Änderung des physikochemischen Milieus der Sedimente

6.3.2.2.1 Wirkfaktorenkomplex

Veränderung der Tidehochwasserstände

Nach Berechnungen der BAW [2006a, Unterlage H.1a] werden als Folge der Maß-nahme Änderungen in der Höhe des mittleren Tidehochwassers (MThw) eintreten.

Dabei fällt das MThw im Bereich Cuxhaven bis Störmündung zwischen km 735 und 680 um –1 cm, lokal auch um –2 bis –2,5 cm (Cuxhaven). Dagegen steigt das MThw oberstromig bis Stadersand (km 655) gegenüber dem Ist-Zustand bis auf +2,5 cm an.

Oberstromig Schulau bis Geesthacht (km 641 - 585) liegt der prognostizierte Anstieg gleichmäßig bei +2 cm.

Im Bereich der Außenelbe zwischen den km 755 bis 735 kommt es zu keiner Verän-derung der Höhe des MThw.

Veränderung des mittleren Tideniedrigwassers, des mittleren Tidehubs und des Mittelwassers

Die von der BAW [2006a, Unterlage H.1a] prognostizierten Veränderungen des mitt-leren Tideniedrigwassers (MTnw) verhalten sich gegenüber dem MThw i. d. R. gegen-läufig. So kommt es in Bereichen mit einem Anstieg des MThw zu einem Absunk des MTnw bzw. bei einem Anstieg des MTnw zu gleichzeitigem Absunk des MThw. Ent-sprechend erfolgt bei einem Anstieg des MThw eine Zunahme des Tidenhubs bzw.

bei einem Absunk eine Verringerung desselben.

Im Bereich der Außenelbe tritt keine Veränderung des MTnw bzw. nur ein geringer Absunk kleiner –1 cm ein, lediglich bei Cuxhaven werden lokal –2 bis –2,5 cm er-reicht. Zwischen Otterndorf und Glückstadt (km 715 bis 710) erhöht sich das MTnw bis auf +2 cm. Oberstromig geht die Änderung des MTnw bis Mündung Ruthenstrom auf null zurück und erreicht bis St. Pauli einen Betrag von –3,5 cm. Oberhalb Hamburgs bis Geesthacht sinkt das MThw um –2 bis –1 cm. Die Änderungsbeträge des MTnw liegen damit größenordnungsmäßig im Bereich der MThw-Veränderungen. Hieraus ergibt sich auch in den Bereichen mit hohen Beträgen von MThw- und MTnw-Änderungen entsprechend keine oder eine nur geringe Veränderung des mittleren Tidehalbwassers. Diese erreicht lediglich lokal einen Absunk von maximal –1 cm (Bspw. Cuxhaven, St. Pauli), üblicherweise liegt sie zwischen +0,5 und –0,5 cm [BAW 2006a, Unterlage H.1a].

Veränderung des mittleren Tidehochwassers und des mittleren Tideniedrigwas-sers in den Nebenflüssen

Nach den Modellierungen der BAW [2006a, Unterlage H.1a] werden die Änderungen des MThw in den Mündungsbereichen der Nebenflüsse überwiegend nicht größer als +2 cm sein (Krückau, Butzflether Nebenelbe, Schwinge, Lühe, Wedeler Au, Este, Il-menau). Im Falle des Ruthenstroms liegt sie bei +1cm. Keine Veränderungen werden für Stör, Wischhafener Süderelbe, Flottbek, Seeve und Luhe prognostiziert. Absen-kungen des MThw werden mit –1 cm im Freiburger Hafenpriel und mit –2 cm in der Oste eintreten.

Absenkungen des MTnw im Mündungsbereich werden mit –1 cm für Krückau, Bützflether Nebenelbe, Pinnau, Schwinge, Wedeler Au und Ilmenau angegeben. In Flottbek, Seeve und Luhe werden die Absenkungen weniger als –2 cm betragen. In der Lühe wird das MTnw um –2 cm, in der Este um –3 cm sinken.

Keine Veränderung des MTnw wird für den Ruthenstrom angegeben. Erhöhungen des MTnw werden mit +1 cm für die Stör und die Wischhafener Süderelbe prognostiziert.

In der Oste wird das MTnw um +4 cm ansteigen.

Graduell starke Veränderungen treten damit lediglich in der Oste (Anstieg des MTnw um +4 cm) und der Este (Absunk des MTnw um –3 cm) auf. Während sich die Ände-rungen des MThw über 10 - 20 Kilometer flussaufwärts fortsetzen, sind die Änderun-gen des MTnw auf den unmittelbaren Mündungsbereich begrenzt.

