Wellen, Küstenschutz und Klimawandel

© Forschungszentrum Küste (FZK)

Der Anstieg des Meeresspiegels, stärkere Stürme, häufigere und höhere Sturmfluten – der Klimawandel wird den Küstenschutz in den kommenden Jahrzehnten vor große Herausforderungen stellen. Diesem Thema widmet sich das EU-Verbundprojekt "HYDRALAB+ Adaptation for Climate Change".

Forschungszentrum Küste und Ludwig-Franzius-Institut für Wasserbau, Ästuar- und Küsteningenieurwesen

Das Forschungszentrum Küste (FZK) als gemeinsame Einrichtung der Leibniz Universität Hannover und der Technischen Universität Braunschweig sowie das Ludwig-Franzius-Institut für Wasserbau, Ästuar- und Küsteningenieurwesen der Leibniz Universität sind maßgeblich beteiligt. HYDRALAB+ mit seiner Laufzeit von 2015 bis 2019 knüpft an vier erfolgreiche Vorgängerprojekte an (HYDRABLAB I-IV).

Weltweit einzigartiges Netzwerk

Seit 1997 konnte durch HYDRABLAB ein weltweit einzigartiges Netzwerk entstehen, das innovative Versuche zu Wellen und Seegang ermöglicht. Neben der Förderung von Forschungskooperationen zielt das Projekt darauf ab, europäischen Forschergruppen den Zugang zu einzigartigen hydraulischen Einrichtungen wie dem Großen Wellenkanal (GWK) des FZK zu ermöglichen. Neu dabei ist jetzt auch das Multidirektionale Wellenströmungsbecken des Ludwig-Franzius-Instituts. Externe Forschergruppen können sich für die Nutzung der Einrichtungen bewerben.

Großer Wellenkanal

Sturmfluten und Monsterwellen im Labor: Das bietet der Große Wellenkanal in Marienwerder. Innerhalb von HYDRALAB abgeschlossene Versuche im GWK sollen neue Erkenntnisse zum Küstenschutz, etwa durch Ufermauern, liefern. Dafür wurde das Modell eines Sandstrandes mit einer Ufermauer aufgebaut. Die künstlich erzeugten Wellen konnten die Wirkung des Seegangs auf die Mauer und den Strand sowie den Wellenüberlauf auf die Strandpromenade in Sturmflutsituationen zeigen. "Bisherige Formeln haben viel zu niedrige Überlaufmengen prognostiziert", erläutert Dr.-Ing. Stefan Schimmels vom FZK. Der Versuch hat unter anderem zum Ziel, zuverlässigere Vorhersagen der Überlaufmengen zu ermöglichen.

Sanfte Küstenschutzmaßnahmen

Ein Schwerpunkt bei HYDRALAB+, aber auch bei anderen Versuchen mit der Beteiligung des FZK, liegt auf sanften Küstenschutzmaßnahmen unter Berücksichtigung ökologischer Aspekte. So befasst sich ein kürzlich gestartetes, vom Niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur gefördertes Verbundprojekt von TU Braunschweig, Leibniz Universität Hannover und Hochschule Hannover mit der Wiederansiedlung von Seegraswiesen zum Küstenschutz. Im Projekt "SeaArt" soll künstliches Seegras entwickelt werden, das bei der Wiederansiedlung von Seegraswiesen in der Nordsee eingesetzt werden kann. Seegras hat eine große Bedeutung als Ökosystem, weil es Sedimente stabilisiert, große Mengen an Nährstoffen filtert und einer der effizientesten Kohlenstoffspeicher des Meeres ist. Das künstliche Seegras soll die Anwuchsbedingungen für natürliches Seegras schaffen. "Der Clou ist, dass es sich anschließend wieder zersetzt und Raum für natürliches Seegras herstellt", sagt Schimmels.

Salzwiesen reduzieren Wellenhöhen

© Forschungszentrum Küste (FZK)

Welche Eigenschaften Salzwiesen auf die Wellendämpfung haben, wurde in einem weiteren Experiment im GWK eindrucksvoll belegt. Ein Forschungsteam aus England, Deutschland und den Niederlanden hat 200 Quadratmeter Salzwiese aus dem Wattenmeer zum GWK transportiert. Es konnte bewiesen werden, dass selbst schmale Salzwiesen Wellenhöhen während einer Sturmflut um fast 20 Prozent reduzieren.

Strömungsgenerierung geplant

In einem gerade beantragten Forschungsvorhaben ist die Erweiterung des GWK unter anderem um eine Strömungsgenerierung vorgesehen. "Diese technischen Ergänzungen werden uns in die Lage versetzen, den projizierten Veränderungen der Küstenregionen weltweit noch besser auf den Grund zu gehen", sagt Prof. Dr.-Ing. Torsten Schlurmann, Geschäftsführender Leiter des FZK.

(Veröffentlicht: 5. Januar 2017)