Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum

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1 HoRisK Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum

2 HoRisK Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum Peter Fröhle Universität Rostock Holger Schüttrumpf RWTH Aachen Frank Thorenz NLWKN Norden Norderney HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 2

3 HoRisK Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum Angelika Gruhn, Dörte Salecker & Christian Schlamkow Universität Rostock Daniel Bachmann & Christian Grimm RWTH Aachen Holger Blum & Hans-Jörg Lambrecht NLWKN Norden Norderney HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 3

4 HoRisK Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum KFKI/BMBF-Forschungs-Verbundprojekt Laufzeit 1. November 2009 bis zum 30. April 2013 HoRisK-A Versagen von Küstenschutzanalgen und Schäden Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen HoRisK-B Belastungen von Küstenschutzanlagen und Konsequenzen des Versagens im Bereich der Ostseeküste Universität Rostock, Professur Geotechnik und Küstenwasserbau HoRisK-C Konsequenzen des Versagens im Bereich der Nordseeküste und Schadensminimierung Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz Betriebsstelle Norden-Norderney HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 4

5 HoRisK Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum KFKI/BMBF-Forschungs-Verbundprojekt Weitere Projektpartner Landesbetrieb für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz Schleswig-Holstein, Husum Staatliches Amt für Landwirtschaft und Umwelt Mittleres Mecklenburg, Rostock Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Oldenburg HKV Hydrokontor GmbH, Aachen Ziel des Verbundprojektes Ableitung von küstenschutzbezogenen Ansätzen und Methoden für anwendungsorientierte Schadens- bzw. Risikoanalysen als Grundlage für die Erarbeitung von Hochwassergefahrenkarten, Hochwasserrisikokarten und Hochwasserrisikomanagementplänen. Weiterführende Informationen http//: HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 5

6 HoRisK Arbeitspakete HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 6

7 HoRisK Ablauf AP0 AP1 AP2 AP3 AP4 AP5 AP6 AP7 AP8 ZB / AB N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A Legende: AP Arbeitspaket ZB Zwischenbericht AB Abschlussbericht Beendet in Bearbeitung noch nicht begonnen Projektverlängerung AP0: Definition von Begriffen in Zusammenhang mit Schadens- bzw. Risikoanalyse-Verfahren AP1: Vergleichende Darstellung und Diskussion der verfügbaren Schadens- bzw. Risikoanalyse-Verfahren und Küstenschutzstrategien AP2: Belastungen inkl. Datenerhebung AP3: Versagensmechanismen und Versagenswahrscheinlichkeiten AP4: Konsequenzen des Versagen Überflutung AP5: Schadenspotentiale und Schäden AP6: Risikoanalyse AP7: Schadens- und Risikominderung AP8: Anwendung auf ausgewählte Küstenstandorte in Mecklenburg-Vorpommern, Niedersachsen und Schleswig Holstein HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 7

8 HoRisK Projektgebiete HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 8

9 HoRisK Arbeitspakete HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 9

10 HoRisK Ausgewählte Ergebnisse AP 2 - Belastungen Im Arbeitspaket 2 werden Untersuchungen zu den Gefährdungen und Belastungen als Grundlage für schadensbasierte und/oder risikobasierte Ansätze und Methoden durchgeführt. Belastungen resultieren grundsätzlich aus: Wasserständen, Seegang, Strömungen und Eisgang Im Vorhaben werden schwerpunktmäßig die Belastungsgrößen resultierend aus Wasserstand und Seegang behandelt. Beispielsweise: Ermittlung extremer Hochwasserstände und Dauern von Sturmfluten an der Nord- und Ostseeküste univariat, bivariat sowie in Kombination mit Seegangsbedingungen Statistische Schätzung von zugehörigen kombinierten Eintrittswahrscheinlichkeiten Abschätzung von potentiellen Auswirkungen des Klimawandels auf die Belastungsgrößen in Form von Sensitivitätsanalysen HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 10

