Gebogene Störsteine zur Energiedissipation (Arc-BB-WEnDis)

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Holger Schüttrumpf
• Fachliche Zuordnung: Geotechnik, Wasserbau
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 453313678

Küstenregionen spielen seit jeher eine wichtige Rolle für die Wirtschaft, die Ökologie und das Wohlergehen der Menschen. Allerdings sind sie zunehmend anfällig für Extremereignisse wie Tsunamis und Sturmfluten, die erhebliche Risiken für Menschenleben und Infrastruktur mit sich bringen. Daher ist es neben der Entwicklung fortschrittlicher Frühwarnsysteme und der Einrichtung von Evakuierungswegen von entscheidender Bedeutung, wirksame Küstenschutzmaßnahmen zu entwickeln, um die Auswirkungen von Strömungen aufgrund extremer natürlicher Küstengefahren wie Sturmfluten und Tsunamis in besonders gefährdeten Gebieten zu minimieren oder abzuschwächen. In diesem Zusammenhang scheinen Störsteine (d. h. Rauheitselemente) eine vielversprechende Methode zur Energiedissipation zu sein. Eine Reihe von räumlichen Konfigurationen aus rechteckigen Störsteinen wurde unter verschiedenen Strömungseigenschaften und verschiedenen räumlichen Konfigurationen untersucht. Rechteckige Störsteine wurden hierfür aufgrund ihrer praktischen Vorteile bei der Konstruktion und ihrer weit verbreiteten, bewährten Anwendung in Tosbecken von Hochwasserentlastungsanlagen ausgewählt, was sie zu einer zuverlässigen und relevanten Wahl für die Bewertung der Leistung in der Praxis macht. Diese Untersuchungen haben gezeigt, dass die Störsteine dazu beitragen, die Wellenenergie von Tsunamis unter Extrembedingungen um 30 % bis 70 % zu reduzieren, was mit der Effizienz einer Ufermauer vergleichbar ist. Systematische Untersuchungen unter verschiedenen Überflutungsbedingungen, Abständen zwischen den Blöcken (lateral und longitudinal), Krümmungskonfigurationen für gekrümmte gebogene Störsteinbe und Froude-Zahl-Bedingungen sind jedoch noch nicht vollständig geklärt. Daher möchten wir das Wissen über die Wirksamkeit von gebogenen Störsteinen und die entsprechenden hydrodynamischen Prozesse bei Extremereignissen wie Tsunamis erweitern, um eine aussagekräftige semi-theoretische/empirische Beziehung zwischen der Energie und Impulsdämpfung von Tsunami-Wellen und der Konfiguration von gebogenen Störsteinen zu ermitteln.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Indien
• ausländischer Mitantragsteller: Professor Dr. Venkatachalam Sriram