Das 3-Säulen-Modell des Hochwasserschutzes

Hochwasserschutzkonzepte für Städte und Gemeinden

Extremwetter-Ereignisse nehmen auch in Deutschland weiter zu, die Gefahr von Überschwemmungen steigt damit ebenfalls. Für einen umfassenden Schutz greifen viele Städte und Gemeinden auf das Konzept der drei Säulen natürlicher Rückhalt, technischer Hochwasserschutz und Hochwasservorsorge zurück.

Rückhalt, technische Maßnahmen & Vorsorge gegen Hochwasser

Höheres Risiko von Starkregen & Überschwemmungen

Viele Regionen in Deutschland sind von Hochwasserrisiko betroffen

Die Regenmengen, die das Tiefdruckgebiet „Bernd“ im Juli 2021 in viele Regionen Deutschlands brachte, waren außergewöhnlich groß. In Hagen-Holthausen etwa wurden am 14. Juli 2021 mehr als 240 Liter pro Quadratmeter in weniger als 24 Stunden gemessen – fast anderthalb Mal so viel Regen wie in vielen Bundesländern in den vergangenen Jahrzehnten während des gesamten Julis fällt.

Das Schadensmaß der Hochwasserlage, die durch Tief „Bernd“ entstand, bezifferte der Gesamtverband der deutschen Versicherungswirtschaft (GDV) mit rund 5,5 Milliarden Euro. Der GDV sieht bundesweit mehr als 300.000 Adressen von Hochwasser gefährdet, mit regionalen Unterschieden. Neben klimawandelbedingten Starkregenereignissen sorgt auch das Ausweisen von Bauland in potenziellen Überschwemmungsgebieten für ein erhöhtes Risiko.

Bessere Maßnahmen gegen Hochwasser und Überschwemmungen treffen

Da sich Hochwasser als natürliche Ereignisse nicht vermeiden lassen, müssen Vorkehrungen getroffen werden, um ihre Folgen zumindest abzumildern. Durch die steigende Wahrscheinlichkeit von Starkregenereignissen kommt dem Hochwassermanagement eine immer größere Bedeutung zu. Dabei ist zu beachten, dass vor allem die Besiedlung von Flächen für die natürliche Überflutung zu den schwerwiegenden Folgen von Hochwasserereignissen beiträgt.

Technische Schutzmaßnahmen bieten vor diesem Hintergrund nur bedingt Sicherheit, weil sie auf ein bestimmtes Bemessungshochwasser ausgelegt sind. Wird dieses überschritten, sind die Schäden meist sehr groß. Hinzu kommt die lokal begrenzte Wirksamkeit technischer Maßnahmen. Für einen umfassenderen Schutz setzen Länder, Städte und Gemeinden deshalb auf eine Kombination aus natürlichem Rückhalt, technischen Schutzmaßnahmen und Hochwasservorsorge – im sogenannten 3-Säulen-Modell für den Hochwasserschutz.

Erste Säule: Natürlichen Rückhalt schaffen

Möglichkeiten und Grenzen von Maßnahmen des natürlichen Rückhalts

Hochwasser entsteht bei starken Regenfällen in Einzugsgebieten von Bächen und Flüssen. Niederschläge, die nicht von Mulden im Gelände oder vom Boden aufgenommen werden können, fließen dann ins nächste Gewässer. Maßnahmen zur Verbesserung des natürlichen Rückhalts sind deshalb aus verschiedenen Gründen wichtig, etwa unter dem Aspekt der Klimaanpassung.

So fördern sie die Grundwasserneubildung und tragen zur Vorsorge gegen Trockenheit und Dürre bei. Zu unterscheiden sind Maßnahmen zum Rückhalt in der Fläche und Maßnahmen an Gewässern und den dazugehörigen Auen. Die Möglichkeiten sind dabei vielfältig und reichen von privaten Initiativen (Zisternen, Gründächer etc.) bis zu Gewässer- und Auenentwicklung oder Deichrückverlegungen.

Maßnahmen zum natürlichen Rückhalt von Hochwasser
Rückhalt in der Fläche
Maßnahmen in Siedlungsgebieten	z. B. Zisternen, Gründächer, Versickerungsmulden, Entsiegelung, Reaktivierung von Gräben und Fließgewässern
waldbauliche Maßnahmen	z. B. Schutzwald, Aufforstung, Maßnahmen der Flurgliederung und -erschließung
landwirtschaftliche Maßnahmen	z. B. Hanglagenverkürzung, hangparallele Bewirtschaftung, konservierende Bodenbearbeitung, Maßnahmen der Flurgliederung und -erschließung
Rückhalt in Gewässern und Auen
Gewässer- und Auenentwicklung	z. B. Altarme anschließen, Gewässersohle anheben, Uferrehne abtragen
Deichrückverlegung	–

Synergieeffekte und Mehrfachnutzen

Renaturierungsmaßnahmen sollen die ökologische Funktionsfähigkeit von Gewässern und ihren Auen erhalten, wiederherstellen und fördern. Durch Maßnahmen in der Fläche lassen sich Synergieeffekte und Mehrfachnutzen erzielen:

• Sie steigern die Grundwasserneubildung und verbessern oft den Erosionsschutz.
• Stoffausträge aus landwirtschaftlich genutzten Flächen werden reduziert (z. B. das Ausschwemmen von Nitraten oder Stickstoff).
• Die Gewässerstruktur und der ökologische Zustand wird verbessert, was nicht nur zu mehr Biodiversität beiträgt, sondern zudem das Landschaftsbild aufwertet und den Naherholungswert erhöht.
• Die renaturierten Auen bremsen den Abfluss, die Hochwasserwelle wird durch die längeren Fließwege verzögert, während flachere Bäche ein früheres Ausufern erlauben.

Die Rückverlegung von Deichen dient ebenfalls dazu, natürliche Überschwemmungsgebiete zu erhalten und somit den natürlichen Rückhalt der Auen zu fördern.

Zweite Säule: Technischen Hochwasserschutz nutzen

Verschiedene Möglichkeiten des technischen Hochwasserschutzes

Maßnahmen des natürlichen Rückhalts verlieren mit steigender Größe der Einzugsgebiete ihre Wirkung. In kleineren Einzugsgebieten und bei kleineren Hochwasserereignissen funktionieren sie. Bei größeren Ereignissen hingegen reichen die begleitenden Auen aufgrund langanhaltender großräumiger Regenfälle nicht mehr aus.

Als Ergänzung kommen daher Maßnahmen des technischen Hochwasserschutzes zum Einsatz. Dabei werden drei grundlegende Strategien unterschieden: Zurückhalten, Durchleiten und Umleiten. Je nach Bedarf und örtlichen Voraussetzungen können die verschiedenen Maßnahmen auch kombiniert werden.

Maßnahmen des technischen Hochwasserschutzes
Zurückhalten	Hierbei wird das Wasser oberhalb der zu schützenden Bereiche zurückgehalten, was den Scheitel des Hochwasserabflusses verringert. Möglich ist ein natürlicher, ungesteuerter oder gesteuerter Rückhalt mit Hilfe von Talsperren, Hochwasserrückhaltebecken oder Flutpolder. Rückhaltebecken werden direkt vom Fluss durchströmt („im Hauptschluss“) und beispielsweise in Form von Talsperren umgesetzt. Flutpolder hingegen sind Rückhaltebecken „im Nebenschluss“ und liegen seitlich des Flusses. Der Rückhalt von Hochwasser hat prinzipiell das Potenzial, die Risiken auch auf längeren Flussstrecken zu verringern.
Durchleiten	Maßnahmen zum Durchleiten zielen darauf ab, den Wasserdurchfluss im zu schützenden Gebiet zu erhöhen, damit keine Ausuferungen bei Hochwasser entstehen. Das Gewässerbett wird so verändert, dass es mehr Wasser aufnimmt. Dadurch bleiben die geschützten Bereiche trocken. Weil Flutmulden auf ausreichend Platz angewiesen sind, werden sehr viel häufiger Maßnahmen für das Durchleiten genutzt. Zu den Möglichkeiten gehört unter anderem der Gewässerausbau durch eine Aufweitung des Gewässerbetts oder linienförmige Hochwasserschutzanlagen (Deiche, Schutzwände oder mobile Hochwasserschutzsysteme). Ergänzt werden sie durch Schöpfwerke, Siele für die Binnenentwässerung und Verschlüsse für Lücken in Deich- oder Wandsystemen. Deiche haben den Vorteil, ohne Vorwarnzeit zu funktionieren, allerdings benötigen sie ausreichenden Platz. Das erschwert vor allem in innerstädtischen Bereichen die Umsetzung. Der geringere Flächenbedarf von mobilen Hochwasserschutzelementen bedeutet auf der anderen Seite die Notwendigkeit einer Vorwarnzeit und hohen personellen und materiellen Aufwand für den rechtzeitigen Aufbau. Sie werden daher in der Regel mit ortsfesten Anlagen kombiniert.
Umleiten	Beim Umleiten werden sogenannte Flutmulden genutzt, die das Hochwasser um den zu schützenden Bereich herumleiten.

