Verkleinerung von marinen Wellenbrechern

Wenn der Bau von maßstabsgetreuen Modellen zu teuer und zeitaufwändig ist, sind kleinere Nachbildungen für Labortests oft die bessere Lösung. Genau darauf hat man sich im Rahmen des DELOS-Projektes zur Untersuchung mariner Wellenbrecher konzentriert.

Drei Universitäten haben zur Erweiterung der Kenntnisse über den Aufbau von Wellenbrechern zusammengearbeitet. Im Rahmen des DELOS-Projekts haben sich die Aalborg Universität in Dänemark (AAU), die Universität von Kantabrien (UCA) und die Polytechnische Universität von Katalonien in Spanien (UPC) zusammengeschlossen.

Das Projekt richtete sich auf die Verbesserung der Konstruktion von Unterwasserstrukturen (Low Crested Structures = LCS). LCS schützen die Küstengebiete vor den zerstörerischen Kräften des Meeres. In das DELOS-Projekt flossen vielfältige Ansätze ein, von der Zusammentragung von Daten existierender LCS-Standorte bis hin zu Modelluntersuchungen am Computer. Jedoch sind diese beiden Methoden nur begrenzt einsetzbar. So war es beispielsweise aufgrund finanzieller und zeitlicher Einschränkungen nicht möglich, alle LCS-Konstruktionen vollständig im Feld einzubinden.

Deshalb spielten das Wellenbecken und die Wasserlabors der AAU, UCA und UPC eine entscheidende Rolle. Kleinere LCS wurden gebaut und in diesen Hightechlabors Wellenaktivitäten ausgesetzt. Die Untersuchungen waren weitaus umfangreicher als frühere Versuche. Insgesamt wurden 325 dreidimensionale und 174 zweidimensionale Experimente durchgeführt. Viele physikalische Phänomene wurden während des DELIOS-Projektes erstmalig untersucht.

Das Verhältnis der Experimente variierte je nach Testanforderung zwischen 1:4 und 1:20. Es wurden drei Kategorien von Tests bestimmt, die sich auf Stabilität, Hydrodynamik und Wellenübertragung richten.

Zur Beurteilung der LCS-Stabilität wurden die LCS-Dimensionen und Wellenparameter wie z.B. Höhe und Frequenz verändert. Der Einfluss der LCS-Ausrichtung auf das Durchfluten, Überlaufen und das Umfließen der LCS wurde untersucht. Ein besonderer Schwerpunkt lag auf dem Verständnis der Auswirkungen der Wellenschräglage, d.h. des Winkels, mit dem die Wellen auf die LCS treffen. Außerdem erhielt man Einblicke in die Art und Weise, wie die Welle von der LCS abprallt, sowie in die Auswirkungen, die dieser Vorgang hat.

Auf Grundlage der Analyse dieser Ergebnisse wurden bestimmte Empfehlungen für die Konstruktion von LCS erstellt. Die Empfehlungen sollen zu einem vernünftigeren Einsatz und einer längeren Lebensdauer der LCS führen und zu einem besseren Küstenschutz beitragen. Gleichzeitig soll das anfällige Gleichgewicht der Meereslebewesen um die Kammstrukturen herum bewahrt werden. Die Ergebnisse können auch für die Kalibrierung und Verbesserung von numerischen Modellen verwendet werden.

Kontakt:

Morten Kramer
Aalborg University
Hydraulics and Costal Engineering Laboratory
Sohngaardsholmsvej 57
9000 Aalborg, Dänemark
Tel: +45-96357230
Fax: +45-98142555
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