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Wellenbrecher im Kiistenschutz von Mecklenburg-Vorpommern

Dr.- Ing. Dietrich Weiss

Einleitung

Die 354 km lange Kuste von Mecklenburg-Vorpommem zur offenen Ostsee be- findet sich in standiger Veranderung. Der Hauptgrund daftir ist der anlaufende winderzeugte Seegang, der auf Streichliingen zwischen 100 und 200 km, im Ex- tremfall bei NE-Wind sogar auf bis zu 750 km, entsteht und dann energiegeladen auf die Kuste trifft. Berechnungen (Lit. 1 und 2) weisen ein resultierendes, ku- stenparalleles Sedimenttransportvermi gen des Seeganges far beispielsweise War- nemunde von 50 Tms/a, - von 60 Tm'/a und - Zingst von 40 Tausend ms/a aus. Auf einem Teil der Kustenabschnitte sattigt die herr- schende Sedimentfracht das Transportverm6gen; auf dem gr6Beren Teil reicht die Fracht dazu nicht aus, es sind Abrasion und Neuaufnahrie natig. Dies bedeutet Schorrevertiefung und Kustenrickgang.

Etwa 70 % der 354 km langen AuBenkuste befinden sich im Ruckgang. Als Durchschnittswert gelten 35 m in 100 Jahren; Beispiele wie das Fischland mit 50 m, Usedom mit 90 m oder die Rostocker Heide mit weit uber 100 m Kustenruck- gang in jeweils 100 Jabren sprechen aber fir eine h6here Kustendynamik. Die Veranderungsvorgiinge streben auf Grund ihrer kausalen Verknupfung mit dem Energieeintrag aus dem Seegang keinem Ende zu, sondem dauern als wesentliches

Merkmal der Kuste an.

Die Nutzung der Kuste als menschlicher Lebensraum mit seiner Wohn- und Ge- werbebebauung ist im wesentlichen statisch. Der Ktistenruckgang gefahrdet diese Nutzung durch Landverlust und Oberschwemmung bei Sturmfluten. Der Kusten- und Hochwasserschutz soil daher zwischen den dynamischen Veriinderungen und der statischen Nutzung vermitteln.

Die Kustenlinie soil mittel- oder besser langfristig stabil bleiben. Unmittelbar am Ufer anliegende Schutzbauwerke allein sind bei gleichzeitig bezweckter, touristi- scher Strandnutzung der Aufgabe nicht gewachsen. Viele Beispiele belegen, daB das Wasser eines Tages dauerhaft am BauwerksfuB steht. Die L6sung dieses Pro- blems wird durch Einbauten in See gesucht, wobei in Mecklenburg-Vorpommem Buhnen und Aufspulung die haufgsten sind. Bei Kustenabschnitten mit besonde- rer Problematik werden uferparallele, freistehende Wellenbrecher eingesetzt. Da- von gibt es gegenwartig 23 an der Kuste von Mecklenburg-Vorpommern.

211 Kiistensehutztechnische Aufgabe

Die AuBenkuste besteht aus 226 km Flach- und 128 km Steilkaste. Kusten- und Hochwasserschutz wird im wesentlichen an der Flachldiste betrieben. Die aktive Steilldiste ist Materiallieferant far die nachbarliche Flachkuste, daher sind hier Kustensicherungen die Ausnahmen. In zwei grundsatzlichen Fallen wird geschutzt und dabei kommen Wellenbrecher zum Einsatz:

1. wenn Bebauung aufdem Steitufer liegt (Abb. 1, oben; Abb. 2) und 2. bei morphodynamischen bedeutenden Kustenpunlcten, die eine Art„Aufitanger- Funktion" filr Nachbarbereiche besitzen (Abb. 1, unten; Abb.3).