Dritte Säule: Hochwasservorsorge

Im Fall einer Überschwemmung: Vorsorgen für den Ernstfall

Vorkehrungen zur Vermeidung von Hochwasserereignissen haben angesichts von Wetterextremen ihre Grenzen und können deshalb unter Umständen überlastet werden. Maßnahmen zur Vorsorge sollen in solchen Fällen dafür sorgen, dass die Schäden durch Überschwemmungen so gering wie möglich sind. Die Hochwasservorsorge gliedert sich in vier Bereiche.

Informationsvorsorge

Rechtzeitige Warnungen vor drohenden Hochwasserereignissen übernehmen Hochwassernachrichtendienste oder Hochwasserwarnzentralen sowie Warn-Apps (z. B. NINA, umweltinfo-App oder Meine Pegel-App). Bei lokalen Starkregenereignissen oder in kleinen Einzugsgebieten ist der Zeitraum zwischen einsetzenden Niederschlägen und einer Überschwemmung gelegentlich zu kurz für eine rechtzeitige Warnung. Deshalb wird kontinuierlich an der Leistungsfähigkeit von Warnsystemen gearbeitet.

Risiko- und Eigenvorsorge

Wer in einem potenziell von Hochwasser gefährdeten Siedlungsgebiet lebt, ist nach dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG § 5 Abs. 2) dazu verpflichtet, für solche Ereignisse Maßnahmen zur Eigenvorsorge zu treffen. Für Bürger zählen dazu umfassende Informationen über den Gefährdungsgrad der eigenen Adresse, ausreichender Versicherungsschutz (etwa Elementarschadenversicherung) sowie bauliche Maßnahmen wie Rückstausicherungen.

Notfallplanung

Die kommunale Notfallplanung umfasst örtlich angepasste Alarm- und Einsatzpläne für die zuständigen Einsatzkräfte, zum Beispiel für Evakuierungen aus den betroffenen Gebieten. Unter anderem bietet die Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V. (DWA) Audits an, um die Notfallplanung zu optimieren. Zudem sollten die lokalen Einsatzkräfte regelmäßig im Rahmen von Übungen auf Hochwasserereignisse vorbereitet werden.

Quellen:

Earth System Knowledge Platform (ESKP): Hochwasserschutz und -vorsorge
https://www.eskp.de/grundlagen/naturgefahren/hochwasserschutz-und-vorsorge-935466/

Gesamtverband der Versicherer (GDV): Amtliche Zahlen zeigen: Mehr als 300.000 Adressen in Deutschland sind von Hochwasser bedroht
https://www.gdv.de/gdv/medien/medieninformationen/amtliche-zahlen-zeigen-mehr-als-300-000-adressen-in-deutschland-sind-von-hochwasser-bedroht-168828

Bayerisches Landesamt für Umwelt: Schutz – natürlicher Rückhalt
https://www.lfu.bayern.de/wasser/pro_gewaesser_2030/saeule1/schutz_natuerlicher_rueckhalt/index.htm

Bayerisches Landesamt für Umwelt: Schutz – technischer Hochwasserschutz
https://www.lfu.bayern.de/wasser/pro_gewaesser_2030/saeule1/schutz_technischer_hwschutz/index.htm

Bayerisches Landesamt für Umwelt: Vorsorge
https://www.lfu.bayern.de/wasser/pro_gewaesser_2030/saeule1/vorsorge/index.htm

Bilder:
Bild 1: Adobe Stock © shokokoart
Bild 2: Adobe Stock © EKH-Pictures
Bild 3: Adobe Stock © john
Bild 4: Adobe Stock © syntheticmessiah
Bild 5: Adobe Stock © asafaric
Bild 6: Adobe Stock © filmbildfabrik