Hochwasserschutz Krebsbach. Vorprojekt. Technischer Bericht. Küssnacht, Juni Bezirkskanzlei Höfe Bahnhofstrasse 4 Postfach Wollerau

Transkript

1 Hochwasserschutz Krebsbach Vorprojekt Technischer Bericht Küssnacht, Juni 2018 Bezirkskanzlei Höfe Bahnhofstrasse 4 Postfach Wollerau

2 HOLINGER AG Talbüelweg, CH-6403 Küssnacht Telefon +41 (0) Version Datum Sachbearbeitung Freigabe Verteiler BUL, BHM, NEF RIA Kanton Schwyz, Bezirk Höfe, Gemeinde Wollerau und Gemeinde Feusisberg

3 INHALTSVERZEICHNIS ZUSAMMENFASSUNG 8 1 ANLASS UND AUFTRAG Auftrag und Projektperimeter Projektabgrenzung Projektorganisation Projektgruppe Partizipation und Information 11 2 GRUNDLAGEN 12 3 AUSGANGSSITUATION Charakteristik des Einzugsgebietes Historische Ereignisse Geologie Hydrogeologie Hydrologie Geschiebehaushalt Schwemmholz Beurteilung der bestehenden Schutzbauten Schwachstellenanalyse Ökologie Gewässerraum Werkleitungen und Infrastrukturanlagen Inventare Altlasten Ökologie / Naturschutz Landwirtschaft ( Fruchtfolgeflächen) Denkmalschutz 22 3

4 4 PROJEKTZIELE UND VORGABEN Allgemeine Ziele Wasserbauliche Ziele Ökologische Ziele Ziele für die Naherholung Schutzziele Gewässerraum Erfolgskontrolle 24 5 VARIANTENVERGLEICH Ausgangslage Auswirkungen der Retention auf Massnahmen am Gerinne Auswirkungen der Retention auf den Geschiebetransport im Sihleggbach Variantenentscheid 29 6 RISIKOBASIERTE MASSNAHMENPLANUNG Risikoanalyse Risikobasierte Vorgehensweise und Grundsätze Massnahmentypen 32 7 MASSNAHMEN HOCHWASSERSCHUTZ Massnahmen an Geschiebesammlern Allgemeine Grundsätze Geschiebesammler Roosbach Geschiebesammler Sihleggbach Massnahmen am Gerinne Allgemeine Grundsätze Sihleggbach Oberlauf Sihleggbach Roosbach Krebsbach Roosstrasse A Krebsbach Weingartenweiher Krebsbach alti Sagi Krebsbach SBB Durchlass Landbedarf 47 4

5 8 KOSTEN Kostenschätzung Erwerb von Grund und Rechten Zusammenstellung der Kosten Kostenträger und Kostenteiler 49 9 AUSWIRKUNG DER MASSNAHMEN Auswirkung auf Natur, Landschaft und Ortsbild Auswirkung auf den Geschiebehaushalt Auswirkung auf den Gewässerökologie und Fischerei Auswirkung auf die Landwirtschaft Auswirkung auf das Grundwasser Auswirkungen auf die Wasserkraft Auswirkung auf die Erholung RISIKOBEURTEILUNG NACH MASSNAHMEN Gefahrensituation nach Massnahmen Schadenpotenzial / Risikoanalyse nach Massnahmen Nachweis der Kostenwirksamkeit Überlastfall WEITERE PLANUNGSPHASEN / TERMINPLANUNG Weitere Planung Realisierung 53 ANHANG

6 PLANVERZEICHNIS T T T T T T T T T T T T T T T T Situation Abschnitt Krebsbach, Roosstrasse A3 Längenprofil Abschnitt Krebsbach, Roosstrasse A3 Querprofile Abschnitt Krebsbach, Roosstrasse A3 Situation Abschnitt Sihleggbach Längenprofil Abschnitt Sihleggbach Querprofile Abschnitt Sihleggbach Situation Abschnitt Roosbach Längenprofil Abschnitt Roosbach Querprofile Abschnitt Roosbach Situation Geschiebesammler Sihleggbach Längsschnitte Geschiebesammler Sihleggbach Situation Geschiebesammler Roosbach Längsschnitte & Ansicht Geschiebesammler Roosbach Situation Sihleggbach und Seitenbäche, Oberlauf Situation SBB Durchlass, Unterlauf Rinne Weingartenweiher 6

7 ANHANG Anhang 1 Hydraulische Modellierung 7

8 ZUSAMMENFASSUNG Im konnte gezeigt werden, dass die Variante Durchleiten mit der Vergrösserung den bestehenden Geschiebesammlern die kostengünstigste und wirksamste Variante für die Sicherstellung des Hochwasserschutzes am Krebsbach und seinen Seitenbächen darstellt. Dem Variantenentscheid liegt eine Gegenüberstellung der Kosten eines Hochwasserrückhalts am Sihlegg- und Krebsbach und der Kosten des Gerinneausbaus zugrunde. Da aufgrund eines Hochwasserrückhalts nur sehr wenige Defizite am Gerinne ganz wegfallen und damit die notwendigen Massnahmen nur kleiner werden aber an der Zahl nicht abnehmen, fallen die Kosten eines zusätzlichen Rückhaltebeckens stark ins Gewicht. Zusätzlich zur Gegenüberstellung der Kosten wurde auch die Wirkung einer Drosselung des Sihleggbachs auf den Geschiebetransport im Sihleggbach im Steilstück oberhalb des Gebiets Roos analysiert. Die Drosselung des Abflusses oberhalb des Steilstücks hat eine mindernde Wirkung auf den Geschiebetrieb. Das Ereignis 2016 hat gezeigt, dass der Geschiebetrieb beim Kollabieren der Sohle sprunghaft ansteigen kann. Da die für das Kollabieren der Sohle benötigte Abflussmenge nicht bekannt ist, und somit das Kollabieren der Sohle nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden kann, darf bei einer Drosselung keine bedeutende Minderung des Geschiebetransports angenommen werden. Der Geschiebesammler am Sihleggbach muss somit auch mit Retention auf die gesamte anfallende Geschiebemenge ausgebaut werden, was wiederum keinen positiven Effekt auf die Kosten nach sich zieht. Der Ausbau des Weingartenweihers erwies sich ebenfalls als nicht wirtschaftlich. Die Investitionskosten liegen höher als der entsprechende Nutzen. Bei der Massnahmenplanung an den Bächen Roos-, Sihlegg- und Krebsbach wurde eine risikobasierte Vorgehensweise verfolgt. Ausgehend von der Höhe der Risiken, der räumlichen Ausdehnung und der Häufigkeit der Schäden wurden unterschiedliche Massnahmentypen gewählt. Die Defizite am Gerinne, an den Durchlässen und den Brücken am Sihlegg- und Roosbach werden mit baulichen Massnahmen behoben. Den Defiziten am Krebsbach oberhalb des Bächliparks werden mit Interventionsplanung und Objektschutzmassnahmen begegnet. Die zwei bestehenden Geschiebesammler am Sihlegg- und Roosbach werden vergrössert bzw. im Falle des Sihleggbachs um einen oberliegenden Sammler ergänzt, sodass der Feststoffanteil eines G100 zurückgehalten werden kann. Der Krebsbach zwischen Roosstrasse und A3 wird aufgeweitet und stellenweise wird die Sohle abgetieft. Die Brücke Rütibüelweg wird verbreitert (Ersatzneubau). Das Massnahmenziel wird auf ein HQ100 festgelegt. Der Durchlass der Autobahnauffahrt wird um 3 m eingestaut, so dass dessen Abflusskapazität 15 m 3 /s beträgt (HQ30). Dafür ist der Bau einer Kragenmauer notwendig. Für grössere Abflüsse wird die Differenz rechtsseitig ausgeleitet und unter der Autobahn hindurch ins Gebiet Korporationsweg geführt, welches mit Objektschutzmassnahmen entsprechend geschützt wird. Der Durchlass der Autobahn A3 vermag im heutigen Zustand bis zu 17 m 3 /s unter eingestauten Verhältnissen abzuführen. Defizite beim Verenahof und beim Etzelweg werden mit Objektschutzmassnahmen und der Interventionsplanung behoben. 8

9 Die Hochwasserentlastung des Weingartenweihers wird für ein HQ100 ausgebaut. Als Sicherheitshochwasser wird ein HQ300 berücksichtigt. Ausuferungen aufgrund der Brücke Wilenstrasse werden mit der Interventionsplanung zurück ins Gerinne geführt. Ein betroffenes Gebäude benötigt Objektschutz. Die alte Sagi (Industriestrasse) wird mit Objektschutz geschützt. Anrampungen auf der Strasse führen das Wasser zurück ins Gerinne. Der Durchlass SBB wird um 2.4 m eingestaut, sodass ein HQ100 abfliessen kann. Dafür ist eine Kragenmauer von 0.8 m notwendig. Der Mündungsbereich wird aufgrund sehr geringen Schäden nicht ausgebaut. 9

10 1 ANLASS UND AUFTRAG 1.1 Auftrag und Projektperimeter Am 26. Juli 2016 fand ein Unwetter in den Einzugsgebieten der Gemeindebäche von Wollerau, Freienbach und Feusisberg statt, welches zu massiven Ausuferungen mit starkem Geschiebetrieb im Siedlungsgebiet führte. Im Nachgang dieses Ereignisses hat der Bezirk Höfe zusammen mit den Gemeinden die HOLINGER AG beauftragt, in einer gesamtheitlichen Betrachtung der Einzugsgebiete ein Hochwasserschutzkonzept [16], ein Unterhaltskonzept [18] und eine Interventionsplanung [17] für das gesamte Einzugsgebiet der Bäche Krebs-, Sihlegg- und Roosbach auf Gemeindegebiet von Wollerau und Feusisberg auszuarbeiten (Perimeter Abbildung 1). Im Herbst 2017 wurde die HOLINGER AG vom Bezirk Höfe beauftragt, aufbauend auf dem Hochwasserschutzkonzept das vorliegende Vorprojekt Hochwasserschutz Krebsbach zu erarbeitet. Abbildung 1: Der Projektperimeter des HWS-Konzepts [16] und des vorliegenden Vorprojekts umfasst die Einzugsgebiete der Bäche Krebs-, Sihlegg- und Roosbach (swisstopo, Zugriff: Juni 2017) 1.2 Projektabgrenzung Der östlich des Projektperimeters liegende Bach (Würzbach/Sarenbach/Grenzbach) ist aufgrund eines separat laufenden Projektes nicht Bestandteil des vorliegenden Vorprojekts. 10

11 1.3 Projektorganisation Auftraggeber: Projektleiter Auftraggeber: Bezirk Höfe Guy Tomaschett Bahnhofstrasse Wollerau guy.tomaschett@bluewin.ch Auftragnehmer: Projektleiter Auftragnehmer: HOLINGER AG Sandro Ritler Talbüelweg Küssnach sandro.ritler@holinger.com Bauherr: Bezirk Höfe G. Tomaschett Fachstellen: - Amt für Wasserbau Kanton Schwyz - Bundesamt für Umwelt - Amt für Wald und Naturgefahren Projektleitung: HOLINGER AG S. Ritler Projektgruppe: - Gemeindevertretungen Wollerau / Feusisberg - Bundesamt für Umwelt - Amt für Wasserbau - Bezirk Höfe Projektteam: HOLINGER AG: Hydrologie Wasserbau Gewässerökologie 1.4 Projektgruppe Die Erarbeitung des Vorprojekts wurde durch die Projektgruppe aktiv begleitet. Die Gruppe hat sich aus allen relevanten Entscheidungsträgern zusammengesetzt: politische Vertreter des Bezirks und der Gemeinden, die entsprechenden Verwaltungsstellen des Bezirks und der Gemeinden, Vertreter des Kantons und des Bundesamtes für Umwelt. Die Grundlagen für die fachliche Entscheidungsfindung wurden vom Projektteam erarbeitet und der Projektgruppe vorgelegt. Basierend auf diesen Grundlagen sind die weiterführenden Entscheide an den Projektsitzungen gefällt worden. 1.5 Partizipation und Information Ausgelöst durch das Hochwasser im Juli 2016 wurde die Öffentlichkeit an verschiedenen Informationsveranstaltungen informiert. Ebenfalls wurden die Medien über den Projektstand stets in Kenntnis gesetzt. Das Projektteam führte etliche bilaterale Gespräche mit Interessensvertretern und Grundeigentümern. Die gewonnenen Erkenntnisse sind in die vorliegende Planung eingeflossen. 11