Der Zweite Fall ist von besonderer Problematik. An den Nahtstellen zwischen Steil- und Flachkaste gef hr(let der Steilkustenruckgang die AnschluBpunkte flir die Dunen- und Deichtrassen der angrenzenden Flachkaste. Hier liegen die poten- tiellen Durchbruchstellen bei Sturmfluten. Die Lasung in Abb. 1 sichert die beiden Enden der Steilkuste als Obergangsbereiche. Hier treten in Mecklenburg- Vo pommern heute uferparallele, freistehende Wellenbrecher an die Stelle von Ufermauern, Deckwerken und Steinwallen (Abb. 2). Durch den Bau der Wellen- brecher in ein- bis zweihundert Meter Entfernung von der Ufertinie und durch die Aufsandung Iandwarts des Bauwerks wird ein Ufervorsprung geschaffen oder eine nattirlich hervorstehende Uferecke als „Buchtaufhanger" verstirkt. Die sich bit- denden Buchtformen sind morphodynamisch stabil (Abb. 4).

Wirkungsmechanismus der Wellenbrecher

Der Eingriff in die natiirliche Kustendynamik hat rliumliche und zeitliche Auswir- kungen. Es durfen durch den Schutz- oder Sicherheitsvorteil eines einzelnen Ab- Schnitts nicht unberechenbare Nachteile far die Nachbarabschnitte entstehen.

Wellenbrecher flihren zu lokalem Schutz. Die Energiedampfung erfolgt flachen- haft vor der zu schutzenden Kuste, zum einen durch den Wellenbrecher als Lini- enbauwerk und zum anderen durch die landwiirts des Bauwerks aufgehahte Schor- re (Tombolo-Bildung). Dabei werden folgende Mechanismen wirksam (Abb. 5):

• Abhiingig vom Querschnitt des Wellenbrecher-Bauwerks, von der Wassertiefe am Standort und den Parametern des anlaufenden Seegangs wird keine oder nur ein Bruchteil der Seegangsenergie auf die Landseite des Wellenbrechers uber- tragen, so daB eine Zone des Wellenschattens entsteht.

• Die an den Bauwerksenden vorbeilaufenden Wellen unterliegen der Diffraktion, wodurch ihre Ausbreitungsrichtung zur Wellenschattenzone hin gebeugt wird. Von beiden Bauwerksenden mit fortschreitender Beugung einander entgegen- laufend, nehmen die Wellenhdhen zum Innern der Wellenschattenzone hin ab.

212 Wellenbrecher

• Die verminderte Wellenbewegung in der Schattenzone sowie die von beiden Seiten gegeneinander orientierten Ausbreitungs- oder Einlaufrichtungen filhren zur Ablagerung der mitgefilhrten Sedimente. Die Uferlinie wird seewarts ver- schoben. Dabei entsteht die Form eines partiellen oder totalen Tombolos in Ab- hangigkeit von der Bauwerkslange und der Bauwerksentfemung von der alten Uferlinie sowie vom Dampingsgrad des Seegangs. • Die Sedimentationsform besitzt groBe Stabilitat, da ihr Uferlinienverlauf sich ann3hernd senkrecht zu den auftreffenden Wellenorthogonalen ausgebildet hat und somit ein seitlicher Materialversatz stark reduziert ist. Das fi r das anna- hemd senkrechte Auftreffen der Orthogonalen notwendige AusmaB der Wel- lenbeugung wird bei einem GroBteil der Belastungsfille erreicht und nur von seltenen Ereignissen starker Beanspruchung unterschritten, da zu den Diffrakti- onseffekten infolge der flitchenhaften Aufsandung in zunehmendem MaBe die Wirkung der Refraktion kommt.

Um nachteilige Leewirkungen auf die Nachbarabschnitte zu vermeiden bzw. ge- ring zu hatten, darf es zu keiner Unterbindung des idistenparallelen Sandtranspor- tes kommen. Dafar ist die Ausdehnung des Tombolos verantwortlich. Bin totaler, bis an den Wellenbrecher heranwachsender Tombolo trennt die Wasserflitchen und unterbindet bei normalen Wasserstinden die kustenparallele Hydro- und Se- dimentdynamik. Die Wellenbrecher mussen daher freistehend bleiben. Es durfen nur partielle Tombolos in Form eines Hafts entstehen. Mit der Tombolo-Bildung ist die seewartige Verlagerung des gesamten Schorreprofils, also auch von Rinne und Riff verbunden. Hier darfes aber nicht zum seewartigen Abdrangen und dau- erhaften Verlust des Sandriffs aus der ufernahen Zone heraus kommen (Abb. 6).

