CapTain Rain

Der Nahe Osten ist besonders stark vom Klimawandel und klimatischen Extremereignissen, wie Dürreperioden und Starkregenereignisse, betroffen. In Jordanien haben in den letzten Jahren wiederholt Starkregenereignisse zu Sturzfluten mit enormen Schäden geführt. Die Minimierung solcher Schäden, aber auch die Maximierung des Nutzens von Starkregen über verbesserten Wasserrückhalt in einem der wasserärmsten Länder der Welt, ist das Forschungsthema von CapTain Rain.

Sturzflutereignisse besser vorhersagen und Schäden minimieren

Im gesamten Nahen Osten kommt es immer wieder zu Starkregenereignissen und dramatischen Sturzfluten. In den letzten 50 Jahren verursachten Sturzfluten in Jordanien wiederholt Todesfälle und sehr hohe Sachschäden. Bislang fehlt es an hydrologischen und meteorologischen Grundlagenwissen, um das Auftreten und die Intensität von Starkregenereignissen und Sturzfluten in Wadi-Systemen vorhersagen zu können. Frühwarnsysteme funktionieren daher nur eingeschränkt und auch die Entwicklung risikomindernder Maßnahmen ist erschwert. CapTain Rain zielt daher in Jordanien auf eine Überarbeitung und Verbesserung der derzeitigen Methoden und Instrumente zur Sturzflutvorhersage und -vermeidung ab und entwickelt Empfehlungen für ein an die Bedürfnisse der Nutzerinnen und Nutzern angepasstes Risikomanagement- und Frühwarnsystem. Für die Bevölkerung sollen entsprechende Klimadienste entwickelt werden zur Starkregenvorsorge und Verhalten im Katastrophenfall.

Trotz ihrer zerstörerischen Kraft spielen Starkregenereignisse eine Schlüsselrolle im Wasserkreislauf (semi-)arider Regionen, da sie knappe Wasserressourcen wieder auffüllen. Angesichts der steigenden Dürregefahr und Wasserknappheit ist es deshalb wichtig, den Regen aufzufangen und nutzbar zu machen. In diesem Zusammenhang untersucht CapTain Rain Maßnahmen für die Ableitung, den Rückhalt und die Nutzung von Starkregenfällen und für die Verbesserung der Starkregenvorsorge der lokalen Bevölkerung. Die Untersuchung erfolgt entlang eines Stadt-Land Gradienten und umfasst Amman und Petra. Neben traditionellen Verfahren zur Rückhaltung, Speicherung und Nutzbarmachung von Regenwasser wird in urbanen Gebieten das Konzept der multifunktionalen Flächennutzung zur Starkregenvorsorge eruiert.

Integrierte Vulnerabilitätsanalyse

CapTain Rain verfolgt ein Konzept für die Vulnerabilitätsanalyse von Sturzfluten, welches die Analyse der sozial-ökologischen Ursachen von Sturzfluten und die Identifizierung, Kartierung und Bewertung des Sturzflutrisikos (Exposition und Sensitivität) beinhaltet. Zudem sollen aus der Perspektive der lokalen Bevölkerung die Risikowahrnehmungen erfasst und Strategien zur Anpassung an Starkregenereignisse entwickelt werden. Anhand von modellbasierten Szenarien werden Maßnahmen zur Verbesserung der Anpassungskapazität der lokalen Bevölkerung einschließlich Technologien zur Ableitung und Nutzung des Wassers von Starkregenereignissen entwickelt und kollaborativ bewertet. Dabei kommen unterschiedliche Forschungsmethoden wie Klima- und hydrologische Modellierung, Fernerkundungstechniken, partizipative GIS-Methoden, integrierte Risikobewertung, Stakeholder-Workshops, Experteninterviews und Szenarioanalyse zur Anwendung.

Zur Verbesserung der Starkregenvorsorge sind integrierte Ansätze erforderlich, die lokales und wissenschaftlich basiertes Wissen berücksichtigen. Die Integration der unterschiedlichen Wissensstände der Akteure ist Basis für die transdisziplinäre Forschung an den Forschungsinstituten und Universitäten, Verwaltungsbehörden und Ministerien sowie KMUs aus Deutschland und Jordanien, die an dem Projekt beteiligt sind.

Zielgruppenorientierte Entwicklung von Klimadiensten

Verbesserungen bei der Vorhersage von Sturzfluten sowie beim Risikomanagement haben in Jordanien hohe politische Priorität, sind aber noch nicht hinreichend in die Praxis umgesetzt. CapTain Rain soll dazu beitragen, wissenschaftliche Ergebnisse in die Praxis zu transferieren über sogenannte „Klimadienste“, die verständlich und nutzerfreundlich bereitgestellt werden sollen. In CapTain Rain erfolgt die Entwicklung von Klimadiensten in enger Zusammenarbeit mit jordanischen Akteuren und Praxispartnern unter Berücksichtigung wissenschaftlicher und lokaler, praxisorientierter Erkenntnisse. Klimadienste wie Sturzflutrisikokarten, Instrumente zur Verbesserung der Vorhersage von Sturzfluten sowie Empfehlungen für vielversprechende Anpassungsstrategien und Frühwarnsysteme werden partizipativ und zielgruppenorientiert aufbereitet und verfügbar gemacht, um Entscheidungsprozesse für die Starkregenrisikovorsoge und das Risikomanagement zu erleichtern.

Ausgewählte Veröffentlichungen (mit Beteiligung der HS Koblenz)

• Hohmann, C., 2021: CapTain Rain – Capture and retain heavy rainfalls in Jordan. Oral presentation held at the Digital Meta-Conference “Ensuring Climate Resilience through Climate Action”, DAAD Regional Office in Cairo, Egypt, 29.-30.11.2021.
• Hohmann, C., Maus, C., Ziegler, D., Brum, M. and Thiemann, M., 2022: Flash flood modelling and forecasting in data scarce regions like Jordan - A first step of an adequate model selection. Poster presentation held at the Tag der Hydrologie in Munich, Germany, 22.-23.03.2022.
• Hohmann, C., Maus, C., Ziegler, D., Kantoush, S. and Abdelal, Q., 2022: Selection of flash flood models in data-scarce regions like Jordan. Oral presentation held at the European Geosciences Union (EGU) General Assembly in Vienna, Austria, 23.-27.05.2022.
• Awad, A., Brinkmann, K. and Hohmann, C., 2022: Spatial and Temporal Dynamics of Urbanization and its Impacts on Flash Flood Risk: A Case Study from Jordan’s Wadi System. Poster presentation held at the Tropentag in Prague, Czech Republic and online, 14.-16.09.2022.
• Maus, C., Hohmann, C., Ziegler, D. and Maßmann, S., 2023: Modelling flash floods in data- and water-scarce regions like Jordan - a multi-model approach. Poster presentation held at the Tag der Hydrologie in Bochum, Germany, 21.-23.03.2023.
• Hohmann, C., Maus, C., Ziegler, D., Kantoush, S., Maßmann, S. and Abdelal, Q., 2023: Multi-model approach for flash flood modelling in data- and water-scarce regions like Jordan. Oral presentation held at the 7th International Symposium on Flash Floods in Wadi Systems (ISFF7) in Tlemcen, Algeria, 5.-7.06.2023.

Thesen

• Moritz Müller, Bachelor thesis, 2022: „Hydraulische Analyse von Sturzfluten in Amman“
• Felix Braun, Bachelor thesis, 2023: „Analyse von Schadenspotenzialen bei Sturzfluten am Beispiel Downtown in Amman“