05.06.2026

Wasser durch die Wüste tragen

Von Doris Keßler

Starkregen führt in Wüstenregionen immer wieder zu Überschwemmungen. Wie könnten Schutzkonzepte aussehen? Anna Nilges aus der Fakultät Bauingenieurwesen erforschte die Ursache der Überschwemmungen in der archäologischen Stätte Qurh in Al-Ula. Die Masterarbeit, die daraus entstanden ist, ebnete ihr den Weg in eine wissenschaftliche Karriere an der Ohm.

Am Anfang stand die Frage eines Professors in der Vorlesung: „Wer sucht noch ein Thema für eine Abschlussarbeit?“ 
– am Ende zwei Aufenthalte einer Studentin in der saudi-arabischen Wüste. Nilges hat das Gebiet um die archäologische Stätte Qurh in al-Ula untersucht, nachdem diese 2019 durch einen Starkregen teilweise zerstört wurde. Oberflächenwasser hatte die Stadtmauer durchbrochen und Sediment in einen Grabungsschnitt gespült. Die Schäden an der Lehmarchitektur waren überraschend groß und konnten nicht mit der Niederschlagsmenge allein erklärt werden. Woran also lag es?

Hochwasserschutzkonzept für eine archäologische Stätte

„Meine Aufgabe war, ein Hochwasserschutzkonzept für die archäologische Stätte zu erstellen,“ erklärt Nilges. „Aber davor musste ich die Ursachen für das Ausmaß der Überschwemmung 2019 klären.“ Im Frühjahr und Herbst 2023 war sie als Studentin vor Ort, einmal mit ihrem Hydrologieprofessor Dr.-Ing. Patrick Keilholz. Dort traf sie auf ein interdisziplinäres Team des Deutschen Archäologischen Instituts, das die Organisation des urbanen Raums in früheren Besiedlungsphasen erforscht.

„Der Austausch mit Archäologinnen und Archäologen, Botanikerinnen und Botaniker sowie Anthropologinnen und Anthropologen war für mich sehr wichtig“, erzählt die damalige Bauingenieurstudentin. „So habe ich andere Perspektiven
kennengelernt.“

Feldforschung mit einfachsten Mitteln

Nilges betrieb zunächst Feldforschung: die Vermessung des Geländes – mit Unterstützung der Kolleginnen und Kollegen – und Versickerungsversuche. Mit einfachsten Mitteln baute sie ein Doppelringinfiltrometer, um die Wasserdurchlässigkeit des Bodens an unterschiedlichen Stellen zu bestimmen. Es besteht aus zwei Ringen mit unterschiedlichen Durchmessern, die etwa 10 Zentimeter tief in den Boden eingeschlagen und mit Wasser gefüllt werden. Über die zeitlich veränderte Wasserstandshöhe im inneren Ring kann Nilges diesogenannte Infiltrationsrate ermitteln.

Für geeignete Messpunkte musste sie das Gelände nach unterschiedlichen Bodentypen, zum Beispiel Erosionsrinnen, absuchen. „Das war der anstrengendste Teil“, verrät sie. „Wir mussten immer wieder große Wassermengen durch die Wüste tragen, teilweise an weit entfernte Orte.“

Menschengemachte Veränderungen im Fokus

Schon relativ früh hatten Nilges und Keilholz die Vermutung, dass weniger die Niederschlagsmenge als menschengemachte
Veränderungen wie Infrastrukturbauten zu der Überschwemmung beigetragen haben. Mit Hilfe eines Wasserhaushaltsmodells (MIKE SHE) und eines digitalen Geländemodells konnten sie diese Vermutung untermauern.

In der Simulation zeigte sich, dass das Wassereinzugsgebiet von Qurh in al-Ula sich in jüngster Zeit fast verfünffacht hat. Das liegt, stellten sie fest, an einer neu gebauten Straße oberhalb des Geländes. Diese wurde zwar mit Durchlässen versehen, damit Regen abfließen kann, aber Nilges konnte in der Simulation zeigen, dass sie falsch platziert sind und ihre Aufgabe des- halb nur unzureichend erfüllen.

Zu sehen ist das auch im Gelände an Erosionsbecken oberhalb und tiefen Erosionsrinnen unterhalb der Durchlässe. Eine Anordnung des kritischen Durchlasses weiter südlich würde das Problem lösen.

Kleinigkeiten entscheiden über Erfolg oder Misserfolg

Welche Schlussfolgerungen ziehen Nilges und ihr Betreuer Keilholz aus dem Forschungsvorhaben? „Die Menschen hatten früher ein anderes, umfassenderes Naturverständnis. Wir verlassen uns zu sehr auf Pläne“, beschreibt Keilholz. „Deshalb sind wir vor Ort zuerst durch die Natur gegangen und gefahren.“ Nilges ergänzt: „Für den Hochwasserschutz ist wichtig, immer das Gesamt-Einzugsgebiet im Blick zu behalten. Damals hat man eine Straße gebaut, ohne die Landschaftssituation zu beachten. An der Situation in Al-Ula sieht man deutlich, dass Kleinigkeiten über den Erfolg oder Misserfolg einer Maßnahme entscheiden können.“

Nilges und Keilholz haben mit ihren Untersuchungen einen wichtigen Fachbeitrag zur bisher nur wenig erkundeten Hydrologie der Oase Al-Ula geliefert. Ihre Forschungsergebnisse präsentierten sie vor der Royal Commission for AlUla, einer saudischen Regierungsbehörde, die die historisch und kulturell bedeutende Region Al-Ula im Nordwesten Saudi-Arabiens schützen, entwickeln und revitalisieren soll, auch für einen nachhaltigen Tourismus.

Hydrologie an der Ohm

Dieses Forschungsvorhaben wäre nicht möglich gewesen ohne einen starken Hydrologie-Schwerpunkt in der Fakultät Bauingenieurwesen und dem Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft und gut vernetzte Professoren. Keilholz gehört zum Vorstand der Deutschen Wasserhistorischen Gesellschaft und ist eng mit dem Deutschen Archäologischen Institut (DAI) verbunden. Mit seiner fachlichen Expertise begleitet er immer wieder DAI-Forschungsprojekte und kann seinen Studierenden deshalb interessante Perspektiven bieten.

„Durch den Klimawandel nimmt die Bedeutung der Hydrologieforschung deutlich zu“, erklärt er. „Es ist wichtig, dass wir dort innovativ aufgestellt sind.“ Keilholz` Hauptthema in der Forschung ist die ressourcenschonende Bewirtschaftung und die nachhaltige Nutzung von Wasser. Er hat sich vorgenommen, die Studierenden im Bachelorstudiengang Bauingenieurwesen für hydrologische Fragestellungen zu sensibilisieren: „Meine Aufgabe ist, Begeisterung für die Forschung zu entfachen“.

Studierende wirken mit

Aktuell laufen wasserhistorische Projekte mit studentischer Mitwirkung in Syrien, Jordanien, der Türkei und natürlich auch in Nordbayern.

Nilges bleibt der Hydrologie und der Ohm treu. Aktuell besetzt sie eine wissenschaftliche Qualifikationsstelle in der Fakultät Bauingenieurwesen und hat ihre Promotion in Kooperation mit der Technischen Universität München begonnen. Darin geht es um Einflüsse des anthropogenen, also menschengemachten, Wassertransports auf den natürlichen Wasserhaushalt in Franken.