Das Projekt "Strategien und Optionen der Kuestenschutzplanung fuer die Insel Sylt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Fachbereich Bauingenieurwesen, Institut für Wasserbau durchgeführt. Die Umwelt und die Menschen des 21. Jahrhunderts werden massiv von den Folgen des Treibhauseffektes und des Ozonabbaus in der Stratosphaere bedroht sein. Mit Klimaaenderungen verbunden sind steigende Wasserstaende; vermehrte und verstaerkte Sturmereignisse werden vermutet. Intensiv genutzte Kuestenzonen werden durch Seegang und Sturmfluten besonders gefaehrdet sein. Im Rahmen des Schwerpunktprogramms Klimaaenderung und Kueste und der durch das BMBF gefoerderten Fallstudie Sylt bearbeitet das Institut fuer Wasserbau der Universitaet Rostock (IWR) disziplinspezifische (kuestenwasserbauliche) Fragestellungen, die aus unterschiedlichen Klimaimpaktszenarien resultieren, sowie disziplinuebergreifende Aufgaben, die aus der Einbeziehung oekologischer, oekonomischer, sozio-oekonomischer und sozio-kultureller Komponenten entstehen. An dem Verbundprojekt sind ausser dem IWR die Universitaet Kiel und Magdeburg, die TU Berlin, die Biologische Anstalt Helgoland sowie das GEOMAR Kiel beteiligt.
Das Projekt "WTZ BRA - Nachhaltiges Umweltmanagement in brasilianischen Häfen - Die Lagune von Patos und der Hafen von Rio Grande" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität der Bundeswehr München, Institut für Wasserwesen durchgeführt. Entwicklung eines integrierten Modellansatzes zur numerischen Simulation der Hydrodynamik, des Salzbehaltes, der Sedimentbewegungen sowie der Morphodynamik in der Patos Lagoon auf der Basis der Software SediMorph. Implementierung der gegenwärtigen Version von SediMorph am brasilianischen Partner-Institut FURG. Entwicklung von Modulen zu Wassergehaltsbestimmung von Sedimenten; Schubspannung infolge von Wellen- und Strömungseinfluss; Einfluss von brechenden Wellen auf den Sedimenttransport. Vorbereitung (Datengewinnung, Modellaufbau, Kalibrierung, Validierung) und Einsatz des Modellsystems (Studie zur Erarbeitung von Managementstrategien). Schulung der brasilianischen Anwender. Dauerhafter Einsatz durch brasilianische Dienststellen und Hafenbetreiber zur Optimierung einer ökologischen und ökonomischen Sedimentbewirtschaftung. Mit dem Modell können die derzeitig aktuellen sowie zukünftigen Ausbauplanungen hinsichtlich Nachhaltigkeit und ökologischer Verträglichkeit überprüft werden (wesentlicher Bestandteil des Coastal Zone Management).
Das Projekt "Morphodynamik der Elbe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Institut für Wasserwirtschaft und Kulturtechnik Theodor-Rehbock-Laboratorium durchgeführt. Dem Verbundforschungsprojekt 'Morphodynamik der Elbe' wird sowohl im Rahmen des Forschungsprogrammes 'Elbe-Oekologie' als auch darueber hinaus eine wichtige Bedeutung beigemessen. Insbesondere die Problematik der anhaltenden Tiefenerosion der Flusssohle in Teilabschnitten der Elbe sowie deren langfristige Auswirkungen sind sowohl fuer die Oekologie als auch fuer die wirtschaftliche Nutzung des Flussgebietes von besonderem Interesse. Wesentliches Ziel dieses Vorhabens ist es, den Ist-Zustand des Stromes und seiner Ueberflutungsbereiche, der sich aufgrund der unterschiedlichen Gegebenheiten (wie Topographie, Untergrundverhaeltnisse, Niederschlags- und Abflussdynamik, Deich- und Strombaumassnahmen etc.) eingestellt hat, im Hinblick auf die morphologische Entwicklung zu untersuchen. Hierzu sollen vor allem grossraeumig die grundlegenden hydrologischen, landschaftsoekologischen und morphologischen Zusammenhaenge und Wechselwirkungen erfasst und analysiert werden. Als Beitrag zur Entwicklung eines oekologischen Leitbildes sollen die abiotischen Kenngroessen mit einer raeumlichen und zeitlichen Aufloesung definiert und quantifiziert werden, die den Anforderungen biologisch/oekologisch orientierter Fragestellungen gerecht wird. Im Ergebnis ist mit einem breit angelegten Instrumentarium, insbesondere verschiedenen Berechnungsmodellen, Gelaendemodell, GIS, Datenbank etc. sowie einer umfassenden Datensammlung, zu rechnen, mit denen sich entlang der deutschen Elbe-Fliessstrecke (von der deutsch-tschechischen Grenze bis zum Wehr Geesthacht vor Hamburg) der heutige sowie moegliche zukuenftige Zustaende hinsichtlich Hydraulik, Hydrologie, Morphologie etc. nachbilden, darstellen und bewerten lassen. Die Arbeiten stellen wichtige abiotische Grundlagen fuer weitere interdisziplinaere Projekte dar, die auf verschiedenen Massstabsebenen entsprechend ihrer jeweiligen Zielstellung im Gesamtverbund der 'Elbe-Oekologie'-Forschung arbeiten lassen (Bsp. Topographiedaten, Wasserspiegellagen, hydrologische Kenngroessen, Feststofftransportbilanz, zeitabhaengige Ueberflutungsgrenzen in den rezenten Auenbereichen u.v.m.).
