Unterlage F Umweltverträglichkeitsuntersuchung

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Unterlage F

Umweltverträglichkeitsuntersuchung

Kapitel F 8

Schutzgut Wasser

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Inhaltsverzeichnis

8 Schutzgut Wasser ... 1

8.1 Hydrologie ... 1

8.1.1 Untersuchungsinhalte ... 1

8.1.2 Betrachtungsraum ... 1

8.1.3 Beschreibung und Bewertung des Zustands der Umwelt ... 2

8.1.3.1 Art und Umfang der Erhebungen ... 2

8.1.3.2 Bewertung der Datenbasis und Hinweis auf Kenntnislücken ... 3

8.1.3.3 Beschreibung des Bestands ... 3

8.1.3.4 Bewertung des Bestands ... 21

8.1.4 Beschreibung und Bewertung vorhabensbedingter Auswirkungen ... 23

8.1.4.1 Baubedingte Auswirkungen ... 24

8.1.4.2 Anlagebedingte Auswirkungen ... 24

8.1.4.3 Betriebsbedingte Auswirkungen ... 28

8.1.4.4 Übersicht über die vorhabensbedingten Auswirkungen ... 29

8.2 Morphologie ... 31

8.2.3.4 Bewertung des Bestands ... 62

8.2.4 Beschreibung und Bewertung vorhabensbedingter Auswirkungen ... 65

8.2.4.1 Baubedingte Auswirkungen ... 65

8.2.4.2 Anlagebedingte Auswirkungen ... 71

8.2.4.3 Betriebsbedingte Auswirkungen ... 75

8.2.4.4 Übersicht über die vorhabensbedingten Auswirkungen ... 77

8.3 Schutzgut Wasser – Wasserbeschaffenheit ... 80

8.3.3.4 Bewertung des Bestands ...156

8.3.4 Beschreibung und Bewertung vorhabensbedingter Auswirkungen ...163

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8.3.4.1 Baubedingte Auswirkungen ...163

8.3.4.2 Anlagebedingte Auswirkungen ...168

8.3.4.3 Betriebsbedingte Auswirkungen ...178

8.3.4.4 Übersicht über die vorhabensbedingten Auswirkungen ...183

8.4 Schadstoffe in Sedimenten und ökotoxikologisches Wirkungspotenzial ...185

8.4.1 Untersuchungsinhalte ...185

8.4.2 Betrachtungsraum ...185

8.4.3 Beschreibung und Bewertung des Ist-Zustandes ...185

8.4.3.1 Art und Umfang der Erhebungen ...185

8.4.3.2 Bewertung der Datenbasis und Hinweis auf Kenntnislücken ...186

8.4.3.3 Beschreibung des Bestands ...191

8.4.3.4 Bewertung des Bestands nach GÜBAK ...203

8.5 Schutzgut Wasser – Grundwasser ...209

8.5.1 Untersuchungsinhalte ...209

8.5.2 Betrachtungsraum ...209

8.5.3 Beschreibung und Bewertung des Zustands der Umwelt ...209

8.5.3.1 Art und Umfang der Erhebungen ...209

8.5.3.2 Bewertung der Datenbasis und Hinweis auf Kenntnislücken ...209

8.5.3.3 Beschreibung des Bestands ...210

8.5.3.4 Bewertung des Bestands ...221

8.6 Bewirtschaftungsziele nach §§ 27 bis 31, 44 sowie 47 WHG ...228

8.6.1 Art und Umfang der Bearbeitung sowie methodische Grundlagen ...230

8.6.1.1 Identifizierung der durch das Vorhaben betroffenen Oberflächenwasserkörper (Vorprüfung) und Grundwasserkörper ...231

8.6.1.2 Beschreibung des Zustands der Oberflächen- und Grundwasserkörper ...231

8.6.1.3 Beschreibung der vorhabensbedingten Auswirkungen ...233

8.6.1.4 Methodik zur Prüfung der Vereinbarkeit des Vorhabens mit den Bewirtschaftungszielen gemäß §§ 27 bis 31, 44 sowie 47 WHG ...234

8.6.2 Oberflächengewässer ...237

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8.6.2.1 Oberflächenwasserkörper im Untersuchungsgebiet der UVU ...237

8.6.2.2 Ökologischer Zustand (ökologisches Potenzial) ...245

8.6.2.3 Chemischer Zustand ...252

8.6.2.4 Bewirtschaftungsziele für die Flussgebietseinheit Ems ...253

8.6.2.5 Vorhabensbedingte Auswirkungen auf Qualitätskomponenten des chemischen Zustands und des ökologischen Zustands bzw. des ökologischen Potenzials ...254

8.6.2.6 Bewertung der vorhabensbedingten Auswirkungen auf die Bewirtschaftungsziele nach § 27 bzw. 44 WHG ...256

8.6.2.7 Ausnahmen von den Bewirtschaftungszielen ...268

8.6.3 Grundwasser ...269

8.6.3.1 Grundwasserkörper des Untersuchungsgebietes der UVU ...269

8.6.3.2 Beschreibung des mengenmäßigen und chemischen Zustands des Grundwassers ...271

8.6.3.3 Beschreibung der vorhabensbedingten Auswirkungen auf den mengenmäßigen und chemischen Zustand des Grundwassers ...272

8.6.3.4 Bewertung der vorhabensbedingten Auswirkungen – Vereinbarkeit des Vorhabens mit den Bewirtschaftungszielen ...272

8.6.3.5 Ausnahmen von den Bewirtschaftungszielen ...272

8.7 Bewirtschaftungsziele für Meeresgewässer gemäß § 45a WHG ...273

Abbildungsverzeichnis Abbildung 8.1-1: Betrachtungsraum des Schutzgutes Wasser – Aspekte Hydrologie und Gewässermorphologie ... 2

Abbildung 8.1-2: Systemverständnis eines Tideflusses ... 4

Abbildung 8.1-3: Definition der Tidekennwerte ... 5

Abbildung 8.1-4: Prinzipdarstellung der Auswirkungen einer Abdämmung (oben) und Sohlglättung (unten) auf die Tideverhältnisse ... 7

Abbildung 8.1-5: Lage der Pegel im Emsästuar und an der Leda ... 8

Abbildung 8.1-6: Mittlere Tidekennwerte der 10-jährigen Zeitreihe 2001/2010 entlang der Ems ... 10

Abbildung 8.1-7: Mittlere Tidekurven der Jahre 2001-2010 an ausgewählten Pegeln von Borkum Südstrand bis Pegel Herbrum ... 11

Abbildung 8.1-8: Zeitliche Entwicklung der maßgebenden Tidekennwerte an den Pegeln Borkum und Emden Neue Seeschleuse (Monatsmittelwerte) ... 13

Abbildung 8.1-9: Zeitliche Entwicklung der maßgebenden Tidekennwerte an den Pegeln Weener und Herbrum (Monatsmittelwerte) ... 14

Abbildung 8.1-10: Benennung der maßgebenden Geschwindigkeitskomponenten der mittleren Tidestromkurven für die Unterems bei Terborg (km 24,67) ... 17

Abbildung 8.1-11: Tagesmittelwerte des Oberwasserabflusses am Pegel Versen für die hydrologischen Jahre 2001 – 2011 sowie mittlerer Abfluss MQ2001/2010 ... 19

Abbildung 8.2-1: Prinzipdarstellung von Salzgehalts- und Schwebstoffverteilung mit Bildung einer Trübungszone im Tidefluss ... 38

Abbildung 8.2-2: Schwebstoffdynamik im Bereich der Trübungszone eines Ästuars während einer Tide ... 39

Abbildung 8.2-3: Schematische Darstellung des Nettotransportes infolge Verformung der Tidewelle ... 40

Abbildung 8.2-4: Lage der Messstationen an der Tideems ... 41

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Abbildung 8.2-5: Zeitreihen der Schwebstoffkonzentrationen an ausgewählten Messstationen ... 43 Abbildung 8.2-6: Zeitreihe der Schwebstoffkonzentration an der Messstation Leer/Leda ... 44 Abbildung 8.2-7: Mittlere Schwebstoffkonzentrationen (CsM) bei Ebbestrom entlang der Ems

als Funktion des Oberwasserabflusses ... 44 Abbildung 8.2-8: Schwebstoffkonzentrationen im Längsprofil der Ems ... 46 Abbildung 8.2-9: Veränderung der Schwebstoffkonzentrationen im Längsprofil der Tideems ... 48 Abbildung 8.2-10: Rekonstruktion des topografischen Zustandes der Jahre 1650, 1750, 1860,

1960 sowie des Ist-Zustandes des Dollarts und der Außenems ... 52 Abbildung 8.2-11: Längsschnitt der Ems von Papenburg bis Knock ... 54 Abbildung 8.2-12: Vorhandene Fahrrinnentiefe (Solltiefe) und geplante Fahrrinnentiefe im

Längsschnitt ... 55 Abbildung 8.2-13: Sedimentverteilung in der Fahrrinne im Januar 2011 (Ems-km 0 – 55) und

Januar 2006 (Ems-km 56 – 73) ... 56 Abbildung 8.2-14: Anteil von Ton und Schluff < 63 µm in Sedimentproben aus der Fahrrinne,

Sohlhöhe in Fahrrinnenmitte ... 57 Abbildung 8.3-1: Betrachtungsraum des Schutzgutes Wasser – Wasserbeschaffenheit ... 81 Abbildung 8.3-2: Messstationen an der Tideems ... 83 Abbildung 8.3-3: Lage der Messstellen, an denen turnusmäßige Schöpfproben entnommen

werden ... 84 Abbildung 8.3-4: Lage niederländischer und deutscher Probenahmestellen ... 86 Abbildung 8.3-5: Längsprofile des PSU in der Tideems am 08. Mai und 20. September 2007 ... 90 Abbildung 8.3-6: Maximale Salzgehalte (PSU) und Salzgehaltsvariation in der Unterems in

Abhängigkeit vom Oberwasserabfluss ... 92 Abbildung 8.3-7: Salzgehalte (PSU) an der Messstation Weener vom 25.09.2008 –

03.10.2008 ... 94 Abbildung 8.3-8: Mittlere Monatswerte der Salzgehalte (PSU) an den Messstationen

Terborg, Gandersum und Pogum im Zeitraum 2000 – 2011... 97 Abbildung 8.3-9: Tiefengemittelter Salzgehalt (PSU) von Ems-km 42 bis Ems-km 99 im

Herbst 2009 ... 99 Abbildung 8.3-10: Tiefengemittelter Salzgehalt (PSU) von Ems-km 42 bis Ems-km 99 im

Frühjahr 2010 ... 99 Abbildung 8.3-11: Salzgehalt in PSU in und unterhalb der Stauhaltung in der Unterems

(Papenburg bis Pogum) vom 26.9.bis 30.9.2008 (Herbst-Probestau) ...102 Abbildung 8.3-12: Nährstoffeinträge in das Einzugsgebiet der Ems nach Herkunftsbereichen ...104 Abbildung 8.3-13: Prozesse des Sauerstoffhaushalts in einem Gewässer ...107 Abbildung 8.3-14: Tagesminima der Sauerstoffsättigung (%) an der Messstation Terborg im

Zeitraum 2000 – 2011 ...108 Abbildung 8.3-15: Anzahl der Tage/Jahr, an denen an den Messstationen Papenburg, Leerort

und Pogum Sauerstoffgehalte <4 mg/l aufgetreten sind ...109 Abbildung 8.3-16: Mittlere monatliche Anzahl der Tage mit Sauerstoffgehalten <4 mg/l im

Zeitraum 2007 – 2011 an den Messstationen Papenburg, Leerort und Pogum ...110 Abbildung 8.3-17: Anzahl der Tage/Jahr, an denen an den Messstationen Papenburg,

Weener, Leerort und Terborg durchgehend 30-Minuten-Mittelwerte des Sauerstoffgehaltes <4 mg/l bzw. <2 mg/l aufgetreten sind ...111 Abbildung 8.3-18: Anzahl der Tage/Jahr, an denen an den Messstationen Papenburg,

Weener und Terborg der Sauerstoffgehalt ohne zeitliche Unterbrechung unterhalb von 4 mg/l bzw. 2 mg/l lag ...112 Abbildung 8.3-19: Längsprofile des oberflächennahen Sauerstoffgehaltes (mg/l) der Tideems

am 08. Mai 2007, am 20. September 2007, am 14 Mai 2008 und am 20.

September 2008 ...113 Abbildung 8.3-20: Jahresgang der Tagesminima der Sauerstoffgehalte (mg/l) an den

(7)

Abbildung 8.3-21: Jahresgang der Sauerstoffgehalte (mg/l) an der Messstation Leerort in 2009 ...114 Abbildung 8.3-22: Verlauf der Sauerstoffgehalte (mg/l) an den Messstationen Pogum,

Gandersum, Terborg und Herbrum vom 15.06. – 16.06.2009 ...115 Abbildung 8.3-23: Tiefenprofile des Sauerstoffgehaltes bei Ems-km 11 am 01.08.2006 vom

Ende der Ebbephase bis Beginn der Flutphase (11:00 – 16:35 Uhr) ...116 Abbildung 8.3-24: Tagesminima der Sauerstoffgehalte (mg/l) an den Messstationen

Papenburg und Herbrum von 2000 – 2011 ...119 Abbildung 8.3-25: Anzahl der Tage/Jahr an denen an der Messstation Papenburg

Sauerstoffgehalte <4 mg/l bzw. <2 mg/l gemessen wurden...120 Abbildung 8.3-26: Tagesminima der Sauerstoffgehalte (mg/l) an der Messstation Weener von

2001 – 2011 ...122 Abbildung 8.3-27: Längsprofile des Sauerstoffgehaltes (mg/l) der Ems in 2008 ...123 Abbildung 8.3-28: Anzahl der Tage/Jahr, an denen an der Messstation Weener

Sauerstoffgehalte <4 mg/l bzw. <2 mg/l gemessen wurden...124 Abbildung 8.3-29: Tagesminima der Sauerstoffgehalte (mg/l) an der

Gewässergütemessstation Leer/Leda im Zeitraum 2000 – 2011 ...127 Abbildung 8.3-30: Anzahl der Tage/Jahr an denen an der Messstation Leer/Leda

Sauerstoffgehalte <4 mg/l bzw. <2 mg/l gemessen wurde...127 Abbildung 8.3-31: Tagesminima der Sauerstoffgehalte (mg/l) an den Messstationen Leerort

im Zeitraum 2001 – 2011 ...130 Abbildung 8.3-32: Tagesminima der Sauerstoffgehalte (mg/l) an der Messstation Terborg von

2000 – 2011 ...131 Abbildung 8.3-33: Tagesminima der Sauerstoffgehalte (mg/l) an der Messstation Gandersum

von 2000 – 2011 ...131 Abbildung 8.3-34: Anzahl der Tage/Jahr an denen an den Messstationen Leerort, Terborg

und Gandersum Sauerstoffgehalte <4 mg/l bzw. <2 mg/l gemessen wurden...132 Abbildung 8.3-35: Anzahl der Tage/Jahr an denen an der Messstation Pogum

Sauerstoffgehalte <4 mg/l bzw. <2 mg/l gemessen wurden...134 Abbildung 8.3-36: Tagesminima der Sauerstoffgehalte (mg/l) an der Messstation Pogum von

2001 – 2011 ...134 Abbildung 8.3-37: Ganglinien des Sauerstoffgehaltes (mg/l), des Schwebstoffgehaltes (g/l)

und des Salzgehaltes (PSU) an der Messstation Pogum vom 15.06. – 18.06.2009 ...135 Abbildung 8.3-38: Ganglinien von Sauerstoffgehalt (mg/l), Schwebstoffgehalt (g/l) und

Salzgehalt (PSU) an den Messstationen Terborg und Gandersum vom 15.06. – 18.06.2009 ...136 Abbildung 8.3-39: Tagesminima der Sauerstoffgehalte (mg/l) an der Messstation Emden im

Zeitraum 2001 – 2011 ...139 Abbildung 8.3-40: Anzahl der Tage/Jahr an denen an der Messstation Emden

Sauerstoffgehalte <4 mg/l bzw. <2 mg/l gemessen wurden...140 Abbildung 8.3-41: Tagesminima der Sauerstoffgehalte (mg/l) an der Messstation Knock im

Zeitraum 2000 – 2011 ...141 Abbildung 8.3-42: Sauerstoffkonzentration (mg/l) vom 26.09. – 30.09.08 im Bereich der

Stauhaltung von Gandersum (schwarz) bis Papenburg (pink) (Zeitangaben in MEZ) ...144 Abbildung 8.3-43: Sauerstoffkonzentration (mg/l) vom 11.07.03. bis zum 13.07.03 von

Gandersum (schwarz) bis Papenburg im Bereich der Stauhaltung zur Überführung der „Serenade of the Seas“ ...145 Abbildung 8.3-44: Sauerstoffkonzentration (mg/l) vom 25.06.05. bis zum 26.06.05 von

Gandersum (schwarz) bis Papenburg im Bereich der Stauhaltung zur Überführung der „Norwegian Jewel“ (und „Barmbek“) ...146 Abbildung 8.3-45: Längsmessung der Sauerstoffkonzentrationen (mg/l) an der

Wasseroberfläche in der Stauhaltung in Begleitung der Überführung der

„Norwegian Jewel“ am 25.06.2005 ...147

(8)

Abbildung 8.3-46: Sauerstoffsättigung, gesamter organischer Kohlenstoffgehalt (TOC-Gehalt) und gelöster organischer Kohlenstoffgehalt (DOC-Gehalt) bei Leerort in

den Jahren 1987 – 2004 ...150

Abbildung 8.3-47: Jahresmittel des organischen Kohlenstoffs (TOC-Gehalt) an Messstellen in der Unterems von 2000 – 2011 ...150

Abbildung 8.3-48: Mittlere tägliche Wassertemperatur von 2005 – 2011 an den Messstationen Herbrum und Knock ...152

Abbildung 8.3-49: Maximale Sichttiefen im Abschnitt von Ems-km 42 bis Ems-km 99 im Herbst 2009 ...154

Abbildung 8.3-50: Maximale Sichttiefe im Abschnitt von Ems-km 42 bis Ems-km 99 im Frühjahr 2010 ...155

Abbildung 8.3-51: Ausbaubedingte Änderungen der Salzgehalte im Ausbauzustands ...170

Abbildung 8.4-1: Lage der geplanten Wendestelle ...191

Abbildung 8.4-2: Lage Probenahmestellen B3 und B4 im Bereich der geplanten Wendestelle ....192

Abbildung 8.4-3: Lage der Probenahmestellen für die Sedimentuntersuchung im Emder Fahrwasser ...193

Abbildung 8.5-1: Lage der hydrogeologischen Räume und Teilräume ...211

Abbildung 8.5-2: Lage der WRRL-Betrachtungsräume ...213

Abbildung 8.5-3: Lage und Abgrenzung der zu betrachtenden Grundwasserkörper ...214

Abbildung 8.6-1: Ziele der Wasserrahmenrichtlinie gemäß Art. 4 WRRL ...229

Abbildung 8.6-2: Untersuchungsgebiet der UVU und Bearbeitungsgebiete (work areas) der Flussgebietseinheit Ems ...238

