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Bilanzierung der Sturmflutsicherheit

Ermittlung der Bestickhöhe für Deiche und Sturmflutschutzanlagen


Das vor Sturmfluten geschützte Gebiet umfasst 14 % der niedersächsischen Landesfläche. Etwa 1,2 Millionen Menschen und mehr als 12 Milliarden Einheitswerte in den Niederungs- und Marschgebieten werden durch die Deiche geschützt. Der in Niedersachsen praktizierte vorsorgliche Küstenschutz berücksichtigt bei der Planung der Bauwerke mögliche Klimaänderungsfolgen unter Einhaltung der Vorgaben des Niedersächsischen Deichgesetzes:

§ 4 Abmessungen und Bestandteile des Deiches. (2) Die Höhe der Hauptdeiche ist nach dem zu erwartenden höchsten Tidehochwasser (maßgebender Sturmflutwasserstand), … zu bestimmen. Hierbei ist der örtliche Wellenauflauf zu berücksichtigen.

Im Jahr 2007 erhielt die Forschungsstelle Küste den Auftrag die Bestickhöhe der Deiche für die gesamte Niedersächsische Küste einschließlich der Ästuare in Einklang mit dem niedersächsischen Deichgesetz nach dem Stand der Wissenschaft und Technik zu ermitteln. Die Berechnungen dienen als Grundlage für die Bestickfestsetzung durch die Genehmigungsbehörde und werden in einem 10-jährigen Zyklus wiederholt. Hierdurch wird u.a. mit Blick auf den zukünftig voraussichtlich beschleunigenden Meeresspiegelanstieg eine zeitnahe Reaktion des Küstenschutzes sichergestellt, wie es u.a. in der niedersächsischen Umsetzungsstrategie zur Anpassung an den Klimawandel empfohlen wird.

Methodik

Der Bemessungswasserstand wird gemäß dem Kommentar zum Niedersächsischen Deichgesetz (LÜDERS & LEIS 1964) nach dem Einzelwertverfahren nach HUNDT (1954) in der modifizierten Form nach LÜDERS (1957). Der deterministische Ansatz entspricht der stringenten formalen Vorgabe des §4 NDG, die einerseits eine wahrscheinlichkeitstheoretische Ermittlung der Bemessungswasserstände für Deiche ausschließt und andererseits ein deterministisch begründetes Maximum verlangt (NIEMEYER 2001).

Bildrechte: NLWKN
Einzelwertverfahren zur Ermittlung des Bemessungswasserstandes
Die Bemessungswasserstände stromauf der Mündung lassen sich aufgrund des Oberwassereinflusses nicht nach dem Einzelwertverfahren ermitteln. Hier werden Wasserstände und Strömungen mit numerischen Modellen ermittelt. Dabei wird die Entwicklung der Sturmflut in der gesamten Nordsee berücksichtigt, indem mit einer Kaskade von numerischen Modellen die Bemessungssturmflut beginnend im Nordatlantik simuliert wird. Dabei werden Windfelder der bisher stärksten Sturmfluten verwendet, die im Rahmen des Forschungsvorhabens OptempS-MohoWif rekonstruiert wurden.
 
Modellkaskade zur Modellierung der Bemessungssturmflutwasserstände
Zur Ermittlung der Wellenauflaufhöhe werden die Seegangsparameter Wellenhöhe und Wellenperiode benötigt. Diese werden in so hoher räumlicher Auflösung mit numerischen Seegangsmodellen ermittelt, dass in geringen Abständen voneinander entlang der gesamten Deichlinie die Eingangsparameter für die Wellenauflaufermittlung verfügbar sind. Zusammen mit dem Bemessungswasserstand ergibt dies die rechnerische Bestickhöhe als Grundlage der Bestickfestsetzung.
Karte Europas mit einem Gitternetz, das die Wellenrichtung zeigt.   Bildrechte: NLWKN
 
Ergebnis numerischer Seegangsmodellierungen zur Berechnung der Wellenauflaufhöhe im Bereich der Deichacht Krummhörn. Abgebildet sind Wellenhöhe und –richtung (links) sowie Wellenperiode (rechts) .

Die Berechnungsmethoden und auch Strategien zum Insel- und Küstenschutz werden -insbesondere hinsichtlich der Folgen globaler Klimaänderung im Nordseeküstengebiet- stets dem Stand der Technik angepasst und fortwährend auch im Rahmen von Forschungsprojekten weiterentwickelt.

Quellen:

HUNDT, C. (1954): Maßgebende Sturmfluthöhen für das Deichbestick an der schleswig-holsteinischen Nordseeküste. Die Küste, Jg. 3.

LÜDERS, K. (1957): Wiederherstellung der Deichsicherheit an der deutschen Nordseeküste von der holländischen Grenze bis zur Elbe. Wasser u. Boden, 9. Jg., H. 2.

LÜDERS, K. & G. LEIS (1964): Niedersächsisches Deichgesetz Kommentar. Verl. Wasser u. Boden, Hamburg-Blankenese.

NIEMEYER, H.D. (2001): Bemessung von See- und Ästuardeichen in Niedersachsen. In: Die Küste, Heft 64, KFKI (Hrsg.), Boyens & Co. KG, Heide i. Holstein.
 

Norderney Kaiserwiese bei der Sturmflut 1976

Artikel-Informationen

Ansprechpartner/in:
Forschungsstelle Küste

Nds. Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz
Jahnstraße 1
26506 Norden
Tel: +49(0)4931/947-0
Fax: +49(0)4931/947-125

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