Gönnert, G., Graßl, H., Kelletat, D., Kunz, H., Probst, B., von Storch, H ...

GÖNNERT, G./ GRASSL, H./ KELLETAT, D./ KUNZ, H. / PROBST, B./ VON STORCH, H. / SÜNDERMANN, J.
"Klimaänderung und Küstenschutz"
Als Folge der Katastrophensturmfluten in den Niederlanden und in Deutschland in den Jahren 1953,
1962 und 1976 wurde die ursprünglich auf Erfahrungswerten basierende Bemessung von Seedeichen
auf eine deterministische Bemessung umgestellt. Grundlage für die deterministische Bemessung sind
die Festlegungen in den entsprechenden Gesetzen der Bundesländer:
Niedersachsen: Die Höhe der Hauptdeiche ist nach dem zu erwartenden
höchsten Tidehochwasser (maßgebender Sturmflutwasserstand) ... zu bestimmen.
Hierbei ist der örtliche Wellenauflauf zu berücksichtigen (Niedersächsisches
Deichgesetz §4).
Schleswig-Holstein: Die oberste Küstenschutzbehörde bestimmt abschnittsweise
die Sollabmessungen (Bestick) (1) für Landesschutzdeiche, entsprechend
dem maßgebenden Wasserstand, der maßgebenden Wellenauflaufhöhe
und einem Sicherheitsmaß (Landeswassergesetz Schleswig-Holstein §65 (2)).
Durch diese Gesetze fiel dem Wellenauflauf neben dem maßgebenden Sturmflutwasserstand eine
wichtige Rolle bei der Seedeichbemessung zu. Es verwundert somit nicht, dass sich zahlreiche experimentelle
Untersuchungen und Naturmessungen mit der Ermittlung der Wellenauflaufhöhe beschäftigten
(z.B. Führböter, 1991; Niemeyer et al., 1995). Ziel dieser Untersuchungen war es, die Wellenauflaufhöhe
festzulegen, die nur noch von 2% bzw. 3% aller auf den Deich zulaufenden Wellen überschritten
wird. Aufgrund der zahlreichen Einflussfaktoren auf die Deichbemessung waren nicht nur
die Parameter Wellenhöhe, Wellenperiode und Deichneigung Gegenstand intensiver Untersuchungen,
sondern auch der Einfluss der Böschungsrauheit (Schulz, 1992), der Wellenangriffsrichtung (Möller et
al., 2001) und des Bermeneinflusses (Ohle et al., 2003). Zeitgleich wurden in den Niederlanden ähnliche
Untersuchungen zum Wellenauflauf durchgeführt, die z.B. von Van der Meer et al. (1998) bzw.
Van Gent (2002) umfassend beschrieben wurden. Aufgrund der Festlegung einer Wellenauflaufhöhe
mit einer 2% bzw. 3% Überlaufwahrscheinlichkeit als Bemessungswert wurden bereits 1981 von Tautenhain
erste Untersuchungen zum Wellenüberlauf mit dem Ziel der Ermittlung einer mittleren Wellenüberlaufrate
durchgeführt. Weitere Untersuchungen zum Wellenüberlauf an Seedeichen wurden
später überwiegend durch Van der Meer (1998) für niederländische Seedeiche mit etwas steilerer Außenböschung
als in Deutschland veröffentlicht. In den EAK (2002) wurden die relevanten Untersuchungen
zu Wellenauflaufhöhen und Wellenüberlaufraten als Grundlage für eine deterministische
Bemessung von Seedeichen zusammengestellt.
In den letzten Jahren hat ein Umdenken bei den Forschungsschwerpunkten zum Thema Deichbemessung
begonnen. Angesichts der Unsicherheiten bei der Vorhersage der regionalen Folgen von Klimaänderungen
sowie aufgrund der Stochastik der vielfältigen Einflussfaktoren und deren Wechselwirkungen
wird es bei allem Fortschritt auch in der Zukunft keine sicheren Prognosen und keine absolute
Sicherheit gegen Sturmfluten geben. Auch wenn es gelingt, die für die Bemessung relevanten extremen
Sturmflutwasserstände besser zu erfassen, so wird es niemals auszuschließen sein, dass diese
Bemessungsereignisse innerhalb der Lebensdauer des Bauwerkes überschritten werden. Damit ist die
Frage nach der höchsten Sturmflut und ausreichender Kronenhöhe nicht mehr so relevant gegenüber
der Frage nach dem Bau von Schutzwerken, die gegen Wellenbelastung bruchsicher sind. Das heißt,
die Gewährleistung einer schadlosen Abführung des auf- und überlaufenden Wassers wird zur prioritären
Aufgabe bei der Planung neuer und der Sicherung bestehender Seedeiche. Um jedoch die Erosionsgefährdung
und Infiltrationsgefährdung der Deichböschungen durch Wellenauflauf und Wellenüberlauf
abschätzen und Gegenmaßnahmen planen und optimieren zu können, reicht die Kenntnis der
mittleren Wellenüberlaufraten und von Wellenauflaufhöhen mit vorgegebener Überschreitungswahrscheinlichkeit,
wie sie durch die bisherigen Berechnungsansätze in den EAK (2002) bestimmt werden,
nicht aus. Vielmehr sind weitere Strömungsgrößen wie die Geschwindigkeiten und die Schichtdicken
des Auf- und Überlaufschwalls erforderlich, um die maßgebenden Versagensformen und
-mechanismen beschreiben und prognostizieren zu können.
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