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Widerstand und Klimaanpassung von Dünensystemen

Projektname:Widerstand und Klimaanpassung von Dünensystemen
Projektkurztitel:ResCAD
Fachbereich: Architektur und Bauingenieurwesen I Wasserbaulabor
Leitung:Prof. Dr.-Ing. Arne Arns 
Projektbeteiligte: Simon Beckmann, M. Sc. 
Externe Partner:

Staatliches Amt für Landwirtschaft und Umwelt Mittleres Mecklenburg

An der Jägerbäk 3 | 18069 Rostock

Forschungsart:Drittmittel
Laufzeit:10.2023 - 10.2025
Finanzierende Institution oder Auftraggeber: BMBF (PTJ)

Projektvolumen 

Fördersumme für HSRM 

272.036,40 €

45.339,40 € (ca. 2/3; da Projektstart in Rostock) 

Förderkennzeichen03F0927B
Charakteristika des ProjektesKüstenschutz, Sturmfluten, Erosion, Hydrodynamische Modellierung, (multivariate) Extremwertstatistik, 

 

Stürme und daraus resultierende Hochwasserereignisse bilden an der Ostseeküste heute wie damals ein erhebliches Gefahrenpotenzial. An der deutschen Ostseeküste stellen Dünen das wesentliche Element des Küstenschutzes dar. Die deutsche Ostseeküste ist in weiten Teilen stark durch den Menschen verändert und weist ebenso nur noch an wenigen Stellen natürliche Dünensysteme auf. Aufgrund der Eigendynamik und Exponiertheit von Dünen gegenüber regelmäßig wiederkehrenden Sturmfluten sind diese stark belastete Bauwerke. Durch Maßnahmen wie künstliche Bepflanzung, Strandaufspülungen und Buhnenfelder wird ein morphodynamisches Gleichgewicht angestrebt, das die Beständigkeit des Küstenschutzes sicherstellen soll. 

Der Anstieg des Mittleren Meeresspiegels stellt eine wesentliche Erhöhung der hydrodynamischen Belastungen dar. Erosion und somit die erforderlichen Ausgleichsmengen können somit um ein Vielfaches steigen. Um die sichere, vorsorgliche Bemessung und fortwährende Gewährleistung des erforderlichen Schutzniveaus mit Blick auf den Meeresspiegelanstieg zu erzielen, soll daher ein vertieftes Verständnis zur Wirkungsweise sich verändernder, standortspezifischer hydrodynamischer Belastungen auf den Dünenkörper und vorgelagerte Strände erzielt werden.

Bisherige Ansätze zur Bemessung von Dünen basieren lediglich auf empirischen Ansätzen, unter Annahme von vereinfachten Eingangswerten. Ziel von ResCAD ist es, die nichtlinearen (Erosions-) Prozesse als Interaktion aus Hydro- und Morphodynamik während einer Sturmflut durch eine numerische, physikalisch basierte Modellkette zu beschreiben. Als weiterer Punkt werden zur Berücksichtigung der möglichen Ausprägung von Wasserstand und Seegang über multivariate Methoden synthetische Szenarien erzeugt, die in der Bemessung berücksichtigt werden sollten. Dies stellt einen deutlichen Mehrwert gegenüber der aktuellen Bemessungspraxis dar. 

Ziel von ResCAD stellen zwei ineinandergreifende Prognosewerkzeuge für den praktischen Einsatz in Behörden und Unternehmen dar, die als Grundlagen für ein ganzheitliches Gestaltungskonzept dünengeschützter Küstenabschnitte genutzt werden sollen. Dies entspricht folgend:

•    ein stochastischer Sturmflutgenerator zur Beschreibung/Analyse der hydrodynamischen Einwirkungsseite, und
•    ein statistisches Dünenerosionsmodell zur Prognose der Erosionsvolumina an Dünen infolge ereignisbezogener Einwirkungen. 

 

Das Projekt wurde gefördert von

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Die Vielfalt der Forschungsaktivitäten an der Hochschule RheinMain spiegelt sich auch in den zahlreichen Projekten der einzelnen Fachbereiche wider.

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