Feldlabor
Fachgebiet Ingenieurhydrologie und Wasserbewirtschaftung

Feldlabor Gersprenz-Einzugsgebiet

Mit Neubesetzung des Fachgebiets ihwb im Jahr 2016 wurde das Gersprenz-Einzugsgebiet in Südhessen als Studiengebiet und hydrologisches Feldlabor ausgewählt. So werden seitdem vom Fachgebiet zusätzlich zu den schon vorhandenen langjährigen Landesdaten weitere hochauflösende Messdaten und Zeitreihen in diesem Gebiet erhoben.

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Motivation und Ziele

Diese langjährig angelegte intensive Datenerfassungs- und Forschungsaktivität, insbesondere in Teileinzugsgebieten, die dabei als kleine hydrologische Untersuchungsgebiete dienen, wird genutzt für

  • das Verständnis hydrologischer Prozesse,
  • Modellanwendungen und –entwicklungen sowie Modelltests in Bezug auf Sensitivitäten und Unsicherheiten,
  • die Abbildung der Auswirkung von Klima- und Landnutzungswandel, Landmanagement und Wasserbewirtschaftung.

Hochaufgelöste Messdaten und lange Zeitreihen sind eine geeignete Basis für Forschungsprojekte. Dies bietet auch die Möglichkeit für Kooperationen und Vernetzung mit anderen Universitäten und Forschungsinstitutionen, mit Behörden und Verbänden der Umweltverwaltung sowie Akteuren und Anwohnern vor Ort.

Das Feldlabor wird außerdem für Abschlussarbeiten, Feldpraktika und Exkursionen in der Lehre genutzt. In Fallstudien können Übungen und Messungen durchgeführt sowie Prozesse erklärt werden und erlauben so einen wichtigen Beitrag zur Ausbildung der Studierenden. Gewährleistet wird dies durch gute Prozesskenntnis und umfangreiche Infrastruktur und Datenlage des Untersuchungsgebietes.

Charakteristiken des Gersprenz-Einzugsgebietes und des Teileinzugsgebietes Fischbach

Das Gersprenz-Einzugsgebiet hat eine Größe von 485 km² (bis zur Landesgrenze Hessen/Bayern). Das Einzugsgebiet erstreckt sich naturräumlich vom Vorderen Odenwald (Kristalliner Odenwald) bis zur Untermainebene und umfasst Höhen von etwa 600 m NN bis ca. 100 m NN. 36% des Gebiets sind waldbedeckt, ca. 48% werden landwirtschaftlich und ca. 13% durch Siedlungen und Verkehrsflächen genutzt.

Das Gersprenz-Einzugsgebiet ist Bestandteil der Flussgebietseinheit Rhein. Die Gersprenz entspringt im Odenwald und mündet dann nach 62 km bei Stockstadt in den Main. In die Gersprenz münden verschiedene größere und kleinere Nebengewässer. Weitere hydrologische Elemente sind Teiche, Mühlkanäle und Stadt-/Burggräben. Zusätzlich wurden Retentionsräume zur Hochwasserentlastung angelegt.

Das Fischbach-Einzugsgebiet hat bis zum Pegel Groß-Bieberau 2 eine Größe von 35,6 km². Die Höhen im Einzugsgebiet liegen zwischen 162 und 592 m NN. Zur Hochwasserentlastung entstand zum Schutz vor HQ50 ein weiterer Retentionsraum, Herrensee / Fischbachtal.

ihwb-Monitoring, -Analysen und -Modellierung

In dem Gersprenz-Einzugsgebiet mit dem Teileinzugsgebiet Fischbach dienen seit 2016 verschiedene installierte Messgeräte der Datenerfassung für darauf aufbauende Analysen und Modellstudien. Mit Hilfe dieser Datenreihen, zusätzlichen Kartierungen und Recherchen (Landesdaten und Literaturwerte) können dann Prozessstudien durchgeführt, Eintragsquellen und -pfade ins Gewässer analysiert, Modellentwicklung und -anwendungen sowie Szenarienanalysen realisiert und integrative Flussgebietsmanagementstrategien entwickelt werden.

Die Instrumentierung des Einzugsgebietes umfasst einerseits ein kontinuierliches Monitoring an den Landespegeln und wichtigen Kennpunkten des Einzugsgebietes in 5-Minuten-Auflösung. So werden Wasserstand, Wassertemperatur und elektrische Leitfähigkeit sowie z.T. Trübung, pH-Wert und der Sauerstoffgehalt gemessen. Um weitere räumliche Informationen zu erhalten, wird andererseits eine wöchentlich stattfindende Messkampagne an 13 Probenahmepunkten im Fischbach durchgeführt. Dabei werden Wassertiefe, Fließgeschwindigkeit, Wassertemperatur, elektrische Leitfähigkeit und Trübung gemessen. Diese Datenreihen aller Messkampagnen ermöglichen eine Analyse der räumlichen und zeitlichen Variabilität des Fließgewässers.

Im Rahmen von Abschluss- und Promotionsarbeiten und Forschungsprojekten werden weitere Daten erhoben und ausgewertet. Themen sind u.a. Überflutungen durch Starkregenereignisse, die Analyse von Bodenerosionsprozessen und Abtragsprognosen, das Transport- und Akkumulationsverhalten von Sediment und Kunststoff-Partikeln, aber auch die Analyse von Basisabfluss und Niedrigwasser.

Publikationsliste (wird in neuem Tab geöffnet)

Das FG ihwb freut sich schon jetzt auf gute zukünftige Kooperationen und dankt allen, die zum Gelingen beitragen!