An automatic monitoring system for groynes on the Elbe by means of terrestial laser scanning

Zur Einfahrt in den Hamburger Hafen werden ca. 120 km des tidebeeinflussten Abschnitts der Elbe, die Unter- und Außenelbe, durchquert. Für den Schutz der Uferzonen sind Buhnen, spezielle Strömungsbauwerke, in den Flusslauf eingebracht. Seit ca. 2001 werden Schäden an den Buhnen festgestellt, die eine regelmäßige und teure Ertüchtigung der Bauwerke erforderlich machen. Die Ursache scheint in der erhöhten Elbbefahrung von immer größeren Schiffen gefunden zu sein. Die Schiffe verursachen bei der Durchquerung des Elbabschnittes starke langperiodische Wellenbelastungen, die sowohl Buhnen erodieren lassen, als auch zu Durchbrüchen führen. Im Unterelbeabschnitt Juelssand wird im Rahmen eines Naturversuchs der Bundesanstalt für Wasserbau und des Wasserstraßen- und Schifffahrtsamtes Hamburg die Stabilität unterschiedlicher Bauformen und -weisen erprobt, um eine probabilistische Bemessung der Deckwerke zu ermöglichen. Die Dokumentation der Veränderungen erfolgt durch geodätisches Monitoring, welches in Kooperation mit der HafenCity Universität Hamburg entwickelt und ausgeführt wird. Gekapselt in ein schützendes Gehäuse werden Laserscans der Buhnenoberfläche jeweils bei Niedrigwasser vollautomatisch durchgeführt. Mit zwei identischen Messsystemen werden jeweils von einer 12 m hohen Messplattform Daten von zwei Buhnen erfasst. Durch einen 3D-Vergleich zu der Nullepoche werden die aufgetretenen Deformationen beschrieben. Ein Zusammenhang zwischen den verursachten Schäden und einzelnen Schiffspassagen kann hergestellt werden. Dafür werden wichtige Parameter zu den vorbeifahrenden Schiffen vom Automatischen Informationssystem (AIS) geliefert, während die schiffsinduzierten langperiodischen Wellenbelastungen mit Hilfe von in der Buhne verteilten Drucksonden gemessen werden.