Das Projekt "Vorhaben: Entwicklung und Durchführung von Laborversuchen zu grünen Seedeichen und Deckwerken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Leichtweiß-Institut für Wasserbau durchgeführt. Deckwerke, See- und Ästuardeiche an der Deutschen Küste werden entsprechend der geltenden Anforderungen für einen sicheren und nachhaltigen Sturmflutschutz geplant, bemessen und gebaut. Ökosystemare Aspekte finden bislang bei diesem Prozess kaum Beachtung. Hauptziel des Forschungsvorhabens ist die Steigerung des ökosystemaren Werts von Deichen und Deckwerken unter gleichzeitiger Beachtung der Deichsicherheit. Hierzu ist es erforderlich, Deiche und Deckwerke nicht nur als Küstenschutzbauwerk, sondern auch als Ökosystem zu verstehen und die komplexen Wechselwirkungen zwischen 'grünem Deich' und Meer zu begreifen und durch begleitende intelligente und innovative Maßnahmen des Monitorings und der Deichunterhaltung die Deichsicherheit im Rahmen einer integrierten risikobasierten Strategie zu erhalten bzw. möglichst zu steigern.
Das Projekt "Vorhaben: Freibordbemessung von See-, Ästuar-, und Flussdeichen unter Berücksichtigung von Wind und Strömung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik durchgeführt. Ziel des Forschungsprojektes ist die Berücksichtigung von Wellen, Wind und Strömung bei der Freibordbemessung von Ästuar- und Seedeichen. Das Forschungsvorhaben beinhaltet umfangreiche experimentelle und theoretische Untersuchungen. Die experimentellen Untersuchungen werden im Wind-/Wellen-/Strömungsbecken vom DHI in Kopenhagen an einem 1:3 und an einem 1:6 geneigten Deich mit lang-/kurzkämmigem Seegang unter Variation der Parameter Strömung, Wind und Freibordhöhe durchgeführt. In diesem Zusammenhang werden der Wellenauflauf und der Wellenüberlauf untersucht. Neben der Wellenauflaufhöhe und der mittleren Wellenüberlaufrate sollen auch die Strömungsgrößen des Wellenüberlaufs messtechnisch erfasst werden. Unter Berücksichtigung bestehender Ansätze und theoretischer Untersuchungen sollen dann die Abhängigkeiten der Wellenauflauf- und Wellenüberlaufgrößen vom ankommenden Seegang, von der küstenparallelen Strömung und vom Wind beschrieben werden. Die Ergebnisse sollen direkt von den Landesbehörden bei der Planung und Überprüfung bestehender und neuer Hochwasserschutzdeiche verwendet werden. Außerdem sollen die Ergebnisse Eingang in die nationalen und internationalen Regelwerke zur Seedeichbemessung finden. Der Antragsteller selber ist Mitglied zahlreicher nationaler und internationaler Arbeitsgruppen, die sich mit der Erstellung entsprechender Empfehlungen beschäftigen.
Das Projekt "Vorhaben: Freibordbemessung von Ästuar- und Seedeichen unter Berücksichtigung von Wind und Strömung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft durchgeführt. Ziel des Forschungsprojektes ist die Berücksichtigung von Wellen, Wind und Strömung bei der Freibordbemessung von Ästuar- und Seedeichen. Das Forschungsvorhaben beinhaltet umfangreiche experimentelle und theoretische Untersuchungen. Die experimentellen Untersuchungen werden im Wind-/Wellen-/Strömungsbecken vom DHI in Kopenhagen an einem 1:3 und an einem 1:6 geneigten Deich mit lang-/kurzkämmigem Seegang unter Variation der Parameter Strömung, Wind und Freibordhöhe durchgeführt. In diesem Zusammenhang werden der Wellenauflauf und der Wellenüberlauf untersucht. Neben der Wellenauflaufhöhe und der mittleren Wellenüberlaufrate sollen auch die Strömungsgrößen des Wellenüberlaufs messtechnisch erfasst werden. Unter Berücksichtigung bestehender Ansätze und theoretischer Untersuchungen sollen dann die Abhängigkeiten der Wellenauflauf- und Wellenüberlaufgrößen vom ankommenden Seegang, von der küstenparallelen Strömung und vom Wind beschrieben werden. Die Ergebnisse sollen direkt von den Landesbehörden bei der Planung und Überprüfung bestehender und neuer Hochwasserschutzdeiche verwendet werden. Außerdem sollen die Ergebnisse Eingang in die nationalen und internationalen Regelwerke zur Seedeichbemessung finden. Der Antragsteller selber ist Mitglied zahlreicher nationaler und internationaler Arbeitsgruppen, die sich mit der Erstellung entsprechender Empfehlungen beschäftigen.