11 HoRisK AP 2 Belastungen Arbeitsschritte Zusammenstellung verfügbarer Informationen aus Messungen, Modellierung und administrativen Festlegungen (Bemessungsgrößen) Weitere (Seegangs)simulationen für einzelne Küstenabschnitte zur Ermittlung der räumlichen Verteilung Statistische Bewertung von Wasserständen und Seegang für den Küstenraum ( anwendungsorientiert) Welche Aussagen sind mit verfügbaren Daten im Sinne einer Schadensbewertung / Risikoanalyse möglich? Wie verfahren wir bei schlechter Datenlage? Einfluss des Datenumfangs => Bewertung von Unsicherheiten in den Daten und Konsequenzen für die Schadens- und Risikoanalyse Bauwerksspezifische Sensitivitätsanalysen der resultierenden Belastungsgrößen (auch Grenzwerte) als Grundlage für AP 3 (Versagensmechanismen). Sensitivitätsanalysen der räumlichen Verteilung der resultierenden Belastungsgrößen für ausgewählte Gebiete als Grundlage für AP 4 (Überflutung). Sturmflutsimulator: Monte-Carlo Simulationsrechnungen zur Erzeugung statistisch konsistenter Ganglinien der Belastungsgröße als Grundlage für AP 3 und AP 4 Abschätzungen von potentiellen Auswirkungen des Klimawandels auf die Belastungsgrößen HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 11

12 HoRisK-B Arbeitspaket 2 Ableitung von Sturmflutganglinien Sturmflutganglinien mit definierten Eintrittswahrscheinlichkeiten (Nordsee) Sturmflutganglinien mit definierten Eintrittswahrscheinlichkeiten (Ostsee) Bauwerksversagen AP3 und Numerische Simulation von Überflutungsflächen AP4 HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 12

13 Sturmflutganglinien - Nordsee Parametrisierung von Sturmflutganglinien Beispiel: Norderney Minütliche Daten des Wasserstands seit 2000 Tidescheitelwerte seit 1935 Sturmflutganglinie zusammengesetzt aus Vortide, Haupttide und nachlaufender Tide Ziel: Verlauf wird beschrieben durch 7 Punkte: (3 Thw + 4 Tnw) HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 13

14 Sturmflutganglinien - Nordsee Parametrisierung von Sturmflutganglinien Beispiel: Norderney Normierung der Wasserstände Division durch den Scheitelwasserstand Dimensionslose Sturmflutganglinie HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 14

15 Sturmflutganglinien - Nordsee Parametrisierung von Sturmflutganglinien Beispiel: Norderney Überlagerung der normierten Ganglinien mit den 30 höchsten Scheitelwasserständen Annahme: Normalverteilung der Wasserstände für jeden Zeitpunkt HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 15

16 Sturmflutganglinien - Nordsee Parametrisierung von Sturmflutganglinien Beispiel: Norderney Ermittlung des Mittelwertes und der Standardabweichung für die Zeitpunkt e der Thw und Tnw Normalverteilung kann damit für diese Zeitpunkte aufgestellt werden HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 16

17 Sturmflutganglinien - Nordsee Parametrisierung von Sturmflutganglinien Beispiel: Norderney Ermittlung des Mittelwertes und der Standardabweichung für die Zeitpunkt e der Thw und Tnw Normalverteilung kann damit für diese Zeitpunkte aufgestellt werden HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 17

18 Sturmflutganglinien - Nordsee Formen von Sturmflutganglinien Beispiel: Norderney Beliebig viele Formen von Sturmflutganglinien können simuliert werden Skalierung erfolgt durch Multiplikation mit dem gewünschten Scheitelwasserstand HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 18

19 Sturmflutganglinien - Nordsee Skalierung von Sturmflutganglinien Beispiel: Norderney ,2 Grundlage: Minutenwerte des Wasserstandes 444,2 HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 19

20 Sturmflutganglinien - Ostsee Skalierung von Sturmflutganglinien Beispiel: Warnemünde HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 20

21 Sturmflutganglinien - Ostsee Vergleich: Simulierte Ganglinien Gemessene Ganglinien Beispiel: Warnemünde HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 21

22 Zusammenfassung Arbeitspaket 2 - Belastungen Aussagen über die Wahrscheinlichkeit des Eintretens einzelner Belastungsgrößen (Wasserstand, Sturmflutdauer, Seegang) sowie über die Wahrscheinlichkeit des gemeinsamen Auftretens können getroffen werden Sturmflutganglinien beliebiger Wahrscheinlichkeit können für Nord - und Ostsee Stationen simuliert werden Aufgrund der Formenvielfalt von Sturmflutganglinien in der Nord- und Ostsee ist eine exakte Nachbildung tatsächlich eigetretener Sturmfluten nicht möglich. Für die Beurteilung des Versagensrisikos eines Bauwerkes können sie jedoch herangezogen werden. HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 22

23 Ausblick Arbeitspaket 2 - Belastungen Anwendung der vorgestellten Methoden zur Simulation von Ganglinien auf weitere Nord - und Ostsee- Pegel Übertragung der vorgestellten Methoden auf Gebiete mit schlechter Datenlage Entwicklung eines Sturmflutgenerators zur Erzeugung von Ganglinien beliebiger Wahrscheinlichkeit HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 23

24 HoRisK Arbeitspakete HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 24

25 Zuverlässigkeit und Bauwerksversagen Im Arbeitspaket 3 werden Untersuchungen zu Versagensmechanismen und Versagenswahrscheinlichkeiten verschiedener / typischer Hochwasserschutzbauwerke durchgeführt. Es sind dazu Kenntnisse über die relevanten Versagensmechanismen auf Grundlage idealer und realer Bauwerke sowie in Abhängigkeit des Unterhaltungszustandes in Kombination mit den dazugehörigen Versagenswahrscheinlichkeiten nötig. Ziel soll es sein, maßgebende Versagensmechanismen für verschiedene Bauwerkstypen als Grundlage für schadensbasierte und/oder risikobasierte Ansätze und Methoden zur Ermittlung des Hochwasserrisikos zu identifizieren. Der Schwerpunkt der Untersuchungen liegt dabei auf den Bauwerkstypen Deichen (u. a. Breschenbildung und - entwicklung) Dünen Hochwasserschutzmauern und -wänden Vorländern und Sommerdeichen 2. Deichlinien Deichscharts und -stöpen Sielen und Schöpfwerken Sperrwerke Schleusen Kombinationen von Bauwerken Hochwasserschutzdüne Siele & Schöpfwerke Bauwerkskombinationen HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 25

26 Zuverlässigkeit und Bauwerksversagen Modellbasierte Zuverlässigkeit Monte Carlo Lauf RWTH Aachen HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 26

27 Definition Versagen Bauwerk verliert komplette Schutzwirkung durch Breschenbildung Definition Einwirkungs-Versagensfunktion (fragility curve) Versagenswahrscheinlichkeit eines Bauwerkes in Abhängigkeit der Einwirkung (Zusammenfassung der Zuverlässigkeit) RWTH Aachen HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 27

28 HoRisK AP 3 Bauwerkstypen Deich HWS-Wände Düne Deichschart Siel 2. Deichlinie HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 28

29 HoRisK AP 3 Arbeitsschritte Schrifttumsanalyse zu möglichen Versagensmechanismen für die betrachteten Bauwerkstypen & Berechnung von Versagenswahrscheinlichkeiten Zusammenstellung der Versagensmechanismen Zusammenstellung entsprechender Berechnungsmodelle Zuordnung der Versagenswahrscheinlichkeiten für die jeweiligen Versagensmechanismen (als Grundlage für AP6) Identifizierung maßgebender Versagensmechanismen Ermittlung der Gesamtversagenswahrscheinlichkeit für den jeweiligen Bauwerkstyp Programmtechnische Umsetzung HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 29

30 System Düne Versagensmechanismen Erosion Überströmen / Overflow Overwash Durchströmen Geotechnisches Versagen (Böschungsbruch, Grundbruch, etc.) HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 30

