Department Maritime Systeme - Interdisziplinäre Fakultät ...
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Forschungsplan <strong>Maritime</strong> <strong>Systeme</strong> 7<br />
Küstengebieten gibt es eine Vielzahl von offenen Fragen. Neue theoretische Grundlagen,<br />
Messtechniken und hydraulische sowie numerische Modelle sollen eine realistischere Prognose der<br />
Auswirkungen und Konsequenzen dieser Veränderungen ermöglichen.<br />
Untersuchungsbedarf besteht hinsichtlich der zu erwartenden Veränderungen der Wasserstände<br />
insbesondere auf lokaler und regionaler Ebene, wie beispielsweise im Ostseeraum, sowie hinsichtlich<br />
der zu erwartenden Veränderungen des Seegangsklimas (räumliche und zeitliche Variabilität des<br />
richtungsabhängigen Seegangs) für Küstenzonen weltweit. Neben der Entwicklung von physikalisch<br />
konsistenten theoretischen Modellen zur Beschreibung der hydrodynamischen Einflussfaktoren im<br />
Flachwasser und der Wechselwirkungen zwischen den Strömungen, den Sedimenten sowie den<br />
geologischen und biologischen Bedingungen wird auch die Weiterentwicklung numerischer Modelle für<br />
küstenwasserbauliche Fragestellungen erforderlich. Hierzu müssen Methoden entwickelt werden, mit<br />
deren Hilfe auf der Grundlage von Klimaänderungsszenarien die treibenden Seegangskräfte und<br />
Strömungen sowie die zugehörigen Wasserstände kleinräumig abgeschätzt werden können. Für die<br />
Bestimmung der langfristigen Veränderungen, der örtlichen Wasserstände und des örtlichen<br />
Seegangsklimas sind neben Untersuchungen mit numerischen Modellen umfassende, homogene<br />
Zeitreihen aus Messungen in der Natur erforderlich. Nur hierdurch können kurz- und mittelfristige<br />
Variationen der mittleren Verhältnisse von den aus den klimatischen Veränderungen resultierenden,<br />
langfristig stattfindenden, schleichenden Veränderungen getrennt werden.<br />
Die Bearbeitung der genannten Fragestellungen bildet eine der Grundlagen für die Entwicklung<br />
nachhaltiger Anpassungsstrategien für einen effektiven Küsten- und Hochwasserschutz und die<br />
zukünftige Planung von technischen Küsten- und Hochwasserschutzanlagen. Hier stellt sich<br />
insbesondere die Frage, ob die aktuell verwendeten Konzepte und Bauwerke wie beispielsweise eine<br />
Kombination aus Strandersatz, Buhnen, Hochwasserschutzdünen und Deichen auch zukünftig ein<br />
sicheres Leben und Wirtschaften im Küstenraum ermöglichen.<br />
Unabdingbare methodische Voraussetzung für die Beobachtung, Überwachung, Analyse und<br />
Simulation von Prozessen und Entwicklungen in Küstensystemen sind zuverlässige klein- und<br />
großskalige Messsysteme für physikalische, chemische und biologische Prozesse. Für die Beobachtung<br />
und Überwachung (Monitoring) sind sowohl autonome Messstationen im Langzeiteinsatz als auch<br />
zeitlich begrenzte Beobachtungsmethoden notwendig. Transport- und Austauschprozesse sind erst mit<br />
verteilter Sensorik umfassend charakterisierbar. Zentraler Punkt ist insgesamt die bessere räumliche<br />
und zeitliche Auflösung der Sensordaten sowie die Erhöhung der Anzahl der gemessenen Parameter.<br />
Einerseits werden für besondere Messprobleme Lösungen auf der Grundlage feldabtastender Sensoren,<br />
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