Rechnen gegen die Flut

Mit den Launen des Wetters plagt sich nicht nur die Meteorologie. Ob ein kommunales Abwassernetz dem Ansturm von Dauerregen und Gewittern gewachsen ist, zeigt sich besonders in den in Deutschland regenreichsten Sommermonaten: Voll gelaufene Keller und überschwemmte Straßenunterführungen sind mehr als ärgerlich. Mit zunehmenden und heftigeren Niederschlägen und daher steigenden Schäden rechnet die deutsche Versicherungswirtschaft.

Der Frage, wie städtische Entwässerungssysteme bei möglichst geringen Kosten ausreichend dimensioniert werden können, hat sich das EUREKA-Projekt RisUrSim angenommen. Es vereint Siedlungswasserwirtschaftler, kommunale Planer, Versicherungsfachleute und Mathematiker aus Norwegen und Deutschland unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM. Finanziert wird RisUrSim vom Bundesministerium für Bildung und Forschung sowie dem norwegischen Forschungsrat. Nach einer dreijährigen Laufzeit soll ein EDV-gestütztes Managementsystem verfügbar sein. Mit dem GIS-gestützten Werkzeug (Geographisches Informationssystem) werden Wasserstände und Fließrichtungen an Oberflächen wie Straßen, Plätzen und Randsteinen ebenso wie im Kanal analysiert und visualisiert. Es soll besonders Betreiber kommunaler Abwassersysteme dabei unterstützen, bestehende Kanäle bei der Renovierung zu optimieren und neu zu bauende rationalisiert zu planen.

»Die Software RisUrSim besteht aus drei Modulen,« erläutert Dr. Klaus-Peter Nieschulz, Projektleiter am ITWM. »Mit partiellen Differenzialgleichungen simulieren wir, wie und wo Wasser in einer Stadt oberflächlich abfließt. Die Strömung und Kapazität des Kanalnetzes wird mit Flachwassergleichungen berechnet. Und schließlich ermittelt eine Schadensfunktion, welche Kosten anfallen – je nach Wasserstand vom Keller bis zum ersten Stockwerk.« Mit diesem modernen und schnellen Werkzeug der ITWM-Forscher und ihrer Partner kann die Leistungsfähigkeit eines Kanalnetzes bei Hochwasser beurteilt werden. Es soll auch eingesetzt werden, um Anforderungen aus neuen gesetzlichen Vorschriften nachzurechnen – so wie die der europäischen Norm EN 752 zur Entwässerung außerhalb von Gebäuden. Treten trotz aller Vorsorge Schäden durch Hochwasser auf, kann von Erst- und Rückversicherungen geklärt werden, ob oder inwieweit Regressansprüche von Geschädigten zulässig sind.