Institut für Wasserbau

Ziel des Projektes „StucK“ ist es, ein Sektor übergreifendes Konzept der Gewässerbewirtschaftung für urban geprägte Fließgewässer zu erarbeiten. Hierbei soll ein Schwerpunkt auf die Steuerung der Entwässerung im Fall von Extremwetterereignissen unter Berücksichtigung von Schöpfwerken (Pumpen), Regenwasser-Rückhaltebecken und Retentionsräumen sowie gegebenenfalls weiteren Maßnahmen gelegt werden. Gewässer mit freier Vorflut werden mit Gewässern mit abflussbehindernder, tidebeeinflusster Vorflut verglichen.
Mit wasserwirtschaftlichen Methoden und Bauwerken sowie mit zentralen und dezentralen Retentionsräumen soll eine ausreichende Sicherheit gegen Überschwemmungen aus extremen Niederschlägen im urbanen Raum gewährleistet und eine optimierte Nutzung der begrenzten Flächenressourcen ermöglicht werden. Der im urbanen Raum auf diesen Flächen wirksame erhebliche Nutzungsdruck wird im Projekt im Rahmen einer sozioökonomischen Untersuchung bewertet. Die für eine optimierte Steuerung von Schöpfwerken und Regenwasser-Rückhaltebecken erforderlichen meteorologischen Informationen über zu erwartende Extremereignisse mit einen Zeithorizont von mehreren Stunden auf der kleinräumigen Skala von städtischen Gewässern sollen entwickelt werden. Darauf aufbauend wird das zu erwartende Abflussverhalten in den urbanen Entwässerungssystemen analysiert und bewertet, und die Entwässerungsysteme werden im Hinblick auf eine Verbesserung der Überflutungssituation bei Extremniederschlägen optimiert. Im Ergebnis wird ein Kurzzeit-Vorhersageverfahren als Grundlage für die Steuerung der Entwässerungsanlagen entwickelt. Weiterhin werden mögliche Auswirkungen der aktuellen sowie einer veränderten Gewässerbewirtschaftung auf die gewässerbegleitenden Ökosysteme und ihre Leistungen untersucht.
Mit dem Projekt soll insgesamt ein Beitrag zum nachhaltigen Wassermanagement in küstennahen, urbanen Räumen geschaffen werden. Es ist Teil des Programms "Regionales Wasserressourcen-Management für den nachhaltigen Gewässerschutz in Deutschland" (ReWaM)
Homepage des Projektes: www.stuck-hh.de

Ziele des Arbeitspaketes der TUHH

Wesentliches übergeordnetes Ziel der Arbeiten des Instituts für Wasserbau der TUHH im Projekt StucK ist es, das Systemverständnis von hydrologischen Prozessen in urban geprägten Räumen zu verbessern. Auf der Basis wird eine Verbesserung des langfristigen Flächenmanagements angestrebt und ein Echtzeit Hochwassermanagement auf der Basis von Kurzzeit-Wettervorhersagen erarbeitet.
Für ein nachhaltiges Management urbaner Gewässer sind interdisziplinäre Konzepte und neue systemorientierte Ansätze erforderlich. Insbesondere auf der räumlich und zeitlich klein- und mesoskaligen Ebene, die für urbane Räume relevant sind, werden neue betriebsorientierte Strategien benötigt, um zukunftsgerichtete und in der Praxis umsetzbare Lösungen zu schaffen.
Zur verbesserten Modellierung der Entwässerung von urbanen Räumen ist es darüber hinaus das Ziel der Arbeiten, neue hydrologische Modellansätze für die Modellierung von Regelungsanlagen (Wehre, Speicherbecken, Rückhaltebecken, Flächenrückhalt, etc.) in rückstaubeeinflussten urbanen Gewässern bei Extremwetterereignissen zu entwickeln.
Die erarbeiteten systemorientierten Ansätze und Modelle werden an zwei urbanen Einzugsgebieten mit systemrelevanten Eigenschaften durch wechselnde Außenwasserstände  und mit Steuerungselementen angewendet. Im Vorhaben wurden hier die urbanen Bereiche der Dove-Elbe und der Kollau im Bereich der Hansestadt Hamburg gewählt.

siehe auch Pressemitteilung der TUHH

Abbildung: Schematischer Prozess der Erstellung einer Hochwasservorhersage

Arbeitspakete im AP2:

• AP2.1: Echtzeitbestimmung der Abflüsse und Überschwemmungsflächen aus den Niederschlägen
• AP2.2: Optimierung der hydrologischen Modellansätze und der Modellierung zur Berücksichtigung von Regelungsanlagen (Wehre, Speicherbecken, zentrale und dezentrale (Regen-) Rückhaltebecken, zentraler und dezentraler Flächenrückhalt in urbanen Räumen, etc.)
• AP2.3: Analyse der Wechselwirkungen zwischen Gewässer und Wasserständen im Einzugsgebiet (Rückstau) und ihre Implementation im hydrologischen Modell
• AP2.4: Implementierung einer Kurzzeitvorhersage im hydrologisch/numerischen Modell zur Optimierung der Regelungsanlagen
• AP2.5: Optimierung des Flächenmanagements (Überflutungsflächen, Regelungsanlagen, Flächenrückhalt, etc.) unter Berücksichtigung bestehender und zukünftig geplanter Nutzungen

Partner:

• Landesbetrieb für Strassen Brücken und Gewässer (LSBG)
• hydro & meteo GmbH & Co. KG (h&m)
• Universität Hamburg (Uni HH)
• Hamburgisches WeltWirtschaftsInstitut gGmbH (HWWI)