Software für Frühwarnsysteme für städtische Überschwemmungen

Herausforderung:

Wolkenbrüche und Starkregenereignisse treten aufgrund des Klimawandels immer häufiger auf. Vielerorts sind die Abwassersysteme nicht für solche Wassermengen ausgelegt - dies kann zu Überschwemmungen in tief gelegenen Gebieten und an Oberflächengewässern führen.

Überschwemmungen können die Bürgerinnen und Bürger, die in diesen kritischen Gebieten leben, viel kosten. Auch die öffentliche Hand muss im Schadensfall viele Ressourcen aufwenden, um auftretende Schäden zu beheben. Daher werden neue Methoden und Lösungen benötigt, um gefährdete Gebiete zu identifizieren zu erkennen und um frühzeitig reagieren zu können.

Die Stadt Flensburg hat insbesondere bei sommerlichen Starkregenereignissen immer wieder mit Überschwemmungen zu kämpfen.

Lösung:

Diese Innovationskooperation möchte daher am Beispiel der Stadt Flensburg ein Frühwarnsystem für mögliche Überschwemmungen bei Starkregenereignissen entwickeln. Es soll zukünftige Überschwemmungen auf der Grundlage aktueller und historischer Niederschlagsereignisse sowie von Echtzeit-Messungen des Wasserstands vorhersagen können.

Weiterhin werden ein Modell und eine Entscheidungshilfe entwickelt. Mit deren Hilfe soll das TBZ Flensburg bei aktuelle Regenereignisse schnell reagieren und so das Wasser dorthin umleiten, wo noch Kapazitäten in der Kanalisation oder im Gelände vorhanden sind.

Das TBZ Flensburg stellt seine Anlagen zur Verfügung. Hierfür erstellen die dänischen Unternehmen LNH Water, Kjartan Ravn Consult und German Hydro & Meteo gemeinsam mit den Wissenspartnern, der Universität Aalborg und der Christian-Albrechts-Universität in Kiel (CAU) die Modelle erstellen und testen sie auch dort.

Ergebnisse:

Die Erfolgsgeschichte besteht darin, dass es gelungen ist, Hydraulikmodelle basierend auf historischen Daten mit Modellen in Echtzeit zu kombinieren. Der entwickelte Prototyp zur Systemüberwachung und Frühwarnung basierend auf dem Kalman-Filter lässt sich auf weitere Standorte ausdehnen und Ergebnisse mit Hinweis auf potenzielle Überschwemmungen werden in einer benutzerfreundlichen Oberfläche angezeigt.

Die ersten Ergebnisse für die Stadt Flensburg basierten auf historischen Daten, aber kürzlich ist es gelungen, auch Echtzeitdaten zu integrieren. Die Nutzung von Frühwarnsystemen und die Möglichkeit, die Nutzung von sowohl historischen als auch Echtzeitdaten verschiedener Art zu kombinieren, bieten große Perspektiven und Möglichkeiten.

So ergeben sich beispielsweise Möglichkeiten für bessere Warnsysteme für Städten und Ländern mit weniger Echtzeitdaten.

Dauer:

Die Zusammenarbeit lief vom 1.3.2021 bis 31.1.2023

Partner der Zusammenarbeit: