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Starkregen und Sturzfluten: Klimaforschung hilft bei Anpassung an Extremwetter : Datum: , Thema: Klimaforschung

Das Risiko für Extremwetter nimmt durch den Klimawandel zu. Auch in Deutschland werden Starkregen, Überschwemmungen und Sturzfluten häufiger und intensiver. Lösungen aus der Forschung können helfen, Städte und Regionen darauf vorzubereiten.

Starkregen, Überschwemmungen, Fluten: Bedingt durch den Klimawandel steigt das Risiko für Extremwetter. © MIKHAIL / Adobe Stock

Das Ausmaß der jüngsten Starkregenereignisse 2021 in Deutschland hat gezeigt, welche Gefahren dadurch für Mensch und Infrastruktur bestehen und welche massiven Schäden Extremwetter anrichten können. Ganz besonders gilt dies für stark versiegelte Ortschaften und Städte, wo der Regen nicht schnell genug versickern kann. Ebenso gefährdet sind die Mittelgebirgsregionen und der Alpenraum.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Weltklimarats IPCC zeigen in aktuellen Klimamodellierungen, dass in Zukunft immer häufiger mit Extremwetterereignissen wie Starkregen, Hitze oder Dürren zu rechnen ist. Bedingt durch den Klimawandel wird auch deren Intensität weiter zunehmen. Das bedeutet, in kürzester Zeit werden immer größere Wassermengen über unseren Städten und Regionen abregnen. Besonders problematisch dabei ist, dass Starkregen meist lokal und punktuell auftritt und eine ortsgenaue Vorhersage oftmals schwierig ist.

Anpassung an Starkregen und Sturzfluten: So hilft die Forschung

Wir müssen jetzt handeln, um uns auf die zunehmenden Starkregenereignisse, Überschwemmungen und Sturzfluten vorzubereiten. Das ist besonders für Städte und Regionen eine große Herausforderung. Diese Herausforderung nimmt die Bundesregierung an und engagiert sich dafür, die Ziele zum Klimaschutz und zur Anpassung an die Folgen des Klimawandels aus dem Übereinkommen von Paris von 2015 zu erreichen. Dafür wird eine vorsorgende Klimaanpassungsstrategie mit messbaren Zielen entwickelt. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) beteiligt sich daran mit der Förderung von Forschungsprojekten, die Lösungen zur Anpassung an die Folgen von Starkregenereignissen entwickeln.

Klimaforschung: Prävention, Risikomanagement, Zukunftsvorsorge

In aktuellen Fördermaßnahmen erarbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Wissensgrundlagen für Prävention, Risikomanagement und Zukunftsvorsorge. Sie untersuchen zum Beispiel meteorologische beziehungsweise klimatologische Extremereignisse wie Starkregenereignisse (Fördermaßnahme ClimXtreme), beschäftigen sich mit der Bereitstellung von notwendigen Klima- und Umweltinformationen für Städte und Regionen (Fördermaßnahme RegIKlim), entwickeln neue Ansätze zum Management von Wasser-Extremereignissen wie Starkregen und Hochwasser (Fördermaßnahme WaX), erforschen die Auswirkungen von Starkregen- und Hochwasserereignissen auf den Bevölkerungs- und Katastrophenschutz und auf die Funktionalität kritischer Infrastrukturen (Fördermaßnahmen innerhalb des Rahmenprogramms „Forschung für die zivile Sicherheit“) und erarbeiten praxisnahe Anpassungsmaßnahmen in Zusammenarbeit mit lokalen Akteuren (Fördermaßnahme Klimaresilienz).

Dies gilt in besondere Weise für das Forschungsvorhaben KAHR, in dem die von der Flutkatastrophe in Rheinland-Pfalz und Nordrhein-Westfalen betroffenen Regionen mit wissenschaftlicher Expertise beim Wiederaufbau dabei unterstützt werden, zukunftssichere, resiliente und klimafeste Strukturen zu gestalten.

Internationale Zusammenarbeit in der Klimaforschung

Das BMBF übernimmt auch international Verantwortung. Teils werden die lokalen Lösungsstrategien gemeinsam mit internationalen Partnern erzielt (Fördermaßnahmen CLIENT II, Nachhaltige Entwicklung Urbaner Regionen und IKARIM). In den Forschungsprojekten werden beispielsweise naturbasierte Lösungen für eine schnellere Entwässerung nach Überschwemmungen entwickelt, technische Einrichtungen für den Schutz vor Überflutung weiterentwickelt, Verwaltungs- und Kommunikationsstrukturen zum Krisen- und Katastrophenmanagement verbessert, Ideen wie Inland-Hubs für störungsfreie Lieferketten in der maritimen Logistik vorangebracht und Instrumente für die Integration der Starkregenvorsorge in die Stadtentwicklung entwickelt und erprobt.

