Aufbau und Anwendung eines eindimensionalen hydrodynamisch-numerischen SOBEK-Modells für Eider und Treene

Das im Rahmen dieser Vergabe aufzubauende eindimensionale hydrodynamisch-numerische Modell (1D HN-Modell) bildet eines der zentralen Modellinstrumentarien zur Bearbeitung des Anfang 2019 ins Leben gerufenen Projekts „Zukunft Eider“. In diesem Projekt kooperieren der Bund, vertreten durch seine Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung, das Land Schleswig-Holstein sowie die zuständigen Wasser- und Bodenverbänden (Eider-Treene-Verband, DHSV Dithmarschen und DHSV Eiderstedt) mit dem gemeinsamen Ziel, Vorarbeiten zur Schaffung einer klimagerechten Anpassung und Erweiterung der wasserwirtschaftlichen Infrastruktur im Einzugsgebiet von Eider und Treene durchzuführen. Es gilt auf der Basis umfangreicher Daten und miteinander verknüpfter komplexer Modellsysteme Optimierungs- und Lösungsansätze sowie zukünftige Maßnahmen abzuleiten, mit denen den negativen Entwicklungen im Einzugsgebiet und den Gewässersystemen gezielt begegnet werden kann (https://www.kuestendaten.de/NSK/DE/Projekte/Zukunft_Eider/Zukunft_Eider_node.html). Die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) bearbeitet im Kontext des Projekts „Zukunft Eider“ die wasserwirtschaftliche Systemstudie, in deren Rahmen u. a. ein eindimensionales hydrodynamisch-numerisches Modell (1D HN-Modell) von Eider und Treene auf Basis des Softwarepakets SOBEK, Version 3 zu erstellen ist. Dieses instationäre 1D HN-Modell soll einerseits im Sinne von Szenarienbetrachtungen zur Untersuchung und Analyse von Maßnahmen im / am Gewässer (Fokus: Treene, Tideeider) sowie andererseits als operationelles Werkzeug innerhalb eines von der BfG zu erstellenden Vorhersagesystems für das Eider-Treene-Gebiet im gesamten Abfluss- bzw. Wasserstandspektrum eingesetzt werden. Im Zuge der Modellerstellung gilt es daher explizit beide späteren Anwendungsfälle zu berücksichtigen. Somit ist zum einen Flexibilität im Bereich der Steuerung der zentralen Bauwerke (Eider-Sperrwerk, Anlage Nordfeld, Schleusen in Friedrichstadt etc.) gefordert, um sowohl eine regelbasierte wie auch eine manuelle Steuerung (z. B. über Sperrwerkszeitreihen) zu realisieren. Zum anderen sind im Bereich der Treene ausgewählte Maßnahmenvarianten innerhalb der Modelltopografie (Deichhöhen- / verläufe, Polder etc.) vorzusehen, um somit in Kombination mit Steuerungsvarianten Szenarienuntersuchungen vornehmen zu können. Nicht zuletzt ist die Berechnungsgeschwindigkeit des Modellsystems ein Faktor, den es zu berücksichtigen gilt.