Klimasikring

Hvordan kan vi bruge data til at sikre vores byer til fremtidens klima?

Fremtidens klima bliver mere ekstremt med kraftige skybrud og flere stormfloder. Derfor er danske kommuner nødt til at forholde sig til, hvordan de kan sikre deres byer til fremtidens vejr. I Den Regionale Datahub undersøger vi, hvordan vi kan bruge data til netop at sikre byer mod det mere ekstreme klima. Det sker i tæt samarbejde mellem kommuner og virksomheder.

Fem prototyper på klimasikring testes

Vi udvikler fem prototyper inden for klimasikring i Vallensbæk, Ishøj, København og Hvidovre Kommune sammen med virksomhederne SCN Lavalin Atkins, InforMetics, Orbicon og CBMC. Læs mere om prototyperne nedenfor.

Hvordan kan vandstandsmåling i vandløb bidrage til et hurtigere beredskab ved skybrud?

Klimaet har ændret sig radikalt igennem de seneste år, og intet tyder på, at det ikke vil fortsætte de næste mange årtier. Det har betydning for mange kommuner – vi vil derfor undersøge, hvordan vi kan bruge vandstandsmålinger i vandløb til hurtigere at informere beredskab, forsyninger og kommunerne ved skybrud eller ekstremregn.

Vi tager udgangspunkt i Store Vejleå på Københavns Vestegn – nærmere bestemt strækningen fra Vallensbæk Sø og til slusen ved Ishøj Havn. Strækningen er i perioder udfordret af høj vandstand, der gør det svært at bruge stierne og der er risiko risiko for oversvømmelse af de villahaver, som ligge ri området.

Virksomheden Atkins vil teste og vise, hvilke muligheder Machine Learning giver kommuner og forsyningsselskaber for at foretage præcise forudsigelser i realtid om kritisk stigende vandstand. Udviklingen indenfor blandt andet Machine Learning giver mulighed for at samkøre og analysere en lang række eksisterende data – blandt andet realtids- og historiske data fra IoT-vandstandsmålere og få værdifulde indsigter på den baggrund. Når data fra vandstandsmålere eksempelvis kobles med vejrprognoser og historiske data om oversvømmelser og de nyeste teknologier til analyse kommer i spil, er det muligt at tilvejebringe helt nye data til understøttelse af beslutninger.

Formålet er – på omkostningseffektiv vis – at kunne give rettidig og relevant information om, hvornår man bør agere for eksempel at minimere forventede skader ved vandstandsstigninger.

 

Når vandet stiger, skal vi reagere

Ved at kunne fortælle om vandstandsstigning lokalt og dermed agere hurtigere på ekstreme vandstandsstigninger, vil vi kunne bidrage til at minimere skaderne samt generne for borgerne og mindske de store samfundsmæssige omkostninger, som et skybrud eller et ekstremvejr kan medføre. Får beredskabet hurtigere besked, kan skader på bygninger og vejnet nedbringes. Elforsyningen kan ligeledes få besked, så de eventuelt kan slukke for strømmen eller agere på anden måde, så de lavt siddende elskabe ikke beskadigedes. Ligeledes kan forsyningsselskaberne få information om vandstigningen, så de kan tage deres forholdsregler, åbne for en sluse for at sikre at kapaciteten i kloaksystemet udnyttes optimalt eller starte en pumpestation, for at udlede vandet rettidigt.

 

Information i realtid

Men det kræver, at de relevante aktører kan få realtidsinformation om vandstanden i vandløb i den rette form.

Hvordan får vi realtidsinformation om vandstandsstigning tilvejebragt til de rette aktører? Og hvordan kan vi effektivt kombinere denne data med andre relevante data som regnprognoser? Hvordan får kommunerne, beredskabet og forsyningerne rettidig besked om kritisk vandstandsforøgelse? I hvilken form, vil data blive videregivet og hvordan?

I St. Vejleå er der allerede opsat vandstandsmålere samt i pumpestation ved udløbet fra åen til Køge Bugt. Data måles af forsyningsselskaberne omkring åen for at regulere udløb og undgå oversvømmelser i åen. Data er onlinemålinger – vandløbsmålinger indgår i HOFOR’s SRO-system og måler ved pumpestation måles af Ishøj Forsyning.

 

Prototypen udvikles af 

Hvordan skaber vi bedre overblik over kommuners vandopland på tværs af kommunegrænser?

Vandløb og søer kender ikke kommunegrænser. Så når der er skybrud eller ekstremregn eller en kombination af andre faktorer, kan nogle af de negative effekter være svære at forudsige og reagere på, da en enkelt kommune eller en forsyning ofte mangler overblik over forholdene i de nærliggende kommuner – og det er selvom, at de kan have en meget direkte effekt på for eksempel risikoen for oversvømmelser i kommunen.

