Große Hydrologische Exkursion 2009

10. bis 15. August 2009
Zusammenfassung der Exkursion

Einleitung

Bestandteil des Faches "Regionale Hydrologie" am Institut für Hydrologie und Meteorologie der Professur Hydrologie an der TU Dresden ist eine große Exkursion, die für ein besseres Verständnis der Studieninhalte sorgen soll. Diese wird schon seit geraumer Zeit am Dreiländereck Deutschland-Schweiz-Österreich durchgeführt. Betreuer und Organisator der Exkursion ist Dr. Robert Schwarze. Der Internetbericht ersetzt nicht den eigentlichen Exkursionsbericht, er soll aber für Interessierte einen zusammenfassenden Überblick unserer ereignisreichen Woche geben. Wer noch mehr Informationen zu unserer Reise haben möchte, der möge sich bitte von Dr. Schwarze den kompletten Exkursionsbericht geben lassen.

Inhaltsverzeichnis

• Blautopf

• Institut für Seenforschung Langenargen

• Vorarlberger Illwerke

• Rheinfall in Schaffhausen

• Schwägalp und Säntis

• St. Gallen

• Felssturz bei Flims

• Rheinregulierung in Lustenau

• Donauversinkung, Donaupegel und Aachquelle

Montag, 10. August 2009

Im Gegensatz zu den Exkursionen der vergangenen Jahre, die mit Mietwagen durchgeführt wurden, wurde aufgrund der hohen Teilnehmerzahl dieses Jahr ein Bus der Firma Kaute gemietet. Um den Tag auszunutzen war die Abfahrt in Dresden auf 7 Uhr angesetzt. Mit nur geringer Verspätung begann die Fahrt.

Blautopf bei Blaubeuren (D)

Unser erstes Ziel war der Blautopf bei Blaubeuren. Hier trafen wir gegen 14 Uhr ein. Nach ein paar einführenden Worten von Dr. Schwarze zum Einzugsgebiet und der Erforschung des Blautopfes sahen wir eine Dokumentation über die Erkundung durch Taucher und die Schaffung eines trockenen Zuganges zum Höhlensystem.

Der Blautopf ist die Karstquelle des Flusses Blau mit einem Einzugsgebiet von ca. 150 km² und einer mittlere Schüttung von etwa 2 m³/s. Der Quelltrichter hat eine Tiefe von 21 m und leuchtet, durch die vom Kalkgestein stammenden Schwebstoffe und der damit verbundenen veränderten Brechung des Sonnenlichtes, in einem strahlendem türkis. Das sich anschließende Höhlensystem ist noch nicht vollständig erschlossen, da sich der Zugang durch die Quelle selbst als schwierig darstellt und die Schaffung eines Zuganges von oberhalb erst in den letzten Jahren gelang. Besonders erwähnenswert in diesem Zusammenhang sind die Leistung des "Blautopf-Pioniers" Jochen Hasenmayer, dem 1985 die erste Entdeckung einer lufterfüllten Halle im Blautopf gelang, und der ARGE Blautopf, einer Höhlenforschergruppe mit derzeit 18 Mitgliedern, deren Ziel die wissenschaftliche Erforschung des Blautopfhöhlensystems ist.

Friedrichshafen (D)

Nach der Besichtigung des Blautopfes fuhren wir zur Jugendherberge "Graf Zeppelin" in Friedrichshafen am Bodensee weiter. Diese erreichten wir gegen 18 Uhr. Um den Tag gebührend abzuschließen und sich nach der langen Busfahrt abzukühlen, badeten Teile der Gruppe im Bodensee. Was wir jedoch erst nachher erfuhren, war die Tatsache, dass neben der von uns als vorteilhaft empfundenen Badestelle gereinigte Kläranlagenabwässer eingeleitet wurden. Wer jedoch ein echter Hydrologe ist, lässt sich auch dadurch den Spaß nicht verderben, zumal die Wasserqualität aufgrund von organoleptischer Merkmale und dem Wachsen von Armleuchteralgen nicht zu schlecht gewesen sein kann. Für die folgenden Exkursionen sei jedoch noch gesagt, dass das Baden am Strand direkt unterhalb der Jugendherberge, in der Nähe der Einleitung zwar nicht schädlich, aber vielleicht zu vermeiden ist.