Das Projekt "Vorhaben: Ökologische Untersuchungen zu grünen Seedeichen und Deckwerken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät, Professur Grünland und Futterbauwissenschaften durchgeführt. Hauptziel des Forschungsvorhabens ist die Steigerung des ökosystemaren Werts von Deichen und Deckwerken unter gleichzeitiger Beachtung der Deichsicherheit. Hierzu ist es erforderlich, Deiche und Deckwerke nicht nur als Küstenschutzbauwerk, sondern auch als Ökosystem zu verstehen und die komplexen Wechselwirkungen zwischen 'grünem Deich' und Meer zu begreifen und durch begleitende intelligente und innovative Maßnahmen des Monitorings und der Deichunterhaltung die Deichsicherheit im Rahmen einer integrierten risikobasierten Strategie zu erhalten bzw. möglichst zu steigern. Dies erfolgt auf der Grundlage theoretischer Überlegungen, Laboruntersuchungen, klein- und großmaßstäblicher Experimente sowie Untersuchungen in der Natur. Auf diese Weise werden die wissenschaftlich-technischen Grundlagen für innovative und grüne Küstenschutzstrukturen an Nord- und Ostseeküste gelegt. Grundlage ist ein neuer transdisziplinärer Ansatz unter Berücksichtigung der wachsenden Nutzungsanforderungen an die Küste, des Klimawandels sowie der Ökosystemdienstleistungen der Küste. Die Universität Rostock ist eingebunden in die Bestimmung der Zielvegetation für 'grüne' Seedeiche, ihre experimentelle Untersuchung, sowie der Erstellung von Empfehlungen für 'grüne' Seedeiche.
Das Projekt "Leitantrag; Vorhaben: Entwicklung von Bemessungsgrundlagen für grüne Küstenschutzdeiche und Deckwerke" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft durchgeführt. Deckwerke, See- und Ästuardeiche an der Deutschen Küste werden entsprechend der geltenden Anforderungen für einen sicheren und nachhaltigen Sturmflutschutz geplant, bemessen und gebaut. Ökosystemare Aspekte finden bislang bei diesem Prozess keine oder nur geringe Beachtung. Hauptziel des Forschungsvorhabens ist die Steigerung des ökosystemaren Werts von Deichen und Deckwerken unter gleichzeitiger Beachtung der Deichsicherheit. Hierzu ist es erforderlich, Deiche und Deckwerke nicht nur als Küstenschutzbauwerk, sondern auch als Ökosystem zu verstehen und die komplexen Wechselwirkungen zwischen 'grünem Deich' und Meer zu begreifen und durch begleitende intelligente und innovative Maßnahmen des Monitorings und der Deichunterhaltung die Deichsicherheit im Rahmen einer integrierten risiko-basierten Strategie zu erhalten bzw. möglichst zu steigern. Dies erfolgt auf der Grundlage theoretischer Überlegungen, Laboruntersuchungen, klein- und großmaßstäblicher Experimente sowie Untersuchungen in der Natur. Auf diese Weise werden die wissenschaftlich-technischen Grundlagen für innovative und grüne Küstenschutzstrukturen an Nord- und Ostseeküste gelegt. Grundlage ist ein neuer transdisziplinärer Ansatz unter Berücksichtigung der wachsenden Nutzungsanforderungen an die Küste, des Klimawandels sowie der Ökosystemdienstleistungen der Küste.
