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Geomorphologischer Atlas
Sachsens
Schriftenreihe, Heft 14/2022

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Geologische Anwendungen und Risiken im
Tieferen Untergrund von Sachsen (ARTUS)
Teil 2:
Geomorphologische Analyse tektonischer
Einheiten in Sachsen
Leomaris Domínguez-Gonzalez, Louis Andreani, Klaus Stanek
im Auftrag des Sächsischen Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie

 
Inhaltsverzeichnis
1
Einleitung .............................................................................................................................. 9
2
Daten-Basis und Extraktion des Drainagenetzes ............................................................. 10
3
Methoden ............................................................................................................................ 12
3.1
Methoden zur Analyse des extrahierten Drainagenetzes ...................................................... 12
3.1.1
Gefälle-Index und Konkavität (Steepness Index and concavity) ........................................... 12
3.1.2
Knickpunkte.......................................................................................................................... 12
3.1.3
Slope-Area-Plot .................................................................................................................... 14
3.1.4
Chi-Plot / Chi-Gradient ......................................................................................................... 15
3.1.5
Isobasen-Karten ................................................................................................................... 16
3.2
Oberflächen-Analyse (Dynamische Karten) .......................................................................... 17
3.2.1
Hypsometrisches Integral / Elevation Relief Ratio ................................................................ 17
3.2.2
Oberflächenrauigkeit ............................................................................................................ 17
3.2.3
Oberflächenindex ................................................................................................................. 17
3.2.4
Lokales Relief und Relief-Anomalie (Local Relief and Relief Anomaly) ................................. 18
3.2.5
Topographischer Positionsindex (Topographic Position Index) ............................................ 18
3.3
Topographische Streifenprofile ............................................................................................. 19
4
Ergebnisse der geomorphologischen Analyse ................................................................ 19
4.1
Analyse des Drainagenetzes ................................................................................................ 19
4.1.1
Ergebnisse der Analyse von Fluss-Längsprofilen ................................................................. 21
4.1.2
Interpretation des ältesten Basisniveaus .............................................................................. 36
4.1.3
Auswertung des Chi-Gradienten........................................................................................... 42
4.1.4
Auswertung des normalisierten Gefälle-Index ...................................................................... 48
4.1.5
Isobasen-Karten ................................................................................................................... 49
4.2
Oberflächenanalyse – Interpretation von Lineamenten aus den dynamischen Karten .......... 54
4.2.1
Karten des Lokalen Reliefs ................................................................................................... 54
4.2.2
Karte der Oberflächenrauigkeit ............................................................................................. 57
4.2.3
Karte des Hypsometrischen Integrals (Relief-Höhe-Verhältnis) ............................................ 59
4.2.4
Karte des Oberflächen-Index ................................................................................................ 61
4.2.5
Karte des Topographischen Positionsindex .......................................................................... 62
4.3
Auswertung der topographischen Streifenprofile (swath profiles) ......................................... 64
4.4
Effekte der pleistozänen Vereisung auf das Drainagenetz und die Landschaft ..................... 70
5
Morpho-tektonische Interpretation Sachsens .................................................................. 74
5.1
Topographische Diskontinuitäten ......................................................................................... 74
5.2
Entwicklung der känozoischen Störungen in Sachsen .......................................................... 77
5.3
Die Verteilung der reliktischen Erosionsflächen .................................................................... 80
6
Schlussbetrachtungen ....................................................................................................... 81
7
Literaturverzeichnis ........................................................................................................... 88
Anlagen
............................................................................................................................................. 93
Anlage 1
Drainage-Netz in Sachsen und Umgebung, Maßstab 1:200.000 .......................................... 93
Anlage 2
Höhe des Basis-Niveaus im Erzgebirge, Maßstab 1:120.000 ............................................... 93
Anlage 3
Interpolation des Basis-Niveaus der Flüsse der 1. Strahler-Ordnung, Maßstab 1:120.00 ................ 93

 
Anlage 4
Chi-Gradient Interpolation im Erzgebirge, Maßstab 1:120.000 ............................................. 94
Anlage 5
Interpolation der ksn-Werte im Erzgebirge, Maßstab 1:120.000 ........................................... 94
Anlage 6
Isobasis-Karte (2. und 3. Strahler-Ordnung), Maßstab 1:200.000......................................... 95
Anlage 7
Karte des Lokalen Reliefs, Maßstab 1:200.000 .................................................................... 95
Anlage 8
Karte der Oberflächenrauigkeit, Maßstab 1:200.000 ............................................................ 96
Anlage 9
Karte des Hypsometrischen Integrals, Maßstab 1:200.00..................................................... 96
Anlage 10 Karte des Oberflächen-Index, Maßstab 1:200.000 ............................................................... 97
Anlage 11 Karte des Topographischen Positionsindex, Maßstab 1:200.000 ......................................... 97
Anlage 12 Karte der geomorphologisch indizierten Strukturen, Maßstab 1:200.000 ............................. 98
Anlage 13 Geomorphologische Strukturen, Westerzgebirge, Maßstab 1:100.000 ................................. 98
Anlage 14 Geomorphologische Strukturen, Mittel-Osterzgebirge, Maßstab 1:100.000 .......................... 98
Anlage 15 Geomorphologische Strukturen, NW-Sächsisches Tiefland, Maßstab 1:100.000 ................. 98
Anlage 16 Geomorphologische Strukturen, Osterzgebirge-Lausitz, Maßstab 1:100.000 ....................... 98
Anlage 17 Geomorphologische Strukturen, Niederlausitz, Maßstab 1:100.000 ..................................... 98
Anlage 18 Geomorphologisch indizierte Störungen, Maßstab 1:200.000 .............................................. 98
Anlage 19 Karte der Oberflächenneigung, Maßstab 1:200.000 ............................................................. 98
Anlage 20 Drainage-Netz und Strahler-Ordnungen, Maßstab 1:200.000 ............................................... 99

Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Drainagenetz Sachsens und umgebender Gebiete, extrahiert aus dem DGM30
(SRTM). ........................................................................................................................... 11
Abbildung 2: Rekonstruktion des ursprünglichen Flussprofils mit linearer Regression
(„Bootstrap” Methode)...................................................................................................... 13
Abbildung 3: Rekonstruiertes Flussprofil der Ilse (Nordharz)................................................................ 15
Abbildung 4: Generalisierte Fließrichtungen des Drainagenetzwerkes ab der 1. Ordnung
in Sachsen und Gliederung der bearbeiteten Einzugsgebiete.......................................... 20
Abbildung 5: Ausgewählte Flüsse für die Rekonstruktion des Basis-Niveaus in subset 3
(Westerzgebirge), ............................................................................................................ 23
Abbildung 6: Rekonstruktion der Basis-Niveaus und Knickpunkte für subset 3
(Westerzgebirge)............................................................................................................. 24
Abbildung 7: Ausgewählte Flüsse für die Rekonstruktion des Basis-Niveaus in subset 4
(Osterzgebirge) ................................................................................................................ 25
Abbildung 8: Rekonstruktion der Basis-Niveaus und Knickpunkte für subset 4 (Osterzgebirge)........... 26
Abbildung 9: Rekonstruktion der Basis-Niveaus und Knickpunkte für subset 4 (Osterzgebirge)........... 27
Abbildung 10: Ausgewählte Flüsse für die Rekonstruktion des Basis-Niveaus in subset 5 (Elbtal)) ......... 28
Abbildung 11: Rekonstruktion der Basis-Niveaus und Knickpunkte für subset 5 (Elbtal)........................ 29
Abbildung 12: Rekonstruktion der Basis-Niveaus und Knickpunkte für subset 5 (Elbtal)........................ 30
Abbildung 13: Ausgewählte Flüsse für die Rekonstruktion des Basis-Niveaus in subset 6
(NW-Lausitz) .................................................................................................................... 31
Abbildung 14: Rekonstruktion der Basis-Niveaus und Knickpunkte für subset 6 (NW-Lausitz)............... 32
Abbildung 15: Ausgewählte Flüsse für die Rekonstruktion des Basis-Niveaus in subsets SL1 – SL-3
(Ost-Lausitz) .................................................................................................................... 33
Abbildung 16: Rekonstruktion der Basis-Niveaus und Knickpunkte in subsets SL1 – SL-3
(Ost-Lausitz).................................................................................................................... 34
Abbildung 17: Rekonstruktion der Basis-Niveaus und Knickpunkte in subsets SL1 – SL-3
(Ost-Lausitz).................................................................................................................... 35
Abbildung 18: Punkte der unteren Grenze des obersten ältesten Basis-Niveaus
für ausgewählte Wasserläufe im Erzgebirge und dessen nördlichen Vorland. ................. 37
Abbildung 19: Höhe (in m) des oberen ältesten Basis-Niveaus im Erzgebirge........................................ 38
Abbildung 20: Interpolation der aus den FLP modellierten Höhe des obersten,
ältesten Basis-Niveaus für das Erzgebirge und seinem Vorland. ..................................... 39
Abbildung 21: Einschneidung des 1. Basis-Niveaus im Erzgebirge, berechnet aus der Differenz
zwischen topographischer Höhe und Basis-Niveau........................................................ 41
Abbildung 22: Chi-Gradient-Interpolation für ausgewählte Flüsse im Erzgebirge.................................... 42
Abbildung 23: Chi-Divergenz-Plot für das subset 3 im Westerzgebirge.................................................. 44
Abbildung 24: Chi-Divergenz-Plot für das subset 4 im Osterzgebirge ..................................................... 45
Abbildung 25: Chi-Divergenz-Plot für das subset 5 im Elbtal .................................................................. 46
Abbildung 26: Chi-Divergenz-Plot für das subset 6 in der NW-Lausitz.................................................... 47
Abbildung 27: Karte der ksn-Werte für ausgewählte Flüsse im Erzgebirge ............................................. 48
Abbildung 28: Karte der Isobasen für die Gewässer der dritten und zweiten Strahler-Ordnung. ............. 51
Abbildung 29: Karte der Differenz zwischen aktueller geographischer Reliefhöhe und den Isobasen
der 2. Strahlerordnung für das Erzgebirge (DGM10)........................................................ 53

Abbildung 30: Karte des Lokalen Reliefs ................................................................................................ 56
Abbildung 31: Karte der Oberflächen-Rauigkeit...................................................................................... 58
Abbildung 32: Karte des Hypsometrischen Integrals (Verhältnis von Höhe zu Relief) ............................. 60
Abbildung 33: Karte des Oberflächen-Index........................................................................................... 61
Abbildung 34: Karte des Topographischen Positionsindex ..................................................................... 63
Abbildung 35: Detailkarte des TPI (gleitendes Fenster 1 km) für das Gebiet um Chemnitz .................... 64
Abbildung 36: Lage der Streifenprofile im Erzgebirge. ............................................................................ 65
Abbildung 37: SW-NE Streifenprofil der geomorphologischen Indizes über das Erzgebirge. .................. 67
Abbildung 38: Streifenprofile über das Elbtal bei Pirna (Profil 10) und Königstein (Profil 11).................. 68
Abbildung 39: Streifenprofil 12 entlang des Erzgebirgskamms (Nördliche Schulter des Eger-Grabens). 69
Abbildung 40: Rezente Höhe der maximalen Eisrandlagen der Elster- und Saale-Kaltzeiten im
Erzgebirge und Westlausitz............................................................................................. 71
Abbildung 41: Rezentes Drainagenetz nach Ordnungen der Strahler-Methode im Vergleich zu Paläo-
Flussläufen nach Eissmann, (2002)................................................................................. 73
Abbildung 42: Morphologische Diskontinuitäten und Lineamente, bestimmt nach Analyse
der geomorphologischen Indices ..................................................................................... 75
Abbildung 43: Karte der Hangneigung im Gebiet von Pirna mit den wichtigsten morphologischen
Linearen (Geländeabbrüche) ........................................................................................... 79
Abbildung 44: Geomorphologisch indizierte Gebiete mit verschiedenen Hebungsraten
seit dem oberen Oligozän ................................................................................................ 82
Abbildung 45: Rekonstruktion der zeitlichen Reihenfolge syn- bis post-miozäner Störungen ................. 84
Abbildung 46: Rekonstruktion der zeitlichen Reihenfolge syn- bis post-miozäner Störungen ................. 85
Abbildung 47: Rekonstruktion der zeitlichen Reihenfolge syn- bis post-miozäner Störungen ................. 86
Abbildung 48: Übersicht zur Entwicklung spät-känozoischer Störungen im Gebiet von Sachsen. ......... 87

 
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1:
Zusammenfassung des modellierten Basis-Niveaus (BN) für ausgewählte Flüsse ............. 21
Tabelle 2:
Übersicht der morphologischen Elemente und deren morphologischen Indices................. 76
Tabelle 3:
Evolution des Eger-Grabens nach Literaturdaten. .............................................................. 78
Anlagenverzeichnis
Anlage 1
Drainage-Netz in Sachsen und Umgebung Maßstab 1:200.000 ........................................... 93
Anlage 2
Höhe des Basis-Niveaus im Erzgebirge, Maßstab 1:120.000 ............................................... 93
Anlage 3
Interpolation des Basis-Niveaus der Flüsse der 1. Strahler-Ordnung Maßstab 1:120.00 .......... 93
Anlage 4
Chi-Gradient Interpolation im Erzgebirge Maßstab 1:120.000 .............................................. 94
Anlage 5
Interpolation der ksn-Werte im Erzgebirge Maßstab 1:120.000 ............................................ 94
Anlage 6
Isobasis-Karte (2. und 3. Strahler-Ordnung) Maßstab 1:200.000.......................................... 95
Anlage 7
Karte des Lokalen Reliefs Maßstab 1:200.000 ..................................................................... 95
Anlage 8
Karte der Oberflächenrauigkeit Maßstab 1:200.000 ............................................................. 96
Anlage 9
Karte des Hypsometrischen Integrals Maßstab 1:200.00...................................................... 96
Anlage 10 Karte des Oberflächen-Index Maßstab 1:200.000 ................................................................ 97
Anlage 11 Karte des Topographischen Positionsindex Maßstab 1:200.000 .......................................... 97
Anlage 12 Karte der geomorphologisch indizierten Strukturen Maßstab 1:200.000 ............................... 98
Anlage 13 Geomorphologische Strukturen, Westerzgebirge Maßstab 1:100.000 .................................. 98
Anlage 14 Geomorphologische Strukturen, Mittel-Osterzgebirge Maßstab 1:100.000 ........................... 98
Anlage 15 Geomorphologische Strukturen, NW-Sächsisches Tiefland Maßstab 1:100.000 .................. 98
Anlage 16 Geomorphologische Strukturen, Osterzgebirge-Lausitz Maßstab 1:100.000 ........................ 98
Anlage 17 Geomorphologische Strukturen, Niederlausitz Maßstab 1:100.000 ...................................... 98
Anlage 18 Geomorphologisch indizierte Störungen Maßstab 1:200.000 ............................................... 98
Anlage 19 Karte der Oberflächenneigung Maßstab 1:200.000 .............................................................. 98
Anlage 20 Drainage-Netz und Strahler-Ordnungen, Maßstab 1:200.000 ............................................... 99

Abkürzungsverzeichnis
DGM
Digitales Geländemodell
FLP
Fluss-Längsprofil
IKF
Isobasen-Karte der Flüsse
LfULG
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
LT
Lausitzer Tiefland
MTP
mittel-tertiäre Peneplain
OD
Ostlausitzer Depression
OP
Oberlausitz-Plateau
SRTM
Shuttle Radar Thematic Mission
TANDEM-X
TerraSAR-X add-on for Digital Elevation Measurement

 
Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 9
1 Einleitung
Känozoische tektonische Ereignisse und Strukturen sind in den letzten Jahren durch neue Anforderungen
aus der Sanierung von Tagebauen sowie der Suche nach geeigneten Deponie-Standorten in den Fokus der
wissenschaftlichen Diskussion gerückt. Ein dichtes Netz von Bohrdaten und von temporären Aufschlüssen
vor allem im Braunkohlenbergbau ermöglicht die Rekonstruktion der tertiären Strukturen im geomorpholo-
gisch wenig gegliederten nördlichen Teil von Sachsen. Der Südteil Sachsens mit lokal prägnantem morpho-
logischem Relief wurde erst in den letzten Jahren in die Interpretation känozoischer tektonischer Ereignisse
einbezogen.
Die geomorphologische Analyse konzentriert sich auf den südlichen Teil Sachsens, da hier die anthropogenen
Veränderungen der Landschaft gering und die Morphologie für eine entsprechende Analyse geeignet ist. Die
Analyse basiert auf digitalen Geländemodellen (DGM), die für die Überblicksanalysen aus SRTM-Daten ge-
rechnet wurden. Die detaillierte Analyse für den sächsischen Anteil der Oberlausitz, des Elbtals und des Erzge-
birges einschließlich Granulitgebirge basiert auf dem DGM2 und dem daraus abgeleiteten DGM10 des LfULG.
Zur geologisch sinnvollen Erweiterung des Modell-Gebietes und zur Bildung von Pufferzonen für das zu
berechnende Modell über die sächsischen Grenzen hinaus wurden für die Oberlausitz hochauflösende
Satellitendaten (TANDEM-X) beschafft (Stanek et al., 2016). Dadurch kann sich im Grenzgebiet Sachsens
zur Umgebung eine geringe Differenz in der Detailtreue ergeben. Die westlichen Gebiete wurden mit hoch-
auflösenden SRTM-Daten abgedeckt.
Mit Hilfe der geomorphologischen Analyse und in Verbindung mit existierenden geologischen Daten sollen
neue Aussagen über die tektonische Entwicklung des südlichen Teils Sachsens vom mittleren Tertiär bis
rezent ermöglicht werden. Die Morphologie einer Region wird durch die Phänomene der topographische
Hebung oder des klimabedingten Sinken des Meeresspiegels sowie der Niederschlagsrate kontrolliert. Die
Änderung der Erosionsbasis der Flüsse führt zu einem Wettbewerb zwischen vertikaler Hebung und Erosion
(z. B., Snyder et al., 2000; Burbank & Anderson, 2001). Das Resultat ist eine fortschreitende Erosion oder
Verjüngung der initialen topographischen Merkmale mit der Zeit (Mather, 2000). Aus digitalen Geländemo-
dellen können über mathematische Algorithmen „Geomorphologische Indizes“ extrahiert werden. Diese
Indizes werden genutzt, um die Effekte der jüngsten tektonischen Deformation auf Landschaften zu detektie-
ren (Keller & Pinter, 1996). Die kombinierte Analyse der topographischen Profile und des Entwässerungs-
netzes erlaubt es, Veränderungen der Erosionsbasis von Flüssen und damit die Erosionsrate zu schätzen.
Die Morphologie ist durch die Daten der verschiedenen DGM gegeben. Die Analyse der DGM erfolgte mithil-
fe der Software TecGEM toolbox. Die TecGEM toolbox (Andreani et al., 2014) wurde und wird auf der Basis
des Software-Paketes TecDEM (Shahzad & Gloaguen, 2011) an der TU Bergakademie Freiberg und dem
Helmholtz Institut für Ressourcen in Freiberg entwickelt und dient zur Berechnung verschiedener morpholo-
gischer Parameter mit dem Ziel, tektonische Prozesse zu rekonstruieren. Die berechneten Ergebnisse kön-
nen direkt graphisch dargestellt und in einem geeigneten Geoinformationssystem (GIS) weiter bearbeitet
werden. Dazu gehört der Abgleich mit der regionalen Geologie.

 
Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 10
2 Daten-Basis und Extraktion des Drainagenetzes
Für das vorliegende Projekt wurden Datenquellen verschiedener räumlicher Auflösung genutzt: Für die
regionale Analyse über die sächsischen Grenzen hinaus wurde das DGM30 auf Basis der SRTM-Daten mit
einer Auflösung von 30m (1 Bogensekunde) (NASA) genutzt. Diese Satelliten-gestützte Datenaufnahme
(C-Band Radar) soll einen Fehler in der Höhenbestimmung von weniger als 20m haben. Das Territorium
Sachsens wurde mit einem DGM der räumlichen Auflösung 10 m (DGM10) auf der Basis des korrigierten
DGM2 (Staatsbetrieb Geobasisinformation und Vermessung Sachsen) abgedeckt. Bei Karten größeren Maß-
stabs (1:100.000) konnte für die Gebiete des Erzgebirges und der Lausitz auf ein DGM6 zurückgegriffen wer-
den. In allen sächsischen Datensätzen sind die Vegetation sowie anthropogene Einflüsse soweit wie möglich
korrigiert, so dass Artefakte aus dem Rauschen der Vegetation minimiert werden können.
Die DGM-basierte Methode erlaubt es, relativ einfach und schnell ein regionales Drainagenetz zu extrahieren.
Das Drainagenetz spielt eine entscheidende Rolle bei der Prägung der Morphologie. Flüsse reagieren
schnell und dynamisch auf Einflussfaktoren, wie z. B. tektonische Hebung oder Senkung des Vorfluters oder
klimatische Änderungen. Sie schneiden in das Relief ein und limitieren gleichzeitig die maximale Höhe von
Gipfeln und Bergrücken in der Umgebung. (Whipple & Tucker, 1999).
Bei der Analyse eines Drainagenetzes wird ein gesamtes Netz von Flüssen betrachtet. Die Extraktion des
Drainagenetzes erfolgte mit TecGEM. Das DGM wird zunächst gefüllt, also von “abgeschlossen“ Senken
und Becken befreit, in denen das Programm nicht in der Lage wäre, die Abflussrichtung zu bestimmen. Im
nördlichen Projektgebiet betraf das vor allem Senke, d.h. DGM-Fehler oder anthropogene Artefakte (z. B.
Tagebaue und Halden). Alternativ können auch erhöhte Bereiche weggeschnitten werden. Im Anschluss
werden sämtliche Flüsse extrahiert. Der Verlauf der Flüsse beruht auf der Annahme, dass jeweils an der
tiefsten Stelle des DGM in einem Tal ein Bach oder Fluss verläuft. Die Fließrichtung wird über den D8-
Algorithmus (Deterministic 8) ermittelt, bei dem auf einem 3 x 3 Pixel Raster um das untersuchte Pixel her-
um der Abfluss immer dem Nachbarpixel zugeordnet wird, welches das stärkste Gefälle im Vergleich zum
mittleren Pixel hat (Wolf, 2003; O’Callaghan & Mark, 1984; Fairfield & Leymarie, 1991; Jones, 2002).
Die Flüsse wurden ab einem minimalen Einzugsgebiet von 1 km
2
hierarchisch organisiert (Strahler, 1957).
Die extrahierten Flüsse wurden in Abbildung 1 dargestellt. Nach dem System von Strahler (1952) haben die
kleinsten, unverzweigten Flüsse die erste Ordnung (nach Strahler (1952) „Strahler-Ordnung'' genannt),
fließen mehrere davon zusammen entsteht ein Fluss zweiter Ordnung. Ein Fluss dritter Ordnung entsteht
aus zwei Flüssen zweiter Ordnung usw. (Horton, 1945).
Die originale Topographie des Drainagenetzes kann anthropogen durch Dämme und andere Wasserbauten
verfälscht sein. Die künstlichen Verflachungen der ursprünglichen Flussläufe können so zu Fehler in der
Analyse des Drainagenetzes führen. Diese Fehler können jedoch sehr leicht in den Längsprofilen der Flüsse
entdeckt und bei der Analyse von Knick-Punkten entsprechend berücksichtigt werden.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2022 | 11
Abbildung 1: Drainagenetz Sachsens und umgebender Gebiete, extrahiert aus dem DGM30 (SRTM).
Dargestellt sind die Strahler-Ordnungen 1-7 mit zunehmender Strichstärke, für Details siehe Anlage 20;
mit weißen Sternen und grauen Flächen sind anthropogene Artefakte (Tagebaue) markiert.

 
Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2022 | 12
3 Methoden
Man unterscheidet zwei Arten von Methoden. Ein Teil der angewandten Methoden beruht auf der
Analyse
des extrahierten Drainagenetzes
. Die Höhe der Wasserläufe stellt einen sehr nützlichen Proxy für den
Nachweis von geologischen und/oder tektonischen Ereignissen dar (e.g., Golts & Rosenthal, 1993; Groh-
mann et al., 2007, 2011). Die Analyse basiert im Wesentlichen auf einem Vergleich zwischen einem unbe-
einflussten, idealen Flussprofil und dem tatsächlichen Flussprofil. Der andere Teil der Methoden nutzt die
Analyse der Oberfläche (des DGM)
. Dabei werden mit der Methoden des gleitenden Fensters einzelne Pixel
(oder Pixelgruppen) der Oberfläche eines zu untersuchenden Gebietes mit der Umgebung verglichen oder
mit Hilfe eines Algorithmus Indizes berechnet, die als Karte gleicher Werte dargestellt werden kann.
3.1 Methoden zur Analyse des extrahierten Drainagenetzes
3.1.1 Gefälle-Index und Konkavität (Steepness Index and concavity)
Der normalisierte Gefälle-Index (ksn) beschreibt das dynamische Equilibrium von Flusslängsprofilen (e.g., Kirby
and Whipple, 2001, 2012; Wobus et al., 2006; Whittaker et al., 2008). Bei bekannten Verhältnis zwischen Nei-
gung und Einzugsgebiet wurde von Hack (1957) und (Dorsey & Roering, 2006) folgende Gleichung zur Be-
schreibung eines ausgeglichenen Flussprofils angegeben:
S = ks * A – θ
(1)
mit
ks = ( U / K ) 1/n
(2)
(S - lokales Fluss-Gefälle, θ - Konkavität des Flusskanals, ks - Gefälle-Index, A - Einzugsgebiet des
Oberlaufs, U - Hebungsrate des Gebietes, K – Größenkoeffizient der Erosion).
Der normalisierte Gefälle-Index ksn kann genutzt werden, wenn ks und θ eindeutig korrelieren (Wobus et al.
2006). Die Fluss-Längsprofile wurden mit TecGem analysiert. Die normalisierten Gefälle-Indizes wurden mit
Gleichung (2) durch die Regression konkaver Segmente des Gefälles gegen das Einzugsgebiet in logarith-
mischen Plots berechnet. Als Referenz-Konkavität wurde θref = 0.45 nach Kirby & Whipple (2001) und (Wobus
et al. (2006) genutzt. Prominente Knickpunkte oder Anomalien der Konkavität können in den Fluss-
Längsprofilen direkt festgestellt werden. Darüber hinaus können in dem logarithmischen Plot auch geringere
Anomalien des Gefälles detektiert werden. Für jedes bearbeitete Fluss-Längsprofil wurden verschiedene linea-
re Regressionen an die abrupten Wechsel des Gefälle-Gradienten angepasst. Die sich daraus ergebenden
Segmente und assoziierten ksn-Werte wurden anschließend in Karten dargestellt.
3.1.2 Knickpunkte
Zunächst wird das extrahierte Profil eines Flusses auf sogenannte Knickpunkte oder Knickzonen untersucht.
Ein ideales Flussprofil, welches sich unabhängig von äußeren Einflüssen, wie Tektonik, wechselnder Litho-
logie oder Klimavariationen entwickelt, hat einen steilen Oberlauf und wird dann in einer insgesamt konka-
ven Form zur Mündung hin immer flacher, wobei gleichzeitig die Fläche des Einzugsgebiets größer wird
(Mudd et al., 2014).
Tektonische Bewegungen, insbesondere Hebung oder Senkung des Vorfluters führen zu einer Veränderung
dieser Profilform. Wird ein Stromgebiet relativ zum Einzugsgebiet des betrachteten Flusses abgesenkt, so
beginnen sich die Gewässer des Einzugsgebietes tiefer einzuschneiden. Dabei spielt es keine Rolle, ob das

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 13
Stromgebiet tatsächlich (absolut) abgesenkt wurde, oder ob der (tektonische) Block des Einzugsgebietes
gehoben wurde. Die verstärkte Einschneidung beginnt an der Grenze des flussabwärtigen Stromgebietes,
wo sich infolge der Störung eine drastische Erhöhung des Flussgradienten ergibt. Dieses besonders steil
abfallende Segment wandert infolge der rückschreitenden Erosion den Fluss hinauf in das Einzugsgebiet.
Der Wechsel zwischen dem oberen, noch nicht beeinflussten Flussprofil, und dem unteren, deutlich tiefer
eingeschnittenen Profil, äußert sich in einem Knick (Knickpunkt) oder einer Zone in der das Profil eine kon-
vexe Form annimmt (Knickzone).
Abbildung 2: Rekonstruktion des ursprünglichen Flussprofils mit linearer Regression in einem
log(Gefälle)-log(Entfernung)-Diagramm („Bootstrap” Methode) – modifiziert nach Andreani in
Stanek et al. (2016). (oben) Log(Gefälle) gegen log(Entfernung). (Mitte) Rekonstruktion
des ursprünglichen Flussprofils. (unten) Differenz zwischen rekonstruiertem Profil
und dem aktuellen Profil (siehe den Text für eine vollständige Erklärung).

 
Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 14
Um zu bestimmen, wie weit sich der Block gehoben hat, wird das reale Flussprofil mit einem idealen Fluss-
profil verglichen. Dazu muss zuerst das ursprüngliche Profil rekonstruiert werden. Zu berechnen ist also die
Neigung des Flusses an jedem Punkt (Abbildung 2 oben).
Abbildung 2 zeigt eine mögliche Rekonstruktion eines Profils. Der mittlere Graph zeigt das unbeeinflusste,
rekonstruierte Profil eines Flusses (rot) im Vergleich zum tatsächlichen Flusslauf. Bei knapp 60 km Distanz
von der Quelle erfolgt eine offensichtliche Änderung im Gefälle, also ein Knickpunkt. Unterhalb davon ist der
Fluss tiefer eingeschnitten. In Abbildung 2 (unten) wird die Differenz zwischen berechnetem und realem
Flusslauf mit Fehlerbereich (grau) dargestellt.
Die Ursache für die Abweichung vom Idealprofil kann neben tektonischer Hebung sowohl in einem lithologi-
schen Wechsel des erodierten Untergrunds, einer störungsbedingten Schwächezone im Gesteinsverband,
oder auch anthropogenen Einflüssen liegen (Stanek et al., 2016). Häufig sind Knickpunkte und konvexe
Abschnitte ein konkretes Indiz für neotektonische Aktivität, müssen zuvor jedoch im GIS mit bekannten tek-
tonischen Strukturen sowie der Geologie abgeglichen werden, um ihre Aussagefähigkeit zu überprüfen.
Für die Rekonstruktion von Flussprofilen stehen in TecGEMs zwei Methoden zur Verfügung.
3.1.3 Slope-Area-Plot
Eine einfache Möglichkeit zur Rekonstruktion von Flussprofilen ergibt sich aus dem Verhältnis des Gefälles
zur Größe des Einzugsgebiets. Bei einem Fluss im Gleichgewicht ist allgemein zu beobachten, dass das
Gefälle mit zunehmender Größe des Einzugsgebiets abnimmt (Dorsey & Roering, 2006; Mudd et al., 2014).
Aufgrund dieses Zusammenhangs ergibt sich ungefähr eine Gerade, wenn man die Neigung gegen das
Einzugsgebiet auf einer logarithmischen Skala plottet (Mudd et al., 2014). Das entspricht der konkaven Form
eines normalen Flussprofils, mit einem sehr kleinen Einzugsgebiet im Oberlauf, welches zur Flussmündung
hin stetig größer wird.
Ein Knickpunkt oder eine Knickzone beeinflusst die Größe des Einzugsgebiets generell nicht, jedoch ist
unterhalb eines Knickpunkts das Flussgefälle größer, als es die Beziehung von Gefälle zu Einzugsgebiet
(slope-area) erwarten lässt. Diese Beziehung lässt sich durch die Gleichung (1) beschreiben.
Basierend auf dieser Gleichung kann also das Profil eines Flusses, wie es unabhängig von tektonischen
Einflüssen aussehen würde, rekonstruiert werden. Da die Größe des Einzugsgebietes und die Länge des
Flusses ebenfalls voneinander abhängen (Eq.3), ergibt auch die logarithmische Darstellung von Länge
gegen Einzugsgebiet eine Gerade (Hack, 1957). Das Vergleichsprofil kann folglich ebenfalls mit Hilfe des
Potenzgesetzes zwischen Steigung und Entfernung des Flusses berechnet (Hack, 1957):
S = i × D
j
(3)
(S - lokales Fluss-Gefälle; D - Entfernung von der Wasserscheide/Mündung).
„i“ und „j“ sind vom Flusslauf abhängige Parameter, welche aus dem Profil des oberen, i.d.R. unbeeinfluss-
ten Flusslaufs mittels ,,bootstrapping" gewonnen werden (Andreani et al., 2014; Andreani in Stanek et al.,
2016). Die Kalkulation des idealen Flussprofils erfolgt in TecGEMs automatisch auf Basis eines vom Anwen-
der gewählten Segments, das im unbeeinflussten Oberlauf des Flusses liegt.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 15
In Abbildung 3 ist das Flussprofil der Ilse im Nordharz als Beispiel abgebildet. Die grüne Linie zeigt die
wachsende Größe des Einzugsgebiets mit Annäherung an die Mündung der Ilse, wobei die ,,Knicke'' in der
Rekonstruktion durch sprunghaften Zuwachs des Einzugsgebiets, z. B. an der Mündung von Nebenflüssen,
zustande kommen. Das Profil (rote Linie) zeigt das Gefälle im Verhältnis zum Einzugsgebiet. Der Knickpunkt
steht offensichtlich in keinem Zusammenhang mit der Fläche des Einzugsgebiets. Die breite blaue Linie stellt
das rekonstruierte Flussprofil oberhalb des Knickpunktes dar.
Abbildung 3: Rekonstruiertes Flussprofil der Ilse (Nordharz). Die grüne Linie zeigt die Zu-
nahme des Einzugsgebiets in Richtung Mündung. Die rote Linie ist das reale Fluss-Längs-
profil. Die dunkelblaue Linie ist das rekonstruierte Flussprofil (mit Fehlerbereich in hellblau)
vor rückschreitender Erosion und der Bildung des Knickpunktes „KP“.
3.1.4 Chi-Plot / Chi-Gradient
Eine weitere Möglichkeit der Charakterisierung eines Fluss-Längsprofils bietet die Erstellung eines Chi-plots.
Dieser erlaubt sowohl die Bestimmung von Abweichungen im Flussprofil, als auch die Rekonstruktion des
idealen Flussprofils. Hierfür wird zunächst ein System im ,,steady-state'' angenommen, also ein System in
dem die tektonische Hebung durch Erosion ausgeglichen wird (Mudd et al., 2014; Andreani in Stanek et al.,
2016). Nach dem stream-power-law des Gefälles (Gleichung 4) wird das Flussprofil durch folgende Glei-
chung beschrieben (Mudd et al., 2014; Whipple & Tucker, 1999):
(4)
(dz/dx – Neigung des Profils; U - Hebungsrate (uplift rate); K - Koeffizient der Erodierbarkeit, welcher
Variationen des Klimas, Lithologie und andere Faktoren umfasst; A - Fläche des Einzugsgebietes; m und
n sind empirisch abgeleitete Koeffizienten (Mudd et al., 2014; Andreani in Stanek et al., 2016)).

 
Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 16
Dabei entspricht das Verhältnis von -m/n dem Anstieg der Geraden, welche sich aus der logarithmischen
Darstellung der Gewässer-Neigung gegen das Einzugsgebiet ergibt (siehe Slope-Area-Plot). Abweichungen
von der Geraden deuten also auf tektonische Ursachen hin. Da diese Methode gerade bei der Verwendung
von DGM zu diversen Problemen führen kann (Stanek et al. 2016), wurde hier ein Chi-Plot verwendet. Dabei
wird die Neigung dz/dx durch die Höhe ersetzt und gegen ein räumliches Integral des Einzugsgebietes
(im Folgenden χ) geplottet. Die Haupt- und Nebenflüsse eines im Gleichgewicht stehenden Einzugsgebiets
bilden im Chi-Plot beim richtigen Wert für m/n eine Gerade.
Die Neigung dieser Geraden entspricht dem Verhältnis
.
Veränderungen der Hebung U oder der Erodierbarkeit K führen folglich zu einer Änderung der Neigung im
Chi-Plot und weisen wiederum auf tektonische, lithologische, klimatische oder durch andere Faktoren beein-
flusste Bereiche im Flussprofil hin. Weil es für die Berechnung von χ notwendig ist, die Parameter m und n
zu kennen, wird das Profil für zahlreiche Werte von m/n zwischen 0 und 1 berechnet und vom Anwender der
Wert gewählt, der die beste (,,geradeste'') Darstellung im Chi-Plot ergibt.
3.1.5 Isobasen-Karten
Das digital extrahierte Drainagenetz bietet mehrere Möglichkeiten für weiterführende Analysen. Eine wich-
tige Anwendung in der Analyse des Drainagenetzes ist das Erstellen einer Isobasenkarte. Dabei werden die
Flüsse in Strahler-Ordnungen klassifiziert. Die Höhe sämtlicher Flussläufe einer Strahler-Ordnung wird ermit-
telt und die Flächen zwischen den Flussläufen interpoliert. Durch die Interpolation der Basislinien von Flüs-
sen gleicher Strahler-Ordnung wird eine Oberfläche geschaffen, die auf das gleiche Erosionsereignis zu-
rückzuführen ist. Die Isobasen-Karten verringern das “topographische Rauschen“, welches durch Flüsse
geringerer Ordnung (meist 1. Ordnung) hervorgerufen wird (Abbildung 4). Die Isobasenkarten betonen topo-
graphische Anomalien, die durch aktive tektonische Strukturen oder scharfe lithologische Wechsel verursacht
werden (Golts & Rosenthal, 1993; Grohmann et al., 2007). Die Isobasenkarte gibt Aufschluss über das lokale
Niveau von Flussläufen. Hohe Gradienten im Isobasen-Niveau weisen auf tektonische oder lithologische Ein-
flüsse hin, welche genauer betrachtet werden sollten.
Des Weiteren dient es dazu, die Größe und Form der Einzugsgebiete von Flüssen zu ermitteln (siehe Ab-
schnitt Beckenasymmetrie) und Rückschlüsse daraus zu ziehen. Zudem lassen sich einzelne Flüsse aus
dem Netzwerk extrahieren und gesondert betrachten.
Das Drainagenetz ist aufgrund seiner schnellen und direkten Reaktion auf tektonische Einflüsse besonders
wichtig für deren Rekonstruktion. Zur Betrachtung des Drainagenetzes wurde zunächst eine Isobasenkarte
der Flüsse erzeugt. Die Basis bildete ein aus den 10-Meter Daten extrahiertes Drainagenetz. Extrahiert
wurden alle Flüsse mit einem Einzugsgebiet von mindestens einem Quadratkilometer und einer Länge von
mindestens einem Kilometer.
Im Anschluss wurden alle Flussprofile, die einen gemeinsamen Vorfluter (hier einen Fluss höherer Ordnung)
haben, zu Gruppen (,,subsets'') zusammengefasst. Jedes Flussprofil wurde auf Knickpunkte und konvexe
Abschnitte überprüft und diese markiert. Die Knickpunkte wurden mit der geologischen Karte und anderen
Kartenwerken (Google maps) abgeglichen, um auszuschließen, dass die Entstehung der Knickpunkte litho-
logische (Gesteinswechsel im Untergrund) oder anthropogene (Staudämme etc.) Ursachen haben. Alle nicht
auf diese Weise ausgeschlossenen Knickpunkte wurden auf einer Karte markiert.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 17
3.2 Oberflächen-Analyse (Dynamische Karten)
3.2.1 Hypsometrisches Integral / Elevation Relief Ratio
Das Hypsometrische Integral (HI), auch unter dem Namen ,,Elevation Relief Ratio'' bekannt (Gleichung 5),
gibt die Verteilung von Volumen oberhalb einer basalen Referenzfläche an (Andreani et al., 2014). Es wird
mithilfe der Gleichung
(5)
aus der mittleren Höhe
h
mean
, der maximalen Höhe
h
max
und der niedrigsten Höhe
h
min
berechnet. Das HI wird
für jeden Pixel einzeln in Bezug auf eine umgebende Fläche (gleitendes Fenster - moving window) berechnet.
Folglich hat ein Bereich (ein Pixel) oberhalb einer Klippe ein sehr hohes HI und ein Pixel am Fuß der Klippe
ein sehr niedriges, da jeweils die durchschnittliche Höhe des gesamten ,,moving window'' betrachtet wird.
Bei Prozessen auf sehr langen Zeitskalen spielt die einschneidende Erosion durch Drainagesysteme eine
untergeordnete Rolle. Hier hat die Erosion einen glättenden Effekt auf die Morphologie. Sie erodiert bevor-
zugt Gebirge und Hochflächen, wohingegen große, ebene Flächen nur schwach betroffen sind. Daraus lässt
sich als grober Trend ableiten, dass es sich bei sehr ,,ungleichen'' Oberflächen (in Bezug auf das Referenz-
niveau) um junge Topographie handelt. Dadurch lässt sich aus der Hypsometrischen Karte grob das Alter
der Morphologie ablesen. Bereiche mit einem hohen Gradient im HI sind demnach mit hoher Wahrschein-
lichkeit die Folge jüngerer tektonischer Prozesse. Das Hypsometrische Integral findet vor allem in Kombina-
tion mit der Untersuchung der Oberflächenrauigkeit Anwendung.
3.2.2 Oberflächenrauigkeit
Die Oberflächenrauigkeit SR (surface roughness) beschreibt das Verhältnis der gesamten Fläche eines
Untersuchungsgebiets zum Anteil an flachen bzw. horizontalen Flächen an dem Gebiet (Gleichung 6).
Sie lässt sich demnach einfach mit dem Quotient
(6)
mit TS (total surface) als Gesamtfläche in km
2
und FS (flat surface) als flache/horizontale Anteile in km
2
berechnen (Andreani et al., 2014).
Die Rauigkeit gibt in der Praxis die Höhe des Reliefs, sowie den Grad der Einschneidung durch das Draina-
genetz an. Je größer der Wert der Oberflächenrauigkeit ist, desto stärker ist das Gebiet eingeschnitten. Auch
hier wird jeder Pixel des DGM in Relation zu einem definierten umgebenden Bereich (gleitendes Fenster)
betrachtet. Eine flache Ebene hat eine minimale Oberflächenrauigkeit von 1 (wenn das gesamte Gebiet
horizontal liegt), die Ränder der Ebene weisen höhere SR-Werte auf.
3.2.3 Oberflächenindex
Als Kombination aus Hypsometrischem Integral HI und Oberflächenrauigkeit SR wurde zum Zweck neotek-
tonischer Analysen der Oberflächenindex SI (Surface Index, Gleichung 7) eingeführt (Andreani et al., 2014).
Er ist eine dimensionslose Größe, die sich aus folgender Gleichung ergibt:
SI=
(
HI
HI
min
HI
max
HI
min
)
(
h
h
min
h
max
h
min
)
(
SR
SR
min
SR
max
SR
min
)
(7)

image
 
Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 18
Der Oberflächenindex kombiniert somit die absolute Höhe, das Hypsometrische Integral und die Ober-
flächenrauigkeit zu einem einzigen Wert. Positive Oberflächenindex-Werte weisen auf eine herausge-
hobene, schwach eingeschnittene Oberfläche mit hohem Hypsometrischen Integral und niedriger Ober-
flächenrauigkeit hin. Negative SI-Werte hingegen treten in Gebieten mit hoher Oberflächenrauigkeit
sowie in stark hebungsabhängigen Gebieten auf.
Die Zusammenfassung von HI und SR zu einem einzigen, dimensionslosen Kennwert (Oberflächenindex), hat
in der Praxis den Vorteil, dass der SI in Form einer Karte dargestellt werden kann. Aus dieser Karte sind Inho-
mogenitäten im SI direkt abzulesen, welche wiederum auf tektonische Aktivität hindeuten. Die Karte kann im
Anschluss mit bereits bekannten tektonischen Strukturen abgeglichen werden. Unregelmäßigkeiten, die nicht
auf andere geologische Ursachen zurückgehen, weisen auf junge, ggf. neotektonische Prozesse hin.
Mit der Größe des betrachteten Fensters können die Ergebnisse der Berechnungen von HI, SR und SI vari-
ieren. Die Wahl dieses Parameters hängt vom Anwender und davon ab, welche Phänomene hervorgehoben
werden sollen. Die Daten von HI und SR, sowie die in Form des DGM gegebene Topographie werden vom
Anwender für die Stellung einer SI-Karte gewählt.
Die Anwendung dieser Oberflächenanalysen (HI, SR und SI) dient der Lokalisierung von Einebnungsflächen,
die im Anschluss mit Streifenprofilen weiter untersucht werden.
3.2.4 Lokales Relief und Relief-Anomalie (Local Relief and Relief Anomaly)
Das Lokale Relief LR ist die Differenz zwischen dem Maximum der topographischen Höhe (Gebirgsrücken)
und dem Basis-Niveau der großen Flüsse (Talboden) in einer vorbestimmten oder begrenzten Fläche
(Ahnert, 1970, 1984; weitere Zitate hier; Montgomery & Brandon, 2002). Das Lokale Relief LR ergibt sich für
ein bestimmtes Gebiet aus der Gleichung (8):
(8)
Die höchsten Werte ergeben sich für flache und herausgehobene Oberflächen. Das Lokale Relief kann
wie andere geomorphologische Indikationen für die Abschätzung der Denudationsrate genutzt werden
(Montgomery & Brandon, 2002). Ahnert (1970) hob hervor, dass eine lineare Beziehung zwischen der
Erosionsrate und dem mittleren Lokalen Relief eines Drainage-Beckens in Mittelgebirgshöhe existiert. Im
vorliegenden Projekt wurde für die Berechnung und Darstellung des Lokalen Reliefs ein gleitendes Fen-
ster von 1000 x 1000 Pixeln genutzt.
3.2.5 Topographischer Positionsindex (Topographic Position Index)
Die eine Landschaft gestaltenden Erosions- und Sedimentationsprozesse sind sehr stark von der topogra-
phischen Position abhängig: Bergspitze, Talboden, herausgehobener Rücken, flache Ebene, unterer oder
oberer Hang (Weiss, 2001). Weiss (2001) berechnete den Topographischen Positionsindex (TPI) aus der
Höhe jeder Zelle des DGM im Vergleich zur mittleren Höhe einer spezifizierten Nachbarfläche um die Zelle.
Er teilte die Index-Werte in drei Klassen: Positive TPI-Werte repräsentieren Gebiete, die höher als die durch-
schnittlichen Nachbargebiete liegen (Bergrücken); negative TPI-Werte repräsentieren Gebiete, die tiefer als
die durchschnittlichen Nachbargebiete liegen (Täler). TPI-Werte nahe Null stehen entweder für flache Gebiete
(mit einer Neigung nahe Null) oder für Gebiete mit konstanter Hangneigung (Hangneigung bedeutend größer
als Null) (Weiss, 2001).

 
Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 19
3.3 Topographische Streifenprofile
Topografische Streifenprofile („Swath profiles”) fassen Höhendaten aus einer komplexen Landschaft zu
einem Einzelprofil zusammen (z. B. Isacks 1992; Masek et al. 1994; Duncan et al. 2003; Andreani et al.
2014). Bei topographischen Streifenprofilen (,,swath profiles'') handelt es sich um Profile, die, im Unterschied
zu einem klassischen topographischen Profil, einen beliebig breiten, rechteckigen Streifen eines Gebiets
abbilden. Dabei wird für jedes Pixel auf dem Profil ein quer dazu verlaufendes Profil von der Breite des
Streifens zusammengefasst. Auf dem Profil werden üblicherweise der höchste und niedrigste Punkt des
abgedeckten Bereichs sowie deren Mittelwert abgebildet. Zudem können mehrere parallele Einzelprofile
abgebildet werden, um ggf. ebene Flächen auf mittleren Niveaus sichtbar zu machen. Die Linie der niedrigs-
ten Topographie entspricht somit den Flusstälern, also den jüngsten (am stärksten erodierten) Strukturen, im
vom Streifen abgedeckten Gebiet. Über die Linie mit der höchsten Topographie lässt sich die reliktisch erhal-
tene Erosionsfläche vor der Einschneidung durch das Drainagenetz, also die älteste noch nicht erodierte
Oberfläche, rekonstruieren. Diese Oberfläche kann eine Paläo-Oberflächen darstellen, deren Lage (Höhe
und Neigung) Auskunft über später abgelaufene Erosionsprozesse, sowie tektonische Aktivitäten geben
kann (Stanek et al., 2016). Die Differenz zwischen maximaler und minimaler Höhe zeigt außerdem den Grad
der Einschneidung des Drainagenetzes.
4 Ergebnisse der geomorphologischen Analyse
4.1 Analyse des Drainagenetzes
Es wurden 4298 Wasserläufe vom Vogtland-Erzgebirge (2923) bis in die östliche Oberlausitz (1375) unter-
sucht. Das gesamte Gebiet wurde nach generellen Abflussrichtungen der Flüsse 2. Strahler-Ordnung ge-
gliedert. Das westliche und mittlere Erzgebirge zeigt zwei Fließrichtungen. Die südwestliche Richtung ist
ausschließlich mit den rechten Nebenflüssen der Weißen Elster assoziiert. Die meisten Fließrichtungen
weisen nach NE, möglicherweise infolge einer NE-Block-Kippung. Östlich von Chemnitz können drei Ab-
flussrichtungen ausgehalten werden. Die südwestliche Richtung ist auf die parallelen, rechten Nebenflüsse
der Flöha beschränkt. Im Gebiet zwischen der Kammregion, Freiberg und Döbeln sind sehr lange Flüsse mit
NNW-licher Fließrichtung ausgebildet. Mit Annäherung an das Elbtal schwenkt die Fließrichtung – zum Teil
mit einem deutlichen Knick im Flusslauf nach NE um. Dieses „Umknicken“ der Fließrichtung kann von der
Kammregion des Erzgebirges (Altenberg) bis in dem Raum nordwestlich Meißen beobachtet werden. Das
bedeutet, dass die Elbe sich relativ jung und schnell in das Gebiet eingeschnitten hat und die Nebenflüsse
aus dem vorhandenen Drainagenetz übernommen hat („captured“). Ein Beispiel für solch einen gravieren-
den Richtungswechsel ist die Wilde Weißeritz. Die Weißeritz entwässerte ursprünglich nach NW in die Wilde
Sau bei Wilsdruff. Heute biegt die Weißeritz in Tharandt fast rechtwinklig in ihr neues Bett Richtung Freital
ab, durchbricht die Monzonite des Meißener Massives und mündet in die Elbe. Die Flutebene der Elbe weist
geringe ksn-Werte auf, die sich auch in die Lausitz verfolgen lassen. Die hier vorherrschenden Werte um
sieben zeigen an, dass die Gewässer das Equilibrium erreicht haben.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2022 | 20
Abbildung 4: Generalisierte Fließrichtungen des Drainagenetzwerkes ab der 1. Ordnung in Sachsen und Gliederung der bearbeiteten
Einzugsgebiete. Die als Subsets bezeichneten Einzugsgebiete S3 (Zwickauer Mulde-Chemnitz), S4 (Flöha-Zschopau), S5 (Weißeritz-Elbe), S6
(Große Röder), S1-L (Schwarze Elster), S2-L (Spree) sowie S3-L (Mandau) werden im Text beschrieben (siehe auch Anlage 20).

 
Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2022 | 21
4.1.1 Ergebnisse der Analyse von Fluss-Längsprofilen
Mit dem Ziel, die Fluss-Längsprofile (FLP) zu generalisieren, wurde das Drainagenetz Sachsens in Einzugs-
gebiete (subsets) gegliedert. In den subsets 1 und 2 wurden die Flüsse der 3. und 4. Strahler-Ordnung mit
analysiert. Es konnten keine eindeutigen Aussagen zur Becken-Asymmetrie gemacht werden, deshalb wer-
den diese Ergebnisse nicht diskutiert. In den subsets 3, 4, 5, 6 sowie SL-1 bis SL-3 sind ausgewählte Ein-
zugsgebiete mit den Strahler-Ordnungen 1-6 dargestellt. Im Folgenden sind 49 charakteristische Beispiele
aus dem Erzgebirge und der Lausitz dargestellt (Tabelle 1). Die FLP sind gleichzeitig die Grundlage zur
Rekonstruktion des Basis-Niveaus. Dafür wurde in den Chi-Plots ein
m/n
-Quotient von 0,75 genutzt. In den
Chi-Plots wurden die Knickpunkte als schwarze Punkte markiert. Die Knickpunkte mit einer Nummer >40
wurden für die Konstruktion der Basis-Niveaus genutzt (siehe Abbildung 5 bis Abbildung 17).
Tabelle 1: Zusammenfassung des modellierten Basis-Niveaus (BN) für ausgewählte Flüsse
Erzgebirge und Elbtal
Flussprofil
BN-1
(m)
BN-2
(m)
BN-3
(m)
BN-4
(m)
BN-5
(m)
BN-6
(m)
BN-7
(m)
Name des
Gewässers
Subset 3
Profil 1
451
541
615
Zwickauer Mulde
Profil 2
251
301
312
Chemnitz
Profil 3
160
385
442
533
Pöhlwasser
Profile 4
209
247
315
341
Würschnitz
Profil 5
206
251
Hermsdorf-
Bräunsdorfer
Bach
Profil 8
Erlbach
Profil 10
404
887
Große Mittweida
Subset 4
Profil 2
135
166
331
565
Freiberger Mulde
Profil 5
135
160
236
308
493
Bobritzsch
Profil 6
164
246
637
Schwarze Pockau
Profil 8
167
211
300
371
604
Preßnitz
Profil 10
133
194
237
291
Kleine Striegis
Profil 11
167
196
384
462
Sehma
Profil 15
135
164
277
428
Chemnitzbach
Profil 16
167
251
327
393
512
638
Schweinitz
Profil 18
135
164
284
390
Colmnitz-Bach
Profil 26
167
218
322
551
Greifenbach
Profil 31
165
219
305
438
509
537
Zschopau
Profil 66
166
250
359
504
Flöha
Profil 155
170
190
223
331
407
Große Striegis
Subset 5
Profil 2
156
260
348
459
Wilde Weißeritz
Profil 6
65
147
Jahna
Profil 7
143
259
544
Rote Weißeritz
Profil 11
126
167
206
Prießnitz
Profil 13
190
240
Wilde Sau
Profil 16
150
170
Lockwitzbach

Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 22
Erzgebirge und Elbtal
Flussprofil BN-1 (m) BN-2 (m) BN-3 (m) BN-4 (m) BN-5 (m) BN-6 (m) BN-7 (m)
Name des
Gewässers
Profil 28
162
212
232
257
Wesenitz
Profil 37
109
145
177
193
Ketzerbach
Profil 47
93
279
494
Müglitz
Profil 64
228
301
Polenz
Profil 166
102
134
226
300
Triebisch
Profil 324
121
250
Gottleuba
Subset 6
Profil 1
114
141
205
255
Große Röder
Profil 5
117
144
210
232
Steinbach
Profil 7
124
142
165
Promnitz
Lausitz- Zittau
Flussprofil
BN-1
(m)
BN-2
(m)
BN-3
(m)
BN-4
(m)
BN-5
(m)
BN-6
(m)
BN-7
(m)
Name des
Gewässers
Subset 1-L
Profil 1-1
103
154
208
262
Hoyerswerdaer
Schwarzwasser
Profil 1-2
112
129
148
195
Schwarze Elster
Profil 1-3
113
182
195
Klosterwasser
Profil 1-7
109
131
Südgraben
Profil 1-8
123
164
170
196
Milkwitzer Wasser
Profil 1-59
122
166
Langes Wasser
Subset 2-L
Profil 2-1
110
120
167
208
222
290
337
Spree
Profil 2-3
128
259
Schwarzer
Schöps
Profil 2-5
114
Kleine Spree
Profil 2-12
120
143
136
156
Weißer Schöps
Profil 2-35
90
113
155
228
274
Löbauer Wasser
Profil 2-80
110
117
157
188
Buchholzer
Wasser
Subset 3-L
Profil 3
168
251
Landwasser
Profil 3-10 169
203
300
Mandau
Profil 3-21 176
245
Pließnitz
Die Profile für das Einzugsgebiet subset 3 mit den größten Flüssen Zwickauer Mulde und Chemnitz sind in
Abbildung 5 und Abbildung 6 dargestellt. Anhand der Chi-Plots konnten verschiedene Basis-Niveaus modelliert
werden: 160 m, 200-250 m, 300 m, 400-450 m, 550-600 m und 800 m (üNN) (siehe Tabelle 1). Das zweitnied-
rigste Basis-Niveau (200-250 m) entspricht etwa der Höhe der Vorerzgebirgssenke. Die obersten Basis-
Niveaus (800 m) gruppieren sich um das Eibenstock-Hoch, es sind die ältesten Basis-Niveaus.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 23
Abbildung 5: Ausgewählte Flüsse für die Rekonstruktion des Basis-Niveaus in subset 3 (West-
erzgebirge), 1 – Zwickauer Mulde, 2 – Chemnitz, 3 - Pöhlwasser, 4 – Würschnitz, 5 – Hermsdorf-
Bräunsdorfer Bach, 8 – Erlbach, 10 – Große Mittweida.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 24
Abbildung 6: Rekonstruktion der Basis-Niveaus und Knickpunkte für subset 3 (Westerzgebirge).
Schwarze Linie ist das Flusslängsprofil; Punkte auf dem FLP entsprechen Knickpunkten in den
Farben des zugehörigen Basis-Niveaus; grüne Linie – Fläche des Einzugsgebietes; blaue, rote,
orange, gelbe Linie – verschiedene Basis-Niveaus (siehe auch Tabelle 1).

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 25
Abbildung 7: Ausgewählte Flüsse für die Rekonstruktion des Basis-Niveaus in subset 4 (Osterz-
gebirge); Name der Flüsse siehe Tabelle 1.
Im Einzugsgebiet Osterzgebirge (subset 4) wurden 13 Flüsse einschließlich der Zschopau und der Freiber-
ger Mulde ausgewählt (Abbildung 7, Abbildung 8 und Abbildung 9). Anhand der Chi-Plots konnten verschie-
dene Basis-Niveaus modelliert werden: 170 m, 200-250 m, 300-350 m, 400-440 m, 500-550 m und als ein-

image
Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 26
zelnen Wert 600 m (üNN) (siehe Tabelle 1). Das mittlere Niveau um 300-350 m liegt etwa auf der Höhe der
nordwestlichen Erzgebirgsfront. Das zweitniedrigste Basis-Niveau (200-250 m) entspricht etwa der Höhe der
Knickpunkte im nördlichen Granulitgebirge. Das unterste Basis-Niveau liegt am Beginn des nordsächsischen
Flachlandes.
Die ausgewählten FLPs 26, 11, 16, 155, 2 und 18 sind repräsentativ für das gesamte Einzugsgebiet. Alle
FLP weisen mehr als 4 ältere Basis-Niveaus auf, nur Fluss 6 hat drei ältere Basis-Niveaus (siehe Tabelle 1).
Generell liegen die Höhen für die Basis-Niveaus niedriger als im Einzugsgebiet des Westerzgebirges. Diese
Höhendifferenz ist wahrscheinlich durch eine geringere Heraushebung im östlichen Erzgebirge begründet.
Abbildung 8: Rekonstruktion der Basis-Niveaus und Knickpunkte für subset 4 (Osterzgebirge).
Schwarze Punkte – Knickpunkte; dünne grüne Linie – Fläche des Einzugsgebietes in km
2
; dicke
blaue Linie – oberes älteres Basis-Niveau.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 27
Abbildung 9: Rekonstruktion der Basis-Niveaus und Knickpunkte für subset 4 (Osterzgebirge).
Schwarze Punkte – Knickpunkte; dünne grüne Linie – Fläche des Einzugsgebietes in km
2
;
dicke blaue Linie – oberes älteres Basis-Niveau.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 28
Abbildung 10: Ausgewählte Flüsse für die Rekonstruktion des Basis-Niveaus in subset 5 (Elbtal);
Name der Flüsse siehe Tabelle 1.
Das Einzugsgebiet des Elbtals ist in subset 5 dargestellt (Abbildung 10). Die vier Basis-Niveaus weisen
geringere Höhen als das Erzgebirge auf: 65 m, 100-180 m, 250-300 m und 450-540 m (siehe Tabelle 1,
Abbildung 11 und Abbildung 12). Die linksseitigen (Erzgebirge) Zuflüsse zur Elbe zeigen eine größere Zahl
von älteren und höheren Basis-Niveaus, während die rechtsseitigen (Lausitz) Zuflüsse V-förmige Täler aus-
weisen, deren Basis-Niveaus nicht höher als 250 m liegen. In den rechtselbischen Flüssen treten zwei
Knickpunkte auf, die durch NW-streichende Linien verbunden werden können. Die Flüsse und Bäche sind
bis zur Mündung in die Elbe stark eingeschnitten.

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Abbildung 11: Rekonstruktion der Basis-Niveaus und Knickpunkte für subset 5 (Elbtal).
Schwarze Punkte – Knickpunkte; dünne grüne Linie – Fläche des Einzugsgebietes in km
2
;
dicke blaue Linie – oberes älteres Basis-Niveau.

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Abbildung 12: Rekonstruktion der Basis-Niveaus und Knickpunkte für subset 5 (Elbtal).
Schwarze Punkte – Knickpunkte; dünne grüne Linie – Fläche des Einzugsgebietes in km
2
;
dicke blaue Linie – oberes älteres Basis-Niveau.

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Abbildung 13: Ausgewählte Flüsse für die Rekonstruktion des Basis-Niveaus in subset 6
(NW-Lausitz); Name der Flüsse siehe Tabelle 1.
Das Einzugsgebiet des subsets 6 liegt in der nordwestlichen Lausitz nördlich von Dresden. Hier wurden
nur drei Flüsse analysiert, da die älteren Basis-Niveaus nicht gut ausgebildet sind oder durch jüngere
Erosion geglättet wurden. In diesem Einzugsgebiet wurden nur zwei Basis-Niveaus identifiziert: 100-150 m
und 200-250 m. Die hohen Werte wurden im Fluss 1 (Röder) erreicht.
Vergleicht man die Höhe der Basis-Niveaus vom Westerzgebirge bis zur westlichen Lausitz, so stellt man
eine Abnahme von West nach Ost fest. Die Abnahme ist nicht kontinuierlich, sondern erfolgt zumindest im
Flöha-Tal und dem Elbtal sprunghaft.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 32
Abbildung 14: Rekonstruktion der Basis-Niveaus und Knickpunkte für subset 6 (NW-Lausitz).
Schwarze Punkte – Knickpunkte; dünne grüne Linie – Fläche des Einzugsgebietes in km
2
;
dicke blaue Linie – oberes älteres Basis-Niveau.

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Abbildung 15: Ausgewählte Flüsse für die Rekonstruktion des Basis-Niveaus in subsets SL1 –
SL-3 (Ost-Lausitz); Name der Flüsse siehe Tabelle 1.
Im Gebiet der nördlichen und östlichen Lausitz wurde das komplette Drainagenetz in drei subsets analy-
siert (Tabelle 1, Abbildung 15, Abbildung 16 und Abbildung 17). Die drei häufigsten Basis-Niveaus lie-
gen bei 100-150 m, 200-250 m und nur zwei Bäche erreichen größere Höhen: Fluss S2-1 (Spree) mit
337 m und Fluss S3-10 (Mandau) mit 300 m. Dieses obere ältere Basis-Niveau entspricht der Höhe des
Oberlausitz-Plateaus.

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Abbildung 16: Rekonstruktion der Basis-Niveaus und Knickpunkte in subsets SL1 – SL-3
(Ost-Lausitz). Schwarze Punkte – Knickpunkte; dünne grüne Linie – Fläche des Einzugs-
gebietes in km
2
; dicke blaue Linie – oberes älteres Basis-Niveau.

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Abbildung 17: Rekonstruktion der Basis-Niveaus und Knickpunkte in subsets SL1 – SL-3
(Ost-Lausitz).Schwarze Punkte – Knickpunkte; dünne grüne Linie – Fläche des Einzugs-
gebietes in km
2
; dicke blaue Linie – oberes älteres Basis-Niveau.

 
Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 36
4.1.2 Interpretation des ältesten Basisniveaus
Die durch die Analyse der FLP gewonnen Knick-Punkte können verschieden hohen Basis-Niveaus zugeord-
net werden. Für die Rekonstruktion der Karte des Basis-Niveaus wurden insgesamt 374 Punkte des ober-
sten, ältesten Basis-Niveaus dargestellt (Abbildung 18). Zwischen diesen Punkten wurde das Basis-Niveau
interpoliert. Jedem Basis-Niveau-Punkt wurden die topographische Höhe und die Höhe des Basis-Niveaus
zugeordnet. Aus der Differenz dieser beiden Höhen errechnet man die Einschneidung an diesem Punkt.
In der ersten Karte (Abbildung 19) ist die Interpolation der Höhe der Wasserläufe oberhalb des obersten
Basis-Punktes geplottet. Diese Karte kann als Überblick zur Lokalisierung von erhaltenen älteren Ober-
flächen dienen. Vier mögliche „ältere Oberflächen“ konnten anhand der größeren topographischen Höhe
ausgehalten werden. Die erste ältere Fläche liegt mit Höhen von 550 – 775 m im Vogtland. Die zweite,
kleinere Fläche umgibt Aue mit Höhen von 550 – 650 m. Die Fläche um Aue wird von steilen, abfallenden
Gradienten begrenzt. Die dritte Fläche liegt in der Gegend um Annaberg mit Höhen von 500 – 650 m.
Nach NE wird die Annaberger („Rest“-) Fläche durch das Flöha-Tal begrenzt, welches eine geringere
Höhe um 450 m aufweist. Scheinbare „abflusslose Senken“ im Flöha-Tal sind Artefakte aus der Interpola-
tion. Die vierte Fläche ergibt sich aus den Höhenwerten um Altenberg von 575 – 700 m. Es gibt zwei
Übergangsgebiete zwischen den Hochlagen und den Niederungen im Norden: Ein Gebiet erstreckt sich
zwischen südlich der Linie Zwickau-Chemnitz mit einem Sporn nach Norden in Richtung Hohenstein-Ernstthal
im westlichen Granulit-Massiv. In diesem Gebiet reicht die Höhe von 300 m bis 325 m. Das zweite Gebiet
erstreckt sich um und südlich von Freiberg und erreicht Höhen von 325 m bis 475 m. In den nördlichen Flach-
land-Gebieten erreicht die Basis-Niveau-Höhe nicht mehr als 150 m.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2022 | 37
Abbildung 18: Punkte der unteren Grenze des obersten ältesten Basis-Niveaus für ausgewählte Wasserläufe im Erzgebirge und dessen
nördlichen Vorland.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 38
Abbildung 19: Höhe (in m) des oberen ältesten Basis-Niveaus im Erzgebirge, kompiliert aus den Punkten in Abbildung 18.

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Abbildung 20: Interpolation der aus den FLP modellierten Höhe des obersten, ältesten Basis-Niveaus für das Erzgebirge und seinem Vorland.

Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2022 | 40
Die aus den FLP modellierte Höhe über dem 1. Basis-Niveau ist in Abb. 20 dargestellt. Hohe Werte (> 300 m)
ergeben sich für die Gegend um Schöneck, Aue-Schwarzenberg, Annaberg, Frankenberg und Altenberg. Die
höchsten Werte (400 m) treten jedoch nur im westlichen Erzgebirge um Annaberg und Aue und im Vogtland
und auf, was mit den höheren Basis-Niveaus in Flussprofilen korrespondiert (siehe vorhergehenden Abschnitt).
Geringe Basis-Niveau-Höhen sind im Elbtal und der Sächsischen Schweiz verbreitet, hier wahrscheinlich
bedingt durch die kurze Reichweite der noch nicht equilibrierten V-förmigen Täler. Ähnliche Werte wurden im
oberen Lauf der Großen Mittweida festgestellt. Es können vier Basis-Niveau-Höhen definiert werden: die
obersten liegen bei 400 m, gefolgt von Höhen zwischen 350 – 300 m. Basis-Niveau-Höhen von 250 - 200 m
sind charakteristisch für das Erzgebirgsvorland und Teile des Granulitgebirges. Die niedrigsten Höhenwerte
(> 150 m) findet man im Elbtal und in Richtung der Leipziger Tieflandsbucht.
Die Einschneidung wird aus der Differenz zwischen topographischer Höhe der ausgewählten Punkte und
deren Basis-Niveau-Höhe berechnet (Abbildung 21). Die höchste Einschneidung (Werte 400 – 500 m) liegen in
den Hochflächen von Eibenstock und Altenberg. Die mittleren Werte folgen dem Erzgebirgskamm (höhere
Werte kann man jenseits der Grenze auf tschechischem Gebiet erwarten. Die Zone der mittleren Werte wird
durch vergleichsweise geringe Werte im Flöha-Tal und bei Aue-Schwarzenberg unterbrochen. Die geringste
Einschneidung findet man im Erzgebirgsvorland nördlich der Linie Chemnitz-Freiberg-Dresden sowie im Elb-
Tal und der nördlichen Lausitz.

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Abbildung 21: Einschneidung des 1. Basis-Niveaus im Erzgebirge, berechnet aus der Differenz zwischen topographischer Höhe
und Basis-Niveau.

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4.1.3 Auswertung des Chi-Gradienten
Abbildung 22: Chi-Gradient-Interpolation für ausgewählte Flüsse im Erzgebirge.Vertikales Intervall 100 m.

Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2022 | 43
Der Chi-Gradient wurde im Erzgebirge für ausgewählte Flüsse mit einem vertikalen Intervall von 50 m und
100 m berechnet. Wenn die Chi-Werte für beide Intervalle ähnlich waren, wird hier nur der Wert für das
100m-Intervall betrachtet. Die Werte für die einzelnen Flüsse wurden interpoliert und in eine Karte geplottet
(Abbildung 22). Nach der Verteilung der Gebiete mit hohen Chi-Werten (zwischen 0,06 – 0,15), können im
Erzgebirge sieben Gebiete ausgehalten werden. Das erste und größte Gebiet umfasst die Fläche südwest-
lich des Oberlaufs der Zwickauer Mulde bis in das Vogtland („Eibenstock-Hoch“). Die nordöstliche Grenze
korrespondiert etwa mit der postulierten NW-streichenden Gera-Jáchymov-Störungszone. In diesem etwa
dreieckigen Gebiet werden die höchsten Chi-Werte von 0,15 erreicht. Das nächste Gebiet liegt zwischen
Aue und Annaberg. Dieses Gebiet wird durch ein NW-streichendes Element mit niedrigen Chi-Werten geteilt,
welches etwa mit der Wiesenbader Störung zusammenfällt. Die nordöstliche Grenze des Gebiets verläuft im
Flöha-Tal. Nordöstlich vom Flöha-Tal folgt ein breiter Saum von niedrigen Chi-Werten (0,01), unterbrochen
von mittleren Werten zwischen der Freiberger Mulde und der Bobritzsch. Interessant erscheint, dass trotz
etwa gleicher geographischer Höhe dieses dritten Gebietes die Chi-Werte deutlich absinken. Die vierte Zone
erstreckt sich ringsum Altenberg. Nach Nordosten gibt es eine deutliche Grenze sowohl in den niedrigen
Werten des Mittelsächsischen Hochlandes (Andreani et al., 2014) als auch im Gebiet um Altenberg. Die
Flutebene der Elbe weist die geringsten Chi-Werte auf und wird besonders bei Pillnitz durch Escarpments
begrenzt. Diese Escarpments mit hohen Chi-Werten (0,135) fallen mit post-kretazischen Störungen zusam-
men (Andreani et al., 2014; Andreani in Stanek et al., 2016). Die fünfte Zone erstreckt sich nördlich des Erz-
gebirges, nördlich der Linie Zwickau-Chemnitz-Freiberg-Dresden, mit niedrigen Chi-Werten. Eine Ausnahme
bildet nur der Durchbruch der Zschopau durch das Granulitgebirge mit höheren Werten. Hier teilt die Zscho-
pau das Granulitgebirge in zwei Teile. Das sechste Gebiet mit hohen Werten von 0,07 – 0,09 liegt im
Lausitzer Bergland. Nach Westen wird die Lausitz durch das Elbtal mit niedrigen Werten begrenzt. Die nörd-
liche Grenze bildet eine schmale Zone mit niedrigen Werten, die mit der postulierten E-W-streichenden
Cunewalde-Störung übereinstimmt. Die nördlich anschließende Niederlausitz hat ähnlich niedrige Chi-Werte
wie das Gebiet nördlich Zwickau-Chemnitz und wird als siebentes Gebiet betrachtet.
Für jedes Einzugsgebiet (subset) vom Vogtland bis in die westliche Lausitz wurde eine Analyse des Chi-
Divergenz-Plots durchgeführt. Die Werte wurden aus allen Chi-Plots innerhalb des Einzugsgebietes er-
rechnet. Für jeden Fluss wurden das Basis-Niveau rekonstruiert sowie Gefälle und der Schnittpunkt der
meisten Chi-Werte berechnet. Das subset 3 im Westerzgebirge weist fünf Klassen von Basis-Niveaus auf
(Abbildung 23). Das Gefälle beträgt 0,04 und der Schnittpunkt der Chi-Werte liegt bei 270. Die höchsten
Chi-Divergenz-Werte für das Basis-Niveau (217m – 538 m) liegen im Eibenstock-Hoch nahe der Wasser-
scheide am Kamm des Erzgebirges. Die zweite Klasse (24 m – 88 m) charakterisiert das Gebiet entlang
der nördlichen Front des Westerzgebirges. Die dritte Gruppe (-40 m – 24 m) ist ausschließlich in der Erz-
gebirgsvorsenke verbreitet, während die vierte Gruppe (-104 m - -40 m) sich an die Vorsenke anschließt
und dabei die Zwickauer Mulde und deren Nebenflüsse sowie die westlichen Teile des Granulitgebirges
charakterisiert. Die letzten beiden Gruppen weisen im westlichen Granulitgebirge Knickpunkte auf. Die fünfte
Klasse (-104 m bis -169 m) vermittelt zum nordsächsischen Tiefland. Die fünf Klassen stimmen mit den weiter
oben beschriebenen Basis-Niveaus überein.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2022 | 44
Abbildung 23: Chi-Divergenz-Plot für das subset 3 im Westerzgebirge. Blaue gestrichelte Linie –
regionale Wasserscheide; rote gestrichelte Linie – Staatsgrenze; weißer Stern – anthropogene mor-
phologische Artefakte.
Die Analyse des subsets 4 (Osterzgebirge) zeigt eine meist homogene Verteilung der Werte (Abbildung 24).
Die Werte zur Konstruktion der Regressionslinie sind 0,01 für das Gefälle und 420 für den Schnittpunkt. Es
können vier Klassen definiert werden: 19 m – 130 m, 19 m bis -148 m, -148 m bis -259 m, und -259 m bis
-480 m. Die Klassen sind nach NW absteigend als Zonen angeordnet. Die 1. Klasse liegt im südlichen
höheren Bergland, die höchsten Werte erscheinen südwestlich des Flöha-Tals. Die zweite und dritte
Klasse treten vor allem in einer Übergangszone zum nördlichen Osterzgebirge und lokal im Granulitge-
birge auf. Die vierte Klasse vermittelt zum nordsächsischen Tiefland.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2022 | 45
Abbildung 24: Chi-Divergenz-Plot für das subset 4 im Osterzgebirge. Blaue gestrichelte Linie –
regionale Wasserscheide; rote gestrichelte Linie – Staatsgrenze; weißer Stern – anthropogene
morphologische Artefakte.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 46
Das subset 5 (Elbtal) in Abbildung 25 weist vier Klassen von Chi-Werten auf. Die Parameter für die Regres-
sionslinie sind 0,015 für das Gefälle und 250 für den Schnittpunkt. Im Gegensatz zum subset 4 sind die
einzelnen Klassen in nordöstlicher Richtung parallel zum Elbtal gruppiert. Die oberste Klasse (481 – 181)
gruppiert sich um das Altenberg-Hoch, gefolgt von der zweiten Klasse (181 – 61), beide Klassen mit nord-
westlicher Fließrichtung. Die dritte Klasse (-1 bis -119) umfasst die NE bzw. SW fließenden, jungen Neben-
flüsse der Elbe. Die niedrigsten Werte (-180 bis -119) begrenzen klar das Elbtal. Die Grenze zur dritten
Klasse zeichnet die steilen Abbrüche im Elbtal nach. Interessant erscheint, dass das Tal im Oberlauf der
Elbe bis Pirna sehr eng ist, ab Pirna weitet sich das Elbtal auf.
Abbildung 25: Chi-Divergenz-Plot für das subset 5 im Elbtal. Blaue gestrichelte Linie – regionale
Wasserscheide; rote gestrichelte Linie – Staatsgrenze; weißer Stern – anthropogene morphologi-
sche Artefakte.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2022 | 47
Das subset 6 (NW-Lausitz) weist nur drei Klassen auf (Abbildung 26). Die Parameter für die Regressionslinie
sind 0,01 für das Gefälle und 230 für den Schnittpunkt. Die erste Klasse mit den höchsten Werten (27 bis -51)
liegt auf dem Oberlausitz-Plateau nordöstlich von Dresden. Die Grenze zur zweiten Klasse (-51 bis -98) kann
man entlang der postulierten NE-streichenden Hoyerswerdaer Störung verfolgen. Die zweite Klasse geht nach
NW ohne scharfe Trennung in die dritte Klasse (-98 bis -130) über.
Abbildung 26: Chi-Divergenz-Plot für das subset 6 in der NW-Lausitz. Blaue gestrichelte
Linie – regionale Wasserscheide; rote gestrichelte Linie – Staatsgrenze; weißer Stern –
anthropogene morphologische Artefakte.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2022 | 48
4.1.4 Auswertung des normalisierten Gefälle-Index
Abbildung 27: Karte der ksn-Werte für ausgewählte Flüsse im Erzgebirge.Vertikales Intervall 100 m.

 
Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2022 | 49
Der normalisierte Gefälle-Index (ksn), interpoliert über ausgewählte Flussprofile im Erzgebirge, wird in Abbil-
dung 27 dargestellt. Die unterschiedliche Verteilung der Werte wird benutzt, um ähnlich wie beim Chi-Gra-
dienten, die Projektfläche in verschiedene Domäne aufzuteilen. Diese Domänen fallen weitestgehend mit
den Gebieten zusammen, die auch hohe Chi-Werte aufweisen. Hohe ksn-Werte reflektieren eingetiefte
Flussläufe, welche nicht equilibriert sind. Niedrige ksn-Werte zeigen geringe Gefälle im Flusslauf an. Das
erste Gebiet wurde schon als „Eibenstock-Hoch“ benannt, hier reichen die ksn-Werte von 35 – 70. Es wird
ein ähnlich dreieckiges Gebiet wie beim Chi-Gradienten determiniert. Im Nordosten wird das Gebiet durch
die postulierte Gera-Jáchimov-Zone (GJZ) begrenzt, im Nordwesten durch ein lineares Element zwischen
der Erzgebirgsvorsenke und dem Erzgebirge (Andreani et al., 2014). Die hohen ksn-Werte dieser Domäne
zeigen die geringe Equilibrierung der Flüsse an. Vermutlich wurde die Basis für das Equilibrium geändert, so
dass die Flüsse versuchen, das Equilibrium durch eine zunehmende lineare Erosion zu erreichen. Die zweite
Fläche liegt südlich von Chemnitz zwischen dem Flöha-Tal und Aue-Annaberg. Die nicht-equilibrierten Fluss-
läufe innerhalb der Fläche sind hier die Chemnitz und Zschopau. Die hohen ksn-Werte am Rande der zwei-
ten Fläche zwischen 35 – 63 weisen einen NW-Trend und sind an die Täler von Schwarzwasser/Zwickauer
Mulde und dem Flöha-Tal gebunden. Die dritte Domäne liegt im Gebiet südlich Freiberg zwischen dem
Flöha-Tal und der Weißeritz. Die hier charakteristischen niedrigen ksn-Werte reichen vom Erzgebirgsab-
bruch bis in die tieferen Gebiete um Döbeln. Der Grund für die geringen ksn-Werte in relativ großer Höhe ist
das homogene NW-Einfallen der Oberfläche ohne bedeutenden Wechsel der Oberflächenneigung. Es gibt
nur wenige lokale Ausnahmen entlang von größeren Flüssen wie der Freiberger Mulde. Die vierte Domäne
liegt im oberen Osterzgebirge. Sehr hohe ksn-Werte (42 – 63) wurden in den Bächen und Flüssen um Alten-
berg detektiert.
4.1.5 Isobasen-Karten
Die Isobasen-Karte der 3. und 2. Strahler-Ordnung sind Abbildung 28 dargestellt. Die Isobasen-Karten die-
ser Ordnungen gestatten es, Diskontinuitätszonen zu identifizieren (braune Linien) und dadurch die größe-
ren morphologischen Einheiten abzugrenzen. Die Analyse der Isobasen-Karte erfolgte der Morphologie
folgend von SW nach NE. Die ersten linearen Anomalien (Iso1 und Iso10) im Vogtland haben einen N-S
bzw. NNW-Trend. Beide Anomalien entsprechen einem negativen Gradienten (V-förmige Kontur-Linien, die
niedrigsten Werte befinden sich im Zentrum der Anomalie). Die Werte schwanken zwischen 300 – 500 m.
Die Lineamente erstrecken sich entlang der seismisch aktiven Zonen des Vogtlandes. Das als Iso2 ausge-
haltene Lineament erstreckt sich vom südlichen Zwickau bis in das Gebiet Aue-Schwarzenberg (Gera-
Jáchymov-Zone?). Auch hier schwanken die Werte zwischen 300 – 550 m. Beide Lineamente begrenzen
eine geschlossene Fläche um Auerbach in einer Höhe von 900 m. Das Lineament Iso3 besitzt einen ähnli-
chen N-S-Trend wie Iso10 südlich von Chemnitz bis Annaberg-Buchholz. Die Isobasen-Werte reichen bis
450 m. Iso5 streicht etwa NNW und liegt in dem Gebiet, was als Flöha-Zone bezeichnet wird. Das Lineament
Iso5 durchschlägt die Erzgebirgskette und die Krusne Hory-Störung. Die Ausdehnung indiziert, dass die mit
dem Lineament verbundene Struktur Relief-bildend für das Erzgebirge ist. Entlang dieser Struktur wird das
Erzgebirge in zwei Einheiten geteilt. Das Lineament Iso5 ist nach SW gebogen und setzt sich bis zum Line-
ament Iso4 fort. Iso4 erstreckt sich südwestlich von Döbeln entlang der Merbach-Störung und hat einen
ähnlichen NNE-Trend wie das Lineament Iso4. Beide Anomalien haben niedrige Isobasen-Werte zwischen
200 – 250 m. Dagegen erreicht das Lineament Iso12 südlich von Freiberg entlang des Laufs der Freiberger
Mulde Werte zwischen 400 – 600 m.

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Das Lineament Iso9 erstreckt sich in der Nähe von Freital in nordöstlicher Richtung. Das Lineament Iso6
folgt dem Elbtal in nordwestlicher Richtung. Das letztgenannte Lineament ist die größte negative Anomalie,
die das Erzgebirge von der Lausitz trennt. Parallel zu Iso6 verläuft in der Nähe von Kamenz das Lineament
Iso7, welches die höhere Lausitz von dem nordöstlich gelegenen Tiefblock trennt. Das Lineament Iso15
begrenzt den Lausitzer Hochblock im Nordwesten, während die Lineamente Iso8, Iso14 und Iso13 den
östlichen Hochblock unterteilen bzw. im Südosten begrenzen.
Die Lineamente Iso17 und Iso19 folgen der den Eger-Graben begrenzenden Krusne Hory Störung (Erzge-
birgsabbruch). In beiden Lineamenten zeigen die Isobasen-Linien einen sehr hohen Gradienten, von 200 m
auf 800 m ansteigend über eine horizontale Distanz von etwa 10 km. Vergleicht man die Dichte der Iso-
basen-Linien, so zeigt die nordwestliche Flanke des Erzgebirges relativ weit auseinanderliegende Isolinien
(geringer Gradient), während die südöstliche Flanke eine dichte Scharung der Isolinien aufweist. Das bedeu-
tet eine stark ausgeprägte Asymmetrie der Gradienten.
Die Lineamente Iso18 und Iso 25 begrenzen den Eger-Graben im Südosten. In der nordöstlichen Verlänge-
rung dieser Lineamente setzt sich die Anomalie Iso24 mit NNE-Trend nach Polen fort. Die Lineamente Iso28
und Iso26 südlich des Eger-Grabens werden hier nicht betrachtet. Bei Gera kann das Lineament Iso27 mit
NNW-Trend mit schwachem Gradienten in Fortsetzung der Anomalien Iso1 und Iso10 gesehene werden.
Die drei Anomalien der Isobasen können mit dem Vogtland-Störungssystem assoziiert werden.
Auf der Basis der linearen Anomalien der Isobasen-Konturlinien können im südlichen Sachsen vier geschlos-
sene Flächen mit positiven Werten (im Erzgebirge drei und in der Lausitz eine) ausgehalten werden. Diese
geomorphologischen Einheiten sind durch die kleineren, oben angeführten Lineamente gegliedert. Von Südwest
nach Nordost folgen die Westerzgebirge-Hochfläche mit Höhen bis 900 m, die Zentral-Erzgebirge-Hochfläche
mit Werten zwischen 400 – 700 m, die Osterzgebirge-Hochfläche mit Werten zwischen 350 – 650 m sowie der
Lausitzer Hochblock mit Höhen zwischen 200 – 350 m (nur im tschechischen Teil werden Werte um 400 m
erreicht). Die NW-streichende Anomalie entlang der Elbe weist die geringsten Werte auf, diese Zone scheint die
ältesten morphologischen Merkmale aufzuweisen. Ähnliche morphologische Merkmale weist die Region nörd-
lich Prag auf, auch fließt die Elbe in nordwestlicher Richtung.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2022 | 51
Abbildung 28: Karte der Isobasen für die Gewässer der dritten und zweiten Strahler-Ordnung.

Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2022 | 52
Die Isobasen-Karte der zweiten Strahler-Ordnung zeigt ein relativ frühes Stadium der Landschaftsentwick-
lung an. Zur besseren Visualisierung wurde für das DGM10 die Differenz zwischen Isobasen der 2. Ordnung
und dem rezenten Relief ermittelt (Abbildung 29). Betrachtet man die Isobasen der 2. Ordnung als Referenz-
fläche, können verschieden herausgehobene (“uplifted”) Gebiete bestimmt werden. Die Werte > 160 m
entsprechend den am weitesten herausgehobenen Flächen auf Basis der Isobasen der 2. Ordnung. Diese
Flächen erstrecken sich im Vogtland, um Aue, bei Altenberg im Osterzgebirge und um Pirna-Königstein.
Dabei erkennt man deutlich eine Zweiteilung des Erzgebirges entlang des tief-eingeschnittenen Laufes der
Flöha (Lineament Iso5). Südwestlich der Flöha kann ein polygonales Gebiet mit hohen Werten ausgehalten
werden. Dazu im Gegensatz stehen das östliche Erzgebirge und die Lausitz.
Ebenfalls hohe Werte findet man im westlichen Teil des Granulitgebirges. Hier sind die anomalen Werte mit
dem inneren Schiefermantel des Granulitgebirges verbunden, das Granulit-Massiv hebt sich schwach aus
der Karte hervor. Ein anderes Gebiet mit hohen Werte findet man westlich Pulsnitz. Auch hier sind die hohen
Werte an kontaktmetamorphe Gesteine – Metagrauwacken – gebunden.
Gebiete mit Werten zwischen -18 und +19 (Abbildung 29) sind wenig oder nicht herausgehoben im Vergleich
zur Referenz-Fläche. Diese Gebiete findet man vor allem im Elbtal, untergeordnet beispielsweise im Weißeritz-
Tal bei Tharandt und am Oberlauf der Flöha. Die mit weißem Stern gekennzeichneten Gebiete anthropogener
Beeinflussung (Tagebaue) erscheinen mit negativen Werten, beispielsweise in Nordwest-Sachsen.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2022 | 53
Abbildung 29: Karte der Differenz zwischen aktueller geographischer Reliefhöhe und den Isobasen der 2. Strahlerordnung für das Erzgebirge
(DGM10).

 
Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2022 | 54
4.2 Oberflächenanalyse – Interpretation von Lineamenten aus den dynamischen
Karten
Die im Folgenden beschriebenen Lineamente wurden aus dem Zusammenhang von geomorphologi-
schen Merkmalen, Landschaftsformen, bereits bekannten Strukturen sowie neuen Merkmalskombina-
tionen interpretiert.
4.2.1 Karten des Lokalen Reliefs
Die Karte des Lokalen Reliefs (LR) zeigt die Verteilung der Einschneidung durch den Erosionseffekt des
Drainagenetzes. Die LR-Karte von Sachsen und angrenzenden tschechischen und polnischen Gebieten
(Abbildung 30) wurde auf der Basis des DGM10 für Sachsen und des DGM30 für angrenzende Gebiete mit
einem gleitenden Fenster von 3 km gerechnet. Die sich aus der Kartendarstellung ergebenden Lineamente
entsprechen hohen Gradienten oder anomal hohen Werten. Das Westerzgebirge wird durch die NW-
streichenden Lineamente LR_2 und LR_4 in Subgebiete mit nach NE abnehmenden Werten getrennt. Nach
NW begrenzen die Lineamente LR_1, LR_3 und LR_11 das Westerzgebirge gegen Gebiete mit geringere
Einschneidung (Vorerzgebirgssenke, Granulitgebirge und das Flachland um Döbeln). Im mittleren und
Osterzgebirge markieren die Lineamente LR_5, LR_10 (Pillnitz) LR_7 (Pulsnitz) und LR_6 (Cunewalde-Tal)
lokal begrenzte Anomalien.
Die Lineamente des Eger-Grabens von Cheb im Westen nach Most (LR_15, LR_16, LR_21, und LR_32)
zeigen einen deutlichen NE-Trend. Diese Lineamente entsprechen einem sehr hohen Gradienten der LR-
Werte. Nordöstlich von Most, wo Lineament LR_4 das gesamte Erzgebirge durchschlägt, zeigen die generell
NE-streichenden Lineamente LR_22, LR_23 und LR_24 einen irregulären Zick-Zack-Verlauf. Südlich mar-
kiert das NE-streichende Lineament LR_26 (Litomeřice Störung?) das stark eingeschnittene Verbreitungs-
gebiet der tertiären Vulkanite im Böhmischen Mittelgebirge.
Im Vogtland verläuft das Lineament LR_9 parallel zu den vermuteten Störungen. Das Lineament wurde an
einer Linie von LR-Werten höher als 204-270 gegenüber wesentlich geringeren Werten orientiert. Die NE-
streichenden Lineamente LR_1 und LR_3 begrenzen die höher gelegenen Regionen des Westerzgebirges
(LR-Werte höher 270) gegen das Erzgebirgsvorland (LR-Werte geringer als 138). Das NW-streichende
Lineament LR_4 ist durch einen Wechsel der durchschnittlichen Werte von 336 (SW) zu 270 (NE) charakte-
risiert. Dieses Lineament verläuft parallel zur postulierten Flöha-Zone und grenzt das Zentrale und Westerz-
gebirge gegen das Osterzgebirge ab. Im Osterzgebirge wurde das NE-streichende Lineament LR_5 an
einem plötzlichen Wechsel der Werte von 138 bis zu 402 in der Nähe von Frauenstein angelegt. Bisher sind
in dieser Zone keine jungen tektonischen Strukturen bekannt. Zwischen Pillnitz und Ottendorf erstreckt sich
das Lineament LR_10 und zeigt entlang des Elbhanges einen abrupten Wechsel der LR-Werte von 72 auf
336 an. Das Lineament LR_7 trennt den Lausitzer Hoch- vom Lausitzer Tiefblock. Die E-W streichende
Anomalie LR_6 liegt nördlich der vermuteten Cunewalde-Störung.
Eine interessante Frage ergibt sich aus der LR-Karte: Die Lineamente LR_1 und LR_3 setzen sich nach Chem-
nitz in nordöstlicher Richtung nicht fort, aber ein geringer Gradient zwischen Freiberg und Dresden könnte als
Lineament interpretiert werden. Die fehlende Anomalie weist aber darauf hin, dass das Vorland des Osterzgebir-
ges wenig durch das Drainagenetz eingeschnitten und die Landoberfläche relativ homogen und flach ist.

Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 55
Die höchsten LR-Werte (höher 384) sind im Gebiet um Auerbach konzentriert (Fläche LR_P1 in Abbildung
30). Die Fläche um Auerbach ist das größte Gebiet mit hohen LR-Werten, begrenzt durch die Lineamente
LR_11 und LR_2. Als schmale Relikte sind die Flächen LR_P2 und LR_P3 um Annaberg-Buchholz erhalten.
Um Altenberg treten ebenfalls hohe Werte auf, das Gebiet ist als LR_PL4 ausgehalten. Das Gebiet der
Sächsischen Schweiz (LR_PL5) hat ebenfalls hohe Werte (> 400). Zwischen beiden Flächen gibt es eine
Übergangszone mit Werten zwischen 270 – 330.

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Abbildung 30: Karte des Lokalen Reliefs. Größe des gleitenden Fensters 3 km, DGM10 und DGM30.

 
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Hohe Werte treten ebenfalls in der Oberlausitz auf: LR_PL8 im Gebiet östlich Pulsnitz mit Aufschlüssen von
kontaktmetamorpher Grauwacke sowie LR_PL6 im Gebiet des Oberlausitzer Berglandes. Entlang der Lausit-
zer Überschiebung treten lokal im Zittauer Gebirge (LR_LP7) und am Jeschken (LR_LP29) LR-Werte zwi-
schen 400 – 450 auf. Hohe Werte treten auch im östlichen Teil des Egergrabens auf. Die höchsten LR-Werte
(530 – 660) treten im mittleren Teil des SE-Abfalls des Erzgebirges auf. Das weist darauf hin, dass die höchs-
ten Teile des Erzgebirges (auf tschechischer Seite) sehr stark durch das Drainagenetz eingeschnitten sind.
4.2.2 Karte der Oberflächenrauigkeit
Die Karte der Oberflächenrauigkeit (SR) wurde mit einem gleitenden Fenster von 3 km über dem DGM10 für
Sachsen und dem DGM30 für die angrenzenden Gebiete (Abbildung 31) berechnet. Hohe SR-Werte ent-
sprechen einer stark gegliederten Landschaft, während SR-Werte nahe Eins für flache Oberflächen charak-
teristisch sind. Die linearen Anomalien in der SR-Karte wurden mit dem Präfix „SR“ nummeriert. Die häufigs-
ten Trends sind N-S (SR_16, SR_29, SR_13, SR_4, SR_8, SR_5, SR_35, SR_40, SR_22, SR_24, SR_33
und SR_25), NW (SR_11, SR_7, SR_37, SR_41, SR_27, SR_36, SR_45, SR_30, SR_32 und SR_31) sowie
NE (SR_12, SR_14, SR_17, SR_19, SR_21 und SR_34) gerichtet. Die genannten Anomalien wurden für
linear angeordnete Werte größer 1,03 interpretiert. Die deutlichsten Lineamente sind mit bekannten und
vermuteten neotektonischen Störungen assoziiert. Das Lineament SR_16 verläuft in weiterer Verlängerung
der Mariánské-Láznĕ-Störung (MLF) durch das Vogtland. Parallel zu diesem Lineament verlaufen die Ano-
malien SR_29 und SR_13 mit SR-Werten bis zu 1,09. Das Lineament SR_11 verläuft im Streichen der Gera-
Jáchymov Zone (GJZ). Das Projekt-Gebiet wird morphologisch im Süden durch die Lineamente SR_12 und
SR_19 entlang des Erzgebirgsabbruchs begrenzt. Nordöstlich von Most verläuft die Anomalie in der schon
im Kapitel „Lokales Relief“ beschriebenen Zick-Zack-Linie entlang des südlichen Erzgebirges. Dieser Wech-
sel im Streichen wird wieder durch Anomalien (SR_7 und SR_37) parallel zum Flöha-Tal begrenzt. Die
Anomalien SR_20 und SR_21 begrenzen die Vulkanite des Böhmischen Mittelgebirges. Den größten Gra-
dient der SR-Werte (bis zu 1,15) findet man in der NE-Begrenzung des ostelbischen Drainagesystems,
welches sich tief in kretazische Sandsteine und Granodiorite des Lausitzer Massives eingeschnitten hat. Die
Lineamente SR_45, SR_31 und SR_32 mit SR-Werten bis zu 1,09 sind nahezu identisch oder laufen parallel
zu Teilen der Lausitzer Überschiebung. Die Anomalien SR_27, SR_28 und SR_25 in der Umgebung von
Gera begrenzen die Plateaus von Buntsandstein. Die Anomalien begrenzen hier eine fast rechteckige Flä-
che mit SR-Werten zwischen 1,05 - 1,06.

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Abbildung 31: Karte der Oberflächen-Rauigkeit. Größe des gleitenden Fensters 3 km, DGM10 und DGM30.

 
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4.2.3 Karte des Hypsometrischen Integrals (Relief-Höhe-Verhältnis)
Die Karte des Hypsometrischen Integrals (Elevation Relief Ratio – ERR) zeigt die Verteilung des Reliefs
innerhalb eines gleitenden Fensters. Der Wert ERR wurde mit einem gleitenden Fenster von 3 x 3 km be-
rechnet (siehe Abbildung 32). Die hohen ERR-Werte kennzeichnen vor allem morphologische Hochlagen,
die darin eingeschnittenen Flüsse (z. B. Elbe, Zwickau, Zschopau, Chemnitz) zeigen im Gegensatz dazu
niedrige Werte an. Die ausgehaltenen Lineamente orientieren sich an hohen, linearen Gradienten zwischen
hohen und niedrigen Werten. Hohe Werte können in gut erhaltener flacher Topographie, am Kontakt von
ebenen Flächen mit Gebieten mit höherer Denudation oder am Rand von starken Geländeabbrüchen auf-
treten. Mittlere Werte sind charakteristisch für Gebiete geringer topographischer Höhe, oder für Gebiete
hoher Altitude, die jedoch relativ stark denudiert sind. Die höchsten ERR-Werte wurden in den Gebieten um
Freiberg, Mittweida und Frankenberg ermittelt, die von Andreani et al. (2014) als Mittelsächsisches Hochland
(Mittelsachsen Highlands) beschrieben wurden. Diese Gebiete sind weitgehend von Weichsel-zeitlichen Löß
und Lehm bedeckt, welcher das vorher vorhandene Relief oftmals ausgeglichen hat. Das bedeutet, dass die
rezent sichtbare Oberfläche jünger als die Weichselvereisung ist.
Das Lineament ERR_22 ist an den Geländeabbruch der aktiven MLF gebunden, die mögliche Fortsetzung
dieser Störung in das Vogtland wird durch das Lineament ERR_7 angezeigt. Die NE-streichendende Linea-
ment ERR_17 und ERR_18 verlaufen parallel zum südlichen Erzgebirgsabbruch, der morphologisch südlichen
Grenze des Projektgebietes. Die NE-streichenden Lineamente ERR_11 und ERR_2 sowie das NW-, parallel
zum Flöha-Tal streichende Lineament ERR_3 begrenzen die schon weiter oben beschriebene Fläche des
mittleren und westlichen Erzgebirges. Diese Fläche wird von dem untergeordneten, NW-streichenden Linea-
ment ERR_8 südlich von Zwickau unterbrochen. Auffallend ist das Lineament ERR_5, welches, ausgehend
vom Duppauer Gebirge das Erzgebirge durchschlägt und sich in nördlicher Richtung als Lineament ERR_6 im
Granulitgebirge fortsetzt. Wichtige Elemente sind die Lineamente ERR_4 und ERR_13, welche das Elbtal
einfassen. Auffallend ist, dass der Durchbruch der Elbe durch das Elbsandsteingebirge mit dieser Methode
nicht erfasst wird. Östlich des Elbtals sind ausschließlich mittlere ERR-Werte zu finden, die Verbreitung der
post-glazialen Sedimente ist auf lokale Vorkommen nördlich und östlich des Oberlausitzer Berglandes be-
schränkt. Das könnte auf eine stärkere post-glaziale Abtragung zurückzuführen sein.

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Abbildung 32: Karte des Hypsometrischen Integrals (Verhältnis von Höhe zu Relief). Größe des gleitenden Fensters 3 km, DGM10
und DGM30.

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4.2.4 Karte des Oberflächen-Index
Abbildung 33: Karte des Oberflächen-Index. Größe des gleitenden Fensters 3 km, DGM10 und DGM30.

 
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Die Verteilung der Werte des Oberflächen-Index (SI) ist in der Karte in Abbildung 33 dargestellt. Hohe SI-
Werte (0,36 – 0,6) sind charakteristisch für relativ flache hoch liegende Flächen, mittlere SI-Werte (0 – 0,12)
für ebene, tief liegende Fläche und negative Werte sind charakteristisch für morphologisch stark eingeschnit-
tene Gebiete in größerer Höhe.
Folgt man dieser Gliederung, entspricht das Erzgebirge einer ebenen Fläche in größerer Höhe, im Süden
begrenzt durch den Erzgebirgsabbruch. Im Westen folgt ein Gradient der nordwestlichen Fortsetzung der
MLF (Lineament SI_1), parallele Elemente können nicht sicher dargestellt werden. Wie schon in den vorher-
gehenden Indizes dargestellt, wird das Gebiet des westlichen und mittleren Erzgebirges durch die Linea-
mente SI_2, SI_8 und SI_16 begrenzt und durch die Lineamente SI_6, SI_12 und SI_34 gegliedert. Das N-
S-streichende Lineament SI_11 durchschlägt dieses Gebiet und setzt sich im Lineament SI_4 im Granulitge-
birge fort. Das östliche Erzgebirge erscheint als einheitlicher Block. Die einheitlichen Werte des Osterzgebir-
ges wird abrupt beendet durch die negativen Werte des tief eingeschnittenen, ostelbischen Teils des Elb-
sandsteingebirges (Lineamente SI_9 und SI_5) sowie durch schwache Anomalien im Elbelauf zwischen
Pirna und Meißen (Lineamente SI_14 und SI_15). In der Lausitz zeichnet sich mit SI-Werten um 0,12
schwach das Lausitzer Bergland ab, vermutet Störungen wie die Cunewalde-Störung treten nicht in Erschei-
nung. Der nördliche Teil von Sachsen tritt mit SI-Werte nahe Null morphologisch nicht in Erscheinung.
4.2.5 Karte des Topographischen Positionsindex
Die Verteilung des Topographischen Positionsindex (TPI) ist in Abbildung 34 dargestellt. Die Analyse kon-
zentrierte sich auf lineare Gradienten mit TPI-Werten von >60 und <-60. Man kann davon ausgehen, dass
die niedrigen Gradienten V-förmige, nicht equilibrierte, tief eingeschnittene Täler darstellen. Die hohen Gra-
dienten können auch mit scharfen Geländeabbrüche an ebenen Flächen assoziiert sein.
Beispiele für letzteren Fall sind die Abbrüche des Oberlausitz-Plateaus und des Mittelsächsischen Hochlan-
des gegen das Elbtal oder der Südabbruch des Erzgebirges in den Egergraben. Der Abbruch des Erzgebir-
ges markiert mit den Lineamenten TPI_81, TPI_71 und TPI_78 wie schon vorher beschrieben die südliche
Grenze des betrachteten Gebietes. Auch im TPI wird die morphologische Zweiteilung des Abbruchs nordöst-
lich von Most deutlich. Um tief eingeschnittene, V-förmige Täler nachzuweisen, wurden außer linearen Phä-
nomenen auch Täler mit irregulärem Verlauf aber hohen Gradienten in Betracht gezogen. Die größte Fläche
mit irregulärem, tief eingeschnittenem Drainagenetz ist das Gebiet des westlichen und mittleren Erzgebirges
zwischen den Lineamenten TPI_15 (MLF) und TPI_22 (Flöha-Tal). Im Nordwesten wird das Gebiet durch die
Lineamente TPI_1 und TPI_10 begrenzt, im Süden durch den Erzgebirgsabbruch (TPI_81 und TPI_71). Ein
zweites Gebiet mit irregulären Drainagenetz kann südlich von Dresden ausgehalten werden. Dieses Gebiet
wird durch die Lineamente TPI_21 und TPI_67 im Westen und durch die Lineamente TPI_59 und TPI_66 im
Osten begrenzt. Im südlichen Teil des Gebietes hat sich die Elbe in ein enges, strikt NW-gerichtetes Tal
eingeschnitten. Sobald die Elbe das südliche Gebiet über die NNW-gerichtete Linie aus TPI_6 und TPI_16
verlässt, fließt sie mäandrierend in einer breiten Flutebene. Die südwestliche Seite des Elbtals zeigt ein
„Umknicken“ der Zuflüsse der Elbe aus nordwestlicher bis nördlicher Richtung in die nordöstliche Fließrich-
tung entlang der Linien aus den Lineamenten TPI_7 und TPI_34. Die ostelbische Seite des Elbsandsteinge-
birges weist eine Scharung von NW-streichenden Elementen auf (TPI_59, TPI_66, TPI_74). Der nordöst-
liche Teil ist durch die steilen Abbrüche bei Pillnitz (TPI_16) und Oberau (junge Störung, TPI_5) gegliedert.
Das Gebiet der Lausitz zeigt ähnliche TPI-Werte wie das östliche Erzgebirge, jedoch keine prägnant ausge-
bildeten Gradienten des Drainagenetzes. Ausnahmen bilden das Cunewalde-Tal (TPI_2) und das Lineament
TPI_20, welches das Zittauer Gebirge mit jungen Erosionskesseln nach Norden begrenzt (TPI_20).

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Abbildung 34: Karte des Topographischen Positionsindex. Größe des gleitenden Fensters 3 km, DGM10 und DGM30.

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Nördlich von Freiberg und Chemnitz dominieren undeutliche NE-streichende (TPI_11, TPI_24, TPI_30) und
NW-streichende Elemente (TPI_17 und TPI_34) die Karte. Ein wichtiges, im Kartenbild deutlich hervortre-
tendes Element ist die N-S-streichende, im Einzugsbereich von Selma und Zschopau gelegene Anomalie
(TPI_69, TPI_76). Sie erstreckt sich vom Duppauer Gebirge im Süden bis östlich Chemnitz und findet wahr-
scheinlich im Granulitgebirge im Lineament TPI_58 östlich Döbeln ihre Fortsetzung.
Abbildung 35: Detailkarte des TPI (gleitendes Fenster 1 km) für das Gebiet um Chemnitz.
Unten: Streifenprofil des TPI entlang der Chemnitz, Breite 10 km; links: Streifenprofile
quer zur Fließrichtung zeigen die Talform an.
Eine Ausschnittskarte (gleitendes Fenster 1 km) des TPI im mittleren Erzgebirge zeigt Details der topogra-
phischen Einschneidung im Gebiet der Chemnitz – Zschopau – Flöha (Abbildung 33). Die höchsten Werte
treten im Erzgebirge und im inneren Schiefermantel des Granulitgebirges auf. Die hohen Werte werden
durch ein NE-streichendes Element begrenzt (Andreani et al., 2014), welches von SW bis an das Flöha-Tal
reicht. Das Streifen-Profil der TPI-Werte längs des Chemnitz-Flusses zeigt an dieser Stelle einen deutlichen
Absatz. Das bedeutet, dass der südliche Teil gehoben worden ist und jetzt tiefer eingeschnitten ist als der
nördliche Teil. Dieser Unterschied wird auch in der Pseudo-Talform sichtbar: Tief eingeschnittene Täler im
Erzgebirge (P7 und P8), breite Täler in der Erzgebirgsvorsenke (P9 und P10), und im Norden erneut ein
stark eingeschnittenes Tal im Granulitgebirge. Hier ist das enge Tal wahrscheinlich lithologisch bedingt.
4.3 Auswertung der topographischen Streifenprofile (swath profiles)
Zur Unterstützung der in den vorhergehenden Kapiteln beschriebenen morphometrischen Indizes und dy-
namischen Karten wurden vier Streifenprofile über das Erzgebirge gelegt. Es wurde ein 10 km-breites Profil
entlang des oberen Erzgebirges gelegt und topographische Höhen sowie alle errechneten Indizes entlang
des Profils extrahiert (siehe Profil 8 in Abb. 36 und Abbildung 35).

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Abbildung 36: Lage der Streifenprofile im Erzgebirge.

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Die Höhen-Werte zeigen den Trend der Neigung der Topographie (Profil 8 in Abbildung 35). Von Johannge-
orgenstadt bis zum Flöha-Tal zeigt das morphologische Profil eine Reihe von NE-gekippten Blöcken. In der
Nähe von Annaberg wird der „gekippte“ Block von der Wiesenbader Störung begrenzt (sog. „Annaberg-
Hoch“). Der Block zwischen der Wiesenbader Störung und dem Flöha-Tal („Marienberg-Hoch“ nach Andre-
ani et al., 2014) ist ebenfalls NE rotiert. Östlich des Flöha-Tals setzt sich im Profil eine flache Morphologie
bei etwa 600 m bis auf die Höhe von Dippoldiswalde (Osterzgebirge-Hoch) fort. Von Dippoldiswalde nord-
ostwärts neigt sich die Topographie in Richtung des Elbtals bis zum Elbsandsteingebirge.
Die Oberflächenrauigkeit (SR) zeigt hohe Werte für den Block von Johanngeorgenstadt bis zur Wiesenbader
Störung, im Unterschied zu den nordöstlich anschließenden Gebieten. Die Hochgebiete von Annaberg,
Marienberg und dem Osterzgebirge zeigen homogene und konstante SR-Werte. Dasselbe gilt für die ERR-
Werte sowie deren Maximum- und Minimum-Werte (grüne Linien), die auch die oben beschriebene Block-
gliederung stützen. Die Analyse im Streifenprofil berücksichtigt auch die Kombination von geomorphologi-
schen Indizes, dynamischen Karten und bekannten oder vermuteten Störungen, um so neue geomorpholo-
gische Lineationen oder Anomalien zu identifizieren (Abbildung 35). Der Chi-Gradient weist hohe Werte auf,
wenn das Streifenprofil bekannte Störungen kreuzt. Hohe Chi-Werte treten beispielsweise an der Wiesenba-
der Störung und westlich des Flöha-Tals auf. Die ERR-Werte weisen ebenfalls Diskontinuitäten auf. So zeigt
das Profil 8 abrupte Wechsel von hohen und niedrigen Werten in der Nähe von Störungen oder tiefen mor-
phologischen Einschnitten. Solche abrupten Wechsel findet man im Profil 8 an der Wiesenbader Störung,
am Flöha-Tal oder im Elbtal.

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Abbildung 37: SW-NE Streifenprofil der geomorphologischen Indizes über das Erzgebirge.
In Abbildung 36 sind die Höhenwerte von zwei Profilen über das Elbtal dargestellt. Das SW-NE-Profil 10
kreuzt das Elbtal in der Höhe von Pillnitz, das Elbtal ist sehr breit, die Einschneidung (grüne Linie) ist fast
null. Das Tal ist beiderseits von relativ hohen Geländeabbrüchen gerahmt. Die südwestliche Seite weist
rotierte Oberflächen auf (Elbsandsteingebirge), während die NE-Seite einer flachen Oberfläche (Lusatian
Plateau nach Andreani et al., 2014) entspricht. Das Profil 11 ist in Höhe Königstein angelegt und weist eine

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andere Morphologie auf. Die SW-Seite zeigt wieder NE-gekippte Oberflächen, jedoch mit einer höheren
Einschneidung (grüne Kurve). Die Elbe ist sehr stark eingeschnitten und bildet ein V-förmiges Tal aus. Im
Kartenbild sieht man stark eingeschnittene Mäander einer ähnlichen Amplitude (ca. 5 km) wie in der weiten
Flutebene um Dresden. Das bedeutet, dass die Sandstein-Serien differentiell gehoben wurden. Die Ge-
schwindigkeit der Heraushebung muss ähnlich der Erosionsrate der Elbe sein, damit die Mäander erhalten
bleiben konnten. Im Gegensatz zum Profil 10 scheinen das Oberlausitz-Plateau und der nordöstliche Teil
des Elbsandsteingebirges nach SW rotiert worden zu sein.
Abbildung 38: Streifenprofile über das Elbtal bei Pirna (Profil 10) und Königstein (Profil 11).
Das Streifenprofil entlang des Erzgebirgs-Kamms (Profil 12, Abbildung 37) erfasst die Höhenwerte an der
nördlichen Schulter des Eger-Grabens. Das Profil beginnt mit einer relativ flachen Oberfläche (Klingenthal-
Oliví-Plateau) mit geringer Einschneidung (grüne Linie in Profil 12), die im Nordosten von einem NW-
streichenden Element in der Gegend um Johanngeorgenstadt begrenzt wird (Bereich A bei Kilometer 29).
Diese Fläche scheint vom nordöstlich angrenzenden Eibenstock-Hoch getrennt zu sein oder gehört zur
selben Fläche, ist aber nicht so stark gehoben.

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Abbildung 39: Streifenprofil 12 entlang des Erzgebirgskamms (Nördliche Schulter des Eger-Grabens).

 
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Der westliche Teil des Profils wird von der Peak-förmigen Hochlage von Eibenstock dominiert (Profilkilome-
ter 30-50), hier treten die größten Höhenwerte und die stärkste Einschneidung auf. Die Ebene nordöstlich
des Eibenstock-Hochs fällt flach nach NE ein, es deutet sich eine Blockrotation in dieselbe Richtung an. Die
flache Geländeneigung endet am Flöha-Tal (Bereich B bei Kilometer 85). Das Gebiet zwischen den Profil-
kilometern 60 – 80 wird als „Marienberg-Hoch“ bezeichnet. Nordöstlich des Flöha-Tals verläuft das Profil in
dem bereits beschriebenen Abschnitt mit „Zickzack“-Muster des Erzgebirgsabbruchs (Abbildung 34). Die
Knickpunkte des Profils sind durch grüne Pfeile markiert. Von Brandov-Olbernhau bis zum Altenberg-Hoch
bleiben die Höhenwerte etwa auf dem gleichen Niveau. Die stark schwankende Einschneidung ist auf eine
Vielzahl von nach Süd-entwässernden Bächen mit rückschreitender Erosion zurückzuführen. Entsprechend
ist die Schwankung der regionalen Einschneidung. Die scheinbar durch die Interferenz von Störungen ge-
prägte Kammlinie endet nach dem Altenberg-Hoch und geht in die flach nach NE fallende Ebene des
Osterzgebirges mit geringere Einschneidung über. Der Übergang zum Elbsandsteingebirge ist durch eine
relativ ruhige Linie der minimalen Topographie und der Einschneidung charakterisiert. „Ausreißer“ wie am
Beispiel C können mit lokalen Effekten eines Inselberges, in diesem Fall des Tafelberges Dĕčínský Snĕžník
erklärt werden. Das V-förmige Elbtal ist an einem Trendwechsel der minimalen topographischen Höhen (untere
blaue Linie in Profil 12) zu erkennen. Nordöstlich des Elbtals steigen die minimalen topographischen Höhen
homogen und kontinuierlich an, was auf ein junges, in Entwicklung befindliches Drainagenetz hinweist.
4.4 Effekte der pleistozänen Vereisung auf das Drainagenetz und die Landschaft
Vor einer Diskussion des möglichen Einflusses der pleistozänen Vereisung auf die Landschaftsformen im
südlichen Sachsen soll ganz kurz auf die Grundlagen der Diskussion eingegangen werden. Die Land-
schaftsmerkmale der Elster-Eiszeit sind nicht sehr gut erhalten. Die maximale Ausdehnung ist nur nach
Verbreitung von glazigenen Sedimenten nachgezeichnet worden (Eissmann, 2002; Böse et al., 2012). An
der Nordgrenze der thüringisch-sächsischen Mittelgebirge reichte die Elster-Vereisung weiter südlich als die
Saale-Vereisung. Diese Südgrenze wird traditionell mit der sogenannten „Feuerstein-Linie“ gezogen, der
weitesten Verbreitung von nordischen Geschieben (Wagenbreth & Steiner, 1990; Böse et al., 2012). Die
Gletscher haben sich bis auf eine (rezente) Höhe von 400 – 500 m üNN auf die Mittelgebirge geschoben
(Böse et al., 2012). Am Nordrand des Harzes sind Seen nachgewiesen, die sich vor dem Gletscher aufstau-
ten. Ähnliche Szenarien sind auch für die Elstereiszeit möglich. Es kann sich infolge der Vergletscherung
und späterer Kaltphasen ein spezifisches Drainagenetz am Gletscherrand gebildet haben (Winsemann,
2011; Böse et al., 2012).
In Sachsen überschritt wie im Fall des Zittauer Gebirges die Elster-Vereisung den Kamm des Gebirges
(Hložek, 2009). Entsprechende Landschaftsformung dämpft die morpho-tektonische Aussagekraft dieser
Gebiete. Hier soll das Erzgebirge und der Einfluss der Vereisung auf das Drainagenetz betrachtet werden. In
Abbildung 38 ist die rezente Höhe der Eisrandlagen der beiden Elster- und der älteren Saale-Vereisung dar-
gestellt. Verbindet man die maximalen Eisrandlagen mit der Höhe der interpolierten früheren Basisniveaus
aus den Flussprofilen (Abbildung 19, Abbildung 22), der Drainagenetz-Gliederung in 2. Strahler-Ordnung
(Abbildung 28), und der FLP-Analyse (Tabelle 1 und Abbildung 5 bis Abbildung 17), stellt man fest, dass die
Elster-1-Vereisung einen deutlichen Einfluss auf die Landschaftsformung hatte.
Das mittlere frühere Basis-Niveau im Erzgebirge bei etwa 250 – 300 m fällt mit der nördlichen frontalen Anhöhe
zusammen. Den Punkten der Eisrandlagen Elster-1 wurden jeweils die rezenten Höhen zugeordnet. Das
impliziert, dass die Eisfront der Elster-1-Vereisung in Höhe des mittleren Basis-Niveaus für die Flüsse lag.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2022 | 71
Abbildung 40: Rezente Höhe der maximalen Eisrandlagen der Elster- und Saale-Kaltzeiten im Erzgebirge und Westlausitz.

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Der Unterlauf dieser Flüsse kann dann durch das Abschmelzen der Gletscher eingetieft worden sein. Der
Einfluss dieses mittleren Basis-Niveaus ist noch in dem Gebiet um Hohenstein-Ernstthal im südlichen Teil
des Granulitgebirges sichtbar (Abbildung 38). Der Elster-1-Gletscher scheint diesen Hügelzug umflossen zu
haben. Das bedeutet aber auch, dass die älteren, oberen Basis-Niveaus durch ein anderes Ereignis ange-
legt wurden, dessen Ursache und Alter bisher unklar sind.
Die unteren Basis-Niveaus können ein Effekt der folgenden Vereisungen Elster-2 und Saale gewesen sein.
Vergleicht die Paläofluss-Läufe nach Eissmann (2002) mit den rezenten Drainagenetz (Abbildung 39), dann
können die Flüsse hoher Strahler-Ordnung nicht älter als Pleistozän sein. Nach Eissmann (2002) verlief die
Wilde Weißeritz im Pliozän und frühen Pleistozän in nordwestlicher Richtung in Richtung Willsdruff in die
Wilde Sau. Rezent durchbricht die Weißeritz in nordöstlicher Richtung permische Sedimente und den
Monzonit bei Freital. Das bedeutet, dass das Umschwenken (capture) der Weißeritz während oder nach der
Elster-1-Vereisung passiert sein muss. Die Elster-1-Gletscher haben entweder ein bereits geformtes Elbtal
vorgefunden, oder aber dieses ausgeformt. Andere interessante Flussläufe sind die der Freiberger Mulde
und der Zschopau (Abbildung 39). Nach Eissmann (2002) folgten im frühen Pleistozän beide Flüsse nach
ihrem Zusammenfluss der Richtung NNE. Nach der saalischen Phase drehte sich die Fließrichtung nach
dem Zusammenfluss in Richtung NW, eine allgemeine Richtung der oben beschriebenen Lineamente im
Osterzgebirge. Möglicherweise kontrollieren NW-streichende Lineamente die Fließrichtung nach der Saali-
schen Phase in diesem Teil des Erzgebirges.
Andererseits kann eine herausgehobene ältere Landschaft als eine Art Barriere für den Eisschub wirken.
Scheinbar konnten sich die Gletscher nur im Elbtal weiter nach Süden schieben, möglicherweise begüns-
tigt durch eine prä-pleistozäne Morphologie. Der Vorstoß der Gletscher kann aber auch eine Reaktivierung
alter NE-streichende Störungen bewirkt haben, die wiederum eine glazigene Erosion begünstigten.

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Abbildung 41: Rezentes Drainagenetz nach Ordnungen der Strahler-Methode im Vergleich zu Paläo-Flussläufen nach Eissmann, (2002).

 
Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2022 | 74
5 Morpho-tektonische Interpretation Sachsens
5.1 Topographische Diskontinuitäten
Digitale Höhenmodelle bieten die Möglichkeit, mit Hilfe von morphologischen Indices topographische Diskon-
tinuitäten und gehobene Relikte früherer Erosionsfläche nachzuweisen. Die größten Diskontinuitäten oder
scharfe Gradienten aus den dynamischen Karten (markiert als morphologische Lineamente in Abbildung 40)
weisen fünf Hauptrichtungen auf: NE, N - NNE, NW, E (schwach ausgebildet in der Topographie) und NNW.
Die NE-streichenden Diskontinutäten sind mit dem Erzgebirgsabbruch (EA) und dem Vorerzgebirgslineament
(VEL) assoziiert. Wahrscheinlich bildeten sich beide gleichzeitig mit dem Eger-Graben oder kurz danach.
Karten der geomorphologischen Indices (ERR, Isobase nur am EA, LR, SI, SR, TPI siehe auch Tabelle 2)
zeigen lineare Anomalien oder Gradienten entlang beider Lineamente. Der EA tritt deutlicher hervor als das
VEL. Das Vorerzgebirgslineament erstreckt sich im Westerzgebirge bis an das Flöhatal, entlang der Linie der
maximalen Vergletscherung während der Elster-1-Phase. Kleinere Lineamente treten östlich von Cheb,
nordöstlich von Dresden (Hoyerswerdaer Störung) und in den Ostlausitzer Tertiär-Becken auf. Einige Erdbe-
ben werden entlang der Spur dieser Lineamente berichtet, hauptsächlich am EA im Becken von Cheb sowie
im Zittauer Becken.
Die N – NNE-streichenden Lineamente treten im Erzgebirge auf. Die charakteristischen Indices sind Gradi-
enten in den ERR, SR, SI, TPI und Isobasen-Karten. In dieser Richtung treten vor allem aktive Störungen
wie die Plesna-Gera-Störung (PGS), Gruppen von Lineamenten wie die Annaberg-Teplá Störungszone
(ATSZ) sowie das Ost-Vogtland-Lineament (OVL) auf. Die relative Altersstellung zu den NE-streichenden
Elementen ist widersprüchlich. Als ein Beispiel für eine N-streichende Störung wurde die Plesna-Gera-
Störung ausgewählt. Entlang dieser vermuteten Störung treten die Lineamente L2 und L10 auf. Die Rauhig-
keitswerte (SR) von 1.038 - 1.098 weisen einen scharfen Gradienten auf. Gradienten zeigen auch der Ober-
flächen-Index (SI) mit Werten von -0.36 bis 0.12, der Topographische Positionsindex (TPI) bis -80. Die
Isobasen-Karte zeigt eine negative, V-förmige Anomalie. Alle genannten Merkmale weisen auf eine morpho-
logische und/oder strukturelle Diskontinuität hin. Darüber hinaus sind für den südlichen Teil der Struktur
seismische Schwarmbeben charakteristisch.
Die NW-streichenden sind die häufigsten und morphologisch gut erkennbaren Elemente. Sie sind durch
Gradienten in den ERR, LR, SR, TPI, SI und Isobasen-Karten charakterisiert. Zu dieser Gruppe gehören die
postulierten Cossebaude-Meißen-Störung (CMS), die Pillnitz-Störung (PS), die Hrensko-Wehlen-Störung
(HWS), die Jested-Störung (JS), das Aue-Lineament (AL), das Wiesenbad-Lineament (WL), der Flöha-
Abbruch (FA), der Zittauer Abbruch (ZA), das Schellerhau- (SL) und Osterzgebirge-Lineament (OEL). Als
„Lineamente“ und „Abbrüche“ werden morphologische Elemente benannt, deren Störungscharakter weitge-
hend unbestimmt ist.
Die Lausitzer Überschiebung wird generell als kretazische Grenze des Lausitzer Massives betrachtet. An-
dreani et al. (2014) wiesen darauf hin, dass diese Störung schon im mittleren Tertiär inaktiv und eingeebnet
war. Die topographischen Abbrüche im Elbtal gehören deshalb zu jüngeren Störungen wie der HWS oder
der Pillnitzer und Oberauer Störung. Die PS bildet die südwestliche Grenze des Radeberg-Plateaus und des
Paläo-Elbtals (Andreani et al., 2014). In der südöstlichen Fortsetzung sind der ZA und die JS ebenfalls reak-
tivierte Bereiche der Lausitzer Überschiebung.

image
Abkürzungen: MLVS-Marianske-Lazne-Vogtland-Störung, PGS-Plesna-Gera-Störung, VEL-Vorerzgebirgslineament, AL-Aue-Lineament, OVL-Ost-
Vogtland-Lineament, JA- Javorník-Abbruch, ATSZ-Annaberg-Teplá Störungszone, WL-Wiesenbad-Lineament, FA- Flöha-Abbruch, EA-Erzgebirgs-
abbruch, SL-Schellerhau-Lineament, BS-Bielatal-Störung, PS-Pillnitz-Störung, HWS-Hrensko-Wehlen-Störung, ZA-Zittauer Abbruch, JS-Jested-
Störung, CMS-Cossebaude-Meißen-Störung, OEL-Osterzgebirgslineament, FGL-Freiberg-Lineament, CS-Cunewalde Störung, OS-Oberau-
Störung, HS-Hoyerswerdaer Störung.
Abbildung 42: Morphologische Diskontinuitäten und Lineamente, bestimmt nach Analyse der geomorphologischen Indices.
Diskontinuitäten sind als schwarze Linien dargestellt. Störungen und bedeutende Lineamente sind mit Abkürzungen
benannt, unsichere Lineamente unbenannt.

Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2022 | 76
Ost-streichende Elemente sind die postulierte Cunewalde-Störung (CS) am Nordrand des Oberlausitz-
Plateaus, der Javorník-Abbruch (JA) im westlichen Eger-Graben und einige schwach ausgebildete Linea-
mente im Gebiet östlich vom Zittauer Becken. Die Karten der geomorphologischen Indices zeigen hohe
Gradienten für LR (6 – 204), SI (0 – 48) und negative TPI-Werte in den assoziierten Tälern.
Die NNW-streichenden Elemente werden durch die Marinaske-Lazne-Vogtland-Störung (MLVS), die Pillnitz-
Störung (PS), die Bielatal-Störung (BS) und das Freiberg-Lineament (FGL) repräsentiert. Seismisch aktiv ist
dabei die MLVS, sehr selten nur die PS. Die MLVS ist als Lineament L1 mit SR-Werte von 1.033 – 1.07,
ERR-Werten von 0.37 - 0.81, und SI-Werten von 0.12 - 0.6 gekennzeichnet. Entlang der Spur dieser be-
kannten Störung sind sehr hohe LR-Werte von 204 – 270 mit niedrigen Werte um 72 kombiniert. Die TPI-
Werte der Täler liegen unter -172. Die Isobasen-Karte zeigt einen negativen Gradienten mit Werten zwi-
schen 300 – 500 m. Neben den seismischen Aktivitäten treten auch CO
2
-Emanationen auf (Bauer et al., 2008).
Tabelle 2: Übersicht der morphologischen Elemente und deren morphologischen Indices.
Lineament
Name
Chi
SR
ERR
SI
LR
TPI
Iso
L1
Marianske-Lazne-Vogtland-Störung
x
x
x
x
x
x
x
L2
Plesna-Gera-Störung
x
x
x
x
x
L3
Unsicheres Lineament
x
x
x
x
L4
Vorerzgebirgslineament
x
x
x
x
L6
Aue-Lineament
x
x
x
L7
Ost-Vogtland-Lineament
x
x
L10
Plesna-Gera-Störung
x
x
x
x
L11
Unsicheres Lineament
x
x
x
L12
Annaberg-Teplá FZ
x
x
x
x
x
x
L13
Wiesenbad-Lineament
x
x
x
x
x
L14
Flöha-Abbruch
x
x
x
x
x
L15
Vorerzgebirgslineament
x
x
x
x
L16
Erzgebirgsabbruch
x
x
x
x
L17
Annaberg-Teplá FZ
x
x
x
L18
Unsicheres Lineament
x
x
x
x
x
x
L19
Annaberg-Teplá FZ
x
x
x
L20a
Unsicheres Lineament
x
x
x
x
x
x
x
L21
Unsicheres Lineament
x
x
x
x
x
L22
Unsicheres Lineament
x
x
x
L23
Erzgebirgsabbruch
x
x
x
L24
Erzgebirgsabbruch
x
x
x
L25
Erzgebirgsabbruch
x
x
x
x
x
L26
Schellerhau-Lineament
x
x
L27
Bielatal-Störung
x
x
x
x
L28
Unsicheres Lineament
x
x
L29
Unsicheres Lineament
x
x
x
L20
Pillnitz-Störung
x
x
x
x
x
x
x
L21
Hrensko-Wehlen-Störung
x
x
x
x
x
L22
Unsicheres Lineament
x
x
x
L23
Unsicheres Lineament
x
x
x

 
Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 77
Lineament
Name
Chi
SR
ERR
SI
LR
TPI
Iso
L24
Zittauer Abbruch
x
x
x
L25
Unsicheres Lineament
x
x
x
x
x
L26
Jested Fault
x
x
L27
Unsicheres Lineament
x
x
x
x
L28
Unsicheres Lineament
x
x
L29
Unsicheres Lineament
x
x
L30
Unsicheres Lineament
x
x
x
L33
Cossebaude-Meißen-Störung
x
x
x
L34
Annaberg-Teplá FZ
x
x
x
x
L35
Unsicheres Lineament
x
x
x
L36
Plesna-Gera-Störung
x
x
L37
Unsicheres Lineament
x
x
x
x
x
L38
Unsicheres Lineament
x
x
L39
Unsicheres Lineament
x
x
x
x
L40
Unsicheres Lineament
x
x
x
x
x
L41
Unsicheres Lineament
x
x
L43
Freiberg-Lineament
x
x
L48
Oberau-Störung
x
x
L49
Unsicheres Lineament
x
x
x
L50
Hoyerswerdaer Störung
x
x
L53
Unsicheres Lineament
x
x
L54
Unsicheres Lineament
x
x
x
L56
Unsicheres Lineament
x
x
L58
Unsicheres Lineament
x
x
L60
Unsicheres Lineament
x
x
5.2 Entwicklung der känozoischen Störungen in Sachsen
Die känozoischen Störungen in Sachsen und näherer Umgebung sind sehr stark kontrolliert durch die Bil-
dung des Eger-Grabens (siehe Tabelle 3) und die Änderung des Basis-Niveaus der Flüsse durch den Ein-
fluss der pleistozänen Vereisungen. Im späten Eozän/frühen Oligozän trat das Maximum des basischen und
bimodalen Vulkanismuses im Egergraben auf (Cajz et al., 1999; Adamovic et al., 1999; Ulrych et al., 1999,
Büchner et al., 2015). Im frühen Miozän wurden im Extensionsstadium Sedimente akkumuliert (Andreani
et al., 2014; und hier weitere Zitate). Die NW-streichenden Mesozoischen Störungen wurden vermutlich am
Ende des Tertiärs aktiviert (Rajchl et al., 2009; Stanek, 2014, Andreani et al., 2014).
Die NE-streichenden Störungen wie der Erzgebirgsabbruch und das Vorerzgebirgslineament können als
Abschiebungen betrachtet werden, die vermutlich während der Extensionsphase im frühen Miozän entstan-
den. Möglicherweise waren die Störungen damals schon landschaftsformend. Nach der Extension kam es
zu einer Kompression in NW-Richtung, welche eine Inversion der NE-streichenden Störungen hervorrief und
den Erzgebirgsblock entlang einer NE-Achse nach NW kippte. Dadurch entstand die morphologische
Asymmetrie des rezenten Eger-Grabens (siehe swath profiles in Andreani et al., 2014).

Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 78
Die N- bis NNE-streichenden Störungen bilden eine zweite Gruppe. Die Plesna-Gera-Störung, die Anna-
berg-Teplá Störungszone sowie das Ost-Vogtland-Lineament durchziehen das Erzgebirge. Das Alter dieser
Gruppe von Störungen ist unklar, scheinbar gibt es Interferenzen mit NE- und NW-streichenden Störungen.
Nach Andreani et al. (2014) sind die Störungen sinistral mit einer Abschiebungskomponente in der ATSZ.
Die Cunewalde-Störung und der Javorník-Abbruch streichen E-W. Beide Elemente werden von NW-strei-
chenden Lineamenten versetzt oder begrenzt.
Tabelle 3: Evolution des Eger-Grabens nach Literaturdaten.
Zeit
Event
Referenz
Spätes Eozän /Oligozän
Vulkanisches Maximum
Cajz et al., 1999; Adamovic et al., 1999;
Ulrych et al., 1999, Büchner et al., 2015
Subsidenz Phase
Malkovský, 1987
Frühes Miozän
Extension
Akkumulation von Sedimenten
Malkovský, 1975
Post-Früh-Miozän
NW- bis NNW-Kompression
Müller et al., 1997; Jarosinski, 2006
Hebung und Kippung des Erz-
gebirges
Rajchl et al., 2009; Ziegler, 1992
Mittleres Miozän
Abklingen der vulkanischen
Aktivität
Adamovic et al., 1999;
Ulrych et al., 1999
Post-Miozän
NW-Störungen, Hebung am
Zittauer Abbruch
Staff, 1914; Andreani et al., 2014
Spät-Miozän-Pliozän
Neuerliche vulkanische Aktivität
Adamovic et al., 1999;
Ulrych et al., 1999
Nicht älter als Pliozän
Haupt-Hebung des Erzgebirges
Walter et al., 1978
Tertiar
Reaktivierung der Mesozoischen
NW-streichenden Störungen
Rajchl et al., 2009; Stanek, 2014;
Andreani et al., 2014
Pliozän - Quartär
Elbe-, Flöha-Terrassen
Die NE-streichenden Störungen sind scheinbar nach dem Pliozän, wahrscheinlich während des Elster-1-
Stadiums durch die Auflast der Gletscher reaktiviert worden. Die als Vorerzgebirgslineament interpretierte
morphologische Anomalie kann aber auch durch rückschreitende Erosion infolge des Abschmelzens der
Gletscher entstanden sein (siehe auch FLP der Chemnitz in Abbildung 33 und die Analyse des Basis-Ni-
veaus). Bisher bleibt die vermutete Reaktivierung der Störungen durch Eisauflast eine Hypothese. Die Auf-
last der Gletscher und die NW-gerichtete Kompression könnten ausgereicht haben, das Erzgebirge in ein
Mosaik mit unterschiedlicher Hebung zu zerteilen. Der Flöha-Abbruch spielt eine bedeutende in der Morpho-
logie des Erzgebirges, untergeordnete Bedeutung haben die WL-, SL- und OE-Lineamente. Der Flöha-Ab-
bruch markiert die morphologische Grenze zwischen West- und Osterzgebirge durch sehr verschiedene
Indices auf beiden Seiten des Abbruchs.
Die NNW-streichenden MLVS sowie die OVL und FGL entsprechen den jüngsten, teilweise aktiven Elementen.
Die topographischen Steilhänge im Gebiet von Pirna sowie ein tektonisches Schema der Bielatal-Störung sind
in Abbildung 41 (Ausschnitt aus Anlage 19) dargestellt.

image
Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2022 | 79
Abbildung 43: Karte der Hangneigung im Gebiet von Pirna mit den wichtigsten morphologischen Linearen (Geländeabbrüche).
Rechts unten: Tektonische Skizze der Bielatal-Störung.

 
Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2022 | 80
An der Bielatal-Störung ist der südöstliche Block mit dem Elbsandsteingebirge von Hrensko bis nach Pirna
angehoben worden. Die topographischen Streifenprofile senkrecht zur Fließrichtung zeigen asymmetrische
Täler: Die SW-Seite des Profils zeigt ebene, nach NE gekippte Flächen (siehe Streifenprofil 11 in Abbildung
36). Nördlich von Pirna weitet sich das Elbtal (siehe Streifenprofil 10 in Abbildung 36). Diese morphologi-
schen Unterschiede können mit einer Hypothese erklärt werden. Vor der Aktivierung der Bielatal-Störung
floss die Elbe südlich Pirna auch in einem breiten Tal. Darauf deuten die heute noch gut ausgebildeten
Mäander im Sandstein sowie die Streifenprofile 10 und 11 und die Isobasen-Karte hin. Mit der Aktivierung
der Bielatal-Störung wurden die angrenzenden Blöcke gekippt und gehoben, die Elbe schnitt sich südlich
Pirna tief in den kretazischen Sandstein und unterlagernden Granodiorit ein. Die Bielatal-Störung könnte –
entsprechend der Höhe des Eismaximums - während oder kurz nach der Elster-Eiszeit angelegt worden sein
(Abbildung 41).
5.3 Die Verteilung der reliktischen Erosionsflächen
Das Zusammenspiel zwischen Erosion und Ablagerung, kontrolliert durch Klima und tektonische Prozesse,
formt die Morphologie einer Landschaft (Andreani et al., 2014; und hier weitere Zitate). In einem dynami-
schen Equilibrium kann eine gehobene Topographie längere Zeit erhalten bleiben, wenn die Bedingungen
relativ konstant bleiben. Das Equilibrium kann durch einen Wechsel des Basis-Niveaus, hervorgerufen durch
Tektonik, klimatischen Wandel oder isostatische Kompensation, gestört werden. Die Zeugnisse des dynami-
schen Equilibriums können teilweise bis komplett durch die Erosion zerstört sein. Die reliktischen Flächen
können durch die Analyse des Drainagenetzes begrenzt werden, die Fluss-Längsprofile (FLP) zeigen min-
destens zwei aufeinander folgende Zonen verschiedener Basis-Niveaus. Die obere Zone repräsentiert die
reliktische Fläche, die untere Zone ist die Übergangszone mit rückschreitender Erosion.
Die Analyse der Basis-Niveaus und der FLP ergab, dass im Erzgebirge drei Basis-Niveaus auftreten. Die
reliktischen Oberflächen, die zu den Basis-Niveaus gehören, liegen auf verschiedenen Höhen. Die oberste
liegt im Eibenstock-Hoch, die zweite im Gebiet des Marienberg-Hochs und die dritte auf dem Mittelsach-
sen-Hoch. Von West nach Ost verringert sich die Höhe der Flächen. Das Eibenstock-Hoch weist Höhen
um 800 m auf, das Marienberg-Hoch reicht bis 700 m und die reliktische Oberfläche des Mittelsachsen-
Hochs hat eine Höhe bis 675 m.
Der Lausitzer Block weist Relikte einer gehobenen, mittel-tertiären Peneplain mit tief greifender Erosion auf.
Diese Peneplain ist in den Ostlausitzer Tertiärbecken erhalten, die Sprunghöhe zum angrenzenden Ober-
lausitz-Plateau beträgt bis zu 400 m. Die Begrenzung des Lausitzer Blockes besteht aus steilen topographi-
schen Abbrüchen, die hier als Folge von neotektonischen Ereignissen diskutiert werden. Die Hoyerswerda-
sowie die Hrensko-Wehlen-Störung begrenzen im Verbund mit NE- und NW-streichenden Elemente den
Lausitzer Block und das Zittauer Becken.
Im Erzgebirge ist die Mitteltertiäre Peneplain nur im Westerzgebirge unter dem Erosionsschutz der etwa
30 Ma-alten Basaltdecken erhalten. Hier liegt die Basis der Peneplain zwischen 800 - 1000 m, im Vergleich zu
den südlich angrenzenden Tertiärbecken des Eger-Grabens ergeben sich auch hier post-miozäne Sprung-
höhen von bis zu 1000 m.

 
Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 81
6 Schlussbetrachtungen
Topographische Streifenprofile machen es möglich, die räumliche Anordnung von Landschaften zu verstehen
und im Detail die Unregelmäßigkeiten des Drainagenetzes zu analysieren. Die Topographischen Streifenprofile
zeigen gehobene Flächen an, die in der Lausitz eine geringe Amplitude und im Erzgebirge eine starke Heraus-
hebung aufweisen. Generell kann man eine Zunahme der Heraushebung von dem Oberlausitz-Plateau zum
Westerzgebirge feststellen. Die markanteste Linie, die sich durch die jüngste Heraushebung manifestiert, ist
die Nordrand-Störung des rezenten asymmetrischen Eger-Grabens. Diese erstreckt sich vom Cheb-Becken im
Westen bis in das Gebiet von Zittau im Osten, wo sich die geomorphologisch prononcierte Linie verliert. An
NW-streichenden Lineamenten wird dieser Trend unterbrochen und der südliche Teil Sachsens in morphologi-
sche Blöcke unterschiedlicher Höhenlage gegliedert. In jedem dieser Blöcke können reliktische Peneplains
ausgehalten werden. Das Alter der Peneplains kann im Westerzgebirge und der Lausitz mit höchstens Oli-
gozän angegeben werden. Im Osterzgebirge ist die Peneplain bis auf die unterlagernden Kreide-Sedimente
abgetragen. Die NE-streichenden Lineamente können älteren Strukturen aufsitzen und diese reaktivieren
(Gera-Jáchimov-SZ in Abbildung 42). Diese Reaktivierung von parallelen, älteren Störungen erfolgt nicht in
jedem Fall, sondern vor allem im Westerzgebirge, wie das Beispiel der Lausitzer Überschiebung zeigt. Das
Westerzgebirge wird im Nordwesten von einem NE-streichenden Lineament begrenzt, welches gleichfalls eine
Hebung des Westerzgebirsblockes gegen das Vorland anzeigt.
Im Westen endet der gehobene Block des Westerzgebirges abrupt an der Leipzig-Regensburger Störungs-
zone. Ein starker Geländeabfall vermittelt hier zu der spät-tertiären Peneplain des Vogtlandes um Plauen
(Suhr, in Pälchen & Walter, 2008). Es ist bisher ungeklärt, ob dieser morphologisch signifikante Geländeabfall
nach West durch die aktiven Störungselemente der Leipzig-Regensburger Störungszone beeinflusst wird.
Die zeitliche Reihenfolge der Störungen und Lineamente beginnt mit NE-streichenden regionalen Abschie-
bungen entlang der vulkanischen Achse des späteren Eger-Grabens. In diesen frühen Beckenbildungen sind
Sedimente vom Typ Stare Sedlo erhalten, die häufig durch die etwa 30-Ma-alten Vulkanite der Hauptphase
vor weiterer Erosion geschützt werden (Abbildung 43-Early Miocene). Die Lineamente dieser Generation
sind geomorphologisch nur nachweisbar, wenn sie in der Folgezeit reaktiviert wurden. Ein untergeordnetes
Element sind E-W-streichende Störungen (z. B. Cunewalde – Störung) deren Anlage ebenfalls im frühen
Miozän angenommen wird.
Folgt man den Modellvorstellungen über das wechselnde Stress-Feld im späten Tertiär, so könnten im
mittleren und oberen Miozän NW-streichende Lineamente entstanden sein (Adamovič & Coubal, 2009;
Rajchl et al. 2009; Cajz & Valečka, 2010; Fischer et al. 2014). Diese Störungen zeichnen eine Beckenkon-
figuration im Eger-Graben und möglicherweise in der Niederlausitz vor (Abbildung 43-post-Early Miocene).
Im späten Miozän werden lokale N-S-streichenden Störungen angelegt (Abbildung 44-Late Miocene).
Beispiele sind die „Schluffmulden“ im Berzdorfer und Zittauer Becken mit deutlichem Abschiebungscharak-
ter. Morphologisch nachweisbar ist die postulierte, N-S streichende Annaberg-Teplá-Störungszone, die
sich aus dem Duppauer Gebirge in Nordböhmen bis in die Gegend um Döbeln verfolgen lässt. Kogene-
tisch oder mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung treten WNW-streichende Elemente auf, die scheinbar
die N-S-streichenden Störungen versetzen (Abbildung 44-Pliocene). Die Altersstellung und Dynamik die-
ser Elemente ist weitestgehend ungeklärt. In den Tertiärbecken des Eger-Grabens und der östlichen Lau-
sitz sind an diese Richtung Abschiebungen (z. B. Zittauer Sprung) gebunden, die die komplette miozäne
Sedimentfolge durchschlagen.

image
Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2022 | 82
Abbildung 44: Geomorphologisch indizierte Gebiete mit verschiedenen Hebungsraten seit dem oberen Oligozän. Die Gebiete werden durch
postulierte, NW-streichende Störungen getrennt, die teilweise mit älteren Störungen übereinstimmen. LRSZ –Leipzig-Regensburg Störungs-
zone; GJSZ – Gera-Jáchimov Störungszone, FSZ – Flöha Störungszone; ESZ – Elbe Störungszone; LÜ – Lausitzer Überschiebung.

Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2022 | 83
Im pleistozänen bis rezenten Spannungsfeld werden durch die von Norden vorrückenden, bis zu mehreren
hundert Meter mächtigen Gletscher die NE- und NW-streichenden Störungen reaktiviert (Abbildung 47). Mit
der Annahme der Reaktivierung dieser Störungen können die Asymmetrie des Eger-Grabens und die unter-
schiedlichen Erosionsniveaus der Kreidebedeckung nördlich und südlich des Grabens begründet werden. Die
Blockbildung im Gebiet zwischen Lausitz und Westerzgebirge wäre damit auch als Folge der Inlandvereisung
und der Eisauflast zu diskutieren (Brandes et al., 2011). Die Gletschervorstöße hatten auch einen erheblichen
erosiven Effekt: Lokale Becken mit „weichen“ Sedimenten wurden teilweise extrem ausgeschürft und bilden
heute negative Oberflächenformen (Maar von Kreckwitz, Zittauer und Berzdorfer Becken, Elbtalwanne).
Die NNW-streichenden Störungen können als jüngste Störungen betrachtet werden. Die Marianske-Lazne-Vogtland-
Störung ist auf Grund der Seismizität und Gasemanationen die aktivste Störung im Projektgebiet. Aus der geomor-
phologischen Analyse lassen sich ähnlich streichende Elemente im Raum Freiberg-Dresden und der östliche Lausitz
ableiten. Hier gibt es noch keine Erkenntnisse über die Natur dieser Strukturen.

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 84
Abbildung 45: Rekonstruktion der zeitlichen Reihenfolge syn- bis post-miozäner Störungen

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Abbildung 46: Rekonstruktion der zeitlichen Reihenfolge syn- bis post-miozäner Störungen

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 86
Abbildung 47: Rekonstruktion der zeitlichen Reihenfolge syn- bis post-miozäner Störungen

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Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 87
Abbildung 48: Übersicht zur Entwicklung spät-känozoischer Störungen im Gebiet von Sachsen.
Mittel-tertiärer bis rezenter Stress nach Adamovič & Coubal (2009); Rajchl et al. (2009); Cajz &
Valečka (2010) und Fischer et al. (2014).
Die reliktischen Oberflächen der mittel-tertiären Peneplain können als zeitlicher und struktureller Marker
zur Interpretation der Hebung/Senkung der Hochflächen genutzt werden. Die Hochflächen sind von mor-
phologischen Abbrüchen
umgeben, welche aktiv erodiert werden. Die Flusslängsprofile weisen zwei Seg-
mente auf. Im unteren Segment stellt sich ein neues Basisniveau der Flüsse ein.
Nach unserer vorläufigen
Interpretation entwickelten sich die Landschaften des südlichen Sachsens, ausgehend
von einer im frühen
Tertiär eingeebneten Oberfläche, welche anschließend durch drei tektonische Ereignisse
fragmentiert
wurde. Die NW- und NE-gerichtete Extension während des ersten Ereignisses im ausgehenden Oligozän
und Miozän (30 – 17 Ma) führte zur Bildung von Sedimentationsräumen mit partieller Kohlebildung. Das
zweite, NNW- bzw. N-S-kompressive Ereignis verursachte die
erste partielle Hebung des Erzgebirge-
Lausitz-Blockes und die Entwicklung eines Paläo-Drainagenetzes. An dieses Ereignis ist auch die Bildung
der heutigen Konfiguration der Tertiärbecken des Eger-Grabens und der östlichen Lausitz gebunden. Das
dritte, ebenfalls meist N-S-kompressive Ereignis verursacht die früh-quartäre Hebung des Erzgebirges
sowie des Südteils der Lausitz. Diese morphologischen Hochlagen bildeten ein Hindernis für die ältesten
Eisvorstöße. Die Heraushebung führte durch die Abtragung der mittel- bis spät-tertiären Sedimente und
Anlage eines neuen Drainagenetzes zur Verjüngung der gesamten Topographie (Abbildung 48).

 
Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 88
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Anlagen
Anlage 1 Drainage-Netz in Sachsen und Umgebung, Maßstab 1:200.000
Hinweise zur Anlage 1
Für die Extraktion des Drainagenetzes wurden Datenquellen verschiedener räumlicher Auflösung genutzt:
Für die regionale Analyse über die sächsischen Grenzen hinaus wurde das DGM30 auf Basis der SRTM-
Daten mit einer Auflösung von 30m (1 Bogensekunde) (NASA) genutzt. Das Territorium Sachsens wurde mit
einem DGM der räumlichen Auflösung 10 m (DGM10) auf der Basis des korrigierten DGM2 (Staatsbetrieb
Geobasisinformation und Vermessung Sachsen) abgedeckt. Bei Karten größeren Maßstabs (1:100.000)
konnte für die Gebiete des Erzgebirges und der Lausitz auf ein DGM6 zurückgegriffen werden. In allen
sächsischen Datensätzen sind die Vegetation sowie anthropogene Einflüsse soweit wie möglich korrigiert,
so dass Artefakte aus dem Rauschen der Vegetation minimiert werden können. Die Extraktion des Draina-
genetzes erfolgte mit TecGEM. Das DGM wird zunächst gefüllt, also von “abgeschlossen“ Senken und Be-
cken befreit, in denen das Programm nicht in der Lage wäre, die Abflussrichtung zu bestimmen. Im nörd-
lichen Projektgebiet betraf das vor allem Senke”, d.h. DGM-Fehler oder anthropogene Artefakte (z. B. Tage-
baue und Halden). Alternativ können auch erhöhte Bereiche weggeschnitten werden. Im Anschluss werden
sämtliche Flüsse extrahiert. Der Verlauf der Flüsse beruht auf der Annahme, dass jeweils an der tiefsten
Stelle des DGM in einem Tal ein Bach oder Fluss verläuft. Die Fließrichtung wird über den D8-Algorithmus
(Deterministic 8) ermittelt, bei dem auf einem 3 x 3 Pixel Raster um das untersuchte Pixel herum der Abfluss
immer dem Nachbarpixel zugeordnet wird, welches das stärkste Gefälle im Vergleich zum mittleren Pixel hat
(Wolf, 2003; O’Callaghan & Mark, 1984; Fairfield & Leymarie, 1991; Jones, 2002).
Anlage 2 Höhe des Basis-Niveaus im Erzgebirge, Maßstab 1:120.000
Hinweise zur Anlage 2
Die durch die Analyse der FLP gewonnen Knick-Punkte begrenzen verschieden hohe Basis-Niveaus (Abb. 18).
Für die Rekonstruktion der Karte des Basis-Niveaus wurden insgesamt 374 Punkte des obersten, ältesten Basis-
Niveaus dargestellt. Zwischen diesen Punkten wurde das Basis-Niveau interpoliert. Jedem Basis-Niveau-Punkt
wurden die topographische Höhe und die Höhe des interpolierten Basis-Niveaus zugeordnet. Aus der Differenz
dieser beiden Höhen errechnet man die Einschneidung an diesem Punkt.
Anlage 3 Interpolation des Basis-Niveaus der Flüsse der 1. Strahler-
Ordnung, Maßstab 1:120.00
Hinweise zur Anlage 3
In der Karte ist die Oberfläche geplottet, die sich aus der Interpolation der Höhe der Wasserläufe oberhalb
des obersten Basis-Punktes ergibt. Diese Karte kann als Überblick zur Lokalisierung von erhaltenen älteren
Oberflächen dienen. Vier mögliche „ältere Oberflächen“ konnten anhand der größeren topographischen
Höhe ausgehalten werden. Die erste ältere Fläche liegt mit Höhen von 550 – 775 m im Vogtland. Die zweite,
kleinere Fläche umgibt Aue mit Höhen von 550 – 650 m. Die Fläche um Aue wird von steilen, abfallenden
Gradienten begrenzt. Die dritte Fläche liegt in der Gegend um Annaberg mit Höhen von 500 – 650 m. Nach
NE wird die Annaberger („Rest“-) Fläche durch das Flöha-Tal begrenzt, welches eine geringere Höhe um
450 m aufweist. Scheinbare „abflusslose Senken“ im Flöha-Tal sind Artefakte aus der Interpolation. Die
vierte Fläche ergibt sich aus den Höhenwerten um Altenberg von 575 – 700 m. Es gibt zwei Übergangsge-
biete zwischen den Hochlagen und den Niederungen im Norden: Ein Gebiet erstreckt sich zwischen südlich

Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 94
der Linie Zwickau-Chemnitz mit einem Sporn nach Norden in Richtung Hohenstein-Ernstthal im westlichen
Granulit-Massiv. In diesem Gebiet reicht die Höhe von 300 m bis 325 m. Das zweite Gebiet erstreckt sich um
und südlich von Freiberg und erreicht Höhen von 325 m bis 475 m. In den nördlichen Flachland-Gebieten
erreicht die Basis-Niveau-Höhe nicht mehr als 150 m.
Anlage 4 Chi-Gradient Interpolation im Erzgebirge, Maßstab 1:120.000
Hinweise zur Anlage 4
Nach der Verteilung der Gebiete mit hohen Chi-Werten (zwischen 0,06 – 0,15), können im Erzgebirge sie-
ben Gebiete ausgehalten werden. Das erste und größte Gebiet umfasst die Fläche südwestlich des Ober-
laufs der Zwickauer Mulde bis in das Vogtland („Eibenstock-Hoch“). Die nordöstliche Grenze korrespondiert
etwa mit der postulierten NW-streichenden Gera-Jáchymov-Störungszone. In diesem etwa dreieckigen
Gebiet werden die höchsten Chi-Werte von 0,15 erreicht. Das nächste Gebiet liegt zwischen Aue und Anna-
berg. Dieses Gebiet wird durch ein NW-streichendes Element mit niedrigen Chi-Werten geteilt, welches etwa
mit der Wiesenbader Störung zusammenfällt. Die nordöstliche Grenze des Gebiets verläuft im Flöha-Tal.
Nordöstlich vom Flöha-Tal folgt ein breiter Saum von niedrigen Chi-Werten (0,01), unterbrochen von mitt-
leren Werten zwischen der Freiberger Mulde und der Bobritzsch. Interessant erscheint, dass trotz etwa
gleicher geographischer Höhe dieses dritten Gebietes die Chi-Werte deutlich absinken. Die vierte Zone
erstreckt sich ringsum Altenberg. Nach Nordosten gibt es eine deutliche Grenze sowohl in den niedrigen
Werten des Mittelsächsischen Hochlandes (Andreani et al., 2014) als auch im Gebiet um Altenberg. Die
Flutebene der Elbe weist die geringsten Chi-Werte auf und wird besonders bei Pillnitz durch Escarpments
begrenzt. Diese Escarpments mit hohen Chi-Werten (0,135) fallen mit post-kretazischen Störungen zusam-
men (Andreani et al., 2014; Andreani in Stanek et al., 2016). Die fünfte Zone erstreckt sich nördlich des
Erzgebirges, nördlich der Linie Zwickau-Chemnitz-Freiberg-Dresden, mit niedrigen Chi-Werten. Eine Aus-
nahme bildet nur der Durchbruch der Zschopau durch das Granulitgebirge mit höheren Werten. Hier teilt die
Zschopau das Granulitgebirge in zwei Teile. Das sechste Gebiet mit hohen Werten von 0,07 – 0,09 liegt im
Lausitzer Bergland.
Anlage 5 Interpolation der ksn-Werte im Erzgebirge, Maßstab 1:120.000
Hinweise zur Anlage 5
Die unterschiedliche Verteilung der Werte des normalisierten Gefälle-Index (ksn), interpoliert über ausge-
wählte Flussprofile im Erzgebirge, wird benutzt, um die Projektfläche in verschiedene Domäne aufzuteilen.
Diese Domänen fallen weitestgehend mit den Gebieten zusammen, die auch hohe Chi-Werte aufweisen.
Hohe ksn-Werte reflektieren eingetiefte Flussläufe, welche nicht equilibriert sind. Niedrige ksn-Werte zeigen
geringe Gefälle im Flusslauf an. Im Gebiet des „Eibenstock-Hoch“ liegen die ksn-Werte zwischen 35 – 70.
Im Nordosten wird das Gebiet durch die postulierte Gera-Jáchimov-Zone (GJZ) begrenzt, im Nordwesten
durch ein lineares Element zwischen der Erzgebirgsvorsenke und dem Erzgebirge (Andreani et al., 2014).
Die hohen ksn-Werte dieser Domäne zeigen die geringe Equilibrierung der Flüsse an. Vermutlich wurde die
Basis für das Equilibrium geändert, so dass die Flüsse versuchen, das Equilibrium durch eine zunehmende
lineare Erosion zu erreichen. Die zweite Fläche liegt südlich von Chemnitz zwischen dem Flöha-Tal und
Aue-Annaberg. Die nicht-equilibrierten Flussläufe innerhalb der Fläche sind hier die Chemnitz und Zscho-
pau. Die hohen ksn-Werte am Rande der zweiten Fläche zwischen 35 – 63 weisen einen NW-Trend und
sind an die Täler von Schwarzwasser/Zwickauer Mulde und dem Flöha-Tal gebunden. Die dritte Domäne
liegt im Gebiet südlich Freiberg zwischen dem Flöha-Tal und der Weißeritz. Die hier charakteristischen

Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 95
niedrigen ksn-Werte reichen vom Erzgebirgsabbruch bis in die tieferen Gebiete um Döbeln. Der Grund für
die geringen ksn-Werte in relativ großer Höhe ist das homogene NW-Einfallen der Oberfläche ohne bedeu-
tenden Wechsel der Oberflächenneigung. Es gibt nur wenige lokale Ausnahmen entlang von größeren Flüssen
wie der Freiberger Mulde. Die vierte Domäne liegt im oberen Osterzgebirge. Sehr hohe ksn-Werte (42 – 63)
wurden in den Bächen und Flüssen um Altenberg detektiert.
Anlage 6 Isobasis-Karte (2. und 3. Strahler-Ordnung), Maßstab 1:200.000
Hinweise zur Anlage 6
Die Isobasen-Karte der 3. und 2. Strahler-Ordnung gestatten es, Diskontinuitätszonen zu identifizieren (braune
Linien) und dadurch die größeren morphologischen Einheiten abzugrenzen. Die Analyse der Isobasen-Karte
erfolgte - der Morphologie folgend - von SW nach NE. Die ersten linearen Anomalien (Iso1 und Iso10) im
Vogtland haben einen N-S bzw. NNW-Trend. Beide Anomalien entsprechen einem negativen Gradienten
(V-förmige Kontur-Linien, die niedrigsten Werte befinden sich im Zentrum der Anomalie). Die Werte
schwanken zwischen 300 – 500 m. Die Lineamente erstrecken sich entlang der seismisch aktiven Zonen
des Vogtlandes. Das als Iso2 ausgehaltene Lineament erstreckt sich vom südlichen Zwickau bis in das Gebiet
Aue-Schwarzenberg (Gera-Jáchymov-Zone?). Auch hier schwanken die Werte zwischen 300 – 550 m. Beide
Lineamente begrenzen eine geschlossene Fläche um Auerbach in einer Höhe von 900 m. Das Lineament Iso3
besitzt einen ähnlichen N-S-Trend wie Iso10 südlich von Chemnitz bis Annaberg-Buchholz. Die Isobasen-
Werte reichen bis 450 m. Iso5 streicht etwa NNW und liegt in dem Gebiet, welches als Flöha-Zone bezeichnet
wird. Das Lineament Iso5 durchschlägt die Erzgebirgskette und die Krusne Hory-Störung. Die Ausdehnung
indiziert, dass die mit dem Lineament verbundene Struktur Relief-bildend für das Erzgebirge ist. Entlang dieser
Struktur wird das Erzgebirge in zwei Einheiten geteilt. Das Lineament Iso5 ist nach SW gebogen und setzt sich
bis zum Lineament Iso4 fort. Iso4 erstreckt sich südwestlich von Döbeln entlang der Merbach-Störung und hat
einen ähnlichen NNE-Trend wie das Lineament Iso4. Beide Anomalien haben niedrige Isobasen-Werte
zwischen 200 – 250 m. Dagegen erreicht das Lineament Iso12 südlich von Freiberg entlang des Laufs der
Freiberger Mulde Werte zwischen 400 – 600 m. Das Lineament Iso9 erstreckt sich in der Nähe von Freital
in nordöstlicher Richtung. Das Lineament Iso6 folgt dem Elbtal in nordwestlicher Richtung. Das letztge-
nannte Lineament ist die größte negative Anomalie, die das Erzgebirge von der Lausitz trennt.
Anlage 7 Karte des Lokalen Reliefs, Maßstab 1:200.000
Hinweise zur Anlage 7
Die Karte des Lokalen Reliefs (LR) zeigt die Verteilung der Einschneidung durch den Erosionseffekt des
Drainagenetzes. Die LR-Karte von Sachsen und angrenzenden tschechischen und polnischen Gebieten
wurde auf der Basis des DGM10 für Sachsen und des DGM30 für angrenzende Gebiete mit einem gleiten-
den Fenster von 3 km gerechnet. Die sich aus der Kartendarstellung ergebenden Lineamente entsprechen
hohen Gradienten oder anomal hohen Werten. Das Westerzgebirge wird durch die NW-streichenden Linea-
mente LR_2 und LR_4 in Subgebiete mit nach NE abnehmenden Werten getrennt. Nach NW begrenzen die
Lineamente LR_1, LR_3 und LR_11 das Westerzgebirge gegen Gebiete mit geringere Einschneidung (Vor-
erzgebirgssenke, Granulitgebirge und das Flachland um Döbeln). Im mittleren und Osterzgebirge markieren
die Lineament LR_5, LR_10 (Pillnitz) LR_7 (Pulsnitz) und LR_6 (Cunewalde-Tal) lokal begrenzte Anomalien.
Die Lineamente des Eger-Grabens von Cheb im Westen nach Most (LR_15, LR_16, LR_21, und LR_32) zeigen
einen deutlichen NE-Trend. Diese Lineamente entsprechen einem sehr hohen Gradienten der LR-Werte.

Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 96
Anlage 8 Karte der Oberflächenrauigkeit, Maßstab 1:200.000
Hinweise zur Anlage 8
Die Karte der Oberflächenrauigkeit (SR) wurde mit einem gleitenden Fenster von 3 km über dem DGM10
für Sachsen und dem DGM30 für die angrenzenden Gebiete berechnet. Hohe SR-Werte entsprechen
einer stark gegliederten Landschaft, während SR-Werte nahe Eins für flache Oberflächen charakteristisch
sind. Die linearen Anomalien in der SR-Karte wurden mit dem Präfix „SR“ nummeriert. Die häufigsten
Trends sind N-S, NW sowie NE gerichtet. Die genannten Anomalien wurden für linear angeordnete Werte
größer 1,03 interpretiert. Die deutlichsten Lineamente sind mit bekannten und vermuteten neotektonischen
Störungen assoziiert. Das Lineament SR_16 verläuft in weiterer Verlängerung der Mariánské-Láznĕ-
Störung (MLF) durch das Vogtland. Parallel zu diesem Lineament verlaufen die Anomalien SR_29 und
SR_13 mit SR-Werten bis zu 1,09. Das Lineament SR_11 verläuft im Streichen der Gera-Jáchymov Zone
(GJZ). Das Projekt-Gebiet wird morphologisch im Süden durch die Lineamente SR_12 und SR_19 entlang
des Erzgebirgsabbruchs begrenzt. Nordöstlich von Most verläuft die Anomalie in der schon im Kapitel
„Lokales Relief“ beschriebenen Zick-Zack-Linie entlang des südlichen Erzgebirges. Dieser Wechsel im
Streichen wird wieder durch Anomalien (SR_7 und SR_37) parallel zum Flöha-Tal begrenzt. Die Anoma-
lien SR_20 und SR_21 begrenzen die Vulkanite des Böhmischen Mittelgebirges. Den größten Gradient
der SR-Werte (bis zu 1,15) findet man in der NE-Begrenzung des ostelbischen Drainagesystems, welches
sich tief in kretazische Sandsteine und Granodiorite des Lausitzer Massives eingeschnitten hat. Die Line-
amente SR_45, SR_31 und SR_32 mit SR-Werten bis zu 1,09 sind nahezu identisch oder laufen parallel
zu Teilen der Lausitzer Überschiebung. Die Anomalien SR_27, SR_28 und SR_25 in der Umgebung von
Gera begrenzen die Plateaus von Buntsandstein. Die Anomalien begrenzen hier eine fast rechteckige
Fläche mit SR-Werten zwischen 1,05 - 1,06.
Anlage 9 Karte des Hypsometrischen Integrals, Maßstab 1:200.00
Hinweise zur Anlage 9
Die Karte des Hypsometrischen Integrals (Elevation Relief Ratio – ERR) zeigt die Verteilung des Reliefs
innerhalb eines gleitenden Fensters. Der Wert ERR wurde mit einem gleitenden Fenster von 3 x 3 km be-
rechnet (siehe Abb. 28). Die hohen ERR-Werte kennzeichnen vor allem morphologische Hochlagen, die
darin eingeschnittenen Flüsse (z. B. Elbe, Zwickau, Zschopau, Chemnitz) zeigen im Gegensatz dazu niedri-
ge Werte an. Die ausgehaltenen Lineamente orientieren sich an hohen, linearen Gradienten zwischen hohen
und niedrigen Werten. Hohe Werte können in gut erhaltener flacher Topographie, am Kontakt von ebenen
Flächen mit Gebieten mit höherer Denudation oder am Rand von starken Geländeabbrüchen auftreten.
Mittlere Werte sind charakteristisch für Gebiete geringer topographischer Höhe, oder für Gebiete hoher
Altitude, die jedoch relativ stark denudiert sind. Die höchsten ERR-Werte wurden in den Gebieten um Frei-
berg, Mittweida und Frankenberg ermittelt, die von Andreani et al. (2014) als Mittelsächsisches Hochland
(Mittelsachsen Highlands) beschrieben wurden. Diese Gebiete sind weitgehend von Weichsel-zeitlichen Löß
und Lehm bedeckt, welcher das vorher vorhandene Relief oftmals ausgeglichen hat. Das bedeutet, dass die
rezent sichtbare Oberfläche jünger als die Weichselvereisung ist.

Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 97
Anlage 10 Karte des Oberflächen-Index, Maßstab 1:200.000
Hinweise zur Anlage 10
Hohe Werte des Oberflächen-Index (SI) (0,36 – 0,6) sind charakteristisch für relativ flache hoch liegende
Flächen, mittlere SI-Werte (0 – 0,12) für ebene, tief liegende Fläche und negative Werte sind charakteristisch
für morphologisch stark eingeschnittene Gebiete in größerer Höhe.
Folgt man dieser Gliederung, entspricht das Erzgebirge einer ebenen Fläche in größerer Höhe, im Süden
begrenzt durch den Erzgebirgsabbruch. Im Westen folgt ein Gradient der nordwestlichen Fortsetzung der MLF
(Lineament SI_1), parallele Elemente können nicht sicher dargestellt werden. Wie schon in den vorhergehen-
den Indizes dargestellt, wird das Gebiet des westlichen und mittleren Erzgebirges durch die Lineamente SI_2,
SI_8 und SI_16 begrenzt und durch die Lineamente SI_6, SI_12 und SI_34 gegliedert. Das N-S-streichende
Lineament SI_11 durchschlägt dieses Gebiet und setzt sich im Lineament SI_4 im Granulitgebirge fort. Das
östliche Erzgebirge erscheint als einheitlicher Block. Die einheitlichen Werte des Osterzgebirges wird abrupt
beendet durch die negativen Werte des tief eingeschnittenen, ostelbischen Teils des Elbsandsteingebirges
(Lineamente SI_9 und SI_5) sowie durch schwache Anomalien im Elbelauf zwischen Pirna und Meißen (Line-
amente SI_14 und SI_15). In der Lausitz zeichnet sich mit SI-Werten um 0,12 schwach das Lausitzer Bergland
ab, vermutet Störungen wie die Cunewalde-Störung treten nicht in Erscheinung. Der nördliche Teil von Sach-
sen tritt mit SI-Werte nahe Null morphologisch nicht in Erscheinung.
Anlage 11 Karte des Topographischen Positionsindex, Maßstab 1:200.000
Hinweise zur Anlage 11
Die Analyse des Topographischen Positionsindex (TPI) konzentrierte sich lineare Gradienten mit TPI-Werte
>60 und <-60. Man kann davon ausgehen, dass die niedrigen Gradienten V-förmige, nicht equilibrierte, tief
eingeschnittene Täler darstellen. Die hohen Gradienten können auch mit scharfen Geländeabbrüche an
ebenen Flächen assoziiert sein.
Beispiele für letzteren Fall sind die Abbrüche des Oberlausitz-Plateaus und des Mittelsächsischen Hochlan-
des gegen das Elbtal oder der Südabbruch des Erzgebirges in den Egergraben. Der Abbruch des Erzgebir-
ges markiert mit den Lineamenten TPI_81, TPI_71 und TPI_78 wie schon vorher beschrieben die südliche
Grenze des betrachteten Gebietes. Auch im TPI wird die morphologische Zweiteilung des Abbruchs nordöst-
lich von Most deutlich. Um tief eingeschnittene, V-förmige Täler nachzuweisen, wurden außer linearen Phä-
nomenen auch Täler mit irregulärem Verlauf aber hohen Gradienten in Betracht gezogen. Die größte Fläche
mit irregulärem, tief eingeschnittenem Drainagenetz ist das Gebiet des westlichen und mittleren Erzgebirges
zwischen den Lineamenten TPI_15 (MLF) und TPI_22 (Flöha-Tal). Im Nordwesten wird das Gebiet durch die
Lineamente TPI_1 und TPI_10 begrenzt, im Süden durch den Erzgebirgsabbruch (TPI_81 und TPI_71). Ein
zweites Gebiet mit irregulären Drainagenetz kann südlich von Dresden ausgehalten werden. Dieses Gebiet
wird durch die Lineamente TPI_21 und TPI_67 im Westen und durch die Lineamente TPI_59 und TPI_66 im
Osten begrenzt. Im südlichen Teil des Gebietes hat sich die Elbe in ein enges, strikt NW-gerichtetes Tal
eingeschnitten. Sobald die Elbe das südliche Gebiet über die NNW-gerichtete Linie aus TPI_6 und TPI_16
verlässt, fließt sie mäandrierend in einer breiten Flutebene. Die südwestliche Seite des Elbtals zeigt ein
„Umknicken“ der Zuflüsse der Elbe aus nordwestlicher bis nördlicher Richtung in die nordöstliche Fließrich-
tung entlang der Linien aus den Lineamenten TPI_7 und TPI_34. Die ostelbische Seite des Elbsandsteinge-
birges weist eine Scharung von NW-streichenden Elementen auf (TPI_59, TPI_66, TPI_74). Der nordöstli-
che Teil ist durch die steilen Abbrüche bei Pillnitz (TPI_16) und Oberau (junge Störung, TPI_5) gegliedert.
Das Gebiet der Lausitz zeigt ähnliche TPI-Werte wie das östliche Erzgebirge, jedoch keine prägnant ausge-
bildeten Gradienten des Drainagenetzes. Ausnahmen bilden das Cunewalde-Tal (TPI_2) und das Lineament
TPI_20, welches das Zittauer Gebirge mit jungen Erosionskesseln nach Norden begrenzt (TPI_20).

Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 98
Anlage 12 Karte der geomorphologisch indizierten Strukturen,
Maßstab 1:200.000
Hinweise zur Anlage 12
Die Karte fasst die Kombination verschiedener geomorplogischer Indizes zusammen. Darauf aufbauend
werden wahrscheinliche, morphologisch begründete tektonische Elemente ausgehalten.
Anlage 13 Geomorphologische Strukturen, Westerzgebirge,
Maßstab 1:100.000
Hinweise zur Anlage 13
Die Detailkarte fasst die Kombination verschiedener geomorplogischer Indizes zusammen. Darauf aufbau-
end werden wahrscheinliche, morphologisch begründete tektonische Elemente ausgehalten.
Anlage 14 Geomorphologische Strukturen, Mittel-Osterzgebirge,
Maßstab 1:100.000
Hinweise zur Anlage 14
Die Detailkarte fasst die Kombination verschiedener geomorplogischer Indizes zusammen. Darauf aufbau-
end werden wahrscheinliche, morphologisch begründete tektonische Elemente ausgehalten.
Anlage 15 Geomorphologische Strukturen, NW-Sächsisches Tiefland,
Maßstab 1:100.000
Hinweise zur Anlage 15
Die Detailkarte fasst die Kombination verschiedener geomorplogischer Indizes zusammen. Darauf aufbau-
end werden wahrscheinliche, morphologisch begründete tektonische Elemente ausgehalten.
Anlage 16 Geomorphologische Strukturen, Osterzgebirge-Lausitz,
Maßstab 1:100.000
Hinweise zur Anlage 16
Die Detailkarte fasst die Kombination verschiedener geomorplogischer Indizes zusammen. Darauf aufbau-
end werden wahrscheinliche, morphologisch begründete tektonische Elemente ausgehalten.
Anlage 17 Geomorphologische Strukturen, Niederlausitz, Maßstab 1:100.000
Hinweise zur Anlage 17
Die Detailkarte fasst die Kombination verschiedener geomorplogischer Indizes zusammen. Darauf aufbau-
end werden wahrscheinliche, morphologisch begründete tektonische Elemente ausgehalten.
Anlage 18 Geomorphologisch indizierte Störungen, Maßstab 1:200.000
Hinweise zur Anlage 18
Karte der geomorphologisch indizierten Störungen.
Anlage 19 Karte der Oberflächenneigung, Maßstab 1:200.000
Hinweise zur Anlage 19
Die Karte stellt die räumliche Verteilung der Oberflächenneigung im Freistaat Sachsen und umgebenden
Gebieten dar. Die Oberflächenneigung ist in Grad angegeben, die Intervalle der Darstellung sind nach statis-

Schriftenreihe des LfULG, Heft 14/2021 | 99
tischer Verteilung in Quintalen berechnet. Die topografische Kartengrundlage ist ein DGM10 auf der Basis
des korrigierten DGM2 des Staatsbetriebes Geobasisinformation und Vermessung Sachsen, für angrenzen-
de Gebiete wurde das DGM30 auf Basis der SRTM-Daten mit einer Auflösung von 30m (1 Bogensekunde)
(NASA) genutzt.
Die Karte zeigt besonders deutlich tief eingeschnittene Teile des Drainagenetzes (z. B. im Westerzgebirge,
am Südrand des Erzgebirges), lithologisch bedingte Unterschiede der Verwitterung (SW-Rand des Schiefer-
mantels des Granulitgebirges bei Hohenstein-Ernstthal), durch glazigene Erosion modellierte Rundhöcker-
Landschaften in der Oberlausitz (z. B. zwischen Kamenz und Elstra), ältere trockene Mäander der Elbe
zwischen Pirna und Königstein. Andererseits können ebene Gebiete und reliktische Hochfläche farblich nicht
unterschieden werden. Hier ist die Kombination mit anderen geomorphologischen Indizes notwendig.
Anlage 20 Drainage-Netz und Strahler-Ordnungen, Maßstab 1:200.000
Hinweise zur Anlage 20
Die Flüsse des in Anlage 1 extrahierten Drainagenetzes wurden ab einem minimalen Einzugsgebiet von
1 km
2
hierarchisch nach Strahler (1957) organisiert. Nach dem System von Strahler (1952) haben die klei-
nsten, unverzweigten Flüsse die erste Ordnung („Strahler-Ordnung'' genannt), fließen mehrere davon
zusammen entsteht ein Fluss zweiter Ordnung. Ein Fluss dritter Ordnung entsteht aus zwei Flüssen zwei-
ter Ordnung usw. (Horton, 1945).
Die originale Topographie des Drainagenetzes kann anthropogen durch Dämme und andere Wasserbau-
ten verfälscht sein. Die künstlichen Verflachungen der ursprünglichen Flussläufe können so zu Fehler in
der Analyse des Drainagenetzes führen. Diese Fehler können jedoch sehr leicht in den Längsprofilen der
Flüsse entdeckt und bei der Analyse von Knick-Punkten entsprechend berücksichtigt werden.

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Herausgeber:
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
(LfULG)
Pillnitzer Platz 3, 01326 Dresden
Telefon: + 49 351 2612-0
Telefax: + 49 351 2612-1099
E- Mail:
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www.lfulg.sachsen.de
Autoren:
Dr. Leomaris Domínguez-Gonzalez,
Dr. Louis Andreani,
Dr. Klaus Stanek
Technische Universität Bergakademie Freiberg
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Bernhard-v.-Cotta-Straße 2, 09599 Freiberg
Redaktion:
Dr. Sebastian Weber
LfULG, Abteilung Geologie
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E-Mail: Sebastian.Weber@smekul.sachsen.de
Fotos:
Technische Universität Bergakademie Freiberg
Redaktionsschluss:
15.08.2019
ISSN:
1867-2868
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