Gegenstand und Ausgangslage
Das Innere Este-Sperrwerk dient seit der Errichtung des Äußeren Este-Sperrwerks laut seiner Betriebsordnung der Abwehr von kleineren Sturmfluten sowie der Schaffung von Stauraum für das Oberwasser der Este und für den Betrieb der Schöpfwerke. Die Schließwasserstände sind in Form einer Schließtabelle festgelegt. Diese definiert für verschiedene Kombinationen aus erwartetem Außenwasserstand in der Elbe über dem MThw und dem gemessenen Wasserstand am Pegel Rockstedt Wasserstände, bei denen das Sperrwerk geschlossen werden muss.
Der Pegel Rockstedt befindet sich im Einzugsgebiet der Oste und war zur Zeit der Festlegung der Schließordnung der nächstgelegene Pegel zum Einzugsgebiet der Este, der an die Datenfernübertragung angeschlossen war. Der Pegel Emmen befindet sich im Einzugsgebiet der Este und liegt ca. 10 km stromauf von Buxtehude. Der räumlich nächstgelegene Elbe-Pegel, für den Wasserstandsvorhersagen vom Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) herausgegeben werden, ist der Pegel Cranz nahe der Mündung der Este. Während des Betriebs gemäß der aktuellen Schließtabelle häuften sich in der Vergangenheit Situationen, bei denen kritische Wasserstände im Schutzbereich des Inneren Este-Sperrwerks erreicht oder überschritten wurden. Der für die geschützten Gebiete geltende Bemessungshochwasserstand von 3,5 mNN wurde zwar bei weitem nicht erreicht, jedoch kam es zu ersten Überschwemmungen des Este-Vorlands, wodurch dort stehende Gebäude betroffen waren. Entsprechend ist im Folgenden mit der Bezeichnung „kritisch“ ist stets der Beginn derartiger Ausuferungen gemeint.
Die Bebauung auf und hinter dem Deich ist im Unterlauf der Este traditionellen Ursprungs. Obwohl sich diese per Legaldefinition im Überschwemmungsgebiet befindet, ist das Wasser- und Schifffahrtsamt Hamburg (WSA HH) als Betreiber des Sperrwerks bestrebt, Überflutungen der Gebäudeflächen zu vermeiden.
Ziele
Die beauftragte Studie hat zwei grundliegende Ziele. Zum einen wird mit den Untersuchungen der Este-Pegel Emmen in die Schließtabelle aufgenommen und ersetzt dort den Pegel Rockstedt als Indikatorpegel. Die Daten des etwas 10 km stromauf von Buxtehude gelegenen Pegels sind mittlerweile online abrufbar. Zum anderen wird die Schließtabelle überprüft und dahingehend optimiert, dass kritische Wasserstände während der Sperrwerksschließungen nach Möglichkeit vermieden werden.
Inhalte
Dazu werden relevante hydrologische Eigenschaften der Einzugsgebiete Emmen und Rockstedt miteinander verglichen und Rückschlüsse auf Ähnlichkeiten bzw. Unterschiede bei der Abflussbildung gezogen. Über einen ermittelten funktionalen Zusammenhang der Wasserstände an den Pegeln Emmen und Pegel Rockstedt wird eine vorläufige Schließtabelle erstellt, in der der Pegel Emmen als Oberwasserindikator fungiert. Diese wird zunächst mittels eines vereinfachten Ansatzes und anschließend mit Hilfe eines zweidimensionalen hydrodynamischen Modells der Este überprüft und optimiert. Als Ergebnis werden verschiedene Vorschläge für eine neue Schließtabelle präsentiert.
Für zwei ausgewählte Schließtabellen sowie deren Kombination werden die Auswirkungen auf den Schließbetrieb abgeschätzt. Dazu werden die zu erwartenden Änderungen hinsichtlich der Schließhäufigkeit und –dauer ermittelt, bevor ein Testbetrieb im numerischen Modell erfolgt.
Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Peter Fröhle
Bearbeitung: Edgar Nehlsen
Auftraggeber: WSA Hamburg
Laufzeit: 4 Monate