Bei diesem Projekt werden mittels GPS-Verortung mit einer Unterwasserkamera die Stellen des Gewässers angefahren, welche sich in den frostreichen Wintern zuvor als durchgängig eisfrei gezeigt haben und bei denen daher am Grund Quellaustritte angenommen werden können. Der Verlauf eines phreatischen Höhlen- od. Kluftsystems könnte bei Erfolg eingegrenzt werden. x
In jedem kälteren Winter mit lang anhaltendem Frost lässt sich beobachten, dass bestimmte Bereiche des Großen Segeberger Sees keine geschlossene Eisdecke ausbilden. Da nach verschiedenen Untersuchungen aufgrund der erhöhten Konzentration von Chlorid, Natrium und Sulfat angenommen werden kann, dass besonders am Grund des Nordbeckens Karstquellen ihre Wässer einspeisen (SEBASTIAN BALDAUF 2008), wurden in den kalten Wintern in 2012+13 die eisfreien Bereiche im nördl. Teil des Sees mittels Kompass-Peilung von je mindestens zwei erhöhten Bezugspunkten aus verortet. Bei den als `Quell a.1` und `Quell a.3` bezeichneten offenen Flächen in der ansonsten fast vollständig geschlossenen Eisdecke handelt es sich um ein und das selbe Loch im Eis, welches im Verlauf des Winters in Richtung Nord wandert. `Quell a.1` ist eingemessen am 25.1. / `Quell a.3` am 13.3.2013. (Die Verortungen entsprechen in etwa denen des Vorjahres). Die vorherrschende Windrichtung über das Jahr ist SW (schwarzer Pfeil), so dass sich im freien Wasserkörper des Sees ein entsprechendes Strömungssystem einstellt, welches unter der weitgehend geschlossenen Eisdecke zunehmend zum erliegen kommt und die angenommene `Fahne` aus aufsteigendem Karstquellwasser im zeitlichen Verlauf immer weniger verzieht. Es gilt also in der Nähe zum verorteten Bereich `Quell a.3` am Grund nach einer Quelle zu suchen.
Bei der als `Quell b` gekennzeichneten, offenen Wasserfläche, die im zeitlichen Verlauf lediglich ihre Größe verringert, jedoch ihre Position nicht wesentlich verändert, handelt es sich vielleicht nur um den Bereich, der aufgrung seines Abstands zum Ufe stets als letztes eine geschlossene Eisdecke ausbildet. Allerdings liegt dieser Bereich direkt auf der sog. Kalkkuhlen-Achse, welche die Erdfallkette Apfelgarten-Kalkhausberg und den Einbruch, den das kleine Bachtal der Rönnau darstellt, verbindet. Auch hier besteht somit für die Verortung einer größeren Quelle oder eines Quellbereiches eine gewisse Wahrscheinlichkeit. Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass am Ostufer auf dieser Strecke oberflächennah Anhydrit ansteht. So wurde mit der Fiskalischen Bohrung II in Ufernähe von 5m bis 97m uG Gips und Anhydrit, darunter Steinsalz gefunden. Dieses Gebiet ist z.Zt. geologisch aktiv. Der unter zu 1: neuer Erdfall am Ostufer gezeigte, 2011 entstandene kleine Erdfall befindet sich inmitten der großen Erdfälle am Kalkhausberg.
Ein weiterer Bereich, der Anomalien in der Eisdecke aufweist, befindet sich nah am nordöstlichen Ufer, Nähe Bootsanleger und Badestelle. Dort sind in den genannten Wintern jeweils auf einer ca. 230m langen, von NW nach SO verlaufenden Linie, clusterförmig ca. zwei Dutzend etwa 1-3m durchmessende dunkle /dünne Stellen im Eis auszumachen gewesen, die ihre Ursache vermutlich auch in aufsteigenden Quellströmungen haben.
