Die Küste, 72 (2007), 65-103 
98 
6. Modellkonzepte im Küstennahfeld 
6.1 Ausbreitung und Modifikation im Küstenbereich 
und in Ästuaren 
Die Ausbreitung von Tsunami im Küstenbereich war Gegenstand verschiedener Mo 
delltests. Pedersen (2004) findet, dass Dispersion für diesen Testfall wichtig ist, die Berück 
sichtigung von Nichtlinearität dagegen weniger. Entscheidend in numerischen Simulationen 
ist die Gitterauflösung. Chubarov et al. (2003) erzielten bei der Reproduktion des Anstiegs 
des Wasserstands im Wellenschatten einer Insel auch mit einem hydrostatischen Modell gute 
Ergebnisse, allerdings bei einem Gitterabstand von 50 m. Außerdem zeigten Vergleichsrech 
nungen (Pedersen, 2004), dass hydrostatische Modelle zwar den Wasserstand angemessen 
simulieren, die Geschwindigkeit der Wasserteilchen aber unterschätzen. 
Der Tsunami vom Dezember 2004 hat für den Indischen Ozean im Bereich der Model 
lierung von küstennahen Prozessen auch in Deutschland zu einer Intensivierung der Ent 
wicklungsarbeiten geführt. Das Zentrum für Marine und Atmosphärische Wissenschaften 
(ZMAW), das Institut für Küstenforschung des GKSS-Forschungszentrums (GKSS) und 
andere deutsche Institutionen haben das Thema aufgegriffen (siehe z.B. Androsov et ah, 
2005). In der GKSS wird im Rahmen eines Projektes des BMBF das Modell MIKE21 BW 
verwendet, ein Modell auf Grundlage der Boussinesq Gleichungen (GÜNTHER et ah, 2005). 
Von diesen Untersuchungen könnten auch Simulationen im deutschen Küstenbereich profi 
tieren. Es ist nach Abschnitt 5.3.2 zu erwarten, dass Prozesse an deutschen Küsten zwar 
ähnlich, aber weniger energiereich ablaufen werden als vor Sumatra. 
Die Modellierung von Boren erfordert Lagrangesche Modelle (Kojl, 2007) oder Parame 
trisierungen. Tsunami, die in Ästuare einlaufen, werden sich wie Gezeitenwellen unter dem 
Einfluss von Bodenreibung und Querschnittsverengung ebenfalls verkürzen, erhöhen und 
im vorderen Teil steiler werden. Dies wird von nichtlinearen und auch von hydrostatischen 
Modellen reproduziert. Das BSH Modellsystem enthält allerdings kein Ästuarmodell. 
6.2 Ausbreitung auf Land 
Die Ausbreitung auf Land („run up“) wurde vor dem Tsunami vom Dezember 2004 von 
operationeilen Modellen zur Warnung vor Tsunami nicht berücksichtigt. Seitdem gelang es, 
sowohl in MOST als auch in das japanische Modell Tsunami-N2 (IMAMURA et ah, 2006) die 
Simulation von Überschwemmungen zu integrieren und bereits registrierte Tsunami zu re 
produzieren (Geist et ah, 2006). Ein neuerer Vergleich unterschiedlicher Modelle hinsicht 
lich ihrer Fähigkeit, „run up“ zu simulieren, findet sich in der Arbeit von HORRILLO et ah 
(2006). 
BSH-Modelle simulieren problemlos das Kommen und Gehen des Wassers in den Watt 
gebieten, ihr Trockenfallen und Überfluten. Die Überströmung höher liegenden Landes und 
von Deichen wird jedoch nicht reproduziert. 
Schließlich ist bei einer tatsächlichen Überschwemmung durch einen Tsunami in nord 
deutschen Marschlanden zu bedenken, dass Gras einem als Bore auflaufenden Tsunami we 
nig Energie entzieht und dass ein Tsunami sich in kleinen Kanälen wegen der größeren Tiefe 
schneller ausbreiten würde als auf Land. (Im Normalfall muss jedoch ein Tsunami einen 
Deich überströmen, ehe Marschland überflutet wird, so dass danach wenig an Wellenstruktur 
erhalten bleibt.)