Ziel des Verbundvorhabens „3ZM-GRIMEX“ ist die Entwicklung eines Modellierungswerkzeuges zur Abbildung der Interaktion zwischen Oberflächenwasser, unterirdischer, urbaner Infrastruktur und Grundwasser. Mit diesem Modellsystem sollen anhand des Pilotstandortes Dresden Lösungsstrategien für die Gestaltung und Sicherung der unterirdischen Infrastrukturnetze und zum Management von Grundhochwasser entwickelt und erprobt werden.

Teilziele des Vorhabens

• Modellgestützte Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Oberflächenwasserabfluss, „technogener Zone“ und Grundwasser bei extremen Hochwasserereignissen
  Der Untergrund urbaner Räume weist durch zahlreiche Infrastrukturbauwerke (Kanalnetz) bevorzugte Fließwege auf, die im Hochwasserfall, sowohl ausgehend vom eindringenden Hochwasser als auch vom ansteigenden Grundwasser zu nicht oder nur schwer erfassbaren bevorzugten Fließpfaden führen. In der Wirkung dieser „technogenen Schicht“ auf die Entwicklung von Grundwasserständen während und nach extremen Niederschlags- und Hochwasserereignissen sowie deren Umsetzung in ein Strömungsmodell wird ein Defizit gesehen, das mit dem geplanten Forschungsprojekt ausgeglichen werden soll. Die Erfassung der bevorzugten Strömungskanäle und Speicherräume in der „technogenen“ urbanen Zone und ihre Transformation in ein Modellkanalnetz mit diskreten unterirdischen Speicherräumen wird in die Betrachtung der Interaktion zwischen Hochwasser und Grundwasser einbezogen.
  
  
• Entwicklung eines Modellwerkzeuges, das die Wechselwirkungen zwischen den hydraulischen Komponenten Oberflächenwasserabfluss, Abfluss in der „technogenen Zone“ und Grundwasser bei extremen Hochwasserereignisse abzubilden vermag
  Die Forschungen zu den oben aufgezeigten prozessbezogenen Wissensdefiziten sollten in die Entwicklung eines Modellwerkzeugs für eine integrierende, ganzheitliche hydromechanisch basierte Prozesssimulation einmünden. Darin sollen Oberflächenwasser- und Grundwasserhydraulik sowie Hydraulik in der Kanalisation auf der Basis von Gelände- und Geosystemmodellen als ein gekoppeltes System erfasst werden. Ziel einer derartigen Forschungsleistung ist somit die Entwicklung einer geeigneten Modellkopplung zwischen den drei maßgebenden Strömungszonen: Oberflächenwasserströmung (over-land-flow), Strömung in der technogenen Zone und Grundwasserströmung im Hauptgrundwasserleiter mit Nachspeisung aus der Aerationszone und den weiter entfernt liegenden Speisungsgebieten liegender Grundwasserleiter sein. Die Kopplung soll so realisiert werden, dass sie weitgehend unabhängig von den konkreten Programmen, welche die einzelnen Phänomene simulieren, ist. Dadurch ist eine flexible Anpassung des entstehenden Gesamtsystems 3ZM-GRIMEX an neue Anforderungen möglich.
  
  
• Modellgestützte Erarbeitung von Lösungs- uns Handlungsstrategien für die Gestaltung und Sicherung unterirdischer Infrastrukturnetze sowie zum Management des Grundwassers für den Fall extremer Hochwasserereignisse
  Das Hochwasserereignis August 2002 hat in urbanen Gebieten gezeigt, dass die unterirdische Infrastruktur mit ihrem Wassertransportvermögen nur unzureichend gegen den extremen Hochwasserfall geschützt ist. Dies trifft vor allem für den Fall eindringenden Oberflächenwassers zu, jedoch sind in Gebieten mit potenziell ansteigendem Grundwasser bzw. mit längeren Perioden von Grundhochwasser diese Probleme ebenso relevant. Mit dem neu zu entwickelnden Modellwerkzeug sollen anhand eines Pilotstandortes Lösungsstrategien für die Gestaltung und Sicherung der unterirdischen Infrastrukturnetze sowie für das Management von Grundhochwasser entwickelt und erprobt werden. Für die Lösungsstrategien sind mit den einzubeziehenden Kooperationspartnern geeignete Szenarien zu entwickeln.
  

	Projektpartner Das BMBF-Projekt 3ZM-GRIMEX ist ein Verbundprojekt, an dem in fünf Teilprojekten 5 Wissenschaftliche Einrichtungen und die Landeshauptstadt Dresden beteiligt sind.