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Mäander-Simulation

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Ein Fluss schlängelt sich im Zeitraffer über eine flache Talaue. Am Prallhang wird das Ufer abgetragen, am Gleithang wächst eine Sandbank, bis ein Durchbruch eine Schlinge abschneidet und ein Altarm zurückbleibt. Querprofil mit Sekundärströmung, Erodierbarkeit, Talgefälle und Uferschutz sind einstellbar.

Wie Mäander entstehen

In einer Flussbiegung drückt die Fliehkraft das Oberflächenwasser nach außen, am Grund strömt es nach innen zurück. Mit der Hauptströmung ergibt das eine schraubenförmige Sekundärströmung. Außen ist der Fluss tief und schnell und trägt das Ufer ab, das ist der Prallhang. Innen lagert sich Sand ab und es wächst eine Sandbank, der Gleithang. So wandert jede Schlinge seitwärts und talabwärts, bis sich zwei Außenkurven berühren und der Fluss beim Mäanderdurchbruch die Abkürzung nimmt. Die abgeschnittene Schlinge bleibt als Altarm zurück.

Was die Simulation zeigt

Die 3D-Szene zeigt einen Fluss auf einer flachen, gleichförmigen Talaue im Zeitraffer. Aus kleinen Unregelmäßigkeiten wachsen Schlingen, Durchbrüche schneiden sie ab, feine Linien halten frühere Läufe und Mäanderrücken fest. Ein Klick auf den Fluss öffnet das Querprofil mit Sekundärströmung, Krümmungsradius und seitlicher Wanderung pro Jahr. Angezeigt werden Modelljahre, Sinuosität und Zahl der Durchbrüche. Das Modell folgt Ikeda, Parker und Sawai sowie Howard und Knutson und ist ein Lehrmodell.

Selbst ausprobieren

Erhöhe die Erodierbarkeit der Ufer oder das Talgefälle und beobachte, wie schnell sich die Schlingen ausbilden. Klicke auf eine Biegung und vergleiche ihr Querprofil mit dem eines Übergangs zwischen zwei Bögen. Setze eine Steinschüttung als Uferschutz: Dort stoppt die Seitenerosion, die Wanderung verlagert sich auf ungeschützte Abschnitte. „Neuer Zufall“ startet einen neuen Lauf mit anderer Anfangsstörung.

Häufige Fragen

Was ist der Unterschied zwischen Prallhang und Gleithang?
Der Prallhang liegt an der Außenseite einer Flussbiegung, wo das Wasser schnell und tief fließt und das Ufer abträgt; er ist meist steil. Der Gleithang liegt an der Innenseite, wo die Strömung schwächer ist und Sand und Kies abgelagert werden; er fällt flach ab. Zusammen sorgen beide dafür, dass die Biegung seitlich wandert.
Wie entsteht ein Altarm?
Wandern zwei Schlingen aufeinander zu, wird der Landstreifen zwischen ihnen, der Mäanderhals, immer schmaler. Bricht der Fluss dort durch, nimmt er den kürzeren Weg, und die abgeschnittene Schlinge bleibt als Altarm liegen. Ihre Enden verlanden, das stehende Gewässer wird über lange Zeit zu Sumpf und Aue.
Was ist die Sinuosität eines Flusses?
Die Sinuosität ist das Verhältnis der Flusslänge zur Länge des Tals, also der Luftlinie entlang der Talachse. Ein gerader Fluss hat den Wert 1, als mäandrierend gelten Flüsse etwa ab 1,5. Je stärker sich der Lauf schlängelt, desto geringer ist bei gleichem Talgefälle das Gefälle des Flusses selbst.
Was kann ich in der Mäander-Simulation einstellen?
Du steuerst Zeitraffer, Erodierbarkeit der Ufer, Talgefälle und die Größe der Startstörung und kannst Uferschutz setzen und wieder entfernen. Ein Klick auf den Fluss zeigt das Querprofil an dieser Stelle. Die Zeitachse ist nur als Größenordnung zu lesen.

Fach: Geographie & Erdkunde

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