Dieser Artikel stammt aus dem Hakai Magazine, einer Online-Publikation über Wissenschaft und Gesellschaft in Küstenökosystemen. Lesen Sie weitere Geschichten wie diese auf hakaimagazine.com.
Singapur platzt aus allen Nähten. Mit mehr als 5, 9 Millionen Einwohnern auf nur 719 Quadratkilometern ist das Land eines der am dichtesten besiedelten der Welt.
Seit Jahrzehnten expandiert der Inselstaat auf der Grundlage von importiertem Sand. Singapur hat riesige Mengen Sand von seinen asiatischen Nachbarn verschifft und in die Küstengewässer geworfen. Auf diese Weise vom Meer beanspruchtes Land hat die Größe Singapurs seit 1965 um fast ein Viertel gesteigert und der Bevölkerung geholfen, sich zu verdreifachen. Aber Umweltbedenken - ein Großteil des Sandes wurde in Kambodscha aus empfindlichen Mangrovenwäldern ausgebaggert - haben zu strengeren Kontrollen und strengen Handelsverboten geführt.
Jetzt sucht Singapur nach einem anderen Weg, um zu wachsen. Anstatt mehr Land zu bauen, möchte die Stadt auf der Meeresoberfläche mit einem System riesiger schwimmender Flöße bauen, die an den Meeresboden gebunden sind. Aber zuerst müssen die Ingenieure ein wichtiges Problem lösen: Wie verhindern wir, dass die Flöße wackeln?
In Singapur zögern Beamte, den Plan zu diskutieren, doch Details wurden in einer im letzten Monat veröffentlichten akademischen Studie enthüllt. Darin schlagen Wissenschaftler des Singapurischen Ministeriums für Bau- und Umweltingenieurwesen und andere ein Raster von mehr als 40 einzelnen Schwimmkörpern vor, von denen jeder 35 Quadratmeter groß - etwas größer als ein Baseballdiamant - und 12 Meter hoch und mehr als 7, 5 schwer wäre Tonnen. Das Array würde an einen Landkai angeschlossen und in einer ruhigen See von etwa 18 Metern Tiefe liegen. Die Forschung in diesem Stadium ist theoretisch und konzentriert sich darauf, wie die einzelnen Flöße verbunden werden können, um sie stabil zu halten, beispielsweise indem Scharniere verwendet werden, um die Unebenheiten vor Wellen zu dämpfen. Als nächstes müssen sie ihre Entwürfe testen, indem sie ein maßstabgetreues Modell erstellen.
Singapur ist nicht das einzige Land, das expandieren will. Angesichts der wachsenden Bevölkerung, des steigenden Meeresspiegels und des Rückgangs der verfügbaren Grundstücke, auf denen gebaut werden kann, haben andere Küstenstädte und -regionen von Hongkong bis zu den Niederlanden die Schaffung von schwimmenden Meeresimmobilien im Blick.
Gil Wang, ein Schiffsingenieur am Israel Institute of Technology in Haifa, Israel, leitet ein Team, das schwimmende Plattformen erforscht, um die israelische Stadt Tel Aviv am östlichen Ende des Mittelmeers zu erweitern. Er sagt, schwimmende Städte seien eine billigere und nachhaltigere Alternative zum Bauen von neuem Land. Die Verwendung von Sandhaufen zum Aufbau des Meeresbodens ist umweltschädlich und in den oft erforderlichen großen Dimensionen nicht immer realisierbar, sagt Wang. "Viele Küstenstädte, in die kein Hinterland hineinwächst, werden dieses Problem haben."
Die Nutzung schwimmender Plattformen für die Stadtentwicklung unterscheidet sich vom Konzept der Seestauung, das normalerweise unabhängige schwimmende Gemeinschaften beschreibt, die weit entfernt von Land und frei von nationalen Gesetzen sind. „Es ist eher wie in einem neuen Vorort“, sagt Wang, der sich eine schwimmende Siedlung vorstellt, die sich bis zu fünf Kilometer von der Küste entfernt erstreckt.
Sein Team hat das Verhalten größerer Schwimmkörper als in Singapur geplant modelliert: bis zu 100 Meter lang und 30 Meter breit, größer als eine Hockey-Eisbahn. Jeder Wagen könnte ein Trio von 10-stöckigen Gebäuden tragen. Dutzende von Fahrzeugen würden zusammengelegt, um 2.280 Wohnungen unterzubringen. Entwickler stehen vor Herausforderungen in Bezug auf Richtlinien, Umweltprobleme und technische Aspekte. Das israelische Design, das in einer separaten Studie beschrieben wurde, erfüllt laut Wang alle relevanten israelischen Bauvorschriften und Meeressicherheitsstandards.
Eine technische Herausforderung muss jedoch noch gelöst werden und könnte die gesamte Anstrengung zum Erliegen bringen: die Insassen vor Seekrankheit zu bewahren.
"Man kann Dinge schaffen, die funktionieren, aber wenn niemand sie benutzen will, hat das keinen Sinn", gibt Wang zu.
Eine Möglichkeit, das anhaltende Pendeln zu verbessern, könnte darin bestehen, einen schwimmenden Wellenbrecher in der Nähe zu installieren, um den Einfluss der Wellen zu verringern. Ein weiterer Ansatz, wie er auch vom Team in Singapur verfolgt wird, besteht darin, die Anschlüsse zwischen den Schwimmern so zu gestalten, dass sie Energie absorbieren und Bewegungen dämpfen.
Das Problem ist, dass die Seekrankheit unvorhersehbar ist, sagt Matti Scheu, Chefberater des Ingenieurbüros Ramboll in Hamburg. Scheu versucht, ein damit verbundenes Wackelproblem zu lösen: Wie kann man Übelkeit bei Technikern reduzieren, die an schwimmenden Windkraftanlagen arbeiten? "Es kann ein bisschen eingängig sein", sagt er. Eine feste Verankerung einer Plattform kann den Bewegungsspielraum verringern, diese Bewegungen jedoch auch beschleunigen. „Beides ist wichtig, wenn es um Reisekrankheit geht“, sagt Scheu.
Die Lösung konnte an einem überraschenden Ort gefunden werden. Es gibt wachsende Forschungen zur Reisekrankheit bei Büroangestellten in hohen Gebäuden, die vom Wind betroffen sind. Aber Scheu sagt, manche Leute werden immer anfällig sein, egal wie lange sie über Wasser bleiben. "Ich kenne Techniker, die seit Jahren krank sind."
