Urbane Sturzfluten Archive - Business Geomatics https://www.business-geomatics.com/category/urbane-sturzfluten/ Wirtschaftszeitung für Geoinformatik Thu, 14 Nov 2019 08:30:46 +0000 de hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.9 https://www.business-geomatics.com/wp-content/uploads/2023/01/cropped-BG-Favicon-32x32.png Urbane Sturzfluten Archive - Business Geomatics https://www.business-geomatics.com/category/urbane-sturzfluten/ 32 32 Kampf gegen Sturzfluten: Kanalnetz fit halten mit BaSYS von Barthauer https://www.business-geomatics.com/kampf-gegen-sturzfluten-kanalnetz-fit-halten-mit-basys-von-barthauer/ Thu, 14 Nov 2019 08:30:46 +0000 http://www.business-geomatics.com/bgx/?p=8560 Beim Thema Starkregenvorsorge erstellen Städte und Gemeinden zumeist Gefahren- und Risikokarten, um potenzielle Überflutungsgebiete zu identifizieren und nötigenfalls Maßnahmen zu ergreifen. Die Karten sind allerdings nur eine mittelfristige Lösung, wie Dipl -Ing. Jörg Martin, Experte für Hydraulik, Sanierung und Ökologie bei der Barthauer Software GmbH, hervorhebt. „Langfristig sollte eine urbane ,Kopie‘ des natürlichen Wasserkreislaufs – […]

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]]> Beim Thema Starkregenvorsorge erstellen Städte und Gemeinden zumeist Gefahren- und Risikokarten, um potenzielle Überflutungsgebiete zu identifizieren und nötigenfalls Maßnahmen zu ergreifen. Die Karten sind allerdings nur eine mittelfristige Lösung, wie Dipl -Ing. Jörg Martin, Experte für Hydraulik, Sanierung und Ökologie bei der Barthauer Software GmbH, hervorhebt. „Langfristig sollte eine urbane ,Kopie‘ des natürlichen Wasserkreislaufs – die sogenannte Schwammstadt (siehe Kasten) – realisiert werden.“ Doch bis eine Schwammstadt realisiert ist, muss das Kanalnetz durch Integration einer Abflusssteuerung optimiert werden. Wie gut die vorhandenen Kanäle dieser Aufgabe gewachsen sind, hängt von deren Zustand ab. „Um auf Sturzflutszenarien vorbereitet zu sein, sollte der Kanalbetreiber den Zustand der abwassertechnischen Anlagen und der Vorfluter bestens kennen und geeignete Anpassungsmaßnahmen durchführen“, sagt Martin.

Kanalzustandsdaten liegen bei Städten und Gemeinden oft in verschiedenen Formaten vor – als Akten, Papierpläne oder in GIS-Systemen. „Die Folge sind Redundanzen und Unübersichtlichkeit“, so Martin. Barthauer bietet daher mit BaSYS eine Softwarelösung, die sowohl Daten zum Kanalzustand in einer Anwendung erfasst als auch eine darauf aufbauende Sanierungsplanung und -umsetzung ermöglicht. BaSYS koppelt bedarfsgerecht die erforderlichen Datenbankmanagement-, GIS- und Cloud-Systeme, um eine interdisziplinäre Abflusssteuerung zu realisieren.

Kanalzustand erfassen und bewerten

„Gemeinden sind dazu verpflichtet Daten zum Kanalzustand regelmäßig zu erheben. Mittels Wartungsplan sollten neuralgische Punkte des Kanalnetzes vor und nach Starkregenereignissen auf mögliche Durchflusshindernisse geprüft werden“, berichtet Martin. Diese Daten fließen dann in BaSYS und bilden die Grundlage für das weitere Vorgehen. Der Zustand der abwassertechnischen Anlagen wird in Europa gemäß der EN 13508-2 erfasst. Diese ist für Deutschland über die Standards ISYBAU und DWA-M 150 national festgelegt. Barthauer entwickelt die Versionen des ISYBAU-Kanaldatenaustauschformates im Auftrag der Bundesregierung seit 1991 weiter und integriert diesen Standard in BaSYS. Überdies unterstützt die Software auch das Format DWA-M 150, sodass die Daten standardkonform erhoben werden.

