Generierung von konsistenten Grundlagendaten zur Berechnung von Starkregenereignissen für eine Starkregengefahrenkartierung in Baden-Württemberg

Starkregenereignisse verursachen in BW und anderen Bundesländern regelmäßig große lokale Schäden. Es muss damit gerechnet werden, dass der Klimawandel zu einer weiteren Zunahme solcher Ereignisse führt. Starkniederschläge sind gekennzeichnet durch eine geringe räumliche Ausdehnung und extrem kurze Vorwarnzeiten. Die Sturzfluten, die von solchen Niederschlägen ausgelöst werden können beschränken sich nicht auf Gewässerläufe oder gewässernahe Bereiche sondern können überall auftreten. Die für Baden-Württemberg entwickelten Hochwassergefahrenkarten können die Risiken die von solchen Ereignissen ausgehen nicht abbilden. Daher gibt es keine landesweiten Vorgaben oder Konventionen zu einer vergleichbaren Berechnung der Risiken durch Starkregenereignisse in Baden-Württemberg. An der Professur für Hydrologie in Freiburg wurde das Modell RoGeR (Runoff Generation Research) entwickelt, das landesweit in räumlich hoher Auflösung (bis zu 1*1m²) die Abflussbildungsprozesse für beliebige Niederschlagsintensitäten und Vorfeuchtebedingungen quantifizieren kann. Dazu nutzt das Modell die mittlerweile sehr gute flächendeckende Datenlage in Baden-Württemberg, insbesondere digitales Geländemodell und Informationen des Wasser- und Boden Atlas (WaBoA) zu Boden, Versiegelungsgrad, Landnutzung und Hydrogeologie. Das Modell RoGeR wird in diesem Projekt dafür eingesetzt flächendeckend für Baden-Württemberg in einer Auflösung von 5*5m² Abflussbeiwerte für gegebene Niederschlagsereignisse und Vorfeuchtebedingungen zu simulieren um eine landesweite Grundlage für die Abschätzung der Risiken durch Sturzfluten in Folge von Starkniederschlägen zu gewinnen. In der ersten Projekthase werden für extreme Niederschlagsereignisse mit Jährlichkeiten von 50, 100 und 1000 Jahren und einer Dauer von einer Stunde die Abflussprozesse und die daraus resultierenden Abflussbeiwerte ermittelt, die sich unter den gegebenen räumlichen Eigenschaften (Boden, Landnutzung …) und hoher Vorfeuchte (90% Feldkapazität) ergeben. In der zweiten Projektphase werden auch die empirischen Auftretenshäufigkeiten der Vorfeuchtebedingungen berücksichtigt. Für jede Kombination aus Vorfeuchte und Niederschlagseigenschaften (Dauer und Intensität) kann landesweit, räumlich verteilt, eine kombinierte Auftretenswahrscheinlichkeit ermittelt werden. Für alle Kombinationen aus Vorfeuchte und Niederschlagseigenschaften wird dann mit dem Modell RoGeR landesweit in einer Auflösung von 5*5m² für die gegebenen Eigenschaften (Boden, Landnutzung …) die Abflussreaktion ermittelt. Über die kombinierte Häufigkeit aus Niederschlag und Vorfeuchte kann jeder Abflussreaktion eine Jährlichkeit zugewiesen werden. Im Ergebnis gibt es dann für jede 5*5m² Fläche in Baden Württemberg einen Satz unterschiedlicher Abflusshöhen gleicher Jährlichkeit und eine Satz unterschiedlicher Jährlichkeiten gleicher Abflusshöhen. Daraus kann der maximale Abfluss einer gegebenen Jährlichkeit oder die minimale Jährlichkeit eines gegebenen Abflusses als Planungsgrundlage ermittelt werden.

Ansprechpartner: Steinbrich A
Tel: +49(0)761 203 3539
Email: andreas.steinbrich@hydrology.uni-freiburg.de

Projektbeginn: 2015
Projektende: 2016

Weiler M

Albert-Ludwigs-Universität Freiburg

• Steinbrich A
• Hoffmann A
• Stölzle M

Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau (LGRB) im Regierungspräsidium Freiburg, Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA), Deutscher Wetterdienst (DWD)

• LUBW Karlsruhe, Land

Abflussbildungsprozesse / wild abfließendes Wasser / Starkniederschläge / Niederschlag-Abfluss-Modell / Vorfeuchte / kombinierte Wahrscheinlichkeit / Jährlichkeit / Gefährdungspotential