Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes


Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Koblenz

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Inhalt: Hydrologie und Wasserwirtschaft

Die Gewässerkunde des Wasser- und Schifffahrtsamts Koblenz ist Dienstleister für die Schifffahrt und Dritte, sowie Grundlage für Maßnahmen innerhalb der Wasser- und Schifffahrtsverwaltung (WSV) wie (Neu)-bau und Unterhaltung der Wasserstraßen.

Im Bereich des Wasser- und Schifffahrtsamts (WSA) Koblenz werden folgende Fließgewässer gewässerkundlich betreut:

Foto des Pegels Cochem

Bild des Pegels Cochem mit Großanzeiger (Mosel-km 51,61)

Aufgaben der Gewässerkunde

  1. Das Wissen um den Wasserstand ist notwendige Grundlage für die Aufgabenerfüllung der WSV. Kenntnisse über die grundlegenden gewässerkundlichen Größen werden benötigt:
    • als Informationsgrundlage für die Schifffahrt
    • für Melde- und Warndienste
    • zum Festlegen von Bemessungswasserständen für Bau- und Unterhaltungsmaßnahmen (Wasserspiegelfixierungen)
    • zur Steuerung und Bewirtschaftung wasserbaulicher Anlagen

    Die Erfassung der Wasserstände erfolgt über Pegel, die mit Schwimmern, Druckluftsystemen, Drucksonden oder Radarsensoren ausgestattet sind.
    Das WSA Koblenz betreut einen hydrologischen Pegel an der Mosel (Pegel Cochem) und vier hydrologische Pegel an der Lahn (Pegel Gießen-Klärwerk, Leun, Diez-Hafen und Kalkofen), die unter der bundeseinheitlichen Rufnummer 19429 mit der entsprechenden Ortvorwahl direkt angerufen werden können. Hinzu kommen weitere 12 Betriebspegel an der Mosel und 15 Betriebspegel an der Lahn.

    Erfassung, Auswertung, Plausibilisierung und Interpretation von Wasserständen sind originäre Aufgabe der Gewässerkunde.

    Schema eines Pegels
    Bild: Schematische Darstellung eines Pegels

    Sobald die Meldehöhe 550 cm am Pegel Kalkofen-neu (Lahn-km 106,45) erreicht oder überschritten ist, wird der Hochwassermeldedienst an der Lahn durch das Hochwassermeldezentrum (HMZ) NAHE-LAHN-SIEG eröffnet.

  2. Über die Messung der Strömung (Fließgeschwindigkeiten) wird der Durchfluss ermittelt. Die Ergebnisse von Strömungsmessungen werden verwendet zur Ermittlung der Beziehung zwischen:

    • Wasserstand und Durchfluss (Abflusskurve, Abflusstafel),
    • Wasserstand und Fließgeschwindigkeit (Isotachenplan) und zur
    • Dokumentation der Strömungsverhältnisse (Größe und Richtung) an der jeweiligen Messstelle. Die Strömungsrichtung wird benötigt für nautische und wasserbauliche Fragestellungen. In Sonderfällen sind Strömungsmessungen im Bereich von Bauwerken erforderlich.

    Die Strömungs-/ Durchflussmessungen werden vom WSA mit mobilen Messeinrichtungen (ADCP, Messflügel und Schiff) sowie mit festen Anlagen (z.B. Seilkran-, Ultraschallanlage) vorgenommen.

    An der Mosel, Ortslage Alken betreibt das WSA Koblenz eine Ultraschallanlage. Um den Durchfluss in einem Gewässer zu bestimmen, wird zuerst die Strömungsgeschwindigkeit in einem Fließquerschnitt gemessen. In Alken geschieht dies mit einem indirekten Messverfahren. Das Messprinzip beruht auf der Messung der Laufzeitdifferenz eines akustischen Signals zwischen zwei Ultraschallgebern. Eine Schallwelle, die sich in einer Strömung entgegen der Durchflussrichtung bewegt, benötigt eine längere Laufzeit als eine Schallwelle, die mit der Strömung wandert. Die Differenz der Laufzeiten ist proportional der Strömungsgeschwindigkeiten und damit bei bekanntem Fließquerschnitt proportional dem Durchfluss.

  3. Wellenmessungen sind erforderlich für Planung und Bemessung bei Betrieb, Bau und Unterhaltung von Wasserstraßen und deren Anlagen. Sie umfassen die Ermittlung und Bewertung der durch Wind, Wasserfahrzeuge oder den Betrieb von Stauanlagen (Sunk und Schwall) erzeugten Wellen. Letzteres dient an staugeregelten Flüssen insbesondere der Kalibrierung von Regelungsmodellen. Wellenmessungen erfolgen mit spezieller Messtechnik in begrenztem Umfang durch WSA unter Hilfestellung der Bundesanstalt für Wasserbau.

  4. An staugeregelten Flüssen ist die Wasserbewirtschaftung von großer Bedeutung. Das Wasser- und Schifffahrtsamt Koblenz betreibt für Berufs- und Freizeitschifffahrt 6 Schleusen an der Mosel unterhalb von Zeltingen sowie 12 Schleusen an der Lahn von Limburg bis zu Mündung bei Lahnstein. Für die Schifffahrt und andere Gewässernutzer wie Kraftwerksbetreiber, ist die Einhaltung von Sollwasserständen von Interesse. Des Weiteren ist die Koordination des vorhandenen Abflusses zur Gewährleistung des Schleusenbetriebs neben anderen Verwendungen von Wassermengen (z.B. Stromerzeugung) notwendig. Bei Hochwasser wird durch die Abfluss- und Stauzielregelung eine schadlose Wasserführung gewährleistet. Im Rahmen dieser Regelungen werden derzeit die Betriebspegel mit innovativer Pegeltechnik modernisiert (Bsp. siehe Abbildung Radarsensor). Die übergeordnete Steuerung der Wehranlagen an Mosel und unterer Lahn ist Grundlage einer modernen und zeitgemäßen Gewässerbewirtschaftung und unerlässlich für die Leichtigkeit und Sicherheit des Schiffsverkehrs. Eine Entwicklung von Bewirtschaftungskonzepten bzw. -modellen und die Erstellung von Betriebsanweisungen erfolgt auf die Grundlage hydrologischer Daten wie Wasserstands-/Wellen-/ Strömungs-/Durchflussmessungen.

    Anhand eines Beispiels soll die Relevanz der Wasserbewirtschaftung in der Praxis verdeutlicht werden. Immer wieder erreicht uns die Frage: Führen die Moselstaustufen bei Hochwasser zu höheren Wasserständen als vor dem Moselausbau? Die Vermutung liegt nahe. Aber wie eine geschickte Wehrsteuerung sowohl die Sicherheit der Bürger, als auch die Wirtschaftlichkeit der Schifffahrt berücksichtigt, erfahren Sie in diesem Bericht: Betrieb der Stauanlagen an der Mosel und ihr Einfluss auf Hochwasser (pdf-Datei, 551 kB).

    Schema eines Radarsensors
    Bild: Schematische Darstellung eines Radarsensors wie er im Oberwasser der Stauanlage Müden installiert ist

  5. Das Aufgabengebiet Grundwasser ist keine originäre gewässerkundliche Aufgabe. Sie fällt (zeitlich und regional begrenzt) als Beweissicherungsmaßnahme im Rahmen von Planfeststellungsverfahren (Bsp. Baumaßnahmen 2. Scheusenkammer Fankel und Lehmen) an. Die Grundwassermessstellen werden durch den Neubausachbereich betreut.

  6. Für den Eismeldedienst sind Luft- und Wassertemperaturmessung relevant. Die regional verschieden Luft- und Wassertemperaturen werden an den Pegeln des Hochwassermeldedienstes (Pegel Cochem / Mosel, Pegel Leun-neu und Pegel Kalkofen-neu / Lahn) erfasst. Weitere Messungen an anderen Orten erfolgen ereignisabhängig.

  7. Beobachtung des morphologischen Zustandes des Gewässers (Gewässerquerschnitte, Form und Beschaffenheit der Gewässersohle, Geschiebebewegungen) sind extrem wichtig zur Beurteilung von Veränderungen der Flusssohle und deren Einfluss auf die Schifffahrt (Freihalten einer Fahrrinne, Baggerungen).

  8. Die Kenntnisse über die Natur und Umwelt sind erforderlich
    • für die Aufstellung naturschutzfachlicher Regeln bei Unterhaltungsmaßnahmen (§ 8 Abs.1 WaStrG),
    • für planfeststellungsrelevante Untersuchungen im Rahmen von Neu- und Ausbauvorhaben,
    • in Bezug auf Einschränkungen für Ausbau und Unterhaltung durch Naturschutzgebiete/-vorhaben.

    Die Erfassung, Auswertung und Bewertung von Natur- und Umweltdaten sind derzeit von zunehmender Bedeutung. Die Aufgabenerledigung besteht in der Bereitstellung von Grundlagen des Umweltschutzes sowie in der Beteiligung bei der Erstellung entsprechender Grundlagen und bei der Interpretation einschlägiger gesetzlicher Vorgaben.

    Foto eines Lahnpegels
    Bild: Lahnpegel

  9. Die Anforderungen an die gewässerkundlichen Daten, Aufbereiten und Bereitstellung von Informationen steigen stetig. Die optimierte Information basiert auf dem optimierten Betrieb der Pegel und auf der gewässerkundlichen Gesamtbewertung der erhobenen Daten.

    Die Auskünfte an Dritte sind in der Regel kostenpflichtig. Ausnahme sind Auskünfte über Abfluss und Wasserstand für die Schifffahrt. Die Wasserstände an deutschen Bundeswasserstraßen werden im Internet durch ELWIS (Elektronischer Wasserstraßen-Informationservice) oder Pegelonline bereitgestellt. Im Abschnitt "Gewässerkunde" unter ELWIS finden Sie folgende Daten:

    • Wasserstände an Richtpegeln
    • Hochwasserberichte und Wasserstandvorhersagen (bei Bedarf)
    • Eisberichte (bei Bedarf)

    Bei Hochwasser sind aktuelle Wasserstände und Prognosen auf den Internetseiten des Hochwassermeldedienstes Rheinland-Pfalz
    (www.hochwasser-rlp.de) zu finden.

    Die Aufgaben des Hochwasserschutzes liegen auf Grund des föderalen Systems im Verantwortungsbereich der Bundesländer. Sie werden durch die Wasserwirtschaftsverwaltung der Bundesländer wahrgenommen.