Innovative Systeme zur Vorhersage und Bewältigung von Sturzfluten: Ein Überblick

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Einleitung

Sturzfluten stellen eine zunehmende Gefahr in urbanen Gebieten dar, insbesondere durch die Auswirkungen des Klimawandels, der die Häufigkeit und Intensität von Starkregenereignissen erhöht. Die präventive Vorhersage solcher Ereignisse ist entscheidend, um Schäden zu minimieren und die Sicherheit der Bevölkerung zu gewährleisten. Deutsche Forschungsprojekte und Unternehmen arbeiten intensiv an der Entwicklung innovativer Systeme zur Vorhersage und Bewältigung von Sturzfluten.

Herausforderungen der Sturzflutvorhersage

Sturzfluten sind oft schwer vorherzusagen, da sie durch lokale und intensive Niederschläge verursacht werden, die sich schnell entwickeln und räumlich stark begrenzt auftreten. Diese Ereignisse können überall und zu jeder Zeit auftreten und stellen eine erhebliche Bedrohung für städtische Infrastrukturen und die öffentliche Sicherheit dar.

Warum Sturzfluten so gefährlich sind

- Plötzliche Überschwemmungen können innerhalb weniger Minuten auftreten.
- Sie überlasten städtische Entwässerungssysteme schnell.
- Straßen, Gebäude und kritische Infrastrukturen können beschädigt oder zerstört werden.
- Die schnelle Strömung und hohe Wassermengen gefährden Menschenleben.

Moderne Vorhersagesysteme

Verschiedene Forschungsprojekte und Technologien zielen darauf ab, die Vorhersagegenauigkeit und das Management von Sturzfluten zu verbessern. Ein zentraler Ansatz besteht darin, Wetterdaten mit hydrologischen und hydraulischen Modellen zu kombinieren.

Das Projekt KIWaSuS

Das KIWaSuS-Projekt entwickelt ein ganzheitliches Echtzeitwarnsystem auf Basis von Künstlicher Intelligenz (KI). Ziel ist es, Starkregenereignisse und das daraus resultierende Überflutungsausmaß frühzeitig vorherzusagen. Dazu werden Modelle entwickelt, die verschiedene Datenquellen wie Wetterradar, Bodenfeuchtigkeit und Geländeneigung nutzen.

Das AVOSS-Projekt

Das Forschungsprojekt AVOSS (Auswirkungsbasierte Vorhersage von Starkregen und Sturzfluten) zielt darauf ab, Warnungen auf unterschiedlichen räumlichen Skalen zu ermöglichen. Dabei werden meteorologische, hydrologische und hydraulische Informationen kombiniert, um die aktuelle Sturzflutgefährdung quasi in Echtzeit abzubilden. Die entwickelten Werkzeuge sollen in Pilotregionen getestet und bewertet werden.

Hydrotec und der Starkregen WebViewer

Hydrotec bietet ein modulares Konzept zur Simulation urbaner Sturzfluten. Der Starkregen WebViewer stellt die Gefahrenkarten in einer interaktiven Karte dar, die in die kommunale Internetpräsenz integriert werden kann. Dies ermöglicht eine effektive Information der Bürger*innen über potenzielle Gefahren.

Integration in das Krisenmanagement

Die Einbindung dieser Vorhersagesysteme in das kommunale Krisenmanagement ist entscheidend, um die Bevölkerung effektiv zu schützen. Schulungen und die Entwicklung spezifischer Einsatzpläne können dazu beitragen, die Reaktionsfähigkeit auf Sturzfluten zu verbessern.

Praxisanwendungen und Pilotprojekte

In verschiedenen Pilotregionen werden die entwickelten Vorhersagesysteme getestet. Dabei arbeiten Forschungseinrichtungen eng mit kommunalen Behörden zusammen, um die Praxistauglichkeit der Systeme zu bewerten und zu optimieren.

Fazit

Die Vorhersage und das Management von Sturzfluten sind komplexe Herausforderungen, die interdisziplinäre Ansätze und moderne Technologien erfordern. Projekte wie KIWaSuS und AVOSS zeigen, dass durch die Kombination von Wetterdaten, hydrologischen Modellen und Künstlicher Intelligenz erhebliche Fortschritte erzielt werden können. Die Integration dieser Systeme in das kommunale Krisenmanagement bietet die Möglichkeit, die Sicherheit der Bevölkerung in städtischen Gebieten deutlich zu erhöhen.

Bibliografie

https://www.iosb.fraunhofer.de/de/projekte-produkte/prognosf-ki-vorhersage-sturzfluten.html
https://www.swr.de/wissen/freiburg-index-zur-einschaetzung-von-sturzflut-gefahren-100.html
https://kiwasus.de/
https://www.hydrotec.de/starkregen-und-urbane-sturzfluten/
https://kommunikation.uni-freiburg.de/pm/2022/neues-forschungsprojekt-warnsystem-fuer-gefaehrliche-starkregen-und-sturzfluten
https://tu-dresden.de/bu/umwelt/geo/ipf/geosensorsysteme/forschung/forschungsprojekte/multisensorsysteme-fuer-die-beobachtung-von-sturzfluten
https://nachrichten.idw-online.de/2024/06/12/lokale-sturzflut-gefahr-vorhersagen
https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimafolgen-anpassung/werkzeuge-der-anpassung/projektkatalog/urbas-urbane-sturzfluten-vorhersage-management-von
https://www.daswetter.com/nachrichten/wissenschaft/system-zur-vorhersage-der-auswirkungen-entwickelt-um-die-fruehwarnung-vor-ueberschwemmungen-zu-verbessern.html
https://www.bmbf-wax.de/verbundvorhaben/avoss/