Abbildung 8.6-3. Oberflächenwasserkörper der Kategorie Fließgewässer im Untersuchungsgebiet der UVU ...241

Abbildung 8.6-4: OWK der Kategorie Übergangsgewässer im Untersuchungsgebiet der UVU ....242

Abbildung 8.6-5: Oberflächenwasserkörper der Kategorie Küstengewässer im Untersuchungsgebiet der UVU ...244

Abbildung 8.6-6: Lage der Grundwasserkörper, die teilweise innerhalb des Untersuchungsgebietes der UVU (kleiner Bildausschnitt) liegen bzw. unmittelbar an das Untersuchungsgebiet der UVU angrenzen ...270

Tabellenverzeichnis Tabelle 8.1-1: Zusammenstellung der mittleren Tidekennwerte entlang des Emsästuars auf Grundlage der Pegeldaten 2001 – 2011 ... 9

Tabelle 8.1-2: Flut- und Ebbedauern ... 12

Tabelle 8.1-3: Zusammenstellung maximaler und mittlerer Strömungsparameter aus den Tidestromkurven aus Kap. F 17 (Anhang Hydrologie) ... 18

Tabelle 8.1-4: Mittelwerte des Flut- und Ebbevolumens sowie Flut- und Ebbedurchflusses nach Modellrechnungen des NLWKN (2009a) ... 20

Tabelle 8.1-5: Bewertungsrahmen zum Schutzgut Wasser – Hydrologie ... 22

Tabelle 8.1-6: Bewertung des Schutzgutes Wasser - Hydrologie ... 23

Tabelle 8.1-7: Bewertung der Erheblichkeit der anlagebedingten Auswirkungen auf das Schutzgut Wasser – Hydrologie ... 28

Tabelle 8.1-8: Vorhabensbedingte Auswirkungen auf das Schutzgut Wasser – Hydrologie ... 29

Tabelle 8.2-1: Übersicht der Messpegel für Trübungs- und Schwebstoffkonzentrationsmessungen im Untersuchungsgebiet ... 33

Tabelle 8.2-2: Nebengewässertypen im Untersuchungsgebiet ... 36

Tabelle 8.2-3: Vorzuhaltende Fahrrinnentiefen im Emder Fahrwasser und in der Außenems ... 54

Tabelle 8.2-4: Ergebnisse der Greifer- und Dredgebeprobung Herbst 2009 ... 60

Tabelle 8.2-5: Bewertungsrahmen zum Schutzgut Wasser – Morphologie ... 63

(9)

Tabelle 8.2-7: Vorhabensbedingte Auswirkungen auf das Schutzgut Wasser -

Morphologie ... 77

Tabelle 8.3-1: Teilbereiche des Betrachtungsraums Schutzgut Wasser – Wasserbeschaffenheit ... 82

Tabelle 8.3-2: Messstellen für turnusmäßige Schöpfproben ... 84

Tabelle 8.3-3: Probenahmestellen des Bund-Länder-Messprogramms ... 85

Tabelle 8.3-4: Salinitätszonen gemäß Venediger Brackwassersystem ... 90

Tabelle 8.3-5: Kenngrößen des Salzgehaltes (PSU) an den Messstationen Herbrum, Papenburg, Weener und Leer/Leda von 2000 – 2011 ... 93

Tabelle 8.3-6: Kenngrößen der Leitfähigkeit von 2000 – 2011 in Leda und Jümme ... 95

Tabelle 8.3-7: Kenngrößen des Salzgehaltes (PSU) an den Messstationen Leerort, Terborg, Gandersum Pogum von 2000 – 2011 ... 96

Tabelle 8.3-8: Kenngrößen des Salzgehaltes (PSU) an den Messstationen Emden und Knock von 2000 – 2011 ... 98

Tabelle 8.3-9: Kenngrößen des Salzgehaltes (PSU) an niederländischen Probenahmestellen von 2000 – 2011 ...100

Tabelle 8.3-10: Kenngrößen von Ammonium, Nitrat und Gesamt-Stickstoff in der Unterems sowie Leda und Jümme von 2000 – 2011 ...105

Tabelle 8.3-11: Kenngrößen von gelöstem Phosphat und Gesamt-Phosphor in der Unterems sowie Leda und Jümme von 2000 – 2011 ...105

Tabelle 8.3-12: Kenngrößen von Ammonium, Nitrat und Gesamt-Stickstoff an niederländischen Probenahmestellen im Betrachtungsraum von 2000 – 2011 ...106

Tabelle 8.3-13: Kenngrößen von gelöstem Phosphat und Gesamt-Phosphor an niederländischen Messstellen im Betrachtungsraum von 2000 – 2011 ...106

Tabelle 8.3-14: Kenngrößen der Sauerstoffzehrung (BSB5, mg/l) in der Unterems sowie Leda und Jümme von 2000 – 2011 ...117

Tabelle 8.3-15: Kenngrößen der Sauerstoffzehrung (BSB₅, mg/l) an den Probenahmestellen NL1 und NL2 von 2000 – 2007 ...117

Tabelle 8.3-16: Kenngrößen des Sauerstoffgehaltes und der Sauerstoffsättigung an der Messstation Papenburg von 2000 – 2011 ...118

Tabelle 8.3-17: Kenngrößen des Sauerstoffgehaltes und der Sauerstoffsättigung an der Messstation Weener von 2001 – 2011 ...121

Tabelle 8.3-18: Kenngrößen des Sauerstoffgehalts und der Sauerstoffsättigung im Betrachtungsraum der Leda und der Jümme von 2000 – 2011 ...125

Tabelle 8.3-19: Kenngrößen des Sauerstoffgehaltes und der Sauerstoffsättigung an der Gewässergütemessstation Leer/Leda von 2000 – 2011 ...126

Tabelle 8.3-20: Kenngrößen des Sauerstoffgehaltes und der Sauerstoffsättigung an den Messstationen Leerort, Terborg und Gandersum von 2000 – 2011 ...129

Tabelle 8.3-21: Kenngrößen des Sauerstoffgehaltes und der Sauerstoffsättigung an der Messstation Pogum von 2001 – 2011 ...133

Tabelle 8.3-22: Kenngrößen des Sauerstoffgehaltes und der Sauerstoffsättigung an den Messstationen Emden und Knock von 2000 – 2011 ...138

Tabelle 8.3-23: Kenngrößen von Sauerstoffgehalt und Sauerstoffsättigung an niederländischen Messstellen im Teilbereich Außenems und Dollart von 2000 – 2011 ...141

Tabelle 8.3-24: Kenngrößen des TOC und DOC-Gehalts in der Unterems sowie Leda und Jümme von 2000 – 2011 ...149

Tabelle 8.3-25: Kenngrößen der Wassertemperaturen (°C) an Messstationen der Ems von 2000 – 2011 ...151

Tabelle 8.3-26: Kenngrößen der Wassertemperaturen (°C) in Leda und Jümme von 2000 – 2011 ...152

Tabelle 8.3-27: Kenngrößen des pH-Wertes an den Messstationen Terborg und Knock von 2000 – 2011 ...153

(10)

Tabelle 8.3-28: Kenngrößen des pH-Wertes an niederländischen Probenahmestellen von

2000 – 2011 ...153

Tabelle 8.3-29: Kenngrößen des pH-Wertes in der Leda und der Jümme von 2000 – 2011 ...154

Tabelle 8.3-30: Bewertungsrahmen für das Kriterium Sauerstoffhaushalt ...157

Tabelle 8.3-31: Bewertungsrahmen für das Kriterium „Physikalisch-chemische Qualitätskomponenten“ – Nährstoffe ...160

Tabelle 8.3-32: Bewertungsergebnisse für das Schutzgut Wasser – Wasserbeschaffenheit, Kriterium Sauerstoffhaushalt ...161

Tabelle 8.3-33: Bewertungsergebnisse für das Schutzgut Wasser – Wasserbeschaffenheit, Kriterium „Physikalisch-chemische Qualitätskomponenten“ ...162

Tabelle 8.3-34: Ergebnisse der Gesamtbewertung des Schutzgutes Wasser – Wasserbeschaffenheit ...162

Tabelle 8.3-35: Ausbaubedingte Veränderungen der minimalen, maximalen und mittleren Salzgehalte in den Teilbereichen des Betrachtungsraums, differenziert nach unterschiedlichen Oberwasserabflüssen ...171

Tabelle 8.3-36: Vorhabensbedingte Auswirkungen auf das Schutzgut Wasser - Wasserbeschaffenheit ...183

Tabelle 8.4-1: Richtwerte für die Bewertung von Schad- und Nährstoffen in Baggergut nach GÜBAK ...188

Tabelle 8.4-2: Fallunterscheidung in Abhängigkeit der Sedimentqualität ...189

Tabelle 8.4-3: Testpalette der ökotoxikologischen Untersuchungen für den marinen/brackigen Bereich ...190

Tabelle 8.4-4: Toxizitätsklassen zur Sedimentbewertung und Handhabungskategorien für die Baggergutverbringung ...190

Tabelle 8.4-5: Ergebnisse der aktuellen chemischen Untersuchungen aus 2009 im Bereich der Wendestelle ...195

Tabelle 8.4-6: Ökotoxikologische Untersuchungsergebnisse und deren Klassifizierung in den untersuchten Sedimentproben aus der geplanten Wendestelle ...196

Tabelle 8.4-7: Ergebnisse der aktuellen Schadstoffuntersuchungen (2009) im Emder Fahrwasser ...198

Tabelle 8.4-8: Ergebnisse der ökotoxikologischen Untersuchungen in den Proben aus dem Emder Fahrwasser ...199

Tabelle 8.4-9: Vergleich der mittleren Schadstoffkonzentrationen von Ausbaubereich, Klappstellen und potenziellen Sedimentationsbereichen ...201

Tabelle 8.4-10: Übersicht der Analysenergebnisse der zusätzlichen Sedimentuntersuchungen (BfG 2010b) ...202

Tabelle 8.4-11: Vorhabensbedingte Auswirkungen auf das Schutzgut Wasser – Schadstoffe in Sedimenten und ökotoxikologisches Wirkungspotenzial ...208

Tabelle 8.5-1: Beschreibung der Grundwasserkörper ...215

Tabelle 8.5-2: Definition der Durchlässigkeit von Grundwasserleitern (NIBIS^®Kartenserver 2008a) ...216

Tabelle 8.5-3: Durchlässigkeit der Grundwasserleiter im Betrachtungsraum ...216

Tabelle 8.5-4: Grundwasserbeschaffenheit in ufernah gelegenen Messstationen ...219

Tabelle 8.5-5: Schutzpotenzial der Grundwasserüberdeckung im Betrachtungsraum ...220

Tabelle 8.5-6: Bewertungsrahmen zum Schutzgut Wasser – Grundwasser ...222

Tabelle 8.6-1: Qualitätskomponenten der Kategorien Flüsse, Übergangsgewässer und Küstengewässer ...232

Tabelle 8.6-2: Bedingungen für Verschlechterungen des Zustands einzelner biologischer Qualitätskomponenten in einem Oberflächenwasserkörper ...235

Tabelle 8.6-3: Oberflächenwasserkörper, die ganz oder teilweise innerhalb des Untersuchungsgebietes der UVU liegen ...239

Tabelle 8.6-4: Ökologischer Zustand/ökologisches Potenzial der Oberflächenwasserkörper ...245

(11)

Tabelle 8.6-6: Übersicht über die Beschreibung und Bewertung vorhabensbedingter Auswirkungen auf UVPG-Schutzgüter, die den chemischen Zustand oder den ökologischen Zustand (ökologisches Potenzial) betreffen ...255 Tabelle 8.6-7: Betroffene Qualitätskomponenten in den Oberflächenwasserkörpern des

Untersuchungsgebietes der UVU ...256 Tabelle 8.6-8: Grundwasserkörper und die Einstufung des mengenmäßigen und

chemischen Zustands ...271

(12)

(13)

8 Schutzgut Wasser 8.1 Hydrologie

8.1.1 Untersuchungsinhalte

Der Untersuchungsrahmen (WSD Nordwest 2009) legt für die Untersuchung der Hydrologie im Rah- men der UVU folgende Leitparameter fest:

• Tidekennwerte

• Verkehrsverhältnisse.

Auf den Leitparameter „Verkehrsverhältnisse“ wird im Rahmen dieser Ausarbeitung zur Hydrologie nicht eingegangen. Dieser Leitparameter wird im Rahmen der Untersuchung der schiffserzeugten Wellen- und Strömungsbelastungen (IMS 2010) für die Auswertung und Interpretation der Messer- gebnisse herangezogen. Als Wirkfaktor sind die schiffserzeugten Wellen- und Strömungsbelastungen für das Schutzgut Wasser – Hydrologie nicht relevant, weil es sich um singuläre Ereignisse handelt, die sich nicht auf die zur Charakterisieriung des Tidegeschehens herangezogenen, über längere Zeit- räume gemittelten Tidekennwerte auswirken¹.

8.1.2 Betrachtungsraum

Gemäß Untersuchungsrahmen der WSD Nordwest (2009) umfasst der schutzgutspezifische Betrach- tungsraum den „Wasserkörper des gesamten Untersuchungsgebietes einschließlich des Leda- Jümme-Gebietes.“ In Abbildung 8.1-1 ist der Betrachtungsraum zum Schutzgut Wasser – Hydrologie und Gewässermorphologie dargestellt. Zum Betrachtungsraum zählen somit die Oberflächengewäs- ser vom Wehr Herbrum bis zum östlichen Ende des Westergat bei Ems-km 100,0. Es schließt den tidebeeinflussten Bereich des Dortmund-Ems-Kanals (DEK), die Untere Ems (einschließlich des Altarms bei Rhede), die Untere Leda und Teile des Leda-Jümme-Gebietes, das Emder Fahrwasser, den Dollart sowie die Außenems bis Ems-km 100,0 ein.

1 Die ausbaubedingten Änderungen der schiffserzeugten Wellen- und Strömungsbelastungen sind für die Schutzgüter Tiere (Kap. F 4), Pflanzen (Kap. F 5), Boden (Kap. F 7) und Landschaft (Kap. F 11) von Belang und werden dort bei den jeweiligen Auswirkungsprognosen behandelt.

(14)

Abbildung 8.1-1: Betrachtungsraum des Schutzgutes Wasser – Aspekte Hydrologie und Ge- wässermorphologie

Erläuterung: Quelle: WSD Nordwest (2009)

8.1.3 Beschreibung und Bewertung des Zustands der Umwelt 8.1.3.1 Art und Umfang der Erhebungen

Für die Beschreibung und Bewertung der Hydrologie im Betrachtungsraum und für die Prognose der vorhabensbedingten Auswirkungen werden folgende Daten und Informationen verwendet:

• Daten zu Wasserständen

Hydrologische Hauptwerte der Pegel Herbrum bis Borkum Südstrand, Abflussjahre 2001 – 2011 WSA Emden (2012a)

• Daten zu Strömungen

Messdaten der Tideströmungen an verschiedenen Profilen, 2010 und 2012 (WSA Emden 2012c)

• Daten zu Abflüssen der Ems

(15)

Abflussdaten am Pegel Versen, Abflussjahre 2001 – 2011 (WSA Meppen 2009, 2010, 2012)

• Weitere Literatur, Daten und Informationen werden im Text zitiert.

8.1.3.2 Bewertung der Datenbasis und Hinweis auf Kenntnislücken

Die Festlegung des Untersuchungsrahmens (WSD Nordwest 2009) fordert in Abschnitt A.5 den Nach- weis, dass „Quantität und Qualität (insbesondere auch Aktualität) vorhandener Daten ausreichend für eine Beurteilung/Prognose aus Umweltsicht“ sind. Zudem sind „etwaige Kenntnislücken oder sonstige Schwierigkeiten [...] entsprechend § 6 Abs. 4 Nr. 3 UVPG klar zu benennen.“ Dem wird hier gefolgt.

Für die Bestandsbeschreibung der Hydrologie im Betrachtungsraum werden umfangreiche Daten, Berichte und sonstige Informationen aus den Jahren 2001 bis 2011 ausgewertet (s. Kap. F 8.1.3.1).

Ergänzt werden die Erhebungen durch die Modelluntersuchungen der BAW (Unterlage J 1.1). Durch die Modelluntersuchungen werden die Erhebungen in räumlicher und zeitlicher Hinsicht verdichtet. In ihrer Gesamtheit stellen die Unterlagen eine geeignete und aktuelle Grundlage zur Beschreibung der Hydrologie im Betrachtungsraum dar. Quantität und Qualität der vorliegenden Daten sind für eine den Anforderungen des UVPG genügende Bearbeitung des Schutzgutes Wasser – Hydrologie ausreichend.

8.1.3.3 Beschreibung des Bestands 8.1.3.3.1 Ist- Zustand

Das Emsästuar stellt mit insgesamt rund 100 km Länge den Unterlauf der Ems dar und ist als typi- sches Ästuar durch den Gezeiteneinfluss mit den damit einhergehenden Tidebewegungen geprägt.

Durch den Gezeiteneinfluss der Nordsee und den Oberwasserabfluss der Ems kommt es entlang des Flusslaufes zu zeitlich variierenden Wasserständen und Strömungsbedingungen. Bei mittleren Tide- wasserständen wird der Tideeinfluss durch das Wehr in Herbrum begrenzt, das ca. 13,5 km oberhalb von Papenburg liegt. Höhere Tidewasserstände bis etwa 1 dm über MThw reduzieren den Abfluss unterhalb des Wehres (unvollständiger Wehrüberfall), wodurch wiederum die Wasserstände nach oberstrom beeinflusst werden.

Zum Betrachtungsraum (s. Kap. F 8.1.2) zählt das östlich der Unterems gelegene Leda-Jümme- Gebiet. Die Leda mündet südlich von Leer bei Leerort in die Ems, die Jümme mündet bei Wiltshausen in die Leda. Zusammen entwässern Leda und Jümme ein etwa 2.100 km² großes Einzugsgebiet öst- lich der Unterems. Der Tideeinfluss reicht bis in die Zuflüsse von Leda und Jümme. Südlich von Leer liegt das Leda-Sperrwerk, das 1954 in Betrieb genommen wurde und sturmflutbedingte Über- schwemmungen der Leda-Jümme-Niederung verhindert. Das Sperrwerk kann von niedrigen, norma- len und wenig gehobenen Tidewellen ungehindert passiert werden. In der Regel erfolgt eine Sperrung, wenn das vorausberechnete Tidehochwasser am Leda-Sperrwerk den Grenzwert von + 7,00 m bezogen auf Pegelnull (NHN + 2,00 m) überschreitet (WSA Emden 2010). Dadurch ist das Leda-Jümme- Gebiet bereits bei Windfluten ohne Tideeinfluss.

Das Emssperrwerk bei Gandersum wird im Fall auftretender Sturmfluten (zu erwartender Hochwas- serscheitel ≥ NHN + 3,70 m) bei einem Wasserstand von NHN + 3,50 m oder bei Schiffsüberführun- gen geschlossen.

Im Folgenden werden zunächst die für Ästuare charakteristischen Prozesse erläutert, bevor anschlie- ßend anhand der Tidekennwerte konkret auf die Verhältnisse in der Tideems eingegangen wird.

