Das Projekt "BMVI-Expertennetzwerk Wissen - Können - Handeln, Themenfeld 1 'Verkehr und Infrastruktur an Klimawandel und extreme Wetterereignise anpassen' - Schwerpunktthema 'Sturmgefahren'" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Digitales und Verkehr. Es wird/wurde ausgeführt durch: Eisenbahn-Bundesamt.Stürme gehören zu den Extremwetterereignissen, die Infrastruktur und Verkehr bereits jetzt - auch ohne Berücksichtigung des Klimawandels - vor Herausforderungen stellen. Die Orkane der vergangenen Jahre haben den Landverkehr in ganzen Regionen z.B. durch Windwurf oder Schneeverwehungen unterbrochen. An den Küsten und in Flussmündungen verursachen Stürme extreme Hochwasserstände, welche die Sicherheit der Küstenbauwerke bedrohen, die Schifffahrt einschränken und die Entwässerung des Binnenlandes behindern (Hochwassergefahren und Fokusgebiete Küsten). Bei ablandigen Stürmen (Sturmebbe) kann der erniedrigte Wasserstand in Flussmündungen den Verkehr für tiefgehende Schiffe behindern. Innerhalb des Schwerpunktes 'Sturmgefahren' des Themenfelds 1 im BMVI-Expertennetzwerk werden Erkenntnisse über die Art, Häufigkeit und Relevanz der durch hohe Windlasten entstehenden Gefahren gewonnen. Es werden sturmgefährdete Regionen identifiziert und Grundlagen für eine deutschlandweite Gefahrenhinweiskarte zu Sturmgefährdungen erstellt. Dazu werden vielfältige Datengrundlagen, wie historische Schadensereignisse, Standortinformationen, Managementaspekte und weitere Georisiken (z.B. Hangrutschungen) erschlossen und miteinander verschnitten. Zukünftige Änderungen in der Häufigkeit und Stärke von Stürmen werden mittels des im Schwerpunktthema 'Szenarienbildung' bereit gestellten Ensembles regionaler Klimaprojektionen bewertet. Die Ergebnisse fließen in die Risikoanalyse und die Entwicklung von Anpassungsoptionen ein.
Das Projekt "OPTEL: Windstaustudien und Entwicklung eines operationellen Tide-Elbe-Modells - Entwicklung eines operationellen Tidemodells der Elbe sowie einer Modellkopplung mit dem BSH-Vorhersagemodell der Nordsee (OPTEL-C)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Bundesanstalt für Wasserbau.1 Problemstellung und Ziel: Die Elbe und besonders die tidebeeinflusste Unterelbe ist ein stark frequentierter Schifffahrtsweg. Aufgrund des Tideeinflusses benötigen Schiffe, die von der Nordsee kommend die Elbe nach Hamburg befahren, präzise und möglichst langfristige Vorhersagen des Wasserstandes. Für Manöver im Hafen wie z. B. das Eindocken von Schiffen oder das Wenden sehr großer Schiffe werden zusätzlich detaillierte Kenntnisse der tideabhängigen Strömungsverhältnisse benötigt. Bei extremen Ereignissen wie Sturmfluten, sehr hohen oder auch sehr niedrigen Oberwasserzuflüssen in die Tideelbe sind räumlich und zeitlich detaillierte Vorhersagen von Wasserstands- und Strömungsverhältnissen besonders wichtig. Ziel dieses Projektes ist es, eine operationelle Wasserstands- und Strömungsvorhersage für die Tideelbe zwischen Cuxhaven und Bleckede auch bei extremen Wind- und/oder Oberwassersituationen zur Verfügung zu stellen. Bei der Konzeption des Vorhersagesystems aus Atmosphäre, Nordsee und Elbe wird darauf geachtet, dass die standardisierten Schnittstellen unabhängig vom Ästuar und unabhängig vom HN-Modell formuliert sind. Dies soll die Übertragung des Vorhersagesystems auf andere Ästuare wie Ems oder Jade-Weser ermöglichen. 1.2 Bedeutung für die WSV: Verbesserte Vorhersagen von Wasserstands- und Strömungsverhältnissen ermöglichen zusätzlich zu einer verbesserten Beratung der Schifffahrt auch die Möglichkeit, bei Havarien im Bereich der Elbe die Öl- bzw. Schadstoffbekämpfung effizienter zu betreiben. 2 Untersuchungsmethoden: Auf der Grundlage des 3-dimensionalen hydrodynamisch numerischen Modells (UnTRIM) wird das BAW-Vorhersagemodell-Elbe entwickelt. Das mathematische Verfahren UnTRIM eignet sich besonders für Anwendungen in geometrisch komplexen Ästuaren mit regelmäßigem Überfluten und Trockenfallen. Das BAW-Vorhersagemodell für Wasserstand, Strömung und Salzgehalt in der Tideelbe erhält Informationen über den vorhergesagten Wind über der Elbe aus dem Wettervorhersagemodell (COSMO-EU des DWD). Am seeseitigen Rand zur Nordsee werden Wasserstands- und Salztransportvorhersagen aus dem Vorhersagemodell (BSHcmod) des BSH vorgegeben. Als Abfluss für den Vorhersagezeitraum wird die letzte verfügbare Abflussmessung in Neu Darchau (BfG) verwendet. Die vom BAW-Vorhersagemodell-Elbe benötigten Schnittstellen zu den genannten Randwerten sind in (OPTEL-C) in enger Zusammenarbeit mit (OPTEL-A) und (OPTEL-B) entwickelt worden. Zur Kalibrierung und Validierung des BAW-Vorhersagemodells-Elbe stehen Messungen von Wasserstand, Strömung und Salzgehalt entlang des Ästuares sowie Randwerte für 6 Szenarien aus den Jahren 2006, 2007 und 2008 zu Verfügung. Die Wasserstandsrandwerte stammen zum einen aus dem Vorhersagemodell des BSH und zum anderen aus Messungen. Die 6 von (OPTEL-D) ausgewählten Szenarien beinhalten unterschiedliche meteorologische und hydrologische Situationen, wie mittlere Verhältnisse, Sturmfluten, Sturmebbe oder sehr hohe bzw. sehr niedrige Oberwasser