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Wenn es um Wasserstände in Karten und in der Realität geht, muss man zunächst einige Begriffe klären:
Das Normalnull (beziehungsweise seit 1993 das Normalhöhennull) ist die Bezugsfläche, auf die sich die Angaben nach „Höhe über dem Meeresspiegel“ in Deutschland beziehen. 1954 wurde beschlossen, einen auf europäischer Ebene einheitlichen Bezug zur Höhenmessung zu schaffen. Als Bezugspunkt wurde der Normaal Amsterdam Peil (NAP) festgelegt. Diesen verwendet auch das deutsche Normalhöhennull Höhennetz.
Wassertiefen
Nun beschäftigt uns, wenn wir in einem Boot auf dem Wasser schwimmen, eher die Entfernung zum (Meeres-)Boden unter uns, als die Höhe der Wasseroberfläche in Bezug auf einen festgesetzen Punkt an Land. Und damit es noch etwas interessanter wird, wirken Mond und Sonne auf die großen Wassermassen unserer Erdkugel und erzeugen die Gezeiten. Daher benötigen wir einen definierten Bezugspunkt auf unserer Seekarte zur Ermittlung der tatsächlichen Wassertiefe: das Seekartennull.
In Seekarten wird als Kartennull der niedrigste anzunehmende Wasserstand angesetzt: die Lowest Astronomical Tide (LAT). Somit kann man in der Seekarte ohne Rechnerei ablesen, von welcher Wassertiefe man im ungünstigsten Fall immer noch ausgehen kann.
Niederländische Karten bzw. Tabellen zu Gezeitenangaben beziehen sich aber unter Umständen nicht auf LAT, sondern auf den NAP. Es ist also immer wichtig, auf das Kleingedruckte am Kartenrand zu achten.
In der folgenden Grafik stelle ich den Zusammenhang zwischen den verschiedenen relevanten Angaben her:
Gezeit (Getij)
Rijkswaterstaat stellt die Gezeitentafeln (Getijdentabellen) mit den Angabe zu Hoch- und Niedrigwasser zum Download bereit. Detaillierte Angaben mit interkativer Karte finden sich unter https://waterinfo.rws.nl. Wählt man hier „Astronomisch getij“ aus, so erhält man die Tidenvorhersagen für bestimmte Bezugsorte als Grafik oder Tabelle. Achtung: Die Angaben erfolgen in der Standard-Einstellung bezogen auf NAP. Über den Punkt „Expert“ kann dies auf LAT umgestellt werden.
Da die Wasserhöhe zusätzlich aber auch durch Wind und Luftdruck beeinflusst wird, gibt es die Karte „Waterhoogte“. Sie ist immer auf NAP bezogen. Diese Werte sollten für die kurzfristige Planung berücksichtigt werden, da sich die Wasserstände unter dem Einfluss des Wetters deutlich verändern können.
Diese Information wird auch für eine kleiner Auswahl an Orten als Tabelle bereitgestellt.
Betrachten wir die Angaben von Nes für den 20.05.2024 (eventuell fahre ich diesen Hafen beim geplanten Pfingsttörn an):
Hieraus entnehmen wir:
- HW 0905: 76 cm
- NW 1503: -104 cm
- Bezugspunkt: NAP
Zusätzlich ist hier der Hinweis angegeben „LAT = NAP - 172 cm“. Diese Abweichung zwischen LAT und NAP ist für jeden Bezugsort spezifisch und daher immer getrennt abzulesen.
Haben wir nun eine Karte mit dem LAT als Kartennull und einer angegebenen Kartentiefe von -0,90 m über dem Vaarwater van de Zwarte Haan auf dem Weg nach Nes, so errechnet sich die tatsächliche Wassertiefe wie folgt: Kartentiefe + Höhe der Gezeit + 172 cm. Nicht berücksichtigt sind hier eventuelle Abweichungen aufgrund der Entfernung vom Bezugsort Nes.
- Wassertiefe bei Hochwasser: -90 cm + 76 cm + 172 cm = 158 cm
- Wassertiefe bei Niedrigwasser: -90 cm + (-104 cm) + 172 cm = -24 cm
Berechnung der Gezeit
Wie man sieht, folgt der Verlauf der Tide annähernd einer Sinus-Kurve. Dies ist für fast alle Orte im Bereich der Waddenzee der Fall. Nur Orte, die besondere Strömungen aufweisen (durch Engstellen oder Flussmündungen) weichen von diesem Ideal-Verlauf ab. Daher können wir eine Berechnungsmethode verwenden, die mit dem vereinfachten Modell der Sinuskurve funktioniert. Achtung: Bei abweichenden Tidenkurven funktioniert diese Methode nicht (zuverlässig).
Zwölftelregel
Wie deutlich zu sehen, verläuft der Wasserstand nicht linear. Tatsächlich verteilt sich die Veränderung annähernd wie folgt:
| Stunde nach NW/HW |
Veränderung |
|---|---|
| 1 | 1/12 |
| 2 | 2/12 |
| 3 | 3/12 |
| 4 | 3/12 |
| 5 | 2/12 |
| 6 | 1/12 |
In der Regel liegen zwischen HW und NW nicht exakt 6 Stunden, sondern im Mittel 6 Stunden und 13 Minuten. Dies bedeutet, dass wir diese Ungenauigkeit am Ende durch einen Sicherheitsaufschlag ausgleichen müssen.
Für unser Beispiel Nes gerechnet ergibt sich Folgendes:
- Der Tidenhub beträgt 104 cm + 76 cm = 180 cm
- 180 cm / 12 = 15 cm
| Stunde nach HW | Veränderung | Tidenfall |
|---|---|---|
| 1 | 1 x 15 | 15 cm |
| 2 | 2 x 15 | 45 cm (15 + 30) |
| 3 | 3 x 15 | 90 cm |
| 4 | 3 x 15 | 135 cm |
| 5 | 2 x 15 | 165 cm |
| 6 | 1 x 15 | 180 cm |
Es handelt sich hierbei um die Veränderung der Höhe des Wasserstandes vom Hochwasser aus. Der Tidenfall muss also von der Höhe des Hochwassers abgezogen werden.
Ermitteln wir den Wasserstand für 12:00 Uhr. Dies ist etwa 3h nach Hochwasser. Laut der obigen Tabelle beträgt die Änderung gegenüber dem Hochwasser 90 cm. Somit errechnet sich eine Wassertiefe von 158 cm - 90 cm = 68 cm
Und stimmt die Berechnung auch? Laut RWS ist die Höhe der Gezeit bezogen auf LAT (im Graphen wird fälschlicherweise NAP genannt) mit 163 cm angegeben. Kartentiefe bezogen auf LAT sind -90 cm. Die tatsächliche Wassertiefe beträgt somit laut Vorausberechnung -90 cm + 163 cm = 73 cm
| Methode | Wert |
|---|---|
| Zwölftelregel | 68 cm |
| Vorausberechnung | 73 cm |