wie z.B. dem strengen Winter 1996 mit starkem Eisgang, während dessen kaum Baggerungen stattfanden.
Für den Amtsbereich des WSA Hamburg sieht das Bild etwas anders aus. Man erkennt das gegenläufige Verhalten für die Baggermengen und das Oberwasser. Bei niedrigem Oberwasser sind die Unterhaltungsbaggermengen prinzipiell hoch, bei hohem Oberwasser dagegen klein. Unter Berücksichtigung des Oberwassereffektes sind die Baggermengen im Bereich des WSA Hamburg verglichen mit den Mengen in den neunziger Jahren etwas zurückgegangen. Die Mengen 2000 und 2001 waren bei niedrigem Oberwasserabfluss etwa so groß wie 1995 und 1996 bei hohem Oberwasserabfluss. Das Jahr 2002 mit dem Jahrtausendhochwasser im Sommer im Bereich der Mittel- und Oberelbe bildet mit seinen Auswirkungen eine Ausnahmeerscheinung und kann daher für vergleichende Betrachtungen nicht herangezogen werden.
Bereiche des Rückganges der Unterhaltungsbaggermengen im Bereich des WSA Hamburg zeigt die folgende Abbildung III.1.2.1.3-4:
Abb. III.1.2.1.3-4: Vergleich der Unterhaltungsbaggermengen in den einzelnen Revierabschnitten des WSA Hamburg von 1996 bis 2002
Aus dieser Abbildung geht hervor, dass die Baggermengen im Bereich der Baggergutablagerungsflächen Krautsand Nord und Krautsand Süd (Elbekilometer 671 bis 674) erheblich zurückgegangen sind. Hier liegt die Baggerstelle Rhinplatte, die bis zum Fahrrinnenausbau den größten Anteil an den jährlichen Unterhaltungsbaggermengen des WSA Hamburg ausmachte. Es sieht bis zum jetzigen Zeitpunkt so aus, dass die BAFs die ihnen zugedachte Funktion erfüllen. Positiv kann sich ebenfalls die Gestaltung des Längsschnitts mit dem Sockelbereich auswirken, da die Baggerstelle Rhinplatte im Bereich des Sockels liegt, wo die Querschnitte im Vergleich zu den Rampenstrecken weniger stark ausgeweitet wurden.
Im Bereich der Baggergutablagerungsfläche Twielenfleth (Elbekilometer 652 bis 653) ist hingegen in den Jahren 2000 und 2001 nur in sehr geringem Maße ein Trend zur Verringerung der Unterhaltungsbaggermengen erkennbar. Im Jahr 2002 sind die Baggermengen deutlich geringer ausgefallen. Es bleibt abzuwarten, wie sich die Unterhaltungsbaggermengen in diesem Bereich in den nächsten Jahren entwickeln werden.
Das Jahr 1999 ist bei diesem Vergleich wenig aussagekräftig, da aufgrund des Fahrrinnenausbaus eine eindeutige Trennung der Unterhaltungsbaggermengen von denen des Ausbaus nicht möglich ist.
Der erwartete sogenannte morphologische Nachlauf, d. h. eine vorübergehende Erhöhung der Baggermengen aufgrund von Anpassungsvorgängen im Gewässerbett unmittelbar nach dem Ausbau über ca. 2 bis 3 Jahre, ist bisher nicht eingetreten, bzw. nicht feststellbar.
Amtsbereich Strom- und Hafenbau
Aus dem Amtsbereich Strom- und Hafenbau liegen die Baggermengen für die Jahre ab 1999 vor. Detailliertere Angaben hierzu sind im Anhang A.1.8.2 aufgeführt.
Abb. III.1.2.1.3-5: Baggermengen im Bereich der Delegationsstrecke
Amtsbereich WSA Lauenburg
Außer im Bereich der Schleuse Geesthacht haben im Gewässerbett der Elbe unterhalb des Wehres Geesthacht im Erhebungszeitraum keine Baggerungen stattgefunden.
Gesamtbereich bis zum Wehr Geesthacht ab 1999
Die Zusammenstellung der Baggermengen des gesamten Untersuchungsraumes (Amtsbereiche WSA Cuxhaven, Hamburg Strom- und Hafenbau und WSA Lauenburg) bis zum Wehr Geesthacht zeigt die Abbildung III.1.2.1.3-6:
Abb. III.1.2.1.3-6: Baggermengen der Elbe im gesamten Untersuchungsraum von der Mündung bis zum Wehr Geesthacht
Aus der Abbildung erkennt man, dass die Unterhaltungsbaggermengen nach dem Fahrrinnenausbau im gesamten Untersuchungsraum weitgehend konstant geblieben sind. Im Elbabschnitt oberhalb von Hamburg fielen überhaupt keine Unterhaltungsbaggerungen an, und innerhalb der Reviere der Ämter Cuxhaven, Hamburg und Strom- und Hafenbau hat es Verschiebungen gegeben, wie in den vorangehenden Kapiteln dargelegt wurde.