Überschwemmung ade

Starkregen und Hitzeperioden: Der Klimawandel setzt mit seinen Extremwetterlagen Wasser- und Abwassersysteme sowie die Landwirtschaft unter Druck. Im deutsch-dänischen Projekt NEPTUN entwickeln Forschende der Universitäten Kiel, Aalborg und Süddänemark dringend benötigte Lösungen für diese Herausforderungen.

Überschwemmte Straße
© M. Staudt / Grafikfoto

Auch in der Flensburger Innenstadt kommt es zu Überschwemmungen.

Wer am Flensburger Hafen wohnt oder arbeitet, bekommt immer öfter nasse Füße. Der Grund dafür ist der zunehmende Starkregen. Er führt immer dann, wenn die Kanalisation der Wassermassen nicht mehr Herr wird, zu Überschwemmungen der tiefer liegenden Innenstadt. Ein Forschungsprojekt beschäftigt sich seit März 2020 mit der Frage, wie sich die Auswirkungen des Klimawandels und der dadurch zunehmenden Extremwetterlagen besser vorhersagen und möglicherweise verhindern lassen. Beteiligt sind Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Kompetenzzentrums Geo-Energie und der Technischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel in Kooperation mit der Aalborg Universitet und der Süddänischen Universität. Auch regionale Firmen und Kommunen sind an dem von der Europäischen Union geförderten deutsch-dänischen Interreg-Projekt NEPTUN beteiligt.

»Der Klimawandel setzt die Wasser- und Abwassersysteme in Norddeutschland sehr stark unter Druck«, erklärt Geowissenschaftlerin Dr. Agnes Sachse. Die Fachleute erwarten zum einen eine Zunahme der Starkregenereignisse, zum anderen saisonale Wasserknappheit und Dürren. »Das sind Herausforderungen, für die wir wissenschaftliche sowie praktische Lösungen finden müssen«, sagt Sachse. Insbesondere lange Zeiträume ohne nennenswerte Niederschläge, wie sie in der Vergangenheit bereits gehäuft zu beobachten waren, stellen eine große Herausforderung für Trinkwasserversorgung und Landwirtschaft dar. Hierfür müssen unverzüglich Lösungen erarbeitet werden. Welche innovativen Ideen hilfreich sein könnten, untersuchen die Forschenden bis Mai 2023.

Vielversprechende Ansätze mit Radardaten zur Frühwarnung

»Mein Kollege Dr. Alexander Schaum und ich arbeiten daran, für Flensburg ein Frühwarnsystem zur Starkregenvorsorge zu entwickeln«, berichtet Henry Baumann vom Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik. Unterstützung gibt es von verschiedenen Kooperationspartnern. Mithilfe eines Computermodells, das Fließwege in Flensburg beschreibt, sowie Radardaten, aus denen die zu erwartenden Niederschlagsmengen berechnet werden, sind Vorhersagen über die Wasseransammlungen möglich.

Das Ziel ist, zusätzlich einen Prototyp zur optimalen Steuerung des Regenwassernetzes zu entwickeln, der vor drohendem Starkregen die Regenrückhaltebecken der Stadt automatisch leerlaufen lässt. Dies schafft im Ernstfall Platz für die neuen Wassermassen. »Das Regenwasser soll umgeleitet oder auf Überflutungsflächen weitergeleitet werden, um Überschwemmungen im Innenstadtbereich zu verhindern«, so Baumann.

Eine ähnliche Lösung könnte Überschwemmungen der Eiderstedter Marschen verhindern. »Da die Marschen vielerorts unterhalb des Meeresspiegels liegen, ist die freie Entwässerung durch Siele nur bei Ebbe möglich«, erklärt der Fachmann der Technischen Fakultät. Optional kann das Zuviel an Wasser per Schöpfpumpen ins Meer befördert werden. »Während die Steuerung dieser Pumpen bisher auf Wetterdaten und Erfahrungswerten basiert, untersuchen wir die Möglichkeit, die Pumpentätigkeit der Schöpfwerke zu automatisieren und besser auf die Gezeiten abzustimmen, so dass sich Überschwemmungen verringern lassen.«

Auf Wasserknappheit und den daraus resultierenden fallenden Grundwasserständen wiederum liegt der Fokus eines weiteren Innovationsprojekts in der Region Norderstedt. In Kooperation mit den Wasserwerken Norderstedt und einem Kieler Ingenieurbüro untersuchen Agnes Sachse und ihr Kollege Dr. Dirk Schäfer die Ursache der sinkenden Grundwasserspiegel und entwickeln zusammen mit dänischen Unternehmen Lösungen, um den Wasserspiegel zu stabilisieren und anzuheben.

So unterschiedlich die Innovationsprojekte sind, ihr Ziel ist das gleiche: »Wir wollen Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel finden, die auf andere Regionen übertragbar sind, so dass Städte, Kommunen und Unternehmen beider Länder unsere Ideen nutzen und weiterentwickeln können«, sagt Sachse. »Wir arbeiten an längst benötigten Konzepten zur Wasserbewirtschaftung und sehen den geologischen Untergrund als Wasser- und auch als thermischen Speicher, um Stadt und Land widerstandsfähig gegenüber zunehmenden Wetterereignissen zu machen und die Wasserversorgung langfristig sicherzustellen.« In einer Konferenz im September 2022 sowie zum Abschluss des Interreg-Projektes sollen die Innovationen vorgestellt werden.

Autorin: Jennifer Ruske

Über das NEPTUN-Projekt

NEPTUN ist ein Interreg-Projekt, das kleine und mittlere Unternehmen sowie Kommunen in der dänisch-deutschen Region durch Partnerschaften, Wissensaustausch und Innovationskooperationen miteinander verbindet. Ziel ist es, Innovations- und Wachstumspotenziale im Wasser- und Abwassersektor freizusetzen und Lösungen für eine Anpassung an den Klimawandel voranzubringen. NEPTUN wird von Interreg Deutschland-Dänemark mit Mitteln aus dem Europäischen Fond für Regionalentwicklung finanziert und läuft von 2020 bis 2023. (JR)

neptun-vand.dk/de

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