12 2 GRUNDLAGEN Folgende Grundlagen wurden zur Bearbeitung des Projekts verwendet: [1] Integrale Naturgefahrenkarte Schwyz, Los Höfe, ARGE HOLINGER B-I-G, 2012 [2] Überbauung Bächlipark Wollerau, Renaturierung Krebs- und Sihleggbach, Kuster + Hager Ingenieurbüro AG, Dezember 2012 [3] Renaturierung im Gebiet Roos (Überbauung Bächlipark), Technischer Bericht Bauprojekt, HOLINGER AG, Mai 2013 [4] Hochwasserschutz Krebsbach, HTB Ingenieure & Planer AG / beffa tognacca gmbh, 2011 [5] Besprechung mit Herrn Haag, 6. Februar 2013 [6] Begehung HOLINGER AG vom 28. Februar 2013 [7] Naturgefahrenstrategie, Revision, Kanton Schwyz, 16. März 2010 [8] Freibord bei Hochwasserschutzprojekten und Gefahrenbeurteilungen, KOHS, Wasser Energie Luft, Heft 1, 2013 [9] Verbauung des Krebsbaches, Abschnitt Roosbach und Krebsbach Teilstück Bachtobel Fürti, Kuster + Hager Ingenieurbüro AG, März 2000 [10] Hochwasserschutzkonzept Krebsbach, Technischer Bericht mit Planbeilagen, htb Ingenieure & Planer, beffa tognacca gmbh, Vernehmlassungsentwurf vom 25. Juli 2011 [11] Sanierung Sihleggbach Schindellegi, Vorprojekt, MARTY Planungen GmbH, 20. Dezember 2005 [12] Leitungspläne Siedlungsentwässerung Gebiet Untermühle, Gemeinde Wollerau, Mai [13] Entwässerungsplan A3, km , ASTRA, Mai 2016 [14] Situationsplan mit Wasserleitungen, Strecke 670 Pfäffikon SZ Arth-Goldau, Schweizerische Südostbahn AG, Mai 2016 [15] Ereignisdokumentation Hochwasserereignis vom 26. Juli 2016, Wollerau, HOLINGER AG, November 2016 [16] Hochwasserschutzkonzept Bezirk Höfe, Roos, Sihlegg- und Krebsbach, HOLINGER AG, Oktober 2017 [17] Interventionsplanung Bezirk Höfe, Roos, Sihlegg- und Krebsbach, HOLINGER AG, Juni 2018 [18] Unterhaltskonzept Bezirk Höfe, Roos, Sihlegg- und Krebsbach, HOLINGER AG, Mai 2018 [19] Gewässerraum und Landwirtschaft, Merkblatt vom 20. Mai 2014, BAFU, BLW, ARE und Kantone, Mai 2014 [20] Wegleitung Hochwasserschutz an Fliessgewässern, BWG, 2001 [21] Gewässerschutzgesetz (GSchG), vom 24. Januar 1991, Stand 1. Juni 2014 [22] Gewässerschutzverordung (GSchV), vom 28. Oktober 1998 [23] Gewässerschutzverordnung (GSchV), Änderung vom 4. Mai 2011 [24] Gewässerschutzverordnung (GSchV), Änderung vom 22. März 2017 [25] Zonenplan Gewässerräume I und II, R+K AG Büro für Raumplanung, 28. Februar 2016 [26] Vermessungsarbeiten, Terradata AG, März

13 [27] Lange und Bezzola (2006), Schwemmholz - Probleme und Lösungsansätze, VAW-Mitteilungen Nr. 188 der Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie der ETH Zürich. [28] Richtlinie über die Sicherheit der Stauanlagen, Teil C2: Hochwassersicherheit und Stauseeabsenkung, Bundesamt für Energie (BFE), V.2.01, 2017 [29] Hinweise zu Stauanlagen von untergeordneter Bedeutung, Arbeitsgruppe Stauanlagen in Baden-Württemberg, [30] Kleinwasserkraft, Modul II, Technische Aspekte. EnergieSchweiz, 2017 [31] Hager (2010). Wastewater Hydraulics. Springer Verlag, Berlin. 13

14 3 AUSGANGSSITUATION 3.1 Charakteristik des Einzugsgebietes Die drei Bäche entspringen nördlich der Sihl auf ca m ü. M. Die Einzugsgebiete des Krebs-, Sihlegg- und Roosbachs messen vor dem Zusammenfluss im Gebiet Roos 5.50 km 2, 1.06 km 2 bzw km 2. Bei der Mündung in den Zürichsee umfasst das Einzugsgebiet des Krebsbachs 8.2 km 2. Der Krebsbach hat seine Quelle südwestlich von Wollerau im Gebiet des Hüttnersees. Über eine Strecke von gut 3 km durchfliesst er relativ flach die moorige Landschaft zwischen Samstagern und Schindellegi. Er passiert dabei den Hüttnersee und den Freyenweijer, welche beide ein künstliches und abflussregulierendes Auslaufbauwerk aufweisen. Im Gebiet Erlenmoos wird der Krebsbach bei Hochwasser hinter einem Strassendurchlass erneut gedrosselt, wonach er mit gedämpfter Abflussspitze zuerst durch das Industriegebiet Fürti und dann in der mittels Sperren stabilisierten, bewaldeten Runse ins Gebiet Roos fliesst. Der Sihleggbach entspringt oberhalb der Sihlegg in den Gebieten Pauli und Rahmensbüel, wo mehrere kleine, zum Teil über längere Strecken eingedolte Bäche zusammenfliessen. Nach der Unterquerung der Sihleggstrasse fliesst der Sihleggbach zuerst flach, dann immer steiler durch die steile, bewaldete Runse zwischen Gibel und dem Sihleggrain. Oberhalb des Gebiets Roos befindet sich ein kleiner Geschiebesammler. Entlang der Gebäude an der Färberstrasse fliesst der Sihleggbach in einem engen, künstlichen Gerinne, bevor er unterhalb der Färberstrasse in den Krebsbach fliesst. Der Sihleggbach weist mit 22 % das höchste durchschnittliche Gefälle auf und ist insbesondere im oberen Einzugsgebiet stark durch die Siedlungsentwässerung beeinflusst. Die Quelle des Roosbachs liegt auf 827 m ü. M. zwischen der Stutzhöchi und der Sonnegg. Er weist das kleinste der drei Einzugsgebiete auf, wobei die Fliessstrecke aufgrund der langestreckten Form vergleichsweise lang ist. Der Verlauf ist bis auf kurze Strassendurchlässe offen geführt und weist eine natürliche Ausprägung auf. Wie der Sihlegg- und der Krebsbach durchfliesst auch der Roosbach oberhalb der Roos ein bewaldetes Steilstück, in welchem er sich stark eingetieft hat. Im Siedlungsgebiet weist der Roosbach ein sehr flaches, trapezförmiges Gerinne auf. Nach dem Zusammenfluss der drei Bäche fliesst der Krebsbach in einem engen Gerinne durch das dicht besiedelte Siedlungsgebiet von Wollerau. Bis auf die Unterführung der Autobahn, des SOB-, und SBB-Bahntrassees ist der Bach offen geführt. Unterhalb des SOB- Bahnhofs durchfliesst der Bach den Weingartenweiher, welcher von den EW Höfe zur Erzeugung von Strom genutzt wird. Unterhalb des Weihers fliesst der Krebsbach auf der Grenze zu Freienbach im stark eingetieften Schliiffitobel bis zur alten Sagi. Nach der Sagi fliesst der Bach offen bis zum Bahntrassee der SBB, wo er für ca. 100 m in einem Durchlass und danach in einem künstlichen Kanal bis zur Mündung in den See fliesst. 3.2 Historische Ereignisse Im Ereigniskataster des Krebsbachs sind 12 Ereignisse erwähnt. Das erste grosse Ereignis ist im September 1934 dokumentiert. Im Gebiet Roos kam es während dieses Ereignisses auch am Roosbach zu grösseren Überschwemmungen und Übersarungen. Zwischen 1934 und 1977 sind für den Krebsbach keine Ereignisse dokumentiert. In den letzten 30 Jahren hingegen erfolgten gleich einige Hochwasserereignisse, wobei das letzte grosse Ereignis vor 2016 im August 2007 stattfand. 14

15 Im Einzugsgebiet des Sihleggbachs oberhalb des Schwandwegs (Schindellegi) führte 1995 konzentrierter Oberflächenabfluss zum ersten Mal zu Überflutungen von Kellern und Tiefgaragen. Dieses Ereignis hat sich in den letzten Jahren mehrmals wiederholt kam es zur Unterspülung im Rahmensbüelbach. Seit 2007 wurde die Gärtnerei Forrer an der Sihleggstrasse mehrmals überschwemmt. Im Sommer 2016 fand in den Gemeindebächen von Wollerau und Schindellegi ein grosses Unwetter statt, welches hohe Abflussspitzen mit massiver Geschiebemobilisierung zur Folge hatte. 3.3 Geologie Wollerau liegt auf dem östlichen Ausläufer des Zimmerbergs, der durch das Sihltal vom Albis getrennt wird. Der Zimmerberg ist eine mächtige Seitenmoräne des Linthgletschers mit einer glazial geprägten Geomorphologie, der überwiegend aus quartären Lockergesteinen (Tone, Silte und Sande) besteht. An den südlichen Hängen, vor allem in den von Krebs-, Sihleggund Roosbach eingeschnittenen Gräben sowie in Teilen des Siedlungsgebiets sind Gesteine der unteren Süsswassermolasse aufgeschlossen. Dabei handelt es sich um klastische Sedimentgesteine (Sandsteine und bunte Mergel). Entlang des Krebsbachs liegt das Siedlungsgebiet zwischen Roos und dem Weingartenweiher sowie bei der Mündung in den Zürichsee auf Bachschottern des Krebsbachs. Ein aufgeschlossener Sandsteinriegel der oberen Meeresmolasse durchzieht das Gebiet vom Erlenmoos in nordöstlicher Richtung und wird vom Krebsbach in der Schluchtstrecke unterhalb des Weingartenweihers durchschnitten. 3.4 Hydrogeologie Die drei Bäche Krebs-, Sihlegg- und Roosbach fliessen vor ihrem Zusammenfluss überwiegend durch Lockergesteine auf der Moränendecke der letzten Vergletscherung. Dieses Moränenmaterial kann lokal sehr heterogene Durchlässigkeit aufweisen. Grundsätzlich ist die Wasserdurchlässigkeit allerdings im ganzen Gebiet gehemmt und die Infiltration dürfte als eher schwach einzuordnen sein. Dafür spricht auch, dass es rund um den Hüttnersee einige kleinere Quellen gibt, ansonsten das Grundwasservorkommen im ganzen Gebiet jedoch wenig ergiebig ist. Oberhalb des Gebiets Roos durchfliessen die drei Bäche steilere Waldstücke, in denen Gesteine der unteren Süsswassermolasse aufgeschlossen sind. Diese Sandsteine und Mergel sind schwerdurchlässig und die betreffenden Gebiete weisen höchstens eine marginale Infiltration auf. Unterhalb der Steilstrecken verlaufen die Bäche bis zum Weingartenweiher durch Bachschotter. Aufgrund der bescheidenen Durchlässigkeit dieser Bachablagerungen dürfte auch hier die Infiltration von Bachwasser zum Grundwasser generell als bescheiden einzuordnen sein. Nach dem Weingartenweiher quert der Krebsbach den schwerdurchlässigen Sandsteinriegel der oberen Meeresmolasse und mündet anschliessend auf einem Bachschuttkegel in den Zürichsee. Von grösseren Bachwasserverlusten ist somit im gesamten Gebiet nicht auszugehen. Detailliertere Informationen sind dem hydrogeologischen Bericht [4] zu entnehmen. 3.5 Hydrologie Die Spitzenabflüsse des Sihlegg- und Roosbachs wurden in der Integralen Naturgefahrenkarte Schwyz, Los Höfe [1] bestimmt. Die Abflüsse am Krebsbach wurden im Rahmen eines HWS-Konzepts Krebsbach [10] von der beffa tognacca gmbh mit einem Niederschlags-Abfluss-Modell untersucht und in der Gefahrenkarte übernommen. Im Rahmen des Hochwasserschutzkonzepts der Bäche Roos- Sihlegg- und Krebsbach [16] 15

