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

Hochwasserschutz in Form eines Deiches

Hochwasserschutztor der Festung Orsoy am Niederrhein

Der technische Hochwasserschutz setzt sich insbesondere für Fließgewässer im Schwerpunkt aus den Bereichen Rückhaltung und Objektschutz zusammen. Mögliche Instrumente für Rückhaltung sind Hochwasserrückhaltebecken verschiedener Bauarten sowie Überschwemmungsgebiete (sogenannte Polder, regional auch Köge). Diese speichern größere Wassermengen und sind somit in der Lage, die Abflussspitze von Hochwasserwellen zu vermindern.

Maßnahmen zum Objektschutz sind Bauwerke entlang des Gewässers, die verhindern, dass Hochwasser beim Ausufern in gefährdete Bereiche wie Siedlungen, Infrastruktur, Industriegebiete o. Ä. eindringen. Hierzu zählen Hochwasserdämme (Deiche) und Schutzmauern als stationäre bauliche Anlagen, aber auch mobile Elemente, die im Falle einer Hochwasserwarnung installiert oder in Form von Schleusen wirksam werden.

Weitere Maßnahmen zum Hochwasserschutz können getroffen werden, z. B. mit wasserdichten Fenstern, mit Vorsatzscheiben auf Fenster oder mobilen Systemen, welche ohne Hilfsgeräte eingerichtet werden können.

Derzeit existiert kein ortsungebunden einsetzbares mobiles Hochwasserschutzsystem, das eine bauaufsichtliche Zulassung besitzt. Gleichwohl haben sich verschiedene Systeme in wissenschaftlichen Untersuchungen sowie im Praxistest bewährt.

Natürlicher Rückhalt

Je nach Größe des Einzugsgebietes eines Gewässers und der Niederschlagsverhältnisse tragen menschliche Landnutzung und Gewässerausbau zu einer Verschärfung der Hochwassersituation durch Erhöhung des Oberflächenabflusses und verringerten Rückhalt in der Aue (natürliche Überflutungsflächen) des Gewässers bei.

Häufig genannt wird Flächenversiegelung als Ursache eines erhöhten Oberflächenabflusses, aber auch die Intensivlandwirtschaft kann einen erheblichen Beitrag zur gesteigerten Abflussbildung leisten. Dass dabei selbst auf ungesättigten Böden Oberflächenabfluss auftritt, ist nicht in der Größe der Porenräume zu begründen, sondern liegt an der Durchlässigkeit der obersten Millimeter der Bodenoberfläche. Dort wird das Bodengefüge bei Regenereignissen durch Verschlämmung oft undurchlässig. Hinzu kommen abflussbeschleunigende Eingriffe in das natürliche Gleichgewicht des Flusssystems wie Uferbefestigungen und Flussbegradigungen.

Insbesondere weiträumige Eindeichungen selbst von landwirtschaftlichen Nutzflächen aber auch Wehre und Staudämme haben ihr Übriges dazu getan, dass in weiten Teilen Europas und Nordamerikas die Auen als natürliche Retentionsräume (natürliche Überflutungsflächen) und komplexe Ökosysteme aus dem Landschaftsbild verschwunden sind.

Durch Anreizmechanismen wie Förderung für extensivere landwirtschaftliche Nutzungskonzepte, Maßnahmen zur Entsiegelung von Flächen, dezentrale Regenwasserbewirtschaftung in Siedlungsgebieten und die Förderung der natürlichen Gewässerentwicklung, z.B. Flussrenaturierung, Deichrückverlegung und Auenvernetzung, wird versucht, den natürlichen Rückhalt wieder zu erhöhen.

Weitergehende Vorsorge

In diesem Handlungsfeld des Hochwasserschutzes sind alle Maßnahmen zusammengefasst, die der allgemeinen Vorsorge und als organisatorisch-technische Maßnahmen im Hochwasserfall dienen. Hierzu zählen die Einrichtung von Hochwasserwarnzentralen, die offizielle Ausweisung von Überschwemmungsgebieten, um im Vorfeld eine Bebauung gefährdeter Bereiche zu verhindern, sowie die Aufstellung von Notfall- und Katastrophenplänen. Aber auch Wasserkraftwerke können so angelegt werden, dass sie durch ihr Rückstauvermögen einen Hochwasserschutz bieten.

Schutzziel

Die Ausmaße von Hochwassern werden nach ihrer sog. Jährlichkeit eingeteilt, die dem statistischen Wiederkehrintervall entspricht. Dies bedeutet, dass z.B. ein 100-jährliches Hochwasserereignis (Jahrhunderthochwasser, HQ₁₀₀) im statistischen Mittel alle 100 Jahre wiederkommt. Das schließt aber nicht aus, dass in zwei aufeinanderfolgenden Jahren sich ein solches Hochwasser ereignet. Schutzziele für verschiedene Bereiche werden gemäß diesen Wiederkehrintervallen definiert. Für größere, bebaute Areale ist im Allgemeinen das 100-jährliche Wiederkehrintervall maßgebend. Für kleinere Siedlungen und Einzelobjekte geht man zwischenzeitlich oft dazu über, das Schutzziel in Abhängigkeit vom Schadenspotential zu definieren, so dass die Kosten für Schutzmaßnahmen nicht über dem potentiellen Schaden liegen. Ein häufiger Richtwert ist das HQ₃₀.

Hauptziel bleibt aber weiterhin der Schutz von Leib und Leben gegen die Auswirkungen von Hochwasserereignissen. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurden in vielen Gegenden Deutschlands auch landwirtschaftliche Flächen gegen Hochwasser mit einem Wiederkehrintervall von 5–10 Jahren geschützt. Von dieser Praktik wird aber seit geraumer Zeit Abstand genommen und ältere Anlagen rückgebaut.

Schweiz

In der Schweiz werden nebst grössräumigen Hochwasserschutzmassnahmen in Form von Dammbauten und Renaturierungen insbesondere Objektschutzmassnahmen gefördert. In zwölf Kantonen mit staatlichen Gebäudeversicherungsanstalten werden bei freiwillig getroffenen Schutzmassnahmen an bestehenden Gebäuden Beitragszahlungen gewährt. Je nach Kanton können diese Beträge bis zu 50 % der Anschaffungskosten erreichen. In Gebieten, wo zum Zeitpunkt der Erstellung eines Neubaus bereits eine Gefahrenkarte bestanden hat, werden keine Subventionen gewährt. Hier stellen sich die Gebäudeversicherungen auf den Standpunkt, dass diese Anschaffungen in den Baukosten einzurechnen sind.

Niederlande

Das Parlament der Niederlande hat nach der verheerenden Flutkatastrophe von 1953, als große Teile des Landes unter Wasser standen, festgelegt, dass ein Schutz gegen Hochwasser entlang der Kuste erreicht werden muss von 1:4000 in Zeeland und Friesland bis 1:10.000 im Nord- und Sud Holland. Spater is ein Schutzniveau 1:1250 für Flüsse beschlossen. Dem Beschluss folgten gründliche, wissenschaftliche Untersuchungen und mit dem Deltaplan ein technisch und finanziell aufwendiges Sicherungsprogramm. Das festgelegte Schutzniveau wurde 30 Jahre später, mit dem Abschluss der großen Küstenbauwerke, überall erreicht. Zurzeit prüfen die Niederlande, ob durch Klimawandel, nämlich Klimaerwärmung und/oder vermehrte Klimaextreme, die früheren Einschätzungen der Dimension der 1.250-jährlichen Hochwasser nach oben angepasst werden müssen. Dann soll der Schutz weiter verstärkt werden. Seit 1 Januar 2017 ist beschlossen zur neuer Schutzniveaus. Diese Schutzniveaus sind entscheiden auf Basen neues Wissen und Analysen der Chancen und Schatten der Uberschwimmungszsenarios.

USA

In den USA wurde der Hochwasserschutz vom dafür zuständigen US Army Corps of Engineers auf das Niveau eines 230-jährlichen Hochwassers festgelegt. Dieses Niveau ist auch gewährleistet, jedoch hat die Überflutung von New Orleans zu der Erkenntnis geführt, dass dieses Schutzniveau nicht ausreicht.

Österreich

Bau des Hochwasserschutzdammes in Linz-Urfahr, der nach dem Hochwasser von 2002 allgemein gefordert wurde

In Österreich werden folgende Schutzziele angestrebt:

• HQ₃₀ Untergeordnete Objekte
• HQ₁₀₀ Standardschutz
• HQ₁₅₀ Ausbaugrad Wildbach (Wildbachverbauung)

Darüber hinausgehende Schutzgrade werden bei besonderer Schutzerfordernis (z.B. für die Stadt Wien) angestrebt.

Bei allen Hochwasserschutzmaßnahmen ist jedoch zu beachten, dass stets ein Restrisiko besteht (Anlageversagen, Überschreitung des Bemessungshochwassers).

Ab 2005 werden Autoparkflächen – etwa bei Lebensmitteldiskontern – mit integrierten Versickerungsgräben errichtet, die das Grundwasser speisen, die Kanalisation nicht belasten und in Folge eine gewisse Quelle von Hochwasser reduzieren. Nachdem 2012 bei einem Donauhochwasser in der linksufrigen Au bei Tulln hunderte Stück Wild an einem Wildsperrzaun der Schnellstraße S5 zu Tode gekommen sind, sollen ab 2016 hier 44 6 m hohe Wildrettungshügel errichtet werden.

Deutschland

In Deutschland schreibt das Wasserhaushaltsgesetz vor, Flächen, die statistisch gesehen einmal in hundert Jahren überschwemmt werden können, als Überschwemmungsgebiete in amtlichen Karten auszuweisen und in die Bauleitplanung zu übernehmen. In solchen Überschwemmungsgebieten werden nach den Landesgesetzen oder Gemeindesatzungen weitere Vorschriften erlassen. So ist zum Beispiel bei Eingriffen die zuständige Wasserbehörde zu konsultieren. Die Bauleitplanung oder die Wasserbehörde kann Maßnahmen, wie eine Gebäudeerweiterung oder eine Aufforstung, auch auf privaten Grundstücken verbieten. Hochwassergefährdete Flächen (HQ > 100, z.B. Versagen eines Deiches) sind in Deutschland ebenfalls zu kennzeichnen. Die Kommune ist angehalten, die Bevölkerung auf diese Gefahren hinzuweisen, damit eine private Vorsorge ermöglicht wird. Um Gefahren von Bauwerken abzuwenden, besteht für Bauherren jedoch keine Verpflichtung zu technischen Nachweisen aus Hochwasserlasten. Vergleichbare bindende Vorschriften im Zuge einer Baugenehmigung, ähnlich zur Prävention gegen Gefahren aus Windlasten, werden nicht angewendet. Private ingenieurtechnische Nachweise beschränken sich auf die Ermittlung zu erwartender Wasserstände und Fließgeschwindigkeiten zu einem größten zu erwartenden Hochwasser in einem Zeitraum von einhundert Jahren. Die Einstauhöhen und Anströmungsgeschwindigkeiten aus Wasserlasten auf ein Bauwerk sind Bemessungsgrundlage für hochwassersicheres Planen und Bauen.

Gesetzliche Vorschriften über das Schutzniveau gibt es nicht. Es gibt lediglich ein Urteil des Bundesgerichtshofs, dass Hauseigentümer bei Flutschäden einen Amtshaftungsanspruch gegen den Träger des Hochwasserschutzes haben, wenn der Schutz nicht wenigsten gegen ein 50-jährliches Hochwasser gewährleistet ist. Dieser Mindestschutz ist (auch wegen dieser Rechtsprechung) weitgehend erreicht.

Am Oberrhein bis Basel besteht ein Schutz gegen ein 100-jährliches Hochwasser. Im Oberrheingraben bestand früher ein Schutz gegen ein 200-jährliches Hochwasser. Durch den Ausbau des Oberrheins durch Frankreich gingen aber riesige Auen entlang des früheren natürlichen Flusslaufes verloren. Daher benötigt eine Flutwelle von Basel bis Mannheim zur Mündung des Neckars statt ca. 72 nur ca. 36 Stunden, so dass die Überlagerung mit der Flutwelle aus dem Neckar bei großflächigen schweren Regenfällen möglich ist. Das Schutzniveau ist abgesunken auf ein 100-jährliches Hochwasser, das 1999 beinahe erreicht wurde. Es wurde daher 1982 in einem Vertrag zwischen Frankreich, dem Bund und den Bundesländern Baden-Württemberg, Rheinland-Pfalz und Hessen beschlossen, das Schutzniveau durch Deicherhöhungen, Deichverstärkungen und Bau von Poldern wieder auf ein 200-jährliches Hochwasser anzuheben (Integriertes Rheinprogramm). Das Programm soll bis 2019 abgeschlossen sein, stockt aber teilweise aus rechtlichen, teilweise aus finanziellen Gründen. Zuständig für die Koordination der Hochwasserschutzmaßnahmen am Oberrhein ist die Ständige Kommission. Für die Forschung und für den Umweltschutz der Rheinanlieger ist die „Internationale Kommission zum Schutz des Rheins“ (IKSR). Die IKSR hat auch einen Hochwasseratlas Rhein herausgegeben, der die wesentlichen Erkenntnisse enthält und bisher angestrebte Schutzziele definiert. Der Atlas kennzeichnet alle Gebiete, die bei einem 200-jährlichen Hochwasser überflutet werden.

mobile Hochwasserschutzwand in Dresden 2013

Vor dem Hintergrund der Klimaänderung und der veralteten Klimadaten (Berechnungsgrundlagen) wird auch z.B. in Sachsen inzwischen angestrebt, Durchflussmengen von HQ₂₀₀ schadlos ableiten zu können.

