Aufbau einer 3D-Stadtmodellplattform für Planung, Management und Kommunikation von effizienten und nachhaltigen kommunalen Hochwasserschutzmaßnahmen – SHOWERS

Hintergrund und Ziele

Die Prognosen zum Klimawandel gehen von einer Zunahme lokaler Starkregenereignisse und damit einhergehender Hochwasser und Überschwemmungen aus. In einer wärmeren Atmosphäre nehmen Auftrittshäufigkeit und Heftigkeit solcher Ereignisse stark zu. Diese Folgen des Klimawandels erfordern eine Anpassung des Hochwasserschutzes, was die Intensität und Auswahl der zugrunde gelegten Szenarien betrifft. Besonders für kleinere Kommunen ohne entsprechende Fachabteilungen ist dies eine existenzielle und komplexe Herausforderung.

Mit dem Vorhaben sollten Kommunen befähigt werden, Hochwasserschutzmaßnahmen effizienter und nachhaltiger zu gestalten. Die virtualcitySYSTEMS GmbH (VCS) realisierte eine digitale 3D-Stadtmodellplattform, um Gemeinden bei der Planung von Hochwasserschutzmaßnahmen zu unterstützen. Die dreidimensionale Darstellung wie in der realen Welt erlaubt hierbei eine viel anschaulichere, intuitivere und plastischere Vermittlung solcher Maßnahmen, als bisher möglich. Vor allem kleine Kommunen sollten befähigt werden, Daten und Modelle, die für den Hochwasserschutz relevant sind, zu sammeln, zu pflegen und Fachanwendern bereitzustellen, um Maßnahmen besser planen und auf künftige Hochwasserereignisse angemessen reagieren zu können.

Projektpartner war die Gemeinde Aßling aus dem Landkreis Ebersberg, wo über die nächsten 10 bis 15 Jahre eine umfassende Sanierung des veralteten und teilweise maroden Kanalnetzes ansteht. Ein digitales Kanalnetzmodell sollte in die Stadtmodellplattform integriert werden.

Laufzeit

bis

Untersuchungsregion/-raum

Land
  • Deutschland
Bundesland
  • Bayern
Räumliche Auflösung / Zusatzinformationen 

Projektpartner war die Gemeinde Aßling aus dem Landkreis Ebersberg, wo über die nächsten 10 bis 15 Jahre eine umfassende Sanierung des veralteten und teilweise maroden Kanalnetzes ansteht. Ein digitales Kanalnetzmodell sollte in die Stadtmodellplattform integriert werden.

Schritte im Prozess zur Anpassung an den Klimawandel

Schritt 1: Klimawandel verstehen und beschreiben

Zeithorizont
  • kurzfristig = die nächsten Jahre/Jahrzehnte

Schritt 2a: Risiken erkennen und bewerten (Klimafolgen/-wirkungen)

Analyseansatz 

Durchführung von Studien zur Prognose von Starkregengefahren als Dienstleistungspaket

Schritt 3: Maßnahmen entwickeln und vergleichen

Maßnahmen und/oder Strategien 

Mit dem Vorhaben SHOWERS sollten Kommunen befähigt werden, Hochwasser-schutzmaßnahmen effizienter und nachhaltiger zu gestalten. Die Aufgabenstellung für VCS im Projekt SHOWERS bestand in der Entwicklung digitaler Methoden, um Planungsprozesse im Zusammenhang mit Starkregenmaßnahmen oder mit Kanalsanierungen besser zu visualisieren und zu beschleunigen.

Weitere Zeitangaben und Erläuterungen 

Als Projektergebnis wurde das Ziel einer Stadtmodellplattform zur effizienteren und nachhaltigeren Planung und Gestaltung von Hochwasserschutzmaßnahmen erreicht. Die Plattform leistet Visualisierungs- und Kommunikationsmöglichkeiten im 3D-Stadtmodell und stellt 3D-Kartenanwendungen Cloud-basiert bereit. VCS hat einen Demonstrator realisiert, mit dem Kanalnetze von Gemeinden dargestellt und zur Planung von Hochwasserschutzmaßnahmen genutzt werden können. Ferner wurde eine Simulation von Starkregenereignissen angekoppelt.

Konfliktpotential / Synergien / Nachhaltigkeit 

Mit der neuen 3D-Stadtmodellplattform als zentrales Instrument können alle relevanten Daten und Modelle zur Planung von Hochwasserschutzmaßnahmen zusammengetragen, aktuell gehalten und individuell bereitgestellt werden. Die Kommune erlangt somit den Überblick über Umfang und Aktualität der vorhandenen Daten und Modelle. Bei der Beauftragung von Fachplanern kann der benötigte aktuelle Datensatz einfach übergeben werden, was z.B. eine überflutungsgefährdete Straßenkreuzung als neuralgischen Punkt betreffen kann. Zudem wurden vorhandene Systeme, wie sich im Einsatz befindliche GIS-Lösungen (Geoinformationssysteme, z.B. RIWA) mit der Stadtmodellplattform verknüpft. Über die Integration in die Stadtmodellplattform können auch deren Daten eingebunden und so für das Hochwasserschutzmanagement genutzt werden. Auch die Nutzung der neuen Plattform über Cloud-Dienste ist möglich.

Schritt 4: Maßnahmen planen und umsetzen

Maßnahmen und/oder Strategien 

Der besondere Mehrwert und der Innnovationsgehalt der neuen Stadtmodellplattform liegen in folgenden Vorteilen:

• Durch die Anreicherung mit allen relevanten Daten und Modellen und die zielgerichtete Integration weiterer vorhandener Systeme und Konzepte zum Hochwassermanagement ist eine zentrale und anwenderfreundliche Datenmanagementplattform entstanden (technologisch-instrumenteller Innovationsgehalt).
• Hochwasserschutzmaßnahmen, -konzepte und Planungsvarianten können über die 3D-Stadtmodellplattform viel verständlicher dargestellt werden, als in konventionellen 2D-Karten und Berichten. Davon profitieren sowohl Entscheidungsgremien, wie z.B. Gemeinderäte, aber auch die Verwaltung und die Öffentlichkeit (methodisch-sozialer Innovationsgehalt).
• Über die Web-basierte Plattform können die Informationen jedem Beteiligten nach geregelten Zugriffsrechten zugänglich gemacht werden. Auch interessierte Bürger können ohne spezielles Fachwissen und Software umfassend und verständlich über das Internet informiert werden (methodisch-sozialer Innovationsgehalt).
• Die 3D-Stadtmodellplattform für Hochwassermanagement kann als Softwarelösung mit einheitlichen Prozessen, offenen Schnittstellen und einer anwenderfreundlichen Bedienung aufwarten (instrumenteller Innovationsgehalt). Dazu trägt auch bei, dass die 3D-Stadtmodelle mit semantischen Informationen angereichert und entsprechend dem internationalen Standard CityGML vorgehalten werden. Dazu zählen z.B. Informationen zu wichtigen Infrastruktureinrichtungen (institutioneller Innovationsgehalt).

Kosten 

Die Entwicklungskosten wurden im Programm „Förderung von Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel“ gefördert.
VCS ist bestrebt, die Projektergebnisse zu verwerten und zu kommerzialisieren.
Interessierte Gemeinden können sich an VCS wenden, um
• 3D-Kartenanwendungen mit Integration von Kanalnetzen
• Starkregensimulationen
• Studien zur Prognose von Starkregengefahren
erstellen zu lassen.

Wer war oder ist beteiligt?

Förderung / Finanzierung 

Das Projekt wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz im Programm „Förderung von Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel“ gefördert.

Projektleitung 

Dr. Stefan Trometer, Tel. +49 (0)8092 7005-35, strometer [at] vc [dot] systems

Beteiligte/Partner 

Gemeinde Aßling aus dem Landkreis Ebersberg

Ansprechpartner

Dr. Stefan Trometer, Tel. +49 (0)8092 7005-35, strometer [at] vc [dot] systems

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Handlungsfelder:
 Bevölkerungs- und Katastrophenschutz  Raumplanung, Stadt- und Siedlungsentwicklung  Wasserhaushalt und Wasserwirtschaft  Handlungsfeldübergreifend