Technischer Hochwasserschutz - Hochwasserschutzanlagen

Alle Bemühungen, Schadenpotenziale an den Gewässern zu vermeiden oder zu reduzieren sowie den natürlichen Rückhalt in den Einzugsgebieten zu verbessern, werden nicht ausreichen, einen aus heutiger Sicht angemessenen Hochwasserschutz für die überwiegend seit Jahrhunderten besiedelten Teile der Flussauen zu gewährleisten. Insbesondere während großer Hochwasserereignisse, die durch längeren Dauerregen verursacht werden, sind die Böden meist bereits wassergesättigt und die natürlichen Retentionsräume geflutet. Daher wird es auch künftig erforderlich sein, den Aspekt Schutz, neben den Maßnahmen des natürlichen Rückhalts, mit der Errichtung technischer Hochwasserschutzanlagen weiter zu entwickeln und zu ergänzen. Ziel dieser Maßnahmen ist die Reduktion der Häufigkeit und der Ausdehnung von Hochwasserereignissen.

Strategien und Planungsgrundsätze

Grundsätzlich lässt sich technischer Hochwasserschutz durch verschiedene Strategien (oder Kombinationen daraus) erreichen. Folgende Ansätze werden dabei verfolgt:

  • Zurückhalten: Das Wasser wird oberhalb der zu schützenden Bereiche zurückgehalten. Damit wird die Spitze des Hochwasserabflusses reduziert. Die Wirkung unterscheidet sich je nachdem, ob es sich um einen natürlichen, ungesteuerten oder gesteuerten Rückhalt handelt. Im Wesentlichen kommen hier Talsperren und Hochwasserrückhaltebecken zum Einsatz.
  • Durchleiten: Im zu schützenden (Siedlungs-) Bereich wird das Gewässer so verändert, dass mehr Wasser durchfließen kann, bevor es zu Ausuferungen kommt. Dies kann durch Aufweitung des Gewässerbetts oder durch Bau von sogenannten linienförmigen Hochwasserschutzanlagen. realisiert werden. Zu den linienförmigen Hochwasserschutzanlagen zählen Deiche, Hochwasserschutzwände und mobile Hochwasserschutzsysteme.
  • Umleiten: Ein Teil des Hochwassers wird in einer sogenannten Flutmulde um den zu schützenden Bereich herumgeleitet.
  • Im Gegensatz zu technischen Maßnahmen zum Hochwasserschutz an größeren Flüssen (Durchleiten Umleiten Rückhalten) werden im Wildbachverbau technische Maßnahmen zusätzlich im Einzugsgebiet vorgenommen, also dort, wo die Wildbachgefahr bzw. der Wildbachprozess entsteht. Näheres hierzu unter Wildbachverbau.

Dreiteiliges Bild mit Prinzipskizze für die drei Strategien (Speicher, Schutzmauer, umleiten des Gewässers).Bild vergrössern Drei Beispiele für Strategien

Resiliente Schutzsysteme

Auch der technische Hochwasserschutz hat Grenzen. Aus wasserwirtschaftlichen und ökologischen, aber auch technischen und wirtschaftlichen Gründen sind die Schutzbauwerke auf bestimmte Bemessungsabflüsse bzw. -wasserstände ausgerichtet. In der Regel ist das der Abfluss eines in 100 Jahren statistisch einmal erreichten bzw. übertroffenen Hochwasserereignis (100-jährliches Hochwasser, HQ100) Bei Ereignissen, die das Bemessungsereignis übersteigen (Überlastfall) kann es zu einer Überlastung und zum Versagen der Schutzanlagen kommen, die in der Folge zu größeren Schäden führen können. Bei der Planung von Schutzsystemen ist daher zu berücksichtigen, dass die Folgen einer Überlastung nicht schlimmer sind als sie ohne Schutzanlage wären. Vor allem muss, dort wo erforderlich, ein unkontrolliertes und plötzliches Versagen von Bauwerken vermieden werden. Dies kann auf zwei Wegen erreicht werden:

Resiliente Systeme

Für die Entwicklung resilienter Schutzsystemenmüssen die einzelnen Systembestandteile in ihrer Wechselwirkung zueinander betrachtet und gegebenenfalls ergänzt werden. Als zusätzliche Elemente können beispielsweise Überlaufstrecken, Flutpolder oder weitere Deiche zum Einsatz kommen , sodass in der Gesamtheit ein überlastbares System entsteht.

Resiliente Konstruktionen

Skizze mit Situation im Überlastfall: Der obere Teil zeigt ein klassisches Schutzsystem mit einem Deich zwischen Fluss und Siedlung im Hintergrund. Im Überlastfall kann nicht vorhergesagt werden, wo der Deich überströmt wird und infolge der Überströmung bricht, was durch Überströmpfeile mit Fragezeichen symbolisiert wird. Der untere Teil zeigt ein Beispiel für ein resilientes System. Oberhalb der Siedlung kann durch ein gesteuertes Einlaufbauwerk Hochwasser aus dem Fluss ausgeleitet werden. Dazu ist noch ein Rücklaufdeich nötig, der vom Hauptdeich weg entlang der Siedlung geführt wird, damit das entlastete Wasser nicht parallel zum Fluss in die Siedlung fliesst. Entlang der Siedlung ist der Flussdeich als erosionsstabiler Deich ausgeführt. Unterhalb der Siedlung kann durch eine ungesteuerte Überlaufstrecke ebenfalls Hochwasser entlastet werden. Auch hier ist ein zusätzlicher Rücklaufdeich zum Schutz der Siedlung nötig.Bild vergrössern Funktionsweise eines resilienten Systems im Vergleich zum "klassischen" System

Wahl von grundsätzlich überlastbaren und damit resilienten Bauweisen und Bauwerken, zum Beispiel überströmfeste Hochwasserschutzwände und Deiche.

Der technische Hochwasserschutz kann sehr effektiv sein. Grundsätzlich dürfen die technischen Maßnahmen aber nicht dazu führen, dass weitere hochwassergefährdete Gebiete bebaut und somit in ihrer Funktion als natürliche Rückhalteflächen bei extremen Hochwasserereignissen eingeschränkt werden. Der Ausbau des technischen Hochwasserschutzes muss mit Maßnahmen des vorbeugenden Hochwasserschutzes wie Deichrückverlegungen, der Freihaltung von Überflutungsflächen oder Maßnahmen der Eigenvorsorge einhergehen.

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