Bei einem starken Hochwasser in Süd- und Ostdeutschland im Mai/Juni 2013 zeigte sich, dass die nach dem Augusthochwasser 2002 (Elbehochwasser 2002, Donauhochwasser 2002) getroffenen Maßnahmen wirksam sind. Unter anderem forscht der Lehrstuhl für Wasserbau und Wasserwirtschaft der TU München zum Thema Hochwasserschutz.

Bayern hat seit 2001 etwa 1,6 Milliarden Euro für Hochwasserschutz ausgegeben bzw. investiert; bis 2020 sind weitere 700 Mio. Euro eingeplant. Etwa 400.000 Menschen wurden laut Bayerisches Landesamt für Umwelt (LfU) seitdem zusätzlich geschützt. Deiche wurden auf 420 Kilometer saniert; rund 760 Kilometer Gewässerstrecken wurden renaturiert. Das LfU betreibt auch den Hochwassernachrichtendienst Bayern.

Besondere Bauwerke

Hochwasserschutzdeich in Neuwied

Deutschland:

• Der Hochwasserschutzdeich Neuwied am Mittelrhein, erbaut in den Jahren 1928 bis 1931
• Das Eidersperrwerk bei Tönning
• Das Huntesperrwerk
• Das Emssperrwerk bei Gandersum
• Der Sylvensteinspeicher
• Das Pretziener Wehr bei Magdeburg

Österreich:

• Donauinsel - Wiener Donauregulierung

England:

• Thames Barrier

Italien:

• Das Stauwerk MOdulo Sperimentale Elettromeccanico (MO.S.E.) in der Lagune von Venedig, die drei Hochwassertore der Lagune zur Adria

Siehe auch

• Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie

Literatur

• Patt, H., & Juepner, R. (Eds.). (2013). Hochwasser Handbuch: Auswirkungen und Schutz. Heidelberg: Springer.
• Heinz Patt (Hrsg.) et al.: Hochwasser-Handbuch. Auswirkungen und Schutz. Springer, Berlin, Heidelberg, New York, Barcelona, Hongkong, London, Mailand, Paris, Singapur und Tokio 2001, ISBN 3-540-67737-2.
• Peter Heiland: Vorsorgender Hochwasserschutz durch Raumordnung, interregionale Kooperation und ökonomischen Lastenausgleich. Schriftenreihe WAR, Nr. 143. Herausgegeben vom Verein zur Förderung des Instituts WAR, Wasserversorgung und Grundwasserschutz, Abwassertechnik, Abfalltechnik, Industrielle Stoffkreisläufe, Umwelt- und Raumplanung der Technischen Universität Darmstadt. Institut WAR, Darmstadt 2002, ISBN 3-932518-39-X.
• Michael Hütte: Ökologie und Wasserbau Parey Verlag Berlin 2000.
• Robert Jüpner (Hrsg.): Hochwassermanagement. Magdeburger wasserwirtschaftliche Hefte, Band 2005,1. Shaker, Aachen 2005, ISBN 3-8322-4417-4.
• Martin Kennel: Vorbeugender Hochwasserschutz durch Wald und Forstwirtschaft in Bayern. Ergebnisse eines Demonstrationsvorhabens. LWF Wissen, Nr. 44. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF), Freising 2004.
• Roberto Loat, Elmar Meier: Wörterbuch Hochwasserschutz; Dictionnaire de la protection centre les crues; Dictionary of flood protection. Herausgegeben vom Bundesamt für Wasser und Geologie, BWG, Biel. Haupt-Verlag, Bern, Stuttgart und Wien 2003, ISBN 3-258-06536-5.
• Hubertus Oelmann: Rheinflut - Der Kölner Hochwasserschutz. J.-P.-Bachem-Verlag, 2008 [1], ISBN 978-3-7616-2250-6.
• Voss, Frithjof (1992) Der Einsatz der Stereophotogrammetrie für den Hochwasserschutz. Die Geowissenschaften; 10, 6; 155-159; doi:10.2312/geowissenschaften.1992.10.155.

Weblinks

 Commons: Hochwasserschutz – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Informationen vom Umweltbundesamt
• Bund für Umwelt und Naturschutz: Ökologischer Hochwasserschutz Raum für naturnahe Gewässer, Auen und Feuchtgebiete – Schutz für die Menschen (2002)
• Können Wälder sicheren Hochwasserschutz bieten? (waldwissen.net)