Siedlungsentwicklung und die Flutkatastrophe 2021: Ursachen und Effekte, eine Fallstudie auf Basis von historischen und offenen Geodaten

Nach der Flutkatastrophe 2021 im Rheinland stellte sich die Frage, inwiefern die Siedlungsentwicklung zu den extremen Schäden für Mensch und Umwelt beigetragen hat und welche Lehren daraus für eine zukünftige nachhaltigere und resiliente Siedlungsentwicklung gezogen werden können. Durch  Kombination  der Auswertung historischer Informationen zur Siedlungsentwicklung – beginnend mit der Preußischen Uraufnahme des Rheinlandes von 1836 – und der Analyse aktueller offener Geodaten konnten bereits 4 Wochen nach der Flutkatastrophe erste Ergebnisse hierzu präsentiert werden. 

Anhand einer Fallstudie im Bereich der  Stadt Rheinbach im Rhein-Sieg-Kreis wird gezeigt welche Schritte notwendig sind um aktuelle und historische Geodaten innerhalb eines Projektes nutzen und analysieren zu können, wie Probleme adressiert werden können und welche Ergebnisse zu erwarten sind. 

Mit Hilfe von Open Source Software (QGIS, SAGA, GRASS) wurden folgende Schritte durchgeführt:

• Erfassung der Siedlungsgrenzen und Landnutzungen für 1836, 1975, 1990, 2000, 2020
• Erstellung eines digitalen Geländemodells auf Basis des DGM 1 und Ableitung der Gewässerstruktur und Wassereinzugsgebiete
• Erfassung kritischer Infrastruktur, wie z. B. Funkmasten auf Basis von OpenStreetMap
• Erfassung des historischen Gewässernetzes von 1836
• Erfassung von Linienstrukturen wie Bahntrassen und Autobahnen

Ergänzt wurden diese Informationen durch eigene Fotoaufnahmen  sowie Informationen von Anwohnern. Durch Kombination dieser Informationen konnte z. B. sehr gut erklärt werden, welche Aspekte der Siedlungsentwicklung dazu geführt haben, dass in weiten Teilen des Flutgebietes im Rhein-Sieg-Kreis sämtliche digitale Funknetze ausgefallen waren und mit welchen Maßnahmen dies zukünftig verhindert werden könnte.

Wider Erwarten stellten nicht die Nutzung und Auswertung von historischen Geodaten die größte Herausforderung dar, sondern Probleme mit der Qualität der aktuellen offenen amtlichen Geodaten. So wies das Basis DLM des Landes NRW auf 1000 Polygonen insgesamt 50 geometrische und topologische Fehler auf, von denen ohne Korrektur 10 jegliche Verarbeitung, beispielsweise Verschneidungen, unmöglich machten. Ein Ansatz, wie diese Probleme teilweise vermieden werden könnten, wird  im Vortrages demonstriert.