Die Küste, 83 AufMod (2015), 39-58
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ne“ saalezeitliche Altmoränenlandschaft, die von pleistozänem Restsediment bestimmt
wird, und das Akkumulationsgebiet über dem ehemaligen Elbe-Urstromtal erfasst. Zu
sätzlich wurden Wassertiefe und Sortierung in das Transekt eingebunden.
2.2.3 Erarbeitung einer Sedimentklassifizierung zur Analyse und
Abgrenzung unterschiedlicher sedimentdynamischer Systeme
Die Verteilung der in Tab. 2 aus differenzierten Sandklassen und -ffaktionen in Gewichts
prozent war Grundlage für die Erfassung der Sandverteilungsmuster zur Analyse der Se
dimentdynamik in Abb. 6. Elierzu wurden für jede Fraktion der Sandklassen die Flächen
mit einen Gewichtsanteil > 50 % (Layer 1) extrahiert und zusammengeführt. In einem
weiteren Schritt wurden für die 1-Phi-Fraktionen (d. h. sehr feiner Sand, feiner Sand und
Mittelsand) und 2-Phi-Fraktion (d. h. Grobsand) die Fläche mit einem Gewichts anteil
von 20 bis 50 % extrahiert und verschnitten (Union) (Layer 2). Im nächsten Schritt wur
den die Layer 1 und 2 zu der Karte in Abb. 6 zusammengeführt, wobei die Restflächen
als „Sandklasse < 20 %“ ausgewiesen wurden.
2.3 Prozessbasierter Ansatz
Zur Abschätzung der hydrodynamischen Belastung an der Sohle wurden Ergebnisse ei
nes prozessbasierten hydrodynamischen Modells der Nordsee herangezogen. Der in
KÖSTERS und WINTER (2014) beschriebene Modellaufbau basiert auf dem Verfahren
LInTRIM (CASULLI and ZANOLLI 2005) zur Berechnung der Hydrodynamik, einer un
strukturierten Variante des spektralen Seegangsmodells k-Modell (SCHNEGGENBURGER
et al. 2000) gekoppelt mit dem Sedimenttransportmodul SediMorph (BUNDESANSTALT
FÜR WASSERBAU (BAW) 2014a). Das unstrukturierte Gitternetz umfasst die gesamte
Nordsee und hat eine räumliche Auflösung von 2.500 m auf dem Schelf der Deutschen
Bucht, 1.000 m im Küstenvorfeld und 300 m in den Ästuaren. Zur Erfassung der Variabi
lität der Sohlbelastung bei unterschiedlichen meteorologischen Zuständen wurde eine
mehrjährige Zeitspanne (1996-2007) unter realistischem Windantrieb berechnet. Der
verwendete zeitlich und räumlich variable Windantrieb stammt aus Ergebnissen des Prog
nosemodells des Deutschen Wetterdienstes (DWD). Das Tidesignal des Wasserstandes
an den offenen Modellrändern stammte aus dem globalen Gezeitenmodell FES2004
(Lyard et al. 2006). Die Lage des Mittelwassers an den offenen Rändern basierte auf Er
gebnissen des Operationellen Nordatlantik-Modells des Bundesamtes für Seeschifffahrt
und Hydrographie (BSH). Detailliertere Angaben sowie eine Modellvalidierung sind in
einem Validierungsbricht der BAW (BAW 2014b) dokumentiert.
Als Kenngröße für die hydrodynamische Belastung wurde die Dauer hoher Sohl
schubspannung, bed shear stress intensity (BSSI), mit einem Grenzwert von 0,17 N/m 2
genutzt. Dieser Grenzwert entspricht der kritischen Sohlschubspannung nach Shields für
die Bewegung von Feinsand (vgl. SOULSBY 1997). Zur Berechnung wurde an jedem Ele
ment des numerischen Modells die BSSI ermittelt und anschließend als dimensionsloser
Anteil (0-1) am Gesamtzeitraum dargestellt.
Das Sedimenttransportmodul berechnete den fraktionierten Transport von 10 Korn
größenklassen, die den Bereich von sehr feinem Schluff (Korndurchmesser (D) von 6 pm)
bis zu Kies (D = 32 mm) gemäß der LTdden-Wentworth-Skala abdecken. Die Transport
