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Die Dynamik der Küstensedimente besser durchschauen

Küstenerosion und Sedimentablagerungsmuster vorherzusagen, ist gegenwärtig aus verschiedenen Gründen nur eingeschränkt möglich. Forscher haben nun auf Grundlage theoretischer und praktischer Demonstratoren Pionierarbeit in Bezug auf neue Verfahren in diesem Bereich geleistet.
Die Dynamik der Küstensedimente besser durchschauen
Auf die Küstensäume einwirkende natürliche Prozesse wie Erosion und Materialablagerung haben einen maßgeblichen Einfluss auf die anliegenden Gemeinden und die Infrastruktur. Auch die Aktivitäten des Menschen in diesen Gebieten können unvorhergesehene Konsequenzen für die natürlichen Prozesse haben.

Allerdings weiß man derzeit nicht genug über die ufernahe Sedimentdynamik, was zusätzliche Risiken und Kosten im Zusammenhang mit Küstenschutzmaßnahmen und den Gemeinden nach sich ziehen kann.

Das EU-finanzierte Forschungsprojekt "Morphodynamic of the swash zone: Experimental and numerical modelling" (MORPHSWASH) entwickelte neue Modellierungskonzepte zur Kartierung der Spülsaumdynamik. Die Wissenschaftler betrachteten die Dynamik des Spülsaums, dort wo die Wellen auf das Land treffen, und insbesondere, wie sie durch die natürliche Dynamik und Bauarbeiten beeinflusst wird. Die Arbeit konzentrierte sich auf jene Erscheinungen, die zur Stranderosion führen, sowie auf die Wechselwirkungen eines erosionsanfälligen Meeresbodens und einer Unterwasserpipeline.

Die Forscher stützten ihre numerische Analyse auf eine Lagrange-Beschreibung verschiedener Strömungsbedingungen, aus der sie etliche Gleichungen ableiteten. Sie führten im Folgenden experimentelle Untersuchungen in großtechnischen Wellenbecken durch, um eine große Datenmenge mittels Partikelnachverfolgungs-Velocimeterverfahren zu erzeugen.

Die Resultate wurden für viele Szenarien überprüft. Dabei berücksichtigte man Faktoren wie etwa unterschiedliche Wellenmuster und Wassertiefen. Mit Hilfe der Analyse lassen sich nun ufernahe Strömungen viel besser vorhersagen.

Küstennahe Infrastrukturen sowie See- und Küstenbau sind sehr kostenintensiv. Sie können entscheidende Bedeutung für die Sicherheit, den Lebensunterhalt und die Lebensqualität der lokalen Gemeinden und Arbeitnehmer haben. Das MORPHSWASH-Projekt wird durch die Aktualisierung des Stands der Technik auf diesem Gebiet dazu beitragen, Unsicherheiten zu verringern.

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