Seit der gesetzlichen Verankerung zur Veröffentlichung von Hochwassergefahren- und risikokarten 2013 für die Ausweisung und Bewertung von hochwassergefährdeten Zonen an mittleren und größeren Gewässern und spätestens seit den katastrophalen Starkregenereignissen in den darauffolgenden Jahren, wird nicht mehr nur fachlich, sondern auch politisch über die Einführung solcher Karten auch für kurzfristige, lokale Überflutungsrisiken durch extreme Regen diskutiert. Baden-Württemberg startete als erstes Bundesland in Deutschland mit einem Leitfaden zur Starkregenvorsorge auf kommunaler Ebene. In diesem wurde eine Herangehensweise für die Erstellung von Starkregengefahrenkarten ausgeführt. Andere Bundesländer sind nachgezogen. Der Entwicklung der Karten gingen meist Forschungsprojekte, wie HiOS in Bayern und RAINMAN in Sachsen voraus. In Zusammenarbeit der Länder konnte ebenfalls eine Strategie für Deutschland beschlossen werden (LAWA Strategie Starkregen).

Die Ausgangssituation in Berlin ist nicht unbedingt viel anders zu bewerten, als in den anderen Bundesländern. Allerdings ist durch den hohen Versiegelungsgrad der Oberfläche und das relativ flache Gelände der Charakter einer Überschwemmung in Berlin stark an den Abwasserkanal gekoppelt. Reine Oberflächenabflusssimulationen könnten also ggf. nicht ausreichen die Verhältnisse im Ereignisfall hinreichend genau zu beschreiben. Der Kanal kann zum einen Einfluss auf die Verteilung des Wassers haben (siehe Bild 1), zum anderen wird ab einer bestimmten Wassermenge auch das gesamte Kanalnetz überlastet. In Berlin wird das überschüssige Regenwasser mit geringer Abwasserkonzentration teilweise an den dafür vorgesehen Überläufen in die Flüsse entwässert (siehe Bild 2). Bei sehr hohen Wassermengen kommt selbst die Entlastung an ihre Grenzen und das Wasser staut sich zurück in die Straßenräume. Bei längerem stärker anhaltendem Regen kann auch das Speichervolumen der Klärwerke ein für die Pumpwerke limitierender Faktor sein. Dann muss die Pumpleistung gedrosselt werden und der Wasserstand im Kanalnetz steigt. Mehr Details dazu auf dem Internetauftritt der Berliner Wasserbetriebe.

Bild 1: Skizze zur Erläuterung des Einflusses des Kanalnetzes im Starkregenfall.

Exkurs: Es gibt zwar Puffer im Kanalnetz, in speziellen Regenrückhaltebecken und an den Kläranlagen, doch ist das System als Ganzes nicht auf seltene Extremereignisse ausgelegt. Das rührt daher, dass das Kanalnetz teils schon über 100 Jahre alt ist und zum damaligen Zeitpunkt die Fläche weniger versiegelt und mehr natürliche Rückhalteräume für Wasser vorhanden waren. Des weiteren ist es ökonomisch und logistisch nicht machbar das gesamte Kanalnetz auf diese Art von Regenereignissen auszulegen. Gewissermaßen wird dieses Restrisiko, wie in vielen anderen Bereichen des Lebens auch, hingenommen. Doch durch die Klimaerwärmung und damit dem potentiell vermehrten Auftreten von Wetterextremen, muss das Risiko neu bewertet und ggf. neue Maßnahmen ergriffen werden. So wurden in Berlin u. a. bereits mehrere große, unterirdische Stauräume angelegt, um zu verhindern, dass bei einem Starkregen Abwasser aus dem Mischsystem überläuft. Sie speichern das Wasser zwischen, bevor es zeitverzögert an die Klärwerke zur Reinigung weitergeleitet wird.

Bild 2: Schematische Skizze zur groben Übersicht der Funktionsweise des Abwasser-Mischsystems.

Die Erstellung von Gefahren- und Risikokarten wird um den Einfluss des Kanalnetzes ausreichend zu berücksichtigen auf Basis eines gekoppelten 1D-Kanalnetz – 2D-Oberflächenabflussmodells (1D/2D gekoppeltes Modell) durchgeführt. Dazu wurde in den Modellsenken das Oberflächenmodell mit den Straßenabläufen und den Kanalschächten an das Abwasserkanalnetz gekoppelt. Die für die Oberfläche relevanten Flächen, also das Einzugsgebiet der Senken, wurden aufwendig auf Straßenkreuzungsebene bestimmt. Diese Bereiche sind in der Modellsimulation sehr rechenintensiv, da ein physikalisch basiertes Modell verwendet wird, welches die Wasserbewegung an der Oberfläche dynamisch berechnet. Das Kanalnetz wird auf Einzugsgebietsebene des Pumpwerks berechnet. Das Pumpwerkseinzugsgebiet ist wesentlich größer, als das Einzugsgebiet der Senke. Außerhalb des Senkeneinzugsgebiets wird deshalb der Regen über die direkte Methode in den Kanal eingebracht – also ohne Berücksichtigung von komplexen dynamischen Fließprozessen. Damit wird sichergestellt, dass die Gesamtwassermenge im Kanalsystem einbezogen wird.

Der sogenannte KOSTRA-Atlas bestimmt die statische Seltenheit einer bestimmten Regenmenge über eine bestimmte Zeit für jeden Quadratkilometer in Deutschland. Da für die Gefahren- und Risikokarten zur Vergleichbarkeit standardisierte Werte verwendet werden sollen, wurden bestimmte Ereignisse aus dem KOSTRA-Atlas erstellt und uniform über das gesamte modellierte Gebiet simuliert.

Die Karte selbst zeigt den Ausschnitt der Einzugsgebiets der Senke unter Referenzierung der Position in Berlin. Gebäude der kritischen Infrastruktur sind eingefärbt und Buslinien hervorgehoben. Eine Darstellung auf der Website ist momentan leider nicht möglich.

Starkregengefahrenkarten – ein Entwurf für Berlin
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