(16)

8.1.3.3.1.1 Allgemeine Beschreibung der hydrodynamischen Prozesse in Ästuaren

Charakteristisches Merkmal von Ästuaren sind die astronomisch bedingten Gezeiten mit dem Wech- sel von Hoch- und Niedrigwasser. Neben den astronomisch bedingten Gezeitenkräften und meteorologischen Einflüssen werden die Tidewasserstände in einem Ästuar maßgeblich durch die Morpholo- gie des Gewässers geprägt.

In Abbildung 8.1-2 sind die für das Systemverständnis von Ästuaren wesentlichen Prozesse schematisch dargestellt. Diese Prozesse kennzeichnen grundsätzlich auch das System der Tideems.

Abbildung 8.1-2: Systemverständnis eines Tideflusses

Erläuterung: Quelle: Oumeraci (2001)

(17)

Die von der See frei einschwingende Tidewelle tritt als fortschreitende Welle in das Ästuar ein und bewegt sich stromauf. Der Tideeinfluss reicht bis zur sogenannten Tidegrenze (vgl. Abbildung 8.1-2), an der keine tidebedingten Wasserstandsschwankungen mehr erkennbar sind. In der schematischen Darstellung in Abbildung 8.1-2 reicht der Oberwassereinfluss stromab bis zur sogenannten Flutstrom- grenze². In der Unterems ist der Oberwassereinfluss auch weiter stromab wirksam (s. u.).

Bei ihrem Eintritt in das Ästuar ist die Tidewelle nahezu symmetrisch ausgebildet. Bei ihrem Weg stromaufwärts unterliegt die Tidewelle einer stetigen Verformung. Diese stromaufwärts zunehmende Asymmetrie der Tidekurve³ in einem Ästuar resultiert vor allem aus der Reibung der Tidewelle an Sohle und Ufern, aus Reflexionen der Tidewelle infolge Flusskrümmungen, Querschnittsveränderungen und Abdämmungen (an der Ems das Tidewehr Herbrum) sowie aus dem Oberwasserzufluss.

Mit der Asymmetrie der Tidewelle verändern sich auch die Tidekennwerte (vgl. Abbildung 8.1-3), d. h.

Tidewasserstände und Tideströmungen. Außerdem kommt es zu Veränderungen der Flut- und Ebbe- phasen. Die auftretenden Tideströmungen sind abhängig von der Steilheit der Tidekurve, d. h. die Strömungsverhältnisse verändern sich mit der Verformung der Tidewelle. Messungen der Tide- strömungen werden im Kap. F 8.1.3.3.1.3 zusammengestellt und dokumentiert.

Abbildung 8.1-3: Definition der Tidekennwerte

Erläuterung: Quelle: BAW (2010a)

Infolge Reibung verliert die einschwingende Tidewelle fortlaufend an Energie, was zu einer kontinuierlichen Abnahme des Tidehubes führt. Dies wird in Abbildung 8.1-2 durch die Linien des mittleren Ti- dehochwassers (MThw) und des mittleren Tideniedrigwassers (MTnw) schematisch dargestellt.

Flusskrümmungen und Querschnittsveränderungen führen abschnittsweise jedoch zu einer weiteren Erhöhung der charakteristischen Tidekennwerte und des Tidehubes, d.h. die zeitlich variierenden

2 Bei mittleren Tideverhältnissen bildet das Tidewehr in Herbrum eine künstliche Flutstromgrenze (s. Kap. F 8.1.3.3.1.2).

3 Die Verformung der Tidewelle in der Tideems wird in Kapitel 8.1.3.3.1.2 erläutert.

(18)

Wasserstände in einem Ästuar ergeben sich als Folge der Überlagerung verschiedener auf die Tide- welle einwirkender Effekte in Kombination mit dem vorherrschenden Oberwasser.

Bei niedrigen Oberwasserzuflüssen kann die Tidewelle relativ weit stromaufwärts vordringen. Bei hohen Oberwasserzuflüssen liegt die Tidegrenze deutlich weiter stromabwärts, d.h. das Oberwasser bremst das stromaufwärts gerichtete Vordringen der Tidewelle. Mit dem Vordringen der Tidewelle in Abhängigkeit von dem Oberwasserzufluss verändert sich auch die Lage der Brackwasserzone. Bei niedrigen Oberwasserabflüssen kann die obere Grenze der Brackwasserzone weit stromauf vordringen; bei hohen Oberwasserabflüssen liegt diese Grenze vergleichsweise deutlich weiter stromab- wärts.

Die Interaktion von Tidebewegung und Oberwasser mit den morphologischen Randbedingungen des Ästuars (Topografie des Gewässers) bestimmt die hydrologischen und hydraulischen Bedingungen (Wasserstand und Strömungen) sowie die daraus resultierenden morphodynamischen Prozesse⁴. Wie zuvor erläutert, findet mit der Tidebewegung der Übergang vom reinen Süßwasser (Salzgehalt 0,5 ‰), über die Brackwasserzone zum Meerwasser (Salzgehalt 30 ‰) statt (vgl. Abbildung 8.1-2). In Ästuaren mit annähernd gleich großen Strömungsgeschwindigkeiten (Tideströmung und oberwasser- bedingte Strömung in etwa gleich) bewegt sich das vom Meer einströmende Salzwasser aufgrund der höheren Dichte sohlnah stromaufwärts und schiebt sich dabei unter das von oberstrom abfließende Süßwasser⁵. An der Grenze von Salzwasserkörper (unten) und Süßwasserkörper (oben) findet paral- lel zur Tidebewegung eine Durchmischung infolge turbulenter Diffusion statt, die ein dichteinduziertes Strömungssystem steuert. Bei Flutstrom entstehen Turbulenzen und Wirbel, so dass sich Salz- und Süßwasser an der Grenzfläche zu durchmischen beginnen. Bei Kenterung des Ebbestromes kann sich zeitweilig eine Schichtung von Salzwasser an der Sohle und Süßwasser an der Oberfläche aus- bilden.

Einfluss baulicher Veränderungen auf die Tideverhältnisse

Das vom Meer einschwingende Tidesignal nimmt in einem nicht ausgebauten Ästuar stromauf aufgrund des kontinuierlichen Energieverlustes infolge Sohlreibung und durch die Aufspaltung in mehrere Stromrinnen stetig ab (vgl. Abbildung 8.1-2). Die Wirkung dieser morphologischen Dämpfung lässt sich an der Abnahme des Tidehubs in Richtung stromauf erkennen⁶.

Bauliche Veränderungen im Ästuar wie z.B. eine Vertiefung und Verbreiterung der Fahrrinne können dagegen einen entgegengesetzten Einfluss auf die Tidedynamik und die charakteristischen Tide- kennwerte zur Folge haben (vgl. Abbildung 8.1-4). So kann die Tidewelle in einem Abschnitt, in dem die Sohle vertieft und dadurch auch geglättet wurde, deutlich schneller stromauf vordringen und verliert damit weniger Tideenergie. Die Tidekennwerte verändern sich, wie es in Abbildung 8.1-4 schematisch dargestellt wird. Im Ergebnis fallen infolge Sohlglättung das MThw (mittleres Tidehochwasser) abschnittsweise höher und das MTnw (mittleres Tideniedrigwasser) niedriger aus. Gleichzeitig kann es in ausgebauten Ästuaren zur Verkürzung der Flutdauer (steilerer Flutstromast) und einer Verlänge- rung der Ebbephase⁷. Der Bau von Leitdämmen und Buhnen verstärkt diese Effekte, da die Strömung gebündelt und auf das Fahrwasser konzentriert wird. Die durch die Ausbaumaßnahmen in der Tideems verursachten Veränderungen der Tidekurve werden im nachfolgenden Kap. F 8.1.3.3.1.2 beschrieben.

4 Auf die morphodynamischen Prozesse in einem Ästuar wird in diesem Kapitel aus Gründen der Vollständigkeit und der engen Beziehung zwischen Hydrologie und Morphologie kurz eingegangen. Für ausführliche Erläuterungen wird auf das Ka- pitel 0 „Morphologie“ der Planunterlage verwiesen.

5 In der Unterems bewegt sich der voll ausgebildete Flutstrom über das gesamte Vertikalprofil stromaufwärts.

6 Das Tideregime eines Ästuars wird darüber hinaus von weiteren Komponenten (astronomische Partialtiden, Flachwasserpar- tialtiden etc.) geprägt. Auf eine vertiefende Betrachtung dieser Tidekomponenten wird im Rahmen der UVU verzichtet.

(19)

Abbildung 8.1-4: Prinzipdarstellung der Auswirkungen einer Abdämmung (oben) und Sohl- glättung (unten) auf die Tideverhältnisse

Erläuterung: Quelle: Oumeraci (2001)

8.1.3.3.1.2 Tidewasserstände

Zur Beschreibung der Tidewasserstände werden die Mittelwerte des Tidehochwassers (Thw), des Tideniedrigwassers (Tnw) und des Tidehubs (Thb, Differenz von Thw-Scheitel und Tnw-Scheitel, vgl.

Abbildung 8.1-3) herangezogen. In Tabelle 8.1-1 sind die mittleren Tidekennwerte des Emsästuars von Borkum bis zum Tidewehr in Herbrum sowie der Pegel der Leda zusammengestellt. Die Lage der zur Beschreibung herangezogenen Pegel ist in Abbildung 8.1-5 dargestellt.