Haben die Betreiber die Kanalnetzdaten in BaSYS erfasst, überführt die Software BaSYS PIETS die ISYBAU- und DWA-M-150-Formate in das XML-Format und prüft gleichzeitig die Daten auf Erhebungs- und Formatfehler. Erst nach erfolgreicher Freigabe durch PIETS sind die Zustandsdaten in die Datenbank der Kanalbetreiber importierbar und können für die Zustandsbewertung verwendet werden. Letztere erfolgt automatisch nach den Vorgaben von ISYBAU/DWA. Haltungs- oder Schachtgrafiken und thematische Lagepläne inklusive hinterlegten Fotos und Videos aus der Datenerhebung visualisieren dem Anwender daraufhin die Ergebnisse in BaSYS. Nach erfolgter Zustandsbewertung steht erforderlichenfalls die Planung und Umsetzung der Sanierungsmaßnahmen an. Hier bietet BaSYS eine Reihe von Funktionen, die den Anwender durch die relevanten Aufgaben führen.

Sanierung planen

Zu Beginn der Sanierungsplanung werden zuerst drei Sanierungsvarianten – „Reparatur“, „Renovierung“ und „Erneuerung“ – in der Softwareumgebung angelegt. Zudem werden die BaSYS-Bibliotheken zu den nutzbaren Sanierungsverfahren und Einheitspreisen geprüft sowie, wenn nötig, aktualisiert. Ein Vorplanungsassistent durchläuft daraufhin die hinterlegten Sanierungsvarianten und verknüpft die Kanalobjekte/Schäden und Sanierungsmaßnahmen mittels hinterlegter Sanierungsregeln, welche in einer XML-Bibliothek je Objektart, Schadenskürzel und/oder Norm vom Anwender definiert werden. Im Anschluss an den Vorplanungsassistenten erfolgt die ingenieursmäßige Ausführungsplanung, die sowohl die Verifizierung als auch gegebenenfalls Korrekturen der Sanierungsmaßnahmen und -kosten umfasst.

Automatischer wirtschaftlicher Vergleich

Je Kanalobjekt ermittelt ein automatischer Wirtschaftlichkeitsvergleich die optimale Vorzugssanierungsvariante. „Die Kanalisierung umfasst vereinfacht betrachtet ausschließlich Investitionen für die Reparaturen, die Renovierung und die Erneuerung. Der Wirtschaftlichkeitsvergleich untersucht dabei realistische Konzepte zur geplanten zeitlichen Abfolge dieser drei Sanierungsarten, deren Kosten je Investitionszeitpunkt in den Wirtschaftlichkeitsvergleich eingehen“, erklärt Martin.

Für den Wirtschaftlichkeitsvergleich werden die Sanierungskonzepte und objektspezifischen Nutzungsdauern der drei Sanierungsdaten in Bibliotheken verwaltet. Die Investitionskosten für Reparatur, Renovierung und Erneuerung werden wiederum den gleichnamigen Sanierungsvarianten entnommen, die am Anfang der Sanierungsplanung erstellt wurden. Für Folgereparaturen kann der Anwender zusätzlich eine exponentielle Anstiegsrate einstellen, die in der Substanzwertanalyse gemäß DWA nur als fester Aufschlag berücksichtigt ist. Ein Assistent führt dann den Wirtschaftlichkeitsvergleich in BaSYS auf Grundlage der hinterlegten Daten automatisch durch. „Danach besitzen die Kanalobjekte jeweils ein Konzept mit minimalem Kostenbarwert, dessen erste Maßnahme dann der Vorzugsvariante entspricht. Das wäre beim Konzept ,Reparaturen oder Erneuerung‘ beispielsweise die Vorzugsvariante ,Reparaturen‘“, beschreibt Martin. Anwender haben zusätzlich die Möglichkeit, bei entsprechenden Wünschen des Auftraggebers oder Ergebnissen einer Sensitivitätsanalyse abweichende Vorzugsvarianten mit einer Begründung gemäß Auswahlliste vorzugeben.

