Das Gepäck der Flut

01.08.2005, 00:00 Uhr 01.08.2005, 00:00 Uhr Angelika Hillmer

Elbe: Das Kräfteverhältnis von Ebbe und Flut verschiebt sich. Dadurch können Sedimente flußaufwärts wandern.

Jedes (Hamburger) Kind lernt: Die Elbe fließt in die Nordsee. Und mit ihr feine Schwebstoffe aus dem Oberlauf. Einige von ihnen lagern sich in den Hafenbecken ab, weil dort die Fließgeschwindigkeit geringer ist. Auch das paßt zum Schulwissen. Nicht aber die Tatsache, daß die Elbe zwischen der Nordsee und Hamburg Sedimente - Schwebstoffablagerungen am Boden - "bergauf" transportiert. Experten sprechen vom "tidal pumping"-Effekt.

Die wundersame Transportrichtung des Schlicksand-Gemisches hängt mit den unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten bei Ebbe und Flut zusammen: "Der Flutstrom fließt in den ersten beiden Stunden nach Niedrigwasser mit einer deutlich höheren Geschwindigkeit als der Ebbstrom", erklärt Heinz Glindemann, Bereichsleiter für Strombau bei der Hamburg Port Authority, ehemals Amt für Strom- und Hafenbau. "Das Plus kann bis zu 50 Prozent betragen. Wenn wir die Höchstgeschwindigkeit des Ebbstroms mit 100 Prozent ansetzen, kann der Flutstrom bis zu 150 Prozent erreichen."

Während das Wasser und feine Schwebstoffe durch die Gezeiten im Fluß hin- und herwabern, sich nach dem Motto "drei Schritte vor und zwei zurück" Richtung Nordsee bewegen, reisen manche Sedimente in die Gegenrichtung: Sie sind grobkörniger als die Schwebstoffe im Wasser. Sie sind gerade so groß, daß der Flutstrom sie vom Flußbett mitreißen, der schwächere Ebbstrom sie jedoch nicht zurück Richtung Nordsee transportieren kann. Dieses Sediment, das von der Körnung feinem Sand entspricht, wandert mit jedem auflaufenden Wasser ein wenig in Richtung Hamburg.

Besonders ausgeprägt ist der Effekt zwischen Wedel und den westlichen Hafenbecken. In diesem Bereich, an der Hamburger Stadtgrenze, lagert die Stadt seit Jahren Baggergut ab - es kommt postwendend zurück in den Hafen. "Erst seit einigen Monaten ist uns das Ausmaß des Problems bekannt", sagt Glindemann. Der Senat reagierte nun und will das Baggergut in die Nordsee bringen lassen. Zur Deckung der Mehrkosten für den längeren Transport stellte er acht Millionen Euro zur Verfügung.

Doch damit ist nur die Spitze des Sandbergs gekappt, der "tidal pumping"-Effekt bleibt erhalten. Er hat in den vergangenen Jahrzehnten zugenommen, parallel zur Tidedynamik: Der ständige Wechsel des Wasserstandes läßt sich als Sinuskurve darstellen, wobei der obere Scheitelpunkt das Hochwasser, der untere das Niedrigwasser darstellt. Diese Kurve schwingt heute deutlich stärker als noch vor 50 Jahren mit besonders starken Ausschlägen nach unten. Beispiel Pegel St. Pauli: Während dort das mittlere Tidehochwasser um knapp einen halben Meter anstieg, sank das mittlere Tideniedrigwasser mehr als doppelt so stark - der Tidenhub, also die Differenz von Hoch- und Niedrigwasser, vergrößerte sich fast um 1,5 Meter.

"Bei starkem Niedrigwasser fällt die Flut quasi in ein Loch", erklärt Glindemann. "Ein weiteres Absinken des Niedrigwassers dürfen wir nicht mehr zulassen." Der Experte der Port Autority nennt verschiedene Ursachen für die unheilvolle Entwicklung. Natürliche Faktoren wie Rinnenbildungen und -verlagerungen im Mündungsgebiet des Flusses erweiterten den Elbtrichter, so daß größere Wassermengen bewegt werden. Der Klimawandel führe dazu, daß weniger Wasser aus dem Oberlauf kommt, was den Ebbstrom zusätzlich schwäche. Auch der Anstieg des Meeresspiegels leiste einen Beitrag.

Zudem sei dem Fluß durch natürliche Verlandung und durch Strombaumaßnahmen viele Flutungsräume genommen worden. Sie mildern die Tidedynamik, denn sie wirken wie Schwämme: Werden sie bei auflaufendem Wasser überflutet, saugen sie sich voll. Wenn sie wieder trocken fallen, geben sie das Wasser langsam ab. Dadurch fällt der Pegel bei Niedrigwasser weniger stark.

Neben Eindeichungen und dem Zuschütten von Gewässerflächen schürt die Elbvertiefung den "tidal pumping"-Effekt. Wie groß der Einfluß ist, darüber streiten die Experten. Heinz Glindemann hält ihn für gering. Dagegen warnt der Limnologe Dr. Martin Kerner, Privatdozent am Institut für Hydrobiologie an der Uni Hamburg, daß die Folgen des Elbausbaus bislang zuwenig berücksichtigt würden. So könnten die verwendeten Computermodelle die zunehmende Asymmetrie zwischen Flut- und Ebbstrom und den damit verbundenen Sedimenttransport Richtung Hamburg nicht ausreichend berücksichtigen, da sie nur Kurzzeitvergleiche der Umweltsituation vor und nach dem Eingriff anstellten und keine langfristigen Folgen betrachteten.