Küstenschutz im Fokus: Gemeinsame Forschung für effiziente Wellenbrecher

Katastrophale Schäden durch Wellen, die mit voller Wucht die Küste treffen: Die Gefahr für dicht besiedelte Küstenregionen durch Sturmfluten steigt mit dem Klimawandel weiter an. Die Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr Hamburg (HSU/UniBw H) reagiert auf die veränderte Gefährdungslage mit interdisziplinärer Forschung: Gemeinsam beschäftigen sich sieben Professuren damit, optimierte Wellenbrecher für einen besseren Küstenschutz zu entwickeln.
Am Tag der Bundeswehr am 8. Juni 2024 erhalten Interessierte einen Einblick in den aktuellen Stand der Forschung. Medienvertreter sind zu einem forschungsspezifischen Presserundgang eingeladen.

Küstengebiete gehören zu den am dichtesten besiedelten Gebieten der Erde und verfügen über wichtige Infrastruktur. „Diese Gebiete sind seit jeher Fluten ausgesetzt. Durch den Klimawandel wächst das Risiko vor Überschwemmungen und Zerstörungen weiter an“, erklärt Professor Mario Oertel von der Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr Hamburg. Durch den Klimawandel steigen die Temperatur der Meere und der Meeresspiegel – Faktoren, die Sturmfluten wahrscheinlicher machen.

Als Professor für Wasserbau ist Mario Oertel Teil des mehrköpfigen Konsortiums, das an der HSU/UniBw H gemeinsam daran forscht, Küstengebiete künftig besser zu schützen – besonders vor zunehmenden Sturmfluten.  

Wellen dämpfen, um Zerstörung zu verringern

Wellen transportieren Energie durch Wasser, bei Sturmfluten trifft diese Energie ungebremst auf die Küste – und richtet Zerstörung an. Wellenbrecher können diese Energie „dissipieren“, also die Energie umwandeln. So wird die Wellenhöhe reduziert und die Welle gedämpft, bevor sie auf die Küste trifft.

Allerdings leisten bisherige Wellenbrecher nicht immer den benötigten Schutz. Um die Wellenbrecher angesichts zunehmender Extremwetter bestmöglich zu optimieren, bündelt die HSU/UniBw Hamburg Expertise aus den Bereichen Geotechnik, Massivbau, Hydromechanik, Stahl- und Stahlwasserbau sowie Wasserbau, Konstruktionswerksstoffe und Bauwerkserhaltung sowie Statik und Dynamik.

Gemeinsam forschen sie an permeablen, also durchlässigen Wellenbrechern.

Nachhaltig und effektiv: Permeable Wellenbrecher

„Permeable Wellenbrecher können unter bestimmten Voraussetzungen mehr Energie umwandeln. Dadurch wird die Höhe der Welle signifikant verringert“, erklärt Professor Oertel. Dabei haben unterschiedliche Anordnungen und Strukturen Einfluss auf den Effekt der Wellenbrecher.

Zusätzlich kann durch die Optimierung der Wellenbrecher Material eingespart werden – ein geringere Einsatz knapper und energieintensiver Ressourcen wie Metalle oder Beton ist somit auch ein Gewinn für die Nachhaltigkeit.

Rechnen und testen: Vom PC ins Wasserbaulabor

Damit die Wellenbrecher diesen Anspruch tatsächlich erfüllen, gilt es eine Reihe Fragen zu beantworten: Wie können die Bauwerke sicher im Bereich der Sohle gegründet werden? Wie steht es um die statische und dynamische Belastbarkeit. Welche hydraulischen Aspekte im Sinne des klassischen Wasserbaus kommen zum Tragen?

Dafür beleuchten die beteiligten Professuren je nach Themenschwerpunkt einen anderen Einzelaspekt in ihrer Forschung. Die Zwischenergebnisse werden ausgetauscht, die nächsten Forschungsschritte gemeinsam diskutiert.

So erstellt eine Professur beispielsweise 3D-Modelle für optimierte Wellenbrecher. Vom Sediment über die Charakteristik der Welle bis zur Form der Wellenbrecher muss die Simulation alles abbilden.
Ziel ist es, dass die Modelle auf die Natur übertragbar sind. Sie werden daher im Anschluss im Wasserbaulabor der Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr Hamburg getestet.
Dadurch werden die PC-Modelle einerseits validiert, andererseits geben die Modelle Anregungen für vielversprechende Kombinationen im Laborexperiment.

„Es ist ein ständiger Kreislauf von rechnen und testen, rechnen und testen“, fasst Professor Oertel zusammen.

Publikation: https://www.bb15.baustatik-baupraxis.de/Anmeldung/Upload/PDF/353cf331.pdf

HINTERGRUND: Forschung am Tag der Bundeswehr am 8.6.24

Die Freiheit von Forschung und Lehre ist wie an allen Universitäten auch an der Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr Hamburg verfassungsrechtlich garantiert. Dies bedeutet auch, dass sie ihre akademischen Angelegenheiten selbst verwaltet.

Am Tag der Bundeswehr am 8. Juni 2024 bietet die Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr einen forschungsspezifischen Presserundgang an. Dabei zeigt Professor Oertel eine Miniatur der Wellenbrecherforschung aus dem Wasserbaulabor.

Weitere Informationen und Anmeldung über die Pressestelle der HSU/UniBw H.

Kontakt für Medien:

Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr Hamburg
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