Überflutungsnachweis für Bauvorhaben und Erschließungen

Überflutungsnachweise mit HYDRO_AS-2D

Ein Überflutungsnachweis für Bauvorhaben, der direkt in die Planung von Bauvorhaben integriert ist, gewährleistet, dass die Bauobjekte zukünftig bei einem Starkregen geschützt sind und nicht überflutet und beschädigt werden. Hydrotec erstellt Überflutungsnachweise für Bauträger und Investoren mithilfe des 2D-Hydronumerik-Programms HYDRO_AS-2D. Grundlage der Projektbearbeitung sind die technischen Regelwerke und Normen für die Bewirtschaftung von Niederschlagswasser: DIN-EN 752, DIN 1986-100 sowie DWA-A 118 und DWA-A 138.

Ausschnitt aus einem vorhabenbezogenen Bebauungsplan (Quelle: Bundesstadt Bonn, Bonava)

Die 2D-Modelle beruhen auf den Planungsdaten für Gebäude, Außenflächen, Verkehrsflächen und Entwässerungssysteme und berechnen die bei einem Starkniederschlag entstehenden Fließwege, Abflüsse, Einstauflächen, Fließgeschwindigkeiten und Wassertiefen.

Von Überflutungen gefährdete Bereiche lassen sich mit der 2D-Modellierung direkt erkennen. Die Planung kann bei Bedarf entsprechend angepasst werden, um eine Gefährdung von Gebäuden und Infrastruktur im Vorhinein auszuschließen.

Folgende Vorhaben lassen sich mit 2D-Modellierung überprüfen:

• Aufstellung von Bebauungsplänen
• Erschließungsplanungen
• Planung von Einzelobjekten mit Außenanlagen
• Sanierung und Umbau von Freianlagen und Grundstücksentwässerungsanlagen

Freianlagen und Gebäude überflutungssicher planen

Hydrotec ergänzt die Planungen mithilfe von hydraulischen Berechnungen mit HYDRO_AS-2D um den Nachweis der Überflutungssicherheit.

Ziel der Modellierung ist es,

• die Gefährdung zu ermitteln, die durch Abflüsse innerhalb des Bebauungsplangebiets oder von außerhalb zufließendem Wasser entsteht,
• evtl. negative Auswirkungen auf die außerhalb gelegenen Bereiche festzustellen,
• die Planung iterativ anzupassen und zu verbessern
• ggf. Maßnahmen zum Schutz vor Überflutungen zu entwickeln
• Oberflächige Rückhaltungen zu dimensionieren und nachzuweisen
• die schadlose Bewirtschaftung des Niederschlagswassers und die Einhaltung der technischen Regeln nachzuweisen.

Modellierung identifiziert gefährdete Bereiche

Mit HYDRO_AS-2D berechnete maximale Überflutungstiefen zeigen gefährdete Bereiche auf.

Für das Baugebiet und die davon beeinflussten Netzbereiche erfolgt eine Überflutungsbetrachtung mit einem Modellregen mit bestimmten Wiederkehrzeiten und Dauern. Die Entwässerungswirkung des Kanalnetzes, erforderliche Rückhaltevolumina nach DIN 19865-100 sowie von Versickerungsanlagen sowie von Versickerungslangeln und oberflächigen Rückhaltungen werden dabei berücksichtigt.

Dadurch lassen sich die Fließwege, Wassertiefen und Fließgeschwindigkeiten des Oberflächenabflusses identifizieren und die potenziell überflutungsgefährdeten Bereiche bei extremen Regenereignissen lokalisieren.

Auf der Basis der Modellergebnisse lässt sich die Erschließungs- und Freiraumplanung so anpassen, dass keine Gefährdungen auftreten und das Niederschlagswasser gemäß den technischen Anforderungen zurückgehalten wird.

2-stufiges Nachweisverfahren vermeidet Verzögerungen

Ist der Überflutungsnachweis für Bauvorhaben bereits erforderlich, bevor detaillierte Planungen bestehen, bietet Hydrotec ein zweistufiges Verfahren an, das sich in den Planungsprozess integriert und Verzögerungen vermeidet.

In der ersten Stufe wird mit den vorliegenden Gradienten- und Wegehöhen und abgeschätzten Geländehöhen gearbeitet und darauf basierend ein flächiges 2D-Modell erstellt. Mit den Ergebnissen der ersten Modellierungsstufe ist es dem Planer ggf. möglich, Schwachstellen in der Oberflächenentwässerung zu identifizieren und darauf planerisch zu reagieren.

In einer zweiten Phase wird das Berechnungsnetz mit den dann vorliegenden Ausführungshöhen ergänzt. Damit lässt sich die Überflutungssicherheit der Ausführungsplanung gegenüber Behörden nachweisen.

2D-Modellierung – Eingabedaten und Ergebnisse

Grundlage des 2D-Modells bilden einerseits ein genaues digitales Geländemodell, das aus den Laserscandaten der unverändert bleibenden Flächen abgeleitet wird und andererseits der Höhenplan aus der neuen Erschließungs- und Bebauungsplanung. Aus der Erschließungsplanung abgeleitete Bruchkanten (Gebäude, Wege usw.) werden in das Modell integriert.

Für die Modellanwendung wird ein Berechnungsnetz auch des oberhalb liegenden Einzugsgebiets der Erschließungsfläche erstellt. Das 2D-Modell wird mit einer Abflussspende aus maßgeblicher Niederschlagsjährlichkeit und -dauer belastet, die er unter Berücksichtigung der behördlichen Anforderungen und den anstehenden Bodenarten und geplanten Flächennutzungen ermittelt wird.

Als Ergebnis werden Fließwege, Überschwemmungsflächen, die Höhe des Wasserspiegels und die Fließgeschwindigkeiten und -richtungen an allen Berechnungsknoten für den gesamten Berechnungszeitraum berechnet und ausgegeben. Die Berechnungsergebnisse lassen sich nach verschiedenen Aspekten auswerten und darstellen.

Die Ergebnisse des Überflutungsnachweises werden in „Überflutungsplänen“ mit Darstellung der maximalen Wassertiefen auf der Oberfläche dokumentiert.

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Oliver Buchholz, Dipl.-Geogr. Lisa Friedeheim