31 System Düne Stand der Arbeiten Ansatz von Van Gent (2008) Basierend auf Gleichgewichtsprofil Numerische Analyse des Versagens Sbeach / XBeach y R = H 0S 7,6 * 0,4714* 250* 12 T p 0, ,5-2 x R =250* H 0S 7,6 1,28 * 0,0268 w 0,56 7,6 y=0,4714* 7,6 H os H 0S 1,28 * 12 Tp 0,45 * w 0,0268 0,56 0,5 *x+18-2,0 Definitionsskizze Van Gent (2008) HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 31

32 System Düne Probabilistische Berechnungen & Ergebnisse Aufstellung einer Grenzzustandsgleichung: Z = m*d Krobr_akt d KroBr_kr d Krobr_akt : mittels Van Gent (2008) bestimmt, d KroBr_kr : 5 m, m: 0,4 Versagen des Bauwerks: Z < 0 Berechnung der individuellen Versagenswahrscheinlichkeiten für definierte Zeiträume als Monte- Carlo Simulation unter Berücksichtigung einer bzw. mehrerer Sturmfluten Versagenswahrscheinlichkeit: rel. Wahrscheinlichkeit für Z < 0 Berücksichtigung von Vorschäden Verwendung eines errechneten Erosionsprofils aus vorangegangen Berechnungen als Initialprofil HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 32

33 System Düne Ausblick Durchführung erster Modellrechnungen mit den numerischen Model XBeach Berechnung von Versagenswahrscheinlichkeiten für weitere Versagensmechanismen (Overflow / Overtopping ) Identifizierung maßgebender Versagensmechanismen Zusammenstellung von Versagensmechanismen und Berechnung von Versagenswahrscheinlichkeiten für Siele/Schöpfwerke & Kombinationen von Bauwerken (Düne / Deich, Strand / Düne / Deich, ) HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 33

34 HoRisK Arbeitspakete HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 34

35 HoRisK AP 4 Konsequenzen des Versagens - Überflutung Beurteilung der Wirkung unterschiedlicher Küstenschutzsysteme in Bezug auf deren Schutzwirkung und Überflutungsausbreitung im Versagensfall als Grundlage für die Schadensermittlung Sensitivitätsuntersuchungen zu relevanten Prozesse sowie maßgebenden Einflussfaktoren Breschenentwicklung bei Deichen und Dünen Wirkung von Küstenschutzsystemen (z.b. Vorland, Sommerdeiche, 2. Deichlinie, Polder, System HW-Schutzdune,. ) Einfluss der Topographie der geschützten Bereiche wie z. B. Geländehohen, linienhaften Strukturen wie Dämme und Entwässerungssystemen auf die Überflutungsausbreitung im Versagensfall Einfluss von Poldergrößen bzw. zur Wirkung von 2. Deichlinien Sensitivitäten der Methodik der Überflutungsmodellierung HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 35

36 Konsequenzen des Versagens - Überflutung Küstenschutz in Niedersachsen Festlandsküste: Hauptelemente: 610 km Hauptdeiche, 17 Sperrwerke NLWKN HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 36

37 Konsequenzen des Versagens - Überflutung Typisierung von Küstenschutzsystemen: Scharliegende 1. Deichlinie NLWKN HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 37

38 Konsequenzen des Versagens - Überflutung Typisierung von Küstenschutzsystemen: Vorland mit Sommerdeich 1. Deichlinie - 2. Deichlinie NLWKN HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 38

39 Konsequenzen des Versagens - Überflutung Typisierung der Küstenschutzsysteme Niedersachsen - Vorläufige Ergebnisse Küstenschutzsysteme in Niedersachsen (ohne Ästuardeiche) Scharliegende 1. Deichlinie Scharliegende Deichlinie 15% 1% 6% 2% 19% 8% Vorland - 1. Deichlinie Vorland - 1. Deichlinie - 2. Deichlinie Vorland mit Sommerdeich - 1. Deichlinie 49% (ohne Ästuardeiche) Vorland mit Sommerdeich - 1. und 2. Deichlinie Andere NLWKN HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 39

