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Innovative technologische Lösungen sind entscheidend für die Anpassung an Klimabedrohungen. In den Niederlanden integriert ein Entscheidungsunterstützungssystem die hydrodynamische Modellierung mit digitalen 3D-Zwillingen. Dieses System trägt dazu bei, Hochwasserrisiken zu bewältigen und mögliche Anpassungsmaßnahmen zu visualisieren.

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Wichtige Erkenntnisse

  • Technologie für Hochwasserrisikomanagement: Schnelle technologische Entwicklungen wie 3D Digital Twins und immer genauere hydrodynamische Modelle spielen eine entscheidende Rolle für das zukünftige Hochwasserrisikomanagement. Diese Innovationen sind wertvolle Instrumente zur Minderung von Klimabedrohungen, da sie detaillierte Risikobewertungen bieten und die Lücke zwischen Experten und Nicht-Experten schließen.
  • Bürgerbeteiligung: Die Sensibilisierung der Öffentlichkeit für Hochwasserrisiken beginnt mit dem Verständnis der potenziellen Auswirkungen. Transparente und zugängliche Informationen, die durch leicht verständliche Grafiken dargestellt werden, unterstützen den lokalen Dialog und stellen sicher, dass kritische Informationen für alle verfügbar sind, und fördern die Beteiligung der Öffentlichkeit am Hochwassermanagement.
  • Informierte Entscheidungsfindung: Umfassende Hochwasserrisikodaten unterstützen eine resiliente Raumplanung, die Quantifizierung potenzieller Auswirkungen und die Erprobung von Anpassungsstrategien. Dies stärkt die informierte Entscheidungsfindung in der Region. Das Entscheidungsunterstützungssystem verbessert das Katastrophenrisikomanagement, da es multidisziplinären Teams schnelle Informationen zur Verfügung stellt und ein gemeinsames Betriebsbild erstellt.

Über die Region

Die westlichen Niederlande befinden sich in einem Deltasystem am Ende mehrerer großer grenzüberschreitender Flüsse, einschließlich der Schelde, Maas und des Rheins. Die Region, die aus Inseln, Halbinseln und Mündungen besteht, besitzt aufgrund ihrer Nähe zu Rotterdam, dem größten Hafen Europas, einen erheblichen wirtschaftlichen Wert. Es bleibt jedoch sehr anfällig für Überschwemmungen, da große Teile des Landes unter dem Meeresspiegel liegen. Es wird erwartet, dass der Anstieg des Meeresspiegels und der durch den Klimawandel verursachte erhöhte Niederschlag das Hochwasserrisiko erhöhen und die Hochwasserschutzsysteme zusätzlich unter Druck setzen werden.

Klimabedrohungen

Der westliche Teil der Niederlande, in der Nähe der Nordsee gelegen und mit großen Teilen des Landes unter dem Meeresspiegel, ist anfällig für Überschwemmungen. Der Klimawandel treibt den Anstieg des Meeresspiegels voran und erhöht die Gefahr von Überschwemmungen. Das niederländische Forschungsprogramm „Deltaprogramma“hat berechnet, dass der Klimawandel dazu führen könnte, dass der Meeresspiegel in der Nähe der Niederlande bis 2100 um bis zu ein bis zwei Meter ansteigt. In ähnlicher Weise werden Starkregenereignisse und -intensität den Flussausfluss antreiben. Stürme verschärfen das Hochwasserrisiko und setzen Hochwasserschutzsysteme stark unter Druck.

Das Potenzial der Technologie im Hochwasserrisikomanagement

Da sich die Klimabedrohungen verschärfen, besteht ein wachsender Bedarf an zugänglichen Informationen, um eine bessere Entscheidungsfindung zu unterstützen. Derzeit haben Nicht-Experten Schwierigkeiten, die Komplexität von Klimarisiken zu verstehen, was wirksames Handeln behindert.

Technologische Innovationen schreiten jedoch schnell voran, darunter 3D Digital Twins, genauere und realistischere hydrodynamische Modelle und Gamification durch virtuelle Realität. Die Nutzung dieser Technologien kann Informationen über Hochwasserrisiken in klare, praktische Erkenntnisse für Entscheidungsträger und die Öffentlichkeit übersetzen. Dies bietet wesentliche Instrumente zur Abmilderung der Auswirkungen von Klimabedrohungen und zur Förderung von Anpassungsbemühungen.

