Tideelbe

Der Lebensraum

Der von den Gezeiten Ebbe und Flut (plattdeutsch „Tiden“)  beeinflusste Abschnitt der Elbe ist 148 Kilometer lang. Die Tideelbe beginnt an der Staustufe Geesthacht, durchfließt die Metropole Hamburg und verbreitert sich dort zur Unterelbe, die bei Cuxhaven in die Nordsee mündet. Eine Besonderheit ist, dass die Tideelbe auf einer Strecke von 70 Kilometern unterhalb von Geesthacht sowohl ein Süßwasser- als auch ein Gezeitenfluss ist.

Die Tideelbe

Die Unterelbe ist in doppelter Hinsicht eine besondere Lebensader. 

  • Im trichterförmigen Mündungsgebiet des Elbstromes, das durch Gezeiten geprägt ist und in dem Meer- und Süßwasser aufeinander treffen, ist über Jahrtausende eine einzigartige Landschaft entstanden. Diese von Fachleuten auch Elbe-Ästuar genannte Landschaft ist Lebensraum von Tieren und Pflanzen, von denen einige Arten weltweit nur an der Tideelbe vorkommen. Dazu gehört zum Beispiel der Schierlings-Wasserfenchel.
  • Als Schifffahrtsstraße verbindet die Unterelbe den Hamburger Hafen und die am Ufer angesiedelte Industrie mit der Welt. In der Metropolregion Hamburg leben rund 4,3 Millionen Menschen.

Vor allem in den vergangenen 200 Jahren haben die wirtschaftenden Menschen an der Tideelbe Natur und Landschaft massiv verändert. Eindeichungen von ufernahen Überschwemmungsgebieten für die Landwirtschaft, Uferbefestigungen, Sperrwerke an den Mündungen der Nebenflüsse sowie Fahrrinnenvertiefungen mit der Aufspülung von Flachwasserzonen sind dafür Beispiele. Sie führten zum Verlust typischer Tier- und Pflanzenarten sowie der ökologischen Funktion der Lebensräume.
Ziel der Stiftung Lebensraum Elbe ist es, die Balance zwischen den Belangen der wirtschaftenden Menschen und der Natur wieder herzustellen.

Die Entstehung

Verlauf und Form des Elbtals ist durch die letzten beiden Eiszeiten geprägt. Die Geest, die das Elbtal zu beiden Seiten begrenzt, entstand vor 180.000 – 120.000 Jahren in der Saale-Eiszeit. Die Verbreiterung des dazwischen liegenden Tals zum Urstromtal geschah aber erst durch Schmelzwässer der Weichseleiszeit vor 120.000 – 70.000 Jahren. Sie schufen die Steilhänge zum Beispiel im Raum Harburg bis Stade. Zu dieser Zeit lag der äußerste Eisrand im nördlichen Teil Hamburgs.  Der Elbe-Urstrom sammelte des schmelzende Gletscherwasser.
Etwa 5500 vor Christus erreichte der ansteigende Meeresspiegel das nacheiszeitliche Elbetal. Das Ästuar bildete sich, als das Nordseewasser in das Urstromtal eindrang. Es entstand ein dynamisches Netz aus mehr oder weniger flachen Rinnen mit dazwischen liegenden Sandbänken.
Feine Ablagerungen bildeten am Strom zu zwei Kilometer breite Uferwälle, die Marschen. Sie erhob bis zwei Meter über den Meeresspiegel (NN = Normalnull). Im Süßwasserbereich bildeten sich auf den Uferwällen Auwälder.
Zwischen Geest und Marsch entstanden vielerorts Hochmoore.

Die Gezeiten und SturmflutenSturmflut 1962

Das auflaufende Wasser (Flut) und das ablaufende Wasser (Ebbe) lassen zwischen Hamburg und Geesthacht den Wasserspiegel im Laufe eines Tages zweimal um mehrere Meter (Tidenhub) zwischen Hochwasser und Niedrigwasser schwanken.  Etwa alle sechs Stunden kehrt sich die Strömung in der Elbe um, sie „kentert“, wie die Fischer sagen. Eine Ebbe und eine Flut dauern zusammen 12 Stunden und 25 Minuten, so dass sich die Gezeiten täglich um rund 50 Minuten verschieben. Durch die Gestalt des Gewässergrundes der Elbe, seine Trichterform und viele andere Faktoren hat das Tide-Geschehen einen noch komplizierteren Verlauf.

Zwei Phänomene überlagern sich also in der Unterelbe: Der rhythmische Wechsel von Ebbe und Flut  sowie das abfließende Wasser von Oberstroms.
Eine Flaschenpost, die bei Schnackenburg in die Elbe geworfen wird, wo es Ebbe und Flut nicht gibt, ist nach zwei Tagen in Geesthacht angekommen. Für die die genauso lange Tidenstrecke zwischen Geesthacht und Cuxhaven benötigt sie einen Monat Reisezeit.

