Das Projekt HiOS
Im Zuge des Klimawandels wird eine Veränderung des Niederschlagsverhaltens
erwartet. Deutschland muss sich auf häufigere durch Starkniederschlag verursachte
Überflutungen vorbereiten. Starkregenereignisse sind in der Regel kleinräumig und sehr
variabel und bringen innerhalb kurzer Zeit große Niederschlagsmengen. Werden diese
Regenmengen vom Boden nicht mehr aufgenommen, können Oberflächenabfluss (wild
abfließendes Wasser) oder gar Sturzfluten entstehen.
Das Ziel des vom Bayerischen Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz
geförderten Projekts HiOS ist die Entwicklung, Erprobung und Optimierung eines
Verfahrens zur Evaluierung und Klassifizierung der Gefährdung der bayerischen
Kommunen durch Oberflächenabfluss und Sturzfluten. Mithilfe einer GIS-Anwendung
soll die Ausprägung von oberflächenabfluss- und sturzflutbegünstigenden bzw. -
auslösenden Faktoren abgefragt, verknüpft und bewertet werden. Diese GIS-
Anwendung stellt die Grundlage für eine bayernweite Hinweiskarte für
Oberflächenabfluss und Sturzflut dar.
Im Rahmen des Projekts sollen zudem die Möglichkeiten und Grenzen der
hydrologischen und hydrodynamischen Modellierung von Oberflächenabfluss und
Sturzfluten untersucht werden. Zu diesem Zweck ist die Nachmodellierung von
vergangenen Schadensereignissen unter Einsatz von Hochleistungsrechnern (high
performance computing - HPC) vorgesehen.
Hinweiskarte Oberflächenabflussund Sturzflut
Begriffe
Ein Hochwasser ist eine zeitlich beschränkte Überschwemmung von
normalerweise nicht mit Wasser bedecktem Land. Es tritt vor allem an
Fließgewässern auf und wird in großen Einzugsgebieten durch Dauerregen
ausgelöst.
Eine Sturzflut ist ein extrem schnelles Hochwasserereignis, welches durch
Starkregen ausgelöst wird und meist in kleinen Einzugsgebieten auftritt.
Oberflächenabfluss oder wild abfließendes Wasser ist Hochwasser, das
bei einem Starkregenereignis auf der Geländeoberfläche entstehen kann
und außerhalb eines natürlichen Gewässerbettes abfließt.
Starkregenwarnstufen (DWD):
> 15 l/m² in 1 Stunde oder > 25 l/m² in 6 Stunden (markantes Wetter)
> 25 l/m² in 1 Stunde oder > 35 l/m² in 6 Stunden (Unwetter)
> 40 l/m² in 1 Stunde oder > 60 l/m² in 6 Stunden (extremes Unwetter)
Projektteam
Gefördert von: Projektträger:
Unsere Ziele
• Erstellung einer bayernweiten Hinweiskarte zur Gefährdung durch Oberflächen-
abfluss und Sturzfluten auf der Grundlage von quantifizierten Einflussfaktoren.
• Erstellung von Gefährdungskarten für mehrere bayerische Gemeinden anhand
von vier unterschiedliche Niederschlagsszenarien mittels gekoppelter
hydrologisch-hydrodynamischer Simulation.
• Effiziente Modellierung der projektbezogenen Fragestellungen mit Hilfe von
Hochleistungsrechnern.
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00 Abb. 2: Schema zur
Kopplung von
hydrologischen (grüner
Bereich) und
hydrodynamischen
(oranger Bereich)
Modellen. Die rote Linie
kennzeichnet den
Übergabebereich
zwischen den zwei
Modellen.
Abb. 3: Hochleistungsrechner am LRZ [Quelle: LRZ].
Abb. 4: Übersicht über alle 239
aufgezeichneten Starkregenereignisse
in Bayern im Jahr 2016
[Datenquelle: ESWD].
Gefahrenpotenzial Starkregen
Vergangene Starkregenereignisse:
Mai/Juni 2016:
• Vor allem in Bayern/Baden-Württemberg
• Ca. 800.000.000 € versicherter Schaden
(Quelle: GDV Naturgefahrenreport 2017)
Juni/Juli 2017:
• Vor allem in Berlin/Brandenburg
• Teils bis zu 200 l/m² in 24 Stunden
• Ca. 60.000.000 € versicherter Schaden
(Quelle: Pressemitteilung des GDV
vom 12.07.2017)
Projektleitung: Maria Kaiser, Prof. Markus Disse
Lehrstuhl für Hydrologie und
Flussgebietsmanagement
Technische Universität München
Laufzeit: August 2017 – Juli 2020
E-Mail: [email protected] www.hios-projekt.de
Abb. 1: Darstellung möglicher
Einflussfaktoren für die
Erarbeitung von Hinweiskarten
für Hochwassergefahren infolge
von Starkregenereignissen.
Fachgruppe
Hydrologische
Modellierung
Fachgruppe
Geoinformatik,
Datenbanken
Maria
KaiserJohannes
MittererQing
Lin
Thomas
Pflugbeil
Hai
Nguyen
Fabian
von Trentini
Florian
Willkofer
Dr. Karl
Broich
Maria
Kaiser
Dr. Jens
Weismüller
Fachgruppe
Hydrodynamische
Modellierung
Prof. Dr.-Ing.
Markus Disse
Dr.
Anton FrankProf. Dr.
Ralf Ludwig
Fachgruppe
Hydrologische
Modellierung
Fachgruppe
Geoinformatik,
Datenbanken
Maria
Kaiser
Dr. Jorge
Leandro
Johannes
MittererQing
Lin
Thomas
Pflugbeil
Hai
Nguyen
Fabian
von Trentini
Florian
Willkofer
Dr. Karl
Broich
Maria
Kaiser
Dr. Jens
Weismüller
Fachgruppe
Hydrodynamische
Modellierung
Prof. Dr.-Ing.
Markus Disse
Dr.
Anton FrankProf. Dr.
Ralf Ludwig
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