Shop : Details
Shop
Details
55,80 €ISBN 978-3-8191-0764-1Softcover150 pages17 figures221 g21 x 14,8 cmGermanThesis
July 2026
In preparation
Imke-Sophie Berta Rehm
Generierung und Resilienzbewertung urbaner Wassernetze
Die entwickelte Methode zur Generierung synthetischer urbaner Wasserversorgungsnetzwerke aus frei zugänglichen, georeferenzierten Daten ermöglicht die Untersuchung des Einflusses der Stadtstruktur auf die erreichbare Resilienz der Versorgungsinfrastruktur – ohne die Notwendigkeit, reale sicherheitskritische Infrastrukturdaten zu kennen. Grundlage sind öffentliche Daten zur Transportinfrastruktur, Landnutzung, geodätische Daten sowie Einwohnerstatistiken, wobei die Methode die strukturelle Ähnlichkeit von Straßen- und Wasserinfrastruktur nutzt.
Resilienz wird als physikalisch-topologische Größe auf Basis der Graphentheorie definiert. Mit Hilfe einer diskret-mathematisch formulierten Kosten-Nutzen-Optimierung werden für drei idealtypische Stadtformen – konzentrisch, linear und homogen – resilienzoptimale Wassernetze für reale Städte generiert und hinsichtlich ihrer Resilienz verglichen.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Stadtgröße einen stärkeren Einfluss auf die erreichbare Resilienz hat als die Stadtmorphologie. Mit zunehmender Versorgungsfläche steigt die gemittelte Pfadlänge und damit der hydraulische Widerstand – die Resilienz sinkt. Der Einfluss der Topologie tritt demgegenüber in den Hintergrund, wenngleich konzentrische Strukturen tendenziell günstigere Voraussetzungen bieten als lineare. Geografische Barrieren wie Flüsse führen zu topologischer Segmentierung, vermindern die Versorgungsredundanz wesentlich und schwächen die Resilienz signifikant.
Der wesentliche Beitrag der Arbeit liegt in der entwickelten Methode selbst: Sie ist auf andere Infrastruktursysteme übertragbar, bildet eine Grundlage für vergleichende Resilienzbewertungen und liefert Planungsansätze für nachhaltige, widerstandsfähige Städte im Sinne der UN Sustainable Development Goals (SDG 6 und 11).
Resilienz wird als physikalisch-topologische Größe auf Basis der Graphentheorie definiert. Mit Hilfe einer diskret-mathematisch formulierten Kosten-Nutzen-Optimierung werden für drei idealtypische Stadtformen – konzentrisch, linear und homogen – resilienzoptimale Wassernetze für reale Städte generiert und hinsichtlich ihrer Resilienz verglichen.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Stadtgröße einen stärkeren Einfluss auf die erreichbare Resilienz hat als die Stadtmorphologie. Mit zunehmender Versorgungsfläche steigt die gemittelte Pfadlänge und damit der hydraulische Widerstand – die Resilienz sinkt. Der Einfluss der Topologie tritt demgegenüber in den Hintergrund, wenngleich konzentrische Strukturen tendenziell günstigere Voraussetzungen bieten als lineare. Geografische Barrieren wie Flüsse führen zu topologischer Segmentierung, vermindern die Versorgungsredundanz wesentlich und schwächen die Resilienz signifikant.
Der wesentliche Beitrag der Arbeit liegt in der entwickelten Methode selbst: Sie ist auf andere Infrastruktursysteme übertragbar, bildet eine Grundlage für vergleichende Resilienzbewertungen und liefert Planungsansätze für nachhaltige, widerstandsfähige Städte im Sinne der UN Sustainable Development Goals (SDG 6 und 11).
Keywords: Wasserversorgung; Resilienz; GIS; kritische Infrastruktur; Optimierung; Stadtstrukturuntersuchung
Other formats
Electronic publication (PDF): 978-3-8191-0801-3
Export of bibliographic data
Shaker Verlag GmbH
Am Langen Graben 15a
52353 Düren
Germany
Am Langen Graben 15a
52353 Düren
Germany
Mon. - Thurs. 8:00 a.m. to 4:00 p.m.
Fri. 8:00 a.m. to 3:00 p.m.
Fri. 8:00 a.m. to 3:00 p.m.
Contact us. We will be happy to help you.
