Institut für Wasserbau

Einfluss des Klimawandels auf das Niederschlags-Abflussgeschehen in Hamburg

Konvektive Starkniederschläge hoher Intensität verursachen bereits jetzt in tiefliegenden Gebieten oder bei geringem Gefälle sowie bei unzureichend angepasster Entwässerungsinfrastruktur Überschwemmungen. Insbesondere stark versiegelte urbane Räume sind immer wieder von Überschwemmungen als Folge von konvektiven Starkniederschlägen betroffen. Als Folge des Klimawandels wird sich das Niederschlagsgeschehen in den kommenden Jahren und Jahrzehnten weiter verändern. Die Entwässerungsinfrastruktur ist jedoch vielfach lediglich auf Niederschläge mit Wiederkehrintervallen kleiner 20 Jahre und entsprechend geringeren Intensitäten ausgelegt. Zudem basiert die Bemessung der Entwässerungsinfrastruktur vielfach auf Eingangsdaten, die auf der Grundlage von Punktmessungen gewonnen wurden. Diese Punktmessungen umfassen wegen der räumlichen Struktur der Starkniederschläge zumeist gerade diese konvektiven Extremniederschläge nur im Ausnahmefall.

Ziel des dreijährigen Gesamtvorhabens EKNA-HH ist es, Methoden und Modellansätze zu entwickeln, um das Überflutungsgeschehen als Folge von konvektiven Starkniederschlägen für die Freie und Hansestadt Hamburg als Grundlage für Risikoabschätzungen bewerten zu können. Mit dem Vorhaben wird die Grundlage geschaffen, um u.a. RISA und den Strukturplan Regenwasser 2030 mit quantitativ belastbaren Szenarien zu hinterlegen. Daneben wird es möglich sein, die realen Entwässerungspfade für Starkniederschläge und die in der Konsequenz auftretenden Überflutungen zu ermitteln und dann als Grundlage für konkrete zukünftige Planungen zu verwenden.

TP1: Bewertung und Entwicklung hydrologischer Modellkonzepte

TP 1 schafft die hydrologischen Grundlagen für die modellbasierte Ermittlung quantitativ belastbarer Szenarien und die Ermittlung von Entwässerungspfaden. Darauf aufbauend wird eine verbesserte Konzeption zur modelltechnischen Analyse von konvektiven Starkniederschlägen erarbeitet und für die Implementation in numerischen Modellen vorbereitet.

TP2: Erweiterung des hydrologischen Modells und Anpassung der Modellierungsumgebung

Die im TP1 gewonnenen Ergebnisse zu Starkniederschlägen und zu Modellansätzen werden in einen numerischen Modellansatz übersetzt, welcher dann implementiert und getestet wird. Zudem wird eine erste voraussichtlich händische Koppelung der Ergebnisse des hydrologischen Modells mit einem HN-Modellansatz erarbeitet und umgesetzt.

TP3: Anwendung der Modellkette auf ausgewählte Teileinzugsgebiete

Die in TP1 und TP2 gewonnenen Ergebnisse zu Starkniederschlägen sowie zu numerischen Modellansätzen und deren Umsetzung werden angewendet. Dies erfolgt exemplarisch für ausgewählte Teileinzugsgebiete in der Freien und Hansestadt Hamburg. Im Ergebnis werden konkrete Fließpfade und lokale Überflutungen szenarienbasiert ermittelt.