kommunale Konzepte gegen urbane Sturzfluten
Kommunale Konzepte gegen Starkregen und urbane Sturzfluten
09.06.2017
Hydrothemen Nr. 32 2017
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12.06.2017

Umsetzung EG-HWRM-RL in Baden-Württemberg

Seit 2005 unterstützt Hydrotec die Wasserwirtschaftsbehörden in Baden-Württemberg bei Projekten zur Verbesserung des Hochwasserschutzes. Erste Vorhaben bearbeiteten wir im Rahmen des SAFER-Programms der EU, danach bildete die EG-Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie (EG-HWRM-RL) die Basis.

Beginnend mit einem Pilotprojekt an der Fils (Neckareinzugsgebiet) konnte Hydrotec in vielen öffentlichen Ausschreibungen überzeugen und gewann die Aufträge für weitere große Teilbearbeitungsgebiete an den Flüssen Acher/Rench, Aich, Dreisam/Elz, Hochrhein (Zuflüsse), Kinzig, Kocher/Lein und Rems-Seitengewässer.

Für über 11.300 km Gewässer wurden in Baden-Württemberg Hochwassergefahrenkarten, -risikokarten und -risikobewertungskarten erstellt. Sie ermöglichen für jeden Standort, die Risiken durch Hochwasser zu bewerten und auf dieser Grundlage konkrete Maßnahmen zu ergreifen.“ So lässt sich die Internetseite des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg zitieren (www.hochwasser.baden-wuerttemberg.de).

Das Land Baden-Württemberg stellt seinen Bürgern die Informationen gut aufbereitet per Internet und in Broschüren zur Verfügung. Regelmäßige Veranstaltungen wie z. B. der im März 2017 vom Umweltministerium veranstaltete zweite Hochwassertag stellen die Kommunikation zwischen Behörden, Kommunen, Bürgern und Büros sicher und bieten Gelegenheit zur Diskussion fachlicher und organisatorischer Fragen. Aktuelle Schwerpunkte liegen auf den Themen Umsetzung lokaler Maßnahmen und Starkregenvorsorge.

Umsetzung EG-HWRMRL in Baden-Württemberg

Beispiel für nach EG-HWRM-RL berechnete Überflutungsflächen, Quelle: http://udo.lubw.baden-wuerttemberg.de/

Plausibilisierung der Hochwassergefahrenkarten

Die erste Berechnung der Überflutungsflächen basierte auf landesweit erhobenen Befliegungsdaten aus den Jahren 2000-2004, die über den Bearbeitungszeitraum bis zur Veröffentlichung der Hochwassergefahrenkarten lokal an Aktualität verloren. Als letzte Bearbeitungsstufe bei der Erstellung der Hochwassergefahrenkarten erfolgte daher die „Plausibilisierung“. Sie hatte zum Ziel, hydraulisch relevante Änderungen am Gewässer und Aktualisierungen der Siedlungsflächen, die während der Projektlaufzeit erfolgt waren, in die Hochwassergefahrenkarten zu übernehmen.

Dazu stellte das Land einen Meldeviewer zur Verfügung, über den die Kommunen, die Landratsämter und die zuständigen Regierungspräsidien entsprechende Aktualisierungen melden konnten.

Hydrotec erhielt im Rahmen der Plausibilisierung mehrere hundert solcher Meldungen, integrierte die Änderungen in die ursprünglichen 2D-Modelle und führte
eine Neuberechnung der Überflutungsflächen durch.

Die Ablage, Datenbeschaffung, Bearbeitung und Dokumentation der vielen Meldungen erforderten große Sorgfalt. Hydrotec bearbeitete diese Aufgabe
erfolgreich mit der Entwicklung einer strukturierten, standardisierten Vorgehensweise.

Dämme ertüchtigen

Umsetzung EG-HWRM-RL in BadenwürttembergDämme leisten einen wichtigen Beitrag, um Hochwasserrisiken zu vermindern. In Baden-Württemberg schützen rund 1.000 Kilometer landeseigene Schutzdämme
Millionen Menschen und deren Eigentum vor Hochwasser. Sie werden laufend überprüft und bei Bedarf erhöht bzw. verstärkt.

Im Rahmen der Plausibilisierung war u. a. die Ertüchtigung von Dammabschnitten Gegenstand von Meldungen. Die aktualisierten Daten zu Dämmen wurden
entsprechend von uns in das jeweilige 2D-Modell integriert. Die sich anschließende Modellierung zeigte häufig, dass durch diese Maßnahmen die Überströmung der
Dämme bei HQ100 verhindert wird, bzw. ein bestehendes Freiborddefizit behoben wurde. Im Vergleich zu den Überflutungsflächen vor Berücksichtigung der Dammertüchtigungen sind die aktuellen Flächen hinter den Dämmen deutlich verkleinert, bzw. es sind geschützte Gebiete entstanden.

