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Full text: Modellierung von extremen Sturmhochwassern an der deutschen Ostseeküste

Die Küste, 75 MUSTOK (2009), 71-130 
88 
Tab. 5: Quasistationärer Stau bei über der gesamten Ostsee konstantem Wind aus der für den 
jeweiligen Küstenort optimalen Windrichtung (nach Enderle, 1989) 
Ort 
Richtung 25m/s 
Stau 25 m/s 
Richtung 20m/s 
Stau 20m/s 
Flensburg 
54,5 °/NO 
3,74 m 
52,4 °/NO 
2,45 m 
Kiel 
43,5 °/NO 
3,87 m 
40,6 °/NO 
2,56 m 
Travemünde 
36,7 °/NO 
3,99 m 
34,0 °/NO 
2,64 m 
Warnemünde 
26,7 °/NNO 
3,32 m 
23,6 °/NNO 
2,22 m 
Das in der zitierten Untersuchung verwendete barotrope Modell der Ostsee ist nicht 
veröffentlicht, und die absoluten Stauwerte in Tabelle 5 sind überraschend hoch. Trotzdem 
ist glaubhaft, dass die reinen Stauwerte bei der Windgeschwindigkeit von 25 m/s über der 
gesamten Ostsee im Bereich derer von 1872 liegen, die optimale Windrichtung ortsabhängig 
ist und dass sie sich mit der Windstärke ändert. Die Änderung der optimalen Windrichtung 
mit der Windstärke zeigt sich auch in dem zur Auswahl benutzten Ansatz von Schmager 
(2003 und 1984) u. Müller-Navarra und Bork (2008). Irish et al. (2008) zeigen für durch 
Hurrikane erzeugte Hochwasser, dass auch die Ausdehnung eines Sturms den Stau an einem 
Ort bedeutend (bis zu 30 %) erhöhen kann. 
In weiteren Simulationen berechnete Enderle (1989) optimale Windrichtungen und 
Stau in Flensburg bei konstantem Wind über Teilgebieten der Ostsee einschließlich Kattegat 
und Skagerrak (leider nur für Windgeschwindigkeiten bis 20 m/s). Durch Superposition er 
geben sich bei gleicher Windgeschwindigkeit noch höhere Stauwerte. Der empirische Ansatz 
für Warnemünde von Sager u. Miehlke (1956) basiert ebenfalls auf der Superposition, al 
lerdings von Wind über der südlichen und zentralen Ostsee sowie von lokalem Wind. Ent 
sprechend haben frühere Autoren auf die Bedeutung der Vorgeschichte, z. B. Wind über der 
zentralen Ostsee (Kohlmetz, 1967) oder Drehung des Windes (Krüger, 1910) für die Höhe 
von Sturmhochwassern hingewiesen. Auch in der Häufung von Sturmhochwassern bei be 
stimmten Zugbahnen der Tiefdruckgebiete (Meinke, 2003a) spiegelt sich neben dem direk 
ten Einfluss auf den lokalen Wind auch die Superposition mit der Stauwirkung aus entfern 
teren Gebieten wider. Den entscheidenden Anteil bildet jedoch bei sehr hohen Wind 
geschwindigkeiten der Stau durch den lokalen Wind (Stigge, 1995; Sager u. Miehlke, 
1956). 
Einfache analytische Theorien für stationären Wind (Colding, 1881; Hansen, 1950; 
Ertel, 1972) zeigen alle eine 1///-Abhängigkeit für den Stau (mit H = Wassertiefe); sie sind 
durch ihre Annahmen in ihrer Aussagekraft aber unterschiedlich stark eingeschränkt. Han 
sen (1950) setzt einen schmalen geschlossenen Kanal voraus, und Ertel (1972) nimmt kleine 
Gebiete (Vernachlässigung der Erdrotation) mit Tiefenänderung ausschließlich senkrecht zur 
Küste an. Am allgemeinsten ist die Theorie von Colding (1881), die auch den Einfluss der 
Erdrotation indirekt berücksichtigt und stückweise auf nicht notwendig küstennahe Tiefen 
profile anwendbar ist. Eine Theorie mit stationärem Wind über einem breiten Zwei-Schich- 
ten-Kanalmodell mit variabler Tiefe der zentralen Ostsee und unter Berücksichtigung der 
Erdrotation (Krauss, 2001) zeigt eine inhomogene Verteilung der windbedingten Strömung 
in der oberen Schicht, mit Randströmen in Windrichtung. Neben dem auch in den barotro- 
pen Theorien gefundenen Rückstrom ist hier in der tiefen Schicht auch eine horizontale 
Zirkulation in abgeschlossenen Becken möglich.
	        
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