Küstenschutz: Innovationen alleine reichen nicht Projekt METAscales erforscht nachhaltige Konzepte für sichere Küsten

Der Welttag der Meere der Vereinten Nationen am 8. Juni macht auf die Bedeutung der Ozeane für das globale Ökosystem aufmerksam. In diesem Zusammenhang rückt auch der Küstenschutz in den Fokus, insbesondere vor dem Hintergrund des Klimawandels und des damit verbundenen Meeresspiegelanstiegs. Wie sich etwa Küstengemeinden langfristig gegen Naturgefahren und Extremereignisse wappnen können, ist Thema eines Forschungsprojekts der Technischen Universität Braunschweig. Bei „METAscales“ sollen nicht nur technische, sondern auch sozioökonomische Aspekte in die Küstenplanung, den Küstenschutz und das Risikomanagement integriert werden. Einbezogen werden dafür Wissenschaftler*innen aus verschiedenen Forschungsbereichen, Akteur*innen aus Küstengemeinden und Behörden in partizipativen Reallaboren.

Der Anstieg des Meeresspiegels erhöht das Katastrophenrisiko an Küsten und stellt Küstengemeinden vor bisher unbekannte Herausforderungen. Um auch in Zukunft sicher an der Küste leben zu können, bedarf es nicht nur neuer Lösungen, sondern auch eines neuen Verständnisses im Umgang mit maritimen Gefahren. Denn: Innovationskraft allein reicht nicht, die Lösungen müssen auch gesellschaftlich akzeptiert werden und zudem in einer robusten Anpassungsstrategie verankert sein. Hier setzt „METAscales“ an und bringt verschiedene Disziplinen und Akteur*innen zusammen, um nachhaltige und flexible Wege in der Anpassung an den Meeresspiegelanstieg zu entwickeln. So sind an dem Projekt Wissenschaftler*innen aus den Bereichen Küsteningenieurwesen, Hydrologie, Klimamodellierung, Ozeanographie, Fernerkundung, Stadt- und Raumplanung und Sozialwissenschaften beteiligt.

Anpassungsstrategien für Häfen

Eine entscheidende Rolle bei der Erarbeitung neuer Anpassungsstrategien für Küsteninfrastrukturen und Häfen spielt die Junior Research Group „Future Urban Coastlines“ der TU Braunschweig. „Ziel ist es, Schwachstellen zu identifizieren und robuste, flexible Anpassungsstrategien zu entwickeln, die sowohl technische als auch organisatorisch-strategische Lösungen umfassen“, sagt der Leiter der Gruppe, Dr. Gabriel David. Von zentraler Bedeutung ist dabei auch die enge Zusammenarbeit mit der Hafengesellschaft bremenports, da sich die Junior Research Group dezidiert mit der kritischen Infrastruktur und ihrer Funktion unter dem steigenden Meeresspiegel beschäftigt.

Überflutungsrisiken besser einschätzen

Einen weiteren wichtigen Baustein des Projekts bildet die Arbeit der Abteilung Hydrologie und Flussgebietsmanagement des Leichtweiß-Instituts für Wasserbau der TU Braunschweig. Sie beschäftigt sich mit der Erforschung von Überflutungsrisiken in küstennahen Niederungsgebieten. „Unser Fokus liegt auf der Analyse von Überflutungen, die durch eine Kombination von Faktoren wie Sturmfluten, Flusshochwasser und Starkregenereignissen verursacht werden“, erklärt der Leiter der Abteilung, Professor Kai Schröter. Die Anwendung statistischer Methoden zur Abschätzung der Eintrittswahrscheinlichkeiten solcher Extremereignisse und der Aufbau einer Risikomodellkette ermöglichen es, das Risiko realistisch zu quantifizieren und effektive Anpassungsstrategien zu entwickeln. Diese Arbeiten sind entscheidend für die Stärkung der Resilienz betroffener Gebiete.

Neue Küstenschutzkonzepte, um flexibel auf Extremereignisse zu reagieren

Die Abteilung Hydromechanik, Küsteningenieurwesen und Seebau des Leichtweiß-Instituts für Wasserbau (Leitung Professor Nils Goseberg) konzentriert sich innerhalb von „METAscales“ auf die Entwicklung von ökologischen und nachhaltigen Küstenschutzkonzepten. Dazu gehören neue Deichsysteme und Hochwasserschutzanlagen, die flexibel auf Extremereignisse reagieren können. Ein besonderes Augenmerk liegt auf naturbasierten Lösungen wie ökologisch angepassten Wellenbrechern. Diese Konzepte werden – sowohl experimentell als auch mit numerischen Modellen – auf ihre Wirksamkeit und Umweltverträglichkeit hin untersucht.

Reallabore mit der lokalen Bevölkerung

Eine Transformation in der Klimawandelanpassung wollen die Projektpartner durch transdisziplinäre Reallabore erreichen, in denen verschiedene Fachbereiche und die lokale Bevölkerung zusammengebracht werden. Ziel ist es, die Menschen für das Thema zu sensibilisieren und realistische Optionen für eine Strategie zu entwickeln, die sowohl Küstenanpassung als auch Katastrophenvorsorge berücksichtigt. Dies geschieht in Zusammenarbeit mit Interessenvertreter*innen, externen Akteur*innen und kommunalen Vertreter*innen. Damit die Maßnahmen erfolgreich, nachhaltig und in der Praxis umsetzbar sind, werden die Planungen und Entscheidungen eng und auf Augenhöhe mit den Gemeinden abgestimmt. METAscales wird in zwei gemeinsam ausgewählten Reallaboren arbeiten. In diesen Laboren werden die Bedürfnisse einer gefährdeten Gemeinde vor Ort identifiziert, zusammen mit Wissenschaftler*innen und Akteur*innen notwendige Maßnahmen ermittelt und mögliche Handlungsmöglichkeiten diskutiert.

Projektdaten

Das Verbundprojekt METAscales (Marine Extremes Transforming CoAsts- pathways for coastal adaptation across scales) ist Teil der dritten Forschungsmission mareXtreme „Wege zu einem verbesserten Risikomanagement im Bereich mariner Extremereignisse und Naturgefahren“ der Deutschen Allianz Meeresforschung (DAM). Die Mission wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) sowie den Wissenschaftsressorts der norddeutschen Bundesländer (Bremen, Hamburg, Mecklenburg-Vorpommern, Niedersachsen, Schleswig-Holstein) mit insgesamt rund 20 Millionen Euro über drei Jahre (seit 01.01.2024) gefördert. Davon entfallen ca. 5 Millionen Euro an das Projekt METAscales. Neben der TU Braunschweig sind an dem Projekt folgende Partner beteiligt: Bund für Umwelt- und Naturschutz Deutschland, Landesverband Bremen e.V., Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Leibniz Universität Hannover, Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Helmholtz-Zentrum hereon GmbH, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz, Technische Universität Hamburg, Universität Hamburg und Universität Stuttgart.

Weitere Informationen zu mareXtreme:
https://www.allianz-meeresforschung.de/kernbereiche/forschung/marine-extremereignisse-und-naturgefahren