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Wissenschaftliche Begleitstudie zur Verschlickungsproblematik im Hafen Juist

Supervisor:Prof. Dr.-Ing. habil. Torsten Schlurmann
Researcher:Dipl.-Ing. Anna Zorndt, M. Sc. Jan Saalbach
Duration:September 2010 - Januar 2011
Funded by:Niedersächsisches Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr
Bild Wissenschaftliche Begleitstudie zur Verschlickungsproblematik im Hafen Juist

Die Insel Juist kann aufgrund des Tidehubs im ostfriesischen Wattenmeer und der besonderen Lage des Hafens nur gezeitenabhängig von Fähren und Sportschiffern angefahren werden. Vor wenigen Jahren wurde an den Hafen der Insel ein neuer Yachthafen angeschlossen, der 150 Liegeplätze für Sportschiffer bereit hält. Um Anliegern und Gästen ausreichende Wassertiefen zu garantieren, müssen regelmäßige Unterhaltungsbaggerungen im Yachthafen durchgeführt werden. Während der ersten Betriebsjahre des Hafens zeigte sich zudem, dass die Verschickung des Hafens deutlich stärker ist als zunächst erwartet. 

Die Ursachen der erhöhten Sedimentablagerungen im Yachthafengebiet werden im Rahmen dieser vom Niedersächsischen Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr geförderten Studie für die Gemeinde Juist untersucht. Dazu wurde in einer ersten, bereits abgeschlossenen Projektphase mit Hilfe hydro- und sedimentdynamischer Messungen der Status Quo beschrieben und die Mechanismen des Sedimenteintrags identifiziert. In einer zweiten Projektphase erfolgt zur Zeit die Untersuchung von möglichen konstruktiven Maßńahmen mit Hilfe eines numerisch-hydrodynamisch-morphologischen Modells.

Projektphase I - Messprogramm

Zunächst wurden an der im Bild dargestellten Dauermessstelle im Einfahrtsbereich des Hafens Wasserspiegellage, Sedimentkonzentration sowie Strömungsgeschwindigkeit und -Richtung aufgezeichnet. Auf dieser Grundlage wurde eine näherungsweise Quantifizierung von Sedimenteinträgen in den Yachthafen durchgeführt.

Diese punktuelle Messung wurde ergänzt durch zwei Messkampagnen, in denen jeweils zur Spring- und Nipptide flächendeckend Geschwindigkeiten aufgezeichnet wurden. Dies geschah mit Hilfe eines mobilen GPS-gestützten Schwimmersystems sowie des mit akustischem Strömungsmessgerät, Echolot und hochgenauem Positionierungssystem ausgerüsteten Messbotes des Franzius-Instituts.

 

Die Auswertung zeigt deutliche Unterschiede in den Sedimenteintragsmengen zur Spring- und Nippgezeit. Durch die hohen Strömungsgeschwindigkeiten während den ersten Stunden der Springflut werden große Mengen Sedimente, insbesondere Feinsande, mobilisiert und in den Eingangsbereich des Yachthafens eingetragen. In einer abschließenden Diskussion dieser Projektphase mit den Auftraggebern wurden verschiedene Maßnahmen erläutert, um Yachthafen konstruktiv an die Strömungs- und Transportverhältnisse anzupassen und somit den Feinsandeintrag zu verringern.

Projektphase II - Maßnahmenuntersuchung

Aufbauend auf den Ergebnissen der Projektphase I erfolgte eine Gesprächsrunde mit den Betreibern und Nutzern des Yachthafens sowie Vertretern der Juister Gemeindeverwaltung und von Niedersachsenports. Es wurden mehrere konstruktive Maßnahmen erläutert, diskutiert und im Hinblick auf (a) die Reduktion des Eintrags besonders sandiger Sedimente, (b) die zukünftige Baggerstrategie und (c) die Durchführbarkeit aus Sicht der Yachthafenbetreiber hin beurteilt. 

Auf dieser Basis erfolgte die Entwicklung einer bevorzugten konstruktiven Variante, welche zur Zeit am Franzius-Institut auf ihre Wirksamkeit untersucht wird.

Die Untersuchungen erfolgen auf Basis einer hydrodynamisch-morphologischen Untersuchung mit dem Simulationswerkzeug SELFE. Es wird zunächst ein Modell des Hafenbereiches und der Umgebung aufgesetzt, welches die komplexe Bathymetrie im IST-Zustand hinreichend fein auflöst. Nach der hydrodynamischen und morphologischen Kalirbrierung des Modells mit den in Phase I erhobenen Messdaten erfolgt die Erstellung eines weiteren Modells, welches die konstruktive Maßnahme abbildet. Durch Vergleich des Systemverhaltens in beiden Zuständen können Schlüsse auf die Wirksamkeit der Maßnahme gezogen werden.

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