Extreme Hochwasser Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen Eine Präsentation von Sebastian Schlesinger...

Extreme HochwasserUrsachen, Folgen und Gegenmaßnahmen

Eine Präsentation vonSebastian Schlesinger Michel Keller

Uni KasselSommersemester 2013IngenieurhydrologieProf. Dr. M. Koch

Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen

Gliederung1. Einleitung2. Ursachen

• Niederschlag• Abflussbildung• Abflusskonzentration• Auenvernichtung• Flussbegradigungen• Versiegelung der Landschaft• Veränderung des Wasserkreislaufes

3. Folgen• Opfer• Krankheiten• Finanzielle Schäden

4. Gegenmaßnahmen• Technischer Hochwasserschutz• Natürlicher Rückhalt• Weitergehende Vorsorge

5. Fazit


• Hochwasser ist grundsätzlich ein natürliches Ereignis, dessen Ausmaß

maßgeblich von der Größe der Niederschläge und dem Wasseraufnahmevermögen

des Bodens bestimmt wird.

• Hohe Wasserstände gab es auch schon in

der Vergangenheit. Dies dokumentieren

historische Hochwassermarken an

Flüssen.

Einleitung

• Spitzenwerte in Passau: 1501 lag die Wassermarke bei 13,20 Meter 2013 lag sie bei 12,89 Metern


• Weltweit verursachen Hochwasserereignisse pro Jahr

Personen- und Sachschäden in Milliardenhöhe:

Allein das letzte Hochwasser im Juni 2013 verursachte in Süd- und Ostdeutschland

und den angrenzenden Staaten schätzungsweise einen ökonomischen Schaden

von mehr als 12 Milliarden Euro.

Deutschlandweit fielen allein in vier Tagen (30.05. bis 02.06.2013)

beim Juni-Hochwasser insgesamt 22,75 Billionen Liter Niederschlag,

etwa die Hälfte, die der Bodensee fasst.


Autobahn A3 bei Deggendorf, Juni 2013

Hofwiesenpark in Gera, Juni 2013© Bjoern Rank/DPA© Picture-Alliance

© Wolfgang Rattay/Reuters© Wolfgang Rattay/Reuters


Ursachen• Niederschlag• Abflussbildung• Abflusskonzentration• Auenvernichtung• Flussbegradigungen• Versiegelung der

Landschaft• Veränderung des

Wasserkreislaufes


• Tagelanger, großflächiger Dauerregen oder

kurzzeitiger Starkregen können zu Hochwasser führen.

• Lokale Gewitterregen können zu Sturzfluten in kleinen

Einzugsgebieten führen.

• Auch die Schneeschmelze bedingt das

Hochwasser: Je schneller und je mehr

Schnee taut, desto größer wird die

Belastung für die Flüsse.

Niederschlag - Hochwasser kommt von oben


Abflussbildung – Wenn der Boden das Wasser nicht festhält

• Vegetation, Boden und Gelände sind die natürlichen

Auffangbecken für Niederschlag

• Wo Pflanzen wachsen, kann Wasser verdunsten und im

Boden gespeichert werden

• Versiegelte Flächen halten kein Wasser zurück


• Regnet es lange und ergiebig, nimmt der Boden immer weniger

Wasser auf. Irgendwann ist er "gesättigt" und große

Wassermengen fließen auf direktem Wege in Bäche und Flüsse.

• Fällt in sehr kurzer Zeit sehr viel Regen, dauert das Einsickern in

den Boden zu lange, obwohl noch Speicher vorhanden wäre.


• Innerhalb weniger Stunden kann ein ruhig plätschernder Bach seine

Wasserführung auf das 10 bis 100fache steigern.

• Große Flüsse bewältigen lokale Gewitterregen leicht. Wegen der

längeren Fließwege steigen sie erst bei großflächigen Dauerregen an.

Ihre großen Einzugsgebiete setzen sich aus den Einzugsgebieten

aller Nebenflüsse zusammen.

• In kleinen Einzugsgebieten erreicht das Wasser in kürzester Zeit

Bach oder Fluss.

• Größe, Gefälle und Form des Einzugsgebietes bestimmen also die

Zeit, in der sich das Wasser in einem Bach oder Fluss sammelt.

Abflusskonzentration - Wenn sich das Wasser in Bewegung setzt


• Natürliche Überflutungsflächen sind ein ganz natürlicher und wichtiger

Schutz vor extremen Hochwasser.

• Wasser wird in der Landschaft gespeichert und in trockenen Zeiten

wieder an den Fluss abgegeben.

Auenvernichtung

• Der beste Hochwasserschutz ist daher

Auen nicht zu bebauen - Genau das wurde

jedoch über Jahrzehnte gemacht.

• Rund 80 Prozent der natürlichen

Überflutungsflächen gingen in Deutschland

verloren!


• Durch Deiche und Dämme hat der Mensch viele

Überschwemmungsgebiete vom Fluss getrennt.

• Flüsse wurden durch Begradigungen und Staustufen „schneller“

gemacht.

Flussbegradigungen

• Rhein und Donau sind heute weitgehend zu

beschiffbaren Wasserbahnen betoniert.

• Deshalb rast heute das Wasser in den

meisten bebauten Flüssen mit viel höherer

Geschwindigkeit Richtung Meer.


• Wir versiegeln in atemberaubendem Tempo immer mehr Land.

• Jeden Tag verschwinden in Deutschland 100 Hektar freie Landschaft

unter Asphalt oder Beton – jede Stunde eine Fläche von fünf

Fußballfeldern.

• Folge: Beschleunigung des Abflusswassers

• Wo Regenwasser nicht mehr im Boden versickern kann, fließt es rasch

in die Kanalisation.

Versiegelung der Landschaft

So gelangt der Regen viel schneller in die

Flüsse als im Normalfall über das

Grundwasser.


Veränderung des Wasserkreislaufs


Folgen

• Opfer• Krankheiten• Finanzielle Schäden


• Im Jahr 2002 forderten Hochwasser mehr Todesopfer als jede andere

Naturkatastrophe (42% von insgesamt mehr als 10.500 Opfern).

• Beispiele: 2002 kamen Anfang August bei Überschwemmungen und

Unwettern 193 beim Septemberhochwasser im Rhonetal 23 Menschen zu

Tode.

• Das mag bereits viel sein, jedoch kamen 2002 auf dem indischen

Subkontinent etwa 1200 Menschen (Schätzwert) bei Überschwemmungen,

Schlammlawinen und Unwettern ums Leben.

Opfer


• "Weihnachtshochwasser" in Köln 1993: 4500 Haushalte

direkt überflutet plus weitere 9000 wurden durch den

Grundwasserdruck beschädigt

• Überschwemmungen (inkl. maritime Überschwemmungen)

brachten es 2001 weltweit auf eine Zahl von 4400

Todesopfern

• 2013 kam es in Indien zu einer Hochwasserkatastrophe bei

der es über 7000 Todesopfern gab.


• ausgelöste Folgeprobleme (vor allem Seuchen, Hungerkatastrophen

und Trinkwassermangel)vor allem auf dem indischen Subkontinent

• Es besteht grundsätzlich auch in Deutschland eine Infektionsgefahr,

wenn durch Hochwasser Klärbecken oder Abwasser führende

Behälter und Leitungen überschwemmt werden

• Wichtig neben der bakteriologischen Erkrankungen ist auch der

Schutz vor Chemikalien, die aus Privathaushalten oder

Industrieanlagen ins Flusswasser gelangen

Krankheiten


• In der Berechnung der Schäden durch die Flutkatastrophe 2002 gehen die

Schätzungen seriöser Quellen von 13 Milliarden Euro aus

• Keine Deckung der Versicherung: Die meisten Menschen waren auf

Spenden und Gelder von der Regierung angewiesen

• Die Sanierung von Straßen und öffentlichen Gebäuden verschlang eine

Menge Steuergelder

• Überschwemmungen (also auch maritime Überschwemmungen) brachten

es zum Beispiel 2001 weltweit auf ca. 28 Milliarden Euro

Finanzielle Schäden


Gegenmaßnahmen• Definition von Hochwasserschutz• Technischer Hochwasserschutz• Der Hydrobaffle – der mobile Damm• Natürlicher Rückhalt• Weitergehende Vorsorge


• Unter Hochwasserschutz versteht man die Summe aller Maßnahmen

zum Schutz der Bevölkerung als auch von Sachgütern vor

Hochwasser.

