Helmholtz-Zentrum Deutsches Geoforschungszentrum

Sektion 4.4: Hydrologie

Hochwasserrisikoabschätzung wurde traditionell auf der lokalen Skala durchgeführt. Es besteht jedoch der Bedarf, die Überflutungsflächen und das damit verbundene Risiko auf der nationalen Skala abzuschätzen.

RIM2D ist ein hydraulisches 2D-Computermodell zur Simulation von pluvialen und fluvialen Hochwassern welches seit mehreren Jahren an der Sektion Hydrologie entwickelt wird und in verschiedenen Projekten Anwendung findet. Das Modell für den Betrieb auf Graphischen Prozessoren (GPUs) programmiert, was eine hohe Parallelisierung von Rechenoperationen und damit kürzere Modelllaufzeiten erlaubt. Durch die schnellen Rechenzeiten werden probabilistische Hochwasserrisikoanalysen mit mehreren hunderten bis tausenden Simulationen, sowie der Einsatz in der operationellen Hochwasservorhersage ermöglicht. Dadurch könnten Hochwasservorhersagen nicht nur für Wasserstände an ausgewählten Pegeln, sondern für die gesamte von Hochwassern betroffene Fläche getroffen werden, auch in besiedelten Räumen. Im Helmholtz-Validierungsprojekt RIM2D werden neben weiteren technischen Entwicklungen und Validierungen des Modells anhand historischer Ereignisse die Kommerzialisierung und Markteinführung von RIM2D vorbereitet.

Das Hochwasser im Juli 2021 hat in Nordrhein-Westfalen sowie in Rheinland-Pfalz zum Verlust von über 180 Menschenleben und ökonomischen Schäden von über 30 Mrd. Euro geführt. KAHR begleitet den (Wieder)-Aufbau aus wissenschaftlicher Sicht und trägt dazu bei, die betroffenen Regionen resilienter zu gestalten.

Überschwemmungen sind die Naturgefahr, die die meisten Menschen weltweit betrifft. Das HI-CliF-Projekt zielt darauf ab, Hochwasserrisiken zu quantifizieren, wobei der Schwerpunkt auf den Auswirkungen auf Gesundheit und Wohlbefinden liegt. Insbesondere werden Anpassungspfade im Zusammenhang mit künftigen klimatischen und sozioökonomischen Veränderungen entwickelt. Kernkompetenzen: 1. Multisektorale Hochwasserrisikoanalyse 2. Klimaanpassungspfade 3. Gesundheitsrisiken aufgrund von Wasserverschmutzung 4. Interventionen des öffentlichen Gesundheitswesens im Kontext von Naturgefahren Nachwuchsgruppenleiterin: Nivedita Sairam

Due to rapid climatic and socio-economic changes, flood risk is increasing in coastal megacities such as Ho Chi Minh City (HCMC) in Vietnam.

The project AVOSS "Impact-based forecasting of heavy rain and flash floods at different scales: potentials, uncertainties and limitations" investigates the process chain of flash floods starting from meteorology via hydrology and hydraulics up to damage and risk assessment.

Flooding events in urban and non-urban settings represent a major cause of insured losses, with costs of several billion US$/year globally (e.g., US$ 60 billion in 2016).

Observatorium Nordostdeutsches Tiefland

Compound events receive increasing attention in recent years with the aim of better understanding how climate variables combine to produce extreme impacts. Actually, many disastrous floods are compound events, where multiple sources of flooding overlap or interact in such a way that the flood impact is aggravated.

Regulators and industries are challenged by the difficulty to analyze and predict the impact of nonlinear environmental processes on short-term and long-term responses of ecosystems to environmental change.

Bestimmung hydrologischer Masseneffekte in Gravimetermessungen und ihr Nutzen in der Hydrologie

Dieses Projekt befasst sich mit der Erfassung, Verarbeitung und interdisziplinären Analyse hochwertiger geodätischer und hydrologischer Daten, die für die Realisierung präziser nationaler und internationaler Referenzrahmen benötigt werden.

In MOSES  sind die Module "Monitoring von Wasserspeicheränderungen" und "Wasser- und Sedimentmonitoring" in den Wirkungsketten "Hydrologische Extreme" und "Hitzewellen" involviert.

Im G3P-Projekt wird Expertise aus Wissenschaft und Industrie aus ganz Europa gebündelt um (1) von den einzigartigen Möglichkeiten der Satellitengravimetrie durch GRACE und GRACE-FO zu profitieren

HGF Alliance “Remote Sensing and Earth System Dynamics”

Wetland Dynamics

Regional Research Network "Water in central Asia" CAWa soll die Grundlagen für ein grenzüberschreitendes Wasserressourcenmanagement in Zentralasien auf der Basis modernster Verfahren und Erkenntnisse legen.

DFG Graduiertenkolleg NatRiskChange - Naturgefahren und Risiken in einer Welt im Wandel

Das Ziel von SPATE ist ein besseres Verständnis der relevanten Prozesse und der Ursachen, die zum Auftreten von Extremhochwassern führen.

Extreme, großräumige Flussüberschwemmungen betreffen in der Regel mehr als ein Flusseinzugsgebiet.

Facilitates cooperation between the Indian Institute of Technology Roorkee (IIT Roorkee) and the University of Potsdam (UP), GFZ German Research Centre for Geosciences and PIK (Potsdam Institue for Climate Impact Research) and aims to build capacity in joint hazard research by sharing expertise and creating new knowledge together.

Der globale Wandel verändert nicht nur das Klima sondern auch die Oberfläche der Erde. Unser Verständnis von Bodenveränderungen und ihrer Wechselwirkungen mit hydrologischen, ökologischen und geomorphologischen Prozessen ist jedoch noch rudimentär.

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