Innovative Instrumente zum Management des Urbanen Starkregenrisikos (Inno_MAUS)

Das Gesamtziel von "Inno_MAUS" ist die zielgerichtete Weiterentwicklung, Bereitstellung und Integration innovativer digitaler Instrumente zum Management urbaner Starkregenrisiken. Diese sollen zur Frühwarnung und für Vorsorge und Planung einsetzbar sein. Es ist in fünf Teilziele untergliedert:

1. Transparente und offene digitale Schnittstellen realisieren und dadurch Integration der Komponenten des Starkregenrisikomanagements ermöglichen;
2. Konvektive Extremniederschläge zuverlässiger quantifizieren und vorhersagen;
3. Urbane Abflussbildung und Potenziale urbaner Wasserretention skalenspezifisch quantifizieren;
4. Abflussdynamik durch Verfahren der künstlichen Intelligenz effizient simulieren;
5. Starkregenspezifische Schäden an Gebäuden und Infrastruktur abschätzen.

Es gibt vier Arbeitspakete zur Entwicklung spezifischer digitaler Instrumente und ein integrierendes Arbeitspaket zur Entwicklung von Schnittstellen und zur demonstrativen Integration und Koordination. Es werden Tests und Demonstrationen erfolgen, als "Best-Practice-Beispiel" für das Starkregenrisikomanagement zweier (bzgl. Physik und Risikobedingung unterschiedlicher) Städte, Berlin und Würzburg.

Für die wirtschaftliche Verwertbarkeit wurden drei Voraussetzungen geschaffen:

1. Konsortium mit ausgewiesenen Behörden und Kommunen, einem Unternehmen des Umweltdatenmanagements, einem KMU sowie ausgewiesenen Forschungsinstituten;
2. die Ergebnisse werden in die existierende Informationsinfrastruktur der assoziierten Partner und somit in deren Starkregenrisikomanagement integriert;
3. durch die Skalierbarkeit der Methoden soll die Übertragbarkeit und potentiell auch eine selektive Anwendung in anderen Kommunen oder Ländern erreicht werden. Die wissenschaftlich-technische Verwertung wird u.a. durch Anwendungs- und Trainingsworkshops, Präsentation der Ergebnisse auf (inter.)natioanelen Tagungen und Veröffentlichungen in begutachteten Zeitschriften erreicht.

Artikel in Fachzeitschriften

• Sieg, T. and Thieken, A.H., 2022: Improving flood impact estimations, Environ. Res. Lett. 17 064007 (https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ac6d6c)
• Seleem, O., Ayzel, G., Bronstert, A., and Heistermann, M, 2023.: Transferability of data-driven models to predict urban pluvial flood water depth in Berlin, Germany, Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 23, 809–822, doi.org/10.5194/nhess-23-809-2023 (https://nhess.copernicus.org/articles/23/809/2023/)
• Xu, Q., Shi, Y., Bamber, J.L., Ouyang, C. and Zhu, X.X., 2024: Large-scale flood modeling and forecasting with FloodCast, Water Research, 264, p.122162. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.122162 (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135424010613)
• Ayzel, G. and Heistermann, M., 2025: Brief communication: Training of AI-based nowcasting models for rainfall early warning should take into account user requirements, Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 25, 41–47, doi.org/10.5194/nhess-25-41-2025, 2025 (https://nhess.copernicus.org/articles/25/41/2025/)

Konferenzbeiträge

• Frederik De Vos, Dominik Kolesch, Nils Rüther: Unsicherheiten und Probleme bei numerischen Hochwassersimulationen im urbanen Raum, Juni 2023, 21. Wasserbau-Symposium der Wasserbauinstitute TU München, TU Graz und ETH Zürich, Wallgau, Germany
• Frederik De Vos, Nils Rüther: Improving boundary conditions in urban numerical flood modelling, August 2023, 40th IAHR World Congress, Vienna, Austria
• Frederik De Vos, Markus Reisenbüchler, Anna Kruspe: Innovative tools for urban flood management: A brief overview of 2D-hydrodynamic modelling and how to possibly overcome its limitations in extreme flood management in urban areas by artificial intelligence, Januar 2022, DOI: 10.3850/IAHR-39WC252171192022801, Proceedings of the 39th IAHR World Congress From Snow to Sea
• Omar Seleem, Georgy Ayzel, Axel Bronstert, Maik Heistermann: Transferability of data-driven models to predict urban pluvial floodwater depth in Berlin, Germany, EGU General Assembly 2023, Wien, Österreich, April 2023, EGU23-6693, doi.org/10.5194/egusphere-egu23-6693, 2023. (https://meetingorganizer.copernicus.org/EGU23/EGU23-6693.html)
• Sophia Dobkowitz.: Grüne Infrastruktur – Übersicht über Maßnahmen und deren Auswirkungen auf das urbane Überflutungsrisiko, Tag der Hydrologie 2023, Bochum, Deutschland, März 2023.
• Sophia Dobkowitz und Omar Seleem: Evaluating the impact of infiltration from sealed surfaces and green infrastructure on urban pluvial flooding, EGU General Assembly 2023, Wien, Österreich, April 2023, EGU23-6841, doi.org/10.5194/egusphere-egu23-6841, 2023. (https://meetingorganizer.copernicus.org/EGU23/EGU23-6841.html)

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Verbundprojekt „Innovative Instrumente zum Management des Urbanen Starkregenrisikos (Inno_MAUS)“ zur Fördermaßnahme „Wasser-Extremereignisse (WaX)“ im Rahmen des Bundesprogramms „Wasser: N“. Wasser: N ist Teil der BMBF-Strategie „Forschung für Nachhaltigkeit (FONA).

Laufzeit vom 01.04.2022 - 31.07.2025.