Tideästuare wie die Elbe sind hochgradig komplexe Systeme, deren Verhalten durch die unterschiedlichsten
Wirkfaktoren beeinflusst werden: Auf der hydrodynamischen Ebene sind hier zunächst
einmal die Gezeitenströmungen, Oberwasserzufluss, Wind und Wellen zu nennen. Der Boden und damit
die Gestalt des Ästuars und dessen als Morphodynamik bezeichneten Verände-rungen werden durch
Feststofftransport als Geschiebe und als Schwebstoffe bestimmt. Dabei müssen einerseits die Transporte
durch die genannten Strömungsprozesse richtig erfasst werden und zum anderen aber auch die
seeseitigen und die aus dem Binnenland kommenden Zuflüsse an Feststoff bekannt sein. Diese
Feststofftransportprozesse finden im Wasserkörper statt und ändern dadurch aber auch die
Strömungsprozesse selbst, da hochkonzentrierte Suspensionen und Flüs-sigschlicke anders als reines
Wasser fließen. Alle diese als Hydromorphodynamik bezeichneten Prozesse haben einen direkten Einfluss
auf den Chemismus und damit die Wasserqualität als auch auf die Biologie des Wasserkörpers.
Um also die Ursachen der in den Jahren 2013-2018 beobachteten Veränderungen zu verstehen, muss
man ein Modell erstellen, mit welchem man den Anteil der verschiedenen Einflussfaktoren im System
Tideelbe durch Simulationen analysieren kann, bei denen diese dann gezielt Einflussfakto-ren variiert
werden. Ein solches hydronumerisches Simulationsmodell wäre allerdings zu aufwendig, wenn jeder
Prozess auf der Ebene von grundlegenden physikalischen Gesetzen beschrieben werden würde. Daher gilt
es bei der Entwicklung solcher Modelle immer, Teilprozesse selbst durch vereinfachte Modelle oder durch
sogenannte Parametrisierungen zu beschreiben. Im vorliegenden Teilprojekt 2 wird sich die UniBw im Wesentlichen mit der Neu- und Weiterent-wicklung der
Modellkomponenten auseinandersetzen. Die UniBw kann dabei vollumfänglich auf das Programmsystem
und die Entwicklungsumgebung der BAW zugreifen. Modifikationen des komplexen Zusammen- und
Wechselwirkens der Modellansätze können dadurch unmittelbar auf ihre Auswirkungen im Elbemodell
getestet werden. Mögliche Modifikationen können alle Programmteile betreffen, insbesondere aber die
Ansätze, die den Sedimenttransport bestimmen (Subgrid-Morphodynamik, Wechselwirkung
Sinkgeschwindigkeit – Turbulenz, Fluid Mud, Konsolidierung etc.). Modellschließungen sind jedoch stets
parameterbehaftet. Hier knüpft die Zusammenarbeit mit TP 3 an.
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Wirkfaktoren beeinflusst werden: Auf der hydrodynamischen Ebene sind hier zunächst
einmal die Gezeitenströmungen, Oberwasserzufluss, Wind und Wellen zu nennen. Der Boden und damit
die Gestalt des Ästuars und dessen als Morphodynamik bezeichneten Verände-rungen werden durch
Feststofftransport als Geschiebe und als Schwebstoffe bestimmt. Dabei müssen einerseits die Transporte
durch die gen...
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