hochwasserrisikoveränderung im elbeeinzugsgebiet · a1b storyline, daily meteorological data...
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KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg undnationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
CENTER FOR DISASTER MANAGEMENT AND RISK REDUCTION TECHNOLOGY
Helmholtz-Zentrum PotsdamGFZ Deutsches GeoForschungsZentrum
Hochwasserrisikoveränderung im ElbeeinzugsgebietWeiterentwicklung des Projekts Hochwassergefahr durch Klimawandel
2 17.01.2011 www.cedim.de
Teilprojekte
Heidi Kreibich
CEDIM Workshop, Potsdam
Veränderung des Hochwasserrisikos im Elbeeinzugsgebiet (2011)Andreas Gericke, Peter Berg, Gerd Schädler, Yeshewatesfa Hundecha, Daniela Brucher, Ralf Seppelt (UFZ), Heidi Kreibich, Bruno Merz
Risiko- und Sensitivitätsanalyse an der Mulde (2010)Florian Elmer, Jana Hoymann (TU Berlin), Janek Zimmer, Doris Düthmann, Sergiy Vorogushyn, Heidi Kreibich, Bruno Merz
3 17.01.2011 www.cedim.de
Risiko- und Sensitivitätsanalyse an der Mulde
Heidi Kreibich
CEDIM Workshop, Potsdam
Fragestellung:Wie und in welchem Ausmaß ändert sich das Hochwasserrisiko an der Vereinigten Mulde zwischen 1990 und 2020?Wie groß ist der Beitrag der Komponenten Klimawandel, Landnutzungsänderungen und Wertesteigerung an der Risikoänderung?
Testgebiet:Vereinigte Mulde (Länge: 124 km, Fläche: 2054 km²) Städte: Bitterfeld-Wolfen, Dessau-Roßlau, Grimma, Wurzen, Eilenburg; Bevölkerung: ca.1.5 Millionen) Zeitraum: 1990-2020
4 17.01.2011 www.cedim.de
Modellkette
Heidi Kreibich
CEDIM Workshop, Potsdam
Regional climate model CLM (A1B storyline)
Daily discharge measurements Inundation
scenarios
Land Use Corine Land Cover
Asset Values(2000 and extrapolations)
Loss modelling
Land Use ScannerLand use projections
SWIM simulations
Disaggregated building values
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Eingangsdaten Gefährdungsmodellierung
Heidi Kreibich
CEDIM Workshop, Potsdam
ClimateReanalysis data from 1950-2000 (one realisation, ECHAM5)Projection (one realisation ECHAM5, A1B storyline, daily meteorological data 2001-2100)
Continuous set of daily meteorological data from 1951 to 2100
HydrologyDaily discharge series for gauging stations at the Vereinigte Mulde:Golzern (1951-2000)Bad Düben (1961-2000)
SWIM daily discharge projections (one realisation, „A1B-driven“) for the aforementioned gauges
Continuous daily discharge series per gauging station composed of measured and modelled data
Hydraulics7-9 inundation scenarios based on discharges at gauge Golzern for specified recurrence intervals as of 2000 (2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500, 1000)
Set of inundation scenarios for a specified reference year
6 17.01.2011 www.cedim.de
Eingangsdaten Vulnerabilitätsmodellierung
Heidi Kreibich
CEDIM Workshop, Potsdam
Land use data
CORINE1990 CORINE2000
Land Use Scanner 2010A10A1+B20B2+
Land Use Scanner 2020A10A1+B20B2+
Building values per communityBuilding values per m² and additional information
about building type (composition of residential building stock) and quality (INFAS, CEDIM)
Specific values 1990 Specific values 2000 Specific values 2010Specific values 2020
Residential building stock composition1990 Residential building stock composition 2000 Residential building stock composition 2010Residential building stock composition 2020
Average building quality 2000 (class affiliation doesn‘t change from 1990 to 2020)
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Veränderung des Risikos
Heidi Kreibich
CEDIM Workshop, Potsdam
-30-20-10
0102030405060
1990 2000 2010 2020
Verä
nder
ung [
%],
Bezu
gsja
hr 20
00
Jährlicher SchadenerwartungswertAverage of all loss models A10 -Land use scenario B2p - Land use scenario
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Anteil der Komponenten
Heidi Kreibich
CEDIM Workshop, Potsdam
0
400
800
1200
1600
2000
1911 1921 1931 1941 1951 1961 1971 1981 1991 2001
Dis
charg
e [
m3/
s]
AMS gauge Golzern(30 years moving window)
Annual Maximum Discharge
Return Period 20
Return Period 100
Klimawandel
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Anteil der Komponenten
Heidi Kreibich
CEDIM Workshop, Potsdam
0
400
800
1200
1600
2000
1911 1921 1931 1941 1951 1961 1971 1981 1991 2001
Dis
charg
e [
m3/
s]
AMS gauge Golzern(30 years moving window)
Annual Maximum Discharge
Return Period 20
Return Period 100
Klimawandel
-20
-15
-10
-5
0
5
10
1990 2000 2010 2020chan
ge in
resi
den
tial
lan
d u
se [
%]
Residential land use changefor the Mulde catchment (2000 = 0)
B2+
A10
Corine land cover
Landnutzungs-änderung
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Anteil der Komponenten
Heidi Kreibich
CEDIM Workshop, Potsdam
0
400
800
1200
1600
2000
1911 1921 1931 1941 1951 1961 1971 1981 1991 2001
Dis
charg
e [
m3/
s]
AMS gauge Golzern(30 years moving window)
Annual Maximum Discharge
Return Period 20
Return Period 100
Klimawandel
-20
-15
-10
-5
0
5
10
1990 2000 2010 2020chan
ge in
resi
den
tial
lan
d u
se [
%]
Residential land use changefor the Mulde catchment (2000 = 0)
B2+
A10
Corine land cover
Landnutzungs-änderung
70
80
90
100
110
120
130
1990 2000 2010/Feb. 2020
Bu
ild
ing
Pri
ce I
nd
ex (
BP
I)
Building price index(2000=100)
off icial statistics
projection
Werte-entwicklung
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Anteil der Komponenten
Heidi Kreibich
CEDIM Workshop, Potsdam
Klimawandel
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-10
0
10
20
30
1990 2000 2010 2020
Verä
nder
ung [
%],
Bezu
gsja
hr 20
00
Gefährdungsänderungjährlicher Schadenerwartungswert
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Anteil der Komponenten
Heidi Kreibich
CEDIM Workshop, Potsdam
Klimawandel
-20
-10
0
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1990 2000 2010 2020
Verä
nder
ung [
%],
Bezu
gsja
hr 20
00
Gefährdungsänderungjährlicher Schadenerwartungswert
Landnutzungs-änderung
-20
-10
0
10
20
30
1990 2000 2010 2020
Verä
nder
ung [
%],
Bezu
gsja
hr 20
00Landnutzungsänderung
jährlicher Schadenerwartungswert
13 17.01.2011 www.cedim.de
Anteil der Komponenten
Heidi Kreibich
CEDIM Workshop, Potsdam
Klimawandel
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-10
0
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20
30
1990 2000 2010 2020
Verä
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%],
Bezu
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00
Gefährdungsänderungjährlicher Schadenerwartungswert
Landnutzungs-änderung
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-10
0
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1990 2000 2010 2020
Verä
nder
ung [
%],
Bezu
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hr 20
00Landnutzungsänderung
jährlicher Schadenerwartungswert
Werte-entwicklung
-20
-10
0
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20
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1990 2000 2010 2020
Verä
nder
ung [
%],
Bezu
gsja
hr 20
00
Baupreisänderungjährlicher Schadenerwartungswert
14 17.01.2011 www.cedim.de
Teilprojekt
Heidi Kreibich
CEDIM Workshop, Potsdam
Veränderung des Hochwasserrisikos im Elbeeinzugsgebiet (2011)Andreas Gericke, Peter Berg, Gerd Schädler, Yeshewatesfa Hundecha, Daniela Brucher, Ralf Seppelt (UFZ), Heidi Kreibich, Bruno Merz
15 17.01.2011 www.cedim.de
!P
!P
!P
!P
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TORGAU
DRESDEN
WITTENBERG
NEU DARCHAU
MAGDEBURG-S
Veränderung des Hochwasserrisikos im Elbeeinzugsgebiet
Heidi Kreibich
CEDIM Workshop, Potsdam
Fragestellung:Wie und in welchem Ausmaß ändert sich das Hochwasserrisiko im Elbeeinzugsgebiet (deutscher Teil) zwischen 1990 und 2050?Wie groß ist der Beitrag der Komponenten Klimawandel, Landnutzungsänderungen, Wertesteigerung (und Veränderung der Vorsorge?) an der Risikoänderung?
Testgebiet:Elbe Einzugsgebiet (deutscher Teil), inklusive MuldeeinzugsgebietZeitraum: 1990-2050
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Komponenten
Heidi Kreibich
CEDIM Workshop, Potsdam
Regionale Klimasimulationen:Aus dem CEDIM Projekt Hochwassergefahr durch Klimawandel
Wie gehen wir mit der Lücke 2001 – 2021 um?
Hydrologische Simulation:SWIM-Modell für ganz Deutschland (Sektion 5.4, GFZ)
Hydraulische Simulation:Neues GFZ-Modell für großräumige Anwendungen ist in Entwicklung (1/2 CEDIM Stelle ab April)
Landnutzungsszenarien bis 2050:Kooperation mit UFZ, Prof. Seppelt
Schadenschätzung (und Vulnerabilitätsveränderung?) FLEMOps für Deutschland (CEDIM Stelle)