Riesenwellen im Labor So werden Deiche geprüft

Küstenschutz wird wegen des ansteigenden Meeresspiegels und zunehmenden Unwettern immer wichtiger. Das hat auch jüngst der Wirbelsturm Irma gezeigt, durch den viele Küstenbereiche überflutet wurden. Im niederländischen Forschungsinstitut Deltares werden mit einer gewaltigen Wellenmaschine Deiche auf ihre Standhaftigkeit überprüft und neue Deichformen getestet.

Die Mega-Wellenmaschine aus Delft produziert bis zu viereinhalb Meter hohe Wellenbrecher - das ist Weltrekord. Im Labor. Im niederländischen Forschungsinstitut Deltares wird damit getestet, wie Deiche aussehen müssen, damit sie halten und wann alte Deiche brechen. Denn 15 Kilometer nordwestlich von hier krachen an der Nordsee echte Meereswellen gegen echte Deiche. Die irgendwann überflutet werden können oder einfach rissig werden.

Gegen immer neue Mauern

Der Wellenkanal führt erst über eine grüne Wiese draußen auf dem Institutsgelände, dann auf dem letzten Stück in eine Werkshalle aus Beton. Hier prallen die Wellen gegen immer neue Mauern. Die jetzige steht nicht senkrecht, sondern schräg in einem sanften Winkel von etwa 140 Grad – wie ein weit nach hinten gestellter Autositz.

Video: Der Delta Flume Wellengenerator (Quelle: Deltares)

Sie ist ein genauer Nachbau eines alten Deichs, der bisher nahe Alkmaar dem Meer trotzt. Die Niederlande liegen zur Hälfte unterhalb des Meeresspiegels: Deshalb müssen auch die alten Deiche halten, damit das Land nicht überflutet wird. Mark Klein Breteler, der "Experte für Küstenstrukturen und vertikale Seemauern" und seine Mitarbeiter beim niederländischen Forschungsinstitut "Deltares untersuchen, was den Deichen zusetzt.

Dabei kommt die Mega-Wellenmaschine " Delta Flume" zum Einsatz. Denn wenn die Wellen auf einer Deichmauer aufschlagen, lösen sie dabei komplizierte Prozesse aus: Zum Beispiel entstehen Luftblasen, die zunächst im Wasser eingeschlossen bleiben. Je nach Wellengröße wirken höchst unterschiedliche Gemische aus Wasser und Luftblasen auf die Deichmauer ein.

Grob und sanft auf Zeit

Die Analyse zeigt, dass das Gemisch der großen Wellen den Steinen zwar sanfter, aber auch über eine längere Zeitspanne zusetzt. Bei kleinen Wellen ist es umgekehrt: Wasser und Luftblasen wirken gröber auf den Stein, aber dafür kürzer.

Kader Attia: Rochers Carrés, 2015. Three lightboxes, 130 x 160 x 18 cm (Foto: Deichtorhallen Hamburg / Copyright: VG Bild Kunst, Bonn -)
In der Nordsee dauern die Stürme nicht so lange, und die Wellenlängen variieren nicht so stark Deichtorhallen Hamburg / Copyright: VG Bild Kunst, Bonn -

2015 wurde der "Delta-Flume" eingeweiht. Er kostete rund 26 Millionen Euro und läuft nun auch für Regierungen, Behörden, Institutionen wie die Europäische Union sowie Unternehmen aus aller Welt. Am Computer kann Breteler programmieren, welche Wellentypen er haben möchte. Für den niederländischen Deich-Nachbau produziert er heute Nordsee-Wellen.

In der Nordsee dauern die Stürme nicht so lange, und die Wellenlängen variieren nicht so stark. Wenn man sich dagegen die Javasee anschaut, oder auch die portugiesische Westküste, wo der Atlantische Ozean ankommt: Da gibt es Wellen mit allerlei großen und kleinen Längen, die sich zudem gegenseitig überlagern und überholen.

Brechen und stoppen

Um dem Ansteigen des Meeresspiegels und den zunehmenden Unwettern zu trotzen, werden im Delta Flume auch neue Deichtypen getestet: Vor und auf den Mauern sollen Pflanzen den Aufschlag der Wellen dämpfen. Beim "Doppel-Deich-Modell" bricht der erste die Wellen und der zweite stoppt das Wasser.

Hohe Wellen rollen wegen des starken Windes am 25.08.2017 in Corpus Christi im US-Bundesstaat Texas (USA) in Richtung Strand (Foto: picture-alliance / dpa, picture-alliance / dpa -)
In anderen Ozeanen gibt es Wellen mit allerlei großen und kleinen Längen, die sich zudem gegenseitig überlagern und überholen picture-alliance / dpa -

Zwischen den Deichen kann man Nutzpflanzen anbauen wie den salztoleranten "Meer-Kohl", der geschmacklich dem Spargel entsprechen soll. Doch heute muss Breteler erst mal die Hausaufgaben erledigen. Für den alten Deich nahe Alkmaar. Kann die Behörde den alten Deich erst mal behalten und so die rund 25 Millionen Euro für einen Neubau einsparen?

Zwei Tage später wird das Testergebnis vorliegen: Der Deich-Nachbau hat das Inferno im "Delta Flume" bestanden und der Gemeinde Alkmaar bleibt ihr Original-Deich erst einmal erhalten.

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