StucK

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Vorausschauendes Gewässermanagement in Küstenstädten

In küstennahen urbanen Gewässern ist der Abfluss oft durch Rückstau beeinträchtigt – mit negativen Auswir­kungen auf die Binnenentwässerung. Ein Rückstau kann mehrere Ursachen haben: entweder direkt durch den Einfluss der Tide, wenn zu Hochwasserzeiten nicht ent­wässert werden kann, oder indirekt durch die Regelung von Binnenwasserständen in tiefliegenden Gebieten, die zu Rückstau im Oberlauf der Gewässer führen können. Dieser Rückstau tritt beispielsweise in Hamburg bei der Entwässerung von Nebenflüssen in die Elbe auf. Ein durch Starkniederschläge hervorgerufenes Binnenhochwasser und zeitgleich erhöhte Tidewasserstände sind für die be­troffenen Städte ein ernstes Problem. Der Klimawandel birgt die Gefahr, dass sich dieser Trend weiter verstärkt. Der Schwerpunkt des Verbundprojekts StucK liegt des­halb auf der Analyse der hydrologischen Zusammenhän­ge dieser Ereignisse und deren Auswirkungen, bis hin zur Entwicklung von Bewirtschaftungsstrategien für die Ge­wässer. Im Rahmen des Projekts soll eine Informationsket­te von der kleinräumigen Vorhersage bis zur optimierten Entwässerung vollständig methodisch erarbeitet und in die Praxis umgesetzt werden. Neben hydrologischen Fak­toren werden auch ökologische und ökonomische Kon­sequenzen untersucht und bewertet. Die Ergebnisse aus Planungs- und Bewirtschaftungsaktivitäten sollen im ope­rationellen Geschäft des Landesbetriebs Straßen, Brücken und Gewässer in Hamburg eingeführt werden und die Be­wirtschaftungspraxis nachhaltig unterstützen.

Ziele

Ziel von StucK ist es, sektorübergreifende, nachhaltige und allgemeingültige Lösungsansätze für die Gewässer­bewirtschaftung küstennaher urbaner Fließgewässer zu entwickeln. Weitere Ziele sind:

• Vertiefung des Wissensstandes zu hydrologischen und hydrodynamischen Prozessen bei erhöhten Tidewasserständen und gleichzeitigem Binnenhochwasser unter besonderer Berücksichtigung der Hydrodynamik von urbanen Entwässerungssystemen
• Optimierte Bemessung von Schöpfwerken und Deichsielen unter Berücksichtigung der lokalen Abfluss- und Tideverhältnisse
• Verbesserte Steuerung von Wehren, Deichsielen, Schöpfwerken und ihren Pumpen unter Berücksichtigung von Hochwasserschutz, Ökologie und Ökonomie
• Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für die Bewirtschaftung urbaner küstennaher Vorfluter

Modellregion

Verlauf des Binnenwasserstandes der Dove-Elbe in Abhängigkeit des Tidewasserstandes der Elbe (Januar 2012)

Betrachtet werden zwei Modellregionen im Bereich der Metropolregion Hamburg. Eine davon ist das Einzugsge­biet der Dove-Elbe, welches in seiner Binnenentwässerung direkt von den Außenwasserständen der Tideelbe beein­flusst ist. Die zweite Modellregion ist das Einzugsgebiet der Kollau. Hier besitzt die Tideelbe einen geringen Einfluss.

KERNBOTSCHAFTEN

• Eine verbesserte, kurzfristige und kleinräumige Niederschlagsvorhersage kombiniert aus Radarmessungen und Modellsimulationen (COSMO-DE-EPS) lässt den Betrieb eines operationellen Abfluss-Vorhersagemodells für urbane Regionen zu. Dessen Ergebnisse präzisieren den Warndienst Binnenhochwasser Hamburg und vergrößern damit Handlungsspielräume/Reaktionszeiten im Hochwasserfall.
• Ökologisches Hochwasserschutzkonzept für Hamburg: Eine gezielte Steuerung der Hochwasserrückhaltebecken ermöglicht eine Optimierung des Hochwasserschutzes bei gleichzeitiger Ausnutzung des größtmöglichen ökologischen Potentials der Flächen und Schaffung ökologisch wertvoller Lebensräume.
• Ein Verfahren zur Schadenspotenzialanalyse wurde entwickelt. So wird die Evaluation verschiedener Szenarien im Hinblick auf eine potentielle Schadensvermeidung möglich. Außerdem eignen sich die Ergebnisse zur Kommunikation und Sensibilisierung der Bevölkerung (Bei einem hundertjährlichen Hochwasser (HQ100) in der Modellregion Kollau beträgt das Schadenspotential rund 1,6 Mio. €).

Weitere Informationen

• zur Homepage des Verbundprojekts
• Ergebnisse aus der Abschlussbroschüre
• Zwischenergebnisse aus der zweiten Broschüre
• Poster