Starkregenvorsorge – Kommunen setzen auf Modellierung mit HYDRO_AS-2D

Vorsorgekonzepte für Kommunen

Starkregen und urbane Sturzfluten der vergangenen Jahre haben deutlich gemacht: Prävention sowie nachhaltiges Planen und Handeln auf kommunaler Ebene sind notwendiger denn je.

Das von Hydrotec entwickelte Verfahren beruht auf GIS-Analysen und der Modellierung von Starkregenabflüssen mit HYDRO_AS-2D unter Einbeziehung von Kanalnetzberechnungen. Es liefert Kommunen verlässliche Informationen über die Gefährdungslage. Maßnahmen können damit konzipiert und bzgl. ihrer Wirksamkeit im Modell überprüft werden.

Entscheidungsträger sind dadurch in der Lage, rechtzeitig die richtigen Weichenstellungen vorzunehmen, um Bewohner und Werte besser zu schützen und um eine optimale private Vorsorge zu ermöglichen.

Baden-Württemberg hat dazu einen Leitfaden herausgegeben und fördert Kommunen bei Vorhaben zur Starkregenvorsorge. Nordrhein-Westfalen und weitere Länder arbeiten zurzeit an ähnlichen Programmen. Wir stellen Ihnen einige Projekte vor, in denen die Starkregensimulation mit HYDRO_AS-2D erfolgreich eingesetzt wurde.

Eppelborn (Saarland) –
Forschungsprojekt Starkregenstudie

Mit der detaillierten hydraulischen Modellierung kann man die Wirkung von Schutzmaßnahmen überprüfen und ein effizientes Konzept zum Schutz der Anwohner entwickeln.

Im Juni 2016 war die saarländische Gemeinde Eppelborn innerhalb von vier Tagen zweimal von Unwettern mit Starkregen betroffen, die zu hohen Schäden führten. Während des zweiten Starkregenereignisses kam es im Ortsteil Dirmingen zu Sturzfluten, die große Mengen an Schlamm mitführten, sodass Durchlässe und Regeneinläufe verklausten. Die komplette Ortslage von Dirmingen wurde überflutet, mehrere Häuser waren in ihrem Bestand gefährdet, viele Straßen waren
zeitweise unpassierbar.

Die Gemeinde Eppelborn gab im August 2017 eine Analyse der Gefährdung durch Starkregen und Sturzflut in Auftrag, die in drei Genauigkeitsstufen erfolgt. Auf Grundlage der Ergebnisse dieser Untersuchung können Defizite und Handlungsbedarf erkannt und Maßnahmen entwickelt werden. Zudem soll für jede  Genauigkeitsstufe die mögliche Aussagekraft durchleuchtet und Anwendungsbereiche empfohlen werden. Die so gewonnenen Erkenntnisse werden in zukünftige Projekte zur Vorsorge von Starkregenschäden einfließen.

Das Forschungsprojekt wird in einer Kooperation zwischen der Forschungsgruppe Wasser (fgw) an der Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes und Hydrotec bearbeitet. Ergebnisse sind im Herbst 2018 zu erwarten.

Scherpenseel, Übach-Palenberg –
Grenzübergreifende Starkregenstudie (NRW, Niederlande)

Die Ortschaft Scherpenseel liegt ca. 20 km nördlich von Aachen direkt an der Grenze zu den Niederlanden. Am Abend des 23. Juni 2016 kam es dort nach schweren Regenfällen zu einer Sturzflut, die erhebliche Schäden an Privathaushalten und der öffentlichen Infrastruktur anrichtete.

Die Gemeinde Übach-Palenberg beauftragte Hydrotec mit einer Starkregenstudie, um bei solchen Ereignissen künftig besser vorbereitet zu sein und gezielt Maßnahmen zur Vorsorge treffen zu können.

Für die Modellierung war zu berücksichtigen, dass das hydrologische Einzugsgebiet weit bis in die niederländische Nachbargemeinde hineinreicht, sodass Daten und Informationen von den dort zuständigen Behörden anzufragen waren. Auch die zu untersuchenden Maßnahmen wurden mit ihnen abgestimmt.