Andererseits sollen Schutz und Sicherung des Kilstenpunktes auch im Sturmflut- fall gegeben sein. Dann tritt beispielsweise bei einem um 2 Meter aber Mittelwas- ser herrschenden Wasserstand die Seegangsdampfung durch den untergetauchten Wellenbrecher deutlich zurack. Die aufgeh6hte Schorre, der breite Strand und die sandreiche, hohe Ditne landwarts des Tombolos massen dann Schutz bieten. Es kommt dabei zu Erosionen, Sand wird umgelagert und flir die Lee-Bereiche be- reitgestellt.

Funktionelle Planung

Die Wellenbrecher mussen so angeordnet werden, daB bei den jeweiligen Stand- ortbedingungen der vorgenannte Wirkungsmechanismus entstehen kam. Nach mit Bauwerken sind dabei die Erfahrungen ausgefithrten Wellenbrecherlange LWB, der Abstand des Wellenbrechers zur Ausgangsuferlinie AwB, die maBgebliche Wellenliinge L und die GraBe der transmittierten Wellenenergie bzw. der Wellen- hahe Heans die entscheidenden Parameter.

213 Bei Wellenbrecherkonstruktionen, bei denen landwarts keine Transmissionswellen sondern nur Diffraktionswellen auftreten, kann aber schon mit Wellenbrecherlan- ge und Abstand von der Uferlinie die grundsitzliche Entscheidung nach totalem Tombolo oder paltiellem Tombolo (in H6ftform) getroffen werden (Lit. 3) und zwar mit:

LwB 2 1,5AWB fit Tombolo LwB g 0,5 AwB far HB

Im Interesse konlcreter f,nktioneller Planung soil bei ausschlieBlich Diffraktions- wellen landwarts des Wellenbrechers die Endemung Tp der Haftspitze von der Ausgangsuferlinie durch die folgende Beziehung bestimmt werden (Lit. 2 und 4):

2

= 0,163 + - 0,156· 2 0,027 :wa)Lwe) Lwa WB

Bei AWB = LWB erhalt man danach Tp = 0,292 LWB - 0,292 Aws. Eine derartige H6ftausbildung nimmt bei Lwa = 1,5 Aws bzw. Awij - 0,67 LWB nach vorgenann- terBeziehung wenig aufTp = 0,256 LWB - 0,384 AwB zu.

Die Erfahrungen an der Kuste von Mecklenburg-Vorpommern liegen nur far Wellenbrecher vor, die auch Transmissionswellen landwarts des Wellenbrechers zulassen. Nach Naturmessungen am ersten Wellenbrecher in Dranske/Rugen ergab und Lit. sich ein Obertragungsgrad Huans/Hanktu 4 0,3 (Abb. 7 5). Verallgemeine- rungsfihige Versuchsergebnisse bieten die EAK 93 (Lit. 6) mit Abb. 8. Danach wird fiir die Wellenbrecher mit einer Kronenhahe von 1 m uber MW und anlau- fenden Wellenhahen Ha=2m ebenfalls ein Transmissionsgrad Ht/Ha=0,3 ausgewie- sen. Bei kronengleichen Wasserspiegellagen (die bei Hochwasserstanden auftre- ten) erreicht die transmittierte Welle 50% der anlaufenden Wellenhahe.

