Diese Frage stand im Mittelpunkt einer ganz besonderen Messkampagne an der Eider bei Tönning. Drei Landesämter – aus Mecklenburg-Vorpommern, Sachsen-Anhalt und Schleswig-Holstein – arbeiteten Hand in Hand, um genau das herauszufinden. Ziel war es dabei, den Höhenunterschied zwischen zwei amtlichen Festpunkten zuverlässig zu bestimmen. Doch über Wasser lässt sich bekanntlich keine Messlatte aufstellen. Also braucht es andere Wege, um das Ziel zu erreichen. Wie sich herausstellt sind diese präzise, anspruchsvoll und technisch spannend. Aber eins nach dem anderen.
Ein Stromübergang beschreibt die Übertragung von Höheninformationen über ein Gewässer. Auf dem Land erfolgt so etwas normalerweise mit einer Nivellierlatte – über einem Fluss funktioniert das jedoch nicht. Deshalb kamen an der Eider besondere Messmethoden zum Einsatz.
Damit spätere Wiederholungsmessungen möglich sind, wurde der südliche Messpunkt dauerhaft mit einem Rammstab markiert, der nördliche vorübergehend auf die gleiche Weise eingerichtet.
Um die etwa 500 Meter breite Eider zu überbrücken, wurden drei Verfahren parallel eingesetzt. Jedes hat seine Stärken, jede Methode liefert Einblicke in Genauigkeit und Praxis.
Zum Einsatz kam bei dieser Methode ein spezielles Präzisionsnivelliergerät, das Carl Zeiss Jena Ni002A. Mit starker Optik (50-fache Vergrößerung) und drehbarem Kompensator liefert es nach einer Mittlung der Ergebnisse aus zwei Ablesungen einen nahezu absoluten Horizont. Der Rückblick wird dabei direkt an der Nivellierlatte abgelesen. Beim Vorblick über eine Zieltafel auf der gegenüberliegenden Seite kommen die Anweisungen per Telefon an den Messgehilfen oder die Messgehilfin.
Im zweiten Messverfahren arbeitete das Team mit dem Leica Nova TS60, einem Präzisionstachymeter mit einer Winkelgenauigkeit von 0,5". Schon kleinste Messfehler wirken sich direkt aus, weshalb Gerätehöhe und Prismenhöhe millimetergenau bestimmt werden mussten. Gemessen wurde mit einer aktiven ATR (einer automatischen Zielerkennung) ebenfalls in zwei Lagen. Das eingesetzte Gerät zählt zu den genausten Totalstationen auf dem Markt und ist deshalb ideal für große Distanzen, jedoch sensibel gegenüber Umgebung und Aufstellung.
Bei der Ermittlung des Höhenunterschieds kam auch die Satellitenpositionierung (GNSS) zum Einsatz. Dabei empfingen zwei kalibrierte Antennen des Typs Leica AR25.R4 gleichzeitig die vom Satelliten gesendeten Daten. Aus den differenziellen Daten dieses Verfahrens ergibt sich ein nahezu unverfälschter Vektor zwischen den Antennen. Zu beachten ist dabei, dass die Höhenmessung noch von der Modellfläche des Satellitenbezugssystems in das amtliche Höhensystem transformiert werden muss. Der Vorteil hierbei: Es ist keine Sichtverbindung nötig – dafür eine freie Sicht zum Himmel. Für die höchste Genauigkeit wurden die Antennen nach Norden ausgerichtet und die Messsysteme am Folgetag getauscht, um systematische Einflüsse auszuschließen.
Für optische Messungen ist eine ruhige Luftschichtung entscheidend. Darum wurde für dieses Vorhaben im November gemessen – denn dann ist es in Schleswig-Holstein in der Regel kühl und bedeckt, zudem gibt es nur wenig Flimmern in der Luft. Trotz der genauen Planungen verliefen die Messarbeiten dabei durchaus unter erschwerte Bedingungen ab. Denn beim ersten Messverfahren, dem geometrischen Nivellement, muss ein symmetrisches Trapez als Messgeometrie eingehalten werden. Mit anderen Worten: Es ist wichtig, dass die Zielachse möglichst horizontal ist. Letzteres gilt auch für das zweite Messverfahren, das trigonometrische Nivellement. Zusätzlich sollten die Messpunkte rechtwinklig zur Eider und mindestens zwei Meter über dem Wasserspiegel liegen. Doch die Ausrichtung dieser Zielachse gelang nicht ideal, was sich im Zusammenspiel mit dem norddeutschen Wind als echte Herausforderung präsentierte.
Obwohl die eingesetzten Messverfahren so unterschiedlich sind, liegen die Ergebnisse beeindruckend nah beieinander. Hier die Übersicht:
| Eingesetztes Messverfahren | Ermittelte Höhendifferenz Nord → Süd |
|---|---|
| 1. Ni002A (geometrisch) | -0,0738 m (Fehler ± 0,16 mm) |
| 2. Leica Nova TS60 (trigonometrisch) | -0,0723 m (Fehler ± 0,08 mm) |
| 3. GNSS | -0,0730 m (Fehler ± 1,15 mm) |
Die Messergebnisse des geometrischen Nivellements fließen nun in das amtliche Höhenfestpunktfeld ein. Die Ergebnisse zeigen auch, wie präzise moderne Messtechnik arbeitet – und wie wichtig solche Kooperationen für die Landesvermessung sind.
Im kommenden Workshop der Vermessungsverwaltungen von Bund und Ländern werden die Messungen vorgestellt, verglichen und diskutiert. Das Ziel ist dabei, voneinander zu lernen, die Verfahren weiter zu verfeinern und zukünftige Höhenübertragungen noch weiter zu optimieren.
