Hochwasser an Nord- und Ostsee: Geschichte und Maßnahmen zum Schutz

Inhaltsverzeichnis:

A. Einleitung und Abgrenzung

B. Sturmflut
I. Einflüsse und Entstehen von Sturmfluten
1. Hydrologische Einflüsse
2. Morphologische Einflüsse
3. Meteorologische Einflüsse
4. Zusammenwirken der Faktoren
II. Einteilung und Auftreten von Sturmfluten
III. Historische Sturmfluten

C. Hamburger – Sturmflut 1962

D. Küstenschutz
I. Schutzmaßnahmen in Hamburg nach 1962
II. Hamburger Hochwasserschutz heute
III. Niederlande – Der Deltaplan

E. Schlußbetrachtung

F. Literaturverzeichnis

G. Internetquellen

Abbildungsverzeichnis:

Abbildung 1: Konstellation Sonne, Erde, Mond (Press 1995, S. 14)

Abbildung 2: Tidekurvenschema (Petersen 1995, S. 377)

Abbildung 3: Nordsee mit Sturmtiefzugbahnen (Microsoft Encarta 2003)

Abbildung 4: Hauptzugbahnen der Zyklonen über der Ostsee (Kramer 1992, S.509)

Abbildung 5: Wetterlage am 16.2.62 (NDR-Online, Internet)

Abbildung 6: Flutkurvenverlauf normal, 1962 und 1976 (NDR Online, Internet)

Abbildung 7: Links: Überschwemmtes Hafengebiet bei den Landungsbrücken, rechts: HWS-Wand an den Landungsbrücken Hamburger Hafen (Freie und Hansestadt Hamburg, Internet)

Abbildung 8: Querschnitte von Seedeichen mit Sandkern (Kramer 1992, S. 98)

Abbildung 9: Bauprogramm des Hamburger Hochwasserschutzes (Freie und Hansestadt Hamburg, Internet)

Abbildung 10: Osterscheldewehr (G.O. – Wissen Online, Internet)

Abbildung 11: Maesland-Sperrwerk (Universität Karlsruhe, Internet)

A. Einleitung und Abgrenzung

Die vergangenen Jahre haben gezeigt, dass Hochwässer Naturereignisse sind mit denen auch wir in Europa leben müssen. Die letzten Hochwässer waren allerdings ausschließlich auf die Flüsse Mitteleuropas begrenzt. Dennoch gibt es auch Hochwässer an den Küsten.

Im Wörtherbuch „Allgemeine Geographie“ ist Hochwasser wie folgt definiert: „1. im Meer der Hochstand des Wassers bei Flut (…), - 2. allgemein bei Flüssen der Hochstand der Wasserführung, der im Extremfall zu Überschwemmungen führt (…)“. (Leser 2001, S. 324)

Nach dieser Definition ist also Hochwasser an den Küsten eine tägliche Erscheinung und nichts Gefährliches, an den Flüssen hingegen schon ein Ausnahmefall.

In dieser Arbeit mit dem Titel „Hochwasser an Nord- und Ostsee“ sollen nun Ausnahmefälle des Hochwassers an den Küsten besprochen, und Maßnahmen zum Schutz der Küsten vorgestellt werden. Zunächst soll der Begriff Sturmflut geklärt, ihre Ursache erläutert, sowie die Unterschiede zwischen Nord- und Ostseesturmfluten aufgezeigt werden. Anschließend möchte ich auf historische Sturmfluten an Nord- und Ostsee, und speziell auf die Sturmflut in Hamburg 1962 eingehen. Danach werden noch einige Maßnahmen zum Schutz vor Sturmfluten an den Nordseeküsten Deutschlands und den Niederlanden erläutert. Als Abschluss werde ich ein kurzes Fazit über die Sturmfluten allgemein und die Entwicklung des Küstenschutzes ziehen.

B. Sturmflut

Als Sturmfluten werden an den Küsten diejenigen Hochwässer bezeichnet, welche mehr als einen Meter über den mittleren Tidehochwasserstand (MThw) steigen. Diese Ausnahmefälle des Hochwassers an den Küsten (hier Nord- und Ostsee) werden durch verschiedene Faktoren beeinflusst. Die wichtigsten Einflüsse sind meteorologischer, morphologischer und hydrologischer Art.

I. Einflüsse und Entstehen von Sturmfluten

1. Hydrologische Einflüsse

Die hydrologischen Einflüsse lassen sich wiederum in verschiedene Punkte unterteilen.

