Das Ziel der Arbeit war die Analyse des Rauheitseinflusses submerser aquatischer Vegetation auf die Strömung. Diese Pflanzenarten zeichnen sich vor allem durch eine hohe Flexibilität aus, wodurch die sich je nach Strömungssituation unterschiedlich verhalten. Zudem erzeugen sie heftige Bewegungen in der Strömung, sodass die Rauheit der Pflanzen variabel und dynamisch wird. Herkömmliche Fließformeln gehen von einer eindimensionalen Betrachtung der Strömung im Gewässer aus. Sie sind zur Quantifizierung der Rauheit aquatischer Vegetation nicht geeignet, da durch die Flexibilität der Vegetation ein komplexes und mehrdimensionales, je nach Strömungsbedingung und Pflanzenart variables Strömungsfeld entsteht. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich daher mit der Ableitung einer Rauheitskenngröße zur Bestimmung des Fließwiderstands, die der komplexen Wirkung dieser makroskopischen Rauheit auf die Strömung besser gerecht wird. Da sich die Pflanzen in der Strömung je nach Strömungsangriff und Biomassedichte unterschiedlich verhalten, stellt sich die Frage nach einer einheitlichen geometrischen Bezugsgröße, die für alle Strömungssituationen sowie Pflanzenarten und Biomassedichten gleichermaßen zu verwenden ist. Im Zuge dieser Arbeit werden daher zwei unterschiedliche Laborversuchsserien an drei verschiedenen Pflanzenarten, die in Hinblick auf unterschiedliche Wuchsstruktur und Länge ausgewählt worden waren, durchgeführt: Schleppkraftmessungen bei unterschiedlichen Strömungsbedingungen dienen zur Analyse der Zusammenhänge zwischen den Strömungsverhältnissen, der Biomassedichte der Pflanzen und der daraus resultierenden gebeugten Pflanzenhöhe, die die geometrische Rauheitshöhe darstellt. Anhand der Ergebnisse aus Geschwindigkeitsmessungen bei verschiedenen Strömungssituationen können schließlich die Abhängigkeiten der geometrischen und der hydraulischen Rauheitskenngröße definiert werden. Zur Bestimmung der hydraulischen Rauheitskenngröße wird das logarithmische Geschwindigkeitsgesetz modifiziert nach Nikuradse angewendet. Als hydraulische Rauheitskenngröße dient die äquivalente Sandrauheit, die als ein integrales Rauheitsmaß angesehen wird, welches in der Lage ist, die Wirkung der Rauheit der Sohle auf die Strömung zu quantifizieren. Ergänzende Untersuchungen analysieren die Wirkung der maßgebenden Einflussgrößen, Rauheitsdichte sowie relative Überdeckung auf die Rauheitswirkung. Den Untersuchungen zu Schleppkraft und gebeugter Pflanzenhöhe kann entnommen werden, dass die gebeugte Pflanzenhöhe als universelle geometrische Bezugsgröße anzusehen ist, in der alle Einflüsse aus unterschiedlichen Strömungs- und Pflanzencharakteristika subsumiert werden. Ein starker Strömungsangriff kann somit die gleichen Auswirkungen auf die gebeugte Pflanzenhöhe zeigen wie eine geringe Biomassedichte. Aus den Analysen der Geschwindigkeitsmessungen kann entnommen werden, dass die äquivalente Sandrauheit direkt proportional der gebeugten Pflanzenhöhe und dadurch eine der geometrischen Bezugsgröße vergleichbare Größe ist. Zudem bilden die Pflanzen durch ihr Umlegen in der Strömung eine kompakte Oberfläche, die den Strömungsbereich innerhalb der Pflanzen von jenem außerhalb der Pflanzen trennt, sodass der Nullpunkt der logarithmischen Geschwindigkeitsverteilung über den Pflanzen auf der Höhe der Pflanzenoberfläche liegt.