Die mit dem Sturzflutmodell berechneten Ergebnisse stimmen gut mit den beim Ereignis vom 23. Juni 2016 beobachteten Wasserständen und Überschwemmungsflächen überein. Demnach fließt das Wasser vor allem über die Hauptverkehrsstraße des Ortes ab, die damit über eine Länge von 1,8 km ein potenzieller Gefahrenbereich ist. Zusätzlich trägt auch das Wasser, das aus den landwirtschaftlichen Flächen hinter den Gebäuden abfließt, wesentlich zur Gefährdung bei.

Mit dem Sturzflutmodell konnten Maßnahmen aufgezeigt werden, die zu einer deutlichen Reduzierung der Gefährdung führen:

• Kanalnetzsanierung,
• Regenrückhaltebecken, Entwässerungsgraben und Verwallung auf niederländischer Seite,
• Absenkung eines Feldwegs.

Kenzingen (Baden-Württemberg) –
Kommunales Starkregenrisikomanagement-Konzept

Das badische Kenzingen war zuletzt im Juni 2016 von Starkregen mit Überschwemmungen betroffen. Die Feuerwehr berichtete von 130 vollgelaufenen Kellern, hochgedrückten Gullideckeln und einem Wasserstand von bis zu 20 cm auf den Straßen.

Die Stadt hat im Februar 2018 ein kommunales Starkregenrisikomanagement-Konzept (SRRMK) in Auftrag gegeben. Es wird von Zink Ingenieure (Lauf) und Hydrotec als Unterauftragnehmer gemeinsam erstellt. Grundlage der Bearbeitung ist der Leitfaden Kommunales Starkregenrisikomanagement in Baden-Württemberg, der die Schritte Gefährdungsanalyse, Risikoanalyse und Handlungskonzept vorsieht.

Das von Hydrotec entwickelte Verfahren und die Projektumsetzung erfüllen die im Leitfaden genannten Anforderungen. Kenzingen erhält somit für das Projekt eine Förderung des Landes Baden-Württemberg von 70%.

Auch für die Gemeinde Vogtsburg in Baden-Württemberg erarbeitet eine Kooperation aus Zink Ingenieure und Hydrotec aktuell ein Kommunales  Starkregenrisikomanagement-Konzept.

Ennigerloh (NRW) –
Klimaschutzkonzept mit Starkregenanalyse

Über die östlich von Münster gelegene Stadt Ennigerloh brach am 28. Juli 2016 ein Unwetter herein, das Teile des Stadtgebiets überflutete und einen hohen Sachschaden verursachte.

Zur Analyse der Situation und Verbesserung der Vorsorge entschied die Stadt, für das gesamte Stadtgebiet eine Studie zum Thema Starkregen/Sturzflut durchführen zu lassen. Den Rahmen dafür bildete ein Klimaschutzteilkonzept „Anpassung an den Klimawandel“ im Rahmen der BMUB-Klimaschutzinitiative.

Das Büro „Energielenker“ (Greven) erhielt den Auftrag für dieses Klimaschutzteilkonzept und vergab die Starkregenmodellierung und Gefährdunganalyse an Hydrotec. Als Bewertungsgrundlage für die Entwicklung des Starkregenrisikomanagements wurde eine Starkregengefahrenkarte erstellt. Sie soll die Vulnerabilität des Stadtgebiets darstellen, im Fokus steht die Identifikation von Senken und Hauptabflusswegen.

Auf Grundlage der Ergebnisse wurden zwei besonders betroffene Ortschaften für eine hydraulische Überprüfung und Wirkungsanalyse vereinfachter   Schutzmaßnahmen mit einem 2D-Feinmodell ausgewählt.

Dr. Ing. Oliver Buchholz, Volker Mißler M. Sc, Dipl.-Ing. Robert Mittelstädt, Dipl.-Ing. Leandro Mücke, Dipl.-Ing. Johannes Rohde, Dipl.-Ing. Heike Schröder, Prof. Dr.- Ing. Alpaslan Yörük

Literatur und Downloads

• Leitfaden kommunales Starkregenrisikomanagement in Baden-Württemberg (2016), LUBW Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg.
• Informationen zur Förderung von Klimaschutzprojekten im kommunalen Umfeld (Kommunalrichtlinie) im Rahmen der Nationalen Klimaschutzinitiative des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) Stand 28.04.2020.