Eine Untersuchung des Seegrundes in den o.g. Bereichen mit einer von einem Boot aus geführten Unterwasserkamera befindet sich
in Vorbereitung. / Ein erster Testdurchlauf wurde am 17.6.13 bereits durchgeführt. Die ca. 4Std.
georeferenziertes Filmmaterial vom Grund des Sees wurden ausgewertet, waren bisher jedoch noch ohne "Treffer". Das Material ist aber zumindest zur Vorbereitung eines weiteren Durchlaufes mit
besserem Equipment sehr aufschlussreich./
Legende:
Dreieck` kennzeichnet sowohl nachweisbare als auch vermutete Quellen.
Der schwarze Pfeil zeigt die übers Jahr vorherrschende Windrichtung (SW) an.
Rote Ortsmarke "B" kennzeichnet geologische Bohrung.
Die gelben Linien stellen den Randbereich der Hochlage des Salzstocks dar [nach LBEG Niedersachsen, NIBIS Kartenserver]. Die grüne Linie zeichnet die Hauptstörung des präquartären Untergrundes nach [Karte des präquartären Untegrundes SH 1:200.000]. Die roten Linien markieren die per Google Earth und in den topografischen Karten des `Landwirtschafts- u. Umweltatlas SH` und Gewässertiefen-Karten (LLUR), sowie zahlreich auch vor Ort gefundenen Gelände-Depressionen: Erdfälle, Dolinen, Subrosionszonen (aber auch Sölle, Mergelkuhlen, Schönungsgräben, Regenrückhaltebecken etc.). Mit `Kreis` gekennzeichnet sind sowohl die vom Geologischen Landesamt SH (LLUR) bestätigten als auch die von mir gemutmaßten, großen bis kleinsten Erdfälle u. Dolinen, sowie markante Subrosions-Senken. `Stern` kennzeichnet die prominentesten Geländekuppen, `Pfeil nach unten` die max. Gewässertiefen. Die blaue Linie zeichnet den Verlauf der Trave nach. Die hellblauen Linien stehen für Entwässerungsgräben, Bäche und Kleingewässer. Linien in pink u. violett zeichnen die Ränder von sumpfigen Bereichen nach.
`kl. Kreis mit schw. Punkt` kenzeichnet Auffälligkeiten im Pflanzenwuchs über mind. 2 Jahre (ermittelt durch Vergleich des "historischen" Kartenmaterials von GoogleEarth).
[Höhen bezogen auf NN, Tiefen bezogen auf GOK]
Zu Beginn des Winters, wenn das Dargebot an frei fliessendem Wasser im Boden noch größer ist, findet man am Ostufer weitere Auffälligkeiten in der Eisdecke. Diese Bereiche können aber aus Naturschutzgründen ohne entsprechende Genehmigung in den eisfreien Jahreszeiten nicht überprüft werden.
Die Linien-Strukturen in der Eisdecke, die regelmäßig am Beginn der Frostperiode zu beobachten sind, sollten einer gesonderten Betrachtung unterzogen werden. Möglicherweise zeigen sie Bereiche an, die, solange noch eine gewisse Wärme im Gewässer vorhanden ist, aufgrund vermehrter biologischer Aktivität besonders stark ausgasen. Eine vergleichende Betrachtung dieser Linien über mehrere Jahre könnte interessant sein.
freundlicherweise zur Verfügung gestellt vom
Landesbetrieb für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz Schleswig-Holstein (LKN-SH)
Im Jahre 1990 wurde zur Erstellung der aktuellen Tiefenkarte des LLUR der Große Segeberger Seegrund mittels Echolot (Sonar) in 48 Profilen umfänglich vermessen. Interessanterweise erscheinen in einigen Bereichen unter dem Seegrund noch zwei weitere `Reflektoren`. Für diese unter dem Seegrund angezeigten Linien gibt es grundsätzlich zwei verschiedene Erklärungen.
