2D-Modellierung Polder Elisabethenwört (Rhein)

Hydraulische Planung des Hochwasserrückhalteraums Elisabethenwört

Hydrotec erhielt im April 2015 vom Regierungspräsidium Karlsruhe (RP) den Auftrag für die hydraulischen Berechnungen im Rahmen der Planung des Hochwasserrückhalteraums Elisabethenwört. Damit setzt das RP ein Teilprojekt des Integrierten Rheinprogramms (IRP) um. Das Programm hat zum Ziel, mit neuen Hochwasserrückhalteräumen am Oberrhein dazu beizutragen, die Hochwassergefahr in diesem Rheinabschnitt zu verringern.

Historischer Ausbau verschärft die Hochwassersituation am Oberrhein

Gesamter modellierter Abschnitt des Rheins, blau hinterlegt der Polder Elisabethenwört.

Mit dem Ausbau des Rheins zwischen Basel und Iffezheim in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts gingen ca. 130 km² Überschwemmungsflächen verloren. Dadurch laufen Rheinhochwasser heute schneller und höher ab und überlagern sich zudem ungünstiger mit den Hochwasserwellen der Nebenflüsse. Besonders für die Rheinanlieger unterhalb von Iffezheim bis zur Neckarmündung verschlechterte sich die Situation wesentlich.
Das Integrierte Rheinprogramm (IRP) des Landes Baden-Württemberg hat zum Ziel, zusammen mit Maßnahmen von Rheinland-Pfalz und Frankreich, das Schutzniveau der Unterlieger wieder so herzustellen, wie es vor dem Ausbau des Oberrheins bestand. Dazu sollen 13 Hochwasserrückhalteräume mit einem gesamten Rückhaltevolumen von 167,3 Mio. m³ geschaffen werden. Dabei sind Umweltschutz-Aspekte zu berücksichtigen und die bestehende Auenlandschaft weitestgehend zu erhalten bzw. zu renaturieren.

Rückhaltevolumen von mindestens 11,9 Mio. m³

Einer der 13 Rückhalteräume ist der Rückhalteraum Elisabethenwört auf der gleichnamigen Rheininsel nördlich von Karlsruhe. Diese wird vom Rhein und einem Altrheinarm umschlossen und intensiv land- und forstwirtschaftlich genutzt. Trotzdem ist die Insel fast vollständig als Naturschutzgebiet ausgewiesen, da sie viele seltene Tiere und Pflanzen beheimatet.
Hier soll auf einer Fläche von mindestens 396 ha bis maximal 590 ha ein Rückhaltevolumen von mindestens 11,9 Mio. m³ geschaffen werden.
Aus Voruntersuchungen in den 1990er Jahren gingen sechs Umsetzungsvarianten hervor, die jetzt im Rahmen des Projekts ergebnisoffen zu überprüfen waren.

Weichenstellung für die hydraulische Modellierung

Das Regierungspräsidium bindet Hydrotec in einem frühen Projektstadium in den Planungsprozess für den Rückhalteraum ein. Das bietet den Vorteil, dass die wesentlichen Anforderungen und Vorgehensweisen gemeinsam mit den Planungsbeteiligten geklärt werden können und umfasst die folgenden Aufgaben:

• Auswertung der Voruntersuchungen und der vorliegenden Datengrundlagen,
• Vorüberlegungen zur Modellierung der Varianten / maßgebenden Bauwerke,
• Aufstellung des Untersuchungskatalogs und des Modellkonzepts,
• Festlegung der zugehörigen Schnittstellen, Projektabläufe und Datenübergaben,
• Abstimmung mit der Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg (Hochwasservorhersagezentrale).

2D-Modellierung mit vielen Aspekten

Darauf aufbauend beginnt der eigentliche Modellierungsprozess mit Datenaufbereitung, Modellaufbau, Kalibrierung und Validierung sowie der Durchführung der Modellrechnungen für den Istzustand und die Planungsvarianten. Dabei sind sowohl instationäre als auch stationäre Berechnungen für verschiedene Abflüsse durchzuführen.
Die Ergebnisse sind selbstverständlich GIS-technisch aufzubereiten und darzustellen, um als Grundlage für die weiteren Planungsschritte bzw. den Variantenvergleich zu dienen.
Für die Varianten, die eine Steuerung des Polders vorsehen, sind zusätzlich Wasserstands-Volumen-Beziehungen zu ermitteln und Leistungskurven für die Ein- und Auslassbauwerke auf der Grundlage von lokalen hydraulischen Modellen der Bauwerke zu erstellen.

Ergebnisse von Variantenrechnungen des Polders: Überflutungsdauern, Wasserspiegellagen und Überflutungstiefen.

Mitwirkung bei der Beteiligung der Öffentlichkeit

Die Öffentlichkeit wird am Vorhaben von Beginn an und projektbegleitend beteiligt über öffentliche Informationsveranstaltungen, einen Projektbegleitkreis und fachbezogene Arbeitsgruppen.
Hydrotec unterstützt das RP Karlsruhe dabei nach Bedarf durch die aktive Teilnahme an Terminen, die Vorbereitung von Präsentationen und die Erstellung von Materialien.

Prof. Dr.-Ing. Alpaslan Yörük, Dipl.-Geogr. Lisa Friedeheim