Kuratorium für Forschung im Küsteningenieurwesen (KFKI)

Seegangsbelastungen

Seegangsbelastungen (SEELE): Prozesse der Hydro-, Sediment- und Morphodynamik bei Interaktion von Richtungsseegang mit Strömung

BMBF funding code03KIS0107
Duration of funding01.07.2013–31.12.2015
Project lead(s)Leibniz Universität Hannover, Ludwig-Franzius-Institut für Wasserbau, Ästuar- und Küsteningenieurwesen
Prof. Dr. Torsten Schlurmann
Keywordssea regions

Das Forschungsvorhaben leistet einen wesentlichen Beitrag für innovative und technisch äußerst anspruchsvolle F&E-Aktivitäten auf dem Gebiet der Hydro-, Sediment- und Morphodynamik im Küstenbereich. Durch die technische Erweiterung eines Wellenkanals können künftig die vorwiegend physikalisch geprägten natürlichen Vorgänge und deren Wechselwirkungen, konkret die Grundlagen für eine standsichere und wirtschaftliche Dimensionierung von Küstenschutzbauwerken untersucht und charakterisiert werden. Die technische Erweiterung des bestehenden Wellenkanals würd es ermöglichen, künftig Vorhersagen der Belastung von Küstenbauwerken (inkl. Offshore-Anlagen) durch Wellen und Strömung zu erfassen. Durch die gleichzeitige Erfassung dieser beiden Seegangsbelastungen können künftig Empfehlungen zur Optimierung von Bauwerken formuliert werden. Die im Rahmen des Vorhabens gewonnenen Forschungsergebnisse werden mit Bezug zu Fragestellungen der Küstenforschung (Interaktion Richtungsseegang-Strömung) sowie des Küstenschutzes (Bauwerksinteraktionen), einschließlich Daten zur Validierung numerischer Modellansätze einem breiten Anwenderkreis unentgeltlich zur Verfügung gestellt. Im geplanten Forschungsvorhaben liegt der Fokus der Untersuchung auf den nachfolgenden wissenschaftlichen und technischen Arbeitszielen: - Wissenschaftlicher Erkenntnisgewinn im Bereich Seegangstransformation mit Bezug auf hydraulische Parameter durch die Interaktion von natürlichem, richtungs-abhängigem Seegang mit (Tide-) Strömungen - Optimierung von Bemessungskonzepten für freistehende Pfahlbauwerke durch Analyse des Einflusses komplexer und realitätsnaher, hydraulischer Rand-bedingungen, d.h. kombinierte Wellen-Strömungs-Belastungen sowie brechende Wellen - Untersuchung des Strömungsfeldes und der resultierenden Wirbelsysteme um ein zylindrisches Pfahlbauwerk sowie der daraus resultierenden Kolkbildung im Nahbereich und Umfeld des Pfeilers, sowohl bei Richtungsseegang, als auch bei unidirektionaler Wellenbeanspruchung und kombinierter Strömungsüberlagerung. Die Einbindung der Struktur im Untergrund erfolgt ohne feste Lagerungsbedingungen, d.h. frei im Boden eingebunden. - Validierung und Verbesserung etablierter empirischer Formeln zur Berechnung von Wellenlasten und Vorhersage der Kolkbildung, Erweiterung des Gültigkeitsbereichs auf extrem steile Wellen und Berücksichtigung des Richtungseinflusses - Generierung von Kalibrierungs- und Validierungs-Datensätzen für numerische Modellkonzepte zur Untersuchung zuvor genannter Fragestellungen

Publications

Lieske, M.; Schlurmann, T.; Carstensen, C., Evers, L., Kerpen, N., Mehlhase, S., Stahlmann, A. Weisheit, J. (2017): Abschlussbericht Seegangsbelastungen (SEELE) (03KIS107) Prozesse der Hydro-, Sediment, und Morphodynamik bei Interaktion von Richtungsseegang mit Strömung. Hg. v. Ludwig-Franzius-Institut für Wasserbau, Ästuar- und Küsteningenieurwesen, Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover. 240 Seiten. https://doi.org/10.2314/GBV:1017922675
Final report

Stahlmann, A. (2014): 2. Zwischenbericht Seegangsbelastungen (03KIS107) Prozesse der Hydro-, Sediment- und Morphodynamik bei Interaktion von Richtungsseegang mit Strömung.

Stahlmann, A. (2013): 1. Zwischenbericht Seegangsbelastungen (03KIS107) Prozesse der Hydro-, Sediment- und Morphodynamik bei Interaktion von Richtungsseegang mit Strömung.