Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen Extreme Hochwasser Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen Uni Kassel Sommersemester 2013 Ingenieurhydrologie Prof. Dr. M. Koch Eine Präsentation von Sebastian Schlesinger Michel Keller

Gliederung Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen Einleitung Ursachen Niederschlag Abflussbildung Abflusskonzentration Auenvernichtung Flussbegradigungen Versiegelung der Landschaft Veränderung des Wasserkreislaufes Folgen Opfer Krankheiten Finanzielle Schäden Gegenmaßnahmen Technischer Hochwasserschutz Natürlicher Rückhalt Weitergehende Vorsorge 5. Fazit

Einleitung Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen 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. Spitzenwerte in Passau: 1501 lag die Wassermarke bei 13,20 Meter 2013 lag sie bei 12,89 Metern

Weltweit verursachen Hochwasserereignisse pro Jahr Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen 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 Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen © Wolfgang Rattay/Reuters © Wolfgang Rattay/Reuters Autobahn A3 bei Deggendorf, Juni 2013 © Picture-Alliance © Bjoern Rank/DPA Hofwiesenpark in Gera, Juni 2013

Ursachen Niederschlag Abflussbildung Abflusskonzentration Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen Ursachen Niederschlag Abflussbildung Abflusskonzentration Auenvernichtung Flussbegradigungen Versiegelung der Landschaft Veränderung des Wasserkreislaufes

Niederschlag - Hochwasser kommt von oben Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen Niederschlag - Hochwasser kommt von oben 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.

Abflussbildung – Wenn der Boden das Wasser nicht festhält Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen 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

Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen 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.

Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen

Abflusskonzentration - Wenn sich das Wasser in Bewegung setzt Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen Abflusskonzentration - Wenn sich das Wasser in Bewegung setzt 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.

Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen Auenvernichtung 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. 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!

Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen Flussbegradigungen Durch Deiche und Dämme hat der Mensch viele Überschwemmungsgebiete vom Fluss getrennt. Flüsse wurden durch Begradigungen und Staustufen „schneller“ gemacht. 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.

Versiegelung der Landschaft Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen Versiegelung der Landschaft 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. So gelangt der Regen viel schneller in die Flüsse als im Normalfall über das Grundwasser.

Veränderung des Wasserkreislaufs Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen Veränderung des Wasserkreislaufs

Folgen Opfer Krankheiten Finanzielle Schäden Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen Folgen Opfer Krankheiten Finanzielle Schäden

Opfer Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen 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.

Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen "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.

Krankheiten Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen 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

Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen Finanzielle Schäden 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

Gegenmaßnahmen Definition von Hochwasserschutz Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen Gegenmaßnahmen Definition von Hochwasserschutz Technischer Hochwasserschutz Der Hydrobaffle – der mobile Damm Natürlicher Rückhalt Weitergehende Vorsorge

Definition von Hochwasserschutz Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen Definition von Hochwasserschutz 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) : Technischer Hochwasserschutz Natürlicher Rückhalt Weitergehende Vorsorge

Technischer Hochwasserschutz Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen Technischer Hochwasserschutz Schwerpunkt liegt auf den Bereichen Rückhaltung und Objektschutz Rückhaltung: Hochwasserrückhaltebecken sowie Überschwemmungsgebiete (Polder)

Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen Hochwasserpolder Retentionsgebiet (Überschwemmungsgebiet) kann bei Flusshochwassern geflutet werden Ist durch Deiche vom Flussbett als auch von benachbarten Flächen getrennt. Deich verhindert Überflutung des Polders schon bei geringen Hochwassern Deich hält das entzogene Wasser länger zurück im Gegensatz zu einer natürlich überfluteten Flussaue.

Technischer Hochwasserschutz Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen 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

Der Hydrobaffle – der mobile Damm Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen Der Hydrobaffle – der mobile Damm 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.

Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen 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 m Länge: 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!

Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen 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 Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen 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!

Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen Natürlicher Rückhalt Förderung von extensiveren landwirtschaftlichen Nutzungskonzepten Maßnahmen zur Entsiegelung von Flächen Dezentrale Regenwasserbewirtschaftung in Siedlungsgebieten Förderung der natürlichen Gewässerentwicklung z. B. Flussrenaturierung, Deichrückverlegung und Auenvernetzung

Weitergehende Vorsorge Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen Weitergehende Vorsorge 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

Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen 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! Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit!

Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen Quellenverzeichnis 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). Blick: http://www.blick.ch/news/schweiz/ostschweiz/rekord-regen-so-nass-war-der-oktober-noch-nie-id2062940.html (abgerufen am 12.08.2013). Bbk.bund: http://www.bbk.bund.de/SharedDocs/Bilder/BBK/DE/SampleBilder/Hochwasser-Koeln.jpg?__blob=poster&v=4 (abgerufen am 12.08.2013). Daller, Stefan: http://regiowiki.pnp.de/index.php/Datei:Wasserstand_Rathausturm.jpg (abgerufen am 12.08.2013). Dpa: http://www.welt.de/vermischtes/article116773925/Grimma-in-Sachsen-Die-Hochwasser-2002-und-2013.html (abgerufen am 12.08.2013). Hochwasserschutz-agentur: http://www.hochwasserschutz-agentur.de/Einsatzbeispiele.html (abgerufen am 10.08.2013). Tagesschau: Flut könnte teuerste Katastrophe sein von http://www.tagesschau.de/inland/hochwasser1176.html (abgerufen am 08.08.2013). Umweltbundesamt: HOCHWASSER VERSTEHEN, ERKENNEN, HANDELN von http://www.umweltdaten.de/publikationen/fpdf-l/4290.pdf (abgerufen am 08.08.2013).

Extreme Hochwasser - Ursachen, Folgen und Gegenmaßnahmen 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). Taz: Hochwasser in Indien von http://www.taz.de/!119931/ (abgerufen am 12.08.2013). Welt: Deich gebrochen – Fischbeck überflutet von http://www.welt.de/vermischtes/article117008527/Deich-gebrochen-Fischbeck-ueberflutet.html (abgerufen am 08.08.2013). wiki.bildungsserver: Starkniederschläge und Hochwasser von http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/upload/Wasserkreislauf.gif (abgerufen am 08.08.2013). wiki.bildungsserver: Starkniederschläge und Hochwasser von http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Starkniederschl%C3%A4ge_und_Hochwasser (abgerufen am 08.08.2013). 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). Wikipedia: Polder von http://de.wikipedia.org/wiki/Polder (abgerufen am 12.08.2013). 52gradnord: http://www.52gradnord.de/auebad_e4.JPG (abgerufen am 12.08.2013). Sander, Michael : http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Roter_Main_Bayreuth.JPG (abgerufen am 12.08.2013).