Welcome back! Jetzt geht es um die Themen der Wasserstandsmessungen und der konkreten Abschlussmessungen. Wie machen wir denn das? Wie sieht das jetzt konkret aus in dem klassischen System? Das ist so, wie das Bild Ihnen das zeigt. Sie sehen einen Gewässerquerschnitt und neben

diesem Gewässerquerschnitt ist ein kleines Häuschen, das ist ein sogenanntes Pegelhäuschen, unter dem Pegelhäuschen ist ein Schacht. Und was Sie erkennen können ist, wir haben also einen referenzierten Wasserstand. Es gibt eine Verbindung zwischen dem Schacht und dem eigentlichen Gewässer,

sodass der Wasserstand im Schacht unter dem Schwimmerhäuschen korrespondiert mit dem Steigen und dem fallenden Wasserstand im Gewässer selber drin. Die Bewegung des Schwimmers wird letztendlich hier ein Aufnahme-Bannschreiber betätigt. Das ist das gleiche Prinzip, was sich von den Niederschlägen her schon können, da wo wir Niederschlagsaufzeichnungen gemacht haben. Das heißt, mit der Bewegung des

Schwimmers wird eine Aufzeichnung des Wasserstandes gemacht, sodass wir dann über die Zeit konkret die Veränderung des Wasserstandes kennen. Die Frage ist, gibt es da gegebenenfalls Probleme mit diesem Verfahren? Klar, die gleichen, wie wir sie von den Niederschlägen ja schon kennen. Denn was

ist, wenn auf dem Bannschreiber kein Papier mal drauf ist, dann vernichten Sie Daten. Denn Sie können das nicht rekonstruieren, wie der Wasserstand gewesen ist. Einmal verloren und dann sind die Daten für immer futsch. Was ist, wenn zum Beispiel in dem Schreiber nicht mehr genügend Flüssigkeit drin ist, sodass aufgezeichnet werden kann? Und das dritte ist, dass es eigentlich ein Verfahren ist,

wo ich keine Online-Informationen zu bekomme. Was bedeutet das? Hier muss ich immer hingehen. Ich muss jemanden da hinschicken, der muss diese Aufzeichnungen rausnehmen. Der geht irgendwo in ein Büro rein und hat ein Gerät, wo er die Sachen aufdigitalisieren kann. Er legt also den Aufschrieb irgendwo hin und zeichnet den gesamten Bereich der analogen Messwertaufzeichnung nochmal

nach und erstellt daraus ein digitales Signal. Das dauert lange und das ist abhängig vom Personal und demzufolge sehr teuer. Insofern können Sie erkennen, dass es sicherlich kein Verfahren, was wir heute quasi für unsere Online-Situation gerne haben möchten. Als Backend-Methode,

um auf Grundlagendaten zurückzugreifen, ist es sicherlich gut, aber diese Systeme rutschen mehr und mehr eigentlich aus dem hydrometrischen Messnetz heraus. Was wir anstelle dessen machen, also bisher haben wir die Wasserstände gemessen, ist, dass wir den konkreten Abfluss messen. Und

brauchen wir konkret zwei Größen. Wir müssen die Fließgeschwindigkeit kennen und wir müssen den Wasserstand kennen, weil die konkrete Formel, die wir haben, ist das Q, der Abfluss, das Produkt aus der Fließgeschwindigkeit multipliziert mit dem durchflossenen Querschnitt ergibt. Und um das

ermitteln zu können, brauche ich nun mal sowohl die Wasserstandsinformation gemessen, so wie wir das eben in dem Pegelbild schon erkannt haben, und gleichzeitig auch die Fließgeschwindigkeit. Also das heißt, wir brauchen konkrete Beziehungen, wir müssen Wasserstand auf der einen Seite und Durchfluss auf der anderen. Und dafür brauchen wir Messflügel oder dafür verwenden wir Messflügel.

Die Dinger sehen dann so aus, wie das Bild ihnen das hier darstellen kann. Es sind also Messflügel, die an Stangen aufgehängt sind, die haben hinten einen Propeller. Dieser Propeller dreht sich und an der Umdrehungszahl des Propellers kann ich einen Rückschluss auf die Fließgeschwindigkeit im Gewässer ziehen. Und das sieht dann so aus, wie in diesem Bild. Wir sehen wieder ein Querschnitt.

Wir erkennen eine sogenannte Seilkrananlage, die auf beiden Seiten des Gewässers entsprechend arretiert ist. Da ist ein Seil dran und an diesem Seil ist jetzt ein Messflügel dargestellt. Zum Beispiel in der Form, wie Sie ihn hier erkennen. Jetzt kann ich mit einer Kurve dieses Messflügel

an jede beliebige Stelle innerhalb des Gewässers positionieren und ich kann ihn auch nochmal in der Höhe entsprechend verfahren, sodass ich sowohl über das ganze Profil als auch in der entsprechenden Tiefe des Gewässers meine Geschwindigkeitsmessungen durchführen kann.

Und dann werden an verschiedenen Stellen sowohl die Fließgeschwindigkeiten ermittelt und daraus wird dann nachher akkumuliert und eine entsprechende Übertragungskurve gemacht, so wie Sie sie hier an dieser Stelle erkennen. Bei diesem Verfahren haben Sie natürlich sofort ein entsprechendes Ergebnis. Diese Messungen, die macht man auch nicht einmal, sondern die macht man relativ häufig.

