Prinzipien
Die Prinzipien des Hochwasserschutzes werden teilweise auch entlang von Flüssen angewandt. Durch Schneeschmelze und/oder massive Regenschauer im Einzugsgebiet können Flutwellen in Flüssen entstehen, die die Pegel schnell ansteigen lassen. Daher werden in Einzelfällen auch Sperrwerke errichtet.
Generell sind die Deiche so angelegt, dass sie dem Druck des anströmenden Wassers standhalten. Wird die Deichkrone überflutet, kann der Deich schnell hinterspült werden und brechen. Dann strömt das Wasser ungehindert in das Hinterland. Daher sind die Deichkronen oft besonders geschützt und dürfen mechanisch nicht belastet werden. Schafe sind ideal, um die Grasnarbe kurz und gleichzeitig fest zu halten. (Bisam-)Ratten im Deich hingegen gefährden die Stabilität, da durch die Gänge der Deich schneller Wasser zieht und instabil wird. Auch die Bepflanzung der Deiche mit Bäumen wird kritisch gesehen.
Das Wirken des Meeres und Maßnahmen des Küstenschutzes
Die Nordseeküste ist nicht nur bei Sturmfluten gefährdet. Da die Nordsee ein Randmeer ist, bilden sich hier durch die Gezeiten Strömungen aus, die oft parallel zur Küste verlaufen. Durch die Anordnung der Nordseeinseln muss das Wasser, das sich zwischen den Inseln und dem Festland befindet, bei Ebbe und Flut durch die schmalen Rinnen zwischen den Inseln hindurchströmen; diese Strömungen können so stark sein, dass beispielsweise die Wichter Ee zwischen den Inseln Norderney und Baltrum mit einer Breite von nur 800 Metern auf Grund der wegen der starken Strömungen ständig veränderlichen Morphologie als nicht schiffbar gilt.
Diese Strömungen können erhebliche Sandmengen bewegen und auf diese Weise zu einer Erosion im Bereich der Küste führen. Sie können sogar ganze Inseln versetzen. Das geschieht, indem sie einerseits Sand abtragen, ihn transportieren und schließlich an einem anderen Ort wieder ablagern. Dadurch entstehen wenigstens Sandbänke an einer entfernten Stelle.
Die Ostfriesischen Inseln bewegen sich durch die Strömung (in erster Hinsicht allerdings durch den Golfstrom und die Lage im Bereich der Westwinde) nach Osten, und zwar durch die Abtragung von Material (Sand) am Westkopf der Insel und Ablagerung am östlichen Ende, weshalb sich bei fast allen Inseln mittlerweile der Ort an der Westseite befindet. Um die Siedlungen vor bzw. bei Sturmflutereignissen zu schützen, wird der Westkopf der Inseln in den meisten Fällen durch massive Verbauungen vor weiterer Küstenabtragung geschützt. Dazu zählen etwa die Buhnen, die meist weit ins Wattenmeer hinausgreifen, es folgen dann in vertikaler Anordnung z. B. Basalt- oder Granitsteinlagen, Betonpflaster und weitere Bauwerke, die der Brechung der Wasserwellen dienen.
Die Wasserstände bei Sturmflut allein würden die Küste wahrscheinlich weniger gefährden, wenn sie nicht mit enorm starken Wellen einhergingen. Eine richtige Sturmflut kann verursacht werden durch gleichmäßig starke Winde aus einer Richtung für ein bis zwei Tage; ein kurzer Windstoß macht keine Welle. Um richtig groß und stark zu werden, muss eine Welle sich über lange Strecken vom Wind anschieben lassen. Das ist auch der Grund dafür, dass die Deiche der Festlandküste von den Nordseeinseln geschützt werden. Die hier auflaufenden Wellen haben nämlich nur die Strecke zwischen Insel und Festland, um Energie aufzunehmen. Sie sind somit weit weniger stark als die Wellen, die den Inseln von der seewärtigen Seite her zulaufen.
In einer Welle kann eine große Menge Energie gespeichert sein, die fast alles, was der Mensch ihr entgegenstellt, zerstören kann. Je steiler der Küstenverlauf desto mehr Energie kann die Welle pro Meter, den sie zurücklegt, abgeben. In diesem Fall kann sie erheblich zerstörend und abtragend wirken. Auf einer schiefen Ebene geringer Neigung läuft sich die Welle tot, an einem steilen Profil kann sie jedoch mühelos eine gleich hohe Deichkrone überspülen und mit ihrer Kraft den Deich zunehmend zerstören und schließlich durchbrechen. Deshalb gilt, dass ein Deich vom Profil her auf der dem Meer zugewandten Seite eine möglichst geringe Neigung haben sollte. Das macht ihn allerdings breit, damit platzraubend und teuer. Auch können Strömungshindernisse wie z. B. Muschelbänke, Sandbänke, Wellenbrecher oder Tetrapoden der Welle die Kraft nehmen.
Um dem Sandabtrag in Strandnähe durch küstenparallele Strömungen und eine damit verbundene Versteilung der Küste entgegenzuwirken, werden häufig Buhnen eingebracht. An den Stellen, an denen noch ein breiter und hoher Dünengürtel vorhanden ist, reicht oft eine Stabilisierung der Dünen durch Bepflanzung aus. An den Stellen, wo der Platz für breite Deiche nicht vorhanden ist, muss man ein steileres Profil wählen, das dann aber auch durch ein Deckwerk aus Beton oder massiven Steinquadern gesichert werden muss. Im Normalfall baut man einen breiten Deich mit einem Sandkern und einer Deckschicht aus Klei gegen die Erosion und bepflanzt den Deich, um ihn mit dem Wurzelwerk zusätzlich vor Erosion zu schützen. An Stellen mit starken Gezeitenströmungen kann hin und wieder eine Sandaufspülung zur Verflachung des Küstenprofils nützlich sein.
Elemente des Küstenschutz
Deiche
Der Begriff Deich (von mittelniederdeutsch dîk „Deich“, „Teich“ (künstlich angelegtes Gewässer, ursprünglich = Ausgestochenes)) bezeichnet wasserbauliche Anlagen zum Hochwasserschutz, die entlang von Küsten oder Flussmündungen errichtet werden. Es sind meist asymmetrisch profilierte Bauwerke, die als Damm längsseits eines Flusses oder des Meeresufers liegen und das niedrige und schwach reliefierte, unmittelbar daran anschließende Hinterland vor Überflutungen schützen sollen. Im Inland werden sie an den Rändern von Flüssen zum Schutz von Flussauen vor Hochwasser angelegt und meistens einfach als Dämme bezeichnet.
Buhnen
Eine Buhne, auch als Stack, Höft, Kribbe, Schlenge oder im Alpenraum als Schlacht bezeichnet, ist ein meist rechtwinklig zum Strandverlauf in ein Meer vorgebauter oder vom Ufer zur Flussmitte hin errichteter Damm, der dem Küstenschutz oder dem Flussbau dient. Am Meer kann es sich dabei um Reihen von Pfählen aus Holz oder Beton, um eine Stahlspundwand oder um eine Steinschüttung handeln, wobei letztere manchmal von zwei Pfahlreihen gesäumt wird. Die Buhnen bewirken, dass uferparallele Strömungen in ihrer Strömungsgeschwindigkeit soweit vermindert werden, dass keine Sanderosion stattfindet und stattdessen die mitgeführten Sedimente akkumuliert werden.
Wellenbrecher
Wellenbrecher haben im Wasserbau vor allem Schutzfunktion: Sie verhindern die Zerstörung von Booten und Ufern, indem sie die Energie der Wellen durch Dissipation (Zerstreung) umwandeln. Zu unterscheiden sind schwimmende und fest gegründete Wellenbrecher. Die wichtigsten Vertreter der letzteren sind Molen vor Hafenbereichen und Buhnen an Meer- und Flussufern. Zur Befestigung an gefährdeten Uferstellen werden neben mit Deckwerk befestigten Böschungen auch Wellenbrecherblocksteine (meist aus Beton) wie Tetrapoden oder Dolosse eingesetzt. Weiterhin werden Riffbälle und künstliche Korallenriffe genutzt.
Schutzdünen
An vielen flachen Küstenabschnitten werden natürliche und künstliche Dünen genutzt, um sich gegen Sturmfkuten zu wappnen. Um der Kraft der Wellen und der Wassermassen trotzen zu können, müssen diese Schutzdünen bestimmte Voraussetzungen erfüllen: Sie brauchen außer einer ausreichenden Mindesthöhe vor allem auch eine ausreichende Kronenbreite.. An der Ostseeküste planen Küstenschützer zurzeit mit etwa 40 bis 45 Metern, damit die Düne selbst stärksten Wellen sicher Widerstand bieten kann. Um den Abrieb durch Wind zu verhindern, werden die Dünen zudem ob mit Strandhafer oder ähnlichen Gewächsen bepflanzt.
Sperrwerke
Sperrwerke sind im Wasserbau Querbauwerke in einem Tidefluss, also einem Fluss, dessen Wasserstand aufgrund der Gezeiten stark schwankt. Diese Querbauwerke haben Öffnungen, die bei Bedarf geschlossen werden können, um das dahinter liegende Binnenland vor Überflutungen zu schützen. Sturmflutsperrwerke sollen die normalen Tidenströme nicht behindern und so die flussaufwärts gelegenen Ästuarbereiche in einem naturnahen Zustand halten. Sie werden nur bei bedrohlichen Anstiegen des Wasserspiegels, in der Regel Sturmfluten, geschlossen, um die gefährdete Deichlinie zu verkürzen und Schäden an Hafenanlagen zu vermeiden.
Siehe auch
Weblinks
Quellen
Bildernachweis