Betroffenheit und Anpassung im Klimawandel Sturmflutsperrwerk Weser
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- Martin Holzmann
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1 Dr. Rita Seiffert Sturmflutsperrwerk Weser Vielen Dank an: Morten Klöpper Elisabeth Rudolph
2 Klimawandel globaler Temperaturanstieg globaler Meeresspiegelanstieg (bis 2100) IPCC (2007) Nicholls et al. (2011), Phil. Trans. R. Soc. A Seite 2
3 Forschung zur Anpassung an den Klimawandel JETZT, weil lange Planungszeiträume lange Bauzeiten lange Lebensdauern der Bauwerke langfristige Gestaltungsstrategien (z.b. Sedimentmanagement, Retentionsräume) Bsp: Emssperrwerk Planungszeit: Anlass Sturmflut 1994, Bauwerksplanung Bauzeit: Lebensdauer: 100 Jahre NLWKN Seite 3
4 Forschungsprojekte /14 Strategische Anpassungsansätze zum Klimawandel in der Metropolregion HH Auswirkungen des Klimawandels auf Wasserstraßen und Schifffahrt - Entwicklung von Anpassungsoptionen Seite 4
5 Sensitivitätsstudien zur Bestimmung von Betroffenheiten Zustand des Ästuars Strömung Salzgehalt Schwebstoff externe Größen Meeresspiegel Oberwasserzufluss Wind Topographie variieren BAW-Modelle Analysewerkzeuge Literatur Aussagen aus anderen KLIWAS/KLIMZUG Projekten Seite 5
6 Sturmflut 1976 bei verändertem Meeresspiegel und Oberwasser [ mnn ] [mnn] 6,50 5,50 4,50 3,50 2,50 1,50 0,50 Meeresspiegelanstieg SF76 msl heute SF76 msl + 25 cm SF76 msl + 80 cm SF76 msl cm [ mnn ] [mnn] Oberwasserszenarien Messung 1000 m³/s 2000 m³/s 3000 m³/s 4000 m³/s - 0,50-1, , : : : : : : : Brake (Weser km 40) Große Weserbrücke (Weser km 0) Seite 6
7 Anpassungsoptionen bei Sturmflut Deicherhöhung auf vorhandener Linie * Partielle Rückverlegung der Hauptdeichlinie, Anlage von Sturmflutentlastungspoldern * Sturmflutsperrwerk in der Mündung * Weser Einengung des Mündungsbereichs (z.b. Sandinseln) *Literatur: Klimaänderung und Unterweserregion (KLIMU) von Lieberman und Zimmermann (2001) Seite 7
8 Lage des Sperrwerks in unseren Rechnungen km 120 km 110 km 100 km 90 km 80. km 70 BREMERHAVEN NORDENHAM. km 60. km 50 Sperrwerk bei km 64 BRAKE. km 40 ELSFLETH. km 30 km 20 km 10 BREMEN Modellrechnungen: Beispielsturmflut 1. Nov Seite 8
9 Schließung und Öffnung bei 3,50m bei ausgeglichenem vor dem Sperrwerk (seeseitig) mnhn ohne Sperrwerk mit Sperrwerk hinter dem Sperrwerk (binnenseitig) mnhn mnhn :00: :00:00 00:00:00 06:00:00 12:00:00 Seite 9 18:00:00
10 Schließung und Öffnung in strömungsarmer Situation vor dem Sperrwerk (seeseitig) bei ausgeglichenem mnhn mnhn ohne Sperrwerk mit Sperrwerk (3,50m) mit Sperrwerk (Kenterung) hinter dem Sperrwerk (binnenseitig) mnhn mnhn :00: :00:00 00:00:00 06:00:00 12:00:00 Seite 10 18:00:00
11 Differenz der Wasserstände Sperrwerk (3,50m geschlossen) ohne Sperrwerk Sperrwerk Seite 11
12 Differenz der Scheitelwasserstände Schließen bei 3,50m km 120 km 110 km 100 km km km 70 BREMERHAVEN NORDENHAM km 60 Zeitraum: -00:00 bis -18:00 km 50 BRAKE km 40 d(hochwasserstand HW) m Seite 12
13 Differenz der Scheitelwasserstände Schließen bei 3,50m sverläufe an ausgewählter Positionen 5 km 120 km 110 km 100 km km km 70 BREMERHAVEN NORDENHAM km 60 km 50 4,8 4,6 4,4 4,2 4 3,8 3,6 3,4 3,2 ohne Sperrwerk Sperrwerk (3,50m) [mnn] BRAKE km :43 04:51 04:59 05:07 05:15 05:23 05:31 05:39 05:47 05:55 06:03 06:11 06:19 06:27 06:35 06:43 06:51 06:59 07:07 07:15 07:23 07:31 07:39 07:47 07:55 08:03 08:11 08:19 Zeitraum: -00:00 bis -18:00 5:00 6:00 7:00 8:00 Uhrzeit Seite 13