16 wurden die Hochwasserabflüsse für ein HQ100 für alle Bäche mittels hydrologischem Modell berechnet. Für die Evaluation des 30- und 300-jährlichen Ereignis sowie das EHQ wurden diese Werte mit den Faktoren 0.77, 1.3 bzw. 1.5 multipliziert. Tabelle 1: Hochwasserabflüsse Sihlegg-, Roos- und Krebsbach [[16]. Bach Ort EZG [km 2 ] Roosbach vor Mündung HQ30 [m 3 /s] HQ100 [m 3 /s] HQ300 [m 3 /s] EHQ [m 3 /s] Sihleggbach vor Mündung Krebsbach Krebsbach nach Einmündung Sihleggbach nach Einmündung Roosbach Krebsbach Vor Weingartenweiher Krebsbach Nach Weingartenweiher (ohne Retention) Krebsbach Mündung Zürichsee Geschiebehaushalt Das bestehende Geschiebepotenzial wurde für den Roos- und den Sihleggbach im Steilstück zwischen der Sihleggstrasse und dem Gebiet Roos für ein HQ100 im Rahmen des HWS-K abgeschätzt [16]. Das Geschiebepotenzial für das G30 und G300 wird mit den Faktoren 0.3 bzw. 1.5 bestimmt. Die resultierenden Kubaturen sind der Tabelle 2 zu entnehmen. Tabelle 2: Gutachterlich abgeschätztes Geschiebepotenzial für den Sihlegg- und den Roosbach im Steilstück zwischen der Sihleggstrasse und dem Gebiet Roos. Sihleggbach Roosbach G m m 3 G m m 3 G m m 3 Geschiebepotenzial Gefahrenkarte 900 m m 3 Basierend auf Studien und Begehung der Einzugsgebiete wird der Feinstoffanteil der Geschiebefrachten auf 50 % geschätzt. Die feinkörnigen Komponenten lagern sich nicht in den Geschiebesammlern ab, sondern werden mit dem Wasser in Suspension weiter in den Unterlauf transportiert. Die zwei bestehenden Geschiebesammler weisen ein ungefähres Fassungsvermögen von je 100 m 3 auf. Bei einem HQ100 fehlen dem Sihleggbach heute rund 650 m 3 Retentionsraum für das anfallende Geschiebe. Im Roosbach fehlen rund 300 m 3. 16

17 3.7 Schwemmholz In Bezug auf Schwemmholz muss im Ereignisfall mit kleineren Baumstämmen und einer grossen Menge an Ästen und Zweigen gerechnet werden. Der Anteil alter und instabiler Bäume im Wald ist hoch. Diese losen und transportfähigen Stämme können an Engstellen zu Verklausungen führen. Zudem gibt es mehrere Holzlager, die direkt am Gerinne errichtet wurden und im Ereignisfall weggeschwemmt werden können. Der verantwortliche Förster ist bestrebt die Fracht an transportfähigen Totholz stets zu minimieren und führt regelmässig Bewirtschaftungen der Einzugsgebiete durch. 3.8 Beurteilung der bestehenden Schutzbauten Die bestehenden Schutzbauten im und am Gerinne der untersuchten Bäche wurden im Rahmen des Unterhaltskonzepts aufgenommen und beurteilt [18]. Mängel an den Schutzbauten wurden erfasst und bestehender Handlungsbedarf bzgl. Unterhalt und Ersatz mit punktuellen Hinweisen festgehalten. 3.9 Schwachstellenanalyse Für die Projektierung wurden die Abflusskapazitäten sowie die Defizite entlang der Fliessstrecke der drei untersuchten Bäche bestimmt. Für das Gebiet unterhalb der Steilstrecke bis zur Mündung der drei Bäche wurden die Schwachstellen mittels 1D-Modellierung mit dem Programm HEC-RAS 4.0 ermittelt (Details im Anhang 1). Für die Ermittlung der Querprofile wurden im Winter 2017/2018 eigens Vermessungsarbeiten durchgeführt [26]. Die Kapazitäten einiger Durchlässe und Brücken wurden zudem über die Energiegleichung nach Bernoulli berechnet. In den oberen Einzugsgebieten der drei Bäche wurden die Kapazitäten im Rahmen des HWS-Konzepts [16] über Normalabflussberechnungen ermittelt. Da in diesen Gebieten keine baulichen Massnahmen vorgesehen sind, wurde auf eine 1D-Modellierung verzichtet. Bei den hydraulischen Berechnungen wird nach dem Bruttoprinzip vorgegangen. Dies bedeutet, dass für jedes Profil mit der maximal anzunehmenden Wasserfracht gerechnet wird (inkl. der Wassermenge, welche bei höher gelegenen Schwachstellen austreten könnte). Bei allen Berechnungen wird zudem von einem Reinwasserabfluss ausgegangen. Dabei wird möglicher Geschiebetrieb vernachlässigt. Es muss davon ausgegangen werden, dass die Situation durch die beiden deutlich zu klein dimensionierten Geschiebesammler beim Sihlegg- und Roosbach verschärft wird. Bei der Berechnung der Abflusskapazitäten wurde ein Freibord gemäss den Vorgaben der Kommission für Hochwasserschutz berücksichtigt. In der Abbildung 2 und Abbildung 3 sind die Ergebnisse der hydraulischen Berechnung dargestellt. Für rot markierte Abschnitte, Durchlässe und Brücken besteht ein Kapazitätsdefizit. Die Farbe Orange steht für Freiborddefizite. Die Nummerierung bezieht sich auf die in der Tabelle 3 gelisteten Abschnitte. 17

18 2 1 Abbildung 2: Gutachterliche Abschätzung der Schwachstellen im Gebiet Erlenmoos / Fürti. Freiborddefizite werden in orange und Kapazitätsdefizite in rot dargestellt. Punkte stellen Brücken oder Durchlasseinläufe dar Krebsbach Abbildung 3: Berechnete Schwachstellen für HQ100 im Projektperimeter unterhalb der Steilstrecke im Siedlungsgebiet von Wollerau und Freienbach. Freiborddefizite werden in orange und Kapazitätsdefizite in rot dargestellt. Durchlässe sind gestrichelt und Brücken als Punkte dargestellt. Für türkise Elemente wurde die Kapazität berechnet und es bestehen keine Defizite. Die Differenzen zu den unter [16] dargestellten Defiziten sind mit den genaueren Grundlagedaten und der Zunahme der Bearbeitungstiefe zu erklären. 18

19 Tabelle 3: Wichtigste Abschnitte mit Hochwasserschutzdefiziten entlang der drei Bäche. Die Nummerierung der Abschnitte ist in den Abbildungen 2 und 3 mit Ausnahme der Nr. 12, 13 und 15 vermerkt. Nr. Ort 1 Freizeitpark Erlenmoos 2 Theilersmüli, Werkhof 3 Oberhalb Brücke Färberstrasse 4 Unterhalb Brücke Roosstrasse bis Autobahn A3 Krebsbach 5 Verenahof 6 Brücke Etzelweg 7 Auslauf Weingartenweiher 8 Brücke Wilenstrasse 9 Alte Mühle, Fabrikstrasse 8 10 Bächergässli Durchlass SBB 12 Gebiet Pauli Sihleggbach 13 Fläche oberhalb Sihleggstrasse (Pauli- und Rahmensbüelbach mitgemeint) Roosbach 14 Brücke Roosweidstrasse bis Brücke Färberstrasse 15 Durchlass Pfäffikonerstrasse 16 Brücke Roosweidstrasse bis Mündung 3.10 Ökologie Im Oberlauf weist der Krebsbach über längere Abschnitte eine natürliche bis wenig beeinträchtigte Ökomorphologie auf. Unterbrochen sind diese Abschnitte jedoch immer wieder durch kurze Eindolungen und stark beeinträchtigte bis naturfremde Abschnitte. Zwei Abstürze über 70 cm befinden sich im Fürtitobel gleich oberhalb der Roos. Unterhalb der Roos wird der Krebsbach grösstenteils als stark bis wenig beeinträchtigt klassiert mit mehreren kurzen Eindolungen und rund fünf grösseren Abstürzen dazwischen. Im Perimeter des Bächliparks wies der Krebsbach einen naturfremden bis stark beeinträchtigten Zustand auf. Durch die Überbauung Bächlipark wird die harte Betonschale durch ein offenes Bachgerinne ersetzt. Im Oberlauf vereinen sich rund drei kleine Bäche zum Sihleggbach. Alle weisen sowohl eingedolte und naturfremde, als auch wenig beeinträchtigte bis natürliche Abschnitte auf. Im Mittellauf im Gebiet Sihleggrain fliesst er über längere Strecke in natürlichem Zustand. Im Siedlungsgebiet Roos weist er aufgrund der engen Platzverhältnisse einen stark beeinträchtigten bis naturfremden Zustand auf. Auf der gesamten Länge befinden sich rund 10 grössere Abstürze. Der Roosbach weist im Siedlungsgebiet Roos einen wenig bis stark beeinträchtigten, im 19

20 Oberlauf sogar einen weitgehend natürlichen bis wenig beeinträchtigten Zustand auf. Ausnahmen bilden mehrere kurze eingedolte Abschnitte entlang von grösseren Höfen oder zur Unterquerung von Strassen. Im Mittellauf befinden sich fünf grössere Abstürze. Allgemein ist die aquatische Längsvernetzung durch die Abstürze und die Eindolungen schlecht. Zudem bieten die naturfremden Abschnitte nur sehr wenigen Lebewesen einen Lebensraum Gewässerraum In Wollerau wurde der Gewässerraum im Siedlungsgebiet bereits ausgeschieden und im Ortsplan als Gewässerraumzonen umgesetzt [25]. Ausserhalb des Siedlungsgebietes wurden noch keine Gewässerräume ausgeschieden. Abbildung 4: Planausschnitt mit Gewässerräumen im Gebiet Roos (R+K Büro für Raumplanung AG, 2016) [25] (links) und Ausschnitt der Nutzungsplanung mit ausgeschiedenen Gewässerräumen (webgis.sz.ch, Zugriff September 2017) Für die Bestimmung des Gewässerraums muss die natürliche Gerinnesohlenbreite festgelegt werden. Die natürliche Gerinnesohlenbreite kann anhand natürlichen Vergleichstrecken oder mittels Korrekturfaktor bestimmt werden. Bei eingeschränkter Breitenvariabilität beträgt der Korrekturfaktor 1.5, bei fehlender Breitenvariabilität 2.0 Auf Basis der im webgis aufgeschalteten Ökomorphologie Reporte wurde der definitive Gewässerraum bestimmt [16]. 20

