TY - JOUR A1 - Bubeck, Philip A1 - Dillenardt, Lisa A1 - Alfieri, Lorenzo A1 - Feyen, Luc A1 - Thieken, Annegret A1 - Kellermann, Patric T1 - Global warming to increase flood risk on European railways JF - Climatic change : an interdisciplinary, intern. journal devoted to the description, causes and implications of climatic change N2 - For effective disaster risk management and adaptation planning, a good understanding of current and projected flood risk is required. Recent advances in quantifying flood risk at the regional and global scale have largely neglected critical infrastructure, or addressed this important sector with insufficient detail. Here, we present the first European-wide assessment of current and future flood risk to railway tracks for different global warming scenarios using an infrastructure-specific damage model. We find that the present risk, measured as expected annual damage, to railway networks in Europe is approx. (sic)581 million per year, with the highest risk relative to the length of the network in North Macedonia, Croatia, Norway, Portugal, and Germany. Based on an ensemble of climate projections for RCP8.5, we show that current risk to railway networks is projected to increase by 255% under a 1.5 degrees C, by 281% under a 2 degrees C, and by 310% under a 3 degrees C warming scenario. The largest increases in risk under a 3 degrees C scenario are projected for Slovakia, Austria, Slovenia, and Belgium. Our advances in the projection of flood risk to railway infrastructure are important given their criticality, and because losses to public infrastructure are usually not insured or even uninsurable in the private market. To cover the risk increase due to climate change, European member states would need to increase expenditure in transport by (sic)1.22 billion annually under a 3 degrees C warming scenario without further adaptation. Limiting global warming to the 1.5 degrees C goal of the Paris Agreement would result in avoided losses of (sic)317 million annually. Y1 - 2019 U6 - https://doi.org/10.1007/s10584-019-02434-5 SN - 0165-0009 SN - 1573-1480 VL - 155 IS - 1 SP - 19 EP - 36 PB - Springer CY - Dordrecht ER - TY - RPRT A1 - Berghäuser, Lisa A1 - Schoppa, Lukas A1 - Ulrich, Jana A1 - Dillenardt, Lisa A1 - Jurado, Oscar E. A1 - Passow, Christian A1 - Samprogna Mohor, Guilherme A1 - Seleem, Omar A1 - Petrow, Theresia A1 - Thieken, Annegret T1 - Starkregen in Berlin BT - Meteorologische Ereignisrekonstruktion und Betroffenenbefragung N2 - In den Sommern der Jahre 2017 und 2019 kam es in Berlin an mehreren Orten zu Überschwemmungen in Folge von Starkregenereignissen. In beiden Jahren führte dies zu erheblichen Beeinträchtigungen im Alltag der Berliner:innen sowie zu hohen Sachschäden. Eine interdisziplinäre Taskforce des DFG-Graduiertenkollegs NatRiskChange untersuchte (1) die meteorologischen Eigenschaften zweier besonders eindrücklicher Unwetter, sowie (2) die Vulnerabilität der Berliner Bevölkerung gegenüber Starkregen. Eine vergleichende meteorologische Rekonstruktion der Starkregenereignisse von 2017 und 2019 ergab deutliche Unterschiede in der Entstehung und den Überschreitungswahrscheinlichkeiten der beiden Unwetter. So war das Ereignis von 2017 mit einer relativ großen räumlichen Ausdehnung und langer Dauer ein untypisches Starkregenereignis, während es sich bei dem Unwetter von 2019 um ein typisches, kurzzeitiges Starkregenereignis mit ausgeprägter räumlicher Heterogenität handelte. Eine anschließende statistische Analyse zeigte, dass das Ereignis von 2017 für längere Niederschlagsdauern (>=24 h) als großflächiges Extremereignis mit Überschreitungswahrscheinlichkeiten von unter 1 % einzuordnen ist (d.h. Wiederkehrperioden >=100 Jahre). Im Jahr 2019 wurden dagegen ähnliche Überschreitungswahrscheinlichkeiten nur lokal und für kürzere Zeiträume (1-2 h) berechnet. Die Vulnerabilitätsanalyse basiert auf einer von April bis Juni 2020 in Berlin durchgeführten Onlinebefragung. Diese richtete sich an Personen, die bereits von vergangenen Starkregenereignissen betroffen waren und thematisierte das Schadensereignis selbst, daraus entstandene Beeinträchtigungen und Schäden, Risikowahrnehmung sowie Notfall- und Vorsorgemaßnahmen. Die erhobenen Umfragedaten (n=102) beziehen sich vornehmlich auf die Ereignisse von 2017 und 2019 und zeigen, dass die Berliner Bevölkerung sowohl im Alltag (z.B. bei der Beschaffung von Lebensmitteln) als auch im eigenen Haushalt (z.B. durch Überschwemmungsschäden) von den Unwettern beeinträchtigt war. Zudem deuteten die Antworten der Betroffenen auf Möglichkeiten hin, die Vulnerabilität der Gesellschaft gegenüber Starkregen weiter zu reduzieren - etwa durch die Unterstützung besonders betroffener Gruppen (z.B. Pflegende), durch gezielte Informationskampagnen zum Schutz vor Starkregen oder durch die Erhöhung der Reichweite von Unwetterwarnungen. Eine statistische Analyse zur Effektivität privater Notfall- und Vorsorgemaßnahmen auf Grundlage der Umfragedaten bestätigte vorherige Studienergebnisse. So gab es Anhaltspunkte dafür, dass durch das Umsetzen von Vorsorgemaßnahmen wie beispielsweise das Installieren von Rückstauklappen, Barriere-Systemen oder Pumpen Starkregenschäden reduziert werden können. Die Ergebnisse dieses Berichts unterstreichen die Notwendigkeit für ein integriertes Starkregenrisikomanagment, das die Risikokomponenten Gefährdung, Vulnerabilität und Exposition ganzheitlich und auf mehreren Ebenen (z.B. staatlich, kommunal, privat) betrachtet. N2 - In the summers of 2017 and 2019, the city of Berlin was hit by heavy rainfall leading to urban flooding in several locations. In both years, this led to considerable disruptions of the daily life and high property damage. With focus on two particularly impressive events a taskforce of the DFG Research Training Group NatRiskChange investigated (1) the meteorological characteristics of both events as well as (2) the vulnerability of the Berlin population to heavy rainfall. A comparative meteorological reconstruction of the 2017 and 2019 heavy rainfall events revealed fundamental differences between the two storms. The 2017 event was an atypical heavy rain event, as it was characterized by a relatively large spatial extent and long duration of rainfall, whereas the 2019 storm was a typical short duration heavy rain event with a distinct spatial heterogeneity. Subsequent statistical analysis indicated that the 2017 event should be classified as a large-scale extreme event with exceedance probabilities below 1 % for longer precipitation durations (i.e., return periods of over 100 years). In contrast, in 2019 similar exceedance probabilities were estimated only locally and for shorter durations (1-2 h). The vulnerability analysis of this taskforce was based on an online survey conducted in Berlin between April and June 2020. The survey was aimed at people who had experienced past heavy rainfall events in Berlin, and addressed the resulting impairments and damages, risk perceptions as well as emergency and preparedness measures. The survey data (n=102) primarily referred to the events of 2017 and 2019 and showed that the respondents were affected by the storms both in their daily lives (e.g., when purchasing food) and in their own households (e.g., due to flood damage). In addition, the analysis of the responses pointed to ways to further reduce society's vulnerability to heavy rain. That was, for example, by providing support to particularly affected groups (e.g., caregivers), through targeted information campaigns to protect against heavy rainfall or by improving the range of early warning systems. A statistical analysis of the efficacy of property-level emergency and preparedness measures based on the survey data confirmed previous study findings and provided evidence of reducing heavy rain damage through preparedness. The findings of the taskforce highlight the need for integrated heavy rainfall risk management that considers the risk components of hazard, vulnerability, and exposure holistically and at multiple levels (e.g., state, local and private households). KW - Starkregen KW - Risikomanagement KW - Meteorologische Ereignisanalyse KW - Betroffenenbefragung KW - Berlin KW - Urban Flooding KW - Risk reduction KW - Meteorological Event Analysis KW - Survey of affected residents KW - Berlin Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-500560 ER - TY - RPRT A1 - Dillenardt, Lisa A1 - Thieken, Annegret T1 - Untersuchung der räumlichen Verteilung von Bodenkühlpotenzialen in Remscheid N2 - Eine Zunahme der allgemeinen Temperatur auf Grund des Klimawandels und die damit einhergehende Zunahme von Hitzewellen führten dazu, dass das Landesamt für Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (LANUV) einen Leitfaden für den Schutz der positiven Klimafunktion urbaner Böden herausgab. Darauf