IV.1 Abiotische Untersuchungsparameter

Der in diesem Bericht untersuchte Zeitraum nach der Baumaßnahme umfasst für den Großteil der Beweissicherungs-Parameter 3 Jahre (2000-2002). In dieser Zeit unterschied sich das hydrologische Regime des Untersuchungsgebietes allein bedingt durch die Oberwasserverhältnisse erheblich von den vergleichbaren Zeiträumen vor und während der Baumaßnahme. Weiterhin wurde der Untersuchungsbereich der Beweissicherung durch die abschließenden Baumaßnahmen auf den Baggergutablagerungsflächen, Vorspülungen, die Unterhaltungsbaggerei, den Bau der Erweiterungsfläche der DASA im Mühlenberger Loch und andere potenziell tideverändernde Maßnahmen im Hamburger Hafen anthropogen beeinflusst.

Die in der UVU prognostizierten ausbaubedingten Änderungen der in der Beweissicherung zu betrachtenden Parameter haben im Vergleich zu den natürlichen Variabilitäten durchweg ein geringes Ausmaß, so dass allein schon dieser Umstand den Nachweis ausbaubedingter Änderungen erschwert.

Aus den bislang durchgeführten Messungen und Auswertungen lassen sich keine ausbaubedingten Änderungen ableiten, die in ihrer Größe die Prognosen der UVU übersteigen würden. Sprünge und Trendänderungen in den langfristigen Ganglinien, die ggf. auf eine Wirkung des Ausbaus zurückzuführen sind, werden teilweise erkannt, überschreiten die Prognosen und Schwellenwerte jedoch nicht.

Die nachfolgend aufgeführten Aussagen fassen die Beschreibungen zu möglichen ausbaubedingten Änderungen aus Kapitel III zusammen.

Tidewasserstände

Einer der wichtigsten Parameter der Beweissicherung ist der Wasserstand, da er erfahrungsgemäß unmittelbar und am besten nachweisbar auf einen Fahrrinnenausbau reagiert. Das Ausmaß der Wasserstandsveränderungen ist zugleich ein wichtiger Indikator für die Intensität der ökologischen Folgen einer Ausbaumaßnahme. Große Wasserstandsveränderungen gehen einher mit Veränderungen der weiteren hydrologischen Parameter (z. B. Strömungen), die wiederum gemeinsam u. a. auf die Ufertopographie, ufernahe Biotope und weitere Schutzgüter wirken. Im Umkehrschluss kann angenommen werden, dass geringfügige Wasserstandsänderungen kaum mit nennenswerten Beeinträchtigungen der Umwelt verknüpft sind.

Die Hauptausbaumaßnahmen zur Fahrrinnenanpassung von Unter- und Außenelbe wurden im Jahr 1999 durchgeführt. Ausbauwirkungen seit dieser Zeit lassen sich anhand der vorliegenden Wasserstandswerte feststellen. Sie überschreiten jedoch nicht die in der UVU prognostizierten Werte.

Das Tideniedrigwasser weist eine seit langem anhaltende sinkende Tendenz auf, deren Ursachen noch nicht abschließend geklärt sind. Seit Mitte der 1980er Jahre, insbesondere aber seit etwa 1990, liegt offenbar kein stabiler hydrologischer Zustand der Tideelbe vor: So ist z. B. am Pegel St. Pauli seit etwa 1985 ein Niedrigwasser-Absunk von insgesamt etwa 20 cm, im Mittel also >1 cm/Jahr zu verzeichnen.

Die visuelle Überprüfung der für alle Pegelstandorte unter Berücksichtigung eines vorhandenen Trends aufgetragenen Auswertung der nach NIEMEYER (1995) durchgeführten Analysen (siehe Abbildungen auf CD 7) hat gezeigt, dass sich die ausbaubedingten Änderungen sowohl für die MTnw- als auch MThw-Scheitelwerte bis dato im Rahmen der in der UVU prognostizierten Schwellenwerte bewegen. Auch wenn der bislang betrachtete Zeitraum mit drei Jahren für statistisch fundierte Aussagen noch relativ kurz ist, so ist unter Berücksichtigung der Kenntnis, dass die größten Auswirkungen unmittelbar nach dem Eingriff zu erwarten sind, eine gravierende Umkehr der bis heute beobachteten Tendenzen und Quantitäten nicht zu befürchten.

Daraus ist zugleich ableitbar, dass auch die Sturmflutwasserstände durch den Fahrrinnenausbau nicht negativ beeinflusst wurden.

Vor diesem Hintergrund ist nach dem derzeitigen Wissenstand absehbar, dass die UVU-Prognosen zu den Auswirkungen der Fahrrinnenanpassung voraussichtlich nicht erreicht oder gar übertroffen werden.

