Alles fließt
Für den Doktoranden Daniel Hesse gilt das im doppelten Sinne. Als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit arbeitet er an praxisbezogenen Wasserbau-Projekten. Mit seiner Dissertation geht er in die Tiefe, beschäftigt sich mit dem Sandtrans- port in Flüssen. Ein Thema, das künftig an Relevanz gewinnen könnte, wenn Extreme wie Hoch- und Niedrigwasser auch in unseren Breiten durch den Klimawandel häufiger auftreten.
Text: Manuela Bock
Es gibt Tage, die man nicht vergisst. Für Daniel Hesse gehört der 21. Juni 2021 dazu. Mit der Verleihung des Promotionsrechtes eröffneten sich nicht nur für die Hochschule neue Möglichkeiten. Auch der Ingenieur konnte damit ohne Umwege zu neuen Ufern aufbrechen. „Das war ein wichtiger Schritt“, sagt er und bezieht diesen Satz zunächst auf die Einrichtung, in der er vor 15 Jahren angefangen hat, im Bachelor-Studiengang Wasserwirtschaft zu studieren: „Hier arbeiten sehr viele forschungsstarke Professoren und Professorinnen mit tollen wissenschaftlichen Teams an wichtigen Projekten, es ist fantastisch, dass wir jetzt ein Promotionszentrum haben.“ Für ihn markiert die Möglichkeit, „an seiner Hochschule“ seinen Doktor zu machen, einen „wichtigen Meilenstein“ seiner wissenschaftlichen Laufbahn. Die begann damit, dass sich der Niedersachse nach dem Abitur für den Hochschulstandort Magdeburg mit den ausgeprägten technischen Studiengängen entschied, unter anderem, „weil hier der Umweltgedanke als essenzielles Zukunftsthema eine Rolle spielt.“
Abgetaucht in die Materie
Ein Thema hatte es dem Jung-Studenten besonders angetan. „Ich fand die Vorlesungen zum Sedimenttransport bei Prof. Ettmer spannend“, erinnert sich der 39-Jährige, „es faszinierte mich, dass man diesen Prozess berechnen kann.“ Er tauchte tief in die Materie ein. Seine Masterarbeit drehte sich darum, wie man die von einem Fluss transportierten Sedimentmengen genau einschätzen kann, aber auch, welche Grenzen die bestehenden Berechnungsverfahren aufwiesen. Als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit betreut Daniel Hesse heute zahlreiche Projekte der angewandten Forschung und kann dabei bei Ausstattung und Expertise aus dem Vollen schöpfen. In zwei Laboren simuliert das Team in Anlagen, was sich in Flüssen physikalisch abspielt. Mit Prof. Dr.-Ing. Bernd Ettmer hat der Wasserbauingenieur einen versierten Wissenschaftler auf dem Gebiet „Hydraulik und Sedimentbewegung in Flüssen“ an seiner Seite. Er bestärkte ihn vor Jahren auch darin, eine Dissertation zu verfassen, die sich der Prognose von Sedimenttransporten in sandgeprägten Flüssen widmet. Prof. Ettmer ist Leiter des neuen Promotionszentrums „Umwelt und Technik“ und einer von zwölf Professor:innen des Zentrums, die Promotionsverfahren begleiten: „Für uns ist das ein weiterer Schritt, der unseren Standort deutlich attraktiver macht.“
Hochwasser als unerwünschte Folgen der Ablagerung
Der Wasserbauingenieur Daniel Hesse setzt sich seit 2015 intensiv mit seinem Promotionsthema auseinander, führt Messungen in der Natur und im Labor durch, watet durchs Wasser, wertet Daten aus, vergleicht Drohnenbilder und simuliert Prozesse mit mehrdimensionalen numerischen Computermodellen. Womit er sich im Kern beschäftigt, erklärt er gern am Beispiel der Elbe und Alten Elbe in Magdeburg. Nur einen Katzensprung entfernt fließt der Strom in Campusnähe und steht exemplarisch dafür, was auch für andere Flüsse gilt. „Wenn das Wasser die Elbe hinabfließt, bringt sie Sande und Kiese mit“, erklärt Daniel Hesse. „In großen Flüssen wie der Elbe können in einigen Bereichen mitunter mehrere hunderttausend Tonnen Sedimente im Jahr verfrachtet werden, was umgerechnet mehreren tausend Lkw-Ladungen entspricht. Wenn wir den Fluss verändern, beeinflussen wir diesen Transport.“ Wie unerwünschte Folgen aussehen können, sieht Daniel Hesse, wenn er Satellitenbilder der Alten Elbe aus mehreren Zeiträumen vergleicht: Zu sehen sind wachsende Sedimentmengen, die der Hauptstrom eingespült hat. Der Grund: „Das Wasser mit dem Sediment kann hier nicht mehr gut abfließen.“ Problematisch werde das, wenn die Elbe einen erhöhten Pegel hat. Seine Doktorarbeit soll deutlich machen, „dass wir sehr genaue Kenntnisse und Berechnungen zu den transportierten Sandmengen benötigen, um uns für Hochwasser zu wappnen und auf Niedrigwasser vorbereitet zu sein.“
Neues zu entdecken, treibt ihn an
Das Thema „Sedimente in Flüssen“ beschäftigt Forscher:innen schon seit weit über 100 Jahren. Seither hat sich viel getan. Daniel Hesse beschreibt den Fortschritt der Forschung im Laufe der Zeit als „Wellenbewegung“. Seit einigen Jahren geht diese Bewegung dank modernster Technik steil nach oben. „Dank der modernen Messtechnik können wir heute deutlich detaillierter die physikalischen Prozesse untersuchen. Es gibt viel Neues zu entdecken“, sagt er. Das treibe ihn an – auch bei anderen wasserbaulichen Themen. Die Ergebnisse seiner Forschungen fließen oft direkt in die Praxis, honoriert wurden sie 2020 beim hochschuleigenen Forschungspreis mit einer Auszeichnung als Nachwuchswissenschaftler. Nun möchte er als einer der ersten Promovierenden der Hochschule seine Doktorarbeit abschließen und „einen Beitrag leisten, im Bereich seines Arbeitsfeldes Prognosen zu verbessern“. Seit er mit der Arbeit begonnen hat, ist viel Wasser die Elbe hinuntergeflossen. Der Abschluss wird ein weiterer Meilenstein für ihn sein. Ein Ende markiert er jedoch nicht. „Das Thema wird uns immer begleiten“, sagt Daniel Hesse, „in jede wasserbauliche Maßnahme sollten neueste Erkenntnisse einfließen.“ So bleibt alles im Fluss.
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