Neue Computermodelle sollen helfen die Belastung von Schiffswellen auf Buhnen zu bemessen

Flüsse, künstliche Wasserstraßen und Ästuare, also die Mündungsbereiche ins Meer, sind intensiv genutzte internationale Verkehrswege. Der Gütertransport wird künftig noch zunehmen und damit auch die Belastung der Uferbauwerke. „Unsere Wasserstraßen sind auf nationaler und internationaler Ebene ein wesentlicher Faktor für die Reduzierung klimaschädlicher Emissionen. Deshalb ist ein vertieftes Handlungswissen über die Schädigungsprozesse am Gewässerufer entscheidend“, sagt Professor Nils Goseberg vom Leichtweiß-Institut für Wasserbau (LWI). Vor allem in den Ästuarbereichen von Elbe und Weser, an denen auch der Einfluss des Meeres spürbar wird, sind die Buhnen betroffen, die üblicherweise aus Schüttsteinen errichteten Querbauwerke, die vom Ufer in Richtung Flussmitte ragen.

Verantwortlich für die Zerstörung sind hauptsächlich die von Schiffen erzeugten Primärwellen. In engen Gewässern, so wie es die Flussmündungsgebiete für die Seeschiffe sind, können sie sehr groß sein. „Das sind Wellen, die am Bug und am Heck des Schiffes entstehen. Dazwischen liegt ein langer Bereich, in dem der Wasserspiegel absinkt“, erklärt Carlos Dempwolff von der Abteilung Hydromechanik, Küsteningenieurwesen und Seebau des LWI. An Buhnenbauwerken entsteht so ein Wasserspiegelgefälle, das bei bestimmten Tidewasserständen ein Überströmen des Bauwerks bewirkt. Auch wenn man in diesem Fall von Schiffswellen spricht, wird der Schaden an den Buhnen also eher von einer „Überströmung“ verursacht, die im Bereich der Buhnenwurzel und -krone besonders erosiv wirken kann.

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Momentan ist es mit den Methoden, die die Einwirkung auf das Ufer genau berechnen können, noch nicht möglich, die von Schiffen erzeugten Wellen in Abhängigkeit von beispielsweise der Form, Größe oder Geschwindigkeit des Schiffs zu berechnen. Daher werden im ersten Schritt diese Daten aus empirischen Untersuchungen – Experimenten und Naturmessungen – entnommen. Im nächsten Schritt geht es dann darum, von diesen Daten unabhängig zu werden und ein etabliertes Modell so zu erweitern, dass eine Berechnung möglich ist. Dabei kann auf eine umfangreiche Datensammlung der Bundesanstalt für Wasserbau zurückgegriffen werden, die einen kontinuierlichen Vergleich mit experimentellen und Feldmessdaten ermöglicht.

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