Klassischer Küstenschutz

Uferschutzmauer

Eine Uferschutzmauer (Abb. 1) trennt den Landbereich vom Wasserbereich und soll Erosion sowie Zerstörung von Bauwerken und Infrastruktur durch Wellen und Hochwasser verhindern. Uferschutzmauern sind harte Bauwerke die aus Stein, Beton oder auch aus Gabionen (Gitterkäfige gefüllt mit Steinen) bestehen können. Größtenteils sind Uferschutzmauern senkrecht stehende Bauten, können aber auch leicht konkav sein, um einen Wellenüberschlag über das Bauwerk zu verhindern.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 1: Uferschutzmauer (verändert nach MANGOR et. al 2017)

Deckwerk

Ein Deckwerk ist ein schräg angeordnetes Bauwerk welches Wellenschlag auf die Uferlinie verhindern soll. Ein Deckwerk besteht üblicher Weise aus Steinen, Beton oder ähnlichen harten Substraten. Ein Deckwerk kann als raue Baumaßnahme ausgeführt werden, das heißt die Oberfläche des Bauwerkes ist nicht eben, sondern strukturiert. Hierdurch soll der Wellenauflauf gestört werden. Deckwerke kommen üblicher Weise als Schutz an Kliffs, Dünen, Deichen etc. zum Einsatz (Abb. 2).

 

 

 

 

 

 

Abb. 2: Deckwerk (verändert nach MANGOR et. al 2017)

Buhnen

Buhnen sind küstennormale also senkrecht zur Küste stehende Bauwerke. Sie sollen den küstenparallelen Sedimenttransport unterbinden. Auf der Luvseite kommt es zur Sedimentablagerung und auf der Leeseite zu Erosion (Abb. 3) welches Vor- und Nachteile hat. Einzelbuhnen wirken dabei nur sehr lokal und weisen starke Leeerosion auf die dann die Nachbarbereiche trifft. Je nach Länge und Einbindung in das Unterwasserrelief sind die Auswirkungen unterschiedlich. Dies trifft auch auf Buhnenfelder zu. Zwischen den einzelnen Buhnen kommt es ebenfalls zur Luvanlandung und zur Leeerosion (Abb. 4). Für den Bau von Buhnen und Buhnenfeldern ist ein vertieftes Wissen über die Strand- und Vorstranddynamik notwendig.

Um negative Folgen der Buhnen durch Störung des natürlichen Sedimenttransports zu reduziere, können aber entsprechende Maßnahmen getroffen werden. In Mecklenburg-Vorpommern hat man schon seit längerer Zeit halbdurchlässige Buhnen gebaut. Halbdurchlässig bedeutet hier, dass ab einer gewissen Entfernung vom Strand Lücken in den Buhnen vorhanden sind, so dass hier ein gewisser Sedimenttransport stattfinden kann. Eine weitere Möglichkeit ist, den Bereich der Buhne, der in den Strand einbindet, auf etwas über den mittleren Meeresspiegel abzusenken. Während erhöhter Wasserstände kann dann auf dem Strand Sediment transportiert werden. Eine Besonderheit sind die T-Buhnen in der Probstei. Dieses ist eine Kombination aus Wellenbrecher und Buhne.

Übliche Baumaterialien sind Holzpfähle, Betonpfähle und Steine. Buhnen aus Metall werden auf Grund des Rostens kaum noch bzw. gar nicht mehr eingesetzt. Aus Holz- und Betonpfählen lassen sich relativ einfach die halbdurchlässigen Buhnen erstellen.

Anzumerken ist, dass Buhnen kein Sediment ins System einbringen, sondern nur die Verweildauer des Sandes erhöhen können. Eine künstliche Sandzufuhr ist daher ratsam.

 

 

 

 

 

 

Abb. 3: Einzelbuhnen (verändert nach MANGOR et. al 2017)

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 4: Buhnenfeld (verändert nach MANGOR et. al 2017)

Wellenbrecher

Ein Wellenbrecher ist ein küstenparalleles massives Bauwerk welches dem Zweck dient, die Wellenenergie, die sonst auf dem Strand trifft, zu reduzieren. Je nach Abstand von der Küste und der Länge des Wellenbrechers kommt es zur Strandverbreitung hinter dem Wellenbrecher. Bei langen Wellenbrechern können sich sogenannte Tombols ausbilden. Tombolos schließen an den Wellenbrecher an wohingegen bei kurzen Wellenbrecher ein Salient entsteht, der nicht bis zum Wellenbrecher reicht (Abb. 5 und 6). Ein Tombolo hat aber auch den Effekt, dass der Sedimenttransport entlang der Küste stark eingeschränkt wird und es zu Erosion aufgrund von Sedimentmangel in Transportrichtung kommt. Je nach Entfernung und Höhe des Wellenbrechers sind die Auswirkungen auf den Strand und den Vorstrand unterschiedlich (Abb. 7). Üblicher Weise werden Wellenbrecher aus Natursteinen errichtet oder aber auch aus Geotextilien.