• Es kann sich hierbei um technische Maßnahmen, natürlichen Rückhalt

der Wassermengen und Maßnahmen der weitergehenden Vorsorge

handeln (Drei-Säulen-Strategie) :

Definition von Hochwasserschutz

Technischer Hochwasserschutz Natürlicher Rückhalt Weitergehende Vorsorge


• Schwerpunkt liegt auf den Bereichen Rückhaltung und

Objektschutz

Rückhaltung:

• Hochwasserrückhaltebecken sowie Überschwemmungsgebiete

(Polder)

Technischer Hochwasserschutz


• Retentionsgebiet (Überschwemmungsgebiet)

• kann bei Flusshochwassern geflutet werden

• Ist durch Deiche vom Flussbett als auch von benachbarten Flächen getrennt.

Hochwasserpolder

• Deich hält das entzogene Wasser

länger zurück im Gegensatz zu einer

natürlich überfluteten Flussaue.

• Deich verhindert Überflutung des

Polders schon bei geringen Hochwassern


Technischer Hochwasserschutz

Maßnahmen zum Objektschutz:

•Hochwasserdämme (Deiche) und

Schutzmauern als stationäre bauliche Anlagen

•mobile Elemente, die im Falle einer

Hochwasserwarnung installiert oder in Form

von Schleusen wirksam werden


• Hydrobaffle ist eine schnelle und mobile

Dammlösung.

• Seit 1996 international eingesetzt und seit

Anfang 2009 auf dem deutschen Markt

erhältlich.

• Die Einsatzbereiche sind vielfältig, ob auf

der Baustelle oder im Hochwasserschutz.

• Sie sind auch als mobiles Reservoir im

Einsatz, um bspw. verunreinigtes Wasser

aufzufangen oder Trinkwasser zu lagern.

Der Hydrobaffle – der mobile Damm


• Das Verlegen ist auf trockenem Boden, genauso innerhalb von fließenden oder stillen Gewässern möglich.

• Höhe: 0,23 m - 2,44 m - max. Wasserhöhe beträgt 1,83 mLänge: 3,0 m - 32,0 m

• Mehrere Hydrobaffle lassen sich durch einfaches überlappen miteinander

verbinden.• Der Hydrobaffle kann mit Wasser aus jeder verfügbaren Quelle gefüllt werden,

auch Flutwasser!


• Besteht aus einer PVC-Beschichteten Polyestermembrane.

• Das Baffle (Spannungsglied) hilft dem Hydrobaffle stabil zu bleiben, in dem es, wenn

erhöhter hydrostatischer Druck darauf wirkt, diesen nutzt um sich durch sein

Eigengewicht mit dem Boden zu verankern.

• Bsp.: Ein 30 m langes Element mit 0,91m Schutzhöhe kann in weniger als 60 min. den

Fluten entgegenwirken.


Weiteres mobiles System - Quickdamm

• Besteht aus zwei bis drei Meter langen Stahlrohrgestellen

• Um diese werden wasserundurchlässige Planen gespannt

• Schneller Aufbau der Gestelle (Tapeziertisch-Technik)

• Hohlraum der Konstruktion wird anschließend mit Wasser oder Sand gefüllt.

• Info: Ein Zwei-Meter-Element kostet 295 Euro und hat das Volumen von 400

Sandsäcken!


