FloRiCiMo - Hochwasserrisiko­analyse im urbanen Raum auf der Basis von gekoppelten hydrodynamisch numerischen Modellen und 3D-Stadtmodellen

Die zahlreichen außergewöhnlichen Hochwasserereignisse, die sich in den letzten zwanzig Jahren in Mitteleuropa ereignet haben, sprechen für die Prognosen zum Klimawandel, welche eine Zunahme der Häufigkeit und der Intensität von Extremwetterlagen und daraus resultierenden Hochwassern vorhersagen. In Reaktion auf diese Prognosen trat die EG-Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie im November 2007 in Kraft, womit alle Mitgliedsstaaten aufgefordert wurden, bis zum Jahr 2015 das Hochwasserrisiko für gefährdete Gebiete zu bewerten und Managementpläne für eine Minimierung dessen aufzustellen. Weiterhin wird laut Richtlinie eine Revision dieser Pläne über einen Zeitraum von 6 Jahren gefordert. Da die Risikoanalyse, welche eine wichtige Komponente innerhalb des Hochwasserrisikomanagements darstellt, heutzutage i. d. R. den Einsatz hydronumerischer Modelle erfordert, ergibt sich ein hoher, turnusmäßig zu betreibender Aufwand für die zuständigen Instanzen. Dies gilt insbesondere für Risikoanalysen in urbanen Räumen, welche durch hohe Schadenspotenziale charakterisiert sind und häufig komplexe technische Hochwasserabwehrsysteme (permanente und temporäre) aufweisen. Darüber hinaus werden in städtischen Umgebungen oft bauliche Veränderungen vorgenommen, die sich, z. B. infolge von Versiegelung, Wohnbautätigkeit oder Infrastrukturentwicklung, oft unmittelbar auf das Fließverhalten im Falle einer Überflutung auswirken. Vor diesem Hintergrund werden im Rahmen des von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt geförderten Forschungshabens FloRiCiMo (Flood Risk Management using Virtual City Models ) Methoden und Verfahrensweisen entwickelt, die unter Zuhilfenahme semantischer, virtueller 3D-Stadtmodelle und weiterer morphologischer sowie geografischer und bathymetrischer Daten eine möglichst detaillierte und automatisierte Simulation (2D, 3D) von Überflutungsszenarien in urbanen Räumen ermöglichen sollen. Im Kern des Projekts steht somit die Kopplung von detaillierten 3D-Stadtmodellen mit Werkzeugen zur hydrodynamisch-numerischen (HN) Simulation.

Ziele (Auswahl)

  • Entwicklung einer detaillierten Analysefunktionalität als Kombination von schnellen großflächigen 2D-Analysen mit detaillierten kleinräumigen 3D-Analysen. Durchführung von weiteren, teilweise komplexeren (z. B. versagende Schutzeinrichtung) Realszenarien und Validierung der Modelle.
  • Aufbau einer 3D Stadtmodellplattform mit der Stadtmodell/HN-Modell-Interaktion (Datenanreicherung, Datenaufbereitung, Modellexport, Ergebnisimport, Ergebnisaufbereitung) für die Landeshauptstädte Dresden & Magdeburg.
  • Teilautomatisierte Erstellung bzw. Bereinigung komplexer Geometriemodelle (z. B. Brücken) zur Gewährleistung der Berechnungsstabilität (HN-Simulationen)
  • Visualisierung der Simulationsergebnisse in der 3D Stadtmodellplattform zur Schaffung bzw. Steigerung des Risikobewusstseins in der Bevölkerung und zur besseren Information von Entscheidungsträgern.
  • Erarbeitung von Möglichkeiten zur schnellen Modellkalibrierung der 2D-HN-Modelle

Fördermittelgeber

Projektlaufzeit

  • Phase 1: 2015-2017 (abgeschlossen)
  • Phase 2: 2017-2018 (beantragt)

Projektpartner

assoziierte Partner

  • Umweltamt der Landeshauptstadt Dresden
  • Vermessungsamt der Landeshauptstadt Magdeburg

Kontakt

Dr.-Ing. Torsten Heyer © Tobias Gierra

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

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Herr Dr.-Ing. Torsten Heyer

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Sekretariat Professur Wasserbau

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Tobias Gierra
Letzte Änderung: 29.09.2017