Die Forschungsergebnisse stehen Kommunalverwaltungen, Stadtplanern, Entscheidungsträgern sowie Unternehmen und Bürgerinnen und Bürgern zur Verfügung, sodass sie von ihnen aufgegriffen und umgesetzt werden können.

Anpassung an Starkregen: Beispiele aus der Forschung

Forschungsprojekte, die Grundlagen und Lösungen zum Umgang und zur Anpassung an Starkregenereignisse entwickeln:

Nationale Beispiele

RESI-extrem: Resilienzstrategien für Städte im Umgang mit räumlich auftretenden Starkregenereignissen
BREsilient: Sensibilisierung betroffener Bürgerinnen und Bürger sowie Firmen zu Hochwasser- und Starkregenereignissen und Simulation eines Entscheidungs-Unterstützungssystems für Unternehmen
ExTrass: Klimaangepasste Quartiersentwicklung und kommunale Risikokommunikation in Mittel- und Großstädten
R2K-Klim+: Strategisches Entscheidungsunterstützungstool zur Anpassung an den Klimawandel
iSAP: Stadt-regionales Online-Informations- und Beratungstool zur Klimaanpassung
KlimaKonform: integrativer und handlungsorientierter Ansatz zur Ermittlung und Bewertung der Kapazitäten zur Anpassung an den Klimawandel für Mittelgebirgsregionen
WAKOS: Zielgruppenrelevantes Klimainformationssystem für eine kombinierte Betrachtung des Küstenschutzes und der Binnenentwässerung
KARE: planungsrelevante Instrumente im Umgang mit Starkniederschlags- und folgenden Hochwasser- bzw. Schneelastereignissen
ClimXtreme: Wissen über das Auftreten von extremen Wetter- und Klimaereignissen wie Starkregen als Grundlage für Anpassungsmaßnahmen
KAHR: Wissenschaftliche Begleitung der Wiederaufbauprozesse nach der Flutkatastrophe 2021
HoWas2021: Governance und Kommunikation im Krisenfall des Hochwasserereignisses im Juli 2021
KIWA: Künstliche Intelligenz für die Hochwasserwarnung
KIWaSuS: KI-basiertes Warnsystem für Starkregen und urbane Sturzfluten
utz-mks: Versuchsanlagen zur Entwicklung, Optimierung und Erprobung mobiler Schutzwände für den Hochwasser- und Katastrophenschutz
InSchuKa4.0: KI-basierte Kanalnetzbewirtschaftung zur flexiblen und effizienten Nutzung des Speichervolumens in urbanen Wasserinfrastrukturen
AMAREX: Anpassungsmaßnahmen der urbanen Regenwasserbewirtschaftung an Extremereignisse durch zusätzliche Speicherräume
AVOSS: Vorhersage von Starkregen und davon ausgehenden Sturzflutgefahren sowie potentiell resultierenden Schäden
FloReST: Entwicklung von Hochwasservorsorgemaßnahmen im urbanen Raum durch Ausweisung von Notabflusswegen
Inno_MAUS: Innovative Instrumente für Frühwarnung, Vorsorge und Planung zum Management urbaner Starkregenrisiken

Internationale Beispiele

CapTain Rain: Wassersammlung und -ableitung bei Starkregenereignissen in Jordanien
DECIDER: Entwicklung, Evaluierung und Governance von Strategien zur Minderung des Hochwasserrisikos in sich wandelnden Stadt-Land Systemen
CLIMAFRI: klimasensitive Anpassungsstrategien zur Reduktion des Hochwasserrisikos im Einzugsgebiet des grenzüberschreitenden Unteren Mono Flusses
FloodAdaptVN: Analyse räumlicher Dynamiken aktueller und zukünftiger Hochwasserrisiken in Zentralvietnam für ein nachhaltiges Hochwasserrisikomanagement in der Stadtplanung
MYrisk: Management multipler Risiken bei Extremereignissen in schnell wachsenden (Mega)Städten Myanmars