aufbauend wurde auf regionaler Ebene für die Stadt Düsseldorf die Kühlleistung der urbanen Böden quantifiziert, um besonders schutzwürdige Bereiche zu identifizieren. Im Rahmen des Projektes ExTrass sollte nun die Kühlleistung urbaner Böden innerhalb Remscheids quantifiziert werden, jedoch auf Basis von frei zugänglichen Daten. Eine solche Datengrundlage schließt eine Modellierung des Bodenwasserhaushaltes, welches die Grundlage der Quantifizierung in Düsseldorf war, für Remscheid aus. Jedoch bietet der vorgestellte Ansatz die Möglichkeit, eine solche Untersuchung auch in anderen Gemeinden innerhalb Deutschlands mit relativ wenig Aufwand durchzuführen. Die Kühlleistung der Böden wurde über die nutzbare Feldkapazität abgeschätzt, welche das Wasserspeichervolumen der obersten durchwurzelten Bodenzone angibt. Es ist der Bodenwasserspeicher, der Wasser für die Evapotranspiration zur Verfügung stellt und damit maßgeblich die Kühlleistung eines Bodens definiert, d.h. durch direkte Evaporation des Bodenwassers sowie durch die Transpiration von Wasser durch Pflanzen. In die Erstellung der Karte sind eingegangen: (a) die Bodenkarte Nordrhein-Westfalens (BK50), um die nutzbare Feldkapazität (nFK) je Fläche zu bestimmen; (b) der Landnutzungsdatensatz UrbanAtlas 2012, in Verbindung mit einer Literaturrecherche, um den Einfluss der Landnutzung auf die Werte der nFK, insbesondere im Hinblick auf Versiegelung und Verdichtung herzuleiten; und (c) OpenStreetMap (OSM), um den Anteil der versiegelten Flächen genauer zu bestimmen, als dies auf Basis des UrbanAtlas möglich gewesen wäre. Es hat sich gezeigt, dass dieser Ansatz geeignet ist, um die räumliche Verteilung der potenziellen Bodenkühlfunktion innerhalb einer Stadt zu untersuchen. Es ist zu beachten, dass der Einfluss des Grundwassers in Remscheid nicht berücksichtigt werden konnte. Denn es ist damit zu rechnen, dass die Grundwasserverhältnisse aufgrund der geologischen und topographischen Situation in Remscheid kleinräumig Variationen unterliegen und es somit keinen durchgängigen und kartierten Aquifer gibt. Kleingartenanlagen, Parks und Friedhöhe im innerstädtischen Bereich und allgemein die Landnutzungsklassen Wald und Grünland wurden als Flächen mit einem besonders hohem potenziellen Bodenkühlpotenzial identifiziert. Solche Flächen sind besonders schützenswert. Die Analyse der Speicherfüllstände der oberen Bodenzone, basierend auf der erstellten Karte der potenziellen Bodenkühlfunktion und der klimatischen Wasserbilanz, ergab, dass besonders innerstädtische Flächen, die einen kleinen Bodenwasserspeicher haben, in einem trockenen Jahr bereits früh im Sommer ihre Kühlfunktion verlieren und bei Hitzewellen somit eine verringerte positive Klimafunktion haben. Gestützt wird diese Aussage durch eine Auswertung des normalisierten differenzierten Vegetationsindex (NDVI), der genutzt wurde, um die Veränderung der Pflanzenvitalität vor und nach einer Hitzeperiode im Juni/Juli 2018 zu untersuchen. Messungen mit Meteobikes, einer Vorrichtung, die dazu geeignet ist, während einer Radfahrt kontinuierlich die Temperatur zu messen, stützen die Erkenntnis, dass innerstädtische Grünflächen wie Parks eine positive Wirkung auf das urbane Mikroklima haben. Weiterhin zeigen diese Messungen, dass die Topographie innerhalb des Untersuchungsgebietes die Aufheizung einzelner Flächen und die Temperaturverteilung vermutlich mitbestimmt. Die hier vorgestellte Karte der potenziellen Kühlfunktion für Remscheid sollte als Ergänzung in die Klimafunktionskarte für Remscheid eingehen und den bestehenden Layer „flächenhafte Klimafunktion“, der nur die Landnutzung berücksichtigt, ersetzen. KW - Klimaanpassung KW - urbane Böden KW - Bodenkühlpotenzial KW - nutzbare Feldkapazität Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-526670 ER - TY - RPRT A1 - Thieken, Annegret A1 - Otto, Antje A1 - Haupt, Wolfgang A1 - Eckersley, Peter A1 - Kern, Kristine A1 - Ullrich, Susann A1 - Hautz, Timo A1 - Rocker, Philipp A1 - Schulz, Rabea A1 - Sausen, Hannah A1 - Dillenardt, Lisa A1 - Rose, Claudia A1 - Schmidt, Katja A1 - Huber, Bettina A1 - Sterzel, Till A1 - Marken, Marieke A1 - Miechielsen, Milena ED - Otto, Antje ED - Thieken, Annegret T1 - Urbane Resilienz gegenüber extremen Wetterereignissen T1 - Urban resilience to extreme weather events BT - Gemeinsamer Verbundabschlussbericht des Forschungsprojektes ExTrass BT - Joint final report of the research project