40 Analyse der Höhenverhältnisse in den Küstengebieten von NI und SH Konsequenzen des Versagens - Überflutung NLWKN HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 40

41 Fläche [km 2 ] Summe [%] Konsequenzen des Versagens - Überflutung Einfluss der Topografie Analyse der Höhenverhältnisse in Teilgebieten MThw = NN + 1,24 m ,25-0,25 0,75 1,75 2,75 3,75 4,75 5,75 6,75 7,75 8,75 9,75 10,75 11,75 12,75 13,75 Höhe [m über NN] 0 HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 41

42 Konsequenzen des Versagens Überflutung Sensitivitätsanalysen Markgrafenheide Numerische Simulationen Konsequenzen des Versagens - Überflutung Untersuchte Faktoren: Lage & Breite der Bresche, Versagenszeitpunkt während der Sturmflut, Sturmflutscheitelwasserstand Untersuchungsstandorte: Düne & beide Deichstrecken Untersuchungsgebiet: Markgrafenheide (westlich v. Rostock) durch Hochwasserschutzdüne, Landesschutzdeich & Hochwasserschutzwände geschützt HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 42

43 Markgrafenheide Nordöstlich von Rostock Überflutung von der Ostsee und über den Breitling HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 43

44 Arbeitspaket 4 Stand der Arbeiten Konsequenzen des Versagens - Überflutung Zeitpunkt d. Versagensbeginn (4 Std. vor (links) bzw. nach (rechts) Eintritt des Sturmflutscheitels) Max. Fläche= m² Max. Fläche = m² HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 44

45 Arbeitspaket 4 Stand der Arbeiten Breschenbreite (100 m (links) bzw. 50 m (rechts)) Konsequenzen des Versagens - Überflutung Max. Fläche= m² Max. Fläche = m² HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 45

46 Arbeitspaket 4 Stand der Arbeiten Konsequenzen des Versagens - Überflutung Lage des Versagensorts (BHW) => Lage spielt bzgl. BHW keine Rolle Max. Fläche = m² Max. Fläche = m² Max. Fläche = m² HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 46

47 Arbeitspaket 4 Stand der Arbeiten Sturmflutscheitelwasserstand (BHW (links), T = 200 a (rechts)) Konsequenzen des Versagens - Überflutung Max. Fläche= m² HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 47

48 Arbeitspaket 4 Stand der Arbeiten Konsequenzen des Versagens - Überflutung Lage des Versagensortes (Düne (links) & südl. Deichstrecke (rechts) (T = 200a)) Max. Fläche= m² HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 48

49 Simulationen Markgrafenheide Konsequenzen des Versagens - Überflutung Zeitpunkt des Versagens spielt lediglich untergeordnete Rolle (sofern vor bzw. kurz nach Scheitelwasserstand) Breite der Bresche limitiert einlaufende Wassermenge Maximaler Wasserstand hat (ortsbezogen) den größten Einfluss auf die überflutete Fläche Art und Größenordnung des Bauwerksversagens ist relevant! HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 49

50 Konsequenzen des Versagens - Überflutung Numerische Simulationen Untersuchungsgebiet & Software Untersuchungsgebiet: Markgrafenheide (nordöstlich von Rostock) durch Hochwasserschutzdüne, Landesschutzdeich & Hochwasserschutzwände geschützt Verwendung verschiedener Softwarelösungen: NLWKN Sobek, RWTH Aachen ProMaIDES, Universität Rostock Mike 21 Versagensort südliche Deichstrecke Einfluss der Modellauflösung HoRisK, 2009 UNIVERSITÄT Hochwasserrisikomanagement ROSTOCK Institut für den für Küstenraum Umweltingenieurwesen Fachgebiet Küstenwasserbau 50