(20)

Abbildung 8.1-5: Lage der Pegel im Emsästuar und an der Leda

(21)

Tabelle 8.1-1: Zusammenstellung der mittleren Tidekennwerte entlang des Emsästuars auf Grundlage der Pegeldaten 2001 – 2011

Erläuterung: MThw: Mittleres Tidehochwasser

MTnw: Mittleres Tideniedrigwasser

MThb: Mittlerer Tidehub

HHThw: Höchstes Tidehochwasser

NNTnw: Niedrigstes Tideniedrigwasser

1) Werte unsicher aufgrund von Verschlickung Quelle: WSA Emden (2012a)

In Tabelle 8.1-1 sind die Tidekennwerte für unterschiedliche Zeitreihen für die Pegel an der Ems und an der Leda zusammengestellt. Aufgeführt sind Werte für die 1-Jahres-, 5-Jahres- und 10- Jahresreihe. Es ist zu erkennen, dass die charakteristischen Tidewasserstände der 5-Jahres- und der 10-Jahreszeitreihe teilweise identisch sind oder sich nur gering unterscheiden.

Das Nebeneinanderstellen der Kennwerte verschieden langer Zeiträume erlaubt die Einordnung der 1-Jahresreihe in das Langzeitverhalten. In den Werten des MThw und MTnw aus dem Jahr 2011 spiegelt sich das Abflussgeschehen des hydrologischen Jahres 2011 wider. Dies gilt insbesondere für die Pegel an der Tideems. Die Ganglinie des Oberwasserabflusses am Pegel Versen in Abbildung 8.1-11 zeigt, dass im hydrologischen Jahr 2011 vergleichsweise geringe Tagesmittelwerte der Abflüs- se in Versen gemessen wurden (MQ2011 = 76,0 m³/s). Diese geringen Abflüsse haben – verglichen mit den mittleren Tidekennwerten der 5- bzw. 10-jährigen Zeitreihe (MQ2006/2010 = 77,9 m³/s, MQ2001/2010 = 81,4m³/s) – zu niedrigeren Tidekennwerten geführt. Durch die Mittelung der Kennwerte über einen längeren Zeitraum werden die Einflüsse aus Jahren mit hohen und geringen Abflüssen gemindert.

Auch am Pegel Rhede fällt die Differenz der Tideniedrigwasserstände aus dem Jahr 2011 und der Zeitreihe 2001/2010 (s. Tabelle 8.1-1) auf. Das MTnw am Pegel Rhede ist im Jahr 2011 mit NHN -1,37 m um 0,19 m niedriger ausgefallen als im Betrachtungszeitraum 2001/2010. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Messwerte am Pegel Rhede aufgrund Verschlickung mit Unsi- cherheiten behaftet sind. Bei dem Blick auf die Ganglinie der Tagesmittelwerte des Abflusses am Pe-

Pegel Lage Lage MThw MTnw MThw MTnw MThw MTnw MThb HHThw* NNTnw*

Gewässer- 2011 2011 06/10 06/10 01/10 01/10 01/10

Gewässer km [mNN] [mNN] [mNN] [mNN] [mNN] [mNN] [m] [mNN] [mNN]

16.02.1962 15.03.1964 3,83 -3,44 13.03.1906 15.03.1964 4,03 -3,46 01.11.2006 02.03.1987 4,13 -3,17 01.11.2006 02.03.1987 4,39 -3,30 01.11.2006 02.03.1987 4,93 -3,55 13.03.1906 15.03.1964 5,18 -3,80 01.11.2006 02.03.1987 5,30 -3,62 28.01.1901 12.11.1941 5,10 -3,50 16.02.1962 17.12.1997 5,04 -3,19 28.01.1994 17.12.1997 4,74 -3,21 28.01.1994 17.12.1997 4,56 -2,97 28.01.1994 19.11.1997 4,21 -2,36 28.01.1994 21.11.1997 4,17 -2,16 16.02.1962 17.12.1997 5,12 -2,81 13.03.1904 17.12.1997 3,30 -2,55 05.12.1960 15.03.1964 2,12 -1,54 14.01.1916 15.03.1964 2,18 -1,30 213,10

21,10 16,10 5,30 0,70 35,30 24,70 14,79 6,89 0,39 217,85

89,23 83,48 74,32 65,96 51,20 40,45

3,29 2,58 1,36 3,36 3,46 3,53 3,53 3,13 2,72

1,57 -1,03

2,25 2,38 2,53 2,68 2,97 3,24 3,31 5-Jahresreihe

1-Jahresreihe 10-Jahresreihe

-0,09 1,32 -1,06

1,20 0,22 1,23 0,24 1,21 0,25 0,96

-0,07 1,31 -0,05 1,78

1,32 1,58

1,72 -1,51 1,80 -1,49

1,57 -1,01 -1,59

Potshausen Dreyschloot

Leda Leda Leda Leda Sperrwerk Unterpegel

Wiltshausen

1,75 1,80 1,86 1,03 1,14 1,23 1,29

-1,22 -1,26 -1,34 -1,44

1,92 1,39 1,47 1,50 1,62

1,69 -1,81 -1,82 -1,77 -1,37 -1,62 -1,83 -1,83 -1,80

1,96 1,99 -0,78

1,05 1,15 1,23 1,29 1,41 1,48 1,54

-1,19 -1,22 -1,30 -1,39

1,84 1,82 1,67

1,77 -1,72 -1,73 -1,62 -1,18 -1,57 -1,78 -1,79 -1,73

1,98 -0,72

1,06 1,15 1,23 1,28 1,39 1,48 1,55 1,67

-1,19 -1,23 -1,30 -1,40

1,84 1,89

1,77 -1,69 -1,69 -1,64 -1,18 -1,58 -1,76 -1,76 -1,69

1,95

-0,74 DEK

Ems Ems Ems DEK Ems Ems Ems Ems Ems Ems Borkum Südstrand

Borkum Fischerbalje Emshörn Dukegat

Ems Ems

Herbrum Hafendamm¹⁾ Leerort

Weener Papenburg Rhede¹⁾ Knock

Emden Neue Seeschleuse Pogum

Terborg

(22)

gel Versen fällt auf, dass 2011 geringere Oberwasserabflüsse gemessen wurden als im 5- oder 10- jährigen Mittel.

Der Oberwasserzufluss hat vor allem an den oberstromigen Pegeln Herbrum und Rhede eine direkte Auswirkung insbesondere auf die Tideniedrigwasserstände. Der Gewässerquerschnitt der Ems ist bei Herbrum deutlich kleiner als beispielsweise weiter unterstrom in Emden. Daraus resultiert, dass hohe Oberwasserabflüsse zu höheren Wasserständen und geringe Oberwasserzuflüsse zu niedrigeren Wasserständen führen.

Die mittleren Tidekennwerte der Leda sind über alle betrachteten Zeitreihen nahezu konstant. Das ist darauf zurückzuführen, dass das Abflussgeschehen in der Leda bei erhöhten Emswasserständen durch das Ledasperrwerk geregelt wird. Eine Sperrung des Ledasperrwerkes wird in der Regel vorge- nommen, wenn am Ledasperrwerk ein Wasserstand von mindestens NHN +2,00 m vorhergesagt wird.

Wird stromauf der Leda an dem Pegel Dreyschloot ein Grenzwasserstand überschritten, kann der Binnenwasserstand durch Öffnen des Entlastungsbauwerks entspannt werden. Der Wasserstand wird also künstlich geregelt. Aus diesem Grund unterscheiden sich die mittleren Tidewasserstände der verschiedenen Jahresreihen nur im Bereich von wenigen Zentimetern.

Die in Kap. F 8.1.3.3.1.1 beschriebene Verformung der Tidewelle und die damit verbundenen Auswir- kungen auf die Tidewasserstände werden durch die in Tabelle 8.1-1 aufgeführten Werte bestätigt.

Während am nordseeseitigen Pegel Borkum die Tidekurve nahezu unverformt aufgezeichnet wird, kommt es in Richtung oberstrom bis zum Pegel Emden Neue Seeschleuse bereits zu entsprechenden Veränderungen der Tidekurve und damit zu Veränderungen der Tidewasserstände. Im 10-jährigen Mittel (2001/2010) erhöht sich das MThw (mittleres Tidehochwasser) zwischen dem Pegeln Borkum Südstrand und Emden Neue Seeschleuse um 0,42 m und das MTnw (mittleres Tideniedrigwasser) sinkt um 0,57 m ab. Der Tidehub erhöht sich entsprechend von 2,25 m am Pegel Borkum Südstrand auf 3,24 m am Pegel Emden Neue Seeschleuse (Zeitreihe 2001/2010). Abbildung 8.1-6 zeigt MThw und MTnw im Längsschnitt des Emsästuars.

Abbildung 8.1-6: Mittlere Tidekennwerte der 10-jährigen Zeitreihe 2001/2010 entlang der Ems

Von Emden aus nimmt der Tidehub auf 3,53 m am Pegel Weener zu und fällt nach Papenburg strom- aufwärts ab, d.h. der Effekt der Verformung der Tidewelle verringert sich gegenüber dem Effekt der

(23)

Abbildung 8.1-6 zeigt deutlich den in Abbildung 8.1-4 schematisch dargestellten Effekt der Sohlglät- tung auf die charakteristischen Tidekennwerte, d.h. die Zunahme des MThw und die Abnahme des MTnw bis Ems-km 0 (Papenburg). Erst stromauf von Papenburg reduziert sich der Tidehub, weil das MTnw dort deutlich höher ausfällt.

Mittlere Tideverläufe

Die mittleren Tideverläufe für ausgewählte in Tabelle 8.1-1 genannte Pegel entlang der Ems können der Abbildung 8.1-7 entnommen werden. In Abbildung 8.1-7 ist, wie in Kap. F 8.1.3.3.1.1 prinzipiell beschrieben, die infolge der Interaktion zwischen Tidewelle und Morphologie der Ems stattfindende Verformung der mittleren Tideverläufe deutlich zu erkennen.

Abbildung 8.1-7: Mittlere Tidekurven der Jahre 2001-2010 an ausgewählten Pegeln von Bor- kum Südstrand bis Pegel Herbrum

Erläuterung: Quelle: WSA Emden (2012b)

Je weiter die Tidewelle die Ems stromauf vordringt, desto mehr wird die Verformung sichtbar. Die Flut- dauer verkürzt sich, während die Ebbedauer sich entsprechend verlängert. Die zugehörigen charakte-

Pegel Borkum Südstrand (Ems-km 89,23) Pegel Knock (Ems-km 51,20)

Pegel Terborg (Ems-km 24,70) Pegel Weener (Ems-km 6,89)

Pegel Papenburg (Ems-km 0,39) Pegel Herbrum (DEK)

(24)

ristischen Werte sind in Tabelle 8.1-2 zusammengestellt. Es ist zu erkennen, dass sich am Pegel Herbrum die Flutdauer um etwa drei Stunden gegenüber dem Pegel Knock verkürzt hat.

Tabelle 8.1-2: Flut- und Ebbedauern

Erläuterung: Quelle: NLWKN (2009a)

Zeitliche Entwicklung der maßgebenden Tidekennwerte Daten des WSA Emden für den Zeitraum 2001 bis 2011

Wie sich die maßgebenden Tidekennwerte über den untersuchten Zeitraum von 2001 bis 2011 entwi- ckelt haben, zeigen die auf Grundlage der Daten des WSA Emden (2012a, 2012b) erstellten Darstel- lungen für die ausgewählten Pegel Borkum Südstrand und Emden Neue Seeschleuse (Abbildung 8.1-8) sowie Weener und Herbrum (Abbildung 8.1-9). Dargestellt sind die monatlichen mittleren Tide- kennwerte MThw und MTnw im Vergleich zu den Mittelwerten MThw und MTnw über die 10-jährige Zeitreihe von 2001 bis 2010.

In den insgesamt vier Abbildungen sind die monatlichen und saisonalen Schwankungen der Tide- kennwerte erkennbar. Bei den beiden ausgewählten Pegeln der Außenems (Borkum Südstrand und Emden Neue Seeschleuse, Abbildung 8.1-8) spiegelt dies den Einfluss der meteorologischen Rand- bedingungen wider.

Station

Flutdauer (2008)

Ebbedauer (2008)

[Unterems-km] [hh:mm] [hh:mm]

-14 Herbrum 03:30 08:55

0,39 Papenburg 04:06 08:19

6,89 Weener 04:32 07:53

14,738 Leerort 05:02 07:23 24,64 Terborg 05:39 06:46 31,725 Gandersum 05:51 06:34

35,304 Pogum 06:09 06:16

50,85 Knock 06:12 06:13

(25)

Abbildung 8.1-8: Zeitliche Entwicklung der maßgebenden Tidekennwerte an den Pegeln Bor- kum und Emden Neue Seeschleuse (Monatsmittelwerte)

Erläuterung: Quelle: WSA Emden (2012a, 2012b)

Bei den an der Unterems ausgewählten Pegeln Weener und Herbrum (vgl. Abbildung 8.1-9) kommt maßgeblich der Einfluss des Oberwassers hinzu. Im Winterhalbjahr treten aufgrund höherer Abflüsse auch höhere Wasserstände auf, während in den Sommermonaten geringe Abflüsse der Ems für geringere charakteristische Tidewasserstände sorgen. Besonders auffällig wird dieser Zusammenhang bei einer Betrachtung der Tideniedrigwasserstände am Pegel Herbrum (vgl. Abbildung 8.1-9). In den hydrologischen Jahren 2001 bis 2010 streuen die Monatsmittel der Tideniedrigwasserstände dort mit Werten zwischen NHN +0,92 m und NHN -1,39 m stark. Es fällt dabei auf, dass die über dem MTnw (2001/2010) liegenden Tideniedrigwasserstände jeweils in den ersten drei bis sechs Monaten der

-3 -2 -1 0 1 2 3

Nov 99 Nov 00 Nov 01 Nov 02 Nov 03 Nov 04 Nov 05 Nov 06 Nov 07 Nov 08 Nov 09 Nov 10 Nov 11

Wasserstand [mNHN]

Borkum Südstrand

Thw 2001 - 2011 Tnw 2001 - 2011 MThw 2001 - 2010 MTnw 2001 - 2010

-3 -2 -1 0 1 2 3

Wasserstand [mNHN]

Emden Neue Seeschleuse

Thw 2001 - 2011 Tnw 2001 - 2011 MThw 2001 - 2010 MTnw 2001 - 2010

(26)

hydrologischen Jahre auftreten. Diese hohen Niedrigwasserstände sind auf hohe Oberwasserabflüsse zurückzuführen (vgl. Ganglinie der Tagesmittelabflüsse am stromauf gelegenen Pegel Versen in Abbildung 8.1-11). In den Sommermonaten liegen die mittleren Tideniedrigwasserstände unter dem 10-jährigen MTnw. Die Oberwasserabflüsse sind in diesen Monaten deutlich geringer als in den Win- termonaten. Der Einfluss des Oberwasserabflusses am Pegel Herbrum ist aufgrund des geringeren Gewässerquerschnitts der Ems und der damit verbundenen geringeren Leistungsfähigkeit des Quer- schnitts deutlich größer als an den Pegeln weiter stromab.

Abbildung 8.1-9: Zeitliche Entwicklung der maßgebenden Tidekennwerte an den Pegeln Weener und Herbrum (Monatsmittelwerte)

Erläuterung: Quelle: WSA Emden (2012a, 2012b) -3

-2 -1 0 1 2 3

Wasserstand [mNHN]

Weener

Thw 2001 - 2011 Tnw 2001 - 2011 MThw 2001 - 2010 MTnw 2001 - 2010

-3 -2 -1 0 1 2 3

Wasserstand [mNHN]

Herbrum

Thw 2001 - 2011 Tnw 2001 - 2011 MThw 2001 - 2010 MTnw 2001 - 2010

(27)

Analyse der BAW (2007) für den Zeitraum 1950 bis 2002

Die BAW hat im Rahmen des Projektes zur bereichsweisen Anpassung der Unterems und des Dort- mund-Ems-Kanals (BAW 2007) die Entwicklung der Tidewasserstände an den Pegeln Borkum-Süd- strand und Papenburg im Zeitraum von 1950 bis 2002 analysiert und kommt dabei zu folgenden Er- gebnissen:

• Durch die Ausbaumaßnahmen in der Tideems ist das Tnw in der Unterems seit 1950 um etwa einen Meter gesunken. Seit Beginn der 80er Jahre beträgt der Absunk etwa 0,5 m.

• Die Tidekurve hat sich im Emder Fahrwasser und in der Unterems asymmetrisch verformt. Die Flutdauer hat sich verkürzt und die Ebbedauer entsprechend verlängert. Darüber hinaus hat sich die Steiggeschwindigkeit des Wasserstandes insbesondere in der ersten Flutstromphase erhöht (s. hierzu auch Jürges & Winkel 2003).

• In der Tideems ist durch die Asymmetrie der Tideprozesse und die hohen Steiggeschwindigkeiten in der ersten Flutstromphase eine ausgeprägte Flutstromdominanz (bezogen auf die maximalen Strömungen) entstanden⁸.

Im Vergleich zu den anderen Ästuaren in der Deutschen Bucht stellt die BAW (2007) für die Ems grundsätzlich fest: „Die Simulation der Tideverhältnisse in den äußeren Ästuaren in Wechselwirkung mit den Tideprozessen in der Deutschen Bucht zeigt, dass die Verhältnisse an der Ems nicht mit de- nen an der Jade, Weser oder Elbe vergleichbar sind.“

Wasserstände bei geschlossenem Emssperrwerk

Das Emssperrwerk bei Gandersum beeinflusst bei bestimmten Betriebsfällen die Wasserstände in der Unter- und Außenems. Die zuvor beschriebene Tidedynamik im Emsästuar gilt für den Normalbetrieb bei geöffnetem Sperrwerk. Neben dem Normalbetrieb werden folgende Betriebsfälle unterschieden:

• Sturmflutkehrung und

• Staufall.

Der Betriebsfall Sturmflutkehrung tritt ein, wenn für das nächste Tidehochwasser (Thw) mit einem Scheitelwasserstand höher als NHN +3,70 m gerechnet wird. In diesem Fall wird das Emssperrwerk geschlossen, sobald am Pegel Gandersum ein Wasserstand von NHN +3,50 m erreicht ist. Durch die Schließung des Sperrwerks wird das Emsästuar bei Gandersum geteilt. Während das Sturmflutge- schehen in der Deutschen Bucht und der Nordsee weiter die Wasserstände in der Außenems beeinflusst, sind die Wasserstände in der Unterems stromauf von Gandersum bei geschlossenem Sperr- werk nur noch von Oberwasserabfluss und Wind abhängig. Dadurch hebt das geschlossene Sperr- werk die Wechselwirkung zwischen Tidewelle und Oberwasserzufluss in der Tideems auf. Durch das Abtrennen der Unterems verringern sich außerdem der Flutraum und der Schwingungsraum für das Flutstromvolumen der Sturmflut (BAW 2007). Eine fortlaufende Beobachtung der Wasserstandsent- wicklung ober- und unterhalb des Sperrwerks wird durchgeführt und gegebenenfalls durch eine Öff- nung der Sperrwerkstore eine Entlastung herbeigeführt (NLWKN 2002).

