Starkregenwarnungen für die Feuerwehr Erste Praxisergebnisse des Projektes RainAhead

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1 Starkregenwarnungen für die Feuerwehr Erste Praxisergebnisse des Projektes RainAhead Thomas Einfalt 1, Inga Frerk 1, Matthias Grottker 2, Barbara Schäfers 3, Sebastian Schlauß 2 und Alexander Strehz 1 1 hydro & meteo GmbH & Co. KG 2 Fachhochschule Lübeck 3 Hansestadt Lübeck 20. Symposium Flussgebietsmanagement beim Wupperverband, Wuppertal, Juni 2017

2 Was ist RainAhead? Integriertes Planungs- und Warnungstool für Starkregen in urbanen Räumen Leuchtturmprojekt zur Anpassung an den Klimawandel Förderung durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) Projektpartner: hydro & meteo GmbH & Co. KG Fachhochschule Lübeck, Fachbereich Bauwesen Labor für Siedlungswasserwirtschaft Hansestadt Lübeck, Fachbereich Umwelt-, Natur- und Verbraucherschutz Unterstützt durch Laufzeit: Juni 2013 bis August 2016 Weitere Beteiligte u.a. Stadtplanung, Feuerwehr, Entsorgungsbetriebe

3 Was will RainAhead? Ziel ist die Reduzierung von Gefahren durch Starkregen im Stadtgebiet Welche Bereiche im Stadtgebiet sind besonders von Schäden betroffen? Welche Bereiche benötigen besonderen Schutz? Mit welchen Maßnahmen kann man Schäden im Stadtgebiet reduzieren? Wie können der Schutz und die Warnung der Bevölkerung verbessert werden?

4 Räumliche Auswertung Dortmund Schäden

5 Räumliche Auswertung Dortmund Niederschlag > 36 mm und Schäden

6 Statistische Auswertung Vergleich mit Extremwertstatistik, z.b. KOSTRA Schäden wenn N > Bemessungsniederschlag Quelle: Einfalt, T., Pfeifer, S., Burghoff, O. (2012) Feasibility of deriving damage functions from radar measurements. 9 th International Workshop on Precipitation in Urban Areas, St. Moritz, 6-9 December. ISBN

7 Konvektive Starkregen Starkregenbedingte Überflutungen: Auslöser sind meist kurze Starkregen mit sehr hoher Intensität Problem: Niederschlagszellen sind häufig sehr kleinräumig, verändern ihre Form und Intensität schnell und haben eine kurze Lebensdauer Je kleiner und kurzlebiger die Niederschlagszellen sind, desto kürzer ist die Vorwarnzeit Stärken von Radar gegenüber numerischer Wettervorhersage und Stationen

8 SCOUT-Nowcasting Radarbasierte Zellerkennung Vorhersagehorizont: 1 2 Stunden Berechnung der Vorhersagequalität möglich Ausgaben der Vorhersage Einzugsgebietsspezifische Zeitreihen (UVF, CSV) Vorhersagesumme Vorhersagequalität Animation Nutzbar für hydrologische / hydrodynamische Modelle Nutzbar für Warnung

9 Untersuchung der Feuerwehreinsätze zwischen 2010 und 2013 Festlegung der Warnschwellen für Teilgebiete

10 Warnschwellen sind dabei räumlich variabel! Auf Basis der Warnschwellen wird gewarnt, aber auch entwarnt!

11 Starkregen-Warnsystem Basis: Webportal HydroNET-SCOUT des Landes S-H Web-basiertes System mit Daten des Radars Boostedt und Stationen des DWD Niederschlagsinformation in 1km x 1km für den Raum Lübeck Echtzeit und 1h Vorhersage Auswertungen und Statistiken Zugreifbar für Feuerwehr, Stadtentwässerung und Stadtverwaltung

12 Starkregen-Warnsystem Warnung: Individuelle Warnschwelle für jedes Pixel des Stadtgebietes

13 Starkregen-Warnsystem Warnschwellen: Analyse vergangener Feuerwehreinsätze Warngrenze

14 Starkregen-Warnsystem Automatische Warnung als an die Feuerwehr :00 UTC Warnung: ANFANG Region:06-StLorenzNord Warngrenze Pixel:169 Pixel:170 Pixel:171 Maximale Regenmenge: 17.2 l/m² Bitte Leitungsdienst informieren!

15 25. Juni 2016 Warnung um 15:40 Korrekte Warnung Beispiel Gemessene Summe ist räumlich begrenzter und höher als Radarvorhersage In den folgenden Abbildungen sind die Radardaten nicht angeeicht!

16 Starkregen-Warnsystem

17 Starkregen-Warnsystem

18 Starkregen-Warnsystem

19 Starkregen-Warnsystem

20 Starkregen-Warnsystem

21 Starkregen-Warnsystem

22 Starkregen-Warnsystem

23 Starkregen-Warnsystem

24 Warnung

25 Beispiel 2 Messung

26 Nutzung der Feuerwehrwarnung in Lübeck: Disposition von Personal für die Leitstelle Frühzeitige Aufstockung für Telefondienst und Einsatzorganisation Schnellere Hilfe vor Ort / kürzere Gesamtdauer der Einsatzlage Nutzung nicht für frühzeitiges Ausrücken in Lübeck Kann in anderen Kommunen bei bekannten neuralgischen Punkten anders sein (z.b. Unterführungen, Baustellen, Bahnhof) Kann auch für vorsorgliche Prüfung von Gewässerdurchlässen genutzt werden

27 Auswertung Das Warnsystem wurde am 7. Mai 2015 scharf geschaltet Ergebnis für den Sommer 2015: 10 Warnungen versendet Keine relevante Überflutung in Lübeck Gründe Schwellwerte zu niedrig Near misses (Nachbargemeinde wurde geflutet) Hüpfen der Vorhersagewerte (wegen des 5 Minuten-Zeitschritts) 27

28 Status und Weiterentwicklung Verbesserung der Vorhersage für Sommer 2016: 1-Minuten-Werte

29 Vorhersagesumme 5 Minuten

30 Vorhersagesumme 1 Minute

31 Status Ergebnis für den Sommer 2016: 4 Warnungen versendet Eine relevante Überflutung in Lübeck Eine Überflutung in Bad Schwartau Zwei Mal entwarnt, da Zelle schrumpfte 31

32 Fazit Warnung effektiv: sie erkennt Gefahren Warnsystem vorsichtig eingestellt (aus Sicht der Feuerwehr): warnt eher zu häufig als zu selten Das Konzept und das System sind übertragbar auf andere Kommunen Genauer als COSMO-DE für kurze Warnzeiträume Soll weiter verbreitet werden Vorbereitungen laufen im Norden

33 Ausblick Die Vorhersagen werden bis 2018 weiter verbessert: Verbindung von Ensembles aus Radar und NWP im BMBF-Projekt StucK (

34 Schlussfolgerung Kleinräumige Warnsysteme für Starkregen sind noch zu wenig verbreitet im Katastrophenschutz Beachte: ein 100-jährliches Ereignis findet irgendwo in einem Gebiet von 100 km 2 etwa einmal alle 10 Jahre statt Deshalb haben sich die Kosten eines Warnsystem bei Nutzung durch die Berufsfeuerwehr schnell amortisiert

35 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: Dr. Thomas Einfalt