Das Projekt "Erscheinungsformen und Ursachen des sommerlichen Auftretens von schwarzen Wattprielen - Ein Selbstreinigungsprozess des Eulitorals? -" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Niedersächsisches Landesamt für Ökologie, Forschungsstelle Küste durchgeführt. Welche anoxischen Erscheinungsformen treten an Prielen auf? -Durch welche Faktoren werden sie verursacht oder beeinflusst? -Wie ist der Begriff 'schwarze Priele' zu definieren? - Wie gross ist das Ausmass des Auftretens von schwarzen Prielen? -Welche Auswirkungen hat das Auftreten schwarzer Priele auf das Oekosystem Wattenmeer? An den verschiedenen Prielbereichen treten anoxische Erscheinungen an der Sedimentoberflaeche, sogenannte schwarze Flecken auf, die durch unterschiedliche Ursachen hervorgerufen werden. Die Ursachen stehen eng in Zusammenhang mit der Morphodynamik der Priele. Die groessten schwarzen Flecken wurden durch den mikrobiellen Abbau von einsedimentierten Gruenalgen hervorgerufen. Als 'schwarze Priele' werden Priele definiert, deren Wasser durch einen hohen Gehalt schwarzer Suspensionsfracht verfaerbt ist. Auch diese Erscheinung wird im wesentlichen durch die Morphodynamik des Priels verursacht. Die Ergebnisse eines Vergleichs verschieden alter Luftbildserien deuten darauf hin, dass das Ausmass des Auftretens von schwarzen Prielen in den 90er Jahren hoeher als in den 50er und 60er Jahren war. Das Auftreten schwarzer Priele kann als Selbstreinigungsprozess des Eulitorals aufgefasst werden. Durch Prielverlagerungen werden einsedimentierte Gruenalgenreste and anoxische Sedimente wieder aeroben Bedingungen zugaenglich gemacht. Auf diese Weise wird eine langfristige Existenz der lebensfeindlichen schwarzen Flecken, wie sie auf den Wattflaechen festgestellt wurde, verhindert.
Das Projekt "Laufentwicklung der Mulde seit 1600 - Physisch-geographische Untersuchung anhand historischer Umweltdaten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Die Mulde entsteht durch den Zusammenfluss von Freiberger und Zwickauer Mulde bei Sermuth (Muldentalkreis, Freistaat Sachsen). Auf ihrer ca. 130 km langen Fließstrecke bis zur Mündung in die Elbe bei Dessau weist sie eine mittlere jährliche Wasserführung von 65 m3/s auf. Das Niederschlagsgebiet aller drei Flüsse umfasst ca. 7200 km2.Wasserbauliche Laufverkürzungen, Uferbefestigungen, Aufstauungen und Eindeichungen prägen den Flusslauf und die umliegende Aue. Langsame, sukzessive Aufweitungen und Eintiefungen des Mittelwasserbettes kennzeichnen eine anthropogen veränderte Morphodynamik, deren sichtbare Phänomene vor allem zahlreiche kleinräumige Ufererosionen und ein übertieftes ungeteiltes Hauptgerinne sind. Der bisherige Forschungsstand zur rezenten und zukünftigen Morphodynamik der Mulde ergibt sich überwiegend aus aktuellen Messungen und Auswertung jüngerer Messreihen. Es ist zu vermuten, dass die erkannten Trends bereits für weiter zurückliegende Zeitabschnitte feststellbar und quantifizierbar sind. Die Benutzung der historischen Quellen der Kartographie und Hydrographie Mitteldeutschlands, die verstärkt seit ca. 1750 entstanden, können ausgezeichnete Voraussetzungen bieten, die aus jüngeren Messreihen erkannten Trends der geomorphologischen und hydrologischen Phänomene der Mulde um 100 bis 200 Jahre weiter zurückzuverfolgen, als das bisher geschehen ist. Durch die angestrebte Ausweitung des Zeitfensters der Erforschung des fluvial-geomorphologischen Geschehens an der Mulde auf ca. 250 Jahre sollen fluviale Entwicklungsintervalle in Reaktion auf neuzeitliche anthropogene Einflüsse besser als bisher erkennbar und quantifizierbar werden, um daraus Aussagen zur zukünftigen Entwicklung ableiten zu können.
