Die Studie von urbane Regenwassersysteme ist von großer Bedeutung angesichts der Herausforderungen, denen sie aufgrund des Klimawandels, der Urbanisierung und alternden Komponenten gegenüberstehen. Darüber hinaus kann die Umsetzung und Modellierung des Designs und der Instandhaltung von städtischen Regenwassernetzen berechnungsintensiv und komplex sein, insbesondere bei einem großen oder vielen miteinander verbundenen Systemen. Um diese Problematik anzugehen, anzugehen, hat diese Dissertation das Ziel, das Potenzial graphen-theoretischer Konzepte zu nutzen, um den hydrodynamischen Prozess zu beschleunigen und gleichzeitig tiefere Einblicke in die topologischen und/oder funktionellen Eigenschaften der Regenwassersysteme zu gewähren. Das übergeordnete Ziel ist es, innovative Methoden auf Basis der Graphentheorie (d.h. komplexer Netzwerkanalyse) bereitzustellen, um die Regenwassersysteme während des Designs und der Rehabilitation robuster zu gestalten. Die Designmethodik der Regenwassernetze begann mit der hydraulischen Gestaltung, bei der eine automatische hydrodynamische Designoptimierungstechnik formuliert wurde. Dieser Ansatz modifiziert Rohrdurchmesser, Gefälle und Einlassknoteneigenschaften von unten nach oben unter Beachtung lokaler Vorschriften. Die Ergebnisse zeigen, dass die Gestaltung von Regenwassernetzen mit kleineren Rückgabeperioden von bis zu 20 Jahren unter Berücksichtigung von Teilflussbedingungen für den ausgewählten Fallstudien effektiver sein kann. Darüber hinaus befasst sich diese Dissertation mit dem optimalen Layoutdesign von Regenwassernetzen, bei dem ein auf Graphentheorie basierendes Rahmenwerk entwickelt wurde, um zentralisierte und dezentralisierte Regenwasserkanäle effizient und schnell für flache und steile Gelände zu generieren. Die Resilienzbewertung der entwickelten Lösungen legt nahe, dass dezentralisierte Netze, die mehrere Hauptsammler für die Verteilung von Regenwasser aufweisen, wirksamer sind, um Überflutungsmengen und -dauer zu, The study of urban stormwater systems is vital in light of the challenges they face due to climate change, urbanization and aging components. Further, the implementation and modelling of the design and maintenance of urban stormwater networks can be computationally demanding and complex, particularly when the system being modelled is large or has many interconnected components. To address these problematic issues, this dissertation endeavours to harness the potentials of graph-theory-based concepts to accelerate the hydrodynamic process while providing more insights into the topological and/or functional characteristics of the stormwater systems. Thus, the overarching goal is to furnish novel methods based on graph theory (i.e., complex network analysis) for making stormwater systems more resilient during both the design and rehabilitation phases. The design methodology of stormwater networks began with hydraulic design, where an automatic hydrodynamic design optimization technique is formulated. This approach modifies pipe diameters, slopes, and inlet node characteristics from downstream to upstream while adhering to local regulations. The findings indicate that designing stormwater networks with smaller return periods of up to 20 years may be more effective when done with partial flow conditions for the chosen case study. Additionally, this dissertation addresses the optimal layout design of stormwater networks, where a graph-theory-based framework was developed to efficiently and quickly generate near-optimal (i.e., low design cost) centralized and decentralized storm sewer infrastructures for flat and steep terrains. The resilience assessment of the designed solutions implies that decentralized networks, which have multiple main collectors for flow distribution, are more effective in reducing flood volume and duration (i.e., enhancing resilience), particularly during extreme storm events. Another crucial objective of this dissertation is the evaluation of redund, Sina Hesarkazzazi, MSc, Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers, Kurzfassung in deutscher Sprache, Kumulative Dissertation aus vier Artikeln, Dissertation University of Innsbruck 2023