15. April 2026

Große Forschungsfragen entstehen selten isoliert – sondern oft genau dort, wo unterschiedliche Fachperspektiven aufeinandertreffen.

Der Ausgangspunkt dieser Arbeit lag in einer einfachen, aber folgenreichen Überlegung: Welche Rolle spielen Porenwasserdruckänderungen infolge von Freak Waves für die geotechnische Bemessung von Offshore-Gründungen? Eine Fragestellung, die genau an der Schnittstelle zwischen Küsteningenieurwesen und Geotechnik liegt – und damit auch zwei zentrale Kompetenzfelder der Bundesanstalt für Wasserbau verbindet.

Aus dieser Idee entwickelte sich eine Zusammenarbeit zwischen der BAW und der Bauhaus-Universität Weimar. Gemeinsam mit Prof. Patrick Staubach wurde das Thema in eine studentische Arbeit überführt. Mit Finn Jost konnte ein Studierender gewonnen werden, der sich intensiv mit großen Wellen und deren Auswirkungen beschäftigte – und eine hervorragende Arbeit vorlegte.

Ein entscheidender Erfolgsfaktor war dabei die enge Verzahnung innerhalb der BAW selbst: Mit Dr. Ina Teutsch konnte eine ausgewiesene Expertin für Freak Waves aus der Abteilung Wasserbau im Küstenbereich eingebunden werden. Gemeinsam mit der geotechnischen Perspektive entstand so ein interdisziplinärer Ansatz, der sowohl die hydrodynamischen Prozesse als auch die Reaktion des Baugrunds konsistent berücksichtigt.

Die daraus entstandene Veröffentlichung https://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/JGGEFK.GTENG-14110 , welche von der ASCE-Redaktion als Editor’s Choice hervorgehoben wurde, zeigt erstmals, dass die explizite Berücksichtigung von Porenwasserdruckänderungen infolge extremer Einzelwellen einen maßgeblichen Einfluss auf das Tragverhalten von Monopile-Gründungen haben kann. Damit rückt ein Aspekt in den Fokus, der in bisherigen Bemessungsansätzen oft vernachlässigt wurde.

Damit rückt ein physikalischer Mechanismus in den Mittelpunkt, der für die Bewertung extremer Naturereignisse ebenso wie für die Weiterentwicklung moderner Bemessungsansätze von zentraler Bedeutung ist.

Was dieses Projekt besonders macht, ist die Kombination aus:

• einer initialen Idee aus der Praxistätigkeit der BAW,
• einer hervorragenden studentischen Arbeit,
• und einer engen Zusammenarbeit zwischen Geotechnik und Küsteningenieurwesen – sowohl innerhalb der BAW als auch mit universitären Partnern.

Es ist ein Paradebeispiel dafür, welches Innovationspotenzial entsteht, wenn fachliche Schnittstellen aktiv besetzt und genutzt werden.

Gleichzeitig ist die Arbeit kein Abschluss, sondern ein Ausgangspunkt:
Die Ergebnisse verdeutlichen, dass Freak Waves nicht nur eine hydrodynamische Randbedingung darstellen, sondern über Porenwasserdruckänderungen direkt in das Tragverhalten von Gründungen eingreifen können. Damit stellen sich eine Reihe bislang unbeantworteter Fragen, die in der aktuellen Bemessungspraxis noch nicht adressiert werden.

Wie geht es weiter?

Im Fokus weiterer Untersuchungen steht daher die systematische Analyse zusätzlicher Einflussfaktoren. Dazu zählen insbesondere:

• die Durchlässigkeit und das Drainageverhalten des Baugrunds,
• realistischere Stoffmodelle und Interaktionen zwischen Boden und Struktur,
• nichtlineare und höherwertige Wellenbeschreibungen,
• sowie komplexere Freak-Wave-Szenarien (z. B. Wellengruppen oder extreme Wellentalstrukturen).

Darüber hinaus besteht ein wesentlicher Forschungsbedarf in der experimentellen Validierung, da bisherige Untersuchungen Freak Waves überwiegend aus fluidmechanischer Sicht betrachten und die gekoppelte Wirkung auf Struktur und Baugrund nur unzureichend erfasst ist.

Die beteiligten Partner werden sich daher auch künftig gemeinsam diesem Themenfeld widmen, um die identifizierten offenen Fragen gezielt weiterzuentwickeln und langfristig in verbesserte Bemessungsansätze zu überführen.