Die Tiden bewegen riesige Wassermasse, und die Geschwindigkeit des Flutstromes beträgt (je nach Mondphase) immerhin zwischen 85 und 100 Zentimetern pro Sekunde, maximal bis 150 cm.
Nach den Gezeiten richten sich auch die verschiedenen Nutzungen des Stromes:

  • Fischer richten sich nach den Tiden, wenn sie ihre  Netze ins Wasser lassen
  • Die größten Containerschiffe können nur mit dem Scheitel der Hochwasserwelle den Hamburger Hafen verlassen
  • Sportbootfahrer können viele Segelhäfen nur in einem begrenzten Zeitfenster anfahren oder verlassen, weil das Wasser sonst zu flach ist

Hoch spezialisiert müssen Organismen sein, die in dem Teil des Gewässergrundes leben, der bei Niedrigwasser trocken fällt, dem Watt.

In der Elbe ist der Einzugsbereich der Tiden durch das Wehr Geesthacht künstlich begrenz worden. Die Tidewelle wird dort, wie auch vom Hamburger Hafen reflektiert. Dies hat zu einem Anstieg des Tidenhubs geführt.  Die aufgezeichnete Tidekurve hat sich verformt und zeigt einen steil ansteigenden Flut-Ast und ein flacher abfallenden Ebbe-Ast. Dadurch wird mehr Schwebstoffe in die Elbe hinauf transportiert („Tidal-pumping“). Außerdem verlanden Nebengewässer und Flachwasserzonen schneller.

Das Delta der Elbe

Hamburger Elbgebiet 1567 nach Lorich

Auch die Elbe hat ein Delta mit mehreren Flussarmen und Inseln.  Das Besondere an der Elbe: Ihr Delta liegt, anders als bei Rhein oder Donau, 100 Kilometer vom Meer entfernt mitten in Hamburg. Grund für die Bildung des Binnen-Deltas: Tausend Kilometer unterhalb der Quelle im Riesengebirge staut sich das den Fluss herab strömende Wasser, wenn es auf den auflaufenden Flutstrom trifft. Hier spaltet sich die Elbe in Norder- und Süderelbe.
Über die Jahrtausende spielte der Fluss mit seinem Bett. Hier lagerte er Sand und Schlick ab – es entstanden hunderte  Inseln (Werder), Schlickbänke mit riesigen Schilfwäldern. An andere Stelle schuf er tiefe Rinnen, so genannte Priele, die sogar zum Bau von Hafenbecken genutzt wurden. Norder- und Süderelbe umschließen heute große Teile des Hafens und ganze Stadtteile wie Wilhelmsburg.

Sturmfluten

Bei Sturmfluten an der Niederelbe wird das Tidenhochwasser  durch heftige Südwest- später West-Nordweststürme aufgestaut. Von einer Sturmflut ist die Rede, wenn das Tidehochwasser mindestens 1,50 Meter höher als das mittlere Hochwasser (MHW) aufläuft. Sturmfluten dieser Stärke treten fast jeden Herbst/Winter an der Niederelbe auf und überströmen das Deichvorland. Auf die Außendeichsflächen werden dabei Nährstoffe (aber auch Schadstoffe) aus dem Strom transportiert. An der äußeren Deichseite sammeln sich Reste von abgerissenen Röhrichtpflanzen, das so genannte Treibsel, das den Deichverbänden Sorgen macht, weil es die für die Deichsicherheit wichtige Grasnarbe schädigt.

Sturmfluten im Sommer sind wesentlich seltener und laufen in der Regel nicht so hoch auf.  Dennoch war vor dem Bau der neuen elbnahen Seedeiche in den 70er Jahren im Kehdinger Land dem Hauptdeich („Winterdeich“), an dem die Dörfer heute noch liegen, früher ein „Sommerdeich“ von geringer Höhe im Abstand von rund zwei Kilometern parallel vorgelagert.

Globale Klimaveränderungen verstärken nach Auffassung von Meteorologen die Gefahr von Sturmfluten durch häufigere und extremere Tiefdruckgebiete mit starken Stürmen aus Nordwest  und durch den allgemein steigenden Meeresspiegel.
Eine neue Strategie des Küstenschutzes ist es daher, durch Deichrückverlegungen so genannte Retentionsräume zu schaffen. Diese Überschwemmungsflächen lassen das Wasser an den Deichen nicht so hoch auflaufen.
Die Stiftung Lebensraum Elbe unterstützt die Deichrückverlegung, weil Überschwemmungsgebiete eine wichtige ökologische Funktion haben.

Als folgenreichste Sturmflut der vergangenen Jahrzehnte an der Niederelbe gilt die Katastrophe vom 16./17. Februar 1962, bei der rund 300 Menschen starben. Vor allem in Hamburg, im Alten Land, aber auch im Land Kehdingen gab es schwere Schäden. Die Folge war ein sich über viele Jahre erstreckendes Küstenschutzprogramm. Die Küstenländer haben die Deiche seitdem auf acht Meter (über Normalnull, NN) erhöht.

