Dr.-Ing. Olaf Müller, Prof. Dr. Gabriele Gönnert, 16.12.2015

Überprüfung des vorläufig gesicherten

Überschwemmungsgebietes der Berner Au

Untersuchungsumfang

Übersichtskarte und Lageplan Berner Au

Die Überprüfung des vorläufig

gesicherten ÜSG umfasst die

hydraulische Berechnung der

ÜSG-Flächen mit einer

genaueren Methode

Daten zur Ermittlung von ÜSG

• Meteorologische Daten (z.B. Niederschlag,

Sonnenscheindauer) - Deutscher Wetterdienst

• Topografische Daten (z.B. Höhendaten, Luftbilder) -

Landesbetrieb Geoinformation und Vermessung (LGV)

• Landnutzung/Versiegelung - LGV, LSBG mit Dritten

• Sielnetzdaten - Hamburg Wasser

• Geologie/Bodenarten - BUE

• Gewässervermessung - LSBG mit Dritten

• Pegelaufzeichnungen - Behörde Umwelt und Energie (BUE)

• Bauwerksdaten - Bezirksamt Wandsbek (BA Wandsbek)

• Digitales Geländemodell DGM 1 - LGV

• Landnutzungsdaten - LGV

• Gebäudekataster - LGV

• Digitale Karte 1 : 5000 - LGV

• Gewässervermessung - LSBG mit Dritten

• Rauheiten - LSBG mit Dritten

• Pegelaufzeichnungen - BUE

• Bauwerksdaten - BA Wandsbek

Hydrologie

Niederschlag-

Abfluss-

Modell

Hydraulik

Hydrodynamisches-

numerisches

Modell

ÜSG

Darstellung in

Kartenform

• Gebäudekataster - LGV

• Digitale Stadtgrundkarte 1 : 1000 - LGV

Naturwissenschaftliche Verfahren

• Hydrodynamisch-numerische Modelle ermitteln Fließverhältnisse in

Gewässern

• Zur Ermittlung von Fließverhältnissen werden ein-, zwei- und

dreidimensionale Modelle (1D-, 2D-, 3D-Modelle) unterschieden.

• Auswahl ist von der Fragestellung abhängig. ÜSG wirken in der

horizontalen Strömungsebene

• Bei ÜSG werden hinreichend genau 1D-Modelle eingesetzt.

Das vorläufig gesicherte ÜSG Berner Au wurde mit einem stationären

1D-Modell berechnet, d.h. Abfluss = abschnittsweise konstant

• Die Überprüfung erfolgt mit einem instationären 2D-Modell, um den

besonderen Hinweisen (z. B. lokale Geländeveränderungen) der

Stellungnahmen Rechnung zu tragen

• 3D-Modelle werden z.B. beim Sedimenttransport eingesetzt

Vorläufig gesichertes ÜSG

2D-Modellierung

• Gitternetz aus Laserscanbefliegung DGM 1 und örtlicher Vermessung

gemäß Stellungnahmen

• Genauere Berücksichtigung der Gewässergeometrie mit Bauwerken

und der Topographie der Vorländer bzw. Stadtfläche

• Berechnung der Strömungskomponenten in zwei Raumrichtungen,

d. h. Strömungsrichtung muss nicht bekannt sein

• Je Netzknoten Berechnung der Strömungskomponenten

(Geschwindigkeit und Wasserstand)

• Instationäre Modellierung, d.h. Abfluss ≠ konstant

• Software ist im Internet verfügbar: Delft3D Flexible Mesh Suite

(Forschungsinstitut Deltares, Niederlande)

• Rechenzeit bis zu 25 h - Realzeit 15,5 h (HQ100)

Computer mit 32 Rechenkernen

Gitternetz

• Viereckselemente (10 - 70 cm quer, 25 - 330 cm längs) im Gewässer

Dreieckselemente im Vorland (Kantenlänge 0,20 – 7,00 m)

• 390.746 Netzelemente mit 227.735 Gitternetzpunkte (Knoten)

• Gebäude werden „ausgestanzt“, d. h. Umströmung wird naturähnlich

berücksichtigt

Topographie und Stellungnahmen

Ergänzende Vermessungen

aufgrund der Stellungnahmen

Verschiedene Ortstermine

Ortstermin und Bürgergespräch am 6.7.2015

Anlagen im Gewässer

Insgesamt wurden 57 teilweise ungenehmigte Anlagen (z.B. Brücken,

Durchlässe und HRB) im Modell berücksichtigt.

Absperrbauwerk des HRB Kupferteich Private Überbauung und Einbauten

Ablauf der HW-Welle – Bereich Krögerkoppel

Alter Berner Weg/Krögerkoppel

Ergebnisvergleich 2D über 1D

Verkleinerung von Flächen

Ergebnisvergleich 2D über 1D

Verkleinerung von Flächen

Ablauf der HW-Welle – Bereich Sportplatz

St. Jürgenstraße/Sportplatz

Ergebnisvergleich 1D über 2D

Vergrößerung von Flächen

Ergebnisvergleich 2D über 1D

Verkleinerung von Flächen

Aufnahme von Gebäude

64 Gebäude entfallen aus dem ÜSG,

123 Gebäude inkl. 8 zusätzlicher Gebäude sind in das ÜSG aufzunehmen

Vergleich der Berechnungsergebnisse

Naturwissenschaftliche

Verfahren

Fläche

[ha]

Anzahl betroffener Gebäude/

Wohngebäude HQ100

[Stück]

1D-Modell 42,73 187/115

2D-Modell 32,24 123/77

Bereich Krögerkoppel = 41,9 % geringere Fläche

Bereich Sportplatz (Kleine Wiese) = 13,3 % größere Fläche

Die überschwemmte Fläche wird insgesamt 10,49 ha (= 24,5 %)

geringer

• Verkleinerung von Flächen im Bereich Krögerkoppel und St. Jürgenstraße

• Vergrößerung von Flächen im Bereich des Sportplatzes (Kleine Wiese)

und Berner Allee

• Differenzen erklären sich aus der Instationarität (Volumenfülle des

Abflusses) und die genauere Strömungsmodellierung von Bauwerken

sowie durch die Berechnung des Fliessweges im Gelände

• Die Angaben von Bewohnern über die Strömungsverläufe bestätigen sich

im 2D-Modell

Zusammenfassung

Danke für Ihre Aufmerksamkeit