Urbane Sturzfluten (URBAS)

Schadensstatistiken für Deutschland zeigen, dass ein bedeutender Anteil der Schäden infolge von Überschwemmungen in städtischen Gebieten aus Sturzfluten resultiert. Sturzfluten entstehen aus meist lokal begrenzten sommerlichen Starkniederschlägen, häufig begleitet von Gewitter, Hagel und Sturmböen.

Von Mai 2005 bis Dezember 2008 wurden in dem Vorhaben URBAS "Vorhersage und Management von Sturzfluten in urbanen Gebieten" unter Leitung der Firma Hydrotec, Aachen, diese Ereignisse deutschlandweit untersucht. Dazu wurden vom Bundesministerium für Forschung (BMBF) Mittel aus dem Förderprogramm "Risikomanagement extremer Hochwasserereignisse (RIMAX)" bewilligt. Die hydro & meteo GmbH & Co. KG war bei dem Projekt Unterauftragnehmer der Firma Hydrotec. Projektpartner waren die Fachhochschule Aachen, der Deutsche Wetterdienst in Kooperation mit der Deutschen Rückversicherung AG sowie die Städte Paderborn und Hamburg.

Ziele des Projektes waren: neue Erkenntnisse zur Häufigkeit und Ausprägung von Starkniederschlagsereignissen in Deutschland, eine Übersicht über die Schadensbilder und die regionale Risikoverteilung sowie Verbesserungsvorschläge für Warnsysteme und Katastrophenschutz zu erarbeiten.

Ergebnisse der Untersuchungen im Überblick:

Datenbank von Sturzfluten in Deutschland

Für die Datenerfassung wurden alle bereits vorhandenen und zugänglichen Datensammlungen u. a. der Projektpartner (DWD, Deutsche Rückversicherung) ausgewertet. Die Datenbank wurde so aufgebaut, dass auch begleitende Wettererscheinungen (Sturm, Hagel, Gewitter) einheitlich zugeordnet werden können. Der Stand der Ereignisdatenbank zu Projektende umfasst 422 Ereignisse über einen Zeitraum von fast 30 Jahren, wobei die Anzahl der erfassten Ereignisse mit der Zeit zunimmt. 298 Ereignisse oder ca. 71 % aller Ereignisse wurden als Sturzflutereignisse gekennzeichnet. Auf Grundlage der erfassten Schäden wurden für jedes Ereignis Schätzungen des Gesamtschadens erstellt. Die räumliche Verteilung in Deutschland zeigt Schwerpunkte mit häufigen Ereignissen. Diese sind die Ballungsräume in Nordrhein-Westfalen, die Orte entlang der Rheinschiene, die Mittelgebirge und der Alpenvorraum sowie die Großstädte Hamburg, Berlin, München, Frankfurt, Stuttgart und Hannover.

Fallstudienanalyse

In 15 repräsentativ ausgewählten Kommunen wurden Untersuchungen zu Warnsystemen, Niederschlags- und Radarstatistik durchgeführt. Dazu wurden Schadensmeldungen analysiert und Fließwegsimulationen durchgeführt. In allen Kommunen waren nach der Ersterhebung für die Datenbank mehrere Ereignisse mit Schäden aufgetreten. Die Auswertung der Fallstudien zeigt, dass es in mehr als der Hälfte der untersuchten Ereignisse eine offizielle Warnung des DWD vor Starkregen, teilweise auch vor Gewitter, Hagel oder Böen gab. Die Kurzfristvorhersagen mit KONRAD hatten noch eine höhere Vorhersagetrefferquote. Untersucht wurde außerdem, wie gut der Niederschlag durch Bodenmessstationen und Radar während der Starkregenereignisse erfasst wurde, an welchen Stellen die Abflusssysteme nicht ausreichten und wie hoch die resultierenden Schäden waren. In der Regel waren die Zuständigkeiten bezüglich eines Einsatzes klar geregelt, während es Schwierigkeiten bei der Koordination zwischen den verschiedenen Organisationen und bei der Information der betroffenen Bevölkerung gab.

Maßnahmen für das kommunale Risikomanagement

Da Schäden hoch sind, sollten Kommunen Ereignisse jenseits der Bemessung von Kanalnetzen und ihre Folgen berücksichtigen. Maßnahmen des vorbeugenden Hochwasserschutzes beinhalten:

• Bauliche Maßnahmen wie Rückhalteflächen und Notabflusswege
• Bürgerinformation über Gefahrenpunkte
• Frühwarnsysteme
• Geeignete Notfallpläne

Durch Maßnahmen der Abflussminderung und -rückhaltung, sowohl in den Sturzflut-Entstehungsgebieten als auch im städtischen Bereich, kann die Sturzflutgefahr deutlich gesenkt werden. Im Allgemeinen erhöhen dezentrale Rückhaltemaßnahmen und Versickerungsmöglichkeiten in bebauten Gebieten die Sicherheit. Für den privaten Gebäudeschutz sind Rückstausicherungen von besonderer Bedeutung. Weiterhin können kleinräumige bauliche Maßnahmen durchgeführt werden, die das Eindringen von Oberflächenwasser verhindern.

In URBAS wurden Konzepte für einfache, kommunal umsetzbare Abflussvorhersagesysteme entwickelt und Beispiele aus Kommunen gesammelt. Für den Hochwasserfall müssen Einsätze und Schutzmaßnahmen geplant, zwischen den Beteiligten vereinbart und in Trainings außerhalb von Hochwasserzeiten eingeübt werden. URBAS zeigt hierzu einige Beispiele.

Meteorologische Auswertungen und Verbesserung von KONRAD

Es wurden Radardaten der Jahre 2000-2007 untersucht. Zur Korrektur der Daten wurden statistische Verfahren entwickelt und angewendet. Es folgten statistische Auswertungen der Daten, sowie ein Vergleich mit KOSTRA und der Zeitreihenstatistik von Punktmessungen. Das Warnsystem KONRAD des Deutschen Wetterdienstes wurde um eine zweite Warnstufe erweitert. Außerdem wurden konzeptionelle Arbeiten zur Verbesserung von KONRAD mittels höherer raum-zeitlicher Auflösung und Dualpolarisations-Technik durchgeführt.