Aufgrund des Klimawandels ist in Zukunft mit häufigeren und schwerwiegenderen wetter- und klimabedingten Naturkatastrophen zu rechnen. Das Auftreten von Gefahrenereignissen wie Überschwemmungen und Erdrutschen hat dabei starke ökologische und sozioökonomische Folgen für die betroffenen Regionen, wie sich zuletzt im Juli 2021 durch regional sehr ausgeprägte Starkniederschläge in Mitteleuropa zeigte. Dies unterstreicht die dringende Notwendigkeit, sich an diese Dynamik anzupassen und mit entsprechenden Maßnahmen und Analysen die Katastrophenanfälligkeit und Gefahrenexposition zu reduzieren.

Die avisierte Dissertation soll hierzu einen Beitrag leisten und durch die Entwicklung innovativer Verfahren zur Auswertung von Erdbeobachtungsdaten die Risikodynamik und Interaktion zwischen Umwelt und Gesellschaft untersuchen. Aufgrund der Aktualität der Ereignisse und einer einzigartigen vorliegenden Datengrundlage sollen die Hochwasserereignisse in Deutschland vom Juli 2021 umfänglich erforscht werden. Dies beinhaltet die Betrachtung und Interkorrelation der Situationen vor, während und nach dem Ereignis. Dabei besteht das höherrangige Ziel darin, basierend auf Erdbeobachtungsdaten und weiteren Informationsquellen Methoden zu entwickeln, welche i) die Risikoabschätzung vor einem Ereignis, ii) das Katastrophenmanagement während eines Ereignisses und iii) die Wiederaufbauplanung mit reduzierter Gefahrenexposition nach einem Ereignis mit verlässlichen und zu bestehenden Daten komplementären Informationen unterstützen.

So soll zu Beginn dieser Dissertation der Zeitpunkt der Krisensituation und die unmittelbaren Auswirkungen auf die Regionen im Fokus der Analyse stehen. Hierbei sollen neue Klassifikationsverfahren zur zeitnahen Schadenskartierung entwickelt werden, um Notsituationen zu erkennen und Indikatoren zur Beschaffenheit und gegebenenfalls eingeschränkten Funktionalität kritischer Infrastrukturen wie Straßen, Brücken oder auch der Versorgungs- und Kommunikationsarchitektur zu liefern. Dies sind zentrale Anhaltspunkte des Krisenmanagements, womit die Lageerfassung des Katastrophengebietes verbessert und somit operative Einsätze unterstützt werden können.
Im zweiten Themenkomplex soll untersucht werden, inwiefern die aufgetretenen Geschehnisse durch Risikoanalysen hätten antizipiert werden können. Diese Analysen sollen auf einer fernerkundlichen Erfassung von unterschiedlichsten Variablen durchgeführt werden: topographische Auswertungen über räumliche Lagen und Geländehöhen, die Erfassung von Siedlungsstrukturen und deren Klassifikation hinsichtlich Exposition und Vulnerabilität sowie anthropogene Eingriffe in das exponierte Gebiet wie beispielsweise die Landbedeckung/-nutzung und Gestaltung der Flusslandschaft.
Durch diese beiden Untersuchungen stehen vielfältige Daten zur Risikosituation vor den Ereignissen sowie zu den tatsächlichen Auswirkungen und Schäden zur Verfügung. Auf dieser Basis soll ein Risikomodell erstellt und somit Wiederaufbaumaßnahmen hinsichtlich Risiko- und Expositionsveränderungen bewertet werden. Gleichermaßen sollen die Risikoindikatoren vor den Flutereignissen und nach dem Wiederaufbau verglichen werden, um Veränderungen der Gefahrenexposition und der Katastrophenanfälligkeit zu erforschen und somit individuelle Maßnahmen des Wiederaufbaus hinsichtlich deren Beitrag zur Resilienzsteigerung zu quantifizieren.

Das Ziel dieser interdisziplinären Arbeit ist die Entwicklung von innovativen Methoden und Verfahren, welche im Sinne eines wirksamen Risiko- und Krisenmanagements zur Prävention und Bewältigung zukünftiger Gefahrenereignisse herangezogen werden können.