Grundwasserüberschwemmungen: Entwicklung eines Ansatzes zur Risikobewertung und -kommunikation (GrARBeKo)
Projektdurchführung
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Department for Geography and Geosciences
GeoZentrum Nordbayern
Schlossgarten 5 D
91054 Erlangen
Zielsetzung
Die zunehmende Häufigkeit extremer Wetterereignisse lenkt die Aufmerksamkeit auf Grundhochwasser, das durch steigendes Grundwasser entsteht und erhebliche Schäden an Infrastruktur, Gebäuden und Umwelt verursachen kann. Im Gegensatz zu fluvialen oder pluvialen Hochwassern ist Grundhochwasser schwer zu erkennen und mit traditionellen Schutzmaßnahmen nicht leicht zu bewältigen. Numerische Modelle, insbesondere probabilistische Ansätze wie die Bayessche Inferenz, helfen, Unsicherheiten in der Modellierung und Vorhersage besser zu quantifizieren. Hochwasserrisikokarten sind essenziell für das Management von Grundhochwasser. Allerdings fehlen oft präzise Unsicherheitsanalysen, was durch datengetriebene Ansätze wie maschinelles Lernen verbessert werden könnte. Citizen Science und kostengünstige Sensoren können ebenfalls beitragen, indem sie Datenlücken schließen und die öffentliche Beteiligung fördern. Diese Studie präsentiert ein Rahmenwerk zur Bewertung der Anfälligkeit für Grundhochwasser, das Unsicherheiten berücksichtigt und probabilistische Karten erstellt. Anhand eines Fallbeispiels in Garching 2023 wird gezeigt, wie Modellierungstools effektiv eingesetzt werden können. Abschließend wird vorgeschlagen, Monitoring-Tools und Bürgerbeteiligung auszubauen, um die Risikokommunikation zu stärken, das Bewusstsein zu erhöhen und Maßnahmen zum Grundhochwasserschutz besser zu verankern.
Arbeitsschritte
Das Konsortium besteht aus fünf Partnern: Die FAU, die ihre Expertise in der Grundwassermodellierung, Überwachung und Unsicherheitsquantifizierung einbringt, die Firma Okeanos Smart Data Solutions GmbH, die KI-methoden anwenden wird, die Gemeinde Garching, die das Projekt URGRUND finanziert (der Ausgangspunkt für dieses Projekt), sowie zwei Unterauftragnehmer, ZDE GmbH und KI-P GmbH, die mit ihrer umfassenden Erfahrung in technologischen Lösungen, Citizen-Science-Management und Kommunikation unterstützen werden.
Die Arbeitspakete sind:
AP1: Verbesserung der Risikobewertung (Sensitivitätsanalyse, Installation von Wasserstandsmessungen, Entwicklung eines Konzepts für die Bereitstellung und Installation von Bürgersensoren, Aktualisierung der Risikokarten für Grundwasserschäden und Quantifizierung der Verringerung der Unsicherheit, Aufbau eines ML-gestützten Modells zur Ermittlung von Risikobewertungen, Entwicklung einer Methodik zur Risikobewertung von Grundwasserschäden)
AP2: Citizen Science und Kommunikation (Organisation eines Citizen-Science-Treffens, um zusätzliche „weiche“ Daten zu sammeln und die Möglichkeit zu präsentieren, Organisation eines Citizen-Science-Treffens, um die verbesserte Risikobewertung vorzustellen, Risiken zu kommunizieren und Feedback zu sammeln, Sensoren in privaten Gebäuden zu installieren, Entwicklung einer Leitlinie zur Bürgerbeteiligung in Projekten zu Grundwasserschäden, Entwicklung strategischer Leitlinien zur Risikokommunikation für relevante öffentliche Zielgruppen)
AP3: Verbreitung des Projekts (Präsentation zum Projektbeginn, Entwicklung eines Stakeholder-Panels, Wissenschaftliche Publikationen und Teilnahme an Konferenzen, Kommunikation auf der Website der Professur und Verteilung von Informationsmaterial (z. B. Projektbroschüren während Präsenztreffen, Abschlusspräsentation des Projekts und Workshop mit Fachexperten)