Untersuchung der Morphologie von Dünen und Strukturbildung komplexer Dünensysteme und anschließender Anwendung im Dünenschutz

• Antragsteller: Professor Dr. Hans J. Herrmann
• Fachliche Zuordnung: Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5355711

Ziel des Projektes ist es, äolischen Sandtransport und die damit verbundenen Erosions- und Depositionsvorgänge zu modellieren. Ein solches Modell wurde bereits am Institut für unidirektionale Winde entwickelt und anhand von Sicheldünen erprobt. Das Modell liefert quantitativ mit Feldmessungen vergleichbare Werte. Jedoch sind im Falle der Sicheldüne die Einflüsse der Dreidimensionalität nur schwach und mittels gravitativer und diffusiver Terme beschreibbar. Die große Vielfalt realer Dünenmorphologien wird im Wesentlichen durch wechselnde Windrichtungen verursacht, die mit dem bisherigen Modell nicht beschrieben werden können. Daher soll es auf wechselnde Windrichtungen erweitert werden, um die komplexen Strukturbildungen von Dünen zu untersuchen. Dies ist vor allem für eine spätere Anwendung im Dünenschutz wichtig. Die Hauptproblematik besteht darin, das Windfeld inklusive Wirbel hinter der Düne zu modellieren. Hierzu sind zwei Ansätze denkbar, die in diesem Projekt untersucht werden sollen. Erstens, eine Erweiterung der approximativen Windfeldgleichungen des bestehenden Modells oder zweitens, eine direkte Lösung der gemittelten Navier-Stokes-Gleichungen mit einem Turbulenzmodell.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen