Küsteningenieurwesen

Aufgaben

Zu den Arbeitsschwerpunkten des Aufgabenbereichs zählen die Erfassung, Analyse, Dokumentation und Bewertung von Wasserständen, Strömungen und Seegang. Hydrodynamisch-morphologische Wechselwirkungen im Küstenvorfeld, in Ästuaren, Seegaten sowie auf Stränden, Watten und Hellern (Salzwiesen) werden untersucht. Anhand der Naturmessungen werden mathematische Modelle zur Hydrodynamik sowie der resultierenden Bauwerksbelastung geprüft und optimiert. Die Bemessung und funktionale Gestaltung von Bauwerken des Insel- und Küstenschutzes unter Berücksichtigung des planrechtlichen Rahmens ist ein weiteres Aufgabengebiet. Strategien zum Insel- und Küstenschutz, insbesondere hinsichtlich der Folgen globaler Klimaänderungen im Nordseeküstengebiet werden, auch im Rahmen zahlreicher Forschungsprojekte, fortentwickelt.

Abb.: Ergebnis mathematischer Modellierung zur Überprüfung der Sturmflutsicherheit im Bereich der Deichacht Krummhörn. Abgebildet sind Wellenhöhe und –richtung sowie Energieperiode. Oberrecht et al. (2015): Gutachten 04/2015, FSK Norderney (unveröff.)

Ausgewählte Projekte

Veränderliches Küstenklima – Evaluierung von Anpassungsstrategien im Küstenschutz (MWK Projekt „A-Küst“)

A-KÜST ist ein Forschungsthema des Verbundprojekts KLIFF: „Klimafolgenforschung in Niedersachsen“. Es besteht aus 7 Teilprojekten, wovon 2 an der Forschungsstelle Küste bearbeitet werden. Außerdem obliegt der FSK die Projektkoordination. Untersucht werden u. a. Belastungen von konventionellen Küstenschutzwerken für vorgegebene Klimaänderungsszenarien sowie für alternative Strategien.

Weiterführende Informationen zum Projekt

A-Küst Flyer

Niemeyer, Berkenbrink, Ritzmann, Knaack, Wurpts & Kaiser (2014): Evaluation of Coastal Protection Strategies in Respect of Climate Change Impacts. In: Die Küste – Heft 81cv

Niemeyer, Kaiser, Berkenbrink, Knaack, & Wurpts (2012): Evaluierung alternativer Küstenschutz-Strategien in Niedersachsen. Wasser und Abfall 14, Nr. 7/8

Ritzmann & Niemeyer (2011): Gebietsverluste bei der Strategie Rückzug als Reaktion auf Klimaänderungsfolgen im niedersächsischen Küstengebiet

Integrierte Bemessung von See- und Ästuardeichen (BMBF Projekt „INTBEM“)

Ziel des Forschungsprojektes INTBEM ist es, neben der hydrodynamischen Belastung und Geometrie auch die Widerstandsfähigkeit des Bauwerkes bei der Bemessung zu berücksichtigen. Während die Universität Duisburg/Essen die bodenmechanische Prozesse analysiert (INTBEM A), untersucht die FSK mit dem Modellverfahren OTT (HR Wallingford) die hydrodynamischen Belastungen. Das mathematische Modell wurde für den operationellen Einsatz modifiziert und erweitert und hinsichtlich der Anforderungen an die Bemessungspraxis validiert, verifiziert und kalibriert.

Weiterführende Veröffentlichungen:

Berkenbrink & Niemeyer (2014): Integrated Design of Coastal- and Estuarine Dykes. In: Die Küste – Heft 81

Berkenbrink , Kaiser & Niemeyer (2010): Mathematische Modellierung hydrodynamischer Belastung von Deichen. In: Die Küste – Heft 77

Abschlussbericht INTBEM_B

Einsatz künstlicher neuronaler Netze zur Quantifizierung des Salzeintrages in Ästuare in Folge von Gewässerausbauten

Im Rahmen der wissenschaftlichen Begleitung des Landes im Zusammenhang mit dem Ausbau der Weser wurde untersucht, ob und wenn in welchem Maß ausbaubedingte Veränderungen des Salzeintrags von Nordsee und Außenweser in die Unterweser erfolgt sind. Hierzu zählt beispielsweise die Verschiebung der Brackwasserzone und in Folge möglicherweise Beeinträchtigungen der landwirtschaftlichen Nutzung und Ökologie. Die entwickelte Methodik ist mittlerweile als Standard in der Bewertung ausbaubedingter Änderungen der Gewässerdynamik im Zusammenhang mit Gewässerausbauten akzeptiert.

Veröffentlichungen:

Berkenbrink & Niemeyer (2014): Analysis of Salinity Alterations due to Estuarine Waterway Deepening by Artificial Neural Networks. In: Die Küste – Heft 81

Berkenbrink & Niemeyer (2011): Salzgehaltsänderungen in der Unterweser nach 1998 - Quantifizierung mit künstlichen neuronalen Netzen

Harmonised River Basins Strategies North Sea (Interreg3B Projekt “HARBASINS”)
Das europäische Forschungsvorhaben fördert die Harmonisierung der Managementstrategien der EU-WRRL und der internationalen Kooperation auf dem Gebiet des Integrierten Küstenzonenmangements (IKZM) für die Küstengewässer der Nordsee, der Ästuare und der Flussgebietseinheiten. Die Forschungsstelle Küste untersucht in einem Teilprojekt die räumliche Wirkung von Fahrwasservertiefungen und baulichen Eingriffen wie Buhnen und Leitwerken auf die Hydro- und Morphodynamik im Ems-Dollart Ästuar.

Hier Download der HARBASINS-Berichte:

Herrling& Niemeyer (2008c): Identification of the spatial effect of solid structures on the hydro- and morphodynamics in the Ems-Dollard estuary by applying mathematical modeling

Herrling& Niemeyer (2008b): Set-up of a Morphodynamic Model for the Ems-Dollard Estuary

Herrling& Niemeyer (2008a): Comparison of the hydrodynamic regime of 1937 and 2005 in the Ems-Dollard estuary by applying mathematical modeling

Herrling& Niemeyer (2008): Hydro- and Morphological Pressures and Impacts

Herrling& Niemeyer (2007c): Reconstruction of the historical tidal regime of the Ems-Dollard estuary prior to significant human changes by applying mathematical modeling

Herrling& Niemeyer (2007b): Set-up of a Hydrodynamic Model for the Ems-Dollard Estuary

Herrling& Niemeyer (2007a): Long-term Spatial Development of Habitats in the Ems-Dollard Estuary