REISE

Entwicklung eines risikobasierten Entscheidungshilfesystems zur Identifikation von Schutzmaßnahmen bei extremen Hochwasserereignissen - REISE - im Rahmen des BMBF Forschungsverbundes 'Risikomanagement extremer Hochwasserereignisse - RIMAX'
Projektdaten
AntragstellerInstitut für Wasserbau und Wasserwirtschaft (IWW) der RWTH Aachen
PartnerLehrstuhl für Hydrologie, Wasserwirtschaft und Umwelttechnik der Ruhr-Universität Bochum, Prof. Dr. Andreas Schumann - Institut für Soziologie (IfS), RWTH Aachen, Prof. Dr. Paul Hill - gaiac Forschungsinstitut für Ökosystemanalyse und -bewertung e.V., Dr. Gottfried Lennartz - Wupperverband, Dipl.-Ing. Bernd Wille
Beginn des Projektes07/2006
Abschluss des Projektes06/2009
FördermittelgeberBundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der RIMAX-Förderinitiative, über den Projektträger Jülich (PTJ)
Fördersumme~ 600.000 €
Ziel des Projektes

Gesamtziel der Forschungstätigkeit ist die Erarbeitung einer in sich
geschlossenen Methodik zur räumlichen Optimierung von
Hochwasserschutzstrategien und -maßnahmen für das Gesamtspektrum an
denkbaren Hochwasserereignissen in kleinen und mittleren
Einzugsgebieten. Existierende interdisziplinäre Instrumente sollen
verfeinert und den spezifischen Randbedingungen aus dem Auftreten
extremer Ereignisse angepasst werden. Dabei sollen geeignete Verfahren
und Werkzeuge zur Bewertung ökonomischer, ökologischer und
psychosozialer Folgen von Extremereignissen sowie des potentiellen
Versagens von Hochwasserutzmaßnahmen identifiziert und implementiert
werden.

Unter Einbeziehung sowohl kommunaler Entscheidungsprozesse als auch der
Aspekte der Kommunikation und Akzeptanz von Risiken aus natürlichen
Ereignissen und aus dem Versagen von Schutzmaßnahmen soll durch die zu
entwickelnde Methodik eine aufeinander abgestimmte Maßnahmenkonzeption
zum integrierten Hochwasserschutz und zur Risikominderung auf Ebene
ganzer Einzugsgebiete ermöglicht werden.

Das entwickelte Vorgehen bietet insgesamt eine integrative und
umfassende Auseinandersetzung mit den zentralen Merkmalen der
EU-Hochwasserrisikomanagementrichtlinie.

Arbeitsprogramm
  • Konzeptionelle und generische Entwicklung eines rechnergestützten Entscheidungshilfeansatzes, welcher die in die Risikobetrachtung
    einfließenden Elemente strukturiert, rechenzeiteffizient und bewertend
    integriert
  • Grundlegende Analyse der hydrologischen Gegebenheiten im
    Wupper-Einzugsgebiet und Entwicklung eines robusten Ansatzes zur
    Abbildung des hydrologischen Ereignisraums als Eingangsrandbedingung für
    die hydraulikbasierte Risikoanalyse
  • Biotoptypenkartierung für das Flussgebiet der Wupper als Vorstufe der
    Entwicklung einer Bewertungsmethode für Hochwasserschäden am Boden und
    an Biotopen
  • Zusammenstellung bzw. Entwicklung von Verfahren zur monetären
    Bewertung ökologischer und ökonomischer Schadenspotentiale, zur
    Ausweisung von Bereichen mit möglicher physischer Betroffenheit von
    Personen sowie zu psycho-sozialer Deprivationen
  • Bewertung von Kosten und Aufwendungen für die Implementierung von
    Hochwasserschutzmaßnahmen
  • Identifikation und Analyse spezifischer Versagensmechanismen für
    Hochwasserschutzmaßnahmen als Grundlage für eine Bestimmung von
    Versagenswahrscheinlichkeiten
  • Untersuchung der Optimierungspotentiale für die Steuerung der
    Wupper-Talsperre als eine mögliche Maßnahme zur Minderung von
    hochwasserbedingten Risiken
  • Akzeptanzbetrachtung und Anforderungen an die Risikokommunikation:
    Eine grundlegende Akzeptanzbetrachtung anhand zu erarbeitender Kriterien
    soll zu einer skalenübergreifend robusten Bewertungsbasis für
    Schutzmaßnahmen und Schutzstrategien führen
  • Analyse von Rahmenbedingungen aus der institutionellen
    Entscheidungsstruktur im Wuppereinzugsgebiet sowie Entwicklung von
    Rahmenbedingungen, unter welchen eine erfolgreiche und einvernehmliche
    Umsetzung der erarbeiteten Maßnahmen erfolgen kann
Ergebnisse

Mit dem Entscheidungshilfesystem Promaides ist ein lauffähiges Werkzeug
zur einzugsgebietsbezogenen Analyse und Verbesserung des
Hochwasserschutzes für die breite Palette an denkbaren
Hochwasserereignissen, ausgehend von Ereignissen hoher Häufigkeiten bis
hin zum extremen Ereignis, verfügbar. Durch die modulare Struktur kann
den Anforderungen der EU-Hochwasserrisikomanagementrichtlinie umfänglich
oder abgestuft begegnet werden. Zu den wesentlichen Merkmalen des
Werkzeugs sowie als Ergebnisse des Gesamtprojekts zählen:

  • Einsatz von Multi-Attribute-Decision-Methods zur Entscheidungsunterstützung
  • Rechenzeiteffiziente, gekoppelte 1D-2D-Hydraulik
  • Monte-Carlo-basierte Analyse der Zuverlässigkeit bzw.
    Versagenswahrscheinlichkeit von Maßnahmen im Hochwasserschutz und
    Ergebnisbereitstellung in Form von Einwirkungs-Versagens-Funktionen
  • Monetäre Bewertungsansätze für ökologische Schäden und Aufwendungen
    auf Grundlage eines mit einer time-lag-Funktion versehenen
    Wiederherstellungskostenansatzes für die Schutzgüter Boden und Biotoptypen
  • Monetäre Bewertung von ökonomischen Schäden unter Einbindung von
    Unsicherheitsaspekten
  • Ansätze zur Bewertung psycho-sozialer Folgen von Hochwasser
  • Bewertung von Betroffenheiten von Personen auf der physischen Ebene
  • Ansätze zur Verbesserung der Kommunikation im Fall von
    Hochwasserereignissen
  • Umfassende Analyse der Hydrologie des Wupper-Einzugsgebiets sowie
    generierte Hochwasserwellenabflussszenarien
  • Strategien zur Verbesserung von Talsperrensteuerungen am Beispiel der
    Wupper-Talsperre
Nutzen für den Wupperverband
  • Implementierung eines multikriteriell orientierten Werkzeuges zur Unterstützung von Entscheidungen zur Integration von Hochwasserschutzmaßnahmen im Einzugsgebiet der Wupper
  • Beschleunigter Ablauf zur Identifikation von akzeptablen Schutzmaßnahmen und deren Umsetzung
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