An den 9 Stationen an Elbe, Bille, Alster, Wandse, Tarpenbek und Ammersbek werden die chemisch-physikalischen Messgrößen Sauerstoffgehalt, pH-Wert, Leitfähigkeit, Trübung und Temperatur automatisch und kontinuierlich rund um die Uhr erfasst.
In den besonders bedeutenden Stationen Bunthaus, Seemannshöft und Blankenese an der Elbe, der Station Fischerhof an der Bille und der Station an der Wandse wird darüber hinaus ein Biologisches Frühwarnsystem betrieben, das giftige Wasserinhaltsstoffe aufspüren kann. Diese Stationen sind mit automatischen Probenehmern ausgestattet, so dass bei Störfällen sofort Proben für eine detaillierte Laboranalytik zur Verfügung stehen. Zum Teil werden in den Stationen zusätzlich Geräte zur Öl-Detektion und Messung der UV-Absorption (Erkennung organischer Verunreinigungen) eingesetzt.
Weitere Fragestellungen sind die Entwicklung der Sauerstoff- und Nährstoffsituation sowie der Phytoplanktonzönose in den Hafenbecken im Vergleich zur Stromelbe, um Rückschlüsse auf den Austausch zwischen einzelnen Hafenbecken sowie zwischen Hafenbecken und Stromelbe ziehen und eine Einschätzung dieser Parameter in den Hafenbecken gemäß Wasserrahmenrichtlinie vornehmen zu können.