Innovative Technologien wie 3D-Digital Twins können die Lücke zwischen komplexen Daten und klaren Erkenntnissen schließen, sodass jeder, unabhängig von seinem Fachwissen, fundierte Entscheidungen treffen kann.“

Joep Grispen, Director of Technology bei Nelen & Schuurmans

Kopplung hydrodynamischer Modelle an 3D Digital Twins

Das Projektteam von CLIMATE IMPETUS entwickelte ein Entscheidungsunterstützungssystem zur Verbesserung des Hochwasserrisikomanagements. Hydrodynamische Softwaremodelle dienen als Basissystem und ermöglichen eine genaue Modellierung der Hochwasserausbreitung unter verschiedenen Klimabedingungen. Diese Modelle führen Berechnungen mit einer hohen räumlichen Auflösung von bis zu 0,5 x 0,5 Metern durch. Die Lösung verwendet hydrodynamische Software von 3Di Wassermanagement aufgrund seiner starken Visuals und soliden akademischen Berechnungsmethoden.

Das Decision Support System integriert dynamische Hochwassermodelle in einer 3D Digital Twin Umgebung. Digital Twins bieten eine virtuelle 3D-Darstellung der physischen Umgebung, die mit realen Daten und fortschrittlichen Visualisierungstechniken erstellt wurde. Das Projektteam entwickelte eine neue Software, die Open-Source-Codierungsstandards des Open Geospatial Consortium verwendet, um Wasserstände in drei Dimensionen zu visualisieren. Das Decision Support System kombiniert realistische Wasserdynamik mit hochauflösenden Hochwassersimulationen, integriert diese nahtlos in die 3D Digital Twin Umgebung und ermöglicht den Austausch mit anderen Systemen.

Auswirkungen in der Region

Das Decision Support System beinhaltet Gamification-Prinzipien als Interaktivität und navigierbare 3D-Umgebungen, um realistische Hochwasserdaten in einem leicht verständlichen Format darzustellen. Es ermöglicht dynamische Vergleiche lokaler Hochwasserrisiken und -auswirkungen über verschiedene Szenarien hinweg.

Als digitale Nachbildung der Realität hilft das Tool Nicht-Experten, Hochwasserauswirkungen zu verstehen, indem es Hochwasserereignisse in vertrauten Landschaften visualisiert und komplexe Daten zugänglich macht. Für lokale Experten bietet das System eine zuverlässige Möglichkeit, die Wirksamkeit von Anpassungsmaßnahmen wie hochwassergeschützten Infrastrukturen oder Barrieren zu simulieren, zu quantifizieren und zu bewerten und so widerstandsfähige Maßnahmen auf Gemeinschaftsebene zu gestalten. Die Ergebnisse unterstützen fundierte Entscheidungen in der Raumplanung und im Katastrophenrisikomanagement und sensibilisieren die Öffentlichkeit für Hochwasserrisiken und Anpassungsstrategien.

Zusammenfassung

Die Kombination hochauflösender hydrodynamischer Modelle mit 3D-Digital-Twin-Umgebungen verbessert die Fähigkeit, adaptive Hochwasserrisikostrategien in den Niederlanden zu bewerten. Die Bereitstellung transparenter und zugänglicher Informationen über Klimarisiken verbessert das Verständnis sowohl für Experten als auch für Nicht-Experten. Das Projektteam integrierte mehrere Anwendungen, die einen umfassenden Ansatz zur Anpassung an den Klimawandel in Europa bieten und die Kraft der Technologie nutzen, um den Fortschritt voranzutreiben.

Weitere Informationen

Die in dieser Adaptionsgeschichte vorgestellte Arbeit ist Teil des Projekts CLIMATE IMPETUS Mission.

Dieses Missionsprojekt wurde im Rahmen der Finanzhilfevereinbarung Nr. 101037084 aus dem Forschungs- und Innovationsprogramm Horizont 2020 der Europäischen Union finanziert.

Die Technologie innerhalb von IMPETUS baut auf dem bestehenden Softwareteil von Nelen & Schuurmans Technology auf.

Kontakt

Name: Jasper van Lieshout
Organisation: Nelen & Schuurmans
Email: jasper.vanlieshout@nelen-schuurmans.nl

Schlagwörter

Auswirkungen auf das Klima

Überschwemmungen

Anpassungssektoren

Wasserwirtschaft

Wichtige Gemeinschaftssysteme

Kritische Infrastruktur, Gesundheit und Wohlbefinden, Wassermanagement

Länder

Netherlands

Förderprogramm

HORIZON 2020

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