Störsteine zur Energiedissipation (BB-WEnDis)

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Holger Schüttrumpf
• Fachliche Zuordnung: Geotechnik, Wasserbau
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 453313678

Küstengebiete besitzen eine hohe Anziehungskraft für Besiedlung und Industrie. Mit der Ansiedlung entstehen jedoch Risiken in Form von Extremwellenereignissen (Tsunamis, Sturmfluten), welche mitunter verheerende Schäden nach sich ziehen. Gerade im Hinblick auf Tsunamis verfügen viele betroffene Küsten, insbesondere in strukturell schwachen Regionen, über keine oder nur unzureichende Schutzmaßnahmen.Mit dem vorgeschlagenen Projekt möchten wir dazu beitragen, fortschrittliche und einfach zu implementierende Risikominderungsmaßnahmen, in Form sogenannter Buffer Blocks, zu entwickeln. Als Buffer Blocks werden einzelne, nicht verbundene, Elemente bezeichnet, welche im Kontext von Sturmfluten bereits erfolgreich eingesetzt werden. Ihre Wirkung beruht darauf, dass sie lokale Reflexionen und Verwirbelungen in der Strömung erzeugen und somit die landeinwärts gerichtete Wellenergie durch Dissipationseffekte verringern. Die großen Vorteile der Anwendung solcher Buffer Blocks liegen in deren, z. B. im Vergleich zu Tsunamimauern, niedrigen Ansprüchen an das Anwendungsgebiet, geringen Baukosten und geringen Anforderungen an die fachliche Qualifikation des planenden und herstellenden Personals. Dies erlaubt es, Buffer Blocks auch in Gebieten anzuwenden, in welchen andere Maßnahmen (z. B. Schutzmauern, Mangrovenwälder) nicht umsetzbar sind. Derzeit gibt es noch keine Studien zu der Anwendbarkeit von Buffer Blocks . Zur Verifizierung der Anwendbarkeit und Identifizierung optimierter Anordnungen der einzelnen Block Elemente sind jedoch umfangreiche Grundlagenuntersuchungen notwendig. In diesen werden die erforderlichen Kenntnisse über die Wirkungsart der Buffer Blocks und die entscheidenden hydrodynamischen Prozesse erzielt. Im Rahmen des hier vorgestellten Projektes möchten wir dies anhand von physikalischen und numerischen Studien erreichen. Die geplanten Untersuchungen umfassen (i) numerische Voruntersuchungen zur Identifizierung sinnvoller Buffer Block Konfigurationen, welche daraufhin (ii) in physikalischen Modellversuchen im Hinblick auf die physikalischen Prozesse untersucht werden. Nach Abschluss der physikalischen Modellversuche werden (iii) die bereits in (i) genutzten numerischen Modelle anhand der Versuchsergebnisse kalibriert und schließlich (iv) zur Untersuchung weiterer Buffer Block Konfigurationen genutzt. Die Ergebnisse aus (ii) und (iv) werden abschließend (v) zur Entwicklung empirischer Beziehungen zwischen Wellenparametern, Buffer Block Konfigurationen und Minderungswirkung genutzt.Das vorgeschlagene Projekt soll in Zusammenarbeit mit dem Department of Ocean Engineering des IIT Madras (Chennai, Indien) durchgeführt werden. Da Indien und die Region um Chennai direkt durch Tsunamis betroffen sind, besteht hier die Möglichkeit, ein Forschungsprojekt zu Tsunamiminderungsmaßnahmen, in direktem Kontakt mit persönlich betroffenen und erfahrenen Forschern, durchzuführen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Indien
• Kooperationspartner: Professor Dr. Venkatachalam Sriram
• ausländischer Mitantragsteller: Professor Dr. Vallam Sundar