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Messdaten
Open Data

Salzflüsse im Weserästuar 2019/2020
Aktualität der Daten: 15.05.2019 bis 28.04.2020

Dieser Datensatz umfasst Monitoringdaten und Modellergebnisse (Hydronumerisches Modell) für das Weserästuar, Nordsee. Die Daten wurden für quantitative Analysen in dem Manuskript „Surges control Salt Flux Variability in a partially-mixed Estuary“ verwendet, das im Journal of Geophysical Research: Oceans zur Veröffentlichung eingereicht wurde. Die Modellergebnisse, wie im Manuskript beschrieben, umfassen Salzflüsse, die aus den simulierten Strömungsgeschwindigkeiten und Salzgehalten abgeleitet wurden. Die vier Salzflusskomponenten [kg s-1] enthalten ein barotrope Komponente (barotropic flux, Fbt), Tidal Pumping (tidal oscillatory salt flux, Fto), den Beitrag durch die ästuarine Austauschströmung (exchange flow contribution, Fex) und eine weitere Komponente, die durch intratidal veränderliche Scherraten (tidal oscillatory shear, Ftos) bestimmt wird. Die Salzflüsse wurden jeweils, entlang der Zeitreihe, für die Dauer eines Tidetages bestimmt. Jeder Schritt beginnt mit einem Stauwasser. Die zeitliche Auflösung beträgt daher eine Halbtide. Die Zeitreihe umfasst ein hydrologisches Jahr. Die Auflösung entlang des Ästuars beträgt 1 km. Zusätzlich zu den Salzflüssen wurden fünf weitere Parameter abgeleitet: die Tideasymmetrie (Strömungsgeschwindigkeit), der gezeitengemittelte Salzgehalt, der Tidenhub [m] sowie die gezeitengemittelte Schichtung (potenzielle Energieanomalie) [J m-3]. Diese Parameter legen auf dem Gitter der Salzflusskomponenten vor. Die Salzintrusion ist in Flusskilometern angegeben und entspricht der Lage der Isohaline der Salinität von 2 PSU (gezeitengemittelt, bestimmt aus Modellergebnissen). Die übrigen Parameter im Datensatz wurden aus Monitoringdaten ermittelt. Hierzu zählen Zeitreihen der Windkomponente des Wasserstands [m], der Windgeschwindigkeit [m s-1] sowie der Windrichtung [°], abgeleitet von Messungen am Leuchtturm Alte Weser. Die spezifischen Methoden für jeden Monitoringparameter sind im Manuskript beschrieben. Dazu kommt noch der Abfluss (Intschede) [m3 s-1]. Alle Daten liegen als selbsterklärende Textdateien mit Kopfzeile vor.

This dataset contains monitoring data and numerical model results for the Weser estuary, North Sea, used for quantitative analyses in the paper “Surges control Salt Flux Variability in a partially-mixed Estuary”, which was submitted to the Journal of Geophysical Research: Oceans. Model results comprise salt fluxes, derived from simulated velocity and salinity, as described in the paper. The four salt flux contributions [kg s-1] are the barotropic flux (Fbt), the tidal oscillatory salt flux (Fto), the exchange flow contribution (Fex) and the flux due to tidal oscillatory shear (Ftos). Salt fluxes were determined for the duration of one tidal day, moving stepwise through the timeseries. Each step starts with one slack water. Therefore, the temporal resolution is one value per tidal phase, as described in detail in the manuscript. The time series covers one hydrological year. The along-channel resolution is 1 km. Five additional parameters are derived from model results: the tidal velocity asymmetry, tidally averaged salinity, tidal range [m], and tidally averaged stratification (potential energy anomaly [J m-3]), all stored on the same spatiotemporal grid as the salt flux contributions. The salt intrusion is obtained from subtidal salinity using the location of the isohaline 2 (PSU). The salt intrusion is stored in terms of river km. The remaining parameters in the dataset are derived from monitoring data. These are time series of discharge [m3 s-1], surge [m], tidal range [m], wind speed [m s-1] and wind direction [°], all provided on the same temporal grid as the salt fluxes. The specific methods are described in the paper, for each of the monitoring parameters. All data are stored as self-explanatory, character-delimited text files with header lines.

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Geodatensatz
Open Data

SMMS: Stratigraphie (1990, 2000, 2010, 2020)
Aktualität der Daten: 01.07.1990 bis 01.07.2020

Definition:
“Stratigraphie” bezeichnet im Rahmen dieses Projektes die physikalischen Eigenschaften des Gewässergrunds über die Tiefe, die durch die Korngröße, -verteilung und -lagerung vorliegen. Gewässer in diesem Zusammenhang sind Meere, Flüsse oder geschlossene Binnengewässer. Im Rahmen des Projektes SMMS handelt es sich bei stratigraphischen Datensätzen um solche, die den sedimentologischen Gewässergrundaufbau in der Deutschen Bucht inklusive der Mündungsbereiche der Ästuare Ems, Weser und Elbe darstellen. Durch morphologische Aktivitäten des Gewässerbodens ist ein solches stratigraphisches Modell stets nur für einen gewissen Zeitraum oder Zeitpunkt gültig.

Datenerzeugung:
Die Grundlage für stratigraphische Produkte bilden gerasterte zeitvariante oberflächensedimentologische Modelle, die mithilfe des Funktionalen Bodenmodells, einem datenbasierten hindcast-Simulationsmodell, über räumlich-zeitliche Interpolations- und speziell entwickelte sedientologische Extrapolationsverfahren auf einer Basis von See- und Landvermessungen verschiedenster Datentypen sowie oberflächensedimentologischer Beprobungen erstellt werden. Innerhalb dieser werden für einen Zielzeitpunkt über die zeitvariante Betrachtung Erosionsprozesse simuliert, die so einen Endzustand zu einem Zeitpunkt darstellen. In den Bereichen, in denen die auf diese Weise simulierte Stratigraphie aufgrund der Datenbasis die Modelluntergrenze (etwa die Holozäne Basis) nicht erreicht wird, wird der Freiraum mit interpolierten Sedimentbohrkernen gefüllt. Für die Jahre 1990, 2000, 2010 und 2020 wird jeweils ein gerastertes stratigraphisches Modell mit zusätzlichen bathymetrischen Informationen in 10 m-Auflösung für die Deutsche Bucht erstellt.

Produkt:
Ein gekacheltes 10 m-Raster der Deutschen Bucht jeweils gültig zum 01.07. für das Jahr, wobei an jedem Rasterknoten die Phi-Viertel diskretisierten modellierten Summenlinien in 50 cm tiefenintegrierten aufeinander folgenden Intervallen von der Oberfläche des Jahres bis zur Modelluntergrenze abgelegt sind. Das Produkt wird im CSV-Format zusammen mit einem GeoTiff der sedimentologischen Varianz an jedem Knoten über die Tiefe bereitgestellt.

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Projekt

Wurzeln einer Weidenspreitlage im Testbecken 2021 - Roots of willow bush mattress in a test basin in 2021

Im Jahr 2021 wurde im Versuchsbecken der BAW eine Weidenspreitlage eingebaut. Nach einer 23-wöchigen Wachstumsphase wurden Zugversuche an Einzelwurzeln und Wurzelbündeln und Wurzelaufgrabungen durchgeführt.

In 2021, a willow bush mattress was installed in a test basin. After a 23-week growth phase, tensile tests were carried out on individual roots and root bundles, and roots were excavated.

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Geodatensatz
Open Data

Historical digital terrain model data of the Weser Estuary (HIWEST)
Aktualität der Daten: 01.01.1966 bis 31.12.2002

The Weser estuary at the German North Sea coast serves as a fairway to the harbours of Bremerhaven and Bremen. To ensure safe shipping and navigation, the navigation channel depths are nowadays intensively monitored, and have been so in the past. These are valuable data for consulting and research purposes, and enables investigations leading to a better understanding of hydrodynamics, salt intrusion and morphological processes in the estuary, in the present as well as the past.
For recent years, thanks to modern monitoring techniques and digitalization, measuring data has been compiled to consistent digital terrain models of high quality and accuracy. For time periods before the 1990ies however, measurements were scarcer and the data are available only in form of printed bathymetrical and nautical charts.

The objective of the project “Historical system states of the Weser estuary (HIWEST)” was to:
• digitalize depths measurements starting from 1960,
• georeference the data points and
• process and compile them to digital terrain models that can be used for research and consulting.

The project was led and financed by the Federal Waterways Engineering and Research Institute (BAW). It was supported by the Federal Maritime and Hydrographic Agency (BSH) and by the German Water and Shipping Administration (WSV) who provided printed charts and scanned data sets. The smile consulting GmbH was contracted to process the data and compile digital terrain models.

One of the main challenges of the project was georeferencing. While georeferencing and projecting in the horizontal domain was comparatively straightforward, the transformation of depths below different chart datums to the Germans mean height reference system represented a challenge. This was accomplished by an algorithm considering spatial polygons provided by BSH and further meta information on the different levelling systems.

The accuracy of the data sets differs depending on the quality of the original data. Since the 1990ies, powerful measurement methods such as airborne laser scanning (ALS) and multibeam echo-sounding has led to high resolutions and high data accuracy. In past surveys, the depths were measured in single-beam echo-soundings, often along individual cross sections, and there is no information between these soundings. As a result, the older terrain models are much smoother then the newer ones and contain less detailed information. More technical details can be found in the appendix of the technical report.

The following digital terrain models (DTM, in the following the German abbreviation DGM is used) of the Lower and Outer Weser estuary were made available:
• DGM 1966, marking the situation before deepening the Outer Weser to SKN-12 m
• DGM 1972, marking the situation before deepening the Lower Weser to SKN-9 m
• DGM 1981, marking the situation before extensive river works in the Lower Weser
• DGM 1996, marking the situation before deepening the Outer Weser to SKN-14 m
• DGM 2002, marking the situation after deepening the Outer Weser to SKN-14 m, reference digital terrain model.

The years were chosen so they would represent consistent periods not affected by constructive engineering measures such as channel deepenings, and secondly based on optimal data availability. Each data set however consists not only of data from the respective year, but data had to be added from adjacent years. To close gaps, data from recent surveys were used. The data sets span the whole estuary from the North Sea to the tidal weir in the city of Bremen and are available as 1x1 m raster data sets.

How to cite the HIWEST data:
The data set is only to be quoted together with the Technical Report.

Report:
Bundesanstalt für Wasserbau (2020): Historical digital terrain models of the Weser Estuary (HIWEST). Technical Report B3955.02.04.70168-6. Bundesanstalt für Wasserbau. https://henry.baw.de/handle/20.500.11970/107521

Data set:
Bundesanstalt für Wasserbau (2020): Historical digital terrain model data of the Weser Estuary (HIWEST) [Data set]. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.5200.0001

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Messdaten
Open Data

Ship Wave Measurements in German Coastal Waterways from 1998 to 2022
Aktualität der Daten: 07.11.1998 bis 09.07.2022

This dataset contains in-situ measurements of ship-generated wave heights and currents collected during 14 campaigns from 1998 to 2022 in German coastal waterways. It includes 81,092 filtered datapoints (from an initial 97,877) across 46 measurement stations in 28 cross-sections, with 23 unique locations, some of which were repeated after a certain time. Each wave event is linked to the ship and nautical parameters responsible for its generation. A more detailed metadata description for each campaign is attached to the dataset.

Citation for this data set:
Seemann, A.; Melling, G. (2024): Ship Wave Measurements in German Coastal Waterways from 1998 to 2022 [Data set], DOI: https://doi.org/10.48437/42c292-ebac3d

Data Descriptor Paper:
Seemann, A., Melling, G. Measurement of ship-generated waves in German coastal waterways from 1998–2022. Sci Data 12, 54 (2025). https://doi.org/10.1038/s41597-024-04299-5

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Messdaten
INSPIRE
Open Data

Bathymetrie der Trave, Stand 2023
Aktualität der Daten: 06.03.2023

Die Trave ist ein Fluss, der bei Travemünde in die Ostsee mündet. Er dient als Zufahrt für Seeschiffe zu den Häfen der Hansestadt Lübeck.
Der Datensatz enthält, in 8 Teilgebiete aufgeteilt, ein aus Vermessungsdaten abgeleitetes, hochauflösendes Höhenmodell (Digitales Geländemodell, DGM) des Gewässerbettes der Untertrave von Travemünde bis Lübeck und des anschließenden Nahbereichs der Lübecker Bucht, sowie der Kanaltrave bis Lübeck-Moisling.
Das Geländemodell wurde aus verfügbaren Peildaten (Echolotungen) des Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrographie, des Wasserstraßen- und Schiffahrtsamtes Ostsee und der Lübeck Port Authority nach folgenden Kriterien interpoliert:
- bessere Information ersetzt ggf. Information mit schlechterer räumlicher Auflösung oder Qualität
- neuere Information ersetzt ältere Information gleichwertiger Qualität
Die Daten mit räumlich gröberer Auflösung wurden zunächst chronologisch aufsteigend gerastert und anschließend mittels Triangulation und Glättung interpoliert.
Danach wurden die hochauflösenden, flächendeckenden Datensätze ebenfalls chronologisch aufsteigend aufgeprägt.
Der Zeitraum der eingeflossenen Echolotdaten umfasst die Jahre 1991 bis 2023.

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Simulationsdaten

Data reporting "Validation of Lagrangian particle movement in CFD simulations for the evaluation of passive downstream fish passage"

To validate a numerical method to simulate passive downstream fish passage of fish, the numeri-cal method was compared with laboratory data. The particle movement in a laboratory flume was compared with the particle movement in the numerical model of this flume. The videos of the experiments in the laboratory model and the tracked particle positions of the numerical ex-periments and the laboratory experiments are provided.

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Simulationsdaten
INSPIRE
Open Data

EasyGSH-DB_WAVS: Häufigkeitsverteilungen der signifikanten Wellenhöhe, mittleren Wellenanlaufrichtung und dazugehörige mittlere Peakperiode (1996-2015)
Aktualität der Daten: 01.01.1996 bis 31.12.2015

Die tabellarischen-Dateien (csv-Format) in den jährlichen zip-Archiven enthalten drei Blöcke: Basisinformationen, relative Häufigkeiten der signifikanten Wellenhöhe Hm0 und mittleren Wellenanlaufrichtung Θm sowie der dazugehörigen mittleren Peakperiode Tp. Eine Datei bezieht sich jeweils auf einen Simulationszeitraum von einem Jahr (1.1. – 31.12.) und eine Lokation (Lagebezug: ETRS89 UTM 32N). Die Produkte wurden aus Simulationsergebnissen eines spektralen Seegangsmodells der 3. Generation (SWAN) abgeleitet. Jedes Archiv enthält darüber hinaus eine Datei mit Angabe der Sohlhöhe (Höhenbezug: Meter über Normalhöhenull NHN) aller Produktpunkte, welche die Ableitung der Wassertiefe an der jeweiligen Position ermöglicht. Die Basisinformationen enthalten ergänzende Informationen wie beispielsweise Lage und Bezeichnung der Ausgabelokation, Simulationsjahr, weitere statistische Kenngrößen (Maximum bzw. Mittelwert der signifikanten Wellenhöhe Hm0,max bzw. Hm0,mean) sowie weitere Informationen zu den angegebenen Häufigkeiten der ausgewerteten Datenpunkte (z.B. Anzahl der stündlichen Simulationszeitschritte, Klasseneinteilungen der signifikanten Wellenhöhe als auch mittleren Wellenanlaufrichtung). Die relativen Häufigkeiten der signifikanten Wellenhöhe sind in Klassen mit einer gewählten Klassenbreite von 25 cm und der zugehörigen Wellenanlaufrichtung in Schritten von 22,5° eingeteilt. Die Häufigkeiten wurden auf der Basis von stündlichen Werten für jeweils ein gesamtes Jahr ermittelt. Die absolute Häufigkeit innerhalb einer Klasse kann durch Multiplikation der relativen Häufigkeit mit der Anzahl der verarbeiteten Datenpunkte („valid no. of time steps) berechnet werden. Eine beispielhafte Darstellung der Häufigkeiten der signifikanten Wellenhöhe und mittleren Wellenanlaufrichtung an zwei ausgewählten Lokationen ist dem Vorschaubild zu entnehmen. Ergänzend sind die den Häufigkeiten der signifikanten Wellenhöhe und mittleren Wellenanlauf-richtung zugehörigen mittleren Peakperioden in Sekunden angefügt. Es wurde ein spektrales Seegangsmodell auf der Basis von SWAN sowie unter der Annahme eines räumlich und zeitlich konstanten mittleren Wasserstandes (NHN+0m) und ohne Berücksichtigung von Strömungen erstellt. Das zeitliche Simulations- und Ausgabeintervall beträgt eine Stunde. Die Modellausdehnung und die Diskretisierung (unstrukturiertes Berechnungsgitter) entsprechen den Modellparametern des gekoppelten hydrodynamischen Telemac-Tomawac-Modells, das in EasyGSH zur Validierung der Produktergebnisse im Rahmen eines Multi-Modellansatzes verwendet wurde.