Aber auch diese Messungen haben ein Problem. Stellen Sie einfach mal vor, Sie kommen jetzt an diese Messstelle und Sie haben dort ein konkretes Hochwasser. Das heißt, das Gewässer ufert aus und steht auch in den Vorländern in den Augen entsprechend drin, sodass Sie vielleicht gar nicht an die Seilkrananlage herankommen oder wenn die Fließgeschwindigkeit im Gewässer

so groß ist, dass die Seilkrananlage nicht betrieben wird, weil sie aufgrund der Fließgeschwindigkeiten quasi in den Unterlaufbereich hinein vertrieben würde. Das heißt also, diese Messeinrichtungen, die haben auch bestimmte Grenzen und demzufolge muss man sich Gedanken darüber machen, wie man die kompensieren

kann. Das tut man heute, also state of the art, mit sogenannten Ultraschall-Doppler-Profilströmungsmesser oder neudeutsch schimpfen die sich ADCP, Acoustic Doppler Current Profiler. Und das ist so ein Messgerät, wie Sie es hier unten erkennen können. Das ist ähnlich wie beim Radar im Niederschlagsbereich,

wo eine bestimmte Energiemenge ausgepulst wird und an der Laufzeit und den zurückgestrahlten Energie festgestellt werden kann, welche Partikel in den Wolken drin sind und daraus kann ein Rückschluss gezogen werden auf die Niederschlagsmenge. So passiert es hier mit einem sogenannten Aktivsonar, also es werden Schallimpulse abgegeben und Sie können hier sehr gut erkennen,

dass diese Schallimpulse in alle Bereiche hineingehen und das bewirkt dann, dass wir auch tatsächlich die Geschwindigkeit in allen drei Lagen, also im tatsächlichen Koordinatensystem X, Y und Z-Achse eine konkrete Information unmittelbar und direkt bekommen. Wir sehen diese

Verfahren oder diese Messboote jetzt aus. Das können kleine Einheiten sein, wie ein Messboot, was dann zum Beispiel über eine Fernsteuerung in irgendeinem Gewässer oder in einem See betrieben wird. Es können Anlagen sein, wie in dieser Form als Trimaran-Schleppschiff oder Schleppmessboot.

Da können Sie hier zum Beispiel erkennen, wie kann man beispielsweise an die vorhandenen Seilkrananlagen dran setzen, also diese Investitionen, die man in der Vergangenheit getätigt hat, die sind da nicht weg, sondern man hängt dann anstelle von dem Messflügel ein solches ADCP-Gerät dran und lässt das ADCP-Gerät einmal von der linken auf die rechte Seite rüberlaufen und schwuppt komplett die komplette Messung des Abflussprofils, was mit einer Flügelmessung mehrere Stunden bis

zu einem ganzen Tag dauern kann. Und die Dinger gibt es dann auch noch mal größer, sodass sie, wie hier erkennbar, an ein Boot dran montiert sind, sodass man zum Beispiel auch über den Rhein oder ein anderes Gewässer bei Hochwasser konkret während des Hochwasserereignisses fahren kann

und eine Messung durchführt. Und diese ADCP-Flussmessungen, die haben noch einen großen Vorteil, weil ich bekomme auch neben den Abflüssen, die ich gerne haben möchte, eine konkrete Information über das Gewässer, über die Querprofilfond. Das heißt, dieses Bild hier

zeigt Ihnen das Ergebnis. Sie haben also ein dreidimensionales Bild Ihres Gewässers und wenn wir uns später mit dem Thema Erosion von Material, Transport und Sedimentation entlang eines Gewässers auseinandersetzen, dann ist es wichtig zu wissen, wo wird ein Material aus der Gewässersohle herausgeholt, bis wo wird es transportiert und wo wird es entsprechend wieder

sedimentiert. Und hier hat man quasi mit einem Aufschlag zwei wichtige Informationen für uns. Auf der einen Seite wissen wir, wie der Abfluss in diesem Querschnitt sich darstellt und auf der Profil sich verändert. Stichwort Morphodynamik. Das Schicke an der ganzen Sache, zumindest was wir

als Hydrologen so schick finden, ist, dass man diese Geräte, die ADCP-Geräte, jetzt auch tatsächlich im Hochwasserfall einsetzen kann. Dazu möchte ich Ihnen ein Beispiel zeigen vom Elbe-Hochwasser in Dresden im Jahr 2002. Was Sie erkennen, ist die Hochwasserwelle, die vom 8.8. bis zum 22.8.

sich durch die Landschaft durchgefräst hat. Ein sogenanntes Jahrhundert-Hochwasser und es war möglich mit diesem Verfahren, mit dem ADCP-Verfahren, während des Ereignisses über das Gewässer drüber zu fahren und eine Messung durchzuführen. Das sehen Sie auf der rechten Seite, die roten Messpunkte. Das sind die Punkte, wo tatsächlich mit dem ADCP-Messboot über das

Gewässer gefahren wurde und geguckt wurde, wie viel Abfluss da drin ist. Und für uns als Hydologen ist das eine super Situation, weil normalerweise diese Hochwasserwellen durch die Landschaft durchrauschen und wir wissen gar nichts. Wir können gar keine Messung durchführen. Also jede Seilkraneanlage, die Sie an dem Gewässer haben, die hätte dann schon längst den Geist aufgegeben

und hätte gar nicht betrieben werden können. Und mit diesem Verfahren können wir unmittelbar in situ während eines Hochwasserereignisses eine Messung durchführen. Das erhöht die Genauigkeit, das erhöht auch für die operationelle Hochwasservorhersage, die Situation zu sagen, ja was passiert denn jetzt unterhalb beispielsweise von Dresden und wie wird sich diese Welle in

der Zukunft denn dann einstellen. Dieses Messprinzip ist eines, was mehr und mehr in den Bereich der Hydrometrie und in die Grundlagensituation Einzug genommen hat. Und damit sind wir am Ende dieser Themenwoche und ich freue mich in der nächsten Woche Sie wieder begrüßen zu dürfen, wenn es dann um das Thema der Extremwettstatistik geht. Bis dahin. Tschüss.