Bauausführung und Endabnahme

Nachdem der Sachbearbeiter die endgültige Vorzugsvariante festgelegt hat, kopiert ein Assistent in BaSYS die damit verbundenen Sanierungsmaßnahmen in die automatisch erzeugte, auszuführende Sanierungsvariante. „Die Umsetzung der Sanierung wird dann über einen vorbereiteten Themenplan im Lageplan visualisiert“, erklärt Martin. Mittels BaSYS wird der Sanierungsumfang daraufhin in ein Ausschreibungsprogramm übernommen, die Ausschreibung vorbereitet, veröffentlicht und ausgewertet. Bei der Bauausführung und Qualitätskontrolle, aber auch bei der Endabnahme der Sanierung können die Mitarbeiter der Gemeinde dann wiederum wie bei der Zustandsbewertung die relevanten Kanaldaten erfassen und in BaSYS einpflegen. (vb)

www.barthauer.de

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]]> Gefahrenprävention für nachhaltige Stadtplanung https://www.business-geomatics.com/gefahrenpraevention-fuer-nachhaltige-stadtplanung/ Mon, 12 Nov 2018 09:18:36 +0000 http://www.business-geomatics.com/bgx/?p=6062 Die IABG zeigt im Rahmen eines Pilotprojekts, wie das Katastrophenrisiko bereits in der Stadtplanung berücksichtigt werden kann. Zukünftige Schäden durch urbane Sturzfluten können so besser reduziert werden. Menschen auf der ganzen Welt drängen zunehmend und aggressiv in Städte und urbane Gegenden. Diese Urbanisierung und der damit einhergehende sozioökonomische Wandel gehören also zu den globalen Megatrends. […]

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]]> Die IABG zeigt im Rahmen eines Pilotprojekts, wie das Katastrophenrisiko bereits in der Stadtplanung berücksichtigt werden kann. Zukünftige Schäden durch urbane Sturzfluten können so besser reduziert werden.

Menschen auf der ganzen Welt drängen zunehmend und aggressiv in Städte und urbane Gegenden. Diese Urbanisierung und der damit einhergehende sozioökonomische Wandel gehören also zu den globalen Megatrends. Das bietet viele Vor-, aber auch Nachteile. So wird beispielsweise der Lebensraum von Flora und Fauna erheblich eingeschränkt – und das Katastrophenrisiko in urbanen Gebieten steigt drastisch. Die jüngsten Starkregenereignisse mit schweren Überflutungen in Tunesien oder auf der spanischen Insel Mallorca im Oktober 2018 bezeugen das. Todesfälle, tausende Verletzte und Schäden in Millionenhöhe sind die möglichen Folgen.

Die öffentliche Wahrnehmung wird auch von wissenschaftlichen Studien bezeugt: Neuesten Zahlen der African- Arab Plattform for Disaster Risk Reduction (DRR) zufolge, geht man allein für Tunesien von Schäden von bis zu 140 Millionen US-Dollar pro Jahr aus. Insbesondere Naturkatastrophen wie Dürre, Überflutung und Stürme nehmen global gesehen nachweisbar an Häufigkeit und Intensität zu. Aus diesem Grund ist die Bewertung des aktuellen und zukünftigen Katastrophenrisikos zur Unterstützung einer risikobewussten und präventiven Stadtplanung unerlässlich. Ziel muss es also sein, die physische Widerstandskraft von Städten angesichts von Starkregenereignissen und weiteren Naturkatastrophen aufzubauen und zu stärken.

Ziel: Risikominimierung

Das hat auch das deutsche Analyse- und Testdienstleistungs-Unternehmen Industrieanlagen- Betriebsgesellschaft mbH (IABG) erkannt. Im Pilotprojekt „Urban Disaster Resilience Through Risk Assessment and Sustainable Planning“ (UD-RASP) wollte der Dienstleister aus Ottobrunn bei München eine Methode entwickeln, um die Resilienz von Städten gegenüber multiplen Katastrophen zu verbessern. Unterstützt wurde die IABG von der Generaldirektion Humanitäre Hilfe und Katastrophenschutz (GD ECHO) der Europäischen Kommission, der United Nations University sowie der tunesischen Stadt Monastir, welche die Funktion als Pilotstadt übernahm.

Im Zeitraum von Januar 2017 bis Oktober 2018 entwickelten die Projektpartner eine Methodik, welche es gestattet, die Ergebnisse der Risikobewertung in die nachhaltige Stadtentwicklung zu integrieren und damit das urbane Katastrophenrisiko zu verringern. Im Rahmen des Projektes wurde ein Prozess geschaffen, der lokal, regional wie auch national – insbesondere im nordafrikanischen Raum – angewendet werden kann. Wesentliches Ziel des Pilotprojektes war es, die technischen und methodischen Voraussetzungen zu schaffen, um künftig die Risikobewertung von Naturgefahren und den Kapazitätsaufbau im Risikomanagement in den Stadtplanungsprozess einzubinden.

Im Rahmen der Risikoanalyse wurden Exposition (links), Vulnerabilität (Mitte) und bewertete Risikoflächen (rechts) am Beispiel der tunesischen Stadt Monastir untersucht. Foto: Industrieanlagen-Betriebsgesellschaft mbH

Identifizierung von Gefahrenzonen

Dafür schufen die Projektpartner unter Federführung der IABG eine webbasierte Plattform, die für die jeweilige fachbezogene Entscheidungsfindung zentral zugänglich sein wird und alle für Planungszwecke relevanten Informationen in einem räumlichen Zusammenhang darstellt. Nach Angaben des Analyse-Unternehmens konnte mithilfe von Workshops und Interviews von Beginn an die nachhaltige Nutzung und Akzeptanz des Projekts gewährleistet werden – auch weil sich Stakeholder und Entscheidungsträger aus der Region Monastir kontinuierlich am Pilotprojekt beteiligten.

Ausgehend von einer inhomogenen und lückenhaften Datenlage, insbesondere von digitalen, räumlichen Daten, wurde so eine umfangreiche Datensammlung geschaffen. Fehlende Informationen konnten dabei durch Fernerkundungsmethoden ergänzt sowie aufbereitet werden. Basierend auf einer standardisierten Geo-Datenbank, die unter anderem auch den für Nordafrika verpflichteten Flächenwirkungsplan (Plan d‘ Aménagement) integriert, erfolgten weitere Auswertungen und Analysen: Identifizierung und Lokalisierung von Gefahrenzonen mit dem Schwerpunkt auf urbane Sturzfluten und Küstenerosionen, die Analyse der Exposition im Hinblick auf Bevölkerung und Infrastruktur sowie der Vulnerabilität in den betroffenen Stadtgebieten. In der daran anschließenden Risikoanalyse konnten schlussendlich die betroffenen Zonen identifiziert und bewertet werden.

Dezidierte retrospektive Analyse

Darüber hinaus wurden mithilfe einer Szenarienanalyse potenzielle Risikoflächen mit Blick auf mögliche urbane Sturzfluten bis zum Jahr 2030 ermittelt und visualisiert. Dies erforderte eine dezidierte retrospektive Analyse, um die zukünftige Stadtplanung simulieren zu können. Ebenfalls wurden sozioökonomische Daten zur Modellierung der Vulnerabilität und eine Simulation unterschiedlicher Niederschlagsereignisse zur Lokalisierung exponierter Flächen berücksichtigt. In die Risikobewertung flossen außerdem weitere lokalspezifische Parameter, welche die Stadtentwicklung künftig signifikant beeinflussen könnten – beispielsweise Wirtschaftsdaten oder die jeweilige regionale Rechtslage – ein.

Die praktische Anwendung der Projektergebnisse soll durch umfangreiche Workshops und Schulungen des städtischen Fachpersonals gewährleistet werden. Auf diese Weise werden die Beteiligten einerseits für die komplexe Thematik der Fernerkundung und Risikoanalyse und andererseits auch für deren potenzielle Einsatzmöglichkeiten im Rahmen einer nachhaltigen Stadtentwicklung sensibilisiert – und die Gefahr von Naturkatastrophen für urbane Gegenden in der Folge erheblich gesenkt.

www.iabg.de
www.udrasp.iabg.de

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]]> Starkregen zusammen entgegentreten https://www.business-geomatics.com/starkregen-zusammen-entgegentreten/ Mon, 12 Nov 2018 09:12:37 +0000 http://www.business-geomatics.com/bgx/?p=6059 Mit einem Appell an die Bundesländer will Alexander Bonde, Generalsekretär der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU), Kommunen beim Schutz vor Extremwetterlagen unterstützen. Verschiedene Modellprojekte und Innovationen gibt es bereits – sie müssen breitgefächert eingesetzt werden. Kommunen nicht im Starkregen stehen lassen, das ist das Ziel von Alexander Bonde. Der Generalsekretär der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) weiß: […]

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]]> Mit einem Appell an die Bundesländer will Alexander Bonde, Generalsekretär der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU), Kommunen beim Schutz vor Extremwetterlagen unterstützen. Verschiedene Modellprojekte und Innovationen gibt es bereits – sie müssen breitgefächert eingesetzt werden.

Kommunen nicht im Starkregen stehen lassen, das ist das Ziel von Alexander Bonde. Der Generalsekretär der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) weiß: „Extremwetterlagen werden nicht mehr so die Ausnahme sein wie früher. Das gilt für extreme Hitzelagen wie für lokal auftretende Starkregenereignisse.“ Er sieht die Bundesländer in der Pflicht, Städten und Gemeinden unter die Arme zu greifen, um sich vor solchen Ereignissen zu schützen. „Es gibt Strategien, aber die müssen auch ergriffen werden“, betont Bonde und ergänzt: „Aber das kostet Geld und die Kommunen dürfen als letztes Glied der Kette nicht auf den Problemen sitzen bleiben. Sie brauchen die Unterstützung der Länder.“ Gegen Extremwetter wie Starkregenereignissen, die vermehrt zu Überflutungen im urbanen Raum führen, sind bereits verschiedene – teils auch von der DBU geförderte – Modellprojekte und Innovationen von Unternehmen durchgeführt und entwickelt worden.

Dachbegrünungen gegen Überflutungen

Verwundbarkeit städtischer Infrastruktur gegenüber Hitze und extremen Niederschlägen verringern: Die DBU mahnt am Ende dieses Jahrhundertsommers deutlichere Klimaanpassungsaktivitäten und Hilfen für Vorsorgemaßnahmen der Kommunen an. Foto: MUST Städtebau

Begrünte Dächer und Fassaden beispielsweise sind in der Lage, urbane Sturzfluten zumindest in Teilen abzufedern, so die DBU. Wasserrückhalt ist hier das Stichwort. Regenwasser wird von der Substratschicht der Begrünung gespeichert und anschließend von den Pflanzen verdunstet. Wasser, das die Fläche nicht speichern kann, gelangte aber auch erst mit zeitlicher Verzögerung in das Kanalsystem und Kläranlagen. „Das verhindert bei Starkregen überflutete Keller und Straßen“, erklärt Bonde. Gleichzeitig würden die begrünten Flächen dank des Verdunstungseffekts die Umgebung abkühlen und das Gebäude vor sommerlicher Hitze schützen. Und noch ein Vorteil ergebe sich: Die Pflanzen binden Kohlenstoff und begegnen damit dem wachsenden CO2-Problem in urbanen Räumen – Gründächer filtern jährlich bis zu 0,2 Kilogramm Staub und Schadstoffpartikel pro Quadratmeter, gibt die DBU an.

Um die Verbreitung begrünter Dächer voranzutreiben, hat die DBU nicht nur einen ‚Leitfaden Dachbegrünung für Kommunen‘ des Deutschen Dachträger-Verbandes (DDV) gefördert, sondern zusammen mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) auch eine Methodik entwickelt, mit der aus Vogelperspektive vorhandene und potenzielle Vegetationsflächen auf Dächern identifiziert und inventarisiert werden können. Diese Methode kombiniert hochaufgelöste Falschfarbeninfrarot-Luftbildaufnahmen und Gebäudebasisdaten. Dabei werden verschiedene qualitative und quantitative Werte wie zum Beispiel die Stärke des Vegetationssignals und der Deckungsgrad der Begrünung ausgegeben, die Rückschlüsse auf den Zustand der Dachvegetation ermöglichen, heißt es im Projektabschlussbericht der DBU. Die Auswertungsmöglichkeiten sollen sich sowohl auf Einzelgebäude als auch Quartiere und in der Summe auf das gesamte Stadtgebiet anwenden lassen.

Simulationen und Hardware

Doch nicht nur Bepflanzungen von Dächern und Fassaden können der kommunalen Überflutungsvorsorge dienen. Die DBU hat sich unter anderem auch in einem Projekt der virtualcitySYSTEMS GmbH engagiert. Das Grafinger Unternehmen entwickelt ein neues dreidimensionales Simulationsverfahren, um besseres Hochwassermanagement in den Kommunen zu ermöglichen. Es soll vor einem Starkregenereignis detaillierte Szenarien berechnen, die innerhalb kurzer Zeit Entscheidungshilfen zur Planung von Vorsorgemaßnahmen liefern.