Die Staufunktion des Emssperrwerkes sichert zum anderen die Flexibilität des Schifffahrtsweges Ems zwischen Papenburg und Emden. Im Betriebsfall Staufall wird unterschieden zwischen dem Sommer- und dem Winterstau. In der Zeit zwischen dem 15.03. und 15.09. eines Jahres ist das Anstauen der Unterems oberhalb des Emssperrwerks auf das maximale Stauziel von NHN +1,75 m festgesetzt (Sommerstau). Zwischen dem 16.09. und 14.03. eines Jahres liegt das maximale Stauziel bei NHN +2,70 m (Winterstau) (NLWKN 2002). Der Staufall wird mit dem Schließen des Emssperrwerks

8 Die Auswirkungen der Flutstromdominanz auf den Feststofftransport in der Tideems werden in Kap. F 8.2.3.3.1.3 beschrieben.

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eingeleitet. Ems- und Leda-Sperrwerk werden zum Kenterpunkt der Flut geschlossen und das Flutvo- lumen der Tideems oberhalb des Emssperrwerkes „eingefangen“. Das angestrebte Stauziel, d.h. der Überführungswasserstand, wird durch den Oberwasserzufluss und Zupumpen von zusätzlichem Was- ser in die Stauhaltung erreicht. Durch die in den Pfeilern des Emssperrwerkes angeordneten Pumpen wird zum schnelleren Erreichen des Stauziels von unterstrom Wasser in die Stauhaltung gepumpt.

Darüber hinaus kann in Abhängigkeit vom Wasserstand in der Leda über das Schöpfwerk am Leda- Sperrwerk Wasser aus dem Leda-Jümme-Gebiet in die Stauhaltung gepumpt werden. Während der Stauphase wird durch eine Kontrolle der Wasserstände das Einhalten des Stauziels kontinuierlich überprüft und, sofern erforderlich, durch die Öffnung der Sperrwerkstore eine Entlastung herbeigeführt (IBL Umweltplanung 2008).

8.1.3.3.1.3 Strömungsgeschehen

Das Strömungsgeschehen in der Tideems setzt sich grundsätzlich aus abfluss-, tide- und dichteindu- zierten Strömungskomponenten zusammen. Auf die einführenden Erläuterungen der charakteristischen Prozesse in einem Ästuar in Kap. F 8.1.3.3.1.1 wird an dieser Stelle verwiesen.

Das Maß der Strömungen kann grundsätzlich aus dem Verlauf, d.h. aus der Steigung der Tidekurven abgelesen werden (vgl. Abbildung 8.1-7). Zur Verdeutlichung des vorhandenen Strömungsregimes entlang der Tideems werden in Kap. F 17.1 (Anhang Hydrologie) mittlere Tidestromkurven für einzel- ne Messpositionen für Flut- und Ebbestrom zusammengestellt. Exemplarisch zeigt Abbildung 8.1-10 die mittlere Tidestromkurve bei Terborg (km 24,67).

Es handelt sich dabei um die Ergebnisse aus Strömungsmessungen des WSA Emden. Die Messun- gen erfolgen an verschiedenen Stationen überwiegend als Dauermessungen. Die nachfolgende Aus- wertung von Messergebnissen aus dem Jahr 2007 umfasst einen Zeitraum von 21 bis 41 Tagen (vgl.

Tabelle 8.1-3). Folgende Parameter werden dabei jeweils für Flutstrom (Index f) und Ebbestrom (In- dex e) dokumentiert (vgl. Abbildung 8.1-10).

• maximale Strömungsgeschwindigkeit v_f,max und ve,max

• maximale mittlere Strömungsgeschwindigkeit max v_fm und max vem

• mittlere Strömungsgeschwindigkeit v_f,mit und ve,mit

• mittlere Strömungsrichtung R_f,mit und Re,mit

(29)

Abbildung 8.1-10: Benennung der maßgebenden Geschwindigkeitskomponenten der mittleren Tidestromkurven für die Unterems bei Terborg (km 24,67)

Erläuterung: Messgerät 0,90 m unter Wasserspiegel, Koordinaten: Rechtswert 2593096, Hochwert 5907705 Quelle: WSA Emden (2009a)

In Abbildung 8.1-10 ist die in Kap. F 8.1.3.3.1.2 beschriebene hohe Steiggeschwindigkeit des Wasser- standes und der damit einhergehende schnelle Anstieg der Strömungsgeschwindigkeiten in der ersten Flutstromphase gut zu erkennen (s. Flutphase, 0 – 60 Minuten).

Die aus den Tidestromkurven in Kap. F 17 (Anhang Hydrologie) extrahierten Strömungsinformationen sind in Tabelle 8.1-3 zusammengestellt. Dabei werden für jede Station die maximalen mittleren Ebbe- und Flutstromgeschwindigkeiten (max. vfm, max. vem) sowie der Mittelwert der Ebbe- und Flutstromge- schwindigkeiten (vf, mit, ve, mit) für den jeweiligen Messzeitraum aufgeführt.

Die maximale mittlere Flutstromgeschwindigkeit liegt zwischen 162,5 cm/s bei Terborg und 90 cm/s bei Papenburg. Der Mittelwert der Flutstromgeschwindigkeit variiert an den betrachteten Stationen zwischen 60 cm/s (Knock und Papenburg) und 92,5 cm/s (Emden und Terborg).

Die Spannbreite der maximalen mittleren Ebbestromgeschwindigkeiten reicht von 85 cm/s (Papen- burg) bis 155 cm/s (Knock). Der Mittelwert der Ebbestromgeschwindigkeiten schwankt zwischen 100 cm/s in Höhe des Rysumer Nackens und 50 cm/s bei Papenburg.

Oberhalb von Emden ist die mittlere Flutstromgeschwindigkeit größer als die mittlere Ebbestromge- schwindigkeit. Unterhalb von Emden ist die mittlere Ebbestromgeschwindigkeit größer als die mittlere Flutstromgeschwindigkeit. In Höhe der Stationen Emshörn und Borkum sind mittlerer Flut- und Ebbe- strom etwa gleich groß.

(30)

Tabelle 8.1-3: Zusammenstellung maximaler und mittlerer Strömungsparameter aus den Tidestromkurven aus Kap. F 17 (Anhang Hydrologie)

Flut Ebbe

Ort Station

Ems-km Zeitraum der Messung

max vfm

[cm/s]

vf, mit

[cm/s]

max vem

[cm/s]

ve, mit

[cm/s]

Borkum 87,000 03.09.-23.09.09 130,0 75,0 125,0 80,0

Emshörn 74,675 15.05.-11.06.07 135,0 75,0 122,5 80,0

Höhe Paapsand 60,175 15.05.-11.06.07 122,5 80,0 147,5 95,0 Höhe Rysumer Nacken 54,600 15.05.-11.06.07 130,0 85,0 147,5 100,0

Knock 50,848 11.07.-20.08.07 95,0 60,0 155,0 95,0

Höhe Wybelsum 45,600 15.05.-11.06.07 97,5 65,0 117,5 77,5

Emden 40,502 11.07.-20.08.07 157,5 92,5 135,0 87,5

Terborg 24,670 11.07.-20.08.07 162,5 92,5 120,0 75,0

Leerort 14,780 27.09.-17.10.07 130,0 87,5 95,0 70,0

Papenburg 0,401 13.07.-21.08.07 90,0 60,0 85,0 50,0

Erläuterung:

max vfm: Maximale mittlere Flutstromgeschwindigkeit (abgelesen aus der Tidestromkurve, die aus Mittlung aller Tideer- eignisse im Messzeitraum entstanden ist)

vf, mit: Mittlere Flutstromgeschwindigkeit (Mittelwert aller im Messzeitraum gemessenen Flutstromgeschwindigkeiten) max vem : Maximale mittlere Ebbestromgeschwindigkeit (abgelesen aus der Tidestromkurve, die aus Mittlung aller Ti-

deereignisse im Messzeitraum entstanden ist)

ve, mit: Mittlere Ebbestromgeschwindigkeit (Mittelwert aller im Messzeitraum gemessenen Ebbestromgeschwindigkei- ten)

Quelle: WSA Emden (2009a)

8.1.3.3.1.4 Oberwasserzufluss

Für die Beschreibung des Oberwasserzuflusses in den Tidebereich der Ems werden die Wasserstän- de und die Abflussdaten am Pegel Versen herangezogen. Der Pegel Versen liegt etwa 48,3 km oberhalb vom Pegel Herbrum Hafendamm und ist nicht mehr von der Tidewelle beeinflusst. Erst ab dem Wehr Herbrum überlagern sich die Einflüsse aus der Tidebewegung und dem Oberwasserzufluss.

Oberwasserabfluss am Pegel Versen

Der Oberwasserabfluss⁹ der Ems wird am Pegel Versen erfasst und dokumentiert. Der in Kap. F 17.1 beiliegende Auszug des letzten aktuell verfügbaren Deutschen Gewässerkundlichen Jahrbuches (NLWKN 2012a) benennt die statistischen Hauptwerte NQ (niedrigster Abfluss), MQ (mittlerer Abfluss) sowie HQ (höchster Abfluss) über die Zeitreihe 1941 bis 2008. Die Darstellung erfolgt sowohl mo- natsweise als auch über die gesamte Zeitreihe 1941 bis 2008. In dem Gewässerkundlichen Jahrbuch sind für die Zeitreihe 1941 – 2008 folgende Abflusswerte genannt:

• niedrigster Abfluss (NQ): 5,20 m³/s

• mittlerer niedrigster Abfluss (MNQ): 16,4 m³/s

• mittlerer Abfluss (MQ): 80,5 m³/s

• mittlerer höchster Abfluss (MHQ): 370 m³/s

• höchster Abfluss (HQ): 1.200 m³/s

Auf der Grundlage der vom WSA Meppen (2009, 2012) zur Verfügung gestellten Daten wurde die Ganglinie der Tagesmittelwerte des Oberwasserabflusses Q₀ am Pegel Versen für die Hydrologischen