2D-Softwareprodukte wachsen mit ihren Aufgaben

Im Lauf der Bearbeitungszeit entwickelte Hydrotec die Softwareprodukte zur 2D-Modellierung kontinuierlich weiter, um den hohen Anforderungen in puncto Datenaufbereitung, Abgabestandard und Termineinhaltung gerecht zu werden.

  • HYDRO_AS-2D erhielt einen optimierten Rechenkern, der zu deutlich kürzeren Rechenzeiten führt.
  • Für die Daten- und Qualitätskontrollen wurden neue Methoden entwickelt und Verfahren festgelegt.
  • LASER_AS-2D entwickelten wir in Abstimmung mit dem Land Baden-Württemberg weiter. Die Version 2.0 ist in der Lage, Laserscandaten mit einer hohen Dichte von z. B. 8 Punkten/m² performant auszudünnen.

HYDRO_AS-2D – das Werkzeug für Starkregenmodellierungen für Baden-Württemberg

Hydrotec passt HYDRO_AS-2D an die Anforderungen aus Baden-Württemberg an, sodass es unkompliziert konform zu den Anforderungen des Leitfadens des Landes einsetzbar ist.
HYDRO_AS-2D bietet den Vorteil, dass es die numerischen Gleichungen des Fließvorgangs vollständig löst. Gerade bei hochdynamischen, schnellen Fließvorgängen gewährleistet dieser Ansatz, dass die Überflutungstiefen korrekt berechnet werden.

Starkregenvorsorge – hohe Priorität in Baden-Württemberg

Leitfaden kommunales Starkregenrisikomanagement Baden-Württemberg

HYDRO_AS-2D ist konform zu den Anforderungen des Leitfadens des Landes „Kommunales Starkregenrisikomanagement in Baden-Württemberg“ einsetzbar.

Viele Gemeinden in Baden-Württemberg waren in den vergangenen Jahren von Starkregen und Sturzfluten betroffen. Die Landesregierung hat den Handlungsbedarf erkannt und setzt hier einen deutlichen Schwerpunkt. Der von ihr herausgegebene Leitfaden „Kommunales Starkregenrisikomanagement in Baden-Württemberg“ stellt den Kommunen ein einheitliches Verfahren zur Verfügung, um Gefahren und Risiken zu analysieren und kommunale Handlungskonzepte zu entwickeln.

Ein wichtiges Werkzeug ist die kommunale Starkregengefahrenkarte. Sie basiert auf 2D-Modellierungen und kann für drei Oberflächenabflussszenarien die Überflutungsausdehnungen, -tiefen und die Fließgeschwindigkeiten darstellen.

Ausgehend von diesen Informationen sind die Kommunen in der Lage, eine Risikoanalyse durchzuführen. Das auf dieser Analyse basierende kommunale Handlungskonzept bindet alle Akteure und Betroffenen ein. Die darin festgelegten Maßnahmen sollen wesentlich dazu beitragen, zukünftig Schäden durch Starkregen zu verringern.

Städte und Gemeinden erhalten für die Starkregenvorsorge vom Land eine 70%ige Förderung auf die zu vergebenden Leistungen, wenn die Vorgaben des Leitfadens berücksichtigt werden.

2D-Modellierungen für lokale Projekte

Neue Bauprojekte oder Maßnahmen auf kommunaler Ebene machen häufig ergänzende oder aktualisierende 2D-Modellrechnungen von Fließgewässern erforderlich. Hydrotec verfügt aus der Bearbeitung der Teilbearbeitungsgebiete der HWGK über gute Kenntnisse der Region und kann vorhandene Modelldaten effizient für solche Aufgabenstellungen nutzen.

Ein Beispiel ist die Aktualisierung der Hochwassergefahrenkarte in Wutöschingen an der Wutach. In einem Bereich des Gewerbegebiets war das Gelände im Zuge von Tiefbaumaßnahmen und durch den Bau eines Radwegs so verändert worden, dass die berechneten Überflutungsflächen nicht mehr dem aktuellen Geländeverlauf entsprachen.

Im Auftrag der Gemeinde untersuchte Hydrotec die Auswirkungen der Baumaßnahmen auf die Überflutungsflächen der Wutach bei einem HQ100. Mit zusätzlichen Variantenrechnungen wurde geprüft, ob bestimmte Maßnahmen zu einer Verkleinerung der Überflutungsflächen führen können. In Variante 1 war das der Verschluss einer Entwässerungsmulde, in Variante 2 die Erhöhung des Damms im Erweiterungsbereich des Gewerbegebiets entlang der Wutach.

Die 2D-Modellierung ermöglicht genaue Aussagen über die Wirkung von Maßnahmenplanungen auf die Überflutungsfläche sowie über evtl. verloren gehende oder gewonnene Retentionsvolumina in den durchgeführten Varinatenrechnungen.

Ziel ist es, die Hochwassergefahrenkarten im Rahmen von anlassbezogener oder gebietsweiser Fortschreibung an die neuen lokalen Gegebenheiten anzupassen.

Dipl.-Geogr. Lisa Friedeheim, Dr.-Ing. Hartmut Sacher

Veröffentlicht am 09.06.2017