Ist der Seegrund sehr hart bzw. fest (z.B. Sand, Kies oder Fels) kommt es zu einer starken Reflektion des Schallsignals, welches das Sonar von der Oberfläche aus in Richtung Seegrund abstrahlt hat (-Genau genommen ist es die Größe des Dichteunterschiedes zwischen dem reflektierenden Grund und dem darüber befindlichen Wasserkörper, welche die Stärke der Reflektion bestimmt. Je höher die Differenz der spezifischen Dichten, desto Stärker ist das Echo). Wenn sich der Grund in nicht allzu großer Tiefe unter dem das Sonargerät tragenden Boot befindet, kann die eine Reflektion des nun vom Grund auf den Bootsrumpf treffenden Echos erneut in einer vom Sonar auswertbaren Intensität Richtung Seegrund abgestrahlt werden. Dieser reflektiert den Schall des ursprünglichen Signals nun ein zweites oder in Folge sogar ein drittes mal nach oben, wobei die Laufzeit des Ursprungssignals sich natürlich verdoppelt (oder verdreifacht) hat, was als doppelte (oder dreifache) Tiefe interpretiert wird. Somit sieht man in diesem Fall im Sonarbild den Bodenhorizont mehrfach. Man erkennt dies an der Verdopplung (oder Verdreifachung) des jeweiligen Abstandes des Horizontes zur Wasseroberfläche. Auch sind die jeweiligen Richtungsverläufe der übereinander liegenden Horizonte nach oben und unten punktgenau identisch, wobei sich die Abstände zueinander mit zunehmender Tiefe natürlich vergrößern.
Die zweite Erklärung:
Die weiteren Horizonte unter dem Seegrund sind durch Dichteunterschiede des Untergrundes bedingt. Zum Beispiel liegt unter einer weicheren Sedimentschicht, welche vielleicht aus unverdichtetem Faulschlamm (Sapropel) besteht, ein festerer Grund aus Sand oder Felsgestein.
Die folgende zuvor hier aufgestellte Mutmaßung muss daher wohl revidiert werden:
Aufgrund der an der `Fiskalischen Bohrung II` im Uferbereich der Kalkhausberg-Scholle gewonnenen Daten kann man vielleicht auch hier davon ausgehen, dass es sich bei dem ersten Reflektor unter dem Seegrund jeweils um den Gipshut (im Sinne eines bindigen/ wasserundurchlässigen Gemenges aus Ton und Gips) eines oberflächennah anstehenden Anhydrithärtlings und bei dem noch darunter liegenden Reflektor um den oberen Gipshorizont -vielleicht aber auch schon um den unvergipsten Anhydrit selbst- handelt. Eine genauere Zuordnung an der Untiefe `Steinbank` kann vielleicht erfolgen, wenn das dortige sehr zähe, hellgraue, tonige und kalkhaltige Sediment des Seegrundes quantitativ auf das Vorhandensein von Kalziumsulfat (Gips) untersucht worden ist. ...
Revision:
Es handelt sich also wohl in den Uferbereichen und im Bereich der sog. Barschinsel bzw. Steinbank bei den verdoppelten Bodenhorizonten nicht um angezeigte Dichteunterschiede im Untergrund sondern mit sehr großer Wahrscheinlichkeit um ein aufgrund hoher Bodenhärte und des geringen Abstandes des Bootes zum Seegrund vervielfachtes Echo des eigentlichen Seebodens, wie in der oben vorangegangenen ersten Erklärungsvariante beschrieben. In den hier behandelten Auszügen der im Jahre 1990 noch auf Papierstreifen ausgegebenen Echolot-Diagramme ist daher lediglich der in der Mitte des Bildes "Profil 39 ..." in unmittelbarer Nähe der tiefsten Senke des Seegrundes verzeichnete zweite Horizont als Hinweis auf ein unter dem Seegrund anstehendes, festeres Material zu interpretieren. In einer groß angelegten seismischen Erkundung des Segeberger Sees mit einem Sonar mit größerer Eindringtiefe im Jahr 1980 fand auch PING-HONG TSE in diesem wie in anderen Bereichen die Fortsetzung der am Ostufer bekannten Anhydrithärtlinge unter dem Seegrund (siehe weiter unten).
