Als die Maas im Juli 2021 Hochwasser führte, wurden unter Wasser Leitungen freigespült und Fähranleger beschädigt. Der Fluss hatte ihnen stellenweise den Boden genommen. Was von oben wie eine gewaltige Wassermenge aussah, war darunter auch eine Baustelle aus wanderndem Kies und fortgerissenem Sand. Rijkswaterstaat, die niederländische Wasserbehörde, dokumentierte die Schäden und untersuchte ihre Ursachen.
Die entscheidende Schwachstelle lag unter der Oberfläche: An einigen Engstellen traf beschleunigte Strömung auf eine dünne Kiesdecke über feinem Sand. Sobald der Kies seinen Schutz verlor, konnte das Wasser den Untergrund rasch ausräumen. Dieser Fall zeigt, warum zur Hochwassergefahr auch die Frage gehört, ob das Flussbett während der Flut seine Form verändert.
16 Löcher in einem sechs Kilometer langen Abschnitt
Innerhalb von zwei Tagen stieg der Abfluss der Maas bei Maastricht im Juli 2021 von weniger als 50 auf 3.310 Kubikmeter pro Sekunde. Das ist die Wassermenge, die pro Sekunde einen Flussquerschnitt passiert. Die Zahl beschreibt keinen Wasserstand: Ob das Wasser dabei hoch steht oder schnell fließt, hängt auch davon ab, wie viel Platz ihm zur Verfügung steht.
Eine Vermessung drei Tage nach dem Hochwasserscheitel zeigte in einem rund sechs Kilometer langen, engen Abschnitt der Gemeinsamen Maas 16 tiefe Erosionslöcher. Eines war mehr als 15 Meter tief. Gemeint ist eine örtliche Auskolkung, also eine durch Strömung ausgewaschene Vertiefung. Der gesamte Fluss war keineswegs um diesen Betrag abgesunken.
Diese Befunde stammen aus der Originalstudie von Hermjan Barneveld und seinem Team, die am 10. Juli 2025 online in Nature erschien. Das Hochwasser und die wissenschaftliche Veröffentlichung liegen damit vier Jahre auseinander. Das Team verband Vermessungen vor und nach der Flut mit Geländearbeit, Informationen über den geologischen Untergrund und Strömungsmodellen.
Eine Kiesdecke kann den Sand darunter schützen
Ein Flussbett ist kein gleichmäßig widerstandsfähiger Boden. Oben können grobe Steine liegen, darunter feinere Körner. Eine solche Deckschicht wird als Kiespanzer bezeichnet: Sie erschwert es der Strömung, an das leichter bewegliche Material darunter heranzukommen.
Im untersuchten Abschnitt lagen stellenweise weniger als ein Meter Kies über feinen Sanden. In benachbarten geologischen Bereichen war die Kiesschicht erheblich mächtiger. Diese Unterschiede sind wichtig: An der Wasseroberfläche lässt sich kaum erkennen, ob unter einem scheinbar ähnlichen Flussbett eine dicke Schutzschicht oder eine dünne Hülle liegt.
Beim starken Hochwasser gerieten auch grobe Körner in Bewegung. Auf dem Boden entstanden wandernde Erhebungen und Vertiefungen, sogenannte Unterwasserdünen. Das Wort meint hier die Form, nicht eine Düne aus trockenem Wüstensand. Ihre tiefen Bereiche konnten durch die Kiesdecke bis in den feinen Sand reichen. Dort ließ sich wesentlich schneller Material abtragen. Die Wasserbehörde beschreibt genau diesen Übergang als Erklärung für die tiefen Ausspülungen.
Schematische Erklärung des vorgeschlagenen Mechanismus; keine Fotografie, Messkurve oder maßstäbliche Rekonstruktion eines bestimmten Erosionslochs. Gezeigt werden ausschließlich die unveränderten Teilbilder d–f.
Viel Platz nebenan kann die Engstelle verschärfen
Nach früheren Hochwassern wurde die Maas abschnittsweise aufgeweitet, um dem Wasser mehr Raum zu geben. In verbreiterten Bereichen kann die Strömung langsamer werden und der Hochwasserstand sinken. Doch Häuser, Infrastruktur oder noch ausstehende Arbeiten verhindern mitunter eine gleichmäßige Aufweitung.
So können zwischen breiten Abschnitten vergleichsweise enge Passagen verbleiben. Entscheidend ist dabei das Zusammenspiel des ganzen Flussabschnitts: Querschnitt, Gefälle und die Aufteilung des Wassers zwischen Gerinne und Aue bestimmen die Strömung. Eine Engstelle lässt sich deshalb nicht allein nach ihrer Breite beurteilen.
Die Forschenden verglichen in Modellrechnungen die Flussgeometrien von 1995 und 2021 unter derselben Hochwasserwelle. Das ist der wichtige Vergleich: Die Rechnung hält die Wassermenge vergleichbar und untersucht, was sich durch die umgebaute Landschaft verändert. In den Engstellen ergaben sich höhere Strömungsgeschwindigkeiten, in verbreiterten Abschnitten niedrigere. Die Wageningen University & Research erläutert diese räumlichen Unterschiede und ihre Bedeutung für die Vorhersage.
Die dünne Kiesdecke allein erklärt das Ereignis folglich ebenso wenig wie die große Wassermenge allein. Besonders ungünstig wurde ihre Kombination mit den örtlichen Strömungsverhältnissen. Die Studie beschreibt einen Mechanismus mit mehreren Voraussetzungen.
Der herausgerissene Boden landet anderswo
Das verschwundene Material löste sich nicht auf. Die Forschenden suchten nach den Ablagerungen, untersuchten Proben und vermaßen die Auen. Ein großer Teil des Materials wurde schon relativ nahe stromabwärts wieder abgesetzt. Örtlich entstanden mehrere Meter mächtige Ablagerungen. Die Vrije Universiteit Amsterdam berichtet über diese Spuren im Gelände.
Ein Hochwasser kann also an einer Stelle Boden entfernen und an einer anderen neue Hindernisse schaffen. Beides verändert, wie Wasser weiterströmt. Neben dem Pegel verschiebt sich die Landschaft, auf der eine Berechnung beruht.
Das ergänzt die vertrautere Vorstellung der seitlichen Bewegung eines mäandrierenden Flusses. Die Maas zeigte hier vor allem, wie rasch sich ein Flussbett auch nach unten verändern kann, wenn widerstandsfähiges Material wegbricht und darunter leichter erodierbare Schichten liegen.
Ein tieferes Bett bedeutet nicht automatisch einen niedrigeren Pegel
Die naheliegende Vorstellung lautet: Wenn der Fluss tiefer wird, passt mehr Wasser hinein. An einem unveränderten, glatten Querschnitt kann das beim Denken helfen. Ein Hochwasser baut jedoch keinen gleichmäßigen Kanal.
Große Bodenformen bremsen die Strömung, Ablagerungen verändern den verfügbaren Raum, und dicht bewachsene Auen leisten zusätzlichen Widerstand. An der Maas lagen die Wasserstände im untersuchten Bereich örtlich bis zu einem halben Meter über den Werten der hydrodynamischen Simulation. Die Studie nennt mehrere mögliche Beiträge zu dieser Abweichung. Eine Modellrechnung zeigte, dass die vergrößerten Unterwasserdünen einen Teil erklären könnten. Die gesamte Abweichung allein den Erosionslöchern zuzuschreiben, wäre zu einfach.
Auch die kanadische Fachleitlinie zur geomorphologischen Hochwasserkartierung behandelt diesen grundsätzlichen Zusammenhang: Wasser und Sediment bewegen sich gemeinsam. Erosion, Ablagerung und Gerinnewechsel können die Gefährdung verändern. Welche Prozesse berücksichtigt werden müssen, hängt vom jeweiligen Gewässer und Gelände ab.
Für besseren Schutz muss man unter den Kies schauen
Der Maas-Fall liefert keinen Grund, Flüssen grundsätzlich weniger Raum zu geben. Die Aufweitungen senkten vielerorts den Wasserstand. Er zeigt vielmehr, wie wichtig Übergänge, die Reihenfolge von Maßnahmen und Kenntnisse über den Untergrund sind. Eine Maßnahme verändert auch die Bedingungen ihrer Nachbarschaft.
Für die Praxis heißt das: Neben Geländehöhen und Abflussmengen braucht es Informationen über Schichten unter dem Flussbett und darüber, wie beweglich sie während eines Extremereignisses werden können. Bessere Messverfahren und Gefahrenkarten helfen dabei, solche Voraussetzungen sichtbar zu machen.
Ob ein bestimmter anderer Fluss ähnlich reagieren würde, lässt sich aus dieser Untersuchung allein nicht ableiten. Dafür braucht es örtliche Daten. Die bleibende Erkenntnis ist dennoch anschaulich: Bei Hochwasser steht nicht bloß mehr Wasser in derselben Landschaft. Mitunter verändert sich auch der Boden, auf dem unsere Vorstellung von Sicherheit beruht.
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