Hochwasservorhersage auf Basis von Delft-FEWS
04.10.2010
Hochwasserschutzkonzept Starzel
06.10.2010

Hydrotec erarbeitet Konzept zum Schutz vor Starkregen und urbanen Sturzfluten

Schäden in Dillenburg nach urbaner Sturzflut

Urbane Sturzfluten richten oft große Schäden an – aufgerissene Straßen und weggespülte Brücken in Dillenburg.

Im nördlichen Lahn-Dill-Kreis kam es am Abend des 17. September 2006 zu starken Gewittern mit Starkregen und urbanen Sturzfluten. Besonders betroffen waren die Dillenburger Stadtteile Eibach, Oberscheld und Niederscheld im Einzugsgebiet der Schelde sowie der Haigerer Stadtteil Sechshelden. In allen Anliegerkommunen richtete das Hochwasser große Schäden an Infrastruktur, Industrieanlagen, Umwelt und Gebäuden an, die sich allein hier auf 3,4 Mio Euro summierten. Es handelte sich nach Aussage des Regierungspräsidiums Gießen um ein Extremhochwasser mit mehr als 1000-jährlicher Wiederkehrzeit.

Handlungsbedarf

Im Auftrag der Stadt Dillenburg entwickelte Hydrotec ein Hochwasserschutzkonzept für das Scheldeeinzugsgebiet. Die im ersten Arbeitsschritt durchgeführte Analyse historischer Hochwasserereignisse zeigte, dass die Hochwasser der Schelde stets mit erheblichen Schadensfolgen einhergingen. Gründe dafür sind die stellenweise dichte Bebauung nahe am Gewässer bzw. innerhalb der Überflutungsflächen sowie die zahlreichen Einengungen des Fließquerschnitts durch Brücken, Überbauungen und Verrohrungen. Diese Bedingungen führen dazu, dass das Hochwasserrisiko in einigen Stadtteilen von vornherein als hoch einzuschätzen ist.

Verschiedene Hydraulik-Modelle im Einsatz

Die hydrologische Untersuchung wurde mit dem N-A-Modell NASIM für das gesamte Schelde-Einzugsgebiet durchgeführt. Es erfolgten sowohl Langzeitsimulationen u. a. mit der Nachrechung des Hochwasserereignisses von 2006 als auch Simulationen mit Bemessungsniederschlägen für verschiedene Wiederkehrzeiten. Die Abbildung der hydraulischen Verhältnisse im Einzugsgebiet stellte unsere Modellierer vor besondere Herausforderungen. Der größte Teil der Schelde ließ sich gut mit dem 1-D-Modell Jabron abbilden.

In den verrohrten Abschnitten traten jedoch Druckabflüsse auf, für die wir das hydrodynamisch rechnende Modell MOUSE (DHI-Wasy) einsetzten. Für die kleinen Nebengewässer lagen keine vermessenen Gewässerprofile vor. Um hier trotzdem Aussagen zu den potenziellen Gefahrenbereichen treffen zu können, wurde mit HYDRO_AS-2D ein zweidimensionales hydraulisches Modell unter Nutzung der vorhandenen digitalen Geländedaten erstellt. Mit diesem 2-D-Modell konnte das Ereignis vom 17. September 2006 gut nachvollzogen werden. Die Ergebnisse der Wassertiefen und der Fließgeschwindigkeiten lagen somit flächendeckend vor. Die Modelle bestätigten, dass viele der betrachteten Gewässer über geringe Leistungsfähigkeiten verfügen und bereits bei kleinen Jährlichkeiten über ihre Ufer treten.

3-stufiger Maßnahmenkatalog

Workflow Hochwasserschutzkonzept

Unsere Arbeitsweise zur Erarbeitung eines Hochwasserschutzkonzepts (HWSK) stellt sicher, dass die festgelegten Maßnahmen optimalen Hochwasserschutz bieten und gleichzeitig ökonomisch vertretbar sind.

Die Wirksamkeit möglicher Rückhaltemaßnahmen wurde ebenfalls mit dem Niederschlag-Abfluss-Modell, die Wirkung der Abfluss verbessernden Maßnahmen mit den hydraulischen bzw. hydrodynamischen Modellen untersucht. Der daraus entwickelte Maßnahmenkatalog stuft die Maßnahmen je nach Auswirkung und erforderlichem Aufwand als kurz-, mittel- bzw. langfristig umzusetzen ein.

Kurzfristig
sollte die Leistungsfähigkeit der Gewässer und Verrohrungen erhöht werden. Vor allem Schäden durch Hochwasser kleiner Jährlichkeiten ließen sich damit schnell und relativ kostengünstig vermindern.

Mittelfristig
soll sich die Verwaltung mit gezielten Informationen an die Bürger wenden, um auf vorhandene Gefahrenzonen, Gebiete mit Hang-abfluss und Möglichkeiten der Eigenvorsorge hinzuweisen. Beispiele aus anderen Kommunen zeigen, dass sich durch eine gezielte Schärfung des Gefahrenbewußtseins das Schadenspotenzial deutlich verringern lässt. Auch die Sicherung von vorhandenen, natürlichen Retentionsräumen verhindert eine weitere Zunahme der Gefährdung.

Langfristig
– das machten die Simulationsrechnungen deutlich – ist nur durch den Bau von überörtlichen Retentionsmaßnahmen (HRB) eine wesentliche Minderung der Hochwassergefahren erreichbar.

Kosten-Nutzen-Analyse

GIS-Analyse des Einzugsgebiets

Die GIS-Analyse des Einzugsgebiets ermöglicht die genaue Ermittlung des Schadenspotentials und die wirtschaftliche Bewertung der Schutzmaßnahmen.

Die Schadenserwartung für das Gesamtgebiet liegt bei ca. 230.000 Euro pro Jahr. Mit den vorgeschlagenen Maßnahmen lassen sich die Schäden bei einem HQ100 um etwa ca. 2,7 Mio. Euro oder ca. 80 % reduzieren. Bei den kleineren Jährlichkeiten liegt die Schadensminderung sogar bei 80 bis 96 %.

Die Investitionen in den Hochwasserschutz sind daher als ökonomisch sehr sinnvoll zu bewerten. Gemeindevertreter und Hydrotec stellten das gesamte Hochwasserschutzkonzept im April 2010 den Dillenburger Bürgern vor.

Dipl.-Ing. Fritz Hatzfeld, Dipl.-Ing. Robert Mittelstädt

Veröffentlicht am 05.10.2010