Das Projekt "Stroemungs- und Sedimenttransportmodellierung zur Morphodynamik der Boddengewaesser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Institut für Strömungsmechanik und Elektronisches Rechnen im Bauwesen durchgeführt. Im Rahmen dieses Projekts wird die Kuestenregion um die Darss-Zingster und die Westruegenschen Bodden hinsichtlich morphologischer Aenderungen sowohl in der Vergangenheit als auch fuer Szenarien der Klimawirkungsforschung untersucht. Die geologischen und geomorphologischen Aspekte werden von Teilprojekten bearbeitet, die sich mit der holozaenen Entwicklungsgeschichte und mit historisch bis rezenten Kuestenveraenderungen dieser Region befassen. In den meteorologischen und morphodynamischen Teilprojekten kommen zum einen statistische Methoden - z.B. bei Untersuchungen von Haeufigkeiten von Starkwindereignissen und extremen Pegelstaenden - zum Einsatz, zum anderen wird eine Vielzahl numerischer Modelle - beginnend mit einem halbempirischen Modell zur Beschreibung der Kuestenlaengsentwicklung bis hin zum konzeptionellen prozessorientierten dreidimensionalen Modell - zur Loesung der o.g. Problematik entwickelt und angewendet. Hydrodynamisch-numerische Simulationen werden sowohl fuer die Darss-Zingster und die Westruegenschen Bodden als auch fuer die Aussenkueste der Halbinseln Fischland, Darss und Zingst durchgefuehrt. Die komplexe Wechselwirkung von Wind, Seegang, Stroemung und Sedimenttransport soll durch die Verwendung gekoppelter Modelle erfasst werden, wobei je nach Gebiet die Prozesse mehr oder weniger stark dominieren.
Das Projekt "Morphodynamik der Elbe - Teilprojekt: Grundwasserdynamik im Vorland- und Auenbereich" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Hydromechanik durchgeführt. Der Wasserhaushalt, das heisst die raeumliche und zeitliche Verteilung des Wassers, kontrolliert entscheidend die Oekologie des Flusssystems, einschliesslich der unmittelbaren Vorlaender und umgebenden Auengebiete. Praktisch alle oekologischen Parameter, sowohl auf Vegetation als auch auf Tierwelt bezogen, sind von dieser Wasserhaushaltsdynamik direkt beeinflusst. Diese wiederum ist in der Flusslandschaft durch die innige Wechselwirkung zwischen Oberflaechenwasser- und Grundwasserdynamik gegeben. Kurzzeitige Niederschlags- und Hochwasserereignisse fuehren dabei zu Infiltration und Grundwasseranreicherung und haben aber auch direkte oekologische Folgen, wie Erosion, Sedimentation und Ueberflutung der Vegetation. Der langzeitige Grundwasserrespons zwischen solchen Extremereignissen bestimmt wiederum das oekologische Verhalten der Vorlaender und Auen im Hinblick auf verfuegbares Bodenwasser und damit Pflanzenproduktivitaet, Gebietsverdunstung und schliesslich Exfiltration, das heisst allmaehliche Rueckspeisung in den Fluss. Neue Ansaetze zum zukuenftigen umweltgerechten Umgehen mit bzw. Entwickeln der Flusslandschaft, sei es durch zeitliche Steuerungen wie Hochwasserrueckhalt in Stauraeumen, werden demzufolge eine allmaehliche, jedoch kumulativ definitive Auswirkung auf den Wasserhaushalt in den betroffenen Teilstrecken haben. All diese hier aufgefuehrten Zusammenhaenge zu verstehen und quantitativ zu beschreiben, ist das Gesamtziel dieses Teilprojektes. Dazu sollen bestehende Methodiken evaluiert, weiterentwickelt und an einer ausgewaehlten Elbe-Teilstrecke im Bereich der Ohremuendung (mit Bezug auf den Projektverbund Elbe-Oekologie) getestet werden, um Planungs- und Vorhersagewerkzeuge bereitzustellen, die interdisziplinaer benutzt werden koennen, um sowohl abiotische als auch biotische Auswirkungen zukuenftiger Flusssystemkonzepte quantitativ abzuschaetzen.
