Forschung und Entwicklung
Fragen wie: Welche Projekte werden aktuell bearbeitet? Wie können uns Studierende dabei tatkräftig unterstützen? werden in diesem Block beantwortet.
Forschungsfokus
Hochwasserschutz und damit verbunden das Hochwasserrisikomanagement ist eine der wichtigsten gesellschaftlichen Aufgaben der Wasserwirtschaft. Ca. 5000 Todesopfer und ca. 46 Mrd. € Schäden aufgrund hydrologischer Ereignisse im Jahr 2016 weltweit, ca. 7 Mrd. € Schäden verursacht durch die Hochwasserereignisse von 2013 an Elbe und Donau und ca. 10 Mio. € Schäden durch die Hochwasserereignisse 2017 im Land Sachsen-Anhalt belegen die regionale, nationale und internationale Relevanz dieser Thematik. Die Hochwasserereignisse im Sommer 2021 vor allem im Westen Deutschlands und angrenzender Länder machen deutlich, dass kein Land vor schweren Hochwasserschäden und damt verbundenen Tragödien geschützt ist.
Das vorrangige Ziel unserer Forschungsarbeit wird sein, Verfahren und Werkzeuge zu entwickeln, die einen Beitrag zur Verbesserung des Hochwasserschutzes leisten und ein adaptives und nachhaltiges Hochwasserrisikomanagement unterstützen. Bei uns steht der Ansatz einer vollständigen Systemanalyse auf Einzugsgebietsebene im Fokus. Dabei gilt es, Hydrologie, Hydraulik, Zuverlässigkeit von Hochwasserschutzbauwerken und die Konsequenzen für Mensch, Umwelt, Kultur, Wirtschaft, kritische Infrastrukturen und die Gesellschaft integral in der Risikoanalyse zu erfassen. Diesen integralen Ansatz möchten wir als Ganzes sowie in seinen Teilaspekten weiterentwickeln.
Die zunehmende Digitalisierung der Gesellschaft beeinflusst natürlich auch die Wasserwirtschaft: Stichwort Wasserwirtschaft 4.0. Ein Schwerpunkt unserer Arbeiten liegt deshalb auch in der Softwareentwicklung, die Grundlage der Digitalisierung. So entwickeln wir das freie Softwarepaket ProMaIDes weiter.
Inter- und transdisziplinäre Kooperationen zu Forschung und Praxis im regionalen, nationalen und internationalen Bereich sind für unsere Arbeit nötig. Falls sie an Kooperationen interessiert sind oder einfach Interesse an unserer Forschungsarbeit haben, sprechen sie uns gerne an.
Eine neue Forschungsrichtung hat sich im Bereich Niedrigwasserrisikomanagement eröffnet. Dabei gibt es einige Gemeinsamkeiten aber auch Unterschiede zum Hochwasserrisiko. Mehr Informationen dazu finden sie hier.
Projekte
Laufend
WaX-BMBF DryRivers – Ziele, Anforderungen, Strategien und Werkzeuge für ein zukunftsfähiges Niedrigwasserrisikomanagement (NWRM)
Einzugsgebietsbasierte Hochwasserrisikoanalyse für die Lafnitz (Österreich)
Risikobasierte Analyse von überströmbaren Deichen entlang der Emscher
Beratungsleistung für Hochwasservorhersagesysteme
BMBF IKARIM HoWaMan
Verbundprojekt: Nachhaltige Strategien und Technologien für das Hochwasserrisikomanagement in ariden und semiariden Gebieten
Teilvorhaben: Hochwasserrisikoanalyse in ariden und semiariden Gebieten als Teil des Hochwasserrisikomanagements
Förderung: „Internationales Katastrophen-und Risikomanagement -IKARIM“ des BMBF im Rahmen des Programms „Forschung für die zivile Sicherheit“ der Bundesregierung
Laufzeit: 1.3.2020 – 28.2.2023 (3 Jahre)
Partner:
- Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft (RWTH Aachen University); Projektleitung
- Institut für Soziologie, Lehrstuhl für Soziologie, Lehrstuhl für Technik und Organisation (RWTH Aachen University)
- Forschungsinstitut für Wasser- und Abfallwirtschaft an der RWTH Aachen
- HochwasserKompetenzCentrum e.V. (Köln)
- KISTERS AG (Aachen)
- DMT GmbH & Co. KG (Essen)
Ziele und Vorhaben:
Der Iran gehört klimatisch zu den ariden bis semiariden Gebieten. Trotzdem gehören Hochwasser zu einer der häufigsten auftretenden Naturgefahr im Iran. Um dieser Naturgefahr so effektiv wie möglich zu begegnen, ist ein modernes Hochwasserrisikomanagement notwendig.
Die Hochwasserrisikoanalyse steht am Anfang des strategischen Hochwasserrisikomanagements und dient als Grundlage für eine Risikoakzeptanz und gegebenenfalls einer Hochwasserrisikominderung durch Maßnahmen. Deshalb liegt der Fokus unseres Teilvorhabens in dem Aufbau, der Durchführung und der Auswertung einer modellbasierten Hochwasserrisikoanalyse auf Einzugsgebietsebene für das Untersuchungsgebiet des Kans (Teheran, Iran). Die Hochwasserrisikoanalyse integriert dabei Modelle von der Niederschlagsgenerierung, über die Hydrologie und Hydrodynamik bis hin zur Analyse der Konsequenzen (Ökonomie, Mensch, kritische Infrastruktur). Grundlage bildet das freie Softwarepaket ProMaIDes.
Ansprechpartner: Falls Sie Fragen zum Projekt haben wenden sie sich an Herrn Shahin Khosh Bin Ghomash: shahin.khoshbinghomash@h2.de
BMBF IKARIM PARADeS
Verbundprojekt: Partizipative Bewertung der Hochwasserkatastrophenprävention und Entwicklung einer angepassten Bewältigungsstrategie in Ghana
Teilvorhaben: Schadensanalyse von kritischen Infrastrukturen als Teil der Hochwasserrisikoanalyse
Förderung: „Internationales Katastrophen-und Risikomanagement -IKARIM“ des BMBF im Rahmen des Programms „Forschung für die zivile Sicherheit“ der Bundesregierung
Laufzeit: 1.7.2020 – 30.6.2023 (3 Jahre)
Partner:
Universität Bonn, Geographisches Institut (Projektleitung)
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Professur für Forst- und Umweltpolitik
HochwasserKompetenzCentrum e.V. (Köln)
Ziele und Vorhaben: Kritische Infrastrukturen (z. B. Energie-, Wasserversorgung) sind von wesentlicher gesellschaftlicher Bedeutung. Ihre Funktionstüchtigkeit kann durch Naturgefahren, wie Hochwasser, teilweise oder komplett verloren gehen. Dies kann zu weitreichenden negativen Folgen für die Bevölkerung und der Infrastruktur in der Überflutungsfläche und darüber hinaus führen. Das Hochwasserrisikomanagement hat als Aufgabe, die Bevölkerung und die Infrastrukturen vor der Naturgefahr Hochwasser durch Maßnahmen zu schützen.
Ziel ist es deshalb, kritische Infrastrukturen und die Folgen ihres Ausfalls sowohl im strategischen Hochwasserrisikomanagement (Katastrophenvorsorge / -vermeidung) als auch im operativen Hochwasserrisikomanagement (Katastrophenbewältigung) standardmäßig zu etablieren, um auch ihren Schutz besser zu gewährleisten. Die Entwicklung von integrativen Werkzeugen, die eine modellbasierte Hochwasserrisikoanalyse mit einer modellbasierten Konsequenzenanalyse von kritischen Infrastrukturen verbinden, sind dazu notwendig. Bei dieser Entwicklung steht das Land Ghana im Fokus, wobei auch eine Übertragbarkeit auf Länder, die einen niedrigen bis mittleren Ausbaugrad bzw. Komplexität der Vernetzung der kritischen Infrastrukturen aufweisen, erreicht werden soll.
Ansprechpartner: Falls Sie Fragen zum Projekt haben wenden sie sich an Herrn Roman Schotten: roman.schotten@h2.de
Studentische Arbeiten
Studentische Arbeiten, wie Abschlussarbeiten (Bachelor- /Masterarbeit) oder Praktika, sind wichtiger Bestandteil des Studiums. Gerne übernehmen wir die Betreuung. Besonders in unserem Forschungsbereich des Hochwasserrisikomanagements gibt es eine Vielzahl von interessanten und spannenden Themen, die bearbeitet werden können. Stichworte sind u.a.:
- Hydrologische / hydrodynamische Modellierung,
- Deichzuverlässigkeit, Zuverlässigkeit von mobilen Systemen
- Kritische Infrastrukturen,
- Impact-basierte Hochwasservorhersage,
- Sensoren in Deichen,
- Schadensanalyse,
- Kosten des Hochwasserschutzes,
- Hochwasserlehrpfad zur Kommunikation,
- Hochwasserresilienz,
- Entwicklung von Wikis für unsere Software ProMaIDes,
- Katastrophenmanagement im Hochwasser
Die Themen sind in der Regel direkt in ein Forschungsprojekt eingebunden und unterstützen dadurch direkt unsere Forschungsarbeiten.
Wenn sie Interesse an den genannten Themengebieten oder schon eine andere Themenidee haben, dann melden sie sich bei uns.
Als Beispiel können sie ausgewählte abgeschlossene Arbeiten nachfolgend finden.
Ausgewählte studentische Arbeiten
Kontakt
Prof. Dr.-Ing. Daniel Bachmann
Telefon: 0391/ 88 64 772
E-Mail: daniel.bachmann@h2.de
Büro: Lehrgebäude 6 / Raum 2.13
Sprechzeiten: nach Vereinbarung