21 Tabelle 4: Bestimmung der minimalen Breite des Gewässerraums nach Artikel 41a und 41b GSchV und gemäss der Übergangsbestimmung nach der Änderung des GSchV vom 4. Mai Gewässersohle Breite Gewässerraum [m] Bestehende Breite [m] Breitenvariabilität Natürliche Breite Minimale Breite Korrekturfaktor Übergangsbestimmung Sihleggbach 1 eingeschränkt Roosbach 1 eingeschränkt Krebsbach ob. Roos 3 ausgeprägt Krebsbach unt. Roos 2.5 eingeschränkt Die Breite der Gewässerräume der untersuchten Bäche beträgt über ihre gesamte Länge pauschal berechnet zwischen 12 m und 19.5 m. Allen Bächen steht damit für die Ausübung ihrer Funktionen heute deutlich zu wenig Raum zur Verfügung. Die bereits ausgeschiedene Breite des Gewässerraums [25] beträgt für den Roos- und den Sihleggbach zwischen 5 und 12 m, für den Krebsbach unterhalb des Zusammenflusses zwischen 8 und 14 m und ist damit, verglichen mit der in der Tabelle 4 berechneten minimalen Breite, eher knapp bemessen Werkleitungen und Infrastrukturanlagen Der Krebsbach und dessen Seitenbäche Roos- und Sihleggbach verlaufen durch die Gemeinden Wollerau, Feusisberg und Freienbach. Aufgrund der urbanen Siedlungsstruktur steht den Gewässern im Allgemeinen zu wenig Raum zur Verfügung. Der Sihleggbach wird von mehreren Werkleitungen der EW Höfe AG gequert. Die Werkleitungen liegen dabei teilweise frei im Fliessquerschnitt und sind damit durch den Abfluss und durch den Geschiebetrieb gefährdet. Der Krebsbach wird an mehreren Stellen von der Kanalisation gequert. Da diese Querungen nicht beliebig in ihrer Höhenlage angepasst werden können, stellen diese harte Randbedingungen für eine mögliche Abtiefung der Sohle dar. Eine solche Querung ist beispielsweise bei der Krebsbachbrücke Rütibüelweg vorhanden. An dieser Stelle sind zudem zwei Hochwasserentlastungen der Siedlungsentwässerung angeordnet, welche in den Krebsbach entlasten. Der Krebsbach wird unter der Autobahn, unter den Geleisen der SBB und der SOB und unter dem Gebäude alti Sagi in Durchlässen geführt. Diese Durchlässe und die darüber liegenden Infrastrukturanlagen und Bauwerke können nicht oder nur mit grossem Aufwand angepasst werden. Bei der Projektierung der im vorliegenden Vorprojekt festgelegten Massnahmen werden 21

22 mögliche Konflikte und die erforderlichen Anpassungen an den Werkleitungen bestimmt. Als Grundlage dienen die Werkleitungspläne der EW Höfe AG (Elektro, Telekom, Gas und öffentliche Beleuchtung), der Korporation Wollerau (Wasserversorgung) der Swisscom (Schweiz) AG und der kommunale Kanalisationskataster. Das Vorprojekt wird weiter auf verschiedene Projekte abgestimmt, die sich bereits in Ausführung befinden (Sanierung Roosstrasse, Ersatzneubau Krebsbachbrücke, Überbauung Bächlipark) Inventare Altlasten Im Projektperimeter sind keine Flächen im Kataster der belasteten Standorte vermerkt Ökologie / Naturschutz Das Gebiet um den Freyenweiher ist im Bundesinventar als Flachmoor verzeichnet und gleichzeitig auch im Inventar der kantonal geschützten Biotope, Natur- und Pflanzenschutzgebiete enthalten. Als kommunale Schutzzone (Naturschutzzone) ist eine Fläche am Sihleggbach unterhalb der oberen Sihleggstrasse verzeichnet und die Fläche zwischen dem Weingartenweiher und der Wilenstrasse Landwirtschaft ( Fruchtfolgeflächen) Vor allem in den oberen Einzugsgebieten der betrachteten Bäche sind viele der landwirtschaftlich genutzten Flächen Fruchtfolgeflächen. Die geplanten Massnahmen tangieren jedoch keine dieser Flächen Denkmalschutz Im Projektperimeter sind einige Gebäude im kantonalen Inventar geschützter und schützenswerter Bauten verzeichnet. Keine der geplanten Massnahmen betreffen diese Gebäude. 22

23 4 PROJEKTZIELE UND VORGABEN Die Projektgruppe hat gemeinsam folgende Projektziele definiert: 4.1 Allgemeine Ziele 1) Schutz vor Hochwasser 2) Nachhaltiges Geschiebemanagement sicherstellen 3) Ökologische Aufwertung des Krebsbachs 4.2 Wasserbauliche Ziele 1) Aufweitungen und ökologische Aufwertung des Gerinnes wo die Abflusskapazität nicht ausreichend 2) Erhöhung der Ufermauern mit naturnaher Bauweise wo enge Platzverhältnisse 3) Unzureichende Durchlässe und Brücken ertüchtigen (Druckabfluss / Neubau / Umleitung) 4) Rückhaltebauwerke für anfallende Geschiebemengen bei Hochwasser, Durchleiten des täglichen Geschiebetriebs 4.3 Ökologische Ziele 1) Naturnahe Strukturierung der Uferschutzmassnahmen 2) Aktive Aufweitungen wo dies die Platzverhältnisse erlauben 3) Aufwertung des Lebensraums für Fische 4) Verbesserung der terrestrischen und aquatischen Längsvernetzung 4.4 Ziele für die Naherholung 1) Die Wahrnehmung der Bäche fördern 2) Naturnahe Gewässerräume und siedlungsnahe Gewässerzugänge schaffen 3) Erlebbarkeit des Bachs ermöglichen 4) Anpassung der Massnahmen an die Art der Nutzung 4.5 Schutzziele Gemäss den Empfehlungen zur Planung von Hochwasserschutzmassnahmen ist die Wahl der Schutzziele auf das jeweilige Schadenpotenzial abzustimmen. Dieser Grundsatz der differenzierten Schutzziele lässt sich mit der folgenden Formel beziffern: Risikoreduktion Jahr Kostenwirksamkeit (Nutzen Kosten Verhältnis) = Massnahmenkosten Jahr Das Hochwasserschutzziel ist gemäss Schutzzielmatrix des Kantons Schwyz wie folgt festgelegt: 23

24 Abbildung 5: Schutzzielmatrix des Kantons Schwyz Allgemein bedeutet dies, dass ein vollständiger Schutz bis zu einem HQ30 unter Berücksichtigung des Freibords in der geschlossenen Siedlung sichergestellt werden muss. Bei einem HQ100 und HQ300 sind schwache Intensitäten zugelassen. Im betrachteten Perimeter wurde das HQ100 zuzüglich Freibord zum integralen Schutzziel erklärt, welches durch eine Kombination von Massnahmen unterschiedlichen Typs (bauliche Massnahmen am Gerinne, Objektschutzmassnahmen, Interventionsplanung, Unterhalt) erreicht werden soll. Punktuell kann dies für einzelne Massnahmen zu einem tieferen Massnahmenziel führen (siehe Kapitel 6). 4.6 Gewässerraum Die vorliegende Planung nimmt Bezug auf die ausgeschiedenen Gewässerräume, welche im Siedlungsgebiet festgelegt sind. 4.7 Erfolgskontrolle Um die Wirkung der Massnahmen zu evaluieren, bedarf es einer Bestandsaufnahme. Gestützt auf diese Aufnahmen wird die Wirkung in Bezug auf Ökologie und Nutzen zu einem späteren Zeitpunkt qualifiziert und quantifiziert. 24

25 5 VARIANTENVERGLEICH 5.1 Ausgangslage Die Hochwassersituation im Siedlungsgebiet von Wollerau ist geprägt durch das Zusammenwirken der drei Bäche Krebs-, Sihlegg- und Roosbach. Die drei Bäche können sowohl einzeln vor dem Zusammenfluss, als auch vereint als Krebsbach grosse Überschwemmungen verursachen. Zudem können im Steilstück oberhalb des Gebiets Roos im Sihlegg- und Roosbach erhebliche Geschiebemengen mobilisiert werden. Im HWS-Konzept [16] wurden aus einem Massnahmenpool aus zahlreichen Massnahmenelementen zwei Varianten erarbeitet. Während die Variante 1 nur bauliche Massnahmen am Gerinne vorsieht, berücksichtigt Variante 2a je eine Retention des Sihleggbachs im Gebiet Sihlegg und eine Retention des Krebsbachs im Weingartenweiher. Die Untervariante 2b enthält nur die Retention im Weingartenweiher. Im HWS-Konzept [16] wurde die Variante 2a favorisiert, da davon ausgegangen wurde, dass dank der durch die Retention gebrochenen Hochwasserspitze weniger Massnahmen an den Gerinnen der drei Bäche vonnöten sind. Ebenfalls wurde angenommen, dass durch die Drosselung des Sihleggbachs im Gebiet Sihlegg mit deutlich weniger Geschiebetransport im Steilstück oberhalb des Gebiets Roos zu rechnen ist. Für den Variantenentscheid im vorliegenden Vorprojekt werden die Auswirkungen der geplanten Retentionen (Sihlegg und Weingartenweiher) auf den Gerinneausbau und den Geschiebetrieb im Detail studiert und in den folgenden Abschnitten vorgestellt. 5.2 Auswirkungen der Retention auf Massnahmen am Gerinne Um die Auswirkungen einer Retention auf die notwendigen Massnahmen am Gerinne beziffern zu können, wurden für die drei Abschnitte Sihleggbach, Krebsbach oberhalb und unterhalb des Weingartenweihers neun Modellläufe mit Dämpfungen des HQ100 von % gerechnet. Von allen Modellläufen wurden die Defizite (Gerinnelänge und Anzahl Brücken und Durchlässe) bestimmt. Darauf basierend wurden für alle Varianten die Kosten für den Gerinneausbau bestimmt. Für die Querschnittvergrösserungen wurden Richtpreise von Wasserbauprojekten im Siedlungsgebiet verwendet. Die Kosten für die Vergrösserung der Brücken und Durchässe wurden basierend auf dem Konzept mittels spezifischen Einheitspreisen berücksichtigt. In Abbildung 6 sind die geschätzten Gerinneausbaukosten in Abhängigkeit der Gerinnekapazität dargestellt. 25

26 Abbildung 6: Geschätzte Kosten der Massnahmen an Gerinne, Brücken und Durchlässen in den Abschnitten Sihleggbach, Krebsbach oberhalb und unterhalb des Weingartenweihers in Abhängigkeit zur Dämpfung einer Retention. Der blaue Balken markiert den Abfluss eines 100-jährlichen Ereignisses im jeweiligen Abschnitt und der rote Balken den Abfluss mit der maximal möglichen Drosselung des Sihleggbachs im Gebiet Sihlegg um rund 70 % von 7.8 m 3 /s auf 2.15 m 3 /s. Es wird ersichtlich, dass für eine bedeutende Abnahme der Kosten der Massnahmen am Gerinne, an den Brücken und den Durchlässen die Drosselung im Gebiet Sihlegg maximal ausfallen muss. Während die Wirkung der Drosselung im Sihleggbach noch eine deutliche Reduktion der Kosten zur Folge hat, nimmt die Wirkung mit zunehmender Fliessdistanz und durch das Einmünden der Bäche Krebs- und Roosbach im zweiten und dritten Abschnitt stark ab. Um eine deutliche Wirkung im zweiten Abschnitt (Krebsbach zwischen Roosstrasse und Weingartenweiher) erzielen zu können, wäre eine Reduktion der Abflussmenge auf unter 9 m 3 /s vonnöten, was auch mit zusätzlichen Retentionsmassnahmen am Krebsbach, der bereits im Gebiet Erlenmoos gedrosselt wird, nicht möglich ist (Abfluss Krebsbach vor Einmündung Seitenbäche: 6.8 m 3 /s). Im Abschnitt unterhalb des Weingartenweihers bewirkt die maximale Drosselung des Sihleggbachs im Gebiet Sihlegg der Wegfall von Freiborddefiziten im offenen Abschnitt vor der Mündung, jedoch kein Wegfall von kostenintensiven Defiziten an den Durchlässen. Damit diese Defizite wegfallen würden, wäre eine Drosselung des Krebsbachs im Weingartenweiher von 22.8 m 3 /s auf rund 6.9 m 3 /s notwendig, was in keinem Verhältnis zu den notwendigen Massnahmen an den Durchlässen steht. Die Variante mit Retention im Weingartenweiher wurde aus diesem Grund nicht weiterverfolgt. 26

27 Die Kosten für das Rückhaltebecken im Gebiet Sihlegg wurden mittels Speicherinhalts- und Terrainanalysen anhand des benötigten Dammvolumens geschätzt. Der Standort des Rückhaltebeckens wurde mittels eines Variantenstudiums vorab verfeinert (vgl. Abbildung 7). Es wurden sowohl der Standort oberhalb der Sihleggstrasse mit mehreren Varianten als auch mögliche Standorte gleich unterhalb der Strasse untersucht. Die Analyse basiert auf dem DTM_swissALTI3D_XYZ DTM AV grid 2013) vom GeoShop des Kantons Schwyz. Es wurden Instrumente von ArcGIS, QGIS und RStudio verwendet. Die Berechnung des Einstauvolumens berücksichtigt ein Freibord von 0.5 m. Der optimale Standort wurde anhand der Parameter Volumen, Länge, Aufstandsfläche und Höhe des Dammes sowie der im Ereignisfall eingestauten Fläche ermittelt und optimiert. Abbildung 7: Variantenstudium möglicher Standorte des Rückhaltebeckens am Standort Sihlegg (oben) und optimierte Bestvariante (unten). Für eine Gegenüberstellung der Kosten des Gerinneausbaus mit den Kosten der Retention wurden basierend auf den beschriebenen Parameter die Kosten für unterschiedlich grosse Rückhaltebecken abgeschätzt. Dafür wurden fünf verschiedene Dämpfungen des Sihleggbachs berücksichtigt (40, 50, 60, 70 und 80%). Die Kosten der Rückhaltebecken addiert zu den entsprechenden Kosten des Gerinneausbaus wird in Abbildung 8 je Dämpfung dargestellt. 27

28 Abbildung 8: Kosten der Retention im Gebiet Sihlegg und den notwendigen Massnahmen am Gerinne in Abhängigkeit von der Dämpfung des Sihleggbachs im Gebiet Sihlegg in Prozenten. Aus der Abbildung 8 wird ersichtlich, dass keine Retention (0 % Dämpfung) am kosteneffizientesten ist. Dies deshalb, da aufgrund einer Retention im Gebiet Sihlegg nur wenige Defizite am Gerinne und den Brücken und Durchlässen vollständig wegfallen. Viele Defizite bleiben bestehen. Es wird entschieden, in der weiteren Planung keine Drosselung des Sihleggbachs zu berücksichtigen und das Rückhaltebecken Sihlegg nicht auf Stufe Vorprojekt auszuarbeiten. 5.3 Auswirkungen der Retention auf den Geschiebetransport im Sihleggbach Die Geschiebefrachten des Sihlegg- und Roosbachs wurden im HWS-Konzept, wie unter Kap. 3.6 erläutert, für ein HQ100 gutachterlich abgeschätzt. Für das häufige und sehr seltene Ereignis wurden die Frachten mittels Faktoren skaliert. Um die möglichen Auswirkungen einer Retention des Sihleggbachs im Gebiet Sihlegg besser beurteilen zu können, wird die Transportkapazität des Sihleggbachs im besagten Abschnitt ermittelt. Nach Smart und Jäggi (1983) beträgt die Geschiebefracht im Sihleggbach bei einem HQ100 unter Berücksichtigung eines Gefälles von 5 % rund m 3. Das Gefälle wurde von 10 % auf 5 % reduziert, damit das Stufen-Becken- System des Gerinnes, das den Geschiebetransport hemmt, berücksichtigt werden kann. Die im Ereignis im Sommer 2016 mobilisierte Geschiebefracht betrug nach Analyse der Erosionsspuren rund m 3. Da die berechnete Transportkapazität somit rund drei Mal mehr Geschiebe zu transportieren vermag, als im Jahr 2016 tatsächlich transportiert worden ist, muss angenommen werden, dass der Geschiebetransport im Sihleggbach nicht durch die Transportkapazität sondern durch das Angebot an Geschiebe limitiert wird. Die Auswirkungen einer Retention im Oberlauf haben somit einen geringeren Einfluss auf den Rückgang der Geschiebefrachten, als bisher angenommen wurde. Ein Vergleich des Sihlegg- mit dem Roosbach zeigt, dass bei ähnlichen Abflussverhältnissen im Ereignis im Jahr 2016 das Gerinne des Sihleggbachs ausgeräumt wurde, während das Gerinne im Roosbach mehrheitlich stabil blieb (vgl. Abbildung 9).Trotz des Kollabierens der Gerinnesohle des Sihleggbachs wurde die Transportkapazität nicht ausgeschöpft. Es hat sich während des Ereignisses ein neues Gleichgewicht eingestellt. 28

29 Abbildung 9: Ausgeräumter Sihleggbach im Steilstück oberhalb des Gebiets Roos (links) und weniger erodiertes Gerinne des Roosbachs auf ungefähr derselben Höhe (rechts). Beide Fotos wurden im Winter nach dem Hochwasserereignis 2016 aufgenommen. In der Abbildung 10 wird der Zusammenhang zwischen Geschiebetransport und Abfluss schematisch dargestellt. Abbildung 10: Schematische Darstellung der Abhängigkeit des Geschiebetransports vom Abfluss. In blau wird ein Transport-limitierter Geschiebetransport dargestellt, in grün ein Angebots-limitierter und in orange wird der in den Bächen Roos- und Sihleggbach im Steilstück oberhalb des Gebiets Roos beobachtete Charakter des Geschiebetransports dargestellt. Der rote Punkt steht für ein HQ100, die blauen Pfeile für die Wirkung einer Drosselung. Für eine deutliche Minderung des Geschiebetriebs müsste der Abfluss bis zur rot gestrichelten Linie gedrosselt werden. In den Bächen Sihlegg- und Roosbach wird im Steilstück oberhalb des Gebiets Roos ein sprunghaft ansteigender Geschiebetransport beobachtet (vgl. Abbildung 10, orange Linie). Ob bei ansteigendem Abfluss ein weiterer sprunghafter Anstieg mit einem erneuten Kollabieren der Gerinnesohle möglich ist, ist nicht bekannt (gestrichelter Verlauf der orangen Linie). Für eine deutliche Minderung des Geschiebetriebs müsste der Abfluss derart gesenkt werden, dass kein Kollabieren der Gerinnesohle mehr möglich ist (rot gestrichelte Linie). Als Fazit kann gesagt werden, dass eine Drosselung des Abflusses oberhalb des Steilstücks eine mindernde Wirkung auf den Geschiebetrieb haben kann. Da die für das Kollabieren benötigte Abflussmenge jedoch nicht bekannt ist, und somit ein Kollabieren der Sohle nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden kann, darf aufgrund einer Drosselung keine bedeutende Minderung des Geschiebetransports angenommen werden. Aufgrund der bestehenden Verhältnisse und Unsicherheiten wird somit beschlossen, von keiner mindernden Wirkung der Retention auf den Geschiebetransport auszugehen. 5.4 Variantenentscheid Im vorliegenden Vorprojekt wird aufgrund der oben beschriebenen Abklärungen und Überlegungen die Variante Ausbau Gerinne ( Durchleiten ) favorisiert und im Detail ausgearbeitet. 29

30 6 RISIKOBASIERTE MASSNAHMENPLANUNG 6.1 Risikoanalyse Die möglichen Schäden im Projektperimeter wurden basierend auf den Überflutungsflächen der Intensitätskarten aus der integralen Naturgefahrenkarte Schwyz, Höfe [1] sowie den unter Punkt 3.9 geschilderten Erkenntnissen aus der 1D Wasserspiegellagenberechnung und den Überflutungsflächen im Ereignis 2016 ermittelt [16]. Tabelle 5: Übersicht über mögliche Schäden je Ereignis und das resultierende Risiko Schadenausmass [Mio. CHF] Risiko [CHF/a] Anteil [%] Kommentar HQ30 HQ100 HQ300 Roosbach Gebiet Roos Schäden an Gebäuden Färberstrasse, Roosstrasse und Bächlipark, ohne Bächlipark Risiko = CHF/a Sihleggbach Gebiet Roos Schäden an Gebäuden Färberstrasse und ab HQ300 auch im Bächlipark, ohne Bächlipark Risiko = CHF/a Krebsbach Bächlipark Schäden ab HQ300 an Gebäuden Bächlipark Brücke Roosstrasse Unter Berücksichtigung der neuen Brücke mit Schutzziel HQ100 (vorgezogene Massnahme, Realisierung 2018). Brücke Rütibüelweg oberhalb A3 DL Weingartenweiher Alte Sagi DL SBB Mündung Total

31 Die geplanten Massnahmen am Krebs- und Sihleggbach im Gebiet Bächlipark wurden gemäss dem gewählten Schutzziel bis zum HQ100 berücksichtigt. Ab HQ300 sind Überschwemmungen im Gebiet Bächlipark möglich. Die geplanten Mehrfamilienhäuser wurden im Schadenpotenzial erfasst. Es wird immer vom dynamischen Hochwasserprozess ausgegangen. Die Risiken wurden nur für Sachwerte (Gebäude) berechnet und nicht für Personen. Auch werden Infrastrukturanlagen wie Strassen und diverse Leitungen nicht berücksichtigt. Das Schadenausmass wird je Jährlichkeit berechnet und in Schweizerfranken beziffert. Bei einem Ereignis, das statistisch gesehen 1-mal in 100 Jahren auftritt (HQ100) ist mit insgesamt 20.9 Mio. CHF Schäden zu rechnen. Bei einem selteneren Ereignis (HQ300) mit noch höheren Intensitäten und grösseren Überschwemmungen sind dies 34.8 Mio. CHF. Für die Berechnung der Risiken wird der Schadenerwartungswert von jedem berücksichtigten Ereignis (HQ30, HQ100 und HQ300) mit dessen Eintretenswahrscheinlichkeit multipliziert. Die Risiken werden dann als Schadenerwartungswert pro Zeiteinheit angegeben. Am Krebs-, Sihleggund Roosbach ist jährlich mit CHF Schäden zu rechnen. Zum Schluss wird der Anteil der einzelnen Schwachstellen am gesamten Risiko in Prozenten angegeben. Durch das Erreichen des Schutzziels (HQ100) können jährliche Schäden von rund CHF verhindert werden. 6.2 Risikobasierte Vorgehensweise und Grundsätze Bei der Massnahmenplanung an den Bächen Roos-, Sihlegg- und Krebsbach wurde eine risikobasierte Vorgehensweise verfolgt. Basierend auf den Erkenntnissen aus der im HWS- Konzept erfolgten Risikoanalyse [16], konnten die Abschnitte mit Defiziten gewichtet werden. Die geplanten Massnahmen folgen folgenden Grundsätzen: Für die Behebung von Defiziten, von denen ein hohes Risiko ausgeht, werden bauliche Massnahmen ergriffen. Wo die Schäden nur sehr lokal auftreten, werden Objektschutzmassnahmen vorgeschlagen. Wenn Schäden primär erst ab einem sehr seltenen Ereignis auftreten (HQ300) oder die Gefahrensituation eine Intervention zulässt, werden Interventionsmassnahmen geplant. Für Defizite, die nur geringe Schäden zur Folge haben und/oder die nicht kosteneffektiv behoben werden können, werden keine Massnahmen ergriffen bzw. die von ihnen ausgehenden Risiken werden akzeptiert. Die unter Punkt 3.9 aufgezeigten Defizite und unter Kapitel 6.1 erläuterten Risiken sind in Abbildung 11 kombiniert dargestellt. Es wird ersichtlich, dass von den Defiziten am Roosbach und am Krebsbach zwischen der Roosstrasse und dem Durchlass A3 die höchsten Risiken bestehen, gefolgt vom Sihleggbach und den Durchlässen A3 und SBB am Krebsbach. Sehr tiefe Risiken gehen von den Defiziten beim Verenahof, der Fussgängerbrücke Etzelweg, der Brücke Wilenstrasse und dem Mündungsbereich aus. Die Schäden eines 30-jährlichen Ereignisses sind gering (rote Säulen). Bei allen Defiziten entstehen die grossen Schäden erst ab einem 100-jährlichen Ereignis (orange Säulen), wobei die Schäden eines 300- jährlichen Ereignisses besonders am Sihleggbach und am Krebsbach zwischen Roosstrasse und A3 nochmals deutlich zunehmen. 31

32 Abbildung 11: Darstellung der von den ermittelten Kapazitätsdefiziten am Roos-, Sihlegg- und Krebsbach ausgehenden Sachrisiken in vier Grössenklassen und des Anteils des Schadenausmasses je Jährlichkeit in Säulendiagrammen. 6.3 Massnahmentypen Das aus den Grundsätzen und den Risikodarstellung resultierende Massnahmenkonzept mit Massnahmentypen je Defizit wird in Abbildung 12 schematisch dargestellt und in den folgenden Kapiteln erklärt. Abbildung 12: schematische Darstellung des Massnahmenkonzepts mit Massnahmentypen für die defizitären Abschnitte am Roos-, Sihlegg- und Krebsbach. 32

33 7 MASSNAHMEN HOCHWASSERSCHUTZ Die hier vorgestellten Massnahmen zur Sicherstellung des Hochwasserschutzes basieren auf der risikobasierten Massnahmenplanung, die in Kapitel 6 erläutert wird. Nach der Zusammenfassung aller Massnahmen folgt in diesem Kapitel der Beschrieb der einzelnen Massnahmen aufgeteilt nach Massnahmen an den Geschiebesammlern und Massnahmen am Gerinne. (1) Die Defizite am Gerinne, an den Durchlässen und den Brücken am Sihlegg- und Roosbach werden mit baulichen Massnahmen behoben. Das Massnahmenziel wird auf ein HQ100 festgelegt. Den Defiziten am Krebsbach oberhalb des Bächliparks werden mit Interventionsplanung und Objektschutzmassnahmen begegnet. Die zwei bestehenden Geschiebesammler am Sihlegg- und Roosbach werden vergrössert bzw. im Falle des Sihleggbachs um einen oberliegenden Sammler ergänzt, sodass der Feststoffanteil eines G100 zurückgehalten werden kann. (2) Der Krebsbach zwischen Roosstrasse und A3 wird aufgeweitet und stellenweise wird die Sohle abgetieft. Die Brücke Rütibüelweg wird verbreitert (Ersatzneubau). Das Massnahmenziel wird auf ein HQ100 festgelegt. (3) Der Durchlass der Autobahnauffahrt wird um 3 m eingestaut, so dass dessen Abflusskapazität 15 m 3 /s beträgt (HQ30). Dafür ist der Bau einer Kragenmauer notwendig. Mehr anfallende Wassermengen werden rechtsseitig ausgeleitet und unter der Autobahn hindurch ins Gebiet Korporationsweg geführt, welches mit Objektschutzmassnahmen entsprechend geschützt wird. Der Durchlass A3 vermag im heutigen Zustand bis zu 17 m 3 /s unter eingestauten Verhältnissen abzuführen. (4) Defizite beim Verenahof und Etzelweg werden mit Objektschutzmassnahmen und der Interventionsplanung behoben. (5) Die Hochwasserentlastung des Weingartenweihers wird für ein HQ100 ausgebaut. Ausuferungen aufgrund der Brücke Wilenstrasse werden mit der Interventionsplanung zurück ins Gerinne geführt. Ein betroffenes Gebäude benötigt Objektschutz. (6) Die alte Sagi (Industriestrasse) wird mit Objektschutz geschützt. Anrampungen auf der Strasse führen das Wasser zurück ins Gerinne. (7) Der Durchlass SBB wird um m eingestaut, sodass ein HQ100 abfliessen kann. Dafür ist eine Kragenmauer von 0.8 m notwendig (Höhe bestehendes Geländer, Länge ca. 40 m). Der Mündungsbereich wird aufgrund sehr geringen Schäden nicht ausgebaut. 7.1 Massnahmen an Geschiebesammlern Um im Gebiet Roos die Bäche frei von Geschiebe zu halten und Verklausungen zu verhindern, bestehen schon heute Geschiebesammler am Roosbach und am Sihleggbach. Die beiden Geschiebesammler weisen momentan ein Fassungsvermögen von je ca m 3 auf. Das Hochwasserereignis vom 26. Juli 2016 hat aufgezeigt, dass die Volumina dieser beiden Sammler nicht ausreichend sind. Gemäss der Abschätzung in Kap.3.6, sollte der Geschiebesammler Roosbach auf ca. 400 m 3 und der Geschiebesammler Sihleggbach auf ca. 750 m 3 Inhalt ausgebaut werden. 33

34 7.1.1 Allgemeine Grundsätze Bei der Planung der beiden Geschiebesammler wurden folgende Grundsätze berücksichtigt: soweit wie möglich die bestehenden Strukturen verwenden Berücksichtigung von Eigentumsverhältnissen und bestehender Wohnbauten Annahme, dass die Feinanteile in Suspension den Sammler passieren ohne abgelagert zu werden Zusätzlicher Rückhalt von Schwemmholz Einfache Bewirtschaftung durch permanente Zufahrt Nach Möglichkeit soll der Sammler für den täglichen Geschiebetrieb durchgängig ausgebildet werden. Die Menge, die den Sammler passieren kann, wird im Rahmen des Bauprojekts genauer definiert Geschiebesammler Roosbach Der bestehende Geschiebesammler Roosbach liegt in der Waldzone von Wollerau (Abbildung 13). Die Grundstücke östlich (Parz. 818) und westlich (Parz.1103) des Sammlers befinden sich in der Wohnzone W2. Auf der westlichen Seite ist das Grundstück überbaut. Das Gefälle des Roosbachs nimmt vom Sammler her in Richtung Oberlauf stetig zu. Abbildung 13: Lage des bestehenden Geschiebesammlers Roosbach (rot) ( Um das benötigte Volumen von 400 m 3 zu erreichen, wird der bestehende Sammler verbreitert und verlängert. Die Verbreiterung erfolgt in östlicher Richtung, wo das Land noch nicht überbaut ist. Da auf der Parzelle 818 noch kein bewilligtes Projekt vorliegt, sind die Vorhaben in der vorliegenden Planung nicht berücksichtigt worden. Bei der Anordnung des neuen Sammlers wurde darauf geachtet, dass die Wohnzone der Parz. 818 möglichst nicht beansprucht wird. Durch die Verlängerung bedingt, entsteht am Ende des Sammlers ein Absturz im Längenprofil. Dieser wird im neu geplanten Sammler durch eine Blockrampe überbrückt. 34

35 Abbildung 14: Bestehender Geschiebesammler am Roosbach. Das Auslaufbauwerk wird durch eine Stahlbetonkonstruktion mit einem trapezförmigen Überfall erstellt. Die Fundation wird im Rahmen des Bauprojekts, basierend auf den Erkenntnissen einer Baugrunduntersuchung, genauer betrachtet. In dieser Projektphase wurde davon ausgegangen, dass flach fundiert werden kann. Das Auslaufbauwerk soll nach Möglichkeit für Geschiebe durchgängig ausgebildet werden. Die Menge des Geschiebes, welche durchgeleitet werden kann, hängt von der Transportkapazität des zukünftigen Gerinnes unterstrom ab. Diese Thematik wird ebenfalls im Rahmen des Bauprojekts genauer untersucht. Unterhalb des Auslaufbauwerks folgt ein Tosbecken aus Blöcken, das eine rückschreitende Erosion verhindert, welche die Stabilität des Auslaufbauwerks gefährden könnte. Damit das Auslaufbauwerk nicht verklausen kann, wird ein Schwemmholzrechen aus vertikalen Stahlrohren vor dem Auslaufbauwerk angeordnet. Im Rahmen des Unterhalts muss das Schwemmholz periodisch entnommen werden. Dies kann gleichzeitig mit der Entnahme des bei kleineren Hochwassern anfallenden Geschiebes erfolgen. Die Zufahrt zum Sammler wird permanent über eine Zufahrtsrampe gewährleistet. Das Niveau des höchsten Punktes der Zufahrtsrampe wird so gewählt, dass diese als Überlastsektion, für den Fall einer Verklausung oder einer grösser anfallenden Wassermenge, verwendet werden kann. Im Rahmen des Bauprojekts wird der Erosionsschutz der Überlastsektion genauer untersucht. Der Geschiebesammler Roosbach ist in den Plänen T und T dargestellt Geschiebesammler Sihleggbach Der bestehende Sammler am Sihleggbach liegt ebenfalls auf dem Gemeindegebiet von Wollerau und zwar in der Landwirtschaftszone direkt an der Grenze zur Bauzone W4 (Abbildung 15). Östlich grenzt der Sammler unmittelbar an den Garten der Parz und im Westen ist gleich daneben auf Parz. 993 ein Regebecken angeordnet. 35

36 Abbildung 15: Lage des bestehenden Geschiebesammlers am Sihleggbach (rot). Regenbecken auf Parz. 993 (blau) ( Da die Platzverhältnisse um den bestehenden Sammler herum beschränkt sind, kann dieser nicht auf die erforderliche Kapazität von 750 m 3 ausgebaut werden. Um das benötige Volumen zu erhalten, soll daher ein zweiter Sammler, welcher mit dem bestehenden Sammler zusammen als System wirkt, erstellt werden. Auf der nördlichen Seite des bestehenden Sammlers liegt das Ökonomiegebäude Nr. 257, welches im Rahmen des Projekts erhalten werden muss. Die Wahl fiel daher auf einen neuen Sammler auf Parz. 288, 2150 und 302. Auf der orografisch linken Seite befindet sich ein aktiver Rutschhang (Abbildung 16). Um die Stabilität dieses Hangs nicht zu beeinträchtigen, wird der neue Sammler auf der orografisch rechten Seite des Bachlaufs angeordnet. Die langfristigen Auswirkungen des Rutschhanges auf den geplanten Geschiebesammler müssen separat in einem geologischen Gutachten untersucht werden. Die Erkenntnisse dieses Gutachtens können im Bauprojekt als Rahmenbedingung einfliessen. 36

37 Abbildung 16: Gebiet oberhalb des bestehenden Geschiebesammlers Sihlegg. Im Vordergrund ist das treppenförmige Gelände der aktiven Hangrutschung sichtbar. Im Hintergrund sind das Regenbecken, der bestehende Sammler und das Ökonomiegebäude sichtbar. Der geplante Sammler weist eine Länge von 24 m und eine Breite von 25 m (von OK Damm zu OK Damm) auf. Der Höhenunterschied, der am Ende des Sammlers entsteht, wird durch eine Blockrampe überbrückt. Das Auslaufbauwerk wird durch eine Stahlbetonkonstruktion mit einem trapezförmigen Überfall erstellt. Aufgrund der knappen Platzverhältnisse wird die Mauer des Auslaufbauwerks entlang der Grenze zu Parz als Abschlussbauwerk weitergezogen. Dazu ist ein Näherbaurecht erforderlich. Weiter wird auf der orografisch rechten Seite ein Damm als Abschlussbauwerk erstellt. Damit dieser mit einer Neigung von 1:2 platzsparend ausgebildet werden kann, muss er mit einem zentralen Dichtungselement versehen werden. Auf der orografisch linken Seite wird die Stahlbetonwand ebenfalls bis zum Regenbecken hin weitergezogen. Diese Massnahme ist für die Ableitung des Wassers im Überlastfall erforderlich. Die Fundation der Stahlbetonmauer muss im Rahmen des Bauprojekts, basierend auf den Erkenntnissen einer Baugrunduntersuchung, genauer betrachtet werden. In dieser Projektphase wurde davon ausgegangen, dass das Bauwerk als Winkelstützmauer ausgebildet werden kann. Das Auslaufbauwerk soll nach Möglichkeit für Geschiebe durchgängig ausgebildet werden. Die Menge an Geschiebe, die durchgeleitet werden kann, hängt von der Transportkapazität des zukünftigen Gerinnes im Unterstrom ab. Weiter ist die Durchgängigkeit mit dem zweiten Geschiebesammler im Roosbach zu koordinieren. Diese Thematik wird ebenfalls im Rahmen des Bauprojekts genauer untersucht. Unterhalb des Auslaufbauwerks wird ein Tosbecken platziert, welches eine rückschreitende Erosion verhindert, welche die Stabilität des Auslaufbauwerks gefährden würde. Die Systemwirkung der beiden Geschiebesammler ist so, dass zuerst der grosse, obere Sammler gefüllt wird. Erreicht die Geschiebefront das Auslaufbauwerk, wird das Geschiebe 37

38 über die Überfallkante transportiert und es gelangt zum unteren Sammler, wo es zurückgehalten wird. Aus Untersuchungen zum Geschiebetransport und gleichzeitigem Schwemmholzrückhalt ist bekannt, dass der Geschiebetransport zum Erliegen kommt, sobald Schwemmholz zurückgehalten wird [27]. Daher wird beim neuen Sammler Sihlegg bewusst auf einen Schwemmholzrückhalt verzichtet. Das Schwemmholz soll über die Überfallkante an den unteren Sammler abgegeben werden. Dieser wird dafür zusätzlich mit einem Schwemmholzrechen ausgestattet. Im Rahmen des Unterhalts muss das angefallene Schwemmholz periodisch entnommen werden. Dies kann gleichzeitig mit der Entnahme des bei kleineren Hochwassern anfallenden Geschiebes im oberen Sammler erfolgen. Die Zufahrt zum oberen Sammler wird permanent über eine Zufahrtsstrasse gewährleistet. Diese führt am bestehenden Regenbecken vorbei. Das Niveau des höchsten Punktes der Zufahrtsstrasse wird so gewählt, dass diese als Überlastsektion verwendet werden kann. Im Rahmen des Bauprojekts wird der Erosionsschutz der Überlastsektion genauer untersucht. Der bestehende Sammler sollte nur noch in sehr grossen Ereignissen mit Geschiebe befüllt werden. Daher wird auf den Bau einer Zufahrtsrampe, welche aktuell noch nicht vorhanden ist, verzichtet. Die Erschliessung der beiden Geschiebesammler erfolgt über Privatstrassen. Der Erwerb von Grund und Rechten muss im Rahmen des Bauprojekts geklärt werden. Der Geschiebesammler Sihleggbach ist in den Plänen T und T dargestellt. 7.2 Massnahmen am Gerinne Allgemeine Grundsätze Bei der Planung der Massnahmen am Gerinne, an den Durchlässen und an den Brücken wurden folgende Grundsätze berücksichtigt: Gemäss Angabe des Kantons Schwyz wird ein Freibord von mind. 0.5 m und max. 1.0 m (dazwischen Berechnung nach KOHS) berücksichtigt. Aufweitung als erste Priorität, Abtiefung der Sohle erst wo zusätzlich notwendig Massnahmen an Brücken und Durchlässen nur da, wo diese kosteneffizient sind bzw. Risiken vorhanden sind. Interventionsplanung, Objektschutzmassnahmen, Geländeanpassungen als Alternative Wo Druckabfluss möglich, werden Durchlässe eingestaut Bestehende Brückenbauteile werden verwendet, Neubau nur da, wo wirklich notwendig Sihleggbach Oberlauf Im Oberlauf des Sihleggbachs münden im Gebiet Sihlegg der Rahmensbüelbach und der Paulibach in den Sihleggbach (Abbildung 17). Das Gebiet besteht aus einem flacheren Geländestück das landwirtschaftlich als Wiesland und Weide genutzt wird. Der Sihleggbach und der Paulibach sind teilweise eingedolt. Der Rahmensbüelbach ist geschiebeführend und kann in Hochwasserereignissen grössere Mengen Geschiebe mobilisieren. Daher wurde der oberstrom liegende steile Abschnitt im Nachgang des Ereignisses 2016 mit Wildbachsperren verbaut. Der Sihleggbach und der Paulibach führen in diesem Abschnitt nur wenig Geschiebe. An der Stelle, an der der Rahmensbüelbach ins Gebiet Sihlegg fliesst, nimmt das Gefälle ab 38

39 und das Gerinne wird schmaler. An dieser Stelle blieb daher das Geschiebe bei vergangenen Ereignissen liegen und das umliegende Landwirtschaftsland wurde übersart. Durch den Bau der Wildbachsperren oberhalb, hat die Häufigkeit solcher Übersarungen abgenommen. Ein grosses Schadenpotenzial ist im betroffenen Gebiet nicht vorhanden, da keine Wohnbauten oder Infrastrukturanalagen betroffen sind. Im Sinne der Risikokultur raten wir daher von baulichen Massnahmen für den Geschieberückhalt ab und empfehlen alternativ, die Übersarung nach einem Ereignis jeweils zu beseitigen. Damit der Durchlass bei der unterhalb liegenden Sihleggstrasse nicht gefährdet wird, darf die Geschiebetransportkapazität im Gerinne des Rahmensbüelbachs nicht erhöht werden. Sihleggbach Paulibach Abbildung 17: Gebiet Sihlegg mit dem Zusammenfluss der drei Bäche Sihleggbach, Rahmensbüelbach und Paulibach. Der Sihleggbach und der Paulibach sind streckenweise eingedolt ( Im Rahmen des Hochwasserschutzprojekts Krebsbach sollen die Bäche im Gebiet Sihlegg ökologisch aufgewertet werden. Dabei sollen der Sihleggbach und der Paulibach ausgedolt werden. Die monoton geradläufigen Bäche sollen leicht gewunden in einer natürlicheren Form mehr Platz erhalten. Im Plan Nr. T ist die geplante Situation dargestellt. Die Bäche werden mit einer ausreichenden Sohlenbreite und flachen Böschungen ausgestaltet. Die Sohle wird mit einem mäandrierenden Niederwassergerinne ausgebildet. Die Ufersicherung wird durch natürliche Strukturierungselemente wie Faschinen, Wurzelstöcken, Raubäumen und Lebendverbaumassnahmen (z.b. Weiden) gewährleistet. Ein zukünftiges Querprofil ist schematisches in Abbildung 18 gezeigt. 39

40 Abbildung 18: Schematisches Querprofil für die aufgeweiteten Bäche im Gebiet Sihlegg Sihleggbach Das Gerinne wird auf der gesamten Länge zwischen dem Geschiebesammler und dem Bächlipark aufgeweitet. Die erforderliche Sohlbreite beträgt 3 m. Die rechte Böschungsmauer soll dabei belassen werden und nur wo nötig instand gestellt oder unterfangen werden. Die linke Böschung wird an das bestehende Gelände angepasst und so flach wie möglich ausgestaltet. Bei beiden Brücken über den Sihleggbach sind aufgrund der zu geringen Abflusskapazität Massnahmen nötig. Beide Brücken sollen durch neue Betonkonstruktionen mit einer Spannweite von 4 m (orthogonal zur Fliessrichtung gemessen) ersetzt werden. Die Sihleggbachbrücke Roosweidstrasse wird dazu angehoben. Die Sihleggbachbrücke Färberstrasse wird auf der heutigen Kote belassen, sodass keine Anpassung der Strassengeometrie nötig ist. Damit die erforderliche Kapazität erreicht werden kann, muss die Sohle beim Einlauf um 0.6 m abgesenkt werden. Dies erfordert eine Anpassung der Höhenlage der Gerinnesohle auf einer Strecke von ca. 30 m oberhalb und ca. 5 m unterhalb der Sihleggbachbrücke Färberstrasse. Im Rahmen der Arbeiten am Sihleggbach sind des Weiteren die Werkleitungen, welche den Sihleggbach im Fliessquerschnitt queren, fachgerecht unter dem Gerinne hindurchzuführen. In den Plänen Nr. T , T und T ist die geplante Situation dargestellt Roosbach Die Defizite des Roosbachs sind weniger ausgeprägt als diejenigen des Sihleggbachs. Gegenüber dem Sihleggbach weist der Roosbach aber ein geringeres Gefälle und weniger hohe Böschungen auf. Aus diesem Grund ist trotz des geringeren Bemessungsabflusses auch hier eine Sohlbreite von mindestens 3 m notwendig. Die Böschungen sind da, wo ausreichend Raum zur Verfügung steht, so flach wie möglich zu gestalten. Der Projektverfasser schlägt insbesondere vor, dass im Bereich des Bächliparks die Gestaltung der Umgebung auf die Erkenntnisse des vorliegenden Vorprojekts abzustimmen ist. Die beiden Durchlässe, die den Roosbach unter der Roosweid- und der Färberstrasse hindurch führen, weisen ebenfalls einen zu kleinen Abflussquerschnitt auf. Es ist deshalb der Neubau von zwei Betonbrücken mit einer Spannweite von 3 m (orthogonal zur Fliessrichtung gemessen) vorgesehen. Um die Abflusskapazität bei dem Durchlass Roosweidstrasse gegenüber dem heutigen Zustand zu erhöhen, soll die Sohle unter der vorgesehenen Brücke künftig ein grösseres Gefälle aufweisen. Die Sohle beim Einlauf wird auf der bestehenden Kote belassen. Das projektierte Sohlgefälle unter der Brücke beträgt 6%. Dementsprechend liegt die Sohle am Auslauf aus dem Brückenkörper künftig 0.2 m tiefer. Unterstrom der Brücke wird das Sohlgefälle von 6% weitergezogen, bis die projektierte Sohle und die bestehende Sohle wieder auf derselben 40

41 Kote liegen. Dies bedeutet eine Absenkung der bestehenden Sohle auf einer Strecke von ca. 15 m unterhalb der Roosweidstrasse. Bei der neuen Roosbachbrücke Färberstrasse ist eine Absenkung der Sohle um 0.65 m erforderlich. Dies bedingt einen Eingriff in die Sohlenlage auf einer Strecke von insgesamt rund 30 m. Zur Verbesserung der Fischgängigkeit ist weiter der Absturz im Bereich der Liegenschaft Roosstrasse 58 aufzuheben. Die detaillierte Gestaltung ist im Rahmen des Bauprojekts festzulegen. Beim Roosbach reichen die oben beschriebenen Massnahmen nicht aus, um den Bemessungsabfluss unter Einhaltung des geforderten Freibords abzuführen. Aus diesem Grund ist an verschiedenen Stellen eine Erhöhung der Böschungen notwendig. Wie bereits erwähnt ist die linke Böschung im Rahmen der Umgebungsarbeiten im Bächlipark so zu gestalten, dass die Hochwassersicherheit gegeben ist. Die rechte Böschung muss nur lokal angepasst werden. Die Defizite liegen an vier verschiedenen Stellen und erstrecken sich über insgesamt etwa 40 m. Die notwendige Erhöhung der Böschung beträgt an drei der vier Stellen 0.2 m und an der vierten Stelle 0.7 m. In den Plänen Nr. T , T und T ist die geplante Situation dargestellt Krebsbach Roosstrasse A3 Der Krebsbach weist auf der Strecke zwischen der Liegenschaft Roosstrasse 33 bis hinunter zur Autobahn A3 durchgehend eine zu geringe Abflusskapazität auf. Der kritische Punkt liegt dabei bei der Krebsbachbrücke Rütibüelweg. Die Krebsbachbrücke Rütibüelweg soll durch eine neue Betonbrücke ersetzt werden. Die Brücke wird dabei nach rechts verbreitert, sodass die Sohlbreite unter der Brücke 6 m beträgt. Die Sohle wird beim Einlauf in den Brückenkörper um 0.5 m abgesenkt. Das offene Gerinne wird auf der gesamten Länge mit einer Sohlbreite von 5 m realisiert. Die Höhenlage des Gerinnes wird dabei aufgrund der Absenkung bei der Krebsbachbrücke Rütibüelweg auf einer Strecke von 75 m oberhalb und 80 m unterhalb der Brücke angepasst. Weiter ist eine Erhöhung der rechten Böschung auf einer Strecke von knapp 10 m vor der Linkskurve des Krebsbachs unterhalb des Perimeters des Projekts Ersatzneubau Krebsbachbrücke Roosstrasse (km ) notwendig. Die beiden Durchlässe, die unter dem Autobahnzubringer und der Autobahn A3 hindurchführen, weisen ebenfalls eine zu geringe Abflusskapazität auf. Hier schlägt der Projektverfasser vor, den oberen Durchlass, der unter dem Autobahnzubringer hindurch führt, gerade so hoch einzustauen, dass es beim unteren Durchlass, der unter der Autobahn hindurchführt, zu keinen Ausuferungen kommt. Bei einer Einstauhöhe von 3 m (Wassertiefe vor dem Einlauf) vermag der Durchlass unter dem Autobahnzubringer 15 m 3 /s abzuführen. Unter der Berücksichtigung des Mindestfreibords von 0.5 m sind entlang des Krebsbachs beidseitig neue Flügelmauern mit einer Kronenkote von m ü. M. erforderlich, welche an den bestehenden Durchlass anschliessen. Die Flügelmauern ziehen sich auf einer Länge von rund 60 m ab dem Einlauf in den Durchlass dem Krebsbach entlang flussaufwärts. Die Brücke hinter der Migros muss aufgrund der geplanten Flügelmauern ersatzlos abgebrochen werden. Weiter ist der Absturz, der sich einige Meter oberhalb dieser Brücke befindet, aufzuheben, damit die Fischgängigkeit und damit der ökologische Wert des Krebsbachs verbessert werden kann. 41

42 Der Bemessungsabfluss (HQ100 = 20.5 m 3 /s) überschreitet die oben beschriebenen 15 m 3 /s, die durch den Durchlass unter dem Autobahnzubringer abgeführt werden können. Das bedeutet, dass bei einem hundertjährlichen Hochwasser ein Teil des Abflusses über die Flügelmauern fliesst. Dazu wird die rechte Flügelmauer mit einer Überfallkante ausgerüstet. Das darüber abfliessende Wasser gelangt auf die Verenastrasse und folgt dieser unter der Autobahn A3 hindurch. In der Geländemulde auf der Talseite der Autobahn wird sich der Abfluss sammeln. Die Schäden an den dort vorhandenen Schrebergärten werden akzeptiert. Die umliegenden Liegenschaften (Feldmoos, Korporationsweg und Verenastrasse) werden mit Objektschutzmassnahmen geschützt. Die Objektschutzmassnahmen umfassen die Sicherung von Garageneinfahrten mit Klappschotten, Rückstauklappen in der Kanalisation, wasserdichte Türen und Anpassungen am Terrain. Abbildung 19: Eingestauter Bereich unterhalb der A3 bei einer Entlastung des Krebsbachs oberhalb des Autobahnzubringers. Die rot gekennzeichneten Gebäude sollen einzeln mit Objektschutzmassnahmen geschützt werden. Die rote Linie stellt ein Mäuerchen dar, welches die weiter nördlich liegenden Liegenschaften schützen soll. In den Plänen Nr. T , T und T ist die geplante Situation dargestellt Krebsbach Weingartenweiher Der Weingartenweiher ist ein künstlicher Aufstau des Krebsbachs, der vom EW Höfe zur Erzeugung von elektrischer Energie genutzt wird. Der Stausee hat einen Nutzinhalt (ohne Berücksichtigung der Verlandung durch Sedimente) von ca m 3. Das Wasser wird durch künstliche Erddämme aufgestaut. Der See hat einen Grundablass mit einer Tafelschütze. Die Hochwasserentlastung besteht aus einer 30 m langen Überfallkante mit anschliessender Sammelrinne und Tosbecken. Das Ereignis vom 26. Juli 2016 hat aufgezeigt, dass diese Sammelrinne zu klein dimensioniert ist. Es kam zu Ausuferungen und Schäden an der Umgebung der umliegenden Liegenschaften. Dies obwohl der Grundablass mit einer Teilöffnung geöffnet war. Im Konzeptbericht zu diesem Projekt [16] wurde vorgeschlagen, die Nutzung des Volumens des Weingartenweihers zur Retention genauer zu untersuchen. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit wird diese Variante jedoch nicht weiter verfolgt. Dies hat zur Folge, dass der Weiher ein Hochwasser sicher über die Hochwasserentlastung abzuleiten vermögen muss. Der Weingartenweiher ist der kantonalen Aufsicht für Stauanlagen unterstellt. Eine Unterstellung der Stauanlagenverordnung wird bei kleinen Dämmen dann vorgenommen, wenn durch einen Bruch des Dammes eine besondere Gefährdung unterstrom vorliegt. Gemäss der Richtlinie über die Sicherheit der Stauanlagen [28] darf das leistungsfähigste bewegliche Verschlussorgan einer Talsperre nicht berücksichtigt werden (sog. n-1 Regel), da ein Ver- 42

43 schlussorgan während dem Hochwasser defekt oder in Revision sein könnte. Wäre beispielsweise die Wehrklappe beim Ereignis im Juli 2016 nicht öffenbar gewesen aufgrund eines Stromausfalls, wäre ein Überströmen und daraus folgender Bruch des Dammes möglich gewesen. Daher darf bei der Bemessung des Hochwasserabflusses der Grundablass nicht berücksichtigt werden. Die Hochwasserentlastung wurde so dimensioniert, dass ein HQ100 mit einem Freibord von 30 cm abgeführt werden kann. Zusätzlich wurde nachgewiesen, dass das Sicherheitshochwasser, für welches das HQ300 berücksichtigt wurde, ohne Freibord über die Hochwasserentlastung abgeführt werden kann. Im weiteren Projektverlauf sind diese Grössen mit der kantonalen Stauanlagenaufsicht zu verifizieren. Mit der bestehenden Überfallkante entsteht bei einem HQ100 ein Überstau von 0.50 m. Die Überfallkante liegt auf m ü. M., womit der Wasserspiegel bei einem HQ100 auf m ü. M. zu liegen kommt. Die Dammoberkante liegt gemäss den Vermessungsdaten mit m ü. M. praktisch auf dem Niveau des Wasserstands bei HQ100. Somit ist kein Freibord vorhanden. Gemäss Aussagen der EW Höfe gibt es einen zentralen Lehmkern, der den Damm abdichtet. Die genaue Höhenlage dieses Kerns ist nicht bekannt. Da die Oberkante des Lehmkerns die Gefahrenkote für die Beurteilung der Sicherheit ist (ein Wasserspiegel oberhalb der Gefahrenkote kann zum Bruch des Dammes führen), muss diese durch Sondagen im weiteren Projektverlauf eruiert werden. Im Vorprojekt wurde davon ausgegangen, dass die Oberkante des Lehmkerns der Oberkante des Damms entspricht. Aufgrund des Freiborddefizits muss entweder eine längere Überfallkante und Sammelrinne gebaut werden oder die Überfallkante tiefer gesetzt werden. Um das gleiche Niveau der Überfallkante zu halten, wäre eine Länge von 120 m erforderlich. Das ist aus Platzgründen nicht möglich. Mit der bestehenden Überfallkantenlänge von 30 m, ist eine um 30 cm tiefere Überfallkante notwendig. Das Stauziel des Wasserkraftwerks würde somit um 30 cm sinken und ein Teil des Nutzvolumens zwischen der Triebwasserfassung und dem Stauziel würde verloren gehen. Der Anteil an der Minderung der Fallhöhe ist mit 30 cm, bezogen auf die Bruttofallhöhe von 69 m, jedoch gering. Aufgrund der Platzverhältnisse wurde im Vorprojekt die Variante mit einem um 30 cm tieferen Stauziel gewählt. Im weiteren Projektverlauf könnte allenfalls noch der Bau eines platzsparenden Klaviertastenwehrs untersucht werden [30] (Abbildung 20). Um diese Variante zu optimieren, müssen die Mehrkosten für den Bau eines solchen Wehrs dem Betriebsgewinn der Energieproduktion gegenübergestellt werden. Dazu müssen die Kennzahlen des Betreibers bekannt sein. Beispiel eines platzsparenden Klaviertatenwehrs an einem Kleinwasserkraft- Abbildung 20: werk [30]. 43

44 Die Sammelrinne wurde mit dem in [31] beschriebenen Ansatz basierend auf der Impulsgleichung berechnet. Es resultierte eine Rinne mit einer Breite von 2.60 m und einer Tiefe von 2.25 m am hinteren Ende. Der Rinnenboden weist ein Gefälle von 4% auf. Die Breite der Rinne wurde so gewählt, dass das bestehende Tosbecken erhalten werden kann. Die geplanten Massnahmen sind im Plan Nr. T dargestellt Krebsbach alti Sagi Der Durchlass, der unter dem Gebäude hindurchführt, weist trotz der Drosselung des Abflusses bei der Autobahn A3 eine zu geringe Kapazität auf. Anpassungen am Durchlass selbst sind kaum oder nur mit grossem Aufwand machbar. Aus diesem Grund soll der Durchlass im heutigen Zustand belassen werden. Sobald der Abfluss die Kapazität überschreitet, wird das Wