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 durch Kopplung von HN-Modellen (2D, 3D) mit semantischen, virtuellen 3D-Stadtmodellen eine möglichst detaillierte und automatisierte Simulation von Überflutungsszenarien in urbanen Räumen ermöglichen sollen.

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 Landeshauptstadt Dresden.
• 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.

Fördermittelgeber

• Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) www.dbu.de

Projektlaufzeit

• Phase 1: 2015-2017 (abgeschlossen)
• Phase 2: 02/2018 - 07/2019 (abgeschlossen)

Projektpartner

• Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik der TU Dresden (IWD), Professur Wasserbau
• virtualcitySYSTEMS GmbH, Berlin  http://www.virtualcitysystems.de/
• CADFEM GmbH, Grafing bei München http://www.cadfem.de/ (Phase 1)

assoziierte Partner

• Umweltamt der Landeshauptstadt Dresden
• Landesbetrieb für Hochwasserschutz und Wasserwirtschaft, Sachsen-Anhalt

Kontakt

© André Terpe

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

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Herr Dr.-Ing. Torsten Heyer

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