12 
ablandigen Winden (die Windrose wird halbiert) und bei den quasistündlichen Zeitpunkten 
(Anhang). In Gleichung [2.1] steckt die empirisch gefundene Beziehung, daß die meisten 
meteorologischen Größen ihren größten Einfluß auf denjenigen Stau haben, der ihnen 
ungefähr drei Stunden später folgt (ein Zeitversatz zwischen drei und vier Stunden). In [2.1] 
steckt zwar der lokale Einfluß des Luftdrucks, aber die luftdruckbedingten Fernwellen sind 
damit noch nicht erfaßt (Kap.2.1.7). Außerdem werden zeitlich zurückliegende Werte des 
Staus selbst nicht berücksichtigt (Kap.2.2.5). Mit dem Gesamtansatz war das ursprünglich 
gesteckte Ziel, die gesamte Gezeitenkurve ausreichend genau darzustellen, nicht nur erreicht, 
sondern sogar überschritten worden. Denn nun konnten nicht nur die astronomisch bedingten, 
sondern auch die meteorologisch bedingten Wasserstandsänderungen, d.h. der Stau, mit (für 
damalige Verhältnisse) ausreichender Genauigkeit dargestellt werden. Der Begriff "Gesamt 
ansatz" wird ab jetzt für den weiteren Verlauf der Arbeit nur noch auf Gleichung [2.1] 
bezogen. 
Über viele Messungen gemittelt macht der Anteil des Staus am gesamten Wasserstand nur 
etwa 10 % aus. D.h. bei einem mittleren Tidenhub (definiert als mittleres Hochwasser minus 
mittleres Niedrigwasser [Jensen et al. 93]) von ungefähr 3 m beträgt der mittlere Windstau 
ungefähr 30 cm. Aber aufgrund seiner chaotischen, d.h. aperiodischen und ereignisorientierten 
Natur ist der Stau sehr schwierig vorherzusagen. Chaotisch heißt, daß das zugrunde liegende 
dynamische System zwar deterministisch ist, sich aber seine Trajektorien niemals wiederho 
len. Das äußert sich in einem Frequenzspektrum, das bei allen Wellenlängen Energien 
aufweist (Breitbandspektrum) [Elsner 91] (Kap.4.2). 
Die Vorhersagefähigkeit des statistischen Verfahrens hängt aber im wesentlichen von der 
Genauigkeit der meteorologischen Prognose ab, die vom Seewetteramt (SWA) in Hamburg 
erstellt wird (Kap.5.4). Außerdem können die ermittelten Koeffizienten zeitlichen Änderungen 
unterworfen sein, die auf natürliche oder künstliche Veränderungen der Gewässerbecken 
zurückzuführen sind. Für Hamburg beispielsweise wirkt sich jede Baggerung auf der Elbe 
aus. Baggerungen werden vorgenommen, um die Fahrrinne freizuhalten, die morphologischen 
Änderungen unterworfen ist. Die Elbe wurde aber auch immer wieder vertieft, um mit der 
Entwicklung des Schiffbaus hin zu größeren und damit tiefergehenden Schiffen Schritt zu 
halten. Zum Vergleich: 1897 bis 1904 wurde eine erste Fahrwasservertiefung auf 7 m vor 
genommen und zuletzt 1974 bis 1978 auf 13,5 m [Stengel 94]. Zur weiteren Erhöhung der 
Vorhersagequalität sind zusätzlich Vereinbarungen mit den entsprechenden Diensten anderer 
Nordseeanliegerstaaten getroffen worden, die einen unmittelbaren Daten- und Informations 
austausch ermöglichen. Darüber hinaus sind weitere Verfahren erforderlich, die nach anderen 
Prinzipien funktionieren als das statistisch-empirische Modell, um dem Wasserstandsvorher 
sagedienst voneinander unabhängige Verfahren an die Hand zu liefern. 
2.1.5. Die hydrodynamisch-numerischen Verfahren 
Ein weiteres Verfahren, das am BSH u.a. für die Wasserstands Vorhersage mit verwendet 
wird, beruht auf einem System hydrodynamisch-numerischer Modelle. Das Modellsystem 
wird seit Beginn der 80er Jahre im BSH betrieben. Es besteht aus einem Programmpaket zur 
Berechnung der Strömungen und Wasserstände in der Nord- und Ostsee (Strömungsmodell) 
und einem Programmpaket zur Berechnung der Drift und Ausbreitung von Stoffen (Öl, 
Chemikalien und treibende Gegenstände) (Ausbreitungsmodell) [Soetje et al. 83], [Dick et al. 
90]. Auf der Grundlage von meteorologischen Prognosen des aerodynamisch-numerischen