Institut für Wasserbau

Beschreibung und Ziele

Die vergangenen Jahre haben gezeigt, dass Hamburg bei Starkregenereignissen unzureichend geschützt ist. Durch den Klimawandel ist eine Zunahme von Starkregen - sowohl an Intensität als auch an Häufigkeit - zu erwarten. Bei Extremereignissen können die Regenwassermengen von den innerstädtischen Siel-, Kanal- und Gewässernetzen nicht aufgenommen werden. Die Folgen sind eine Verschlechterung der Entwässerung urbaner Flächen, eine Zunahme der Überflutung von bebauten Grundstücken und eine Zunahme der städtischen Überflutung durch Kanalüberlastung.

Die Ziele dieses Teilprojekts sind:

• Ganzheitliche räumliche und zeitliche Darlegung des hydrologischen Kreislaufes in der Stadt Hamburg für verschiedene Szenarien des Klimawandels und zu erwartender sozio-ökonomischer Veränderungen.

• Quantifizierung der Hochwasserrisikozunahme und der Auswirkung auf die städtische Bebauung und Wirtschaftsstruktur der Stadt

• Wirkungsnachweis geeigneter Mitigationsmaßnahmen zur Kompensation der Klimaeffekte

• Wirkungsnachweis geeigneter Adaptionsmaßnahmen zur Minderung der durch Klimaänderung hervorgerufenen Konsequenz an den baulichen Anlagen

• Abgleich der hydrologischen und hydraulischen Nachweisverfahren zwischen den verschiedenen Akteuren in der Stadt

Umsetzung

Das Projekt untergliedert sich in fünf Arbeitspakete (AP):

AP 1: Darlegung der Auswirkung des Klimawandels und der zukünftigen Stadtentwicklung auf den hydrologischen landgebundenen Wasserkreislauf in der Metropolregion Hamburg
Für das Pilotgebiet der Wandse soll der zu erwartende Trend in der Überlastungen des Kanalnetzes und des Rückstaus in der Wandse dargelegt werden. Es kommt zur
parallelen Anwendung der bei LSBG und HSE gebräuchlichen hydrologischen und hydrodynamischen Verfahren.

AP 2: Quantifizierung der zu erwartenden Risikozunahme für Gesellschaft und städtische Bebauung und Infrastruktur

Mit GIS-basierten Hochwasserschadensmodellen werden für die untersuchten Extremereignisse die zu erwartenden Schäden infolge des Klimawandel und der sozio-ökonomischen Veränderung quantifiziert.

AP 3: Wirkungsnachweis geeigneter Mitigationsmaßnahmen zur Kompensation der Klimaeffekte
Es wird eine Anpassung der Modelltechnik zur Parametrisierung von Maßnahmen des dezentralen Regenwassermanagements und der Ableitung von Oberflächenwasser durchgeführt. Weiterhin werden Szenarien der Mitigation abgeleitet aus den in Teilprojekt 2.4 zu entwickelnden Maßnahmen für das städtische Einzugsgebiet der Wandse und Nachweise der damit erreichbaren Abflussreduktion erbracht.

AP 4: Entwicklung und Wirkungsnachweis geeigneter Adaptionsmaßnahmen (Rezeptor-Anpassung)

Erweiterung des vorhandenen Hochwasserschadensmodell KALYPSO-Risk um indirekte Schäden - in Zusammenarbeit mit Teilprojekt 1.4.

Entwickeln von Szenarien der Adaption an den Klimawandel aus den Maßnahmen des Teilprojekts 2.4 und Nachweis der damit erreichbaren Reduktion an Schäden.

Zusammenarbeit

Durch BSU und LSBG werden die notwendigen Grundlagen- und Modelldaten für die hydrologischen und hydraulischen Simulationen bereitgestellt. Das Institut für Wasserbau an der TUHH wird die Modellierungen auf Basis von KALYPSO gemeinsam mit dem LSBG durchführen. Parallel dazu wird die HSE mit ihrem Programmsystem HYSTEM/Extran die Simulationen im Regenwasserkanalnetz durchführen. Die Ergebnisse aus beiden Modellen erlauben erstmals für die Stadt Hamburg einen Abgleich der hydrologischen und hydraulischen Bemessungsgrößen. Gleichzeitig wird die Vergleichbarkeit der Ergebnisse aus den Klimaszenarien mit den vorhandenen Bemessungsgrundlagen von HSE und BSU/LSBG möglich. Die in den Effektivitätsnachweisen zugrunde zu legenden Mitigations- und Adaptionsmaßnahmen werden aus den Teilprojekten 2.1, 2.4 und 2.5 bereitgestellt.