•Förderung von extensiveren landwirtschaftlichen Nutzungskonzepten

•Maßnahmen zur Entsiegelung von Flächen

•Dezentrale Regenwasserbewirtschaftung in Siedlungsgebieten

• Förderung der natürlichen Gewässerentwicklung

z. B. Flussrenaturierung, Deichrückverlegung und Auenvernetzung

Natürlicher Rückhalt


• Maßnahmen die der allgemeinen Vorsorge und als

organisatorisch-technische Maßnahmen im

Hochwasserfall dienen:

• Einrichtung von Hochwasserwarnzentralen

• offizielle Ausweisung von Überschwemmungsgebieten

• Aufstellung von Notfall- und Katastrophenplänen

• Auch Wasserkraftwerke können so angelegt werden,

dass sie durch ihr Rückstauvermögen einen

Hochwasserschutz bieten

Weitergehende Vorsorge


Fazit

Durch globale Erwärmung:

•Abnahme von leichten und moderaten Regenfällen •Abnahme in der Häufigkeit von Niederschlagsereignissen •Aber: häufigere und intensivere Starkregen!

Der 3-Säulen-Stategie muss in Zukunft immer mehr Beachtung geschenkt

werden!


Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit!


Quellenverzeichnis

1. Alvinge, Simon: http://de.123rf.com/photo_11282885_pflanzen-entstehen-sie-durch-eine-harte-

asphalt-veranschaulicht-die-kraft-der-natur-und-fantastische.html (abgerufen am 12.08.2013).

2. Blick: http://www.blick.ch/news/schweiz/ostschweiz/rekord-regen-so-nass-war-der-oktober-noch-

nie-id2062940.html (abgerufen am 12.08.2013).

3. Bbk.bund: http://www.bbk.bund.de/SharedDocs/Bilder/BBK/DE/SampleBilder/Hochwasser-

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4. Daller, Stefan: http://regiowiki.pnp.de/index.php/Datei:Wasserstand_Rathausturm.jpg (abgerufen

am 12.08.2013).

5. Dpa: http://www.welt.de/vermischtes/article116773925/Grimma-in-Sachsen-Die-Hochwasser-

2002-und-2013.html (abgerufen am 12.08.2013).

6. Hochwasserschutz-agentur: http://www.hochwasserschutz-agentur.de/Einsatzbeispiele.html

(abgerufen am 10.08.2013).

7. Tagesschau: Flut könnte teuerste Katastrophe sein von

http://www.tagesschau.de/inland/hochwasser1176.html (abgerufen am 08.08.2013).

8. Umweltbundesamt: HOCHWASSER VERSTEHEN, ERKENNEN, HANDELN von

http://www.umweltdaten.de/publikationen/fpdf-l/4290.pdf (abgerufen am 08.08.2013).


9. Stern: Wie die Flut das Land verändert von http://www.stern.de/panorama/vorher-nachher-vergleich-wie-

die-flut-das-land-veraendert-2019825.html (abgerufen am 08.08.2013).

10. Taz: Hochwasser in Indien von http://www.taz.de/!119931/ (abgerufen am 12.08.2013).

11. Welt: Deich gebrochen – Fischbeck überflutet von

http://www.welt.de/vermischtes/article117008527/Deich-gebrochen-Fischbeck-ueberflutet.html (abgerufen

am 08.08.2013).

12. wiki.bildungsserver: Starkniederschläge und Hochwasser von

http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/upload/Wasserkreislauf.gif (abgerufen am 08.08.2013).

13. wiki.bildungsserver: Starkniederschläge und Hochwasser von

http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Starkniederschl%C3%A4ge_und_Hochwasser

(abgerufen am 08.08.2013).

14. WWF: Was Überschwemmungen verschlimmert von

http://www.wwf.de/themen-projekte/fluesse-seen/hochwasser/hochwasser/ (abgerufen am 11.08.2013).

15. umwelt.niedersachsen: http://www.umwelt.niedersachsen.de/portal/live.php?navigation_id=26287&artic

le_id=89491&_psmand=10 (abgerufen am 12.08.2013).

17. Wikipedia: Polder von http://de.wikipedia.org/wiki/Polder (abgerufen am 12.08.2013).

18. 52gradnord: http://www.52gradnord.de/auebad_e4.JPG (abgerufen am 12.08.2013).

19. Sander, Michael : http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Roter_Main_Bayreuth.JPG (abgerufen am

12.08.2013).

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