Wasser
Definition
Einer der herausstechenden Punkte im Themenkomplex „Wasser“ sind Starkregenereignisse. Von Starkregen spricht man bei großen Niederschlagsmengen je Zeiteinheit. Starkregen kann überall auftreten und zu schnell ansteigenden Wasserständen und (bzw. oder) zu Überschwemmungen führen. Häufig geht Starkregen auch mit Bodenerosion einher[1].
Herausforderungen in Deutschland
In den letzten 20 Jahren gab es eine regional steigende Häufigkeit von Starkregenfällen. Damit verbunden traten eine Vielzahl an Überschwemmungen, Blitz- und Sturz-Fluten auf. Wechselwirkende Ereignisse, ausgelöst durch Starkregen sind:
- Hochwasser (eher nahe Gewässern): Deich-/Dammbruch; Überflutungen des Innlandes
- Sturzfluten an Hängen, Bergen oder ähnlichem: kann zu Überflutungen führen
- Überflutungen von Kellern, Tiefgaragen: Gefahr von Gefahrstoffaustritt (Heizöl, Benzin, Lacke, Farben)
- Wasserrücklauf: Überlastung der Kanalisation, Rückhaltebecken. Führt wiederum zu Überflutungen oder Hochwasser
Die folgende Abbildung zeigt die Überschreitungen der Warnschwellen des Deutschen Wetterdienstes innerhalb der Zeitspanne 2001 bis 2016. Hierbei wurden jeweils für Starkregen für Dauerstufen von einer bis sechs Stunden für die drei Warnstufen zwei bis vier ausgewertet. Es lassen sich deutliche räumliche Verteilungen der Ergebnisse aufgrund der Topgraphie feststellen.
Konsequenzen durch Starkregen
Im Zeitraum 2002 bis 2017 entstand eine Schadenshöhe in Deutschland von über 6,5 Mrd. € an Wohngebäuden durch Starkregen.
Die hohen Kosten sowie die Gefahr für die Bevölkerung unterstreichen die große Notwendigkeit sich frühzeitig mit vorsorgenden und langfristig wirkenden Maßnahmen zum Umgang mit Hochwasser und einem umfangreichen Hochwasserrisikomanagement auseinander zu setzen. Die bisherigen Erfahrungen machen deutlich, wo die Möglichkeiten, aber auch wo die Grenzen des so genannten technischen Hochwasserschutzes liegen, der zum Beispiel auf Maßnahmen wie Deiche und Hochwasserschutzmauern setzt. Hochwasser und ihre Folgen lassen sich beeinflussen, indem die Hochwasserwelle gedämpft, also die Wahrscheinlichkeit für eine Überflutung reduziert wird und insgesamt das Schadenspotenzial – etwa durch eine vernünftige Besiedlung an Flüssen – geringgehalten und reduziert wird[2].
Die Verbesserungen im Hochwasser/Starkregenmanagement lassen sich am Beispiel Dresden gut skizzieren: 2002 führte ein langanhaltender Starkregen zu einem Pegelanstieg der Elbe von ca. 100cm auf 940cm. Es entstand ein geschätzter Schaden von über 8,5 Mrd. €. 2013 verzeichnete Dresden einen maximalen Pegelstand von 877cm und es gab deutlich geringere Schäden durch Aufarbeitung und organisierter Wasserwehr seit 2002.
Für die Planung und Dimensionierung von z.B. Stadtentwässerungsnetzen, Pumpwerken, Kläranlagen und Rückhaltebecken werden statistische Auswertungen zu Starkniederschlagsereignissen genutzt. Hier wird von Starkniederschlag gesprochen, wenn die Niederschlagshöhe einer bestimmten Zeiteinheit im statistischen Mittel am betrachteten Ort nur einmal im Jahr oder seltener auftritt[3].
Starkregenindex
Überflutungsereignisse durch außergewöhnliche Starkregen sind in den letzten Jahren zunehmend in den Fokus des öffentlichen und fachlichen Interesses gerückt. Bei der Etablierung eines Starkregenrisikomanagements kommt der Risikokommunikation besondere Bedeutung zu. Für die allgemeinverständliche Vermittlung des Charakters von Starkregen als „extremes Naturphänomen“ wird der Ansatz des Starkregenindex als besonders geeignet angesehen[4].
Geodaten: Hot-Spot-Mapping
- Überlagerung von Flut-Daten mit sozio-ökonomischen Daten (hier: Verwundbarkeitsindikatoren) zu einer Hot-Spot-Map zur Risikobewertung
- Nutzung der Rasterung eines Landes durch Geons (geografische Einteilung von Flächen, bspw. Quadrate) und sozio-ökonomischen Indikatoren aus vorhandenen Datenquellen
Diverse Analysen von Klimaprojektionen zeigen, dass in Zukunft in Deutschland im Sommer mit stärkeren Intensitäten der Starkniederschläge zu rechnen ist und im Winter die Niederschlagsereignisse häufiger werden. Die bedeutet, dass Hochwasserereignisse, verursacht durch Starkregen, vermutlich als Folge des Klimawandels zunehmen werden.
Für die Dimensionierung von z. B. Stadtentwässerungsnetzen, Pumpwerken, Kläranlagen und Rückhaltebecken werden extremwertstatistische Auswertungen zu Starkniederschlagsereignissen genutzt (KOSTRA-DWD: Koordinierte Starkniederschlags-Regionalisierungs-Auswertungen des DWD). Hier gibt es auf die jeweiligen Anwendungsbereiche abgestimmte Schwellenwerte[5].
Mögliches Steuerungselement: FLIWAS
FLIWAS 3 ist ein Produkt des Landes Baden-Württemberg unter der Federführung des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft sowie der Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg (LUBW). Betrieb, Betreuung und Schulung durch Komm.ONE (AöR, früher ITEOS). Der Deutsche Wetterdienst (DWD) stellt ein animiertes Niederschlagsradarbild und aktuelle Wetterwarnungen zur Verfügung, die in ein FLIWAS-Cockpit eingebunden werden können.
Durch den Einsatz moderner Web-Technologien kann FLIWAS 3 auf jedem PC, Tablet oder Smartphone ohne Installation eingesetzt werden, damit auch beim Einsatz vor Ort alle Informationen und Funktionen verfügbar sind. Die angezeigten Daten werden ständig automatisch aktualisiert[6].
Quellen
[1] DWD: https://www.dwd.de/DE/service/lexikon/begriffe/S/Starkregen.html
[2] https://www.gdv.de/de/themen/news/von-2002-bis-2017–deutschlandweit-6-7-milliarden-euro-starkregen-schaeden–52762 und https://www.gdv.de/de/themen/positionen-magazin/starkregen–was-er-ausloest–was-er-kostet-57430
[3] DWD: https://www.dwd.de/DE/service/lexikon/begriffe/S/Starkregen.html
[4] https://www.researchgate.net/publication/322930727_Einheitliches_Konzept_zur_Bewertung_von_Starkregenereignissen_mittels_Starkregenindex
[5] DWD: https://www.dwd.de/DE/leistungen/unwetterklima/starkregen/starkregen.html