Entscheidungsunterstützung für sicheren Schiffsbetrieb bei Starkregenereignissen an staugeregelten Wasserstraßen
In urbanen Regionen kommt es aufgrund der hohen Versiegelung bei
Starkregenereignissen zu hohen Abflüssen. Bestehende Rückhaltebecken
können überlastet werden, sodass größere Niederschlagsmengen direkt in das
Gewässer eingeleitet werden. Solche Einleitungen können die Wasserstände
in staugeregelten Wasserstraßen sprunghaft ansteigen lassen. Insbesondere
bei sommerlichen Niedrigwasserabflüssen kann die Einleitung ein Vielfaches
des Abflusses in der Wasserstraße betragen. Auf diese schnellen
Abflussänderungen muss im Betrieb der unterhalb liegenden Stauanlagen
vorausschauend reagiert werden, da ansonsten für die Schifffahrt die
Gefahr von Brückenanfahrungen oder Grundberührungen besteht.
Durch den Klimawandel werden lokale Wetterextreme absehbar zunehmen. Um
auch künftig einen sicheren Schiffsbetrieb zu garantieren, gewinnt die
Forschung zum Thema ‚Klima und Verkehr‘ an Bedeutung. Das BMDV-
Expertennetzwerk bietet sieben Ressortforschungseinrichtungen und
Fachbehörden des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr (BMDV) seit
dem Jahr 2016 die Möglichkeit, sich interdisziplinär zu vernetzen und
gemeinsam an den Verkehrsfragen der Zukunft zu arbeiten. Die Bundesanstalt
für Wasserbau (BAW) ist von Beginn an Teil dieses Netzwerkes und arbeitet
beim Thema ‚Klima und Verkehr‘ u. a. eng mit dem Deutschen Wetterdienst
(DWD) zusammen.
Im Rahmen des BMDV-Expertennetzwerks haben beide Institutionen ein
Pilotprojekt entwickelt, das die Innenstadt von Stuttgart und den Neckar
im Fokus hat. Bei Starkregen werden größere Mengen an Mischwasser aus
Stuttgart in den Neckar einleitet. Etwa sechs Kilometer unterhalb der
Einleitungsstelle liegt die Neckar-Staustufe Hofen, bei der auf diese
Einleitung reagiert werden muss. Die BAW hat hierfür ein Prognosesystem
auf Basis von hochauflösenden Niederschlagsprognosen des DWD
implementiert. Mit Hilfe eines computergestützten Modells der Stuttgarter
Kanalisation werden regeninduzierte Einleitungen in den Neckar vorhersagt.
Diese Vorhersage wird dem Betriebspersonal der Stauhaltung Hofen zur
Verfügung gestellt und ermöglicht ihm, frühzeitig auf die ankommende
Abflusswelle zu reagieren und die Wasserstandschwankungen auf ein
unschädliches Maß zu begrenzen. Das Prognosesystem wird noch bis Ende des
Jahres 2026 getestet und anschließend evaluiert.
Einen vertieften Einblick in das Prognosesystem geben BAW und DWD in einem
gemeinsamen Vortrag am 26. Oktober 2023 im Rahmen der 2. Verkehrs- und
Infrastrukturtagung (VIT) des BMDV-Expertennetzwerks im Allianz Forum in
Berlin. Auch weitere Ergebnisse und Kooperationen der BAW im Rahmen des
BMDV-Expertennetzwerks werden dort präsentiert. Entsprechend dem
Leitspruch der 2. VIT: „Forschung für resiliente, vernetzte und
umweltgerechte Verkehrsträger“, ist die BAW aktiv daran beteiligt, die
drängenden Verkehrsfragen der Zukunft zu erforschen und durch Innovationen
eine resiliente und umweltgerechte Gestaltung der Verkehrsträger zu
ermöglichen.
