Innovative Instrumente zum Management des Urbanen Starkregenrisikos (Inno_MAUS)

Auftraggeber: BMBF

Laufzeit: 01.02.2022 – 31.01.2025

Projektbeschreibung:

• Verbundvorhaben im Rahmen der BMBF-Fördermaßnahme Wasser-Extremereignisse
• Digitale Instrumente für Monitoring, Analyse, Vorhersage und Kommunikation (erste Priorität)
• Urbane extreme Wasserereignisse (zweite Priorität)

Ziele und Inhalte des Projekts

Die Gefährdung durch pluviale Hochwasserereignisse in urbanen Räumen ist in Deutschland allgegenwärtig. Auslöser sind extreme konvektive Niederschläge kurzer Dauer. Sie überlasten die lokale Infiltrationskapazität der urbanen, oft stark versiegelten Oberflächen sowie die Entwässerungsinfrastruktur und erzeugen infolge lokaler Konzentration von Oberflächenabfluss Überflutungen.

Ganzheitliches Starkregenrisikomanagement als Antwort auf die Gefährdung durch pluviale Hochwasserereignisse verbindet quantitative und hochaufgelöste Gefährdungs- und Vulnerabilitätsanalysen, modellbasierte Vorhersagen und Frühwarnung, zielgruppenspezifische Risikokommunikation, aber auch bauliche Maßnahmen. Die Umsetzung dieses Konzepts erweist sich in der Praxis jedoch als schwierig, weil einerseits effiziente, skalierbare und übertragbare Instrumente fehlen und andererseits die Synergien zwischen den unterschiedlichen Komponenten des Starkregenrisikomanagements aufgrund fehlender Schnittstellen oft nicht ausgeschöpft werden.

Das übergeordnete Projektziel ist folglich die zielgerichtete Weiterentwicklung und Bereitstellung innovativer digitaler Instrumente, die sich flexibel in existierende kommunale Abläufe und Dateninfrastrukturen integrieren lassen. Dies wird pilothaft für die Städte Berlin und Würzburg demonstriert.

Das Projekt ist in fünf Teilziele untergliedert:

1. Transparente und offene digitale Schnittstellen realisieren und dadurch Integration der Komponenten des Starkregenrisikomanagements ermöglichen
2. Konvektive Extremniederschläge zuverlässiger quantifizieren und vorhersagen
3. Urbane Abflussbildung und Potenziale urbaner Wasserretention skalenspezifisch quantifizieren
4. Abflussdynamik durch Verfahren der künstlichen Intelligenz effizient simulieren
5. Starkregenspezifische Schäden an Gebäuden und Infrastruktur abschätzen.

Das Projekt umfasst vier Arbeitspakete zur Entwicklung spezifischer digitaler Instrumente und ein integrierendes Arbeitspaket zur Entwicklung von Schnittstellen und zur demonstrativen Integration und Koordination. Es werden Tests und Demonstrationen erfolgen, als “Best-Practice-Beispiel” für das Starkregenrisikomanagement zweier (bzgl. Physik und Risikobedingung unterschiedlicher) Städte, Berlin und Würzburg.

Die AG Geographie und Naturrisikenforschung trägt zu Arbeitspaket 4 des Projekts bei. Hier werden auf Grundlage von Überflutungshöhen die Auswirkungen auf die Bevölkerung, die bebaute Umwelt und die städtische Infrastruktur abgeschätzt. Die Entwicklung zielgruppenspezifischer Storylines und deren Visualisierung, u. A. mit dynamischen Infografiken, unterstützt die Risikokommunikation. Diese Storylines können sowohl in der Risikovorsorge als auch in der Risikoreaktion genutzt werden.

Übersicht der Partner des Projektes

• Universität Potsdam
  • Lehrstuhl Hydrologie & Klimatologie (Bronstert)
  • AG Hochwasserforschung (Heistermann)
  • Lehrstuhl Geographie & Naturrisikenforschung (Thieken)
• Technische Universität München
  • Lehrstuhl Wasserbau und Wasserwirtschaft (Rutschmann)
  • Lehrstuhl für Signalverarbeitung in der Erdbeobachtung (Zhu)
• KISTERS AG, Aachen
• Orbica UG, Berlin

und als assoziierte Partner:

• Bayerisches Landesamt für Umwelt (LfU)
• Berliner Wasserbetriebe (BWB)
• Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz Berlin (SenUVK)
• Stadt Würzburg, Fachbereich Umwelt- und Klimaschutz (WÜ)

Link zur Projekt-Webseite:www.bmbf-wax.de/en/collaborative-project/inno_maus/