TY  - THES
AB  - Viele Küstenregionen sind potenziell durch die Auswirkungen des globalen Klimawandels gefährdet, der sich im Anstieg des Meeresspiegels sowie teilweise in der Zunahme der Sturmfluthäufigkeit und -intensität zeigt. 
Die Bemessung von Küstenschutzanlagen basiert in vielen Fällen auf Wasserständen, denen Eintrittswahrscheinlichkeiten bzw. Jährlichkeiten zugeordnet werden. Heute gebräuchlich sind Bemessungswerte mit Jährlichkeiten zwischen 100 und 10.000 Jahren. Die Eintrittswahrscheinlichkeiten werden aus beobachteten Wasserstandsdaten mit Verfahren der Extremwertstatistik abgeleitet, wobei nicht nur Aussagen zu heutigen Zuständen, sondern auch zu zukünftigen Zeithorizonten getroffen werden müssen. Die klassischen statistischen Verfahren setzen voraus, dass die Zeitreihe der Wasserstände stationär (über die Zeit konstant) ist. Die Annahme von stationären Wasserstandszeitreihen kann im Zuge des Klimawandels unzutreffend sein. Liegt ein signifikantes instationäres Verhalten einer Zeitreihe vor, so können die klassischen stationären Methoden der Extremwertstatistik nicht verwendet werden. Entweder müssen die Instationaritäten aus den Zeitreihen entfernt werden, oder die Verfahren müssen auf einen instationären Ansatz erweitert werden. Die vorliegende Arbeit stellt eine Methodik zur Ermittlung von möglichen zukünftigen Änderungen in den Eintrittswahrscheinlichkeiten von Wasserständen vor, bei der Trends in den Zeitreihen direkt bei der Ermittlung der Bemessungswerte berücksichtigt werden. 
Die Abschätzung zukünftiger Eintrittswahrscheinlichkeiten ist mit einem instationären Ansatz der Allgemeinen Extremwertverteilung (GEV) möglich, wobei ein parametrischer Ansatz gewählt werden muss, um die Ergebnisse bis zu einem zukünftigen Zeithorizont extrapolieren zu können. Die Parameterschätzung erfolgt hierbei mit Hilfe einer zeitfensterbasierten Schätzung der L-Momente. Die L-Momente werden durch funktionale Zusammenhänge (linear oder nichtlinear) beschrieben und in die Zukunft extrapoliert. Dies wird als parametrischer Ansatz bezeichnet. Durch die vorgestellte Methodik können zu jedem beliebigen Zeitpunkt t die Eintrittswahrscheinlichkeiten von Wasserständen angegeben werden.
Anwendungen des instationären Extremwertansatzes auf die Pegel Cuxhaven (Nordsee) und Travemünde (Ostsee) zeigen, dass die Lageparameter der untersuchten jährlichen Extremwertzeitreihen in der Regel einen steigenden Trend aufweisen. An beiden Pegeln wird mittels des instationären Extremwertansatzes die Veränderung des 100-jährlichen Wasserstandes bis zum Jahr 2100 abgeschätzt. Zusätzlich wurden die Auswirkungen von möglichen Klimaszenarien auf zukünftige Bemessungswasserstände analysiert.
Grundsätzlich wird aufgrund der Ergebnisse der vorliegenden Arbeit empfohlen, die vorgestellte instationäre Extremwertmethode für die Abschätzung von zukünftigen Bemessungswerten zu verwenden.
AU  - Mudersbach, Christoph
DA  - 2009
KW  - Extremwertstatistik
KW  - Wasserstand
KW  - Wasserbau
LA  - ger
PY  - 2009
TI  - Untersuchungen zur Ermittlung von hydrologischen Bemessungsgrößen mit Verfahren der instationären Extremwertstatistik : Methoden und Anwendungen auf Pegelwasserstände an der Deutschen Nord- und Ostseeküste
TT  - Determination of hydrological design values by the use of non-stationary extreme value analysis : methods and applications to tide gauge data on the German North- and Baltic Sea coastline
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:467-4035
Y2  - 2024-11-22T05:31:32
ER  -