Dienstag, 11. August 2009

Institut für Seenforschung Langenargen (D)

In Langenargen, nur wenige Kilometer von Friedrichshafen entfernt, befindet sich der Neubau des Instituts für Seenforschung. Hier wird zu Fragen bzgl. Limnologie und Gewässerschutz am Bodensee und den übrigen natürlichen Seen in Baden-Württemberg geforscht. Gegen 9 Uhr begrüßt uns hier Dr. Thomas Wolf. Dieser erklärt zunächst die Einordnung des Instituts in die Landesverwaltung des Landes Baden-Württemberg sowie die Aufgabenfelder und Arbeitsbereiche der Einrichtung.

In drei Vorträgen wird uns die Bewirtschaftung, Biologie und physikalische Modellierung des Bodensees vorgestellt. Im Mittelpunkt dieser Vorträge stehen die Phosphatbelastung, das anthropogene Einbringen von nicht heimischen Organismen (Neozoen, -phyten) und die Modellierung der Strömungsverhältnisse im See.

Nach dem Mittag befuhren wir dann noch den Bodensee mit dem Forschungsschiff "Kormoran" des ISF. Dabei demonstriert uns an der Mündung des alten Rheins der technische Mitarbeiter den Einsatz der Multiparametersonde. Weiterhin fuhren wir zur Mündungsspitze des neuen, umgelegten Rheins, dem so genannten "Rheinbrech". Hier ist das Abtauchen des kalten, trüben, sedimenthaltigen Wassers des Alpenrheins deutlich zu sehen. Nach einem kurzen Abstecher bis vor den Hafen von Lindau legten wir gegen 16 Uhr wieder im Hafen Langenargen an.

St. Gallen (CH)

Zwar wird die Busfahrt nach St. Gallen (CH) durch einen Stau in Bregenz etwas verzögert, aber gegen 19 Uhr erreichen wir schließlich die Jugendherberge, in der wir den Rest der Exkursion nächtigen werden. Zusätzlich wurden wir mit einem malerischen Sonnenuntergang über St. Gallen belohnt.

Mittwoch, 12. August 2009

Vorarlberger Illwerke (A)

Mit einer staubedingten Verspätung von fast 40 Minuten trafen wir in Partenen (A) ein. Hier wollen wir das Kavernenkraftwerk Kopswerk II der Vorarlberger Illwerke besichtigen. Am, mit den Betreibern, verabredeten Treffpunkt war jedoch weder eine Nachricht noch eine Ansprechperson. Nach diversen Telefonaten wurde auch klar warum: Das Unternehmen rechnete erst am Donnerstag den 13. August mit unserer Ankunft. Grund dafür war wohl eine Terminverwechslung. Jedoch konnte die Führung durch gelungene Improvisation der Illwerke trotzdem stattfinden.

Nach einer allgemeinen Einführung in die Unternehmensstruktur und den damit verbundenen Problemen und Fragen wurde uns ein kurzer Film über den Bau des kürzlich fertig gestellten Kraftwerks Kopswerk II gezeigt. Es nutzt den Kopssee als Oberbecken und ist derzeit eines der modernsten Pumpspeicherwerke weltweit. Der Bau kostete ca. 360 Mio. € und dauerte 5 Jahre. Dabei wurde u. A. eine unterirdische Halle von 88/31/61 m geschaffen, in der die drei 38 m hohen, 150 MW erzeugenden, vertikalachsigen Maschinensätze montiert sind.

Zum Mittagessen fuhren wir die Silvretta-Hochalpenstraße hinauf zum "Restaurant Silvrettasee". Nach dieser köstlichen (durch die Illwerke gesponserten) Stärkung erhielten wir noch einige Informationen zur z. Z. in Reparatur befindlichen Silvrettastaumauer. Etwas unterhalb des Silvrettasees liegt mit einer Kombination aus Gewichts- und Bogenstaumauer der Kopssee. In diesen wird zusätzliches Wasser durch unterirdische, wasserscheiden-überschreitende Überleitungen aus Tirol eingeleitet, was zur Erhöhung der Leistung der sich an diesem Speicher befindlichen Kraftwerke (Kopswerk I und II) führt.

Damit ist die Führung durch die Illwerke für uns beendet - an dieser Stelle noch ein herzliches Dankeschön an die Illwerke und ihrer Improvisationskunst - und wir fuhren zurück nach St. Gallen.

Donnerstag, 13. August 2009

Nach zweimaligem kurzfristigen Umplanen, dem Verlegen der Abfahrtszeit, damit wir nicht wieder unpünktlich sind und der Entscheidung zunächst doch den Rheinfall zu besichtigen, fahren wir, bei strahlend blauem Himmel und sommerlich-tropischen Temperaturen, nach Schaffhausen.

Rheinfall bei Schaffhausen (CH)

Dieser ist ein Wasserfall des Rheins. Er befindet sich direkt unterhalb des Schlosses Laufen, von dem aus man einen wunderbaren Blick über die tosenden Wassermassen hat. Leider war uns die Aussicht von dort oben verwehrt, da das Schloss gerade renoviert wurde. Deshalb begaben wir uns über die Eisenbahnbrücke bis zum Fuß des Wasserfalls.

Der Rheinfall hat eine Breite von 150 m, eine Höhe von 23 m mit einer Eintiefung des Tosbeckens von 13 m. Er entstand vor rd. 12000 bis 15000 Jahren. In der Tabelle sind weitere hydrologische Daten angegeben:

Durchschnittliche Sommerabflussmenge	600 m³/s
Durchschnittliche Winterabflussmenge	250 m³/s
Minimale Abflussmenge	95 m³/s
Maximale Abflussmenge	1250 m³/s

Wie bei fast jedem Wasserfall so gibt es auch am Rheinfall eine rückschreitende Erosion, welche etwa 0,5 m in 50 Jahren beträgt. Durch den Rheinfall ist die Schifffahrt vom Bodensee zur Nordsee nicht möglich, da es keine Schleuse o. Ä. gibt. Trotzdem oder gerade deswegen zieht er Touristen schon seit vielen Jahrzehnten, wenn nicht sogar Jahrhunderten wie magisch an und auch wir waren nicht die einzigen, die sich an diesem Tag hier umschauen wollten. Laut schnatternde Italiener, photographierende Asiaten und viele mehr waren anzutreffen. Nach einer knappen dreiviertel Stunde machen wir uns auf den Rückweg zum Bus.

Schwägalp und Säntis (CH)

Nach einer weiteren Stunde Busfahrt und vielen geschwungenen Straßen trafen wir kurz vor 12 Uhr an der Talstation der Säntisbahn ein. Da wir aber erst in etwa 45 Minuten mit dem technischen Leiter der als nächstes auf dem Programm stehenden Membrankläranlage verabredet sind, genießen wir jeder auf seine Art den Sonnenschein und die frische Luft. Nach einem kurzen Vortrag und einem Einblick in das Innere der hochmodernen Kläranlage, die die Abwässer der Umgebung aufbereitet, fahren wir mit der Säntisbahn ganz ohne Anstrengung auf den 2502 m hohen Säntis.

Er ist der höchste Berg des Alpsteins und damit der Ostschweiz und erwartet uns mit angenehmen, fast schon zu frischen 8°C und heftigen Windböen. Bevor wir jedoch die Gipfelaussicht auf uns wirken lassen können, bekommen wir noch die Membran-Bioreaktor-Abwasser-Reinigungsanlage der Bergstation gezeigt, die die anfallenden Abwässer der Gastronomie und der Toilettenanlagen reinigt. Weiterhin wird durch die Anlage - im Hinblick auf die Wasserversorgung - ein völlig autonomer Betrieb der Station garantiert. Selbst das Löschwassersystem und dessen Wasserreserve, die für den Fall eines Brandes unabdingbar ist, müssen immer einsatzbereit sein, da die Feuerwehr frühestens nach 25 Minuten eintreffen würde. Von der weitläufigen Außenanlage der Station blickend, wenden wir uns nun dem herrlichem, wenn auch etwa wolkenbedecktem Alpenpanorama zu. Danach fahren wir wieder hinab ins Tal und treten die Busfahrt nach St. Gallen an.

Die ursprüngliche Idee von Dr. Schwarze, dass wir den Abstieg zu Fuß, etwa 3 Stunden, bewerkstelligen, wurde auf Grund von Sicherheitsrisiken - einige Teilnehmer waren das erste Mal im alpinen Raum (zu Fuß) unterwegs - verworfen.

Stadtrundgang St. Gallen (CH)

Da wir heute, eher als die letzten Tage, in St. Gallen eintreffen, nutzt ein Großteil der Gruppe die Gelegenheit um sich die Stadt anzusehen. Besonders erwähnenswert sind die Stiftskirche und die Stiftsbibliothek, die seit 1983 den UNESCO-Weltkulturerbe-Titel tragen.

Freitag, 14. August 2009

Mit entsprechender Zeitreserve geht die Fahrt heute zunächst mit dem Bus zum Bahnhof in Reichenau-Tamins. Vor dort fahren wir mit dem Zug durch die Rheinschlucht nach Versam-Safien.

Felssturz bei Flims (CH)

Nur wenige Minuten Fußweg vom Bahnhof Reichenau-Tamins entfernt befindet sich der Felssturz. Dieser fand vor 10055 Jahren (+/- 195 Jahre) statt und ist mit einem Sturzvolumen von rund 14 km³ der größte alpine und weltweit zweitgrößte derzeit bekannte Bergsturz. Die Sturzmasse besteht hauptsächlich aus Kalkstein und wird durch den Rhein stark eingeschnitten. Die Felswände ragen bis 350 m in die Höhe (siehe Bild). Einige erläuternde Worte und eine vorbeifahrende Rafting-Gruppe später fahren wir mit dem Zug zwei Stationen weiter - nochmals am Felssturz vorbei - und treffen in Ilanz unseren Bus wieder. Es folgt wieder einmal eine Bussfahrt bei strahlendem Sonnenschein und drückender Hitze. Ziel ist die "Internationale Rheinregulierung Bauleitung Lustenau".

Rheinregulierung bei Lustenau

Hier erwartet uns der ehemalige Leiter der Internationalen Rheinregulierung. Bei einem Rundgang durch das einst als Sommerausstellung gedachte Museum berichtet er uns über die Geschichte und den Zweck der Rheinregulierung. Schon sehr früh begann man in der Gegend des Bodensees den Alpenrhein zu regulieren. Es wurden Flussschlingen abgeschnitten und Deiche errichtet. Dadurch wurden jedoch ebenfalls das Gefälle und damit die Erosion erhöht. Durch die Ablagerung des Sediments im Bodensee entstand ein Delta. Da dieses Delta im Laufe der Zeit sehr groß geworden wäre, begann man bereits ab 1924 mit der Verlegung des Rheins, um das mitgeführte Sediment in tiefere Regionen des Bodensees zu leiten. Heute hat der errichtete Damm eine Länge von mehreren Kilometern.

Nach dieser theoretischen Einführung in die Problematik und die Umsetzung fuhren wir mit der Werksbahn den Damm entlang. Dabei ließen wir uns unser etwas verspätetes Mittagessen - eine reich belegte 3-kg-Riesenbretzel - schmecken. Etwa 500 m vor der derzeitigen Mündung (Rheinbrech) konnten wir auf einem Aussichtshügel die gesamte Szenerie überblicken und bekamen noch einige Worte zur Ökologie der Baumaßnahme mit auf den Weg. In gemütlichem Tempo tuckerten wir anschließend wieder zum Museum und kamen nach einem Großeinkauf für den heutigen Grillabend wieder in St. Gallen an.

Grillabend

• Schweinesteaks, Rindersteaks, Putensteaks, Bratwürstchen, Grillkäse
• Gefüllte Champignons, Tomaten, Gurken, Zucchini, Paprika, Mais
• Feta, Salat, Brot
• Bier, Wein, Cidre, Limonade

uvm.

...noch ein herzliches Dankeschön an alle Organisationen und "Ausführenden" sowie den Grillmeister!!!

Samstag, 15. August 2009

Nachdem unser Abschlussabend gestern doch bis in den Samstag hinein ging, erschienen doch alle ziemlich pünktlich, zum Frühstück - unserem letzten in St. Gallen. Den eigentlich noch geplanten Besuch der Stiftsbibliothek mussten wir ausfallen lassen, da diese erst 10 Uhr öffnete wir jedoch noch einen weiten Weg und einige Programmpunkte auf dem Tagesplan stehen hatten.

Donauversinkung bei Immendingen

Gegen Mittag trafen wir in Immendingen ein. Hier erläuterte uns Dr. Schwarze kurz einige wichtige Dinge zur Donauversinkung. Erstmalig wurde die Vollversinkung der Donau 1874 erwähnt. Seit dieser Zeit fiel das Flussbett der Donau immer öfter trocken. Heute versinkt sie an rund 155 Tagen im Jahr. Grund für diese Zunahme ist das Auswaschen der unterirdischen Fließstrecken im weichen Karstgestein. Diverse Tracerversuche, der erste bereits 1877 mit einer immensen Menge an Kochsalz, ergaben, dass ein Großteil des Wassers am etwa 14 km entfernten Aachtopf nach rund 20 bis 60 Stunden wieder zutage tritt. Auf dem Weg zur Versinkungsstelle, die dieses Jahr etwas weiter flussab als normalerweise liegt, trafen wir durch Zufall Prof. Werner Käß, der ein Experte auf dem Gebiet der Tracerhydrologie ist.

Donaupegel Möhringen

Nach einem kurzen Zwischenstopp an dem durch die Vollversinkung der Donau trocken liegenden Pegel Möhringen, fuhren wir zum Aachtopf.

Aachtopf

Der Aachtopf ist die Quelle der Aach. Gespeist wird sie hauptsächlich von dem Wasser, was von der Donau auf der Strecke zwischen Immendingen und Möhringen versickert. Die Karstquelle hat eine Tiefe von etwa 18 m und eine mittlere Schüttung von 8,59 m³/s. Je nach Jahreszeit schwankt diese jedoch zwischen 1,3 und 24 m³/s. An der Quellstelle ist das Wallen des austretenden Wassers deutlich zu sehen. Nach einer Runde um den an einen Dorfteich erinnernden Quelltopf und einem Gruppenbild treten wir endgültig die Heimreise an.

Kurz nach 21:30 Uhr treffen wir in Dresden ein.

Danksagung

Die Hydrologie-Studenten des Jahrgangs 2005 bedanken sich an dieser Stelle noch einmal bei dem Organisator und Betreuer der Exkursion Hr. Dr. Schwarze sowie Hr. Dr. Dröge, ohne deren Teilnahme die Exkursion in dieser Form nicht stattfinden hätte können.

Hervorzuheben ist zudem die Gesellschaft von Freunden und Förderern der TU Dresden e.V., welche durch die finanzielle Unterstützung einen erheblichen Anteil an der Exkursion trägt. Besonderer Dank auch dafür im Namen aller Studenten.

Verantwortlich für die Auswahl der Bilder und Inhalte sind Peter Gocht und Mario Schaffer.