14 Differenz der Scheitelwasserstände Schließen bei 3,50m Schließen bei Kenterung km 120 km 110 km 100 km km NORDENHAM km 60 km 70 BREMERHAVEN km 120 km 110 km 100 km 90 km 80 NORDENHAM km 70 BREMERHAVEN km 60 km 50 km 50 Zeitraum: -00:00 bis -18:00 BRAKE km 40 d(hochwasserstand HW) m BRAKE km 40 Seite 14
15 Meeresspiegelanstieg +80cm vor dem Sperrwerk (seeseitig) mnhn ohne Sperrwerk Sperrwerk (3,50m) Sperrwerk (Kenterung) ohne Sperrwerk +80cm Sperrwerk (3,50m) +80cm Sperrwerk (Kenterung) +80cm mnhn hinter dem Sperrwerk (binnenseitig) mnhn :00: :00:00 00:00:00 06:00:00 12:00:00 Seite 15 18:00:00
16 Differenz Titel der Wasserstände Sperrwerk (3,50m geschlossen) +80cm ohne Sperrwerk +80cm Sperrwerk Seite 16
17 Differenz der Scheitelwasserstände Sperrwerk (3,50m geschlossen) +80cm ohne Sperrwerk +80cm d(hochwasserstand HW) m km 120 km 110 km 100 km 90 NORDENHAM km 80 km 70 BREMERHAVEN km 60 Hamburg km 50 Zeitraum: -00:00 bis -18:00 BRAKE ELSFLETH km 40 km 30 km 20 km 10 BREMEN Seite 17
18 Differenz der Scheitelwasserstände Sperrwerk (3,50m geschlossen) +80cm ohne Sperrwerk +80cm 5,6 5,4 Zeitraum: -00:00 bis -18:00 km 120 km 110 km 100 km 90 NORDENHAM BRAKE ELSFLETH km 80 km 70 BREMERHAVEN km 60 km 50 km 40 km 30 km 20 km 10 BREMEN [mnn] 5,2 5 4,8 4,6 4,4 4,2 4 3,8 3,6 5:00 6:00 7:00 8:00 04:33 04:41 04:49 04:57 05:05 05:13 05:21 05:29 05:37 05:45 05:53 06:01 06:09 06:17 Uhrzeit 06:25 06:33 06:41 06:49 06:57 07:05 07:13 07:21 07:29 07:37 07:45 07:53 08:01 08:09 Seite 18
19 Differenz der Scheitelwasserstände Sperrwerk (3,50m geschlossen) +80cm ohne Sperrwerk +80cm d(hochwasserstand HW) m km 120 km 110 km 100 km 90 NORDENHAM km 80 km 70 BREMERHAVEN km 60 Hamburg km 50 Zeitraum: -00:00 bis -18:00 BRAKE ELSFLETH km 40 km 30 km 20 km 10 BREMEN Seite 19
20 Differenz der Scheitelwasserstände Schließen bei Kenterung +80cm ohne Sperrwerk +80cm d(hochwasserstand HW) m km 120 km 110 km 100 km 90 NORDENHAM km 80 km 70 BREMERHAVEN km 60 Hamburg km 50 Zeitraum: -00:00 bis -18:00 BRAKE ELSFLETH km 40 km 30 km 20 km 10 BREMEN Seite 20
21 Vor- und Nachteile Sturmflutsperrwerk ist mögliche Anpassungsoption bei steigendem Meeresspiegel Vorteile: verkürzt Deichlinie deutlich schützt effektiv vor (zukünftigen) Sturmfluten!!! Nachteile: beeinträchtigt Schifffahrt (limitiert Schiffsgröße) Umweltverträglichkeit klären/berücksichtigen Seite 21
22 Zusammenfassung Was haben wir bisher gelernt? Sperrwerk bietet Schutz auch bei Meeresspiegelanstieg!!! erweitertes Modellgebiet nötig Scheitelwasserstände seeseitig erhöht (abhängig von Sturmflut und Schließzeitpunkt) Schließung bei Kenterung besser als bei 3,50 m Ausblick weitere Sturmfluten und Standorte bessere Modellauflösung Szenario mit hohem Oberwasser Auswirkungen auf Entwässerung und Nebenflüsse mit anderen Anpassungsoptionen vergleichen Seite 22
23 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dr. Rita Seiffert Bundesanstalt für Wasserbau Tel: Seite 23
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