Die erzeugten Daten sind Teil der Seegangsanalysen in EasyGSH-DB mit dem Ziel der Erstellung anwendungsorientierter synoptischer Referenzdaten zur Geomorphologie, Sedimentologie und Hydrodynamik in der Deutschen Bucht für einen referenzierbaren, kontinuierlich aufbereiteten Basisdatensatz von 20 Jahren für die Deutsche Bucht.

English
Download:
The data for download can be found under References ("Weitere Verweise"), where the data can be downloaded directly or via the web page redirection to the EasyGSH-DB portal.

For further information, please refer to the download portal (https://mdi-de.baw.de/easygsh/EasyEN_index.html).

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CSV
Simulationsdaten
INSPIRE
Open Data

EasyGSH-DB: Sedimentologie [csv] (1996, 2006, 2016)
Aktualität der Daten: seit 01.07.2006 , gegenwärtige Aktualität unklar

Masseprozentuale Kornfraktionierung (¼-ϕ-Intervalle)
Definition:
Eine Summenkurve ist eine kontinuierliche, monotone mathematische Funktion, die an jeder Stelle einen Masseanteil für die entsprechende Korngröße darstellt. Um diese Funktion menschenlesbar abspeichern zu können, wird sie in vorgegebenen Intervallen diskretisiert, hier in der ϕ-skalierten Summenkurve in ¼-ϕ-Schritten.

Datenerzeugung:
Die Basis für sedimentologische Auswertungen bilden Oberflächensedimentproben, die im Rahmen des Projektes EasyGSH mittels anisotroper Interpolationsverfahren und unter Berücksichtigung hydrodynamischer Faktoren und Erosions- und Sedimentationsprozesse von Einzelproben verschiedener Jahre auf ein für ein Jahr gültiges Raster interpoliert wurden. An jedem dieser Rasterknoten liegt die Sedimentverteilung daher als Summenkurve vor. Für die Deutsche Bucht liegt dieses Basisprodukt für die Jahre 1996, 2006 und 2016 im 100 m Raster, für die Ausschließliche Wirtschaftszone Deutschlands für das Jahr 1996 im 250 m Raster vor. Aus diesen Summenkurven wird im Wertebereich ϕ = -10 bis ϕ = 10 in ¼-ϕ-Schritten der aufsummierte Masseanteil des jeweiligen Intervalls errechnet und tabellarisch hinterlegt.

Produkt:
100 m Raster der Deutschen Bucht (1996, 2006, 2016) beziehungsweise 250 m Raster der Ausschließlichen Wirtschaftszone (1996), an denen für jeden Rasterknoten folgende Informationen bereitgestellt werden:
• Information zum Datenersteller (durch Interpolation und Rasterung smile consult GmbH)
• Probenbezeichnung (durch Interpolation und Rasterung laufende Nummer)
• Gültigkeitsdatum der Kornverteilung
• Lage der Kornverteilung
• Höhe der Kornverteilung
• Koordinatensystem
• Median-Korndurchmesser d50
• Tabellarische Auflistung der ¼-ϕ-Intervalle mit ihren Masseanteilen

Das Produkt wird im CSV-Format bereitgestellt.

Zitat für diesen Datensatz (Daten DOI):
Sievers, J., Rubel, M., Milbradt, P. (2020): EasyGSH-DB: Themengebiet - Sedimentologie. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.7000.0005

English
Download:
The data for download can be found under References ("Weitere Verweise"), where the data can be downloaded directly or via the web page redirection to the EasyGSH-DB portal.

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Simulationsdaten

Versuchsdokumentation: Variante V2, Strömung und Schwebstoff im Mündungstrichter des ESK in die Elbe

Visualisierung der Strömung und Schwebstoffe im Mündungstrichter durch Einfärben der Strömung

Variante V2, Mittelwasser

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