Über uns
Das Deutsche GeoForschungsZentrum Potsdam fokussiert sich auf die Erforschung des Systems Erde. Hierbei steht einerseits ein verbessertes System- und Prozessverständnis im Fokus, andererseits wird auch die Interaktion mit den Menschen analysiert und Strategien und Handlungsempfehlungen entworfen. Die Erforschung und Analyse von Naturgefahren wie Hochwasser und Strategien zur Risikoreduktion auch unter Berücksichtigung des globalen Wandels nehmen in diesem Zusammenhang eine besondere Rolle an.
Die Sektion Hydrologie fokussiert sich auf die statistischen und modellbasierten Analysen der gesamten Hochwasserrisikokette. Hierbei werden die vier Komponenten – (i) Atmosphäre, (ii) Hydrologie, (iii) Hydraulik / Überflutungen und (iv) Hochwasserschäden – analysiert und miteinander verknüpft. Insbesondere wird der Einfluss des Klimawandels auf atmosphärische und hydrologische Prozesse betrachtet.
Eine besondere Stärke der Sektion ist die modellbasierte Simulation der gesamten Hochwasserrisikokette für Deutschland. Hierzu werden vier Modelle genutzt. Mit Hilfe eines Wettergenerators werden lange (z.B. 10.000 Jahre) synthetische Zeitreihen von täglichem Niederschlag und Temperatur erzeugt. Diese Zeitreihen werden als Antrieb für die Simulation des hydrologischen Modells mHM genutzt. Die resultierenden modellierten Abflusszeitreihen an ausgewählten Abflusspegeln in den vier großen Flusseinzugsgebieten in Deutschland (Rhein, Weser, Donau, Elbe) werden dann im dritten Schritt für die Überflutungssimulationen mit dem hydraulischen Modell RIM genutzt. Im vierten Schritt werden die Hochwasserschäden, die durch die Überflutung entstehen, mit dem Schadensmodell FLEMO ermittelt.
Unsere Ziele in KAHR
Die Ziele der Sektion Hydrologie im KAHR Projekt umfassen die modellbasierte abgeleitete Hochwasserstatistik in den vom Hochwasser 2021 betroffenen Regionen. Dabei sollte der Einfluss von Klimawandel berücksichtigt werden. Darüber hinaus wird am Beispiel vom Ahr Einzugsgebiet eine komplette Risikoanalyse durchgeführt. Die Sektion Hydrologie am GFZ hat Aufgaben in allen vier Komponenten der Hochwasserrisikokette übernommen.
Mit Hilfe des Wettergenerators werden lange synthetische Zeitreihen großräumig für Westdeutschland produziert und auf Stundenwerte disaggregiert. Das hydrologische Modell mHM wird mit Unterstützung des UFZ für die Einzugsgebiete von Ahr, Erft und Rur aufgesetzt und an mehreren Abflusspegeln kalibriert. Die hydraulische Modellierung erfolgt in KAHR im Einzugsgebiet der Ahr vom Pegel Müsch bis zur Rheinmündung und liefert eine hochaufgelöste Simulation der Überflutungsdynamik. Basierend hierauf erfolgt eine Abschätzung des Hochwasserschadens und des Risikos in diesem Einzugsgebiet.
Mit diesem Instrumentarium werden verschiedene Extremszenarien, auch unter Klimawandel, simuliert. Basierend auf der Schadensabschätzung für die untersuchten Gebiete werden Strategien und Handlungsempfehlungen für eine Reduktion des Hochwasserrisikos abgeleitet.
Mitarbeiter:innen
- Prof. Dr. Bruno Merz
- Dr. Heiko Apel
- Dr. Sergiy Vorogushyn
- PD Dr. Heidi Kreibich
- Dr. Dung Nguyen
- Dr. Li Han
Kontaktdaten
Prof. Dr. Bruno Merz
Deutsches GeoForschungsZentrum Potsdam
Sektion 4.4 Hydrologie
Telegrafenberg
14473 Potsdam
Tel.: +49 (0) 331-288-1500
E-Mail:
