Technische Universität Kaiserslautern Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft Seminarreihe Regionale...

Technische Universität Kaiserslautern Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft

Seminarreihe Regionale Wasserwirtschaft in Theorie und Praxis

Dipl.-Ing. Silja Worreschk

Analyse und Bewertung der örtlichen Überflutungsgefährdung

19. Mai 2011 in Trier

Hamburg Wasser, 2007

Technische Universität KaiserslauternAnalyse und Bewertung der örtlichen Überflutungsgefährdung Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft

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Überblick

Einleitung Anforderungen an den Überflutungsschutz Bewertung der Überflutungsgefährdung in

Siedlungsgebieten (Gefährdungsanalyse, „Risikofaktoren bei Starkregen“)

Handlungsfelder der Überflutungsvorsorge Anwendungsbeispiel Fazit und Ausblick

Hamburg Wasser, 2007LANUV, 2010


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Einleitung

gehäuftes Auftreten von Starkregen in den letzten Jahren (z.B. Dortmund 2008, Stuttgart 2009)

Prognosen zum Klimawandel charakterisieren eine Zunahme von Starkregen als wahrscheinlich

führt zu größerer öffentlicher Wahrnehmung

Auslegung der öffentlichen Kanalisation auf derartige Ereignisse ist nicht möglich

Erörterung der Neuausrichtung des kommunalen Überflutungsschutzes

Systematische Analyse von Überflutungsrisiken und Entwicklung geeigneter Vorsorgestrategien rückt in den Vordergrund

Unterschiede Sturzfluten - Hochwasser



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Einführung

vor diesem Hintergrund Veranlassung des Projektes KRisMa

Auftraggeber: MUFV RLP und WBW

Empfehlungen werden für die Erarbeitung eines „Leitfadens Starkregen“ dem GStB zur Verfügung gestellt

Projektziel methodische Entwicklung einer ortsbezogenen

Gefährdungsanalyse

Vorsorgekonzeption in Verbindung mit Anpassungsstrategien



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Überblick






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Überflutungsgefährdung in Siedlungsgebieten

Örtlichkeit/ Nutzung

DIN EN 752Entwurf von Kanalisationen

DWA-A 118Neuplanung

ATV-DVWK (2004)

Bestand

Bemessungs-regen

Überflutung Überstau Überstau

ländliche Gebiete 1 in 1 a 1 in 10 a 1 in 2 a -

Wohngebiete 1 in 2 a 1 in 20 a 1 in 3 a 1 in 2 a

Stadtzentren, Industrie- und Gewerbegebiete

1 in 2-5 a 1 in 30 a 1 in 5 a 1 in 3 a

Unterirdische Verkehrsanlagen, Unterführungen

1 in 50 a 1 in 10-50 a 1 in 5 a

Anforderungen an den Überflutungsschutz



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Kommunale Gemeinschaftsaufgabe „Überflutungsschutz“


DWA, 2008


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Ursachen der Überflutung Rückstau aus der Kanalisation

Überschwemmungen durch kleine Gewässer

Zufluss von Außengebieten

Schlafende Gewässer

Überflutungen infolge Starkregen werden durch Interaktion dieser Prozesse verursachtHamburg Wasser, 2007

LANUV, 2010


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Methodik und Gegenstände der Gefährdungsanalyse

Gefährdungsbereiche innerhalb der Netzstruktur

Gefährdung durch exponierte topografische Lage

Gefährdung durch (verrohrte) Bachläufe und (überbaute) Flutmulden

Gefährdung durch Bebauungsstruktur/ Gebäudenutzung

BMBF, 2008


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Überblick






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Methodik der Gefährdungsanalyse


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1. Bewertung der Historie dokumentierte Überflutungen, Feuerwehreinsätze

2. Analyse des örtlichen Niederschlagsgeschehens besondere Auffälligkeiten im zeitlichen und lokalen

Auftreten von Starkregen

3. Analyse der topografischen Gegebenheiten Identifizierung von Geländetiefpunkten Ermittlung oberflächiger Fließwege Zuflüsse von Außengebieten


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4. Analyse Entwässerungssystem Abflussverhalten (nicht) befestigter Flächen Analyse der Netzstruktur Leistungsfähigkeit von Bachverrohrungen