Das Projekt "WTZ China SPLASH: Entwicklung eines Entscheidungshilfesystems zur nachhaltigen und umweltgerechten Küstenplanung auf der Halbinsel Shandong, China" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von tian-Albrechts-Universität zu Universität zu Kiel, Forschungs- und Technologie-Zentrum Westküste durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung und Anwendung eines Entscheidungshilfesystems (Decision Support System - DSS) zur Unterstützung der nachhaltigen Raumentwicklung der Nordküste der Halbinsel Shandong, China. Das modulare System integriert Datenbank, numerische Modelle für Strömung, Seegang, Sedimenttransport und Morphodynamik, Modellergebnisse sowie Entscheidungsebenen zur Evaluation von Ergebnissen, die in der Synthese zu Handlungsempfehlungen als Hilfestellung bei der Küstenraumplanung führen. Szenarien zur Wirkung schwerer Stürme und eines beschleunigten Meeresspiegelanstiegs auf die Küste werden simuliert, bewertet und eine Karte zu hydrodynamischen Belastungen und Vulnerabilität von Küstenzonen erstellt. Der besondere wissenschaftliche Nutzen liegt in der Erarbeitung fortschrittlicher Verfahren, Daten raumauflösender Radarsysteme zur Entwicklung von Küstenraummodellen einzusetzen und die Gewinnung von Naturdaten aus starker abgelegenen Regionen weltweit durch Techniken der Fernerkundung (Remote Sensing) kostengünstiger und effizienter zu gestalten. Hydrodynamischmorphodynamische Modelle und ein begleitendes Datenbanksystem werden entwickelt, vorhandene Daten und Kartenmaterial ausgewertet, neue Daten aus Messungen (WERA-Radar, ADCP, CTD) und Beprobungen von Wasser und Sediment gewonnen. Das DSS wird entwickelt und angewendet für Szenarien zur Hydrodynamik, Morphodynamik, Küstenentwicklung und Küstenraumplanung. Der Wissenstransfer erfolgt durch Lehre und Trainingsmodule.
Das Projekt "Bewertung des Sedimenttransports unter dem Einfluss winderzeugter Wellen an 5 Tagebaurestgewässern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik, Professur für Wasserbau durchgeführt. Im Zuge der Rekultivierung der Tagebaufolgelandschaften in ehemaligen Braunkohleabbaugebieten in Form von Seen können Belastungszustände auftreten, die kurz- oder langfristig signifikante Veränderungen an den Uferbereichen (über- und unterwasserseitig) bewirken. Ein Teil der Veränderungen resultiert aus den Einwirkungen windinduzierter Wellen und Strömungen auf die Ufer der Tagebauseen sowie der damit in Zusammenhang stehenden Umlagerung von Sedimenten auf und vor den Böschungen. Die Gewährleistung der Böschungsstandsicherheit sowie die Prognose potenzieller Sedimentumlagerungsbereiche (Erosion oder Akkumulation) während und nach Abschluss der Befüllung stellen deshalb aktuell besondere Planungsschwerpunkte im Rahmen der Tagebausee-Entwicklung dar. Sedimentumlagerungsprozesse können auch Relevanz für geplante Nutzungen in den Tagebaufolgeseen besitzen und fallweise negative Auswirkungen haben. Vor diesem Hintergrund sind innerhalb des Projekts Sedimentumlagerungsprognosen für fünf Tagebaurestgewässer des Bereichs 'Nordraum' in der brandenburgischen Lausitz durchzuführen.
Das Projekt "EROSLOPE - Hanglabilitaet, Erosion und Feststofftransport in steilen Gewaessereinzugsgebieten; Labor- und Feldversuche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin, Institut für Geographische Wissenschaften, Fachrichtung 2 Physische Geographie durchgeführt. Welche Auswirkungen hat ein moeglicher Klimawechsel auf die Gewaesser- und Hangdynamik alpiner Einzugsgebiete? Welche Klimaszenarien sind denkbar? Wie reagiert ein Einzugsgebiet auf veraenderte hydrologische Gegebenheiten? Grundsatzuntersuchungen zur Stabilitaet extrem rauher Gewaessersohlen: Stabilitaet von Haengen und Talsohlen, Abtragungs- und Transportvorgaenge in den Alpen. Feldforschung in verschiedenen Testgebieten (Bayern, Schwyz, Haute Provence, Dolomiten), Laborforschung, mathematisch-physikalische Modellierung, interdisziplinaere und internationale Zusammenarbeit. Hier: Feldforschung in den Versuchsgebieten Lainbach und Draix zur Dynamik der Flussbettmorphologie und zu den Haengen als Feststoffquellen (Massenbewegungen, Muren).