Computersimulation sagt Folgen katastrophaler Überschwemmungen voraus

Die Hochwasserkatastrophe von Dresden im August 2002 hat einen Schaden von etwa einer Milliarde Euro verursacht. Tausende Menschen mussten ihre Wohnungen und Häuser verlassen. Der Grund für solch ein Hochwasser ist nicht nur die Überflutung eines Flusses. Die unterirdische Wasserausbreitung in Kanalsystem und Grundwasser ist ebenfalls mitverantwortlich. Um künftig solche Katastrophen besser abschätzen zu können, arbeiten Forscher des Fraunhofer-Instituts für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen (SCAI) an einem Simulationsprogramm zur Vorhersage der Auswirkungen von Überschwemmungen.

Ziel des Projekts mit dem Namen „3ZM-GRIMEX“ ist die Entwicklung eines Computerprogramms, das die wechselseitige Beeinflussung von Oberflächenwasser, Kanalsystem und Grundwasser simulieren kann. SCAI hat dabei die Aufgabe, mehrere Simulationsprogramme mit der Kopplungssoftware MpCCI (Mesh-based parallel Code Coupling Interface) zusammenzuführen. Die am SCAI entwickelte Software ist in der Lage, Simulationscodes verschiedener Hersteller zu koppeln, um damit multidisziplinäre Probleme zu lösen. Das sind Probleme, die aus zwei oder mehr voneinander abhängigen physikalischen Phänomenen bestehen. Beim Hochwasser kommen mit dem Oberflächenwasser, dem Kanalsystem und dem Grundwasser drei verschiedene Ablaufvorgänge zusammen. Jeder dieser Vorgänge wird mit einem bestehenden Programm und feststehenden Bedingungen simuliert. MpCCI sorgt nun für den Datenaustausch und die Interpolation der Daten zwischen den Simulationsprogrammen.

Das Jahrhunderthochwasser von Dresden dient als Testereignis für das Projekt. Die Forscher spielen die Katastrophe am Computer nachträglich durch und können daraus wichtige Erkenntnisse für die Zukunft gewinnen sowie Handlungsstrategien erarbeiten. Insgesamt soll dadurch das Management nach Hochwasserereignissen erleichtert werden. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das dreijährige Projekt.

Partner im Projekt 3ZM-GRIMEX sind:

o Dresdner Grundwasserforschungszentrum e.V. (Projektkoordinator),
o Landeshauptstadt Dresden, Umweltamt,
o Technische Universität Dresden,
o Umweltforschungszentrum Halle-Leipzig GmbH,
o Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM (Kaiserslautern) und SCAI in Kooperation mit der Stadtentwässerung, dem Regierungspräsidium, den Stadtwerken und dem Landesamt für Umwelt und Geologie (jeweils in Dresden).

Das Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen (SCAI) präsentiert sich auf der 5. Bonner Wissenschaftsnacht im Hauptgebäude der Universität am 7. Juli von 19 bis 1 Uhr. Der Eintritt ist frei.

Ansprechpartner:
Dipl.-Journ. Michael Krapp
Marketing und Kommunikation
Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen (SCAI)
Schloss Birlinghoven
53754 Sankt Augustin
Tel.: 02241-14-2935, Fax.: -144-2935
E-Mail: michael.krapp@scai.fraunhofer.de