Das Projekt "Vorhaben: Entwicklung von risikobasierten Unterhaltungsstrategien für grüne Seedeiche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg, Institut für Wasserbau B-10 durchgeführt. Deckwerke, See- und Ästuardeiche an der Deutschen Küste werden entsprechend der geltenden Anforderungen für einen sicheren Sturmflutschutz geplant, bemessen und gebaut. Ökosystemare Aspekte finden bislang keine oder nur geringe Beachtung. Ziel des Gesamtvorhabens ist es den ökosystemaren Wert von Deichen und Deckwerken unter gleichzeitiger Beachtung der Deichsicherheit zu verbessern. In diesem Zusammenhang ist es Aufgabe der Arbeiten des Instituts für Wasserbau der TUHH, den Einfluss von Monitoring und Monitoring-Strategien sowie Unterhaltungsmaßnahmen auf die Sicherheit von grünen Seedeichen zu untersuchen. Hierzu ist es erforderlich, basierend auf existierenden Unterhaltungsstrategien, unter anderem durch im Vorhaben zu entwickelnde in-situ Versuche, den Erhaltungszustand des Deiches zu analysieren und im Hinblick auf die Deichsicherheit zu bewerten. Im Ergebnis wird ein risikobasierter Unterhaltungsansatz im Sinne eines integrierten 'Life-Cycle' Managements' entwickelt. Hierdurch wird eine durchgängig risikobasierte Betrachtung grüner Deiche und Deckwerke ermöglicht.
Das Projekt "Vorhaben: Hydrodynamische und Morphodynamische Untersuchungen zu grünen Seedeichen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Siegen, Forschungsinstitut Wasser und Umwelt, Abteilung Wasserbau und Hydromechanik durchgeführt. Deckwerke, See- und Ästuardeiche an der Deutschen Küste werden entsprechend der geltenden Anforderungen für einen sicheren und nachhaltigen Sturmflutschutz geplant, bemessen und gebaut. Ökosystemare Aspekte finden bislang bei diesem Prozess keine oder nur geringe Beachtung. Hauptziel des Forschungsvorhabens ist die Steigerung des ökosystemaren Werts von Deichen und Deckwerken unter gleichzeitiger Beachtung der Deichsicherheit. Hierzu ist es erforderlich, Deiche und Deckwerke nicht nur als Küstenschutzbauwerk, sondern auch als Öko-system zu verstehen und die komplexen Wechselwirkungen zwischen 'grünem Deich' und Meer zu begreifen und durch begleitende intelligente und innovative Maßnahmen des Monitorings und der Deichunterhaltung die Deichsicherheit im Rahmen einer integrierten risikobasierten Strategie zu erhalten bzw. möglichst zu steigern. Im Vorhaben der Universität Siegen werden die hydrodynamischen Belastungsgrößen (d.h. Wasserstand, Wellen, Strömungen) an den neuartigen 'grünen Deichen' unter Berücksichtigung klimatisch bedingter Veränderungen untersucht. Zudem sollen Interaktionen zwischen hydro- und morphodynamischen (d.h. formgebenden) Prozessen im Nahbereich der neuartigen Deiche identifiziert werden.
Das Projekt "Vorhaben: Entwicklung innovativer Monitoringverfahren und Monitoringempfehlungen für grüne Seedeiche und Deckwerke mittels großskaliger Modellversuche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Ludwig-Franzius-Institut für Wasserbau, Ästuar- und Küsteningenieurwesen durchgeführt. Deckwerke, See- und Ästuardeiche an der Deutschen Küste werden entsprechend der geltenden Anforderungen für einen sicheren und nachhaltigen Sturmflutschutz geplant, bemessen und gebaut. Ökosystemare Aspekte finden bislang bei diesem Prozess keine oder nur geringe Beachtung. Hauptziel des Forschungsvorhabens ist die Steigerung des ökosystemaren Werts von Deichen und Deckwerken unter gleichzeitiger Beachtung der Deichsicherheit. Hierzu ist es erforderlich, Deiche und Deckwerke nicht nur als Küstenschutzbauwerk, sondern auch als Ökosystem zu verstehen und die komplexen Wechselwirkungen zwischen 'grünem Deich' und Meer zu begreifen und durch begleitende intelligente und innovative Maßnahmen des Monitorings und der Deichunterhaltung die Deichsicherheit im Rahmen einer integrierten risikobasierten Strategie zu erhalten bzw. möglichst zu steigern. Das Ludwig-Franzius-Institut ist im Gesamtprojekt zuständig für das Monitoring 'grüner Seedeiche' durch experimentelle Untersuchungen der Langzeitentwicklung und Widerstandsfähigkeit. Im Teilprojekt Eco-Dike Monitoring werden zunächst die Anforderungen an das Monitoring und die Messkonzepte mit Smart-Geotextiles unter Berücksichtigung der hydraulischen und geotechnischen Verhältnisse entwickelt. Für die Untersuchung der Vegetationsentwicklung auf grünen Seedeichen und deren Widerstandsfähigkeit wird ein Deichmodell mit entsprechender Vegetation und den entwickelten Smart-Geotextiles in einem Außengelände des LuFI aufgebaut, wobei die Seeseite in zwei Bereiche mit und ohne Seegangsbelastung aufgeteilt wird, um die Entwicklung der Vegetation zu untersuchen. In SP 4.3 werden die entwickelten Smart-Geotextiles in kleinmaßstäblichen Versuchen in einem Modelldeich getestet und validiert.