Während virtualcitySYSTEMS Überflutungen von vornherein verhindern will, muss aber auch im akuten Fall von Hochwasser auf technische Schutzmaßnahmen zurückgegriffen werden. Dafür hat das Start-up Aquaburg mit Unterstützung der DBU einen intelligenten Objektschutz entwickelt: Die AquaWand. Sie soll innerhalb von 15 Minuten schnell und sicher – ohne Transportlogistik – aufgebaut werden können. Die Schutzwand wird mit ihrer Kunststoffplane und dem Stahlseilnetz an kritischen Stellen unter einer Abdeckung in einer Bodenrinne installiert. Vorteil der Konstruktion sei aber nicht nur die schnelle und einfache Handhabung, sondern auch die Anerkennung durch Schadensversicherungsgesellschaften, wie die DBU betont.

„Klimaanpassung ist eine kommunale Gemeinschaftsaufgabe, die auf der Zusammenarbeit verschiedener städtischer Akteure fußt. Das Ausweiten bestehender und die Auflage neuer Förderprogramme auf Bundes- und Landesebene ist dringend notwendig, um Kommunen die erforderliche Finanzierung personeller Ressourcen und Investitionen zu ermöglichen und Überflutungsvorsorge als Klimaanpassungsaktivität in die Breite zu tragen. Auch Gesetze, Verordnungen und technisches Regelwerk bedürfen dringend einer stärkeren Berücksichtigung der Überflutungsvorsorge und einer Anpassung an den veränderten Handlungsdruck durch die Zunahme von Starkregenereignissen“, schließt Bonde mit Blick auf einige der bestehenden Modellprojekte und Innovationen.

www.dbu.com

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]]> Hydrodynamische Kanalnetzberechnung in BaSYS https://www.business-geomatics.com/hydrodynamische-kanalnetzberechnung-in-basys/ Mon, 12 Nov 2018 09:02:48 +0000 http://www.business-geomatics.com/bgx/?p=6056 Die hydraulische Leistungsfähigkeit des Kanalnetzes simulieren – BARTHAUER Software bietet diese Möglichkeit ab sofort für seine Infrastrukturmanagement- Lösung BaSYS an. Der Name des Neuzugangs: BaSYS MIKE. Mit ihrer Software MIKE bietet die DHI-WASY GmbH ein Tool für hydrodynamische Simulationen in Kanalnetzen an. Der Kanalspezialist BARTHAUER Software GmbH integriert diese Anwendung nun auch in BaSYS und […]

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]]> Die hydraulische Leistungsfähigkeit des Kanalnetzes simulieren – BARTHAUER Software bietet diese Möglichkeit ab sofort für seine Infrastrukturmanagement- Lösung BaSYS an. Der Name des Neuzugangs: BaSYS MIKE.

Mit ihrer Software MIKE bietet die DHI-WASY GmbH ein Tool für hydrodynamische Simulationen in Kanalnetzen an. Der Kanalspezialist BARTHAUER Software GmbH integriert diese Anwendung nun auch in BaSYS und stellt damit eine Lösung – getauft BaSYS MIKE – zur Modellierung, Simulation, Analyse sowie Nachweisführung im Bereich der hydraulischen Leistungsfähigkeit von Kanalnetzen zur Verfügung. BaSYS MIKE soll im Zuge des Kanalisierungskonzeptes nach DIN EN 14654-2 und DWA-A 143-1 eine engere Verknüpfung von den BARTHAUER- und DHI-Produktfamilien garantieren und einen weiteren Schritt in Richtung ganzheitliches Abwassermanagement gehen. Dafür entwickelte BARTHAUER sein neues Tool so, dass die Berechnungen der hydrodynamischen Leistungsfähigkeit eines Kanalnetzes und die Durchführung des Überstaunachweises nun auch ohne zusätzliche Datenimporte oder -exporte möglich sind – ein Wunsch, der seitens vieler Kunden an BARTHAUER herangetragen wurde.

Je Haltung/Schacht wird das übergestaute Abwasservolumen als Ganglinie ausgegeben. Bild: Barthauer Software GmbH

Modellierung ohne Stammdatenänderung

BaSYS MIKE nutzt den von DHI entwickelten Rechenkern MIKE1D. Zur Simulation der Durchflüsse und Wasserstände im Kanalnetz löst der Rechenkern die relevanten Differentialgleichungen unter Berücksichtigung der erforderlichen Randbedingungen bei allmählich veränderlicher instationärer Wasserführung. MIKE1D ermöglicht hierbei, Randbedingungen wie Senkungskurven, Impulsverluste, Aufstau, aber auch Wasserspeicherung in Bauwerken und Schächten sowie Arbeitsbereiche drehzahlgeregelter Pumpen zwischen einhüllenden Kennlinien zu berücksichtigen. So können beispielsweise in der Simulation Auswirkungen von Abstürzen oder Gefällewechseln dargestellt werden. Zusätzlich sollen alle Berechnungselemente wie Rohre, offene Gräben, Rückhalteeinrichtungen automatisch in den Berechnungslauf einfließen.

Die komplette hydraulische Modellierung von Ersatzsystemen kann dabei ohne weitgehende Veränderung der Stammdaten und direkt aus der Datenbank erfolgen, so BARTHAUER. Globale Voreinstellungen bei der Simulation ermöglichen zudem die parallele Formulierung und Verwaltung unterschiedlicher Randbedingungen für die hydrodynamische Simulation des Kanalnetzes. Nichtsdestoweniger sind ebenso je Kanalobjekt individuelle hydraulische Bedingungen definierbar, betont BARTHAUER.

Vielfache Visualisierung

Visualisiert werden die Simulationsergebnisse auf verschiedene Art und Weise. Zum einen stehen vordefinierte Datenbankabfragen und Berichte zur Verfügung. Sehr anschaulich arbeitet der dynamische Längsschnitt. Er entspricht einer Videoanimation zur zeitlichen Entwicklung der Wasserspiegellage in einer gewählten Haltungsfolge. Damit lassen sich die Simulationsergebnisse für kritische Stellen des Kanalnetzes realitätsnah visualisieren, beschreibt BARTHAUER. Über das BaSYS Dashboard können die Ergebnisse außerdem statistisch analysiert und gefiltert werden. Für die Rechenläufe der Kanalnetzsimulation werden zudem für alle berechneten Kanalobjekte Ganglinien erzeugt und gespeichert, die sich mit ihren Werten zu Durchfluss, Wasserstand und Überstauvolumen tabellarisch und grafisch abrufen lassen.

www.barthauer.de

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]]> Risiko Starkregen: Vorteilhaft kalkulieren https://www.business-geomatics.com/risiko-starkregen-vorteilhaft-kalkulieren/ Mon, 12 Nov 2018 08:57:45 +0000 http://www.business-geomatics.com/bgx/?p=6052 Mobile Mapping liefert die Datengrundlage für Straßenzustandsbewertungen – aber nicht nur dafür. In der Stadt Peine zeigten eagle eye und das Ingenieurbüro BPI, wie das Risiko einer Überflutung damit kalkuliert werden kann. Kommunen sind nach DIN EN 752 dazu verpflichtet, auch bei außergewöhnlich starken Regenfällen eine adäquate Überflutungsvorsorge zu gewährleisten – und diese Gewährleistung im […]

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]]> Mobile Mapping liefert die Datengrundlage für Straßenzustandsbewertungen – aber nicht nur dafür. In der Stadt Peine zeigten eagle eye und das Ingenieurbüro BPI, wie das Risiko einer Überflutung damit kalkuliert werden kann.

Kommunen sind nach DIN EN 752 dazu verpflichtet, auch bei außergewöhnlich starken Regenfällen eine adäquate Überflutungsvorsorge zu gewährleisten – und diese Gewährleistung im Zweifelsfall nachzuweisen. Doch auch das originäre Interesse, Schäden in der Stadt oder Gemeinde zu vermeiden, spielt eine Rolle. Starkregenereignisse nehmen, so zeigen Versicherungsstatistiken, zu und damit stehen Kommunen vor der Herausforderung, tragfähige Risikoanalysen und entsprechende Vorsorgemaßnahmen zu treffen. Die Frage, die sich stellt: Welche Maßnahmen müssen zwingend ergriffen werden? Dem Ausbau des Kanalnetzes stehen möglicherweise kostengünstigere Lösungen gegenüber. „Eine differenzierte Betrachtung ist unerlässlich“, weiß Dr. Alexander Verworn vom Ingenieurbüro BPI HANNOVER • VERWORN, der derartige Planungen für Städte und Gemeinden durchführt.

Kombinierte Analyse für Risikobewertung

eagle eye beflog mit einer Drohne das 3,83 Hektar große Untersuchungsgebiet in Peine, um hochauflösende Orthofotos zu erhalten. Foto: eagle eye technologies

Die Stadtentwässerung von Peine hat im vergangenen Jahr das Ingenieurbüro BPI beauftragt, eine Kanalsanierung zu planen, um Überflutungsvorsorge-Maßnahmen zu treffen. Die Berechnungen des neuen Kanalnetzes ergaben drei Überstau-Schwerpunkte im Ortsteil Rosenthal. „Ob diese zu Überflutungsschäden führen, ist anhand der eindimensionalen Kanalnetzberechnung nicht zu entscheiden“, erläutert Dr. Verworn. Was bis dahin noch nicht in der Planung berücksichtig wurde, waren die topographischen Gegebenheiten in besagtem Ortsteil. „Eine vernünftige Prognose können hier nur hydrodynamische Simulationen beziehungsweise kombinierte Analysen liefern.“

Solche kombinierten Analysen (auch als gekoppelte Simulation bezeichnet) modellieren den kompletten Wasserfluss im Kanal und an der Erdoberfläche. Dafür stützen sie sich einerseits auf die Kanalnetzberechnung und andererseits auf hochgenaue digitale Oberflächenmodelle (DOM), insbesondere im Bereich der Verkehrswegeinfrastruktur. So wird das Fließverhalten des Wassers bei lokalen Starkregenereignissen ganzheitlich simuliert. Anhand dieser Simulation kann man die Folgen solcher Ereignisse sehr genau abschätzen, beispielsweise das Risiko für überflutete Keller und Grundstücke. Dr. Verworn dazu: „Sie zeigen exakt, wo bei Starkregenereignissen Probleme drohen und wie sie zu beheben sind.“ In Peine sollten beide Analysen zusammengenommen die Auswirkungen der Überstau-Schwerpunkte simulieren. Die eagle eye technologies GmbH lieferte dafür das erforderliche exakte Geländemodell des Ortsteils Rosenthal für das Überflutungsmodell. Die Datenbasis erhält das Berliner Technologieunternehmen mit zwei bewährten Verfahren, die ebenso bei der Erfassung von Straßenzustandsdaten zum Einsatz kommen – ein Sachverhalt, den Dr. Johannes Ludwig, Geschäftsführer von eagle eye technologies, hervorhebt: „Viele Kommunen erfassen Infrastrukturdaten im Zuge der Doppik oder des Erhaltungsmanagements. In diesem Verfahren können Daten, die für die Überflutungsvorsorge benötigt werden, mit geringem Zeitaufwand mit erhoben werden.“

Straßenbefahrung und Drohnenflug

eagle eye technologies befuhr mit dem eigenen Erfassungsfahrzeug die Straßen im Gebiet, um für die Simulationen relevante Bruchkanten, wie Bordsteinober- und Unterkanten oder Fahrbahnbegrenzungen und Einfahrten, aufzunehmen und zu vermessen. Zudem wurde das 3,83 Hektar umfassende Untersuchungsgebiet von eagle eye per Drohne beflogen und dabei Orthofotos mit Schrägansichten und Punktwolken erstellt. Die Daten aus beiden Verfahren wurden dann kombiniert, sodass im Endergebnis ein detailliertes digitales Höhenmodell für die Simulationsrechnungen zur Verfügung stand. Das gesamte Modellgebiet umfasste dabei eine feine Auflösung von insgesamt 20.137 Knoten und 38.318 Elementen. BPI koppelte anschließend das Kanalnetzmodell mit dem entstandenen Überflutungsmodell und führte die Berechnungen mit verschiedenen Systemzuständen und Niederschlagsbelastungen durch.

Das Ergebnis: „Nur ein Gebäude im Ortsteil Rosenthal könnte unter bestimmten Umständen von Überflutungen betroffen sein“, berichtet Dr. Verworn. Eine gezielte Vorsorge stand für die Stadt Peine dank dieser Informationen auf sicheren Beinen. So kann beispielsweise eine einfache Gegenmaßnahme, wie etwa eine kleine Staumauer, bereits Abhilfe schaffen. „Das ist definitiv wirtschaftlicher als im Ernstfall von den Ereignissen überrascht zu werden oder, quasi auf Verdacht, höhere Kanalkapazitäten bereitzustellen, als tatsächlich benötigt werden“, fasst Dr. Verworn zusammen.

www.ee-t.de

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