Klimaänderung und Küste – Fallstudie Sylt

Fallstudie Sylt - GEOMAR
scher Lösungen zu. Nach dem Stand der Modelltechnik liegen jedoch für Sylt optimale
Rahmenbedingungen in Form von einer breiten und weit zurückreichenden Datenbasis
vor, die zumindest die Richtung und Größenordnung von zukünftigen Entwicklungen
aufzeigen kann. Wo keine numerische Modellierung möglich ist, wie z. B. an der Ostseite
von Sylt, muß auf andere Möglichkeiten der Prognose zurückgegriffen werden.
Dies geschieht überwiegend mit morphodynamischen Studien.
Eine Vielzahl mehr oder minder komplexer numerischer Modelle wird heute in der Ingenieurspraxis
angewandt. Die beiden weltweit führenden sind dabei das Modell des
Delft Hydraulic Institute und das des Danish Hydraulic Institute. LITPACK, das Modell
des Danish Hydraulic Institute, konnte schon in der Vergangenheit erfolgreich an der
Westküste von Sylt angewandt werden, und kam daher in dieser Studie ebenfalls zur
Anwendung.
Bevor mit einer numerischen Modellierung begonnen werden kann, sollten folgende
Rahmenbedingungen geklärt werden:
- welches Gebiet eignet sich für eine Modellierung; für Sylt ist dies der Bereich zwischen
dem Querwerk Hörnum und dem Deckwerk am Lister Ellenbogen. Die Inselenden
lassen sich aufgrund der komplexen Verhältnisse aus Überlagerung von Tideströmung,
Welle und Wind mit diesem Modell nicht bearbeiten;
- Datenverfügbarkeit; die Datenverfügbarkeit von der Sylter Westküste dürfte wohl
einmalig im Nordseeküstenraum sein, so daß hier gute Voraussetzungen für das Betreiben
des Modelles gegeben sind;
- ist eine Kalibrierung und Verifizierung des Modelles möglich; Aufgrund langer Zeitreihen
und guter Datenbasis ist eine Kalibrierung und Verifizierung für Sylt möglich;
LITPACK ist modular aufgebaut. Das Grundmodul STP berechnet den Sedimenttransport
nach dem Grenzschichtmodell von ENGELUND & FREDSOE (1976) in jedem beliebigen
Punkt auf einem küstennormalen Profil. Der Sedimenttransport wird mit dem
lokalem Wellenklima, den Strömungsverhältnissen, der Korngrößenverteilung, der
küstenparallenen und küstennormalen Profilneigung etc. ermittelt. STP ist ein hochauflösendes
intra-Wellen-Perioden-Modell welches die zeitabhängige Verteilung von suspendierter
Fracht und Sohlentransport berücksichtigt. Der Transport am Boden wird
durch folgende Gleichung beschrieben:
θ
u²
= ( s−1)
gd
⇒
q
B
=
T
1
T ∫
0
f (θ ) dt
θ Shields Parameter
u Schubspannungsgeschwindigkeit
s relative Sedimentdichte
g Erdbeschleunigung
d Korndurchmesser
Fracht am Boden
qB
Klimabedingte Veränderung der Gestalt der Insel Sylt 32