Zielsetzung: Analyse von historischen Extremniederschlägen und Sturzfluten in Deutschland

Wissenschaftlicher Ansatz: Unser Projekt, das Teil der Helmholtz-Klimainitiative HI-CAM ist, konzentriert sich auf die detaillierte Analyse von Starkniederschlagsereignissen in kleinen bis mittelgroßen Einzugsgebieten in Deutschland, wobei eine Kombination aus hochauflösenden Beobachtungsdaten (RADOLAN/RADCLIM) und Reanalysedaten verwendet wird. In Anerkennung der Grenzen bestehender Datensätze, insbesondere für konvektiv getriebene Niederschlagsereignisse mit kurzer Dauer, wird der innovative Ansatz der 'Räumlichen Verschiebung von Extremniederschlagsfeldern' verwendet, um die zeitliche Abdeckung der Daten zu erweitern. Der signifikante Einfluss orographischer Effekte auf den Niederschlag über komplexem Gelände, basierend auf einem vereinfachten Ansatz zur Quantifizierung des horizontalen Feuchteflusses, wird während des räumlichen Analyseprozesses implementiert. Mit Hilfe von Extremwertstatistiken und der Erstellung von Intensitäts-Häufigkeits-Dauer-Kurven (IFD) wird die Vulnerabilität mehrerer kleiner bis mittelgroßer Einzugsgebiete in Deutschland bewertet. Aus den identifizierten vulnerablen Einzugsgebieten werden drei Schwerpunktgebiete, darunter das Ahrtal, für detaillierte Untersuchungen mit den Projektpartnern (GFZ, UFZ) ausgewählt.

Relevanz für sozioökonomische Auswirkungen: Das Projekt ist vor dem Hintergrund katastrophaler Hochwasserereignisse in Deutschland, wie dem verheerenden Hochwasser an der Ahr am 21. Juli 2021, von entscheidender Bedeutung. Durch die Bereitstellung einer genaueren und umfassenderen Analyse von Starkniederschlagsereignissen, insbesondere in kleinen bis mittelgroßen Einzugsgebieten, adressiert das Projekt direkt die Herausforderungen, die extreme Wetterereignisse vor allem in komplexem Gelände mit sich bringen. Die Anwendung fortgeschrittener Methoden, wie z.B. die Erweiterung von Zeitreihen durch die „räumliche Verschiebung“ extremer Niederschlagsfelder und die Einbeziehung orographischer Effekte, wird ein besseres Verständnis der meteorologischen Faktoren, die zu solchen extremen Hochwasserereignissen beitragen, ermöglichen. Die möglichen Ergebnisse des Projekts sind von entscheidender Bedeutung für die Verbesserung von Hochwasservorhersagemodellen, die direkt zu effektiveren Hochwassermanagementstrategien und zum Schutz der Bevölkerung in