Ein Alternative sind sogenannte abgetauchte Wellenbrecher. Diese ragen bei Normalverhältnissen nicht aus dem Wasser heraus, wirken daher unter moderaten Bedingungen nicht so stark wellenenergiereduzierend wie Wellenbrecher die aus dem Wasser herausragen.

 

 

 

 

 

Abb. 5: Wellenbrecher Draufsicht (verändert nach MANGOR et. al 2017)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 6: Wellenbrecher (verändert nach MANGOR et. al 2017)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 7: Wellenbrecherquerschnitt (verändert nach MANGOR et. al 2017)

Aufspülungen

Alle oben genannten Maßnahmen bringen kein zusätzlich benötigtes Material ins System, sondern verändern nur den Sedimenttransport. Strände die unter Sedimentmangel leiden benötigen daher zusätzliches Material. Diese Material kann an unterschiedlichen Orten eingebracht werden (Abb. 8).

Dünenverstärkung: Hierdurch wird die Widerstandsfähigkeit von Dünen gegen Überspülung und auch Sedimentabtrag gestärkt. Diese Dünenverstärkung sollte mit klassischer einheimischen Vegetation bepflanzt werden.

Aufspülung auf dem trockenen Strand: Diese Aufspülung dient der Erhöhung des Strandniveaus, weist aber einen relativ steilen Hang zum Wasser auf, so dass hier schnell Minikliffs entstehen können.

Strandaufspülung: Dieses ist die klassische Aufspülungsform. Strand und Vorstrand werden aufgefüllt und das Strand- Vorstrandprofil passt sich relativ schnell den ortsspezifischen Bedingungen an. Es wird auch Sediment für die Nachbarbereiche zur Verfügung gestellt.

Riffaufspülung: Diese Vorspülmethode wird vielfach zu Unrecht kritisiert, da das Riff nicht sichtbar ist und somit nicht wahrgenommen wird. Durch eine Riffaufspülung wird nicht nur die Wellenenergie reduziert, sondern auch Material für den Strandaufbau zur Verfügung gestellt, da an sandigen Küsten auch ein küstennormaler Sedimenttransport stattfindet.

Profilaufspülungen: Bei dieser Aufspülmethode werden der Strand und der Vorstrand mit Sediment versorgt. Dies sorgt für ein eher naturnahes Profil ohne zu steile Neigungen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 8: Aufspülungen (verändert nach MANGOR et. al 2017)

Eine weitere Methode ist eine Depotvorspülung wie sie in den Niederlanden durchgeführt wurde. Hierbei wird einmalig an einem exponierten Küstenabschnitt eine große Menge Sediment eingebracht (Abb. 9). Auf natürliche Weise soll sich dann das Sediment entlang der Küste fortbewegen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 9: Depotvorspülung

Deiche

Deiche sind Bauwerke die das Hinterland gegen Überflutung schützen sollen. Unterschieden wird zwischen Landesschutzdeichen wo die Unterhaltspflicht beim Land liegt und Regionaldeichen die von den Wasser- und Bodenverbänden unterhalten werden. Deiche, die als Regionaldeiche gewidmet sind, haben nur eine eingeschränkte Schutzwirkung, die Gebiete vor Sturmfluten schützen, da diese wesentlich flacher sind als die Landesschutzdeiche.

An der Ostseeküste von Schleswig-Holstein liegen insgesamt 68,6 km Landesschutzdeiche, davon 34,2 km auf Fehmarn. Die Deiche weisen eine mittlere Höhe von NN + 4,0 m bis NN + 4,6 m (Festland) bzw. NN + 2,9 m bis + 6,1m (Fehmarn) auf. An der Ostseeküste sind 52,4km Regionaldeiche vorhanden.

Kombinierte Maßnahmen

Nahezu alle oben genannten Küstenschutzmaßnahmen lassen sich auch kombinieren, z.B. Buhnen mit Sandaufspülungen, Wellenbrecher, auf- und abgetauchte mit Sandvorspülungen und/oder Deckwerken und Uferschutzmauern. Deiche mit Deckwerken am Fuß und vorgelagerten Buhnen zum Stranderhalt etc.

Literatur:

Mangor, K.; Dronen, N.K., Haeregarard, K.H. & S.E. Kristensen (2017) : Shore Management Guidlines, DHI; https://www.dhigroup.com/marine-water/ebook-shoreline-management-guidelines

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