Die Küste, 75 MUSTOK (2009), 255-265
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2. Schlussfolgerungen, Empfehlungen und
Forschungsbedarf
2.1 Allgemeines
Für die im Verbundprojekt MUSTOK gestellte Forschungsaufgabe musste ein transdisziplinärer
Ansatz gewählt werden. Den Ausgangspunkt der Analysen bildeten meteorologische
Simulationen zur Erzeugung sturmflutrelevanter Wetterlagen. Daran anschließend
wurden Wasserstands- und Seegangsimulationen durchgeführt. Die Ergebnisse der Modellsimulationen
wurden zusammen mit beobachteten Wasserstands- oder Seegangsdaten statistisch
analysiert, um Sicherheitsüberprüfungen bestehender Küstenschutzanlagen und
Aussagen zu Eintrittswahrscheinlichkeiten vornehmen zu können. Für die Forschungsfelder
• Meteorologie und Modellierung von Starkwindfeldern
• Modellierung von Sturmflutwasserständen und Seegang
• Sicherheitsüberprüfungen bestehender Küstenschutzanlagen
• Statistische Analysen von Wasserständen und Seegang
werden im Folgenden Synthesen der erzielten Ergebnisse dargestellt und Empfehlungen,
sowie der zukünftige Forschungsbedarf abgeleitet.
2.2 Meteorologie und Modellierung von Starkwindfeldern
Eine der Fragen des Projektes war, inwieweit geringfügige, physikalisch denkbare Modifikationen
der Eigenschaften des auslösenden Sturmes, insbesondere im Hinblick auf die
Zuggeschwindigkeit der Tiefdruckgebiete, zu Veränderungen in den Sturmfluthöhen führen
können. Dazu wurden mit einem globalen Vorhersagemodell erzeugte Sturmlagen mithilfe
des regionalen Atmosphärenmodells COSMO-CFM herunterskaliert und durch eine spezielle
Steuerung etwas verlangsamt, in der Annahme, dass die damit einhergehende erhöhte
Wirkzeit auch zu höheren Wasserständen in der südwestliche Ostsee führen würde. Diese
Modifikation wurde durch die „Anbindung“ („spectral nudging“) der simulierten dreidimensionalen,
großskaligen Struktur an die zeitlich manipulierte vorgegebene globale Entwicklung
der Modelldaten erreicht. Eine Verlangsamung der Verlagerung des Tiefdrucksystems
um 6 Stunden binnen 18 Stunden bewirkte tatsächlich eine erhöhte Wirkzeit und
damit höhere Sturmfluthöhen in der südwestlichen Ostsee als in der Simulation ohne Verlangsamung.
Die Wirkung war aber mit 5-10 cm in der südwestlichen Ostsee im Wesentlichen
vernachlässigbar (Benkel et ah, 2009). Damit ist die ursprüngliche Hypothese zwar
grundsätzlich positiv beantwortet worden, aber der Effekt muss für den Fall der Ostsee als
weniger gravierend, oder nur von 2. Ordnung, bezeichnet werden.
2.3 Modellierung von Sturmflutwasserständen
Ziele der Arbeiten am Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) (Bork u.
Müller-Navarra, 2009) im Rahmen von MUSE Ostsee waren Modellberechnungen extrem
hoher Wasserstände als Beitrag zur Datenbasis der statistischen Analyse des Forschungsinstituts
Wasser und Umwelt (fwu) (Mudersbach u. Jensen, 2009) und die Analyse großräumiger
und lokaler Einflüsse auf diese Wasserstände. Im DWD-Teilprojekt (Schmitz, 2009) wurden