(5.2.20)
:
Eine erste Untersuchung der oberen 10cm Sediment der Vogelinsel (Steinbank) hat einen Sulfat-Anteil (Gips) von nur etwa 1,4‰ ergeben. Der Gewichtsanteil an Carbonat hingegen beträgt etwa 17% (jeweils enthalten in 64% Feinsand ≤1mm, in 20% feinem Kies >1mm und in 16% Feinsediment ≥5µm).
[Die Neugier verlangt, dass dort mit einem Bohrstock die etwas tiefer liegenden Sedimente ebenfalls beprobt werden! Richtig interessant wird es gemäß dem Sonogramm ja erst ab einer Tiefe von etwas mehr als 1m unter Grund.] Revision! s.o.
Untersuchung Steinbank (Steffens 1810)
Kalkmergel:
bis 31cm Seekreide, Schalenreste, Flintgeröll
bis 36cm Flintgeröll, Kriedestücke
bis 61cm Sand, Flintgeröll
bis 86cm grauerSand, Flintgeröll, Kreidestücke
.
Sonogramme nach Ping-Hong Tse (siehe Lage-Karte weiter unten)
Das Profil aa' entspricht weitestgehend dem oben dargestellten Teil von Profil Nr. 39 des LKN-SH. Es wurde allerdings in genau entgegengesetzter Richtung durchfahren und stellt ebenfalls die steile Erhebung inmitten des Segeberger Sees, die sog. Steinbank, und die tiefste Senke im Nordbecken dar. Auch hier findet sich ein Abschnitt mit einer starken Reflektion unter dem Seegrund in unmittelbarer Nähe zur tiefsten Stelle des Sees. TSE interpretiert diese als Hinweis auf einen vom Ostufer her unter den Seeboden ragenden Anhydrithärtling (siehe Karte ganz unten).
Bei den mehrfach in den Sonogrammen des LKN-SH aus 1990 auftauchenden Lücken war es zunächst unklar, ob es sich tatsächlich um Öffnungen im Seegrund oder vielleicht doch sehr viel wahrscheinlicher um Messfehler handelt. Bei dem hier gezeigten (in der GoogleEarth-Karte oben ist es das obere Profil) ist das Areal jedoch vielversprechend. Inzwischen, nach Vergleich mit zwei weiteren Messungen lässt sich ein Messfehler hier jedoch nahezu sicher ausschließen.
Revision: Bei diesem unbenannten Profil ohne Angabe der Fahrtrichtung wurde von mir offenbar die Orientierung der gefahrenen Sonar-Strecke falsch festgelegt. Wenn man die aufgetragenen Himmelsrichtungen WSW und OSO vertauscht, kommt die hier zunächst gemutmaßte Tiefenanomalie mit den ganz ähnlichen Befunden der unten beschriebenen Untersuchungen zur Deckung. (5.2.20)
Ende 2019 habe ich nun nach langer Vorbereitung das oben geschilderte und in 2012 begonnene Projekt wieder aufgenommen. Zur Erkundung des Seegrundes des Nordbeckens vom Großen Segeberger See wurde die auf dem Foto unten gezeigte Arbeitsplattform zur Montage auf einem Schlauch- oder Ruderboot zusammengestellt. Diverse Vortests lassen mich hoffen, dass es damit möglich sein wird, die Karstquellen am Grund des Segeberger Sees zu finden, zu verorten und auch fotografisch, bzw. filmisch zu dokumentieren. Die Vorbereitungen sind weitestgehend abgeschlossen, jedoch beschäftigen mich gegenwärtig noch einige Vorerkundungen mit einem improvisierten Hilfsmittel (s.u.), zumal meine Anfrage für eine Befahrungserlaubnis bei der Stadt Bad Segeberg zur Zeit noch von der unteren Naturschutzbehörde und wohl auch der unteren Wasserbehörde bearbeitet wird. Sobald also diese administrative Hürde genommen ist, kann es los gehen und ich hoffe noch im Verlauf diesen Jahres einige Erkenntnisse mit der interessierten Leserschaft teilen zu können. Da ich die Erkundungsfahrten unter Beachtung der Vorschriften des Regelbuch für die Benutzung des Großen Segeberger Sees und der zu berücksichtigenden Naturschutzvorschriften geplant habe, gehe ich von einer Gestattung meines Vorhabens aus. Der einzige kniffelige Punkt könnte sein, dass es für das Gelingen meines Vorhabens notwendig sein wird, das Boot während der wenigen geplanten Einsätze mit einem 400 Watt starken, emissionsfreien Elektromotor anzutreiben, was auf dem Großen Segeberger See eigentlich nicht gestattet ist. Es wird jetzt also in mehrfacher Hinsicht spannend...
Die Wartezeit überbrückend nutze ich derzeit eine ferngelenkte "Sonar-Drohne" um einige damit erreichbare Areale des Sees mittels Echolot zu erkunden. Dazu wurde ein sog. Baitboat (Köderboot) umgebaut, welches normalerweise Angler benutzen um Köderfutter ferngesteuert an einer vom Ufer aus schwer oder nicht erreichbaren Stelle eines Gewässers auszubringen. Da die Funkfernsteuerung eines solchen Bootes eine vergleichsweise große Reichweite hat (angeblich bis 500 m) und es in der Lage ist eine Last bis 1,5 kg zu transportieren, ist es möglich ein kleines mobiles Sonargerät samt dem die Sonar- und GPS-Daten mittels WLAN per App aufzeichnenden Handy und ein weiteres GPS-Gerät zu Referenzzwecken über den See und über die interessanten Bereiche des Gewässergrundes zu fahren.
verwendete Technik:
Köderboot: Flytec 2011-5 RC & Fernsteuerung
Fischfinder-Sonar: Deeper Smart Sonar PRO+ (Einstellung: 290 kHz, 15° Sendekegel)
Handy: Sony Xperia M4 mit App "Deeper Smart Sonar" & 600mAh-Powerbank
Referenz-GPS: Garmin eTrex 10 (Einstellung: Track-Aufzeichnungsart Zeit, alle 3 Sekunden)
Gehäuse: Lomo Dry Box 19 - Midi
Eine äußerst interessante Struktur wurde bei einem dieser Einsätze bereits gefunden. Die Verortung ist in diesem Fall bis auf 2 m genau. Es sollte daher möglich sein, diesen Punkt am Gewässergrund wieder zu finden, um dort das oben vorgestellte Kamerasystem vom Boot aus zum Einsatz zu bringen. Die folgende Slideshow zeigt das Ergebnis nebst vorläufiger Auswertung. Möglicherweise korrespondiert diese Struktur mit der Tiefenanomalie bei 11,2 m in dem oben gezeigten unnummerierten Tiefenprofil am Ende der vorangegangenen Abhandlung. Da dieses Profil in dem Befahrungsplan der Untersuchung von 1990 nicht nummeriert und vor allem die Fahrtrichtung nicht angegeben ist, scheint es mir inzwischen durchaus wahrscheinlich, dass ich in meiner Darstellung oben die Himmelsrichtung genau falsch herum gesetzt habe. Somit hätte ich diese Struktur gefunden und als Tiefenanomalie bestätigt. Dort, wo ich in meiner GoogleEarth-Karte weiter nach WSW den kleinen schwarzen Strich zur Markierung dieser Stelle gesetzt hatte, war der Seegrund tatsächlich entsprechend unauffällig.
Eine weitere Bestätigung des obigen Befundes findet sich im Teil 1 der Diplomarbeit von PING-HONG TSE (China) aus dem Jahr 1983 ("Segeberger See und Wardersee - Eine vergleichende geologische, hydrochemische, sedimentologische und geochemische Untersuchung" vorgelegt dem Fachbereich für Geowissenschaften der Universität Hamburg). Ein Teil seiner Arbeit beinhaltet groß angelegte seismische Untersuchungen der beiden in seiner Arbeit behandelten Gewässer. Es wurden im Verlaufe des Jahres 1980 dazu etwa 50 seismische Profile mit einem sog. Pinger System (Foto unten rechts) auf dem Großen Segeberger See erhoben. Auf die Lücke im Seeboden im Profil cc', welches eines von vier ist, die er in seiner Arbeit ausführlicher beschreibt, geht TSE mit keinem Wort ein. Allerdings ist dieses Phänomen (eine Spalte?) in seiner Karte "Sedimentstrukturen des Großen Segeberger Sees" (s.u.) als Struktur auf einer Strecke von etwa 320 m eingezeichnet und mit Symbolen in Form des gekippten Buchstaben T markiert und das gleiche findet man auch nochmal in der östlichen Spitze des Südbeckens. Die von TSE behandelte Fragestellung war zumindest in Teil 1 seiner Diplomarbeit eine gänzlich andere, als es hier der Fall ist. Diese Lücke im Boden-Echo liegt auch hier wieder genau in dem Bereich, in welchem das Sonarbild des LKN-SH von 1990 (s.o.) und meine Erkundung mit dem Fischfinder-Sonar ebenfalls eine solche Unterbrechung im Seegrund zeigen.
Abbildung 10 Abbildung 11
(5.2. & 8.2.20)
Wenn die Tiefenanomalien der drei oben besprochenen Sonogramme so genau, wie es irgendwie geht, in Google Earth aufgetragen werden, ergibt sich das obige Bild. Für die geometrische Verortung dieses mutmaßlichen Loches im Seegrund wurde bei den beiden vorangegangenen Sonogrammen von TSE und dem LKN-SH eine Fahrt mit gleichbleibender Geschwindigkeit angenommen. Man muss bedenken, dass es bis 1995 (außer für militärische Anwendungen) noch keine Satellitennavigation gab. Nun wurde bei der Vermessung des Sees 1990 vom LKN jedoch Theodoliten verwendet, mit denen vom Ufer aus mit Hilfe von zuvor eingemessenen Referenzpunkten die jeweiligen Profilstrecken überwacht und dokumentiert wurden. Wie TSE 1980 beim Kartografieren vorgegangen ist, wird in seiner Arbeit leider nicht näher erläutert und man kann hier nur mutmaßen. Während jedoch im zugehörigen Kartenwerk beim LKN jeder von den hunderten Messpunkten und dutzenden Messstrecken explizit und nachvollziehbar dokumentiert worden ist, finden wir bei TSE lediglich eine Skizze, welche die einzelnen Profile nur grob verortet. So ist mit einiger Wahrscheinlichkeit davon auszugehen, dass der mit A gekennzeichnete Bereich in Wirklichkeit irgendwo überlappend mit den Bereichen B oder C oder dazwischen zu finden ist. Auf jeden Fall haben wir jetzt hier drei voneinander unabhängige Untersuchungen, die auch noch Jahrzehnte auseinander liegen, und allesamt auf ein und das selbe Phänomen hinweisen: Eine bis zu 5 m breite und vermutlich weit mehr als 20 m lange Spalte im Seegrund. Ob diese, wie geplant, per Unterwasserkamera einsehbar ist und die intensiven Regenfälle der vergangenen Wochen und Monate (274 L seit Jahresbeginn) die Karstquellen am Seegrund zum Sprudeln gebracht haben oder ob diese Bereiche mit undurchsichtigen Seesedimenten wie z.B. weichem Schlick gefüllt sind, werden die nächsten Tage und Wochen zeigen, denn die Wasserbehördliche Genehmigung und die Naturschutzrechtliche Befreiung zur Befahrung zum Zweck meiner Untersuchung sind inzwischen erteilt.
(29.3.2020)
Die Arbeit von PING-HONG TSE ist mir erst jüngst zu Händen gekommen. Ein besonderes Augenmerk wird bei weiteren Untersuchungen wohl auch auf die in dieser Karte gezeigten Verortungen der dort vermuteten Anhydrithärtlinge unter dem Seegrund gelegt werden: