1. Topographische Senkenanalyse innerhalb der Berliner Landesgrenzen

Um die Folgen von Starkregen in Berlin bewerten zu können, ist eine flächendeckende, topografische Analyse der vorhandenen Senken in der Stadt Grundvoraussetzung. Um ein möglichst genaues Bild zur Senkentopografie zu bekommen, wurde das gesamte Stadtgebiet analysiert. Die Basis dafür bildeten selbst erstellte und digitale Modelle der Stadt. Als Datengrundlage wurde auf die Höheninformationen des Landes Berlin zurückgegriffen.
In Verbindung mit Geodaten wurde außerdem analysiert und visualisiert, welche Senken zum Beispiel in der Nähe kritischer Infrastrukturen liegen.
Insgesamt wurden 153.819 topografische Senken in Berlin identifiziert, die sich nun über ihre Eigenschaften (Größe Einzugsgebiet, Retentionshöhen) und über räumliche Verschneidungen mit Geodaten zu Feuerwehreinsätzen, Störungsmeldungen, kritischen Infrastrukturen und Funkabdeckung weiter einordnen lassen.

Abbildung 1: Darstellung der topographisch ermittelten Tiefpunkte in Rasterform (dunkelblau) und der aus den Kriterien resultierten Senken (hellblau).

2. Oberflächenabflussmodellierung und Erstellung von Starkregenrisikokarten

Berlin war wie viele andere Städte in den vergangenen Jahren mehrmals von Überflutungen durch Starkregen betroffen. Hohe Versiegelungsgrade im urbanen Raum führen bei Starkregen dazu, dass das unterirdische Kanalnetz überlastet ist und der Regenabfluss von befestigten Flächen nicht mehr vollständig abgeführt werden kann. In Folge dessen kommt es zu Überflutungen an der Oberfläche, die hohe Sachschäden verursachen, den Verkehr in der Stadt beeinträchtigen und bei besonders intensiven Starkregenereignissen auch eine Gefahr für Leib und Leben darstellen können. Mit Hilfe des im Projekt SENSARE erarbeiteten Oberflächenabflussmodells kann das Überflutungsverhalten im Starkregenfall simuliert werden und damit Gefahrenbereiche identifiziert und in Überflutungsrisikokarten dargestellt werden.

Im Arbeitspaket 4 von SENSARE wurde für zwei überflutungsgefährdete Modellgebiete in Senkenlage mit einer Fläche von rund 3,7 km² ein komplexes Oberflächenabflusssimulationsmodell erstellt. Bei diesem Modell wird der Wasseraustausch zwischen der unterirdischen Kanalisation und der Oberfläche simuliert. Schächte und Straßenabläufe dienen der Simulation als „Kopplungspunkte“ für den Wasseraustausch. Bei der Modellierung des Wasserabflusses werden ein hochaufgelöstes digitales Geländemodell sowie die Eigenschaften der jeweiligen Oberfläche berücksichtigt. Die Simulation unterscheidet zwischen nicht befestigten Flächen (z. B. Grünflächen) und befestigten Flächen (z. B. Dach-, Straßen- und Hofflächen). In Abbildung 2 sind beispielhaft die befestigten Flächen eines Ausschnitts im Untersuchungsgebiet dargestellt.

Abbildung 2: Darstellung der Gebäudeflächen (rot), der Hofflächen (orange), der Straßenflächen (hellgrau) und der Bruchkanten (schwarz); als Hintergrundlayer ist das zugehörige amtliche Luftbild (Orthophoto) dargestellt.

Mit Hilfe des Oberflächenabflusssimulationsmodells wurden für 32 Regenlastfälle Starkregenrisikokarten erzeugt. Diese decken ein breites Starkregenspektrum mit unterschiedlicher Frequenz und Dauer ab. Die Risikokarten erlauben nicht nur, die Überflutungshöhe abzubilden; es werden außerdem kritische Infrastrukturen (KRITIS) und Gebäude mit besonderem Schutzbedarf, wie zum Beispiel Kindergärten, Seniorenheime oder Verwaltungsgebäude ausgewiesen. Sie bilden die Arbeitsgrundlage für die Verkehrslenkung und Ermittlung verkehrskritischer Hotspots und werden den verschiedenen kommunalen Stakeholdern über die SENSARE Online-Plattform als dynamisches Informationsmedium zur aktuellen Starkregengefährdung bereitgestellt.

Die Risikokarten werden nach Projektende veröffentlicht.