Ziel des Ganzen: Überflutungen durch lokale Starkregen verhindern und Menschen und Gebäude schützen. „Ich bin gespannt auf die Ergebnisse, die Sie mit diesen Mitteln zugunsten einer nachhaltigen, klimaresilienten Infrastruktur erreichen werden“, sagte die Ministerin bei ihrem Besuch.
Starkregen immer häufiger
In den letzten Jahren gab es mehr Starkregen denn je. In schlechter Erinnerung geblieben sind vor allem die heftigen Starkregen in Wuppertal, Münster, Dortmund und zahlreichen anderen Städten. Sie führten zu teilweise katastrophalen lokalen Überflutungen mit hohen Schäden an privaten und öffentlichen Gebäuden. Sogar Menschen kamen zu Schaden. IKT-Geschäftsführer Roland W. Waniek dazu: „Unsere Forschungsfrage lautet: Wie können Schäden durch Starkregen künftig abgemildert oder gar verhindert werden? Die vorhandenen Kanalisationen sind für diese Wassermassen aus berechtigten Gründen nicht ausgelegt. Daher müssen neue Ansätze her, neue Techniken und neue stadtplanerische Konzepte.“
Computersimulation reicht nicht
Wegen der komplexen urbanen Verhältnisse und Gemengelagen, vor allem in den Innenstädten, lassen sich Lösungen nur sehr schwer allein am Computer erarbeiten. So bringen die Dynamik des Regenwassers und dessen Fließverhalten im städtischen Raum selbst die besten Simulationsmodelle schnell an ihre Grenzen.
Neuer Prüfstand im Maßstab 1:1
Daher hat das IKT einen neuen Prüfstand konzipiert, mit dem im Maßstab 1:1 realitätsnah simuliert wird, wie Regenwasser auf Straßen, Wohn- und Gewerbegebieten abfließt. Mit der neuen Einrichtung bilden IKT-Forscher ganze Straßenabschnitte nach, inklusive aller dazu gehöriger Einbauten wie Bordsteine, Rinnen, Gullys, Abwasserschächte und -leitungen sowie modernster Geräte zum Regenwasserrückhalt. Sogar Straßenneigungen bis 10 % sind möglich.
Wasser von unten, von oben und von der Seite
Die Versuchsaufbauten werden dann Starkregenmassen von 1.000 Liter pro Sekunde und Hektar ausgesetzt. Damit könnte man ein Bundesliga-Spielfeld in einer guten viertel Stunde knöcheltief unter Wasser setzen. Großflächige Überflutungen von Straßen und Plätzen werden darüber hinaus mit einem Wasserschwall von 250 Liter pro Sekunde simuliert. Damit ließen sich zwei Badewannen in einer Sekunde füllen. In einem Wasserkreislauf, der von mächtigen Pumpen angetrieben wird, werden wieder und wieder Überflutungen simuliert, um das Verhalten und die Leistungsfähigkeit des Straßen- und Entwässerungssystems mit seiner Schutzwirkung für Mensch und Immobilie zu beobachten.
Ergebnisse für die Praxis vor Ort
Die Forschungsergebnisse des IKT werden Rückschlüsse zulassen für die künftige starkregensichere Gestaltung von Straßen, Geh- und Radwegen sowie Unterführungen. Ebenso wird erkennbar, wie man Gebäude besser schützt. Vor allem den Kommunen will das Institut praxisbezogene Erkenntnisse liefern, die vor Ort zielgerichtet eingesetzt werden können. Aber auch die Umweltverwaltung kann erkennen, welche technischen Vorschriften und rechtlichen Vorgaben sinnvoll sind und welche eventuell geändert werden müssen.
Starkregenforschung international
Die neue IKT-Prüfanlage wird auch über einen Steuer‐ und Regelstand verfügen, mit dem Messdaten und Videobilder der Versuche in Echtzeit visualisiert und über das Internet übertragen werden. Damit können Wissenschaftler weltweit die in Gelsenkirchen laufenden Versuche beobachten und kommentieren. So wird die Forschung an Starkregen und urbanen Überflutungen internationalisiert, denn Starkregen gibt es schließlich nicht nur in Deutschland.