5. Analyse Bebauungsstruktur und Infrastruktur Bebauungsdichte, Versieglungsgrade

6. Untersuchung zum Schadenspotenzial7. Identifikation potenzieller Risikobereiche

durch Verschneidung der Erkenntnisse aus 1 bis 6


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optional für potenzielle Risikobereiche:8. vereinfacht-hydraulische Simulation

Niederschlagsabflussbilanz GIS-basierte Abschätzung von Wasserständen ggf. Identifikation vorrangiger Überflutungsbereiche


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optional für vorrangige Risikobereiche:9. detailliert-hydraulische Simulation

Eingrenzung der Teilbereiche mit detailliert hydraulischer Berechnung

Aufstellung „dual drainage“ Abflussmodell

10. Verfeinerung der Risikobereiche Kategorisierung (Ergebnisse aus 1 bis 9) Erstellung von Gefahrenkarten

11. Entwicklung erforderlicher Maßnahmen Entwicklung und Bewertung möglicher Maßnahmen

analog Handlungsspektrum EG-HWRM-RL


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Zwischenfazit Gefährdungsanalyse

örtliche/ingenieurtechnische Analyse liefert je nach Situation unterschiedlich gute Ergebnisse

falls Ergebnisse nicht zufriedenstellend sind oder gewünschter Detaillierungsgrad nicht erreicht ist

simulationstechnische Analyse genaue Ermittlung der Risikobereiche mit Angabe von

Wasserständen

welche Schritte der Gefährdungsanalyse durchgeführt werden müssen, ist von der jeweiligen Situation und vom gewünschten Ergebnis abhängig


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Überblick






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Handlungsfelder der Überflutungsvorsorge

Zyklus für ein kommunales Risikomanagement „Überflutungsschutz“

(verändert nach LAWA, 2010)

Flächenvorsorge

Technische Maßnahmen zum

Überflutungsschutz

Lokaler Objektschutz

Abflussminderung

Risikovorsorge

Verhaltensvorsorge

VorsorgeInformationsvorsorge

Überschwemmungen durch Starkregen

Auswertung

Auswertung

Regeneration Bewältigung

Wiederaufbau

Hilfe für die Betroffenen

Sofortmaßnahmen


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Überblick






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Anwendungsbeispiel Kaiserslautern-Mölschbach

Mölschbach Stadtteil von Kaiserslautern (ca. 1250

Einwohner) liegt südöstlich in einem Tal des

Pfälzer Waldes Starkregenereignis: 22. Juli 2006

Grundlage: wasserwirtschaftliche Studie zur Überflutungsgefährdung des Stadtteils Mölschbach

Auftraggeber: Stadt Kaiserslautern

Durchführung: WVE GmbH KL; FWW, TU KL und Fraunhofer ITWM, KL

Stüterbach

Rambach

Eulenbach

Lageplan Mölschbach (www.geoportal-wasser.rlp.de, 2010)Lageplan Mölschbach (www.geoportal-wasser.rlp.de, 2010)


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Fotos: Hammen, 2010; Feuerwehr Mölschbach, 2006

Rambach oberhalb der Ortslage Normalzustand und während des Starkregenereignisses 2006


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1. Bewertung der Historie Befragung der Feuerwehr und der Anwohner

Ortsbegehung: Bewertung Lage: Pfälzer Wald, Bebauung im Tal und an

den Hängen bis zum Waldrand besondere Betrachtung der Bereiche, die von

Überschwemmungen betroffen waren Gewässer innerhalb der Ortschaft ausgebaut und zum

Teil verroht Betrachtung Zustand der Gewässer: Einbauten Betrachtung Rechen vor Verrohrungen: Bewuchs

Foto: Zimmermann, 2009

Foto: Worreschk, 2010


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2. Analyse Niederschlagsgeschehen

Regenereignisdarstellung (Zimmermann, Jüpner, 2009)

keine Aufzeichnung von verstärkten Regenmengen durch die 3 Regenschreiber der Stadt KL

(z.B. TU: 8,9 mm in 3 h) Darstellung des Verlaufs des

Ereignisses mit Radardaten Innerhalb von 2 Stunden 63,8

mm Niederschlagshöhe


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2. Analyse Niederschlagsgeschehen

Statistische Auswertung (Zimmermann, Jüpner, 2009)

Statistische Einordnung mit ATV-A 121 (1985) und KOSTRA-DWD 2000

zw. 30 und 90 Min.: Wiederkehrintervall zw. 10 und 50 a

zw. 90 und 120 Min.: rechnerische Wiederkehrzeit >> 100 a


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3. Analyse topografische Gegebenheiten

Topografische Karte mit Einzugsgebiets-flächen (Zimmermann, Jüpner, 2009)

liegt in Tallage im Pfälzer Wald

dichte Bewaldung 88 % des Einzugsgebiets ist

bewaldet hoher Anteil an Steilflächen hohe Gefährdungslage


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4. Analyse Entwässerungssystem vier Gewässer III. Ordnung Hauptgewässer: Rambach Gewässer sind technisch ausgebaut auf ein HQ10

Bachverrohrungen sind ebenfalls auf HQ10 ausgelegt

Problem: nachträgliche Einbauten und Veränderungen des Gerinneprofils (besonders Stüterbach)

Problem: Verlegung von Rechen keine Hochwasserschutzanlagen Entwässerung: Ortskern im Mischsystem, Gebiete im Norden

von Mölschbach im Trennsystem

Fotos: Hammen, Worreschk, 2010


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5. Analyse Bebauungsstruktur und Infrastruktur

Lage der Grundstücke: direkt am Gewässer, in den Talflanken und im Übergangsbereich

je nach Lage unterschiedliches Gefährdungspotenzial Ortskern: hoher Anteil versiegelter Flächen weitläufigere Bebauung an den Hängen Beschleunigung des oberirdischen Abflusses durch

Straßen mit großem Gefälle

Fotos: Worreschk, 2010


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6. Untersuchungen zum Schadenspotenzialhohes Schadenspotenzial: Untergeschosse mit Einliegerwohnungen besonders schützenswerte Objekte: Kindergarten keine besonders schützenswerten Kulturgüter

Fotos: Hammen, 2010


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7. Identifizierung potenzieller Risikobereiche

für Mölschbach: Gebäude in Geländetiefpunkten Gebäude am Gewässer Gebäude am Hang, die sich in einem Abflussweg befinden

Zimmermann, Jüpner, 2009


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Stüterbach

RambachEulenbach


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RambachEulenbach

verändert nach Zimmermann, Jüpner, 2009


Feuerwehr Mölschbach, 2006

Feuerwehr Mölschbach, 2006


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Stüterbach

RambachEulenbach


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Stüterbach

verändert nach Zimmermann, Jüpner, 2009



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9. Detaillierte Fließweganalyse

Fließweganalyse Mölschbach mit Schadensschwerpunkten (Zimmermann, Jüpner, 2009)


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11. Entwicklung Maßnahmen

Flächenvorsorge

Technische Maßnahmen zum

Überflutungsschutz

Lokaler Objektschutz

Abflussminderung

Risikovorsorge

Verhaltensvorsorge

VorsorgeInformationsvorsorge

Überschwemmungen durch Starkregen

Auswertung

Auswertung

Regeneration Bewältigung

Wiederaufbau

Hilfe für die Betroffenen

Sofortmaßnahmen

Zyklus für ein kommunales Risikomanagement „Überflutungsschutz“ (verändert nach LAWA, 2010)

Maßnahmen Mölschbach:

Maßnahmen der Abflussminderung innerhalb der Siedlung

forstwirtschaftliche Maßnahmen

lokaler Objektschutz

Verhaltensvorsorge

Hammen, 2010


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Überblick






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Fazit und Ausblick

zunehmende Bedeutung „Überflutungsvorsorge“ für Extremereignisse

Durchführung einer Gefährdungsanalyse mit Identifikation überflutungsgefährdeter Bereiche

Erarbeitung von Vorsorgemaßnahmen

Aufklärung + Vorsorge der Bürger verbleibende Unwägbarkeiten und Risiken

„Starkregen als Naturereignis“Hamburg Wasser, 2007LANUV, 2010


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Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!

BMVBS, 2008

Kontakt:Dipl.- Ing. Silja Worreschk0631/[email protected]

Date post:	06-Apr-2016
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