Veränderung der Überflutungsdauer

Die mit der ausbaubedingten Vergrößerung des Tidenhubs einhergehende Erhöhung des MThw bzw. Absenkung des MTnw führt zu einer Verlängerung der Überflutungs-dauer in den hochgelegenen Wattbereichen, während sich die ÜberflutungsÜberflutungs-dauer in tiefgelegenen Wattbereichen verringert. Die hierdurch bedingten Veränderungen der Überflutungsdauer liegen in den betroffenen Bereichen oberhalb Glückstadt unter 2,5 Minuten.

Im umgekehrten Fall einer Verringerung des Tidenhubs tritt dagegen eine Verringe-rung der Überflutungsdauer in hochgelegenen Wattbereichen sowie eine Erhöhung in tiefgelegenen Wattbereichen ein. Im Bereich zwischen Altenbruch und Brunsbüttel (km 721 bis 695) prognostiziert die BAW [2006a] für die unteren Wattbereiche eine Zunahme der Überflutungsdauer von bis zu 7,5 Minuten. Von einer Verringerung der Überflutungsdauer betroffene hochgelegene Wattbereiche stellen das Neufelder Watt sowie nördlich und östlich der UWA "Medemrinne-Ost" gelegene Wattflächen. Hier wird die Überflutungsdauer um bis zu 7,5 Minuten (im Bereich der UWA "Medemrinne-Ost" örtlich bis 12,5 Minuten) zurückgehen.

Veränderung der Salzgehaltsverteilung

Die maßnahmenbedingten Änderungen der Tidedynamik bewirken eine stromaufwärts gerichtete Verschiebung der Brackwassergrenze sowie eine Veränderung der Salzge-halte in der Brackwasserzone. Für die Sedimente sind dabei die mittleren SalzgeSalzge-halte maßgeblich. Gegenüber dem planerischen Ist-Zustand ergeben sich bei niedrigem Oberwasser hinsichtlich der Lage der Isohalinen 1 PSU, 5 PSU und 10 PSU Ver-schiebungen von 1400 m, 1900 m bzw. 1000 m stromauf [BAW 2006a].

Im Außenelbegebiet westlich von km 720 werden keine wesentlichen Änderungen der Salzgehalte eintreten. Die Nebenflüsse stromauf von km 675 sind von Veränderungen der Salinität ebenfalls nicht betroffen, bei den stromab mündenden Nebenflüssen (Os-te, Stör) beschränken sich die Veränderungen auf den Mündungsbereich und betra-gen maximal 0,4 PSU.

6.3.2.2.2 Vorhabensbedingte Auswirkungen

Eine qualitative Veränderung der Sedimenteigenschaften wird durch die Erniedrigung des Tideniedrigwasserstandes hervorgerufen. Durch diese Veränderung wird sich das physikochemische Milieu der obersten Sedimentschicht der Watten (im Höhenbereich des aktuellen MTmw bis MTnw) graduell in Richtung auf eine Erhöhung der Re-doxspannung verändern, da die gezeitenabhängige Überflutungsdauer ab- und ent-sprechend die Kontaktzeit zwischen Sediment und Atmosphäre zunimmt. Die relative Veränderung ist an der aktuellen MTnw-Linie am höchsten und nimmt mit zunehmen-der Geländehöhe ab. Durch die vorhabensbedingten Veränzunehmen-derungen nimmt die Aus-dehnung der Wattsedimente zunächst zu, die Flächenanteile werden daher auf Kos-ten der Flach- und Tiefwassersedimente ausgedehnt. Diese Effekte sind jedoch über-wiegend nur mittelfristiger Natur, da sich das hydrodynamische System nach Abschluß des Ausbaus nachregelt, bis ein erneuter Gleichgewichtszustand Uferlinie /

Höhe der Wattfläche eingestellt ist. Die maßnahmenbedingte Absenkung des MTnw bewirkt zwar im Tiefenprofil eine nur kleine Wirkungstiefe, diese tritt jedoch großflächig ein. Als Folge kommt es hier zu einer Verstärkung oxidativer Prozesse, die gegenüber dem Ist-Zustand in geringem Maße zusätzliche Freisetzungen von Schad- und Nähr-stoffen bewirkt. Die freigesetzten Frachten sind jedoch gegenüber den in der freien Wassersäule des Elbwassers gelösten Konzentrationen vernachlässigbar klein, eine Änderung der spezifischen Schadstoffgehalte der Sedimente tritt nicht ein. Hinsichtlich der Bewertung der Auswirkungen auf das Schutzgut Sedimente sind die vorhabens-bedingten Veränderungen als nicht relevant anzusehen.

Eine weitere Wirkung ergibt sich durch die Stromaufverlagerung der mittleren Isohali-nen insbesondere im oberen Bereich der Brackwasserzone. Hier kommt es durch die Zunahme der mittleren Salzgehalte des Wasserkörpers auch zu einem Anstieg der Chloridgehalte im Sedimentporenwasser, mit der die Mobilität der Spurenmetalle Cad-mium, Kupfer und Zink ansteigt (Chlorokomplexbildung, s. Abschnitt 4.2.2.3). Diese wirkt sich auf den Stofftransfer vom Sediment in die Wasserphase aus, indem sich die Konzentration der aus dem Sediment in die Wassersäule abgegebenen Ionen erhöht.

Die Veränderung der Freisetzungspotenziale im Bereich der oberen Brackwasserzone ist wie die Veränderung der mittleren Salzgehalte dauerhaft.

Eine Mobilitätserhöhung wird vor allem in Bereichen eintreten, in denen im Ist-Zustand überwiegend limnische Bedingungen herrschen und sich im Ausbauzustand stärker brackische Verhältnisse einstellen werden. Nach der Prognose der BAW (Unterlage H.1a) werden sich von km 696 (Einfahrt NOK) bis km 675 (Rhinplate) die mittleren Salzgehalte um 0,2 bis 0,6 PSU erhöhen, weiter stromauf bleiben die Änderungen kleiner als 0,2 PSU. Wird die maßnahmenbedingt stromaufwärtige Verschiebung der 2,5 PSU-Isohaline zugrundegelegt, ist insbesondere der Bereich zwischen km 687 und km 683 von einer Zunahme der Salzgehalte betroffen. So beträgt die Verschie-bung der 2,5 PSU-Isohaline hier im Bereich der Fahrrinne etwa 1.500 m (km 684,5 – km 683).

Insbesondere im Bereich der oberen Brackwasserzone treten allgemein auch ver-mehrt feinkörnigere Sedimente mit höheren absoluten Gehalten an den genannten Spurenmetallen auf, aus denen entsprechend auch höhere Konzentrationen gelöster Schwermetalle freigesetzt werden. Da das Löslichkeitsprodukt der Schwermetalle auch unter Salzeinfluß sehr klein bleibt, kommt es zu keiner signifikanten Änderung der spezifischen Schwermetallgehalte der Sedimente, die Auswirkungen auf das Schutzgut Sedimente sind entsprechend nicht bewertungsrelevant.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass aufgrund von vorhabensbedingten Ände-rungen des physikochemischen Milieus von Sedimenten ÄndeÄnde-rungen des Stoffaus-tausches zwischen Sediment und Wasserkörper eintreten werden. Bei den Wirkungen handelt es sich um örtlich in Watten auftretende mittelfristig gering erhöhte Nähr- und Schadstoffemissionen in den Wasserkörper sowie um dauerhaft wirkende Mobilitäts-erhöhungen von Schwermetallen im Bereich des Gewässerbetts der oberen Brack-wasserzone. Die auf diesem Wege zusätzlich freigesetzten Konzentrationen sind punktbezogen als gering anzusehen. Da jedoch durch die Verschiebung der

Brack-wasserzone große Flächen betroffen werden, ist die Frage zu stellen, ob hier zu er-wartenden Auswirkungen auf den Stoffhaushalt des Wasserkörpers erheblich sind.

Durch Veränderungen des physikochemischen Milieus treten keine vorhabensbeding-ten Auswirkungen auf die Wertigkeit der Sedimente ein. Die erhöhvorhabensbeding-ten Stoffausträge bzw. die erhöhte Mobilität von Schadstoffen durch Chlorokomplexierung ist in diesem Zusammenhang nicht bewertungsrelevant.

Eine Bewertung der Erheblichkeit von möglichen Auswirkungen eines erhöhten Frei-setzungspotentials auf den Wasserkörper oder die aquatischen Lebensgemeinschaf-ten erfolgt in den Unterlagen H.2a (Wasser: Oberidische Gewässer - Wasserbeschaf-fenheit und Stoffhaushalt) und H.5a-c (Tiere und Pflanzen, aquatisch).

6.4 Zusammenfassende Bewertung der Auswirkungen auf das