Hydrografie gewinnt an Bedeutung

Der Welthandel boomt und mit ihm die Schifffahrt. Angesichts der stetig zunehmenden Anzahl von Transporten und der Vergrößerung von Hafenstandorten steigen auch die Anforderungen an die sichere Instandhaltung der Wasserstraßen und Hafenbecken.

In vielen der weltgrößten Häfen setzen die als Fluid-Mud suspendierten Schwebstoffe sowie Sedimente in Form von mehr oder weniger verfestigtem Schlick eine adäquate hydrographische Überwachung voraus, wenn die Baggerkosten zur Aufrechterhaltung einer ausreichenden nautischen Sohle^[1] in einem wirtschaftlich sinnvollen Rahmen gehalten werden sollen.

Durch Maßnahmen zur Sicherstellung der vorgeschriebenen Wassertiefen fallen alleine in Deutschland jährlich etwa 45 Mio. m³ Baggergut an, deren Entsorgung mit hohem finanziellen Aufwand und Belastungen der Umwelt verbunden ist. Eine präzise Bestimmung der nautischen Sohle ermöglicht eine erhebliche Reduktion der Betriebskosten, indem Baggerarbeiten gezielter und effizienter durchgeführt werden können.

admodus^® – Lösung für wirtschaftliches
Fahrwassermanagement

Ein weltweit anerkanntes Verfahren zur Ermittlung der Gewässertiefe ist die Echolotung.

Zweifrequenz Echolote wie das admodus®SONAR arbeiten mit Signalen unterschiedlicher Frequenz. Bei festem Untergrund liefern beide Signale übereinstimmende Tiefenwerte, welche in diesem Fall mit der nautischen Sohle übereinstimmen. Driften die Werte jedoch auseinander, ist dies ein Indiz für das Vorhandensein einer Sedimentsuspension: Während das hochfrequente Signal schon an Schichten geringer Dichte gestreut wird, durchdringt das niederfrequente Signal fast vollständig die Suspension und wird erst an tieferliegenden festeren Schichten reflektiert. Auch wenn mit diesem Verfahren eine Identifizierung von dünnflüssigen Suspensions- und Fluid-Mud-Anlagerungen gelingt, ist eine Aussage über die exakte Position der nautischen Sohle nicht möglich. Hierzu bedarf es einer zusätzlichen „in situ“ Analyse.

Eine noch häufig eingesetzte, jedoch zeit- und kostenintensive Analyse-Methode ist die Probenahme mit anschließender Offline-Auswertung im Labor. Eine innovative und wesentlich kostengünstigere Möglichkeit ist die hochgenaue Online-Charakterisierung von Suspensionen und Sedimenten mit Hilfe der tiefenprofilierenden Messsonde admodus®USP pro. Die Sonde wird vom Schiff aus abgesenkt und erfasst hierbei in Echtzeit, neben weiteren rheologisch interessanten Parametern, das Dichteprofil der durchdrungenen Schichten. Anhand dieses Profils kann die nautische Sohle direkt vor Ort und mit hoher Genauigkeit ermittelt werden^[2].

[1] Die nautische Sohle wird definiert als derjenige Horizont, von dem ab die physikalischen Eigenschaften des Bodens einen kritischen Grenzwert erreichen, jenseits dessen eine Grundberührung des Schiffskiels entweder Schäden am Schiff oder nicht tolerierbare Wirkungen auf die Steuerbarkeit und Manövrierfähigkeit verursacht.
(Joint PIANC-IAPH Report on Approach Channels: A Guide for Design, Vol.2, 1997)

[2] Die nautische Sohle kann revierabhängig durch eine Grenzdichte von etwa ρ=1,20 g/cm3 definiert werden. (Ermittlung der Nautischen Sohle, Markus Jänen)