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Hochwasserrisiko

 

 

Im Rahmen des CEDIM-Teilprojektes „Hochwasserrisiko“ werden Methoden zur Abschätzung und Kartierung von Hochwasserrisiken, insbesondere von Extremereignissen, weiterentwickelt und als GIS-basierte Informations- und Modellsysteme implementiert. So wurden bereits das Regionalisierungsmodell für Hochwasserabfluss-Kennwerte in Baden-Württemberg und das Hochwassersimulationsmodell Neckar für die Anwendung im Bereich von Jährlichkeiten größer 100 Jahre erweitert und abgesichert. Für die Hochwasserschadensabschätzung liegt ein deutschlandweit anwendbares multifaktorielles regelbasiertes Modell für Privathaushalte und Unternehmen vor.

 

Projektbeschreibung





 

Seit 1998 haben die katastrophalen Hochwasserereignisse in Europa ca. 700 Todesopfer gefordert, eine halbe Million Menschen vertrieben und mindesten 25 Mrd. Euro an versicherten Schäden verursacht. Diese Schadenbilanz zeigt in besonderer Deutlichkeit, wie anfällig unsere Gesellschaft gegenüber extremen Naturereignissen geworden ist. Dabei ist die Frage nach dem Auftreten eines Ereignisses eng verknüpft mit der Frage nach dem Risiko, d.h. nach den mit dem Naturereignis verbundenen Konsequenzen für die betroffene Umgebung. Mit zunehmender Bevölkerung und Industrialisierung haben sich die Bebauungs- und Nutzungsaktivitäten in vielen überflutungsgefährdeten Gebieten verstärkt. Hinter Deichen und Hochwasserschutzmauern werden immer mehr Werte angehäuft, die bei Extremhochwasser das Schadenpotenzial erheblich erhöhen. Dieser Entwicklung entgegen zu wirken ist eine Gemeinschaftsaufgabe. Zur Aufgabe der Forschung zählt dabei, Grundlagen für das Verständnis der Zusammenhänge und Werkzeuge für die Risikoabschätzung in der Praxis zu schaffen. An diesem Punkt setzen die Untersuchungen zum Hochwasserrisiko im CEDIM an.

Im Rahmen von CEDIM werden verbesserte Methoden zur Hochwassergefahren- und Vulnerabilitätsabschätzung sowie der Hochwasserrisikokartierung entwickelt. Die Methodenentwicklung und ihre Implementierung in operationelle Werkzeuge werden in ausgewählten Testgebieten durchgeführt. In der Hydrologie und Hydraulik wurden bereits die Methoden zur Gefährdungsabschätzung, insbesondere für Extremereignisse deutlich verbessert. So wurden das Regionalisierungsmodell für Hochwasserabfluss-Kennwerte in Baden-Württemberg und das Hochwassersimulationsmodell Neckar für die Anwendung im Bereich von Jährlichkeiten größer 100 Jahre erweitert und abgesichert. Für die mikroskalige, d.h. gebäudespezifische, Schadensabschätzung wurde auf Basis des Hochwassersimulationsmodells für den Neckar eine Modellkomponente zur Schadensabschätzung entwickelt, so dass ein praktisches, GIS-basiertes Tool zur Hochwasserschadenanalyse bereitgestellt werden konnte. Da Voruntersuchungen gezeigt hatten, dass die Variabilität in den Schadensdaten und somit die Unsicherheit bei der Schadensabschätzung um so geringer wird, je mehr Einflussfaktoren berücksichtigt werden, wurde für die mesoskalige Schadensabschätzung (auf Basis von Landnutzungseinheiten) das multifaktorielle regelbasierte Schadensmodell FLEMO entwickelt, das deutschlandweit einsetzbar ist.

Dieses Schadensmodell soll in den aktuellen Arbeiten zur „Synopse der Naturgefahren in Sachsen“ auf die offiziellen Hochwassergefahrenkarten des Bundeslandes Sachsen angewendet werden. Ziel ist es, das Hochwasserrisiko für verschiedene Jährlichkeiten flächendeckend auf Gemeindeebene zu quantifizieren und mit den Risiken durch Sturm und Erdbeben zu vergleichen.

Da die Abschätzung von Extremereignissen in der Hochwasserrisikoforschung von besonderem Interesse ist, sollen zudem statistische Ansätze zur Abschätzung von oberen Grenzen des Abflusses (upper bounds) erprobt werden. Unter Verwendung von traditionellen und neuen prozess-orientierten Regionalisierungsmethoden soll die Hochwassergefährdung für das gesamte Bundesland konsistent ermittelt werden. Zusammen mit den offiziellen Gefahrenkarten und dem neuen Schadensmodell soll so das Hochwasserrisiko für alle sächsischen Gemeinden abgeschätzt werden.

Ansprechpartner
Name Titel Tel. E-Mail
Prof. Dr. +49 331 288-1500 bmerzKag6∂gfz-potsdam de
Prof. Dr. +49 331 977 2984 thiekenFvh0∂uni-potsdam de
Dr. +49 331 288-1550 kreibLdc7∂gfz-potsdam de
Dipl.-Geoök.    
Prof. Dr.-Ing. +49 721 608-42194 Franz NestmannFdg7∂kit edu
Dr.-Ing. +49 721 608-43907 Juergen IhringerBmm2∂kit edu
Dr. +49 721 608-48094 P OberleJos9∂kit edu
Dr.-Ing. +49 721 608-48421 kronYao6∂kit edu

Publikationen


Oberle, P., M. Musall, A. Kron, F. Nestmann   1-D-/2-D-gekoppelte Simulation von Hochwasserabflüssen an der mittleren Elbe.   Wasserwirtschaft, reviewed, in press (2008)    

Oberle, P., A. Kron   Planungsgrundlagen und Simulationswerkzeuge für den Katastrophenschutz.   DWA Landesverbandstagung Baden-Württemberg, 18.-19 Okt. 2007, Pforzheim, S. 184 - 197. (2007)    

Merkel, U., A. Kron, P. Oberle   Combined 1- and 2-dimensional numerical modelling techniques for operational flood simulation in complex river systems - Case study "Middle Elbe"   Special Aspects of Urban Flood Management, Proc. Cost Session Aquaterra Conference 2007, 7-9 Feb. 2007, (Hamburger Wasserbau-Schriften 7, 2007), S. 241 - 264. (2007)    

Thieken A.H., Kreibich H., Müller M., Merz B.   Coping with floods: preparedness, response and recovery of flood-affected residents in Germany in 2002.   Hydrological Sciences Journal 52(5): 1016-1037. (2007)    

Kreibich H., Müller M., Thieken AH., Merz B.   Flood precaution of companies and their ability to cope with the flood in August 2002 in Saxony, Germany.   Water Resources Research, (2007) in press    

Kron A., Thieken A.   Risikokarte Hochwasser.   Teil 3 der Serie Risikokartierung. Geographie und Schule 167: 50-51. (2007)    

Büchele B, Kreibich H, Kron A, Thieken A, Ihringer J, Oberle P, Merz B, Nestmann F   Flood-risk mapping: contributions towards an enhanced assessment of extreme events and associated risks.   NHESS - Natural Hazards and Earth System Sciences, (2006) 6: 485-503   » Link

Thieken AH, Müller M, Kreibich H, Merz B   Flood damage and influencing factors: New insights from the August 2002 flood in Germany.   Water Resour. Res., (2005) 41(12): 1-16  

(W12430, doi:101029/
2005
WR004177)


Kreibich H, Thieken AH, Petrow T, Müller M, Merz B   Flood loss reduction of private households due to building precautionary measures - Lessons Learned from the Elbe flood in August 2002.   NHESS - Natural Hazards and Earth System Sciences, (2005) 5: 117-126   » Link

Büchele B, Kreibich H, Kron A, Ihringer J, Theobald S, Thieken A, Merz B, Nestmann F   Developing a Methodology for Flood Risk Mapping: Examples from Pilot Areas in Germany   In: Malzahn D, Plapp T (eds) Disasters and Society - From Hazard Assessment to Risk Reduction. Logos-Verlag, Berlin, (2004) 99-106    

Kron, A., Evdakov, O., Nestmann, F.   From Hazard to Risk - A GIS-based Tool for Risk Analysis in Flood Management   3. International Symposium on Flood Defence, 25.-27. Mai 2005, Nijmegen, Niederlande    

Müller. M. Vorogushyn, S. Maier, P.,Thieken, A.H., Petrow, T. Kron, A. Büchele, B. Wächter, J.   CEDIM Risk Explorer - a map server solution in the project "Risk Map Germany",   Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 6, 711-720, 2006    

Merkel, U., Kron,A., Oberle, P.   Combined 1- and 2-Dimensional numerical modelling techniques for operational flood simulation in complex river systems - Case study "Middle Elbe   reviewed paper zur Aquaterra 2007, in press.    

Oberle; P., Merkel, U.   Urban Flood Management - Simulation Tools fpr decision makers   Advances in urban Flood managemen, Taylor and Francis, 2007    

Links

 

Sektion Ingenieurhydrologie, GFZ Potsdam
http://www.gfz-potsdam.de/pb5/pb54/index.html

Institut für Wasserwirtschaft und Kulturtechnik, Universität Karlsruhe
http://www.iwg.uni-karlsruhe.de/

BMBF-Förderaktivität "Risikomanagement extremer Hochwasserereignisse" - RIMAX
http://www.rimax-hochwasser.de/

Helmholtz-EOS Vernetzungsplattform Naturkatastrophen - NaDiNe
http://nadine.helmholtz-eos.de/