SAMUWA – Stadt als hydrologisches System im Wandel - Schritte zu einem anpassungsfähigen Management des urbanen Wasserhaushalts

Hintergrund des Projektes ist die Erkenntnis, dass die städtische Wasserinfrastruktur zukünftig einem Wandel der stadthydrologischen Randbedingungen ausgesetzt sein wird. Globale Trends wie der Klimawandel und demografische Veränderungen werden von stadtspezifischen Entwicklungen überlagert. Beispiele dafür sind wachsende beziehungsweise schrumpfende Städte oder der Umgang mit überflutungsgefährdeten Wohngebieten. Für die Siedlungsentwässerung sind diese Veränderungen von besonderer Bedeutung, da sie derzeit auf statische und unflexible Systeme treffen. Im Vorhaben SAMUWA werden die bestehenden Systeme überdacht und es sollen Wege aufgezeigt werden, die Planung und den Betrieb von Entwässerungssystemen zu einem anpassungsfähigen dynamischen Management zu führen. Dazu werden planerische Instrumente, IT-Werkzeuge und organisatorische Prozesse weiterentwickelt. Mit den Ergebnissen sollen Kommunen und ihre Entwässerungsbetriebe auf dem Weg der Umstellung einer konventionellen Entwässerungsplanung hin zu intelligenten Systemen mit einer anpassungsfähigen Bewirtschaftung des stadthydrologischen Gesamtsystems unterstützt werden.
Vier Themenschwerpunkte werden im Projekt behandelt:
Der Leitfaden „Wassersensible Stadt- und Freiraumplanung – Handlungsstrategien und Maßnahmenkonzepte zur Anpassung an Klimatrends und Extremwetter“ ist ein Ergebnis des Projektes und befasst sich mit Klimaanpassung.
Modellregionen sind Gelsenkirchen, Reutlingen, Münster und Wuppertal
Mit dem voranschreitenden Klimawandel werden die schon heute beobachteten Starkregenereignisse, Hitzewellen und Trockenperioden insbesondere die Städte vor neue Herausforderungen stellen. Die zeitgleich zunehmende Urbanisierung und der damit verbundene Anstieg der versiegelten Flächen beeinflusst den Wasserhaushalt und das Abflussregime in den Städten zusätzlich negativ. Damit schwindet die Lebensqualität in einem Großteil der Städte durch häufigere Überflutungsereignisse, sich verschlechterndes Stadtklima, schlechtere Luftqualität sowie fehlender Rückzugsmöglichkeiten ins Grüne. Die Disziplinen der Siedlungswasserwirtschaft und der Stadt- und Freiraumplanung haben im Laufe der Zeit ihre individuellen Herangehensweisen und Instrumente entwickelt, um die genannten Probleme im Einzelfall anzugehen. Um den zukünftigen Veränderungsprozessen (Klimawandel, Demographie,…) und Herausforderungen (Flächenknappheit,…) effizient zu begegnen, ist eine wassersensible Stadtentwicklung mit multifunktionalen Flächennutzungen erforderlich.
Es besteht Handlungsbedarf aufgrund Risiken und Gefahren. Chancen und Potentiale sollen in den Vordergrund gerückt werden, indem fördernde Maßnahmen eine ausgeglichene Wasserbilanz und Überflutungsvorsorge schaffen. Es wird das siedlungswasserwirtschaftliches Simulationstool WABILA oder DYNA/GeoCPM zur Entwicklung integrierter Strategien und konkreter Maßnahmenkonzepte genutzt, welches Defizite im Wasserhaushalt identifizieren und Maßnahmen des Regenwassermanagements planen kann. DYNA / GeoCPM kann gekoppelte 1D / 2D Kanalnetz- und Oberflächenabflussmodelle aufbauen, mit denen das Gefährdungspotential durch Überflutungen und das Schadenspotenzial auf bestimmte Nutzungen berechnet wird.
Bei Anwendung der Modellierung bilden sich prioritäre Handlungsräume aus.
Auf Grundlage der Bilanzierung und Simulation der Bestandssituation aus wasserwirtschaftlicher Sicht können großräumige Strategien auf Ebene der Gesamtstadt bzw. für ausgewählte Wassereinzugsgebiete entwickelt, Fokusgebiete mit Handlungsbedarf identifiziert und priorisiert sowie kleinräumige Maßnahmenkonzepte entwickelt, überprüft und iterativ optimiert werden. Es sollen Transformations- und Aufmerksamkeitsräume identifiziert werden. Dabei geht es insbesondere darum, die Kosten für unterirdische Infrastrukturbauwerke zu reduzieren bzw. mit Maßnahmen der oberirdischen attraktiven Gestaltung von Freiflächen in Wohnsiedlungen, Industriegebieten, Straßenräumen oder auf Gewerbegrundstücken zu kombinieren und so den (Nutz-)Wert der Grundstückes zu steigern.
Ein städtebauliches Leitbild mit wasserbezogenen Elementen dient als Arbeits- und Entscheidungsgrundlage für die Entwicklung multifunktionaler Flächengestaltungen und legt grundlegende städtebauliche Entwicklungsrichtungen vor und berücksichtigt dabei bereits räumliche Potentiale für die Regenwasserbewirtschaftung bzw. die Überflutungsvorsorge und Überflutungshotspots, Hitzeinseln, Lärm und Luftqualität. Die Modellvorhaben wurden auf zwei Modellgebiete Gelsenkirchen und Wuppertal angewendet.
Ergebnisse der Überflutungsanalyse und Wasserhaushaltsbilanzierungen müssen mit Instrumenten der Bauleitplanungen verzahnt werden.
Der Austausch von Daten, Informationen und Wissen mit Aufbereitung der Daten, Ergebnisse und Verbesserung der Schnittstellen zwischen verschiedenen Programmen, die Fortschreibung und Aktualisierung von Karten und Zugang zu diesen soll gewährleistet werden. Wasserbezogenen Aspekten in Klimaanpassungskonzepte soll integriert werden und Leuchtturm- und Pilotprojekte mit innovativen und attraktiven Maßnahmen sollen umgesetzt werden.
Die rechtliche Grundlage dafür ist durch §9 (16) des BauGB gegeben: Im Bebauungsplan sollen Flächen für die Wasserwirtschaft, für Hochwasserschutzanlagen und für die Regelung des Wasserabflusses explizit vorgesehen werden.
Gefördert innerhalb der Fördermaßnahme „Intelligente und multifunktionelle Infrastruktursysteme für eine Zukunftssysteme für eine zukunftsfähige Wasserversorgung und Abwasserentsorgung“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung.
Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart