Wassermanagement in der Stadt – zwischen Extremen
João P. Leitão entwickelt Lösungen für das urbane Wassermanagement, um Städte gegen die Herausforderungen des Klimawandels zu wappnen. Steigende Temperaturen und häufigere Extremwetterereignisse stellen die urbane Infrastruktur vor grosse Herausforderungen. Anlässlich seiner Ernennung zum Titularprofessor haben wir gefragt, was ihn aktuell in der Forschung und Lehre antreibt.
Professor Leitão, herzlichen Glückwunsch zu Ihrer Berufung an die ETH Zürich. Wo liegen Ihre aktuellen Forschungsinteressen?
Meine Forschung zielt darauf ab, die Auswirkungen von Überschwemmungen und Hitzewellen in Städten zu verstehen und Lösungen zu entwickeln, um diese Risiken abzumildern. Mein besonderes Interesse gilt dabei der Entwicklung datenbasierter Modelle zur Hochwasservorhersage und dem Einsatz innovativer Computer-Vision-Verfahren. Diese ermöglichen es, wichtige Hochwasserdaten wie Wasserstand und Fliessgeschwindigkeit aus Bildern und Videos zu extrahieren. Gleichzeitig erforsche ich, wie die urbane Wasserversorgung im Zusammenspiel mit blau-grüner Infrastruktur den Folgen von Hitzewellen in Städten entgegenwirken kann. Mit Hilfe von numerischen Strömungssimulationen analysieren wir, wie die Wasserverfügbarkeit die Verdunstungskühlung beeinflusst und wie die Bewässerung versiegelter Flächen das Stadtleben bei hohen Temperaturen angenehmer machen kann. Ich untersuche auch, wie sich die städtische Wasserinfrastruktur – also Leitungsnetze oder blau-grüne Systeme – mit der Zeit verändert und wie Daten und Modelle die proaktive Wartung dieser Systeme unterstützen können.
Welchen Einfluss hat Ihre Forschung auf die Gesellschaft?
Meine Forschung befasst sich mit Umweltproblemen, die erhebliche Auswirkungen auf unsere Gesellschaft haben. Überschwemmungen durch starke Regenfälle und Hitzewellen sind Naturgefahren, die Städte weltweit betreffen und Schäden verursachen können – von geringfügigen Sachschäden bis hin zu massiver Zerstörung und sogar dem Verlust von Menschenleben. Durch die Entwicklung von Strategien zur Minderung dieser klimabedingten Risiken leistet meine Arbeit einen Beitrag zur Verbesserung der Lebensqualität in unseren Städten. Zudem trägt meine Forschung zum aktiven Management der urbanen Wasserinfrastruktur bei (einschliesslich Wasserversorgung, Abwasserentsorgung und Regenwassermanagement), um eine stabile Grundversorgung sicherzustellen.
Wo waren Sie tätig, bevor Sie zur ETH Zürich kamen?
Seit 2014 war ich als Forscher und Gruppenleiter an der Eawag tätig, wo ich bereits eng mit dem Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft der ETH Zürich zusammenarbeitete. Zuvor arbeitete ich als Postdoktorand an der portugiesischen Forschungsanstalt für Bauingenieurwesen LNEC in Lissabon. Dort konzentrierte sich meine Arbeit auf das Management urbaner Wasserressourcen sowie auf die Risikomodellierung und -bewältigung von Überschwemmungen durch Starkregen.
Welche Lehrveranstaltungen finden Sie am spannendsten?
Die Lehre macht mir sehr viel Spass. Meine Vorlesungen zur Hochwasserrisikomodellierung und -analyse sind eng mit meiner Forschung verknüpft, sodass ich das Glück habe, meine jüngsten Erkenntnisse direkt an die Studierenden weitergeben zu können. Auch die Veranstaltungen zum Wasserressourcenmanagement gebe ich sehr gerne, da sie sich mit weitgehend unsichtbarer Wasserinfrastruktur befassen, die tief im Boden vergraben ist und daher trotz ihrer wichtigen Rolle für das städtische Leben oft übersehen wird. Zudem betont der Kurs, wie wichtig Engineering Asset Management ist – also der richtige Umgang mit Entwicklungsanlagen. Denn oftmals werden Studierende der Ingenieurwissenschaften mit diesem Thema nicht so recht warm. Darüber hinaus lerne ich aus dem Austausch mit den Kursteilnehmenden und ihren Ansichten, was ich als überaus bereichernd empfinde.
Was machen Sie, wenn Sie ein paar Minuten Zeit haben?
Dann verleite ich Kollegen oder Freunde zu einer Kaffee- oder Teepause oder mache einen kurzen Spaziergang.
Haben Sie eine Lebensphilosophie oder ein Lebensmotto?
«Wenn der Plan nicht funktioniert, dann ändere den Plan, nicht das Ziel.»
Was raten Sie Studierenden, die gerade in die (Umwelt-)Ingenieurwissenschaften einsteigen?
Für mich liefern die Umweltingenieurwissenschaften das ideale Handwerkszeug, um Städte so zu gestalten, dass sie die Folgen von Klimawandel, Urbanisierung und neuen Technologien bewältigen können. Dies wirkt sich sowohl auf unseren heutigen Lebensstil als auch das Stadtleben in der Zukunft aus. Studierenden gebe ich mit auf den Weg: Die Umweltingenieurwissenschaften bieten die einzigartige Gelegenheit, unmittelbar zu Lösungen für mehr Nachhaltigkeit und höhere Lebensqualität beizutragen.
Welches Buch oder welchen Film oder Podcast würden Sie Ihren Studierenden und Ihrem Kollegium zu Ihrem Forschungsgebiet empfehlen?
Da kann ich mich in meinem Forschungsgebiet nur schwer entscheiden. Als Buch würde ich empfehlen externe Seite Water for All: Global Solutions for a Changing Climate. Ein sehr interessanter Podcast ist der externe Seite The Grand Challengers Podcast. Und für ein kurzes, unterhaltsames Video möchte ich externe Seite Infrastructure aus der John Oliver’s Tonight Show empfehlen. Ich hoffe, da ist auch was für Sie dabei!