Das Projekt "Analyse bodenmechanischer Prozesse zur funktionalen Optimierung von Deichelementen (INTBEM-A)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg-Essen, Campus-Essen, Abteilung Bauwissenschaften, Fachgebiet Geotechnik durchgeführt. Das Projekt hat die Entwicklung einer integrierten Bemessung von See- und Ästuardeichen in weitergehender Form als bisher praktiziert zum Ziel. Neben den hydrodynamischen Beanspruchungen und der Geometrie des Deiches sollen die Eigenschaften des verwendeten Erdbaustoffs bei der Ermittlung der erforderlichen Deichhöhen und Dicken der bindigen Abdeckschichten auf Außen- und Binnenböschungen sowie auf der Krone berücksichtigt werden. Die Bemessung soll alle maßgebenden Einwirkungen aus den hydrodynamischen Beanspruchungen in Abhängigkeit von der Geometrie des Deiches erfassen, sodass Deiche so gestaltet werden können, dass die im Einzelfall zum Einsatz kommenden Bodenarten jeweils nur im Rahmen ihrer Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber den Beanspruchungen belastet werden. Die dabei zu erfassenden Einwirkungen sind Wellenauflauf und -rücklauf sowie der Wellendruckschlag auf der Außenböschung und der Wellenüberlauf auf der Krone und der Binnenböschung. In den Böschungsabdeckungen werden dadurch Erosions- und Infiltrationsprozesse ausgelöst, verbunden mit Druckänderungen und Wassergehaltsänderungen in den Böden. Der Ansatz dieses Forschungsvorhabens ist insofern ein wesentlicher Fortschritt gegenüber der aktuellen Bemessungspraxis, als damit erstmals Versagensformen für einzelne Deichelemente bemessungsrelevant werden und der Deich somit in Bezug auf alle Einwirkungen mit dem gleichen Sicherheitsstandard ausgeführt werden kann. Das erlaubt dann schließlich auch die Festlegung der Deichhöhe mit Bezug auf die Widerstandsfähigkeit der verfügbaren Böden. Wellenauflauf und -überlauf sowie Brecherdruckschlag werden aus dem Bemessungsseegang abgeleitet, für dessen Ermittlung an der südlichen Nordsee bewährte Vorgehensweisen verfügbar sind. Während für den Brecherdruckschlag empirische, auf hydraulische Modellversuche zurückgehende Ansätze verwandt werden sollen, ist vorgesehen, mit einem verifizierten mathematischen Modell Wellenauflauf und -überlauf als wesentliche Ausgangsgrößen für Einwirkungen auf Böschungen und Krone zu bestimmen. Diese werden dann je nach den geometrischen Gegebenheiten daraufhin überprüft, ob sie unter den gegebenen Randbedingungen Erosion und/oder Infiltration auslösen. Damit wird also überprüft, ob der für den Deich vorgesehene Boden den konkreten Beanspruchungen standhalten kann. Der Vorteil dieser integrierten Bemessung besteht zum einen darin, dass damit zukünftig Deiche gleichzeitig sicherer und wirtschaftlicher dimensioniert werden können und so ein optimaler Mitteleinsatz erreichbar wird. Zum anderen können sowohl die Sicherheitsreserven als auch gegebenenfalls vorhandene Sicherheitsdefizite bestehender Deichabschnitte quantifiziert werden, was für die langfristige Planung im Insel- und Küstenschutz die Erstellung von Prioritätskatastern des zukünftigen Bedarfs an Verstärkungen ermöglicht. usw.
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