Sturmflutinduzierte Dünenerosion unter Berücksichtigung variierender sedimentologischer, geotechnischer und hydraulischer Randbedingungen
Dünen sind eine naturbasierte Küstenschutzmaßnahme und bilden einen zentralen Bestandteil des Küstenschutzes an der deutschen Nord- und Ostsee. Der fortschreitende Klimawandel führt zu einer signifikanten Zunahme der Gefährdungspotenziale in Küstenräumen. Der globale Meeresspiegelanstieg sowie die Zunahme von Häufigkeit und Intensität extremer Sturmereignisse erhöhen das Risiko für die dort lebende Bevölkerung erheblich. Ein vertieftes Verständnis der Stabilität und Widerstandsfähigkeit von Dünen gegenüber Sturmfluten gewinnt daher zunehmend an Bedeutung.
Die Standzeit von Dünen unter Sturmflutbelastung hängt von verschiedenen Einflussfaktoren ab. Dazu zählen insbesondere die Dünenmorphologie, die Vegetationsbedeckung, die hydrodynamischen Belastungen sowie sedimentologische und geotechnische Eigenschaften des Materials. Das Projekt DuneVaSH verfolgt daher das Ziel, das Prozessverständnis der sturmflutinduzierten Dünenerosion zu verbessern und den Einfluss sedimentologischer sowie geotechnischer Parameter auf Stabilität und Resilienz von Dünen zu erfassen. Hierzu werden geotechnische und sedimentologische Parameter systematisch erhoben und ihre Auswirkungen auf die Dünenerosion unter Berücksichtigung unterschiedlicher Klimawandelszenarien analysiert.
Das Institut für Geowissenschaften, Küsten- und Schelfgeologie der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel führt die systematische feldbasierte Erhebung morphologischer, sedimentologischer und geotechnischer Parameter durch, welche die sturmflutinduzierte Dünenerosion maßgeblich beeinflussen. Zusätzlich werden die im Feld erhobenen Parameter in numerische Simulationen integriert, um sturmflutinduzierte Prozesse der Strand- und Dünenerosion unter variierenden Randbedingungen abzubilden und die Simulation zukünftiger Sturmflutszenarien zu ermöglichen.
Das Leichtweiß-Institut für Wasserbau der TU Braunschweig erfasst die küstennahe Bathymetrie vor und nach Sturmflutereignissen im Feld, um Veränderungen im Vorstrand- und Küstenbereich zu dokumentieren. Aufbauend auf den im Gelände gewonnenen Parametern führt das LWI experimentelle Untersuchungen zur sturmflutinduzierten Dünenerosion durch. Diese erfolgen sowohl zweidimensional im Wellenkanal als auch dreidimensional im Wellenbecken, wobei die maßgeblichen sedimentologischen und geotechnischen Parameter gezielt variiert werden, um deren Einfluss auf Erosionsprozesse zu analysieren.
Die gewonnenen Erkenntnisse sollen als Grundlage für eine prozessorientierte Dünenbemessung dienen und damit einen Beitrag zur nachhaltigen und klimaanpassungsfähigen Weiterentwicklung des Küstenschutzes leisten.