ResCAD - Resistance and climate adaptation of dune systems: Teilprojekt A: Hydromorphologische Szenarienentwicklung des Dünenerosionsverhaltens unter Einsatz numerischer Modelle (ResCAD A)

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Abstract

Die Küstenschutzdünen sind an der Außenküste Mecklenburg-Vorpommerns das tragende Element des Sturmflutschutzes und zugleich Verschleißbauwerke, deren Erhaltung jährlich erhebliche Aufspülmengen erfordert. Das Verbundvorhaben ResCAD (Resistance and Climate Adaptation of Dune Systems) untersucht, wie sich die Dünenerosion unter heutigen und zukünftigen Sturmhochwasserbedingungen quantifizieren lässt und welche Folgen der beschleunigte Meeresspiegelanstieg für Bemessung und Erhaltungsmanagement hat. Im Teilprojekt ResCAD A treiben hierzu statistisch konsistente hydraulische Randbedingungen aus dem Sturmhochwassergenerator und dem MIKE21-Ostseemodell des Teilprojektes B vollständig automatisierte, prozessbasierte XBeach-Dünenerosionsmodelle in 1D und 2DH an – kalibriert an Naturdaten des Sturmhochwassers vom Oktober 2023 am Standort Ahrenshoop (Gütewerte bis 𝐵𝑆𝑆 = 0,92) und validiert am unabhängigen Ereignis vom Januar 2019. Aus der Hindcast-Modellierung von 83 historischen Sturmhochwassern (1941 bis 2023) und umfangreichen geometrisch-klimatischen Szenarien-Ensembles wurde mit Methoden des maschinellen Lernens ein Metamodell für die Analyse und Klimaanpassung von Küstenschutzdünen in drei Modulen abgeleitet, das Erosionsvolumen und Kronenrückgang ohne erneute numerische Simulation prognostiziert und erstmals geschlossene Bemessungsformeln in Abhängigkeit von Dünengeometrie und Meeresspiegelanstieg liefert. Die Szenarienanalysen zeigen: Wachsen die Küstenquerprofile mit dem Meeresspiegel mit, bleibt die Widerstandsfähigkeit der Dünen nahezu unverändert - für das Szenario SSP5-8.5 (+0,80 m bis 2100) sind hierfür jedoch zusätzlich rund 100 m³ Sediment je laufenden Meter erforderlich, die sich aus der Erhöhung von Düne, Strand und Teilen des Vorstrandes zusammensetzen. Die Anpassungsfähigkeit der Dünensysteme ist damit weniger eine Frage der hydraulischen Belastung als der langfristigen Sicherung ausreichender Sedimentressourcen und des landwärtigen Anpassungsraums.

Details

OriginalspracheDeutsch
Herausgeber (Verlag)TIB Open Publishing, Technische Informationsbibliothek (TIB)
Seitenumfang167
PublikationsstatusVeröffentlicht - 27 Juli 2026
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Externe IDs

ORCID /0000-0003-1554-9197/work/224211725
ORCID /0000-0002-3729-0166/work/224211913

Schlagworte

Forschungsprofillinien der TU Dresden

DFG-Fachsystematik nach Fachkollegium

Fächergruppen, Lehr- und Forschungsbereiche, Fachgebiete nach Destatis

Schlagwörter

  • Küstenschutz, Klimaanpassung, Dünenerosion, Küstenschutzdüne, Sturmflut, Meeresspiegelanstieg, Bemessung, XBeach, Metamodell, Ostseeküste Mecklenburg-Vorpommern