Zum Vergleich Daten der höchsten Sturmfluten bezogen auf Hamburg-St.Pauli über Normallnull:

17.02.1962      5,70 m 
03.01.1976      6,45 m
24.11.1981      5,81 m
28.02.1990      5,75 m
23.01.1993      5,73 m
28.01.1994      6,02 m
10.01.1995      6,02 m
05.02.1999      5,66 m
03.12.1999      5,86 m
09.11.2007      5,42 m

Auffällig ist die Häufung schwerer Sturmfluten angesichts der Tatsache, dass die Flut 1962 die höchste seit der Februarflut 1825 war. Fachleute gehen heute davon aus, dass der Bau neuer Deiche unmittelbar am Strom dazu beigetragen hat, dass die Fluten höher auflaufen.

Das Salz in der ElbeSalz in der Elbe

Unterhalb der rund 70 Kilometer langen Süßwasser-Zone der Tideeelbe zwischen Geesthacht und Stade beginnt die so genannte Brackwasser-Zone. Salzwasser aus der Nordsee und Süßwasser, das die Elbe auf ihrem rund 1100 Kilometer langen Lauf aus Niederschlägen und den Nebenflüssen sammelt, treffen in der Unterelbe aufeinander. Brackwasser ist eine Mischung aus Salzwasser und Süßwasser.

Wieweit Meerwasser in die Elbe eindringt, ist eine wichtige Frage, weil:

  • je nach Salzgehalt siedeln sich im Strom unterschiedliche Tier- und Pflanzenarten an. Einige Organismen überleben nur im Salzwasser, andere nur im Süßwasser, andere ertragen Salz- und Süßwasser, wieder andere haben sich gerade auf die Brackwasserzone spezialisiert
  • Salzwasser kann an technischen Einrichtungen wie etwa Sperrwerken Korrosionsschäden verursachen
  • Salzwasserorganismen wie Seepocken (eine nur als Larve bewegliche Krebsart) siedeln sich zum Beispiel an Schiffsrümpfen an und verursachen wirtschaftliche Schäden (erhöhter Treibstoffverbrauch)
  • Da Elbwasser zum Tränken von Vieh benutzt wird, kann ein erhöhter Salzgehalt die Tiere beeinträchtigen
  • Viele eingeschleppte Meerestierarten (Neozooen) siedeln sich mit Vorliebe im vergleichsweise artenarmen Brackwasser an

Von Brackwasser ist die Rede, wenn die Salzkonzentration über 0,5 Promille (0,5 Gramm Salz in einem Liter Wasser) steigt.
Der Salzgehalt und die Lage der Brackwasserzone in der Unterelbe schwanken stark. So beträgt der Salzgehalt bei Grauerort (zwischen Stade-Bützfleth und Drochtersen) im Durchschnitt 0,7 Promille (maximal 2,6 und minimal 0,3 Promille). Grundsätzlich nimmt die Salzkonzentration des Brackwassers mit wachsender Entfernung zur Nordsee ab.
Die obere Brackwassergrenze kann in Abhängigkeit vom Niederschlag um 80 Kilometer variieren.
In niederschlagsstarken Zeiten, in denen der Oberwasserabfluss stärker wird, sinkt der Salzgehalt in der Unterelbe. Extremfall: Nach den „Jahrhundert-Niederschlägen“ im Sommer 2002 war in der gesamten Unterelbe kein Salz- bzw. Brackwasser mehr nachweisbar. Die Süßwasserfahne reichte  über Cuxhaven hinaus in die Nordsee.

Seit den 60er Jahren hat sich die Grenze Brackwasser-Süßwasser stromaufwärts verschoben. Sie lag Ende der 50er Jahre bei Glückstadt –  heute bis zu 20 Kilometer weiter in Richtung Hamburg bei Stade/Lühesand. Die Wassergütestelle Elbe vermutete bereits 1995 einen Zusammenhang mit den Fahrrinnenvertiefungen.

Im Trüben fischen

Die Unterelbe hat natürlicherweise trübes Wasser. Sowohl in der Nordsee als auch im Flussbereich oberhalb von Hamburg ist das Wasser deutlich klarer.  Der Grund für die Trübung, die zwischen Schwinge- und Ostemündung am stärksten ist:

  • das Zusammentreffen von Salz- und Süßwasser verursacht chemische Fällungsreaktionen.
  • Schwebe-Organsimen (Plankton) des Süßwassers und des Salzwassers sterben im Brackwasser ab.
  • Schwebstoffe, die von Oberstrom in den Tidenbereich  transportiert werden, sammeln sich dort aufgrund der langen Verweilzeiten des Wassers an. Die Elbe transportiert die enorme Menge von 600.000 bis 1,2 Millionen Tonnen abfiltrierbare Stoffe jährlich.