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Modelluntersuchungen zum Einfluss eines MSL-Anstiegs auf die Bemessung von Küstenschutzbauwerken (M-LAB)

Projektdaten

Laufzeit: 01.10.2019 bis 30.09.2022
Koordinator:
Universität Siegen, Forschungsinstitut Wasser und Umwelt (fwu) (Details)
Dr.-Ing. Arne Arns
Paul-Bonatz-Str. 9-11
57076 Siegen
arne.arns@uni-siegen.de
Kooperationspartner: Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW)
Förderer: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) (http://www.bmbf.de/)
Förderkennzeichen: 03KIS131

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Projektbeschreibung

Gefördert vom BMBF


PTJ

Der Küstenschutz in Deutschland wird gemäß geltender Anforderungen in den Generalplänen Küstenschutz der Länder für einen sicheren und nachhaltigen Küsten- und Sturmflutschutz geplant, bemessen, gebaut und unterhalten. Grundlegend wird in Deutschland in der Auslegung von Küstenschutzwerken bereits ein Anstieg des Meeresspiegels um 50 cm bis zum Ende des Jahrhunderts berücksichtigt. Einige Szenarien projizieren jedoch bereits heute einen deutlich höheren Anstieg, allerdings mit unscharfer konkreter Ausprägung in Gestalt von Entwicklungsszenarien (RCPs). Aktuelle Untersuchungen (z.B. Arns et al., 2017) stellen die Auswirkungen und impliziten Wechselwirkungen des Meeresspiegelanstiegs (engl. sea level rise, SLR) auf Tide, Windstau und Wellen in der Deutschen Bucht mit einem Fokus auf die Küsten Schleswig-Holsteins heraus. Eine Kernaussage ist, dass es im küstennahen Flachwasserbereich zu nichtlinearen Wechselwirkungen der durch SLR beeinflussten Einwirkungen kommt. Daraus resultierend vergrößern sich die Sturmflutwasserstände und Wellen (und in der Konsequenz die Bemessungshöhen) nicht nur um den zu erwartenden SLR, sondern um einen weiteren Faktor aus nichtlinearen Interaktionen, der an einigen Standorten um mehr als 50% des zu Grunde liegenden SLR erreichen kann. Aktuell werden die Auswirkungen des SLR im Flachwasserbereich demnach unterschätzt. Unklar ist bislang jedoch, wie sich morphologische Änderungen des Küstenvorfeldes auf diese (bislang beobachtete) Nichtlinearität auswirkt. Hierdurch könnten die nichtlinearen Anstiege zumindest teilweise kompensiert werden. Im Rahmen des Projektes M-Lab soll die Interaktion zwischen Morpho- und Hydrodynamik aus statistischen sowie numerischen Sensitivitätsstudien identifiziert werden. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse liefern direkte Aussagen für Planungsaufgaben (z.B. Sedimentdynamik und zukünftig erforderliche Deichhöhen im Nordfriesischen Wattenmeer) und erweitern den aktuellen Kenntnisstand der Sturmflutdynamik in der Deutschen Bucht deutlich.

Vorhaben:

  • StAMSie - Statistische Analysen zur Interaktion von Meeresspiegelanstieg, Sturmfluten und Morphologie im Wattenmeer (fwu)
  • MoMSie - Modelluntersuchungen zur Interaktion von Meeresspiegelanstieg, Sturmfluten und Morphologie im Wattenmeer (IOW)
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