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

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GÖNNERT, G./ GRASSL, H./ KELLETAT, D./ KUNZ, H. / PROBST, B./ VON STORCH, H. / SÜNDERMANN, J. "Klimaänderung und Küstenschutz" Adresse Dipl.-Ing. Joachim Grüne, Betriebsleiter Forschungszentrum Küste (FZK) Forschungszentrum Küste, Merkurstrasse 11, 30419 Hannover, Germany RBD Dipl.-Ing. Joachim Gärtner, Dezernent Amt für Ländliche Räume Husum, Herzog-Adolf-Str. 1, Husum, Germany E-mail: gruene@fzk.uni-hannover.de 280
GÖNNERT, G./ GRASSL, H./ KELLETAT, D./ KUNZ, H. / PROBST, B./ VON STORCH, H. / SÜNDERMANN, J. "Klimaänderung und Küstenschutz" Summary Änderung des Sturmflutrisikos der niedersächsischen Küste bei Klimawandel Stephan Mai 1 , Anne Elsner 1 , Volker Meyer 2 und Claus Zimmermann 1 1 Franzius-Institut für Wasserbau und Küsteningenieurwesen, Universität Hannover 2 Geographisches Institut, Abt. Wirtschaftsgeographie, Universität Hannover Due to climate change a rise of tidal water levels and intensifying westerly winds, causing an increase in wave load, as coupled numerical simulations of tidal flow and waves reveal, has to be expected. As consequence of this increase in loads the safety of the coastal defence system decrease while the risk of flooding of coastal hinterlands increase. In order to quantify these changes a method of probabilistic failure and risk analysis is presented under consideration of the actually available data bases. An exemplary application of this method is given in order to evaluate the impact of climate change on coastal safety provided by sea dikes along the estuary Außenweser. The assessment revealed that a rise in water level of 50 cm will increase the risk due to storm surges up to 500 %. In comparison to that an increase of wind speed of 7 % will lead to an increase of risk of up to 30 %. The largest sensitivity with respect to water level rise is found for sea dikes with forelands while these show the lowest sensitivity with respect to an increase in wind speed. In order to cope with this increase of risk different strategies of risk minimisation, e.g. heightening of sea dikes or setting-up secondary dikes respectively, are given and evaluated with respect to their efficiency. Zusammenfassung Der Klimawandel läßt an den deutschen Küsten einen Anstiegs der Tidewasserstände sowie eine Intensivierung der Westwinde, welche, wie gekoppelte numerische Simulationen <strong>von</strong> Tideströmungen und Seegang zeigen, eine Zunahme der Seegangsbelastung mit sich bringt, erwarten. Als Folge dieser wachsenden Belastungen vermindert sich die Sicherheit der Küstenschutzanlagen, so daß das Sturmflutrisiko für das Küstenhinterland zunimmt. Zur Quantifizierung dieser Änderungen wird unter Berücksichtigung der derzeit verfügbaren Datenbasis das Konzept der probabilistischen Versagens- und Risikoanalyse vorgestellt und exemplarisch zur Beurteilung der Folgen des Klimawandels für den durch Deiche gewährleisteten Küstenschutz an der Außenweser eingesetzt. Die Analyse zeigte, daß mit einem um 50 cm erhöhtem Tidehochwasser eine Zunahme des Sturmflutrisikos um bis zu 500 % zu erwarten ist, wobei Küstenabschnitte mit Vorlanddeichen die größte Sensitivität gegenüber Wasserstandsanstieg aufweisen. Im Vergleich dazu führt eine Intensivierung der Westwinde um 7 % nur zu einer Risikozunahme um bis zu 30 %, wobei Küstenabschnitte mit Schardeichen die größte Sensitivität gegenüber einer Windzunahme aufweisen. Als Reaktion auf dieses erhöhte Risiko werden risikomindernde Anpassungsmaßnahmen, wie Deicherhöhungen sowie die Anlage zweiter Deichlinien, vorgestellt und hinsichtlich ihrer Wirksamkeit beurteilt. 1 Einführung in den Risikobegriff Im Land Niedersachsen wird der Schutz des Hinterlands durch eine Vielzahl <strong>von</strong> Küstenschutzelementen gewährleistet (ZIMMERMANN/MAI 1998). Der Hauptdeich stellt an der deutschen Küste das bedeutendste Küstenschutzelement dar. Seine Bemessung erfolgt zur Zeit auf der Grundlage eines deterministischen Verfahrens, dem sog. a-b-c-d-Verfahren (AUSSCHUSS FÜR KÜSTENSCHUTZ- WERKE 2002). Eine Beurteilung der Folgen des Klimawandels für den Küstenschutz ist auf der 281
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