51 Konsequenzen des Versagens - Überflutung Numerische Simulationen - Randbedingungen Breschenbreite: 100 m Breschenbildung erfolgt linear Versagensdauer: 1 Std. Versagensbeginn: 1 Std. vor Eintritt des Sturmflutscheitels Wasserstandsganglinie : Scheitelwasserstand entspricht Bemessungshochwasser HoRisK, 2009 UNIVERSITÄT Hochwasserrisikomanagement ROSTOCK Institut für den für Küstenraum Umweltingenieurwesen Fachgebiet Küstenwasserbau 51

52 HoRisK-B AP 4 Numerische Simulationen - Auswertungen Auszuwertende Größen max. Überflutungsfläche, 5 Wasserstandsganglinien an 5 Pegelpunkten HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 52

53 Wasserstand [m ü Gelände] Konsequenzen des Versagens - Überflutung Wasserstandsganglinien Pegelpunkt 1 2 1,8 1,6 Auflösung 5x5m Auflösung 10x10m Auflösung 25x25m 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0, : : : : : :00 Zeit [-] HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 53

54 Wasserstand [m ü Gelände] Konsequenzen des Versagens - Überflutung Wasserstandsganglinien Pegelpunkt 2 0,16 0,14 Auflösung 5x5m Auflösung 10x10m Auflösung 25x25m 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0, : : : : : : : : : : :00 Zeit [-] HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 54

55 Wasserstand [m ü Gelände] Konsequenzen des Versagens - Überflutung Wasserstandsganglinien Pegelpunkt 3 2,5 Auflösung 5x5m 2 Auflösung 10x10m Auflösung 25x25m 1,5 1 0, : : : : : :00 Zeit [-] HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 55

56 Wasserstand [m ü Gelände] Konsequenzen des Versagens - Überflutung Wasserstandsganglinien Pegelpunkt 4 1,4 1,2 Auflösung 5x5m Auflösung 10x10m Auflösung 25x25m 1 0,8 0,6 0,4 0, : : : : : :00 Zeit [-] HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 56

57 Wasserstand [m ü Geläde] Konsequenzen des Versagens - Überflutung Wasserstandsganglinie Pegelpunkt 5 0,3 Auflösung 5x5m Auflösung 10x10m 0,25 Auflösung 25x25m 0,2 0,15 0,1 0, : : : : : : :24 Zeit [-] HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 57

58 Konsequenzen des Versagens - Überflutung Numerische Simulationen maximale Überflutungsfläche (1) 25x25 m 5x5 m HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 58

59 Konsequenzen des Versagens - Überflutung Vorläufige Ergebnisse (2D-Simulation): Rastergröße [m x m] Anzahl der Zellen Max. überflutete Fläche [m 2 ] MIKE (Uni Rostock) Max. überflutete Fläche [m 2 ] SOBEK (NLWKN) 5 x x x HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 59

60 HoRisK Arbeitspakete HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 60

61 HoRisK AP6 Integration der Arbeitspakete in einer Risikoanalyse ProMaIDes (Protection Measures against Inundation Decision support) Entscheidungsunterstützungssystem zur Bewertung von Hochwasserschutz-maßnahmen auf Risikobasis Modular aufgebautes Programmpaket (C++), mit Verfahren zur Hochwasserrisikoanalyse und ihren Basisanalysen Vergleich mit anderen Methoden und Verfahren RWTH Aachen HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 61

62 HoRisK Zusammenfassung Projektlaufzeit Ziel: anwendungsorientierte Schadens- bzw. Risikoanalysen AP2 Sturmflutsimulator als Grundlage für Monte-Carlo-Untersuchungen AP3 Versagensmechanismen als Grundlage für die Ermittlung von fragility curves AP4 Überflutungen und Einfluss von i) Versagensort und intensität, ii) Küstenschutzsystemen, iii) Hinterland, iv) eingesetzte Modellkette AP6 Integration in Risikoanalysesystem (Makroskalige Bewertung) HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 62

63 Vielen Dank für die Unterstützung HoRisK, Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum 63