Strömungen

In der UVU zur letzten Fahrrinnenanpassung wurde ermittelt, dass sich die Strömungsgeschwindigkeiten durch den Fahrrinnenausbau nur geringfügig ändern werden. Prognostiziert wurden ausbaubedingte Änderungen in der Größenordnung von 0 bis 3 cm/s, an einzelnen besonderen Stellen bis zu 5 cm/s. In der Hauptrinne der Elbe wurden überwiegend Geschwindigkeitszunahmen, in den Seitenbereichen Abnahmen vorhergesagt.

Angesichts der großen, sowohl zeitlichen als auch räumlichen Variabilität der Strömungsgeschwindigkeiten ist ein genaues rechnerisches Herausfiltern möglicher ausbaubedingter Änderungen schwierig, zumal die prognostizierte Größenordnung der Veränderungen im Bereich der Mess- und Auswertegenauigkeit liegt. Allerdings lässt sich der Trend der Entwicklung der Strömungsgeschwindigkeit über längere Zeiträume ermitteln.

Die bislang vorliegenden Messergebnisse der Beweissicherung weisen - bei generell starken Schwankungen - teilweise Zunahmen, teilweise Abnahmen der Strömungsgeschwindigkeiten auf, was auf vorwiegend lokale Einflüsse hinweist. Hinweise darauf, dass die in der UVU prognostizierten ausbaubedingten Änderungen der Strömungsgeschwindigkeiten übertroffen wurden, lassen sich aus den Messdaten nicht ablesen.

Leitfähigkeit / Salzgehalt

Die hydronumerischen Modellrechnungen im Rahmen der UVU zur Fahrrinnenanpassung haben ergeben, dass durch den Fahrrinnenausbau die obere Brackwassergrenze nur geringfügig stromauf vordringt. Die prognostizierte Zunahme der Salzgehalte soll demnach im Mittel bei Wedel etwa 0,02 ‰, bei Stadersand 0,05 ‰ und bei Glückstadt rund 0,1 ‰ betragen. Angesichts der sehr großen natürlichen räumlichen und zeitlichen Schwankungen der Salzgehalte im Elbeästuar (insbesondere unter dem Einfluss des Hochwassers 2002) und dem kleinen Ausmaß der prognostizierten Veränderungen ist ein Nachweis der Änderungen im Rahmen des Beweissicherungsverfahrens nur sehr schwer möglich, zumal die prognostizierten Änderungsbeträge im Bereich der Messgenauigkeit liegen. Eventuell werden Trendaussagen bei der Betrachtung mehrjähriger Datenreihen möglich sein.

Die Entwicklung des Salzgehaltes zeigt im Beobachtungszeitraum keine erkennbaren negativen Einflüsse durch die Fahrrinnenanpassung.

Sedimente

Betrachtungen zu ausbaubedingten Änderungen der Sedimentverteilung in der Tideelbe wurden bislang nicht flächendeckend vorgenommen, da hierfür keine ausreichende Datenbasis vorhanden ist. Inwieweit die in Kapitel III.1.4 aufgeführten Aussagen zu lokalen Entwicklungen der Sedimentverteilungen auch ausbaubedingte Anteile enthalten, kann derzeit nicht gesagt werden.

Sauerstoff auf Basis der Daten der ARGE-Elbe

Die Sauerstoffentwicklung wird im PF-Beschluss als nicht beweissicherungsfähig eingestuft. Inwieweit jedoch ausbaubedingte Wirkungen seit 1997 die Tendenz einer Abnahme der Sauerstoffgehalte beeinflusst haben, kann aus den derzeit vorliegenden Daten nicht abgeleitet werden. Daher kann auch die in der UVU getroffenen Aussage

"Von den vorhergesagten nicht-signifikanten Konzentrationsänderungen aller gelösten Stoffe ist ebenfalls keine Beeinträchtigung zu erwarten"

zurzeit weder bestätigt noch wiederlegt werden. Signifikante ausbaubedingte Wirkungen der Ausbaumaßnahme auf das Sauerstoffregime sind nicht erkennbar.

Temperatur

Ausbaubedingte Wirkungen auf das Temperaturregime sind nicht erkennbar.

Topographie

Untersuchungsabschnitte UG1 bis UG7

Neben den Tidewasserständen ist die Topographie der zweite Basisparameter der Beweissicherung. Im Vergleich zu den Tidewasserständen ist ein Nachweis möglicher ausbaubedingter Veränderungen bei den topographischen Verhältnissen allerdings ungleich schwerer, da es sich bei der Unter- und Außenelbe um ein hochdynamisches morphologisches System handelt, in dem ständig und überall Erosion und Sedimentation mit entsprechenden Materialtransporten stattfinden.

Insgesamt wurden in der UVU zur Fahrrinnenanpassung keine gravierenden Veränderungen der morphologischen Verhältnisse im Bereich der Unter- und Außenelbe prognostiziert, was angesichts des Umfanges der baulichen Maßnahmen (nur bereichsweise Veränderungen der Fahrrinnenbreiten) und des vergleichsweise geringen Ausmaßes der vorhergesagten vertiefungsbedingten Änderungen der Tidedynamik auch nicht verwundert. Gleichwohl ist im Rahmen des Beweissicherungsprogramms eine Kontrolle der Topographie des Untersuchungsgebietes vorgesehen.

Zentraler Untersuchungsinhalt ist die Entwicklung der flächenmäßigen Verteilung der topographischen Strukturelemente Vorland, Watt sowie Flach- und Tiefwasser. Im Beweissicherungsprogramm wurde als Schwellenwert eine ausbaubedingte Veränderung der Flächenverteilung von Watt, Flach- und Tiefwasser um jeweils >10 % im Untersuchungsgebiet festgelegt. Hinsichtlich der Vorlandbereiche (MThw-Linie bis Deichoberkante) wurde die Veränderungsschwelle auf >5 % festgelegt.

Die Daten zeigen nur ausgesprochen geringfügige Schwankungen der Verteilung der definierten Struktureinheiten. Ein klarer Entwicklungstrend ist nicht auszumachen. Trotz der hohen Morphodynamik des Systems Unter- und Außenelbe bleibt die generelle prozentuale Verteilung der topographischen Einheiten also offenbar ausgesprochen stabil. Daran hat augenscheinlich auch der jüngste Fahrrinnenausbau nichts geändert. Die Ergebnisse der Untersuchungen der topographischen Änderungen in den Untersuchungsabschnitten UG1 - UG7 (siehe Kap. III.1.2) lassen keine ausbaubedingten Änderungen erkennen.

Baggergutablagerungsflächen, Klappstellen und deren Umgebung

Die Erstellung der Baggergutablagerungsflächen (BAF) ist abgeschlossen. Signifikante Wirkungen auf die Topographie in der Umgebung der BAF sowie der Klappstellen sind nicht erkennbar.

Hafenbereiche

Die Verschlickung der Nebengewässer, Hafenzufahrten und Häfen der Elbe ist ein Phänomen, dass seit langem beobachtet wird, und verstärkt seit dem 13,5-m-Ausbau, verbunden mit den Sperrwerksbauten und den Eindeichungen der 70er Jahre, auftritt. Eine Verstärkung dieser Entwicklung durch die Fahrrinnenanpassung 1997-2002 ist zur Zeit auf Grundlage der bestehenden Datenbasis nicht erkennbar.

Anhand der aufgenommenen Topographien im Sportboothafen Elmshorn, lassen sich keine negativen ausbaubedingten Wirkungen (Verschlickungen) erkennen. Dieser Zustand wird u. a. positiv bewirkt durch den Spülbetrieb des Betreibers. Insbesondere die Entwicklung der Tiefgangsverhältnisse im untersuchten Krückau-Abschnitt vor dem Hafen zeigen keinen negativen Trend.

Nebengewässer und Nebenflüsse

Die bislang vorliegenden Peilergebnisse weisen für keinen Nebenfluss bzw. kein Nebengewässer eine erkennbare Zunahme der Sedimentationsbedingungen seit Durchführung der letzten Fahrrinnenanpassung auf. Entwicklungen, wie Einengung der Breiten, bestehen seit langen und haben seit der Maßnahme in 1999/2000 nicht signifikant zugenommen. Für die Tiefenentwicklung gilt zudem, dass seit dieser Zeit keine Veränderungen feststellbar sind.

Erosionsgefährdung des Sockels und der Rampenstrecken

In der Planungs- und Planfeststellungsphase war die Frage der Stabilität des Sockels ein zentrales Thema. Im Falle einer sukzessiven Erosion des Sockels wurden größere Strömungs- und Wasserstandsänderungen befürchtet.

Die Ergebnisse der bisherigen Untersuchungen (siehe Kap. III.1.2.1.2) lassen keine Erosionsgefährdung des Sockels und der Rampenstrecken erkennen. Der Vergleich der Schichtenaufnahme im 2. Halbjahr 2002 zur Ausbau-Modelltopographie Z1 der UVU zeigt bisher eher eine Zunahme in den Massen der einzelnen Schichten des Sockels, was die Stabilität des Sockels erhöht.

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