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FloReST – Urban Flood Resilience - Smart Tools

© FloReST

Kurzbeschreibung

In FloReST werden Maßnahmen zur Steigerung der Resilienz urbaner Infrastrukturen gegen Starkregenereignisse ausgelotet. Dazu werden verschiedene innovative, technologiebasierte Lösungen zur belastungsunabhängigen und -abhängigen Ausweisung von Notabflusswegen entwickelt. Im Ganzen entsteht dabei ein „Tool-Set“ sogenannter „Smart-Tools“, das für die zukünftige Anwendung über die im Projekt betrachteten Pilotkommunen hinaus, eine an die lokal hochaufgelöste Planung und Ausweisung von Notabflusswegen angepasste Auswahl an technisch innovativen und zukunftsgerichteten Werkzeugen erlaubt. In enger Abstimmung mit Pilotkommunen, Fachverbänden und betroffenen Bürgern/innen wird dadurch ein intelligenter, dialog-orientierter Weg zur nachhaltigen Umsetzung von Maßnahmen zur Hochwasser- und Sturzflutvorsorge in urbanen Räumen eröffnet.

Ziel

Ein neu zu entwickelndes robotergestütztes System mit integrierter Positionierungs- und Mess-Sensorik wird die 3D-Datenerfassung der innerörtlichen Infrastruktur und damit eine bisher schwer erreichbare Erfassung kleinskaliger Fließhindernisse und Bruchkanten ermöglichen. Die zielgenaue Umsetzung von Maßnahmen zur Hochwasser- und Sturzflutvorsorge wird durch den Einsatz von UAV-Drohnentechnik und Dotierversuchen zur experimentellen Ausweisung belastungsabhängiger Notabflusswege ermöglicht. Der Einsatz künstlicher Intelligenz wird es zukünftig erlauben, ohne die ressourcen-intensive, detaillierte Anpassung hydraulischer Modelle Notabflusswege auch auf größeren räumlichen Skalen detailliert auszuweisen. Ein Geo Data Warehouse und eine mobile App für Bürgerinformation und -beteiligung dienen der digitalen Daten- und Methodenbereitstellung und ermöglichen es, die Erfahrungen und Ortskenntnis der lokalen Stakeholder zu vergangenen Starkregenereignissen zu erfassen. Mit einer über die Arbeitspakete und Verbundpartner vernetzten Risikokommunikation mit den Pilotkommunen werden eine hohe Interaktivität und die grundlegende Einbeziehung der Betroffenenperspektive in das Vorhaben gewährleistet. Die Risikokommunikation zielt dabei insbesondere auf die Einbeziehung und Aktivierung von Gruppen in Gebieten mit hoher sozialer Ungleichheit.

Arbeitspakete (AP)

Zentraler Ansprechpartner und Kommunikation für/mit dem Fördermittelgeber. Organisation regelmäßig stattfindender Projektarbeitstreffen sowie einmal jährlich stattfindender Status-Workshops mit allen beteiligten Projektpartnern. Im Projektmanagement stellt sie gemeinsam mit den Partnern Regeln zur kontinuierlichen Evaluation und Monitoring des Projektfortschritts durch entsprechende Steuerungs- und Monitoring-Instrumente auf.

In enger Zusammenarbeit mit Projektbeirat und Pilotkommunen werden verschiedene Anforderungen an die zu entwickelnden Smart-Tools erarbeitet sowie deren Praxistauglichkeit und Übertragbarkeit stetig überprüft. Verschiedene Methoden zur Notabflusswegebestimmung werden gegenübergestellt und ein Leitfaden zur möglichen Anwendung für potenzielle Nutzer erstellt. Zur Ausweisung von Notabflusswegen werden sturzflutbedingte Risiken und Risikopunktinformationen bestimmt und daran orientierte Maßnahmen verortet.

Aktuelle Techniken zur Aufnahme von Geländeinformationen werden eingesetzt und die erfassten Informationen aufgabenspezifisch aufbereitet. Darauf aufbauend wird ein innovatives Konzept eines robotergestützten Systems mit integrierter Positionierungs- und Mess-Sensorik entwickelt und in den Pilotkommunen erprobt. Ziel ist die Schaffung einer räumlich hochauflösenden Datengrundlage und praxistaugliche Aufbereitung der Daten für die Planung wassersensibler Strukturen. Hierdurch wird ein deutlicher Mehrwert im Vergleich zu etablierten Techniken geschaffen.

Konkrete Verfahren (2D-hydraulisch-numerische Modellierung und digitale Geländemodelle) zur Ausweisung von Notabflusswegen werden angewandt und durch innovative Maschine-Learning-Ansätze zur Entwicklung einer datengetriebenen KI-effizienten Methode ergänzt. Der Einsatz von UAV-Drohnentechnik, thermal Remote-Sensing und Dotierversuchen zur experimentellen Ausweisung belastungsabhängiger Notabflusswege ermöglicht eine zielgenaue Planung und Umsetzung von Maßnahmen zur Hochwasser- und Sturzflutvorsorge an lokal überflutungsgefährdeten Standorten.

Alle im Projekt erzeugten und genutzten Daten werden in einem Geo Data Warehouse zusammengeführt, welches für verschiedene Akteure spezifische entscheidungsunterstützende Datenprodukte und Schnittstellen bereitstellt. Eine mobile App soll die Datenerhebung durch Citizen Science ermöglichen und die Bürgerbeteiligung fördern.

Sensibilisierung und Information der Bevölkerung über die Risiken von Wasser-Extremereignissen und der damit verbundenen Handlungspotenziale. Zudem werden durch eine mehrschichtige Kommunikation und Partizipation der potenziell betroffenen Akteure mit dem Forschungsverbund geeignete Strategien zur Abwehr und Verminderung der potentiellen Schäden entwickelt.

Koordinator:
Prof. Dr.-Ing. Lothar Kirschbauer
Hochschule Koblenz

Projektpartner:

Assoziierte Partner:

Laufzeit:
01.02.2022 – 31.01.2025

FONA:

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