Starkregen und daraus resultierende \u00dcberschwemmungen traten in den letzten Jahren nicht nur in Deutschland vermehrt auf. Auch diesen Sommer \u00fcber waren verschiedenste L\u00e4nder in Europa und den USA stark betroffen. Dass ein Umgang mit den k\u00fcnftig zunehmenden Starkregenereignissen gefunden werden muss, steht au\u00dfer Frage.
Mit einer wassersensiblen Stadtentwicklung kann diesen Extremereignissen begegnet werden. Die Ausweisung von Notabflusswegen spielt dabei eine bedeutende Rolle. Notabflusswege sind Wege, \u00fcber die das oberfl\u00e4chig abflie\u00dfende Wasser bei Starkregenereignissen m\u00f6glichst schadlos durch die urbane Bebauung abgeleitet werden soll. Mit der Bestimmung von Flie\u00dfwegen mittels verschiedenster, innovativer L\u00f6sungsans\u00e4tze und der anschlie\u00dfenden Ausweisung dieser Notabflusswege besch\u00e4ftigt sich das Forschungsvorhaben \u201eUrban Flood Resilience \u2013 Smart Tools\u201c (FloReST).
Das Projekt FloReST wird vom Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung (BMBF) \u00fcber eine Laufzeit von drei Jahren gef\u00f6rdert. Zur Halbzeit des Projektes fand ein Workshop zum ersten Meilenstein an der Universit\u00e4t Trier statt. Bei dem Workshop waren Vertreterinnen und Vertreter der beteiligten Pilotkommunen sowie des Projektbeirats, bestehend aus der Ingenieurkammer RLP, dem Ministerium f\u00fcr Klimaschutz, Umwelt, Energie und Mobilit\u00e4t RLP und dem Landesamt f\u00fcr Umwelt RLP, anwesend. Weiterhin nahmen VertreterInnen des Projekttr\u00e4gers Karlsruhe und der \u00fcbergeordneten F\u00f6rderma\u00dfnahme \u201eWasser-Extremereignisse\u201c (WaX) teil. Beim Meilensteinworkshop wurde der aktuelle Arbeitsstand des Projektes, erste Ergebnisse sowie Live-Anwendungen verschiedener SmartTools vorgef\u00fchrt und diskutiert.
FloReST wird von der Hochschule Koblenz koordiniert und wissenschaftlich begleitet. Das Projektkonsortium besteht dar\u00fcber hinaus aus der Hochschule Trier mit dem Umweltcampus Birkenfeld, der Universit\u00e4t Trier sowie Praxispartnern des Deutschen Forschungszentrums f\u00fcr K\u00fcnstliche Intelligenz, der Ingenieurgesellschaft Dr. Siekmann + Partner mbH sowie dem Softwareunternehmen Disy.
Ein wesentlicher Aspekt im Forschungsvorhaben ist die Kommunikation und Partizipation mit den Pilotkommunen sowie den B\u00fcrgerinnen und B\u00fcrgern. Aufgrund dessen wurde im vergangenen Jahr in den f\u00fcnf beteiligten Pilotkommunen eine Umfrage zur Risikokommunikation zu Hochwasser und Starkregen durchgef\u00fchrt. Die Auswertung ergab unter anderem, dass es ein Defizit im Bereich der Katastrophenvorsorge zu geben scheint. Viele der befragten B\u00fcrgerinnen und B\u00fcrger wissen nicht, ob es in ihrer Heimatgemeinde ein Fr\u00fchwarnsystem oder auch ein Hochwasserschutzkonzept gibt. Die Mehrheit der Befragten w\u00fcrde zudem gerne mehr \u00fcber Hochwasserschutzma\u00dfnahmen auf dem eigenen Grundst\u00fcck erfahren. Eine wesentliche Fragestellung lautet daher: Wie kann das Wissensdefizit hinsichtlich Katastrophenvorsorge aufgearbeitet und geschlossen werden? Dieser Fragestellung wird derzeit in FloReST nachgegangen. Eine nachhaltige Sensibilisierung f\u00fcr Gefahren und Folgen aus Starkregenereignissen soll dabei in der Bev\u00f6lkerung geschaffen und m\u00f6gliche L\u00f6sungsans\u00e4tze f\u00fcr eine erfolgreiche Risikokommunikation innerhalb der Kommunen erarbeitet werden.
Zur belastungsunabh\u00e4ngigen- und abh\u00e4ngigen Ausweisung von Notabflusswegen werden in FloReST verschiedene innovative Ans\u00e4tze verfolgt. Ergebnisse von State-of-the-Art Ans\u00e4tzen \u00fcber GIS-basierte Analysen und 2-dimensionale hydrodynamische Modelle zeigen, dass frei verf\u00fcgbare Geodaten insbesondere im Siedlungsbereich nicht ausreichend genau sind, um detaillierte Flie\u00dfwege und darauf aufbauend Notabflusswege auszuweisen. Digitale Gel\u00e4ndemodelle mit einer Rasterweite von 1×1 m decken die lokalen, abflussrelevanten Strukturen nicht oder nur ungen\u00fcgend ab, sodass zus\u00e4tzliche lokale Vermessungen notwendig werden. In FloReST wurden daher erste Modellierungen auf einem H\u00f6henmodell mit 25cm-Rasterweite aus einer Kombination frei verf\u00fcgbarer Geodaten und zus\u00e4tzlichen terrestrischen Vermessungen durchgef\u00fchrt. Die Ergebnisse dieser Analysen lassen anschlie\u00dfend eine detaillierte Ermittlung von Flie\u00dfwegen zu und erlauben die Ausweisung von Notabflusswegen sowie von Ma\u00dfnahmenbereichen.
Die zus\u00e4tzliche Vermessung zielt darauf ab in potentiell kritischen Bereichen lokale, abflusslenkende Strukturen (sog. Bruchkanten) zu erfassen. Die Identifizierung und Vermessung abflussrelevanter Bereiche soll in FloReST durch einen innovativen Ansatz optimiert werden. \u00dcber eine hochaufgel\u00f6ste Videoaufnahme potentieller Flie\u00dfwege sind kritische Bereiche in der Siedlung auszuw\u00e4hlen. Daf\u00fcr werden die, in Starkregengefahrenkarten ausgewiesenen und auf einem DGM1 ermittelten Flie\u00dfwege, \u201eabgelaufen\u201c und so alle relevanten Informationen erfasst. Die daraus ermittelten potentiell kritischen Bereiche sind anschlie\u00dfend mit g\u00e4ngigen Vermessungstechniken hochaufgel\u00f6st zu erfassen und ein Hybrid-H\u00f6henmodell f\u00fcr belastungsunabh\u00e4ngige und -abh\u00e4ngige Analysen zu erstellen. Anhand dessen kann nachfolgend eine detaillierte Betroffenheit von sozialen und technischen Infrastrukturen ermittelt werden.
Ein weiterer Ansatz zur Ermittlung von Flie\u00dfwegen ist der Einsatz von K\u00fcnstlicher Intelligenz. Klassische Modellierungen zur belastungsabh\u00e4ngigen Ermittlung von Flie\u00dfwegen sind in der Regel sehr zeitaufw\u00e4ndig. \u00dcber Machine Learning Modelle sollen daher schneller verf\u00fcgbare \u00dcberflutungssimulationen generiert werden. Indem verschiedene Gel\u00e4ndemodelle als Eingangsdatensatz verwendet werden, soll k\u00fcnftig eine schnelle Vorhersage von Flie\u00dfwegen auf variierenden Gel\u00e4ndeinformationen erm\u00f6glicht werden.
Ein Highlight des Meilensteinworkshops stellten die Live-Vorf\u00fchrungen von Flutungsversuchen im Stadtteil Trier-Filsch dar. Dort wird aktuell ein experimenteller Ansatz zur Ausweisung von Notabflusswegen verfolgt, indem Flutungs- und Dotierversuche umgesetzt werden. Vor Ort demonstrierte das Team der Universit\u00e4t Trier zum einen Versuche mit einer Kleinberegnungsanlage, um den Bodenfeuchtezustand und Wasserhaushalt abzubilden und den Oberfl\u00e4chenabfluss zu ermitteln. Zum anderen wurden Flutungsversuche vorgef\u00fchrt, indem eine gezielte Wassermenge eingeleitet und die oberfl\u00e4chige Flie\u00dfspur mittels thermaler Markiertechnik \u00fcber eine Drohne verfolgt wird. Die Live-Vorf\u00fchrung zeigte die Problematik an dem bereits mehrfach von Starkregen betroffenen Standort und dem derzeit dysfunktionalen Notabflussweg. Dieser experimentelle Ansatz l\u00e4sst k\u00fcnftig \u00fcber hochaufgel\u00f6ste Datens\u00e4tze eine exakte Flie\u00dfwegbestimmung zu, sodass aufbauend gezielt Ma\u00dfnahmen umgesetzt werden k\u00f6nnen.
W\u00e4hrend die zuvor genannten Untersuchungen vordringlich auf die Ermittlung von Flie\u00dfwegen und Ausweisung von Notabflusswegen durch Fachplaner abzielen, dienen die digitalen Produkte in FloReST der sp\u00e4teren Anwendung in Kommunen sowie der Bev\u00f6lkerung. So wird derzeit eine SmartApp entwickelt, \u00fcber die Missst\u00e4nde an abflussrelevanten Standorten erfasst werden k\u00f6nnen. \u00dcber einfache Anwendung der SmartApp lassen sich \u00fcber den Standort und die Kamerafunktion Problemstellen zu beispielsweise verstopften Verrohrungen oder dysfunktionalen Regenwassereinl\u00e4ufen erfassen und \u00fcbermitteln. Die Dokumentation \u00fcber die SmartApp kann unter anderem bei der Umsetzung von Ma\u00dfnahmen hilfreich sein, um die lokalen Bedingungen f\u00fcr den Starkregenfall zu verbessern. Ein Prototyp der SmartApp ist bereits entwickelt und soll im Fr\u00fchjahr 2024 in einer Pilotkommune in die Testanwendung gehen.
Alle in FloReST erzeugten Daten werden in einem GeoDataWarehouse gesammelt und kommunenspezifisch aufbereitet. \u00dcber dieses werden die r\u00e4umlich hochaufgel\u00f6sten Daten zur Planungs- und Entscheidungsunterst\u00fctzung f\u00fcr die Kommunen bereitgestellt. In einer Pr\u00e4sentation des Prototyps des GeoDataWarehouse wurden die Funktionen und Bereitstellungsm\u00f6glichkeiten der Daten gemeinsam mit den Teilnehmenden des Workshops diskutiert, sodass die sp\u00e4tere Anwendung f\u00fcr die Kommunen optimiert werden kann. So k\u00f6nnte zum Beispiel \u00fcber eine kommunenspezifische Darstellung aller relevanten Informationen eine Priorisierung von Ma\u00dfnahmen (bspw. aus dem Hochwasservorsorgekonzept) vorgenommen werden.
Der Workshop zum ersten Meilenstein in FloReST zielte darauf ab, die bereits entwickelten Methoden und Ans\u00e4tze den Vertreterinnen und Vertretern der Pilotkommunen sowie des Projektbeirats zu pr\u00e4sentieren und \u00fcber potentielle Anwendungsf\u00e4lle und die jeweiligen Bedarfe der Kommunen zu diskutieren. Mit den gewonnenen Erkenntnissen kann das FloReST-Konsortium in die weitere Entwicklung der L\u00f6sungsans\u00e4tze und Optimierung der Arbeiten gehen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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