Die Rekord-Pegelstände an der Elbe haben erneut gezeigt, dass es eine absolute Sicherheit gegen Naturgefahren wie extreme Hochwasser nicht gibt. Vor diesem Hintergrund forschen Wissenschaftler aus ganz Deutschland im Rahmen des Projekts RIMAX (Risikomanagement extremer Hochwasserereignisse) an Möglichkeiten zur Verbesserung des Hochwasserschutzes. Ihr Ziel ist es auch, die Hochwassergefährdung ökonomisch zu bewerten und damit das Hochwasserrisiko kalkulierbarer zu machen.
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Wenn bei Hochwasser die Deiche versagen, so hat dies schwerwiegende wirtschaftliche, soziale und ökonomische Konsequenzen. Ihr Ausmaß hängt dabei meist von der Intensität und der Dauer der an der Bruchstelle freigesetzten Wassermassen sowie von dem Schadenspotenzial im überfluteten Siedlungsgebiet ab. Doch Investitionen in den Deichschutz sind teuer und häufig ist unklar, welche Deiche einer Erneuerung bedürfen.
Deichbruch ja oder nein?
Deshalb entwickelt das Institut für Geotechnik der Universität Stuttgart gemeinsam mit dem Institut für Wasserbau neue Verfahren, um die Zuverlässigkeit von Deichen zu bestimmen und die Risiken eines Bruches abzuschätzen. Maßgebend sind hierbei geotechnische Einflussgrößen wie die Materialbeschaffenheit und der Aufbau des Deiches sowie hydrologische und hydraulische Belastungsfaktoren wie Höhe und Dauer des Wasserstandes einschließlich winderzeugter Wellen.
Während jedoch bei konventionellen Verfahren ein so genanntes Bemessungshochwasser festgelegt wird, berücksichtigt das nun an den beiden Instituten entwickelte Modell statistische Zusammenhänge zur Bestimmung der Zuverlässigkeit der Schutzdeiche.
Dies soll es ermöglichen, die Wahrscheinlichkeit eines Deichversagens vorherzusagen und zugleicht potenzielle Schäden zu beziffern. Als Vorbild dient dabei ein Ansatz, der in den Niederlanden für den Seedeichbau entwickelt wurde.
Trockenbecken und Polder
Eine weitere Säule des Hochwassermanagements sind Rückhaltebecken und Polder. Durch deren Flutung im Ernstfall können allerdings erhebliche Mengen an Schadstoffen in die Überflutungszonen gelangen. Diese Problematik des Schadstoffeintrags wird am Institut für Wasserbau der Universität Stuttgart, die Auswirkungen auf die Boden- und Landnutzung hingegen am Institut für Bodenkunde und Standortslehre an der Universität Hohenheim bearbeitet.
An zwei konkreten Fallbeispielen im Einzugsgebiet der Rems und der Erft entwickeln die Wissenschaftler hierzu modellgestützte Strategien unter Ausnutzung planerischer, baulicher und betrieblicher Möglichkeiten. Anschließend fließen sämtliche Forschungsergebnisse in ein integratives Bewirtschaftungskonzept für Trockenbecken und Polder zur Hochwasserrückhaltung ein, welches vom Erftverband erstellt wird.
Berücksichtigt werden insbesondere Bodenart, Bodennutzung, Bodenerosion, potentielle Schadstoffquellen aus Siedlung und Landwirtschaft sowie die hydrologischen und hydraulischen Verhältnisse des Einzugsgebietes. Für extreme Hochwasserszenarien simulieren die Experten den Eintrag und die Deposition von Schadstoffen in Stau- und Überflutungsräumen mit einem numerischen Strömungstransportmodell. Dabei werden vor allem die Auswirkungen der Überflutungen auf Ernteertrag, Qualität und Nutzung der Böden analysiert und bewertet.
Ziel ist die Erstellung eines Leitfadens für die integrative Bewirtschaftung von Retentionsanlagen und Überschwemmungsgebieten. Er soll es hochwassergefährdeten Kommunen, Städten und Regionen ermöglichen, nachhaltige Lösungen für den Hochwasserschutz im Einklang mit dem Bodenschutz und der Flächennutzung zu entwickeln.
(Universität Stuttgart, 13.04.2006 – AHE)