Vi vil derfor undersøge, hvordan vi ved hjælp af data hurtigt kan få et visuelt overblik over vandstanden i de omkringliggende kommuner – hvordan kan vi lave en model, der bruger data til nemt og automatisk at give kommunerne et overblik. Vi tager udgangspunkt i Store Vejleå, der grænser op til seks kommuner.

Virksomheden InforMetics vil teste og vise, hvordan man kan indsamle, analysere og visualisere de mest værdifulde, eksisterende data, som kan give kommuner og forsyningsselskaber viden om tilstanden på tværs af et vandopland.

Ved hjælp af Machine Learning og kunstige neurale netværk er målet med løsningen at fremvise et billede, som skal give de relevante aktører et overblik over – på tværs af et helt vandopland – hvorhenne der for eksempel er uudnyttet kapacitet for opbevaring af vand, eller hvor der bør afledes fra, sådan at den samlede kapacitet i systemet udnyttes bedst muligt og er klar til at modtage så meget vand som muligt.

 

Overblik på tværs

Ofte mangler vi overblik over vandstanden i nabokommuners tilstødende vandløb og viden om eksempelvis åbning og lukning af sluser, som nogle gange foretages af andre kommuner/forsyninger uden varsling. Vi vil skabe et bedre overblik over forholdene i kommuners vandopland – på tværs af forskellige aktører, kommunegrænser og systemer.

Et overblik, der blandt andet skal medtage geoinformationer over vandløb, angive om der er sluser, information om vandstandshøjde – realtids, hvis muligt, samt nogle historiske målinger eksempelvis dato for højeste vandstandsmåling og en ”normal vandstandsmåling”, samt oplysning om kontaktperson i den pågældende kommune/forsyning.

 

Hvordan kan vi skabe et bedre overblik over kommunernes klimatitag?

Lokal afledning af regnvand (LAR) og Water-Sensite Urban Design solutions (WSUD) kræver løbende tilstandskontrol og vedligehold. Hvem er ansvarlige for det og hvor registreres det, når de anlægges/ændres? LAR-løsninger skal typisk fungere under skybrud – det vil sige sjældent. Til gengæld skal man kunne stole på, at de virker på dagen. Uden kontrol og vedligehold er de i praksis værdiløse.

Vi vil undersøge, hvordan vi kan sikre bedre overblik over LAR-løsninger i en kommune både til brug for drift og for at sikre, at det oprindelige formål med anlæggelsen af løsningen ikke går tabt. Overblikket bør optimalt set også være tilgængeligt for relevante 3. parter som entreprenører. Vi tager udgangspunkt i ”Klimakvarteret” på Østerbro i København, hvor der er etableret sammenhængende overfladeløsninger med vejbede, bassiner og vejanlæg, der skal sikre transport og nedsivning af regnvand til en regnvandstunnel. Funktionen af systemet er helt afhængig af vedligehold af systemet, så det virker under kraftig regn, og at der i fremtiden ikke foretages uhensigtsmæssige terrænændringer eller omlægninger, der hindrer vandets frie løb.

Virksomheden Orbicon vil sammen med Københavns Kommune og andre kommuner udvikle en prototype, som skal bidrage til en mere standardiseret og systematiseret registrering og beskrivelse af LAR-anlæg.

Formålet er at man som kommune eller forsyning skal kunne registrere de vigtigste parametre, som beskriver en række forskellige typer af LAR-anlæg og efterfølgende have nem adgang til et overblik over disse. Dette kan være parametre som placering, dimensioner, driftsmæssige forhold m.v.

Et sigte med arbejdet er også at beskrive muligheder for koblinger til LER-registeret, sådan at man fx som kommune på én gang kan få informationer om et givent LAR-anlæg og omkringliggende ledningsanlæg (kloaknettet) og koblingen herimellem.

 

Der er behov for et bedre overblik

LAR-løsninger skal have en ejer. Det er ikke bare kommunen, men en enhed i kommunen. Hvordan finder entreprenører, borgere eller andre ud af, hvem der ejer eksempelvis et vejbed? Entreprenørerne bruger LER (LedningEjerRegistret) til at få gravetilladelser og oversigt over ledninger, de skal tage hensyn til, men hvordan får de besked om at tage hensyn til LAR-løsninger?

I dag indberettes, registreres og behandles data om LAR-løsninger med andre ord ikke ens og systematisk.

Dette betyder, at der for eksempel ikke findes et centralt eller delt register eller værktøj – internt i kommunerne eller på tværs heraf, hvor man kan få overblik over et område og alle dets klimasikringsanlæg – store såvel som mindre.

Formålet er til dels det samme som med LER: At man via et smartere registreringssystem, forbedrede processer og bedre brug af data (registrering, behandling og formidling) kan sikre, at byplanlæggere, entreprenører og andre får bedre overblik over LAR-løsninger i kommunen, sådan at man fx ikke gør skade på løsninger eller sløjfer dem helt, når man planlægger eller foretager ændringer i et område.

Hvordan kan vi skabe et bedre overblik over årstidsmæssige variationer i grundvandsbalancen?

For at forstå behovet for løsninger for lokal afledning af regnvand, LAR-løsninger, i byen er det nødvendig at skabe et godt overblik over de årstidsmæssige variationer i grundvandsbalancen, som vil blive påvirket af hyppigere og kraftigere regnskyl som følge af klimaforandringer. Ved højt grundvandsspejl reduceres nedsivningsevnen, og der er større behov for at aflede vand til andre steder ved perioder med meget nedbør.

Vi vil undersøge, hvordan et planlægningsværktøj kan skabe bedre overblik over behovet for LAR-anlæg ud fra de eksisterende geodata om grundvandsbalancen i et område. Udviklingen af løsningen vil tage udgangspunkt i Københavns Kommune og et større villaområde, hvor datagrundlaget er svagt, og hvor der planlægges afkobling og nedsivning.

Virksomheden Orbicon udvikler en prototype på et værktøj, som samler og visualiserer de primære data om det terrænnære grundvand på en måde, som giver et meningsfuldt overblik – i en kommunal planlægningskontekst – over forhold, som for eksempel kan have betydning for planlægningen af LAR-anlæg.

I arbejdet på løsningen vil man blandt andet forsøge at inddrage data fra metrobyggeriet om geologiske forhold og grundvandet.

Et vigtigt planlægningsværktøj

Ved at få et bedre overblik over hvordan grundvandsbalancen ændrer sig igennem året, vil man kunne planlægge behovet for løsninger i områder. Hvis vi for alvor skal håndtere regnvand på overfladen, skal der etableres mange nye anlæg i tiden fremover. Måske er det tilstrækkelig med midlertidige indsatser i nogle områder, mens det er brug for permanente anlæg med større kapacitet andre steder. Overblikket kan muligvis også anvendes til at se på, hvordan man anvender overfladevand i perioder med højt grundvandsspejl – måske kan det samles op og anvendes på andre områder som eksempelvis toiletter, tøjvask og vand til rekreativt brug.

Et bedre overblik over grundvandsbalancen kan være et vigtigt planlægningsværktøj i kommunerne, og kan bidrage til at indsatserne bliver lagt til de rigtige områder. Det kan også fremme en bedre anvendelse af overfladevand.

Hvordan kan vi ved hjælp af data lave bedre cost-benefit-analyser af klimasikringsinvesteringer?

Kommunernes arbejde med at udarbejde og gennemføre klimasikringsplaner er stadig et relativt nyt område for mange kommuner. Derfor er der stadig masser af udviklingspotentiale, sådan at pengene kan bruges mere effektivt og fokuseret, end de gør i dag.

Vi vil med udgangspunkt i Hvidovre Kommune udvikle en løsning, der bruger data til hurtigt og effektivt at give et overblik over mulige skader/omkostninger ved forskellige oversvømmelsesscenarier – for eksempel i et område – og derefter en udregning af mulige tiltag til at reducere skaderne.

Virksomheden CBMC udvikler i en dialog med flere kommuner et bud på et værktøj, som kan supplere eksisterende værktøjer på markedet og lade kommunerne screene forskellige typer af klimasikringsløsninger.

Brugen af screeningsværktøjet skal give kommunerne et output, som giver et groft, men validt overblik over, hvilke typer af klimasikringsløsninger til håndtering af regnvand, samt i hvilke mængder det vil give mening for kommunen at investere i, inden omkostningerne overskrider de forventede gevinster.

En sådan løsning vil kræve, at der udover robuste metoder og systemer også er en lang række datapunkter, som eksempelvis den type data, som man i dag finder illustreret på for eksempel ”værdikort for bygninger”, på oversvømmelseskort, hydrologiske højdemodeller eller i BBR.

De anslåede omkostninger ved oversvømmelse af et område, kan i princippet også inkludere beregninger af eksempelvis hvad det koster samfundet, hvis trafikken spærres på grund af oversvømmelse på en bestemt strækning. Og vurderingen af værdien (”benefit”) ved en løsning, kan også inkludere beregninger af umiddelbart mere kvalitative mål som en løsnings herlighedsværdi, hvis den for eksempel kan bruges til rekreative formål eller by forskønnelse.

Løsningen kan involvere et bedre overblik over og brug af datakilder samt specifikke data, som med fordel kan benyttes i en analyse. Løsningen kan også fokusere på metoder til tilvejebringelse og strukturering af dataene samt på metoder til analysen heraf. Løsningen kan også være fokuseret på visualiseringen eller anden brug af analysens resultater eller på en blanding af alle eller flere af ovenstående faktorer.