Der erste Punkt ist hierbei zunächst der Gezeiteneinfluss. Dieser wird durch den wechselseitigen Einfluss von Sonne, Mond und Erde hervorgerufen und erzeugt dadurch die sogenannte Tide. Die Abbildung 1 zeigt hierbei die verschiedenen Konstellationen der Planeten. Bei Neumond und Vollmond addieren sich die Gezeiten von Sonne und Mond und es ergibt sich eine besonders hohe Flut, die sogenannte Springflut. Im ersten und letzten Viertel des Mondes wirken die beiden Gezeiten von Sonne und Mond entgegengesetzt, da sie im rechten Winkel zueinander stehen und es ergibt sich eine besonders niedrige Flut, die Nippflut oder Nipptide. Die Tidedauer an der Nordsee beträgt im Mittel von 12 h und 25 min. Die Amplitude ist an den Küsten größer als im offenen Meer.

Als Folge der unterschiedlichen Höhen von Flut und Ebbe wird ein arithmetisches Mittel aus dem Tidehochwasser und Tideniedrigwasser gebildet, das sogenannte mittlere Tidehochwasser bzw. Niedrigwasser. Diese beiden Werte werden für ein Jahr, fünf oder zehn Jahre gebildet. Die Aufzeichnung des Pegels und somit Grundlage für die Berechnungen erfolgt mit Schreibpegeln und wird dabei auf Normalnull (NN) oder Pegelnull (PN=NN-500cm) bezogen. Für die Sturmflut ist die Höhe der Tide entscheidend, da diese die Sturmflut abmindern oder verstärken kann.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Konstellation Sonne, Erde, Mond (Press 1995, S. 14)

Abbildung 2: Tidekurvenschema (Petersen 1995, S. 377)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Zwei weitere hydrologische Faktoren sind die Wasserführung der Tideflüsse und Eisdecken bzw. Eisschollen auf dem Meer oder in den Tideflüssen, welche die Pegelstände an den Küsten beeinflussen können. Den letzten hydrologischen Faktor bilden die sogenannten Fernwellen aus dem Atlantik. Dies sind Wellen, die durch meteorologische oder tektonische Phänomene verursacht werden und in die Randmeere einlaufen können.

2. Morphologische Einflüsse

Auch das Relief hat Einfluss auf Sturmfluten. So beeinflussen Fjorde oder ein langer enger Flussschlauch die Höhe des Wellenauflaufs. Verstärkt oder abgeschwächt wird die Wirkung noch durch die Windrichtung, je nachdem, ob sie senkrecht oder quer zur Küste ist. Eine glatte Küste oder eine Küste mit vorgelagerten Inseln, Halligen oder Watten beeinflusst den Wellenauflauf ebenfalls, genauso wie eine Flachküste oder felsige Steilküste. Den bedeutendsten Einfluss haben hierbei jedoch trichterförmige oder sich nach innen erweiternde Buchten, sowie die Frage, ob es Entlastungen durch mögliche Überflutungsgebiete und Abdämmungen der Nebenflüsse gibt.

3. Meteorologische Einflüsse

Der meteorologische Einfluss stellt den Haupteinfluss dar, welcher zu Ausnahme-Hochwässern an den Küsten führt. Dabei ist vor allem der Einfluss von Sturmwetterlagen und somit des Windes infolge von Tiefdruckgebieten ausschlaggebend. Sturmwetterlagen entstehen bei großen Luftdruckunterschieden zwischen dem Island-Tief und Südwest-Europa. Dadurch wandern Tiefdruckgebiete mit Zugrichtung W-NW in Richtung Skandinavien. Auf diesem Weg kann sich ein Tiefdruckgebiet zu einem Sturmtief entwickeln.

Die Stürme werden hierbei folgendermaßen klassifiziert:

- Sturm bei Windstärke 9 Beauford = Windgeschwindigkeit 75-88 km/h
- Schwerer Sturm bei Windstärke 10 Beauford = Windgeschwindigkeit 89-102 km/h
- Orkan bei Windstärke 12 Beauford = Windgeschwindigkeit > 118 km/h

Allerdings ist zu beachten, dass nicht jedes Sturmtief eine Sturmflut verursacht.

Die Wirkung eines Sturmtiefs stellt sich wie folgt dar: Der Wind drückt das Wasser durch auflandige Winde gegen die Küsten. Dadurch ergibt sich örtlich ein so genannter Windstau und es entstehen auch kurzperiodische Oberflächenwellen. Die Folge ist, dass das Wasser nicht mehr abfließen kann und teilweise auch die Ebbe ausbleibt, was zu hohen Wasserständen und Überflutungen führen kann. Entscheidend hierbei ist die Dauer, (Zug-)Richtung und Stärke des Sturmtiefs bzw. der Winde. An den deutschen Küsten, der Nordsee und Ostsee, gibt es unterschiedliche Hauptzugbahnen der Sturmtiefs, welche Sturmfluten verursachen.

An der Nordsee gibt es drei Hauptzugbahnen der Sturmtiefs: Den Jütlandtyp, Skandinavientyp und den Skagerraktyp (Abbildung 3).

Beim Jütlandtyp (rot) ziehen die Tiefdruckgebiete von Mittelengland her und überqueren den 8. Längengrad in 55-57° n.Br. Dann ziehen sie weiter nach Südschweden, NO oder Osten. Die Tiefdruckgebiete ziehen im Allgemeinen sehr schnell hinweg und verursachen recht kurze, aber starke Sturmfluten. Der Wind weht dabei zunächst aus SW, dreht dann auf West bis Nordwest. Beispiele für diesen Typ sind die Sturmfluten von 1967 sowie 3. Januar 1976.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Nordsee mit Sturmtiefzugbahnen (Microsoft Encarta 2003)

Beim Skagerraktyp (gelb) quert das Tief den 8. Längengrad zwischen dem 57. - 60. Breitengrad. Die Zugrichtung ist dabei meist von WNW nach OSO. Es ist aber auch eine W-O oder NW-SO Zugbahn möglich. Die Windrichtung ist Nordwest. Das Gefährliche ist die Tatsache, dass sich die Windrichtung mit dem Einlaufen der Gezeitenwelle aus dem Atlantik addiert und somit die meisten schweren und sehr schweren Sturmfluten verursacht. Dieser Typ kommt auch am häufigsten vor und verursacht länger andauernde und starke Sturmfluten. Außerdem haben vorhergehende westliche Winde den Wasserstand zumeist schon erhöht. Ein Beispiel für diesen Typ ist das frühe Stadium der Hollandsturmflut 1953.

Der Skandinavientyp (blau) kommt am seltensten vor. Allerdings besteht die Gefahr, dass sich diese Stürme festsetzen und somit lange andauern. Sie sind aber nicht ganz so stark wie beim Jütlandtyp. Die Sturmtiefs ziehen meist aus Nordwesten von Island heran und überqueren den 8. Längengrad in 60-65° n.Br. Der Wind weht dabei aus West bis Nordwest. Beispiele für diesen Typ sind die Sturmfluten vom 20.-22. Januar 1976 und die Hamburgsturmflut 1962, welche später noch ausgeführt wird.

An der Ostsee gibt es ebenfalls drei Hauptzugbahnen der Sturmtiefs (Abbildung 4):

Beim ersten Typ (rot) zieht das Tief von Nord bis Nordwest über Nordskandinavien kommend durch die westliche bis südliche Ostsee. Dabei ergeben sich zunächst West bis Südwest Winde, die dann nach Durchzug des Tiefs auf Nordost bis Ost drehen und somit eine Sturmflut an den deutschen Ostseeküsten verursachen können. Diese Zugbahn kommt am häufigsten vor.

Der zweite Typ (gelb) kommt schon seltener vor und entspricht einer Vb-Wetterlage. Dabei kommt das Tief aus Südost bis Südsüdost und bringt dann Nordost bis Nord Sturm.

Äußerst selten kommt der dritte Typ (grün) vor. Dabei wird ein Tief über Nordskandinavien nach Osten verlagert und es ergibt sich ein Sturm aus Nordöstlicher Richtung auf der Rückseite des Tiefdruckgebietes.

Insgesamt kann sich an der Ostsee ein Windstau von mehr als 3 m über Mittelwasser ergeben.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Hauptzugbahnen der Zyklonen über der Ostsee (Kramer 1992, S.509)

Der Aufbau einer Sturmflut an der Ostsee lässt sich dabei in drei Phasen gliedern. Zuerst kommt die so genannte „Füllungsphase“, wobei Westwinde das Wasser nach Osten treiben.

Die zweite Phase ist die „Rückschwapp- und Auflaufphase“. Dabei dreht der Wind auf NO, verstärkt sich und das Ostseewasser schwappt zurück.

Die dritte Phase ist die „Beschleunigungsphase“. Hier steigert sich der Nordostwind und der Wasserstand in der westlichen Ostsee steigt rapide an. In dieser Phase wird dann auch der höchste Wasserstand erreicht.

4. Zusammenwirken der Faktoren

Sturmfluten werden durch ein Zusammenspiel aller genannten Faktoren bestimmt, also von morphologischen, hydrologischen und meteorologischen. Ebenso haben diese Einflusse auf die Folgen und somit die Schäden. Dabei ergeben sich jedoch Unterschiede zwischen Nord- und Ostsee.

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