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Thema : Küstenschutz
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Grundlagen



Letzte Aktualisierung: 25.03.2015

Entwicklung der Küste

Entstehung der Küste

Die Ostseeküste ist von der Gestalt her eine Ausgleichsküste, die seit der letzten Eiszeit als Folge des andauernden Meeresspiegelanstieges in ständiger Entwicklung ist.

Die Ostseeküste hat ihre bewegte Grundstruktur hauptsächlich durch Gletschervorstöße erhalten. In der Entstehungsgeschichte haben die Eiszungen der Gletscher der Weichseleiszeit in einem oder mehreren Vorstößen die Förden geschaffen und schoben Grundmoränen und Endmoränenzüge auf, die bis unter die Wasserlinie der heutigen Ostsee reichen und dort noch in Form von Untiefen und Schwellen erhalten sind.

Der heute von der Ostsee eingenommene Meeresraum lag zu Beginn der Postglazialzeit, nach dem Rückzug der skandinavischen Gletschermassen ab ca. 10.000 v. Chr., überwiegend trocken.

Die Entstehung der Ostsee wird durch eine Transgression, die Litorina-Transgression erklärt, die von der Nordsee her durch die bereits als schmale Rinnen bestehenden Belte einsetzte.

Die heutigen Küstenformen entstanden nach der Eiszeit, als durch den Meeresspiegelanstieg vorspringende Küstenabschnitte abgetragen wurden und hier z.T. über 20 m hohe Steilufer und Kliffs entstanden. Diese Kliffs bestehen größten Teils aus Geschiebemergel mit einem Gemisch aus Kies, Sand und Steinen. Zum Beispiel weicht das Brodtener Ufer seit ca. 6.000 Jahren um rd. 6 km zurück.

Gleichzeitig trat die Überflutung von niedriger gelegen Landesteilen ein. Durch die Wirkung von Seegang und Brandung setzte der Küstenausgleich verstärkt ein. Dabei wird der sandige Teil des von den Steilufern erodierten Materials vom Wasser aufgearbeitet und durch den küstenparallelen Sedimenttransport an der Küste entlang zu den Niederungsgebieten verfrachtet. Dort wurden zunächst Buchten mit Sedimenten aufgefüllt oder durch Nehrungen und Strandwälle von der offenen See getrennt. Nur eine schmale Öffnung für den Abfluss des Binnenwassers ist dann geblieben. Durch den Brandungs- und Windeinfluss bilden sich auf den Nehrungen und Stränden Strandwälle und/oder Dünen, die in der Lage sind, die dahinter liegenden Niederungen bis zu einem gewissen Grad bei leichten bis schweren Sturmfluten zu schützen. Rückstauendes Binnenwasser verursachte oft die Versumpfung und Vermoorung der Niederungen, häufiger einbrechende Sturmfluten zur Entstehung von Salzwiesen.

Die am Küstenausgleich tätigen Kräfte sind seit höchstens 4000 Jahren wirksam. Zuvor ist die Küste aufgrund des schnellen Meeresspiegel- Anstiegs regelrecht „ertrunken“, sodass sich keine Anlandungsbereiche ausbilden konnten.

Bekannte Nehrungen sind z.B. der Graswarder bei Heiligenhafen und der Bottsand bei Kiel. Der heutige Hemmelsdorfer See bei Timmendorfer Strand ist eine ehemalige Förde, die durch vorgelagertes Sediment von der Ostsee abgeriegelt wurde.

Heute beträgt die Länge der Küstenlinie 536 km, 137 km entfallen davon auf die Schlei und 71 km gehören zur Insel Fehmarn. Die Länge der Festlandsküste beträgt 328 km. Die Länge der Steilufer beträgt 122 km, davon auf dem Festland 79 km, auf Fehmarn 18 km und an der Schlei 25 km. Von diesen aus glazialen Lockersedimenten aufgebauten Bereichen befinden sich rd. 80 km im Abbruch. Die restlichen 414 km sind Flachküsten, von denen etwa 102 km im Abbruch lagen. Hinter den Flachküsten liegen etwa 338 km² überflutungsgefährdete Flächen unterhalb von NHN + 3 m.

Morphologische Veränderung

Die Morphologie beschreibt die formbildenden Prozesse an der Erdoberfläche aufgrund der Wechselwirkungen zwischen Abtragungsvorgängen und den angreifenden Kräften.

Grundlegende Informationen zu den morphologischen Daten und deren Auswertung

Zur Beschreibung morphologischer Vorgänge bedarf es umfangreicher Messdaten z.B. in Form von Luftbildern und terrestrischen sowie hydrografischen Vermessungen und einer vermessungstechnischen Infrastruktur.
Mit Hilfe von Messprofilen bzw. flächendeckenden Messdaten kann der Zustand der Küste und des Küstenvorfeldes beschrieben werden. Die Verwendung eines einheitlichen Koordinatenbezugs ist Grundvoraussetzung für digitale Analysen.

Grundlagen der Morphologie an der Schleswig-Holsteinischen Ostseeküste  (PDF, 19 MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Für die Küstenabschnitte der Schleswig-Holsteinischen Ostseeküste wird im Folgenden aus einer Vielzahl von Daten ein Bild über die morphologische Entwicklung gegeben:

Auswertungen zu Veränderung der Uferlinien und Abbruchlinien, zu Strandbreiten und zum Systemvolumen

Die Auswertung der gewonnenen Daten und der Beschreibung ihrer Ergebnisse liefert ein Bild zu den morphologischen Vorgänge in den einzelnen Küstenabschnitten.

Auswertungen der morphologischen Entwicklung in den Küstenabschnitten:

Morphologie im Küstenabschnitt Flensburger Förde (PDF, 10 MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Morphologie im Küstenabschnitt Schleimündung  (PDF, 2MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Morphologie im Abschnitt Eckernförder Bucht  (PDF, 7MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Morphologie im Abschnitt Kieler Förde  (PDF, 4MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Morphologie im Abschnitt Kieler Bucht (PDF, 11 MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Morphologie im Abschnitt Lübecker Bucht (PDF, 11 MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Morphologie im Abschnitt Schlei (PDF, 4MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Morphologie der Insel Fehmarn  (PDF, 6MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Morphologische Soll-Profile

Um Vermessungen entlang identischer Strecken durchführen zu können, werden sogenannte Soll-Profile festgelegt. Sie geben die Lage des Profiles und die Richtung an, die in der Regel senkrecht zur Küstenlinie bzw. Deichlinie verläuft. Werden im Laufe der Zeit mehrere Vermessungen durchgeführt, können der Verlauf und die Veränderung der Geländehöhen anschaulich dargestellt und systematisch ausgewertet werden.

Soll-Lage der Vermessungsprofile in den Küstenabschnitten:

Soll-Profile im Abschnitt 81: Flensburger Förde  (PDF, 3MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Soll-Profile im Abschnitt 82: Schleimündung  (PDF, 2MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Soll-Profile im Abschnitt 83: Eckernförder Bucht  (PDF, 1MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Soll-Profile im Abschnitt 84: Kieler Förde  (PDF, 1MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Soll-Profile im Abschnitt 85: Kieler Bucht  (PDF, 2MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Soll-Profile im Abschnitt 86: Lübecker Bucht  (PDF, 3MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Soll-Profile im Abschnitt 91: Schlei  (PDF, 3MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Soll-Profile im Abschnitt 500: Fehmarn  (PDF, 6MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Profildarstellungen

Aus Vermessungsergebnissen, Luftbildern, Laserscanvermessungen und Seevermessungen lassen sich für die festgelegten Sollprofile Querschnitte durch den Uferbereich ermitteln und darstellen.

Darstellung von Vermessungsergebnissen als Querprofile:

Profile im Abschnitt Flensburger Förde

  • Erscheinungsdatum:15.08.2013
  • Datum der Datenerhebung

    • 15.07.1980 (BSH)
    • 01.01.2000 (Laserscan 2005, ergänzt mit BSH 15.07.2000)
    • 15.07.2000 (BSH) und
    • 15.05.2005 (Laserscan)

Profile im Abschnitt 81: Flensburger Förde  (PDF, 6MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Profile im Abschnitt Schleimündung

  • Erscheinungsdatum:15.08.2013
  • Datum der Datenerhebung

    • 15.07.1980 (BSH),
    • 01.01.2000 (Laserscan 2005, ergänzt mit BSH 15.07.2000)
    • 15.07.2000 (BSH) und
    • 15.05.2005 (Laserscan)

Profile im Abschnitt 82: Schleimündung  (PDF, 4MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Profile im Abschnitt Eckernförder Bucht

  • Erscheinungsdatum:15.08.2013
  • Datum der Datenerhebung

    • 15.07.1980 (BSH),
    • 01.01.2000 (Laserscan 2005, ergänzt mit BSH 15.07.2000)
    • 15.07.2000 (BSH) und
    • 15.05.2005 (Laserscan)

Profile im Abschnitt 83: Eckernförder Bucht  (PDF, 4MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Profile im Abschnitt Kieler Förde

  • Erscheinungsdatum:15.08.2013
  • Datum der Datenerhebung

    • 15.07.1980 (BSH),
    • 01.01.2000 (Laserscan 2005, ergänzt mit BSH 15.07.2000)
    • 15.07.2000 (BSH) und
    • 15.05.2005 (Laserscan)

Datenauswertungen liegen derzeit nicht vor.

Profile im Abschnitt Kieler Bucht

  • Erscheinungsdatum:15.08.2013
  • Datum der Datenerhebung

    • 15.07.1980 (BSH),
    • 01.01.2000 (Laserscan 2005, ergänzt mit BSH 15.07.2000)
    • 15.07.2000 (BSH) und
    • 15.05.2005 (Laserscan)

Profile im Abschnitt 85: Kieler Bucht  (PDF, 7MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Profile im Abschnitt Lübecker Bucht

  • Erscheinungsdatum:15.08.2013
  • Datum der Datenerhebung

    • 15.07.1980 (BSH),
    • 01.01.2000 (Laserscan 2005, ergänzt mit BSH 15.07.2000)
    • 15.07.2000 (BSH) und
    • 15.05.2005 (Laserscan)

Profile im Abschnitt 86: Lübecker Bucht  (PDF, 10MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Profile im Abschnitt Schlei

  • Erscheinungsdatum:15.08.2013
  • Datum der Datenerhebung

    • 15.07.1980 (BSH),
    • 01.01.2000 (Laserscan 2005, ergänzt mit BSH 15.07.2000)
    • 15.07.2000 (BSH) und
    • 15.05.2005 (Laserscan)

Profile im Abschnitt 91: Schlei  (PDF, 4MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Profile im Abschnitt Fehmarn

  • Erscheinungsdatum:15.08.2013
  • Datum der Datenerhebung

    • 15.07.1980 (BSH),
    • 01.01.2000 (Laserscan 2005, ergänzt mit BSH 15.07.2000)
    • 15.07.2000 (BSH) und
    • 15.05.2005 (Laserscan)

Profile im Abschnitt 500: Fehmarn  (PDF, 8MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Hydrologie

Die Hydrologie befasst sich mit der Beschreibung der Wasserstände, der Strömungen und dem Seegang. Zudem muss der Wind als antreibende Kraft bei Sturmfluten berücksichtigt werden. Die Entwicklung des Küstenschutzes ist von hydrologischen Rahmenbedingungen abhängig. Die selten auftretenden Sturmfluten, die ständigen Gezeitenströmungen, die wechselnden Winde und der brandende Seegang stellen die wesentlichen natürlichen Krafteinwirkungen dar.

Wasserstand, Seegang, Strömung und Wind

Wasserstand

Als Grundlage für Maßnahmen im Küstenbereich und für den Hochwasserschutz ist es wichtig, Wasserstände möglicher Hochwasser und Sturmfluten zu kennen. Diese können aus gemessenen Werten ermittelt werden.

Seegang

Die Kenntnis der Seegangsverhältnisse am Planungsort ist maßgebend für die funktionelle und konstruktive Planung von Küstenschutzbauwerken, wie z.B. für die Berechnung des Wellenauflaufs und -überlaufs an Hochwasserschutzanlagen oder die Belastung von Ufersichungen.

Strömung

Die Strömungsverhältnisse in der westlichen Ostsee werden hauptsächlich durch den Wasseraustausch mit der Nordsee bestimmt.

Für die Strömungsverhältnisse an den Küsten sind vorwiegend die Windverhältnisse und die daraus resultierenden Brandungslängsströmungen ausschlaggebend.

Wind

Sturmhochwasserstände an der Ostseeküste werden im Wesentlichen durch Starkwinde aus nördlicher bis östlicher Richtung erzeugt, wobei die Nordost-Richtung die größten Windwirklängen aufweist.

Informationen zu Wasserstand, Seegang, Strömung und Wind, deren Daten und Auswertung:

Hydrologie Ostseeküste  (PDF, 5MB, Datei ist nicht barrierefrei)

Referenzwasserstände

Für Sicherheitsüberprüfungen und die Bemessung von Küstenschutzbauwerken werden Wasserstandswerte mit 20-, 50-, 100- und 200-jährlichem Wiederkehrintervall für Orte entlang der gesamten Ostseeküste ermittelt und in Karten dargestellt. Alle 10 Jahre werden die Referenzwasserstände aufgrund des Meeresspiegelanstiegs neu ermittelt. Die zurzeit aktuellen Referenzwasserstände beziehen sich auf das Jahr 2030.

Die Referenzwasserstände sind in der Tabelle aufgeführt:

Referenzwasserstände Ostseeküste (xls, 23KB, Datei ist nicht barrierefrei)

In den Karten sind die Referenzwasserstände der Hochwasserereignissen mit einem 20-, 50-, 100- und 200-jährlichem Wiederkehrintervall dargestellt:

Karte mit farbigen Linien und Höhe der Referenzwassrstände entlang der Ostseeküste
Referenzwasserstände 20-jährliches Hochwasserereignis
Karte mit farbigen Linien und Höhe der Referenzwassrstände entlang der Ostseeküste
Referenzwasserstände 50-jährliches Hochwasserereignis
Karte mit farbigen Linien und Höhe der Referenzwassrstände entlang der Ostseeküste
Referenzwasserstände 100-jährliches Hochwasserereignis
Karte mit farbigen Linien und Höhe der Referenzwassrstände entlang der Ostseeküste
Referenzwasserstände 200-jährliches Hochwasserereignis

Die alten Referenzwasserstände sind in dem folgenden Dokument zu finden. Dort ist auch beschrieben, wie die Referenzwasserstände ermittelt wurden.

Referenzwasserstände Ostseeküste  (PDF, 14 MB, Datei ist nicht barrierefrei)


Ermittlung der hydrologischen Parameter für die Sicherheitsüberprüfung der Regionaldeiche

Regionaldeiche sind Deiche mit eingeschränkter Schutzwirkung. Davon gibt es an der Ostseeküste knapp 50 Stück. Um die Schutzwirkung berechnen zu können wird der Sturmflutwasserstand mit dem zugehörigen Seegang benötigt, den der problemlos kehren kann.

Die Höchstwerte von Wasserstand und Wellenhöhe treten an der Ostküste i.d.R. nicht gleichzeitig auf. Die Vorgehensweise, mit den jeweils maximal möglichen Werten die Versagenswahrscheinlichkeit zu bestimmen, führt hier zu unrealistischen Ergebnissen. Daher werden an der Ostküste für unterschiedliche Wasserstände die dazugehörigen realistischen Seegangsparameter benötigt.Eine Möglichkeit zur Bestimmung solcher Werte bieten Verfahren zur Berechnung von kombinierten Eintrittswahrscheinlichkeiten von Wasserstand und Seegang, die so genannten Copula-Modelle. Hierbei werden gemeinsame Eintrittswahrscheinlichkeiten für Wasser-stände und Wellenhöhen ermittelt und zu unterschiedlichen Wiederkehrintervallen (Jährlichkeiten) abgeleitet.Ein entsprechendes Verfahren, das an der Universität Rostock entwickelt wurde, kam für die Regionaldeiche zum Einsatz. Die Verteilungsfunktion für die Wasserstände beruhte hier auf der neu parametrisierten Kappa-Funktion (IAWG 2020). Die Verteilungsfunktionen für die Wellenhöhen ergaben sich für die zu untersuchenden Deichabschnitte aus den Ergebnissen durchgeführter Seegangsmodellierungen. Für die Ermittlung der Hauptanlaufrichtung der Wellen wurde das Verfahren der richtungsabhängigen Extremwertverteilung für die maximale Wellenhöhe mit einem definierten Wiederkehrintervall angewendet. Die kombinierten Eintrittswahrscheinlichkeiten und zugehörigen Jährlichkeiten wurden dann mit Hilfe einer ausgewählten Copula-Funktion ermittelt.

Die kombinierten Eintrittswahrscheinlichkeiten werden für einen sog. Statistikpunkt, der im Untersuchungsgebiet bei einer Wassertiefe von rd. 10 m liegt, berechnet. Damit wird gewährleistet, dass an diesem Punkt Seegangsinformationen vom Ostseemodell mit einer Rasterweite von rd.  1000 m vorliegen.

Die Ergebnisse am Beispiel des Abschnitts Regionaldeich Fehmarnsund (533.01) zeigt die Tabelle unten. Zu sehen sind die kombinierten Eintrittswahrscheinlichkeiten (Jährlichkeiten) bei Wind aus 180° in Abhängigkeit der Wasserstände und Wellenparameter. Die Wasserstände zwischen 50 und 250 cm NHN sowie die Wellenhöhen (Hm0) von 1,0 – 4,0 m mit den dazugehörigen Wellenperioden (T-10) werden dabei in 10 cm –Schritten aufgelöst.

Matrix mit den Jährlichkeiten in Abhängigkeit von Wasserstand und Wellenhöhe
Kombinierte Eintrittswahrscheinlichkeiten in Abhängigkeit von Wasserstand und Wellenhöhem am Statistikpunkt für den Regionaldeich Fehmarnsund bei Wind aus 180°

Die Seegangstransformation an den Deichfuß für die Berechnung des Wellenüberlaufs erfolgte mit einem örtlichen hochaufgelösten Seegangsmodell. Als Ergebnis wurden Matrizen für die Abminderung der Wellenhöhen und Wellenperioden sowie Informationen für den schrägen Wellenanlauf für jedes zu untersuchende Deichprofil ausgegeben:

Matrix mit den Abminderungsfaktoren in Abhängigkeit von Wasserstand und Wellenhöhe
Abminderungsfaktoren für dieder relativen Wellenhöhen für Jährlichkeiten zwischen 5 und 300 für Station 72+900 am Regionaldeich Fehmarnsund bei Wind aus 180°

Für die Sicherheitsüberprüfung der Regionaldeiche wurden diese Ergebnisse verwendet. Das Vorgehen der Sicherheitsüberprüfung ist im Fachplan Ostseeküste im Kapitel 3.4.2 Bisheriger Küstenschutz, Hochwasserschutz, Sicherheitsüberprüfung der Regionaldeiche beschrieben. Hier geht es zu dem Kapitel.

Naturschutz

Die Belange des Naturschutzes sind bei der Planung und Instandhaltung von Küstenschutzanlagen zu berücksichtigen.

Naturschutzgebiete (NSG)

Naturschutzgebiete (NSG) dienen der Erhaltung, Entwicklung oder Wiederherstellung von Lebensräumen oder Lebensgemeinschaften bestimmter wild lebender Tier- und Pflanzenarten.

Landschaftsschutzgebiete (LSG)

Landschaftsschutzgebiete (LSG) dienen insbesondere dem Schutz von Vielfalt, Eigenart und Schönheit der Landschaft

Gesetzlich geschützte Biotope

In Bundes- und Landesnaturschutzgesetz werden verschiedene Lebensräume (Biotope) unter gesetzlichen Schutz gestellt. Handlungen, die zu einer Zerstörung oder sonstigen erheblichen Beeinträchtigungen des Zustandes der gesetzlich geschützten Biotope führen können, sind verboten.

NATURA 2000-Gebiete

Für bestimmte Arten und Lebensräume sehen Vogelschutz- und FFH-(Fauna-Flora-Habitat-) Richtlinie der EU die Einrichtung von Schutzgebieten vor. Gemeinsam bilden diese das zusammenhängende ökologische Netz NATURA 2000. Sie dienen dem Erhalt der biologischen Vielfalt in der Europäischen Union.

Baltic Sea Protected Areas (HELCOM-Gebiete)

Auf der Grundlage der Helsinki-Konvention wurde ein System von Küsten- und Meeresschutzgebieten in der Ostsee eingerichtet. Ziel ist es, die von der Ostsee beeinflussten Küstenökosysteme und natürlichen Lebensräume sowie die biologische Vielfalt zu erhalten und ökologische Abläufe zu schützen.

Weitere Schutzgebietskategorien

Weitere Kategorien von Schutzgebieten werden im Naturschutz verwendet. Dies sind z. B. Nationalparke, Biospärenreservate und Ramsar-Gebiete. Entsprechende Schutzgebiete bestehen an der Ostseeküste jedoch nicht.

Schutzgebiete in den Küstenabschnitten

Dieses Kapitel enthält Beschreibungen und Aufzählungen der Schutzgebiete in den einzelnen Küstenabschnitten.

Das Fachkapitel zu Natur- und Landschaftsschutz kann hier heruntergeladen werden:

Natur- und Landschaftsschutz  (PDF, 71MB, Datei ist nicht barrierefrei)


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