ExTrass N2 - Aufgrund der hohen Konzentration von Bevölkerung, ökonomischen Werten und Infrastrukturen können Städte stark von extremen Wetterereignissen getroffen werden. Insbesondere Hitzewellen und Überflutungen in Folge von Starkregen verursachen in Städten immense gesundheitliche und finanzielle Schäden. Um Schäden zu verringern oder gar zu vermeiden, ist es notwendig, entsprechende Vorsorge- und Klimaanpassungsmaßnahmen zu implementieren. Im Projekt „Urbane Resilienz gegenüber extremen Wetterereignissen – Typologien und Transfer von Anpassungsstrategien in kleinen Großstädten und Mittelstädten” (ExTrass) lag der Fokus auf den beiden extremen Wetterereignissen Hitze und Starkregen sowie auf kleineren Großstädten (100.000 bis 500.000 Einwohner:innen) und kreisfreien Mittelstädten mit mehr als 50.000 Einwohner:innen. Im Projekt wurde die Stärkung der Klimaresilienz als Verbesserung der Fähigkeiten von Städten, aus vergangenen Ereignissen zu lernen sowie sich an antizipierte Gefahren anzupassen, verstanden. Klimaanpassung wurde demnach als ein Prozess aufgefasst, der durch die Umsetzung von potenziell schadensreduzierenden Maßnahmen beschreib- und operationalisierbar wird. Das Projekt hatte zwei Ziele: Erstens sollte die Klimaresilienz in den drei Fallstudienstädten Potsdam, Remscheid und Würzburg messbar gestärkt werden. Zweitens sollten Transferpotenziale zwischen Groß- und Mittelstädten in Deutschland identifiziert und besser nutzbar gemacht werden, damit die Wirkung von Pilotvorhaben über die direkt involvierten Städte hinausgehen kann. Im Projekt standen folgende vier Leitfragen im Fokus: • Wie verbreitet sind Klimaanpassungsaktivitäten in Großstädten und größeren kreisfreien Mittelstädten in Deutschland? • Welche hemmenden und begünstigenden Faktoren beeinflussen die Klimaanpassung? • Welche Maßnahmen der Klimaanpassung werden tatsächlich umgesetzt, und wie kann die Umsetzung verbessert werden? Was behindert? • Inwiefern lassen sich Beispiele guter Praxis auf andere Städte übertragen, adaptieren oder weiterentwickeln? Die Hauptergebnisse zu diesen Fragestellungen sind im vorliegenden Bericht zusammengefasst. N2 - Due to the high concentration of population, economic assets and infrastructure, cities are severely affected by the effects of climate change. In particular, heat waves and flooding as a result of heavy rain cause immense health and financial damages in cities. In order to reduce or even avoid the effects of such extreme weather events, appropriate precautionary and climate adaptation measures must be implemented. The project "Urban resilience to extreme weather events – typologies and transfer of adaptation strategies in small and medium-sized cities" (ExTrass) focused on the two extreme weather events heat and heavy rain as well as on smaller cities (100,000 to 500,000 inhabitants) and independent medium-sized towns with more than 50,000 inhabitants. Within the project, strengthening climate resilience was understood as improving the ability of cities to learn from past events and adapt to anticipated hazards. Accordingly, climate adaptation was seen as a process that can be described and operationalized through the implementation of potentially damage-reducing measures. The project had two goals: The first goal was to measurably strengthen climate resilience in the three case study cities of Potsdam, Remscheid and Würzburg. The second goal was to identify and improve the transfer potential of climate adaptation measures between cities in Germany. The project focused on the following four key questions: • How widespread are climate adaptation activities in large cities and larger independent medium-sized cities in Germany? • Which inhibiting and enabling factors influence climate adaptation and how do they work? • Which climate adaptation measures are actually being implemented and how can implementation be improved? What hinders implementation? • To what extent can examples of good practice be transferred, adapted or further developed to other cities? The main results of these questions have been summarized in the present report. KW - Klimaanpassung KW - Resilienz KW - Hitze KW - Starkregen KW - Risikokommunikation KW - Stadtplanung KW - Begrünung KW - climate adaptation KW - resilience KW - heat KW - heavy rain KW - risk communication KW - urban planning KW - greening Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-555427 ER -