Die SchluBfolgerung, daB die infolge zuslitzlicher Transmissionswellen intensive- re Wasserbewegung landwarts der Wellenbrecher eine geringere H6ftausbildung als die nach vorgenannter Beziehung errechnete zur Folge hat, trifft nach unseren Erfahrungen bei den Bauwerken in Dranske (erbaut 1978), Wustrow (1984/85) und Ahrenshoop (1986) nicht zu (Lit. 5 und 7, Abb. 9 bis 11). Die gr6Bte Annaherung des Hafts an den Wellenbrecher ist in Wustrow erreicht (Tabelle 1). Bei Tp-Werten von 2 Drittel AWB ist die Wassertiefe der verbleiben- den Offhung bis zum Wellenbrecher gering und sie nimmt bei 3 Viertel Awe noch ab. Dadurch reagiert der Haftkopf leicht auf Sedimentumlagerungen. Der groB- raumige Sedimenthaushalt beidseitig des Wellenbrechers wird bei Tp = 0,65 bis 0.75 AWB bereits maBgeblich durch das seewarts am Wellenbrecher laufende Riff

214 Wellenbrecher bestritten, welches durch die flitchenhafte morphologische Umbildung der Schorre nicht abgedr:ingt werden darf.

Fur die Planungs- und Entwurfsarbeit wurden Untersuchungen im hydraulische Modell fir die Gegebenheiten der Ostseekilste durchgefahrt (Lit. 8). Aus den gesamten Erfahrungen ergaben sich folgende Gestaltungsgrundsiitze:

- Wellenbrecherlange Lw = 2- bis 6 mal maBgebliche Wellenlinge

- Abstand zum Ufer AwB - 0,65- bis 1,3 mal Wellenbrecherlange Lw3 - Zwischenraum bei mehreren Bauwerken = 0,3- bis 0,4 mal Wellenbrecherlange LWB; aber 2 1 mal maBgebliche Wellenlange

Damit besitzen die Wellenbrecher in Mecklenburg-Vorpommern Liingen zwischen 50 und 200 m und liegen i.M. 100 m, max. 200 m von der ursprtinglichen Uferli- nie entfemt (Lit. 9).

Konstruktionsgrundsatze

Die Wellenbrecher stehen in 2 bis 5 m Wassertiefe und besitzen je nach kusten- schutztechnischer Zielstellung eine Kronenhahe zwischen 0,5 m unter MW und 2,0 m uber MTV. Es entstehen 2 bis 6 m hohe Bauwerke, die in Schwergewichts- bauweise aus gebrochenem Naturstein (Granit, Granodiorit u.ii.) aufgebaut sind. Wellenbrecher bis 4 m Bauh6he besitzen einen gleichmaBigen Baukarper ohne Kemausbildung. Eine Gliederung in Kem und Decklage wird bei Bauwerken bis 6 m Hahe vorgenommen.

Die Bauwerksbeanspruchung umfaBt aus Seegang, Str6mung und Eis. Die Stein- gr68enbemessung erfolgt mit der far den Standort maBgebenden Wellenhohe bei der pessimalen Wasserstandslage. SteingrtiBen von 2 bis 5 t Einzelmasse kommen zum Einsatz (Abb. 12). In die Decklage von Krone und oberer B6schung, der bis zu 6 m hohen Bauwerke, werden aussortierte Steine bis 7 t Masse sorgfdltig ein- gebaut.

Baugrund ist Sand auf Mergel oder nur Mergel. Vorrangig sind die Bauwerke di- rekt auf dem Meeresboden errichtet. In diesem Zusammenhang steht die Frage nach Bauk6rperiinderungen und damit Verminderungen der Kronenhahe (Abb. 13). Untersuchungen am Wellenbrecher Dranske haben eine Kronenh6henzeduzie- rung von i.M. 2dm im Zeitraum von 1978 bis 1985 ergeben (Abb. 14). Den gr68- ten Anteil (33 %) hatte daran Eiswinter 1984/85 (Lit. 10). Fur die vorgenannten hohen Wellenbrecherbauten wird eine Bettung aus Schuttsteinen vorgesehen. Am BaschungsfuB wird zu beiden Seiten des Wellenbrechers und an den Bauwerksen- den eine Sm-breite horizontale Steinvorlage aus den gleichen Steinen wie die Decklage zum Schutz gegen Erosion angeordnet.

215 Beispiel Kilstensicherung Streckelsberg/Koserow aufder Insel Usedom

Die Geschichte des Ostseekustenschutzes gibt mit dem Streckelsberg auf Usedom einen Beleg for die Entwicklung der Sicherung von „Aufhdinger"-Punkten. Das Prinzip war bereits 1863 formuliert:„Will man das Meeres-Ufer in angemessener Weise schutzen, so muss bei der Deckung grOBerer Kusten-Strecken von allen Vortheilen sorgfdtig Gebrauch gemacht werden, welche die 6rtlichen Verhaltnisse bieten. Die vortretenden Uferecken, welche den zwischentiegenden Strecken eini- gen Schutz gewlihren, mussen zunachst ausgesucht und far ihre Erhaltung und Si- cherstellung vorzugsweise gesorgt werden. Gelingt dieses, so bietet die Deckung der dazwischenliegenden Ufer viel weniger Schwierigkeit" CLit. 11).

Im Jahre 1860 war mit Steinpackung und Pfahlbuhnenbau begonnen worden; 1895 bis 1897 folgte eine 320 m lange Ufermauer, die 1914/15 auf insgesamt 450 m verlangert wurde. Der Kilstenrackgang in diesem Abschnitt hatte tiber Jahrhunder- te eine Geschwindigkeit von 0,9 m/a; im Mauerbereich blieben aber fortan Ufer- linie und Steilufer stabil, vor dem urspranglich auf dem Strand errichteten Bau- werk herrschten jedoch schlieBlich Wassertiefen bis 2 m. Die Sturmfluten von 1904, 1913 und 1949 schufen starke Zerstdrungen. Grundslitzliche Instandsetzun- gen unterblieben, da die stetige Vertiefung des Meeresbodens vor der Ufermauer Zweifel am Sicherungskonzept uberhaupt aufkommen lieBen. Die Aufhanger- Funktion des Streckelsberges far den nachbarlichen Obergangsbereich von Steil- Auste zu Flachkaste mit den Hochwasserschutzanlagen (besonders Ko- serow/Damerow) forderte eine neue Lasung.

Kernstuck des in den Jahren 1995/1997 entstehenden neuen Schutzsystems sind drei freistehende Mistenparallete Wellenbrecher, die die Seegangsenergie vom Steiluferkliff fernhalten sollen (Abb. 15). Das Konzept sah im Interesse der kunf· tigen Kustenlinienentwicklung ein Verhaltnis von LWB/Aws<1 vor (siehe Tabelle 1). Die Optimierung der funktionellen Parameter erfolgte mit Hilfe des numeri- schen Modells GENESIS (Abb. 16), wodurch die Entscheidung auf Aw3 = 200 m

und = 170 L = und = 170 m fiel Die LWB(West) m, WB(Mitte) 190 m LWB(Ost) (Lit. 12). Offnung zwischen den Wellenbrechem betragt 60 m. Um far die H6ftbildung nicht Sediment dem naturlichen tdistenparallelen Transport zu entziehen und in den Nachbarabschnitten Leewirkungen zu schaffen, wird nach Fertigstellung der Wellenbrecher (1995) und der beiden flankierenden Buhnensysteme (1995/1996) eine Sandaufspulung von rund 500 Tm' ausgefithrt (1996).

Die Wellenbrecher sind in etwa 5 m Wassertiefe auf einer Schuttsteinbettung ge- grandet, der wiederum noch ein mehrschichtiges Geotextil als Kolkschutzmatte unterliegt. Ober dieser 0,5 m starken Bettung erhebt sich der Wellenbrecherkdrper, der aus Wasserbausteinen von 3 bis 7 t Einzelmasse errichtet wurde. Sorgsam ge-

216 Wellenbrecher packt besteht die Decklage von Baschung und Krone aus Steinen 25 t. Die 3,5 m breite Krone erreicht die H6he von 1,0 m uber Normalmittelwasser (Abb. 17).

Das Bauwerk erhielt eine „Entwurfslebensdauer" von 20 Jahren, d.h. die Steingr6- Benbestimmung wurde for eine Wellenhbhe Hi/3 vorgenommen, die ausgehend von den verursachenden Windverhaltnissen, einmal in 20 Jahren m erwarten wl- re. Die errechnete Tiefwasserwelle H113 (20 Jahre) = 3,8 m wurde am Bauwerks- standort aufdie Berechnungswerte Hia (20 Jahre) = 3,3 m abgemindert. Die Hudson-Formel ergibt bei KD = 2,0 eine Steingr6Be von 5 t (Lit. 13). Wellen- brecher mit Decklage-Steinen von k5t sollten ohne groBe Reparatur, nur mit Wiedereinlagerung einzelner Blecke aus der Belastung von Hl/3 = 3,3 m hervorge- hen.

Erste Erfahrungen mit der Konstruktion wurden bereits wD:hrend des Baus ge- macht. Zuniichst wurde bei einem Sturmereignis am 31. August 1995 ein Teil des mehrschichtigen Geotextils, welches in etwa 5 m Wassertiefe (unbefestigt, aber mit einer Masse von 6 kg/mD in Bahnlangen von etwa 30 m lag, durch den See- gang an den Strand transportiert, Die Seegangsmessungen hatten als gr6Bte kenn- zeichnende Welle Hia = 1,8 m (standliche Wette) registriert. Am 3. und 4. No- vember 1995 traf die schwere Sturmflut die Baustelle. Der Wellenbrecher West

war fertiggestellt, was durch das AufmaB mit der Verpeilung vom 29. Oktober 1995 belegt wurde. Nach der Sturmflut waren betritchtliche Forminderungen sichtbar (Abb. 18), die zu erheblichen Nacharbeiten Slirten. Die Seegangsmes- sung war bedauerlicherweise durch Zerst6rung der Station bereits vor dem Sturm- fluth6hepunkt ausgefallen. Die Windgeschwindigkeit hat 23 m/s (stundlicher

erreicht. = Wert) Es wird aber eingeschatzt, daB die Berechnungswelle Hla 3,3 m nicht erreicht wurde. AuBerdem trafen die Wellen das Bauwerk nicht direkt; son- dem bei einem Wasserstand von etwa 2 m Ober Mittelwasser lag ein dlimpfendes Wasserpolster uber dem Bauwerk. Die Fragen nach den Ursachen der Formiinde- rungen sind nicht eindeutig beantwortbar.

Das Wellenbrechersystem ubt seit Anfang 1996 seine Wirkung aus. Es erf hrt 1996 durch die flankierenden Buhnensysteme und die Sandaufspillung eine Er- gdnzung zum Gesamtsystem der Kustensicherung Streckelsberg/Koserow.

217 Literatur

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3) Dally, W.R.; Pope, J. (1986) Detached breakwaters for shore protection Technical report CERC-86-1

4) Hsu, J.R.C.; Silvester, R. (1990) Accretion behind single offshore breakwater Journal ofwaterway, port, coastal and ocean engineering, Vol. 116 (3)

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Wasserwirtschaft - Wassertechnik, Berlin Heft 5

9) Weiss, D. (1991) Seebau und Kiistenschutz in „Wassertechnik" Band 4 (Hgb. K. Wiegleb) Verlag far Bauwesen Berlin

218 Wellenbrecher

10) Weiss, D. (1991) Belastung und Ver:inderung von Natursteinwellenbrechern (Erste Untersu- chungsergebnisse am Wellenbrecher A bei Dranske/Rugen Beitrage mr Meereskunde, Berlin Heft 62

11) Hagen, G. (1863) Handbuch der Wasserbaukunst Erster Band: Seeufer- und Hafenbau, Verlag von Ernst und Kom, Berlin

12) Kohlhase, S.; Frahle, P. (1995) Simulationsberechnungen zur Lageoptimierung von uferfernen Wel- lenbrechern fik den Kustenschutz Streckelsberg/Insel Usedom Institut far Wasserbau der Universitat Rostock, (unvertiffentlicht)

13) Stackrath, T. (1995) Beratung beim Entwurf eines Wellenbrechers vor dem Streckels- berg/Usedom aus der Ausfahrungsplanung der INROS-Planungsgesellschaft Rostock mbH, (unver6ffentlicht)

14) Vermessungsunterlagen der Arbeitsgemeinschaft „Kustensicherung Ko- serow (29. Oktober 1995 und 16. November 1995)

Anschrift des Verfassers:

Dr.-Ing. D. Weiss Staatliches Amt far Umwelt und Natur Rostock Parkstr. 46 18119 Warnemunde

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Tabelle 1: Parameter der Wellenbrecher mit Haftbildung

220 Wellenbrecher

illillillill A/4£t,&# £6AALLUAAUAULUU.Utul*AUUU*Al Het//AaaNS

1111 4.1-1.-4 ill 1 aMMMgMAAAIMALAA/,AAWABNOM kAAAHAAAMMNV%AAI\A,A 977/23

a) Sicherung der Bebauung auf dem Steilufer

i lill 111 1_j i 11.01 .1..1.. A AA IAAA HA lA AA Al AA' lA I A Al IAAAIALLLLAA A A M.1-rirr.1-rrirr' w imi WHI::21

I44jt 44;$I + 8000000000000008· 11 1 1 11.00000000000'000 4 0 : - ...... ,AA'.,A.,A.A...... A'.. C.:rimppidi;04' 1 33El

b) Schutz vor Durchbruch der Hochwasserschutzanlagen im Obergangs- bereich Flach*Steilkuste bei Sturmflut

Steilkoste WelIenorthogonale LAALAAA aktiv AbisbMA inaktiv

8733 Bebauung Durchbruch bei Sturmflut

HWS-Dune bzw. Seedeich 8.00.008 Schutibereich der i,",T,",",', ° ° Wellenbrecher

Abb. 1 Einsatz von Wellenbrechem im Kilstenschutz Mecklenburg- Vorpommem (Draufsicht, schematisch)

221 4(4

MI 1

2 1 -*.*.

i. 3 pLmm----m,m

./ 4 1..'.

5 -1 , --_1. A F

1 Kliffaktivitat vornehmlich bei mittleren und schweren Sturmhochwassern

2 bautechnische KliffuBsicherung (Ufermauer, Deckwerk) und Buhnen

3 Steinwall am BbschungsfilB und Buhnen

4 nat[irliche Aufsandung durch System von kinstenparallelen Wellenbrechern, mit oder ohne Buhnen

5 kiinstliche Sandzufuhr stabilisiert durch System von kastenparallelen Wellen- brechem, mit oder ohne But,nen

Abb. 2 Steilkastensicherung

222 Wellenbrecher

-/ ----i______43*

- ' 3 r -r ...... '1 BA I <---3--L

a) Hochwasserschutz - Done

Jil 1 -m W

.<10 08 /.=, 1.------1,, 9,

b) Hochwasserschutzsystem Dune - Wald - Deich

Abb. 3 Durchbruchge hrdete Hochwasserschutzantagen im Ubergangsbereich von Flachkaste und Steilkaste

223 KOMBINIERTES SYSTEM

-

--

T ,...=- ....=-r.'*=.-.S....1%*< :&.,=.me *2 DOMINtEREN- --- ....*. DER SEDEMENT- L *'-= A TRANSPORT El UFERLINIE AHRENSHOOP WUSTROW

1 1 i 1 176 177 178 179 180 KM

Abb. 4 Vorgelagerte Wellenbrecher als kombiniertes System zum Schutz der Ortschaften Wustrow und Ahrenshoop

(a) 1.' IWO .!

WELLENBRECHER

f STROMUNGSWALZE

------

1 3 / SEDIMENTTRANSPCRT

STRANDPARALLELE / STROMUNG

i-. -9-. .. i LANFANGLICHE -==*2Zl-Z-:4-· ENWIC*LUNG -=4'a=a.Fr),R L-. DEA ANLANOUNG KUSTENLINIE

(b) WELLENBRECHER STRANDPARALLELE STROMUNG < DURCH DIFFRAKTIERTE WELLEN

STROMUNG OURCH ABNEHMENOE WEiLENHOHE

I 2 GLEICHGEWIHTS-- FORM DER·MOSTE ... -L --

w AUSGANGSKIJSTENUNIE

Abb. 5 Sedimenttransport in Lee eines Wellenbrechers durch senkrecht anlaufende Wellen (a) Ausgangszustand und (b) Endzustand (aus Lit. 2)

224 Wellenbrecher

*

7*../44

i

...rt'... 4..., 1.., * , r . ' I i i .7 f

Abb. 6 Riffausbildung vor dem Wellenbrechersystem Wustrow - Aufnahme 1988 & 46 Ua A 4 1 03 -.Ii'- Ii- lilI 02 --3----- ·a-.I l I lilI OD 15 CID (5 10 a ke

'* :- -3- Lit „4 ...__- t d El****'-O

& a6 Wa 0# 0 54 76<43 e

0,2 r----R=+--- '. --- -1-LE-

a0 CO 05 10 5 20 4

Abb. 7 Transmissionsgrad H/kIa in Abhangigkeit von h/Ha und Ha/d, beim Natursteinwellenbrecher Dranske

226 Wellenbrecher

anlaufende Welle transmittierte Welle B oder Ha(Hmo oder H 113) 1.' r 1 Ht(Hme H,B) T RWS K. \ Th rb i 1 -T. , h, = \\ Kt Ht/Ha

a) Definitionsskizze

: 0 Van der Meer

HR B r.' ''1 .0 Atisop .8 Z ,# * :0 29 Seelig 4 , * 00 4 e g 0 0' Daemrich 0,2 m .> 65 a .6 A 'a Ahrens

a - 0 % ad.* 'A Af a B 0 P a / 0 6 a b. 2 m 0 " 0 a 0e A 9 6 ,4 4 A . 4 05 1 0, 1 .: 1 : 5...0 2 AA 4 23 0 .a a 1- 40 48 . * I 4.a 11 d- R .O 1- .0 0 gr &* 0 -2 -15 -.5 0 .5 L5 2

Relative Kronenhahe h/Ha

b) vereinfachter Ansatz auf der Grundlage von Versuchsergebnissen

Abb. 8 Wellentransmission bei Schuttsteinwellenbrechern (nach EAK 93)

227 1 1=Le j L Oeu -.f*.4dt

Schematische Darsteltung des partiellen Tombolos

1978 1980 1982 1984 1986 1988 ichr 1990 0.5 -IL 1 10 '26 A WB 0,2E5 0,292 0,298 j '1_ 0.3 ' - 0.176 I.231-.r--x-EE- o.fi, ..98- 0.2 - V 0,;36 0,1 / 0/ Wellenbrecher A Dranske

1984 1986 1988 1990 1984 1986 1988 1990 0.7 0,7 0.9.=t /4#m 0.6 0,6 U50- J ./ 0,619 0.55 32__ /0 554 .11_ % AW8 =1 AWB / 0,469 Ok 0.4 S. j SE.E 0.3 0.3 f3 :S / .27 5 02 0,2 5.6 / -1. =D 01 Di.< Z 5AE 8. 0 0 B Wetenbrecher A Welenbrecher Wustrow WustroM

Abb. 9 Zeitliche Entwicklung der Tombolobildung landwiirts der Wellenbre- cher Dranske und Wustrow

228 Wellenbrecher

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230 Wellenbrecher

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Abb. 13 Verminderung der Kronenhahe von Natursteinwellenbrechern durch Baukdrperanderungen (Schematische Darstellung) Al 2 11&=-. *' ·i/' MO --11- 14-

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Abb. 14 Kronenhi henreduzierung am Wellenbrecher A bei Dranske/Rugen in den Jahren 1978 bis 1985

232 Wellenbrecher

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Abb. 15 Kustensicherung Streckelsber Koserow -Lageplan der Wellenbrecher-

233 Y-Achse [m]

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Abb. 16 Kustensicherung Streckelsberg Simulation der Kustenlinienent- wicklung unter BauwerkseinfluB

234 Wellenbrecher

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Abb. 17 Kilstensicherung Streckelsberg/Koserow - Wellenbrecherquerschnitt

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Abb. 18 Querschnittslinderungen infolge der Sturmflut vom 3. und 4. November 1995

236