Hydrothemen Nr. 41 / Oktober 2021
22.10.2021
Kommunales Starkregenrisikomanagement in Ettlingen und Waldbronn (BaWü)
25.10.2021
Auswirkung der Starkregen- und Hochwasserkatastrophe auf ein kommunales Projekt
Die nordrhein-westfälische Stadt Erkrath liegt am Fluss Düssel, nach dem auch die im Westen angrenzende Stadt Düsseldorf benannt ist. Die Erkrather Kommunalverwaltung engagiert sich seit vielen Jahren in der Verbesserung des Hochwasserrisikomanagements. Im Juni 2021 beauftragte die Stadt Erkrath Hydrotec mit der Erstellung eines weiteren modellbasierten Hochwasserschutzkonzeptes für die Düssel.
Direkt nach Projektstart im Juli wurde die Stadt Erkrath stark von der Hochwasserkatastrophe getroffen. Zunächst verursachte der Dauerregen mit eingelagerten Starkregenereignissen lokale Überflutungen, wenig später führte die Düssel ein extremes Hochwasser und überflutete ganze Straßenzüge.
Unsere Projektbearbeiterin stand in engem Austausch mit den Mitarbeiter*innen der Stadt und dokumentierte das Hochwasserereignis mit zwei Fotobegehungen. Einerseits ist nun zu klären, welche durch das Hochwasser entstandenen Änderungen in das Modell zu integrieren sind, andererseits fließen die aus dem Hochwasser gewonnenen Erkenntnisse in das Hochwasserschutzkonzept ein und tragen langfristig zu einer Verbesserung des Risikomanagements bei.
Starkregen- und Hochwasservorsorge in Erkrath und Betroffenheit im Juli 2021
Schon seit einigen Jahren arbeitet die Stadtverwaltung von Erkrath daran, die bestehenden Risiken durch Hochwasser und Starkregen zu verringern. Das kurz vor dem Abschluss stehende Klimaanpassungskonzept benennt Maßnahmen, die zum Teil bereits umgesetzt wurden. Eine Starkregengefahrenkarte und Informationen zur privaten Vorsorge sind auf der Internetseite der Stadt veröffentlicht. Sogar eine Starkregenbeauftragte steht zur Beratung der Bürgerinnen und Bürger zur Verfügung.
Trotzdem traf die Starkregen- und Hochwasserkatastrophe im Juli 2021 die Stadt sehr hart. Entlang der Düssel standen ganze Straßenzüge vollständig unter Wasser. Einsatzkräfte der Feuerwehr mussten Häuser teilweise mit Booten evakuieren. Mehrere Brücken wurden zerstört bzw. beschädigt ebenso wie einige Gebäude, Freizeitanlagen und Teile der Verkehrsinfrastruktur. Da auch Umspannwerke und Trafostationen betroffen waren, kam es in einigen Bereichen zu Stromausfällen.
Optimale Maßnahmenkombination im Hochwasserschutzkonzept
In den Hochwassergefahrenkarten und Hochwasserrisikokarten für ein HQextrem gemäß Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie sind die betroffenen Bereiche im Stadtgebiet erkennbar.
Eine Modellstudie, die Hydrotec 2017 durchführte, zeigte auf, dass die Brückenbauwerke im Stadtgebiet die Überflutungsflächen wesentlich beeinflussen. Es wurde deutlich, dass zusätzliche Linienschutzmaßnahmen und ausgleichender Retentionsraum erforderlich sind, um den Hochwasserschutz wirksam zu verbessern. Konkrete Ansätze dazu sind auch im Kommunensteckbrief für die Stadt Erkrath aufgeführt.
Das jetzt zu erstellende Hochwasserschutzkonzept soll über die bekannten Maßnahmen hinaus Retentionswirkungen oberhalb der Stadt im Neandertal berücksichtigen. Auf Basis der 2D-Modellierung und einer GIS-Analyse schlägt es mögliche Maßnahmen vor.
Dabei werden die vorhandenen Erkenntnisse aus der Starkregengefahrenkarte (https://webiris.erkrath.de/iris3/erkrath/) sowie die bereits umgesetzten und die noch vorgesehenen Maßnahmen integriert. Daraus lassen sich verschiedene Varianten zum Hochwasserschutz entwickeln und mit HYDRO_AS-2D rechnerisch nachweisen.
Veränderungen durch das Hochwasserereignis integriert
Nach Ablauf des Hochwassers und einer ersten Bewältigungsphase haben die Stadt Erkrath und Hydrotec in einem Projekttermin abgestimmt, ob sich Randbedingungen durch das Ereignis verändert haben und wie diese bei der Modellierung zu berücksichtigen sind.
Es wurde diskutiert, welche der zerstörten Brücken im Modell ebenfalls entfernt werden. Für eine Brücke war bereits ein Rückbau geplant, eine weitere wird nicht wieder errichtet. Bei der Klärung waren auch die Zuständigkeit und Priorität für den Wiederaufbau zu berücksichtigen.
Die Sohl- und Uferstruktur dieses Mündungsbereichs hat sich durch das Hochwasser stark verändert. Links während des Hochwassers am 14. Juli 2021 und rechts nach dem Hochwasser am 23. Juli 2021.
Das Hochwasser hat im Gewässerlauf der Düssel deutliche Spuren hinterlassen. Für die Modellierung des HQ 100 spielen diese aber keine Rolle, sodass eine Neuvermessung des Gewässers glücklicherweise nicht erforderlich ist.
Die von Hydrotec und der Stadt Erkrath im Juli dokumentierten Überschwemmungsdaten wurden zur Plausibilisierung der Modellsimulationen genutzt. Die mit HYDRO_AS-2D berechneten Flächen konnten somit bestätigt werden.
Das Projekt wird voraussichtlich bis Ende 2021 abgeschlossen sein. Mit dem dann vorliegenden Maßnahmenkonzept kann die Stadt Erkrath die konkrete Planung und Umsetzung der Maßnahmen angehen, um bei zukünftigen Hochwasserereignissen gut gewappnet zu sein.
Andrea Siebert M.Sc., Dipl.-Ing. Heike Schröder