Seemauern und Stege

Eine Seemauer ist eine Struktur aus Beton, Mauerwerk oder Spundwänden. Es wird parallel zum Ufer am Übergang zwischen dem Strand und dem Festland oder der Düne gebaut, um das Binnengebiet vor Welleneinwirkung zu schützen und Küstenerosion zu verhindern. Seemauern können mit Stegen in Hafenbereichen kombiniert werden, um die Seiten von Navigationskanälen und Gezeiteneinlässen zu stabilisieren und Verschlammung zu vermeiden. 

Seemauern sind in der Regel massive Strukturen, die Sturmfluten widerstehen sollen. Die Höhe einer Seemauer deckt zumindest den Unterschied zwischen dem Strandniveau und dem Festland ab, obwohl üblicherweise Seemauern höher gebaut werden, um das Land vor Wellenüberflutung zu schützen. Seemauern werden auch verwendet, um erodierende Klippen zu stabilisieren und Küstenstraßen und Siedlungen zu schützen. Der Kamm der Mauer erstreckt sich häufig in einen steinbedeckten Teil, der für eine Straße, eine Promenade oder einen Parkplatz genutzt werden kann (siehe beispielsweise den „wellendämpfenden“Platz in Ostende). Die Form der Uferwand bestimmt ihre Fähigkeit, Wellenenergie zu reflektieren oder zu zerstreuen. Glatte, vertikale Meereswände reflektieren hauptsächlich Wellenenergie seewärts. Sie verursachen möglicherweise Turbulenzen und suspendieren Sedimente, wodurch das Erosionsrisiko weiter erhöht wird. Vertikale Wände können auch ein Scheuerloch am Fuß der Struktur verursachen, das zu ihrer Instabilität führt. Steigungen und unregelmäßige Oberfläche des Strukturdesigns von Meereswänden können ihre Leistung verbessern und Wellenbruch, Energieableitung und Streuung der Richtung der Wellenreflexion ermöglichen. 

Seemauern sind oft bei engen oder steilen Stränden zu finden, an denen ein typischer Wellenbrecher entweder zu groß oder nicht wirtschaftlich ist. Sie werden häufig an Orten eingesetzt, an denen eine weitere Küstenerosion zu übermäßigen Schäden an Küstenstraßen und Siedlungen führt und ein hohes Maß an Schutz auch vor Überschwemmungen bietet. Um für Überschwemmungen im mittleren und langen Zeitraum wirksam zu sein, müssen regionale und lokale Projektionen des Meeresspiegelanstiegs in die Entwurfsspezifikationen aufgenommen werden. Eine mögliche Zunahme der Wellenhöhen und Sturmigkeit aufgrund des Klimawandels sollte ebenfalls in Betracht gezogen werden, um die Haltbarkeit und Wirksamkeit der Struktur unter strengeren klimatischen Bedingungen zu gewährleisten. 

Während Seemauern Infrastrukturen und Siedlungen im Hinterland schützen, wird die Erosion vor der Seemauer und in den angrenzenden Küstenabschnitten auch zunehmend anhalten, ohne die Erosionsursachen zu lösen. Um den Nachteilen von Seemauern und anderen grauen Schutzmaßnahmen entgegenzuwirken, begann eine zunehmende Zahl von Projekten, den Bau und die Stärkung von Seemauern mit naturbasierten Lösungen im Rahmen großer Küsteninterventionen zu integrieren (siehe z. B. Saltmarsh-Erholung durch verwaltete Neuausrichtung in Hesketh Out Marsh). Diese Integration erfordert eine Koordinierung zwischen den verschiedenen Governance-Ebenen, um die langfristige Nachhaltigkeit der Anpassungsmaßnahmen zu gewährleisten. 

Ein Steg ist eine Struktur, die zum Schutz eines Navigationskanals oder eines Gezeiteneinlasses gebaut wurde und eine oder beide Seiten stabilisiert. Stege werden auch verwendet, um große Sandmengen zu vermeiden, die den Einlass füllen. Auf diese Weise wird die Befahrbarkeit des Kanals verbessert oder bei Gezeitenkanälen von Lagunengebieten eine ausreichende Öffnung für einen adäquaten Wasseraustausch sichergestellt. Eine Vielzahl von Materialien, einschließlich Felspanzerung, Beton, Tetrapod und Stahlpfähle, können für den Bau von Stegen verwendet werden. Stege (wie Groynes) sind so konzipiert, dass sie den Transport von Sedimenten über lange Landwege unterbrechen. Auf diese Weise können sie aufgrund fehlender transportierter Sedimente eine Sedimentakkumulation auf der Aufwärtsseite und Erosion auf der Abwärtsseite verursachen. Sandansammlungen auf der Auftriebsseite können Raum für landgestützte Aktivitäten schaffen, zum Beispiel für Tourismus und Häfen. Abdriftende Erosion kann jedoch zu einem großen Rückschlag der Küste führen. 

Seemauern und Stege werden in erster Linie umgesetzt, um den Schutz vor Überschwemmungen und Stürmen wertvoller menschlicher Siedlungen und Aktivitäten zu gewährleisten, die besonders gefährdet sind. Sie können sich jedoch negativ auf die Küstenlandschaft und die Umwelt sowie auf den natürlichen Wert eines Strandes und seine Nutzung auswirken. Gleichzeitig können diese Strukturen durch die Nutzung von Sandansammlungen auf der Auftriebsseite der Struktur verwendet werden, um den Strand künstlich zu erweitern und somit zusätzlichen Raum für menschliche Aktivitäten zu schaffen. Bei der Entscheidung für den Bau von Seemauern und Anlegestellen müssen daher die Perspektiven und Bedürfnisse der verschiedenen Interessenträger berücksichtigt und ausgewogen berücksichtigt werden, wobei sowohl die Umsetzungs- als auch die Instandhaltungsphase zu berücksichtigen sind. Zu den Konsultationen der Interessenträger sollten lokale Behörden, Tourismusunternehmen, Küstengemeinden, NRO und Küstenforschungseinrichtungen gehören. 

Diese Verteidigungsstrukturen können abhängig von den nationalen Gesetzen und Vorschriften einer Umweltverträglichkeitsprüfung unterzogen werden. Wenn sie in Gebieten mit hohem ökologischen Wert durchgeführt werden, die gemäß der Vogelschutz- und der Habitat-Richtlinie (Natura-2000-Gebiete) geschützt sind, ist in der Regel eine angemessene Bewertung ihrer potenziellen Auswirkungen erforderlich. Beide Verfahren müssen das Recht auf Zugang zu Informationen gewährleisten und die interessierten Parteien förmlich konsultieren. In ähnlicher Weise erfordern die Hochwasserrichtlinie der EU, die Wasserrahmenrichtlinie der EU und die Richtlinie über die maritime Raumplanung Verfahren zur Beteiligung der Öffentlichkeit, die diese Typologie von Projekten umfassen können. 

Der Bau von Seemauern kann als nützliche Anpassungsoption angesehen werden, wenn wertvolle Küstengebiete nicht auf andere Weise geschützt werden können (z. B. aufgrund von Platzengpässen). Obwohl die Option vor Ort ein hohes Maß an Schutz vor Erosion und Überschwemmungen bietet, gibt sie aufgrund möglicher Umweltauswirkungen Anlass zu großer Sorge hinsichtlich der langfristigen Nachhaltigkeit des Ansatzes. Der Haupterfolg und die begrenzenden Faktoren von Seemauern und Stegen werden im Folgenden erörtert. 

Erfolgsfaktoren 

• Ein Seewall bietet ein hohes Maß an Schutz vor Überschwemmungen und Erosion an der Küste. 

• Seemauern haben einen geringeren Platzbedarf als andere Küstenverteidigungen wie Deiche. Die Mauern können erhöht werden, um dem Anstieg des Meeresspiegels zu begegnen, was gleichzeitig eine Erweiterung des Fundaments erfordert. 
• Das hohe Maß an Sicherheit, das eine Seemauer bietet, kann die Entwicklung des Hinterlandes begünstigen. Der Kamm der Seemauer erstreckt sich oft in einen steinbedeckten Teil, der andere Funktionen bietet, z.B. Straße, Promenade oder Parkplätze. 
• Ausreichend lange Stege begrenzen die Verschlammung in einem Einlass- oder Navigationskanal, wodurch eine ausreichende Tiefe innerhalb des Kanals erhalten bleibt. Sie können verwendet werden, um den Strandbereich auf der Auftriebsseite künstlich zu erweitern und neue Möglichkeiten für die Entwicklung landgestützter wirtschaftlicher und sozialer Aktivitäten zu bieten. 
• Seemauern und Stege sind eher übliche und einfache Strukturen, die in Küstengebieten weit verbreitet sind. Sie werden seit vielen Jahren auf der ganzen Welt angewendet. Folglich kann eine breite Erfahrung ihre korrekte Planung und Konstruktion unterstützen, auch um Umweltauswirkungen abzumildern. 

 Begrenzende Faktoren 

• Mauern sind schlecht flexible Strukturen. In der Entwurfsphase müssen Projektionen zum Anstieg des Meeresspiegels und eine mögliche Zunahme der Sturmigkeit angemessen berücksichtigt werden, um die Lebensdauer solcher Strukturen angesichts des Klimawandels sicherzustellen. 
• Aufgrund ihrer senkrechten Positionierung können Anlegestege die Longshore-Drift (Sedimenttransport) stören und Abdrifterosion verursachen. Je länger der Steg ist, desto stärker wirkt er sich auf angrenzende Bereiche aus. 
• Seemauern stören oft natürliche Prozesse wie die Migration von Lebensräumen, was zu einer Beeinträchtigung der intertidalen Lebensräume führt. Diese Effekte hängen jedoch stark von der Hauptwellen- und Sedimenttransportrichtung und der Gestaltung der Seemauer ab. Die Wahl der Küstenverteidigung muss nach standortspezifischen Bedingungen und primären und sekundären Zielen (wie Wellenschutz, Straßenstabilisierung, Weltraumerhaltung und Verankerungsfähigkeiten) getroffen werden. Wenn ausreichend Platz zur Verfügung steht und kein Konflikt mit anderen primären oder sekundären Zielen besteht, werden oft grüne Maßnahmen (wie Strandnahrung und Dünensanierung) bevorzugt. 
• Seemauern verhindern oft nicht die Erosion vor der Struktur, sondern verhindern die Erosion der Dünen und des Hinterlandes. Vertikale Meereswände reflektieren oft Wellenenergie, anstatt sie zu zerstreuen, was die Küste erosionsanfälliger macht. Viele Seemauern wurden daher in jüngerer Zeit für die Integration von Hängen konzipiert. 
• Wenn Wände regelmäßig überdeckt werden, oder wenn dies bei großen Stürmen auftritt, kann das Wasser Boden oder Sand hinter der Wand entfernen und schwächen. Überdeckendes Wasser sättigt den Boden und erhöht den Druck von der Landseite, was zu einem strukturellen Zusammenbruch führen kann. Der Meeresspiegelanstieg und die mögliche Überschreitung müssen beim Bau des Seewalls berücksichtigt werden. Im Allgemeinen kann eine anhaltende Erosion den Fuß der Struktur untergraben und ihre Stabilität bedrohen. 
• Seemauern und Stege können sich negativ auf das Gesamtbild der Landschaft auswirken und ihre Attraktivität verringern. Daher ist es sehr wichtig, dass der Designaspekt angemessen priorisiert wird, auch auf der Grundlage einer Konsultation der Interessenträger. 

Die Baukosten für Mauern sind hoch. Diese Strukturen erfordern jedoch in der Regel geringe Wartungskosten, wenn sie richtig ausgelegt sind. Die Baukosten variieren je nach Form der Seemauerstruktur: Das Volumen der Seemauer hängt vom erforderlichen Kammniveau, vom Fundamentniveau, der Wellenbelastung und akzeptablen Overtopping-Raten ab. Die Kosten für die Mauern variieren auch je nach Verfügbarkeit und Nähe der Baumaterialien und dem Umweltzustand auf der Baustelle. Wenn die Gestaltung der Seemauer zusätzliche Einrichtungen wie Straßen oder Promenaden auf der Oberseite der Seemauer umfasst, steigen die Kosten folglich. Diese Kosten können jedoch durch eine bessere Integration in die Landschaft, eine erhöhte gesellschaftliche Akzeptanz und neue Freizeitmöglichkeiten ausgeglichen werden. 

Nach den Schätzungen der britischen Umweltbehörde (2015) liegen die Kosten für Meereswände (ohne Instandhaltung) zwischen 700 und 5000 £/m (820-6300 €/m, auf der Kostenbasis von 2007). Aufgrund der hohen Zahl der oben genannten Faktoren, die sich auf verschiedene Arten von Seemauerprojekten auswirken, wird mit hohen Kostenunterschieden zwischen den Projekten gerechnet. 

Stege sind im Allgemeinen eher einfachere Maßnahmen mit erwarteten niedrigeren Baukosten, ähnlich den Kosten für Groynes und Wellenbrecher. Nach Schätzungen von UNEP-DHI (2016) können der Kauf und Transport von Gestein auf der Grundlage einer Transportstrecke von etwa 50 km etwa 25 USD / Tonne (etwa 21 Euro pro Tonne) kosten, während die Platzierungskosten etwa 40 USD / Tonne (etwa 34 Euro pro Tonne) betragen. 

Die Instandhaltung sollte sowohl in der Entwurfsphase als auch während der gesamten Lebensdauer des Bauwerks in Betracht gezogen werden. Nach dem Sturm sind auch saisonale oder jährliche Inspektionen und damit verbundene Reparaturarbeiten für alle Küstenschutzeinsätze erforderlich. 

Der Bau von Küstenarbeiten zur Eindämmung der Erosion und des harten Meeresschutzes, die „die Küste verändern können“, wie z. B. Seemauern und Stege, fällt unter Anhang II der Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP-Richtlinie) und nachfolgende Änderungen: Die Mitgliedstaaten entscheiden, ob Projekte in Anhang II entweder von Fall zu Fall oder in Bezug auf Schwellenwerte und Kriterien einem UVP-Verfahren unterzogen werden sollten. Diese Anforderung wirkt sich jedoch nicht auf die Instandhaltung und den Wiederaufbau dieser Arbeiten aus. Jedes Infrastrukturprojekt, das voraussichtlich erhebliche Auswirkungen auf ein Natura-2000-Gebiet haben wird, muss einer „angemessenen Prüfung seiner Auswirkungen auf das Gebiet“ unterzogen werden, um festzustellen, ob das Projekt die Integrität des Gebiets beeinträchtigen wird. 

In der EU-Wasserrahmenrichtlinie wird der gute Zustand der europäischen Gewässer, einschließlich der Küstengewässer, gefordert. Küstenschutzmaßnahmen könnten die hydromorphologischen Eigenschaften von Küstengewässern verändern, beispielsweise in Bezug auf den Wasserfluss, die Sedimentzusammensetzung und die Bewegung. Sie können somit zu einer Verschlechterung des ökologischen Zustands führen. Projekte, die dies tun, müssten die in Artikel 4 Absatz 7 der Richtlinie festgelegten Kriterien erfüllen. Die EU-Hochwasserrichtlinie bietet einen Rechtsrahmen für Hochwasserschutzmaßnahmen. Der Bau und die Wiederherstellung von Deichen könnten Teil von Maßnahmen im Rahmen des Hochwasserrisikomanagementplans sein, den die Mitgliedstaaten zur Umsetzung der Richtlinie vorbereiten müssen. Gemäß der Richtlinie über die maritime Raumplanung von 2014 müssen die Wechselwirkungen zwischen Land und Meer sowie maritime Tätigkeiten und die Anpassung an den Klimawandel berücksichtigt werden. Seemauern und Stege könnten diese Land-Meer-Wechselwirkungen beeinflussen. 

Die einfache Platzierung des Materials vor Ort kann kurze Zeit in Anspruch nehmen (in der Regel weniger als 1 Jahr). Der gesamte Prozess der  Auswahl der besten Lösung, der Sammlung und Analyse von Daten über Wellen, Strömungen und Sedimenttransport, der ordnungsgemäßen Gestaltung der Infrastruktur und der Einbeziehung der Beteiligten in einen beteiligten Prozess erfordert jedoch sicherlich mehr Zeit (insbesondere mehr als 1 Jahr für Seemauern). Die Zeit hängt auch von der Länge des zu schützenden Küstenabschnitts und von der Dimension der Struktur (Länge und Höhe der Struktur) ab, die erforderlich ist, um wirksam zu sein. 

Seemauern und Stege haben im Allgemeinen eine lange Lebenserwartung (nicht zynisch, 2 0-50 Jahre), bevor größere Reparaturen erforderlich sind. Regelmäßige Inspektionen von Meereswänden, um frühzeitig den Bedarf an kleinen Reparaturmaßnahmen zu erkennen, können die Lebensdauer dieser Strukturen verbessern.