Verlaufsrekonstruktion der deutschen Binnenelbe um 1830/1850 zur Bearbeitung hydromorphologi- scher Fragestellungen im Zuge der Umsetzung europäischer Rahmen- und Managementrichtlinien

摘要

In der Vergangenheit haben alle großen Ströme in Deutschland durch menschliche Eingriffe gravierende Veränderungen erfahren. Auch die Elbe war von dieser Einflussnahme betroffen und hat dadurch ihr Erscheinungsbild großräumig gewandelt. Nicht nur durch das Inkrafttreten der EU-Wasserrahmenrichtlinie (EU 2000) und der EU-Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie (EU 2007) sind diese Veränderungen und ihre historische Ausgangssituation von zunehmender Bedeutung für die Analyse und Bewertung des heutigen Gewässerzustands. Im Rahmen des EU-lnterreg-Projekts„LABEL" (2009-2012) wurde deshalb erstmalig ein durchgehender, georeferen-zierter Uferverlauf der historischen Elbe für die 600 km lange frei fließende Strecke zwischen Schöna und Geesthacht rekonstruiert. Die Rekonstruktion fokussierte sich auf den Zustand um 1830/1850, der sich in vielen morphologischen und strombaulichen Aspekten von den heutigen Verhältnissen unterscheidet. Grundlage für die Ableitung des historischen Elbeverlaufs war eine Recherche in deutschen Archiven nach vorwiegend hydrografischen Karten (Stromkarten), welche die im Hinblick auf die angestrebten Nachnutzungen der Geodaten gestellten Kriterien (u.a. Maßstabsverhältnis größer 1:20.000) erfüllen. Die ermittelten Kartenserien wurden digital reproduziert und georeferenziert. Die Qualität der Geo-referenzierung, die sich durch den mittleren Koordinatenfehler (root mean Square, RMS) beschreiben lässt, lag im Gesamtmittel bei 8,95 m. Aus den Karten wurden Uferlinien, Inseln, Wasserflächen, Strombauwerke und Deiche als Geodatensätze digitalisiert und mit ableitbaren Sachattributen wie Baujahr, Objektart, Uferseite oder Originalkartenmaßstab versehen. Anhand zweier Beispielstrecken „Pretzsch" und „Tangermünde" werden exemplarisch Nutzungspotentiale der Geodaten aufgezeigt. Hierfür erfolgt ein Vergleich der Deichsituation mit dem heutigen Zustand und die Ableitung von Parametern der Gewässerstruktur wie Laufmigration, Windungsgrad oder Breitenvarianz. Die exemplarischen Ergebnisse deuten auf weiträumige Veränderungen an der Elbe hin, die größtenteils wasserbaulich bis zum Ende des 19. Jahrhunderts hervorgerufen wurden. Sie zeigen sowohl die Relevanz als auch die Güte der Alt-Geodaten auf. Die erzeugten Vektordaten sind frei verfügbar und können über die Flusshydrologische Software FLYS der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) bereitgestellt werden.%Over the past centuries, all major rivers in Germany have undergone serious changes due to anthropogenic interventions. The River Elbe has also been affected by such interventions and has thus changed its appearance on a large scale. These changes as well as the original state of the rivers are gaining in importance for analysing and assessing the present condition of rivers, not only due to the enactment of the European Water Framework Directive (WFD) in 2000 (EU 2000) and the EU Flood Risk Management Directive (FRMD) in 2007 (EU 2007). For this reason, a continuous georeferenced data set of the historical River Elbe, showing the river banks of the 600 km free flowing reach from Schona to Geesthacht, has first been generated under the EU-lnterreg-Project "LABEL" (2009-2012).This reconstruction focused on the situation around 1830/1850 largely differing from the present state, notably in terms hydromorphology and river conservancy aspects. The historical course of the River Elbe was primarily derived from hydrographic maps (river maps) meeting criteria defined with regard to the intended subsequent use of the geographic data (e.g. map on a scale of >1:20,000). The maps found through searches in German archives were digitally reproduced and georeferenced. The quality of the georeferencing procedure that can be described by the mean coordinate error (root mean square, RMS) averaged around 8.95 m. River-bank lines, islands, water surfaces, river structures and dykes from these maps were digitized as geodata sets and associated with secondary thematic attributes such as type of object, river-bank side, year of construction or scale of original maps.rnThe potential uses of the geodata were illustrated with the examples of two study reaches "Pretzsch" and "Tangermiinde".The original situation was compared with the present dyke conditions, while parameters of the morphological river structure were derived, such as river course migration, degree of sinuosity or width variability. The exemplary results indicate large-scale modifications of the River Elbe mainly caused by river engineering structures built until the end of the 19th century. They prove both relevance and quality of the reconstructed geodata. The generated vector data are freely available and can be accessed through the River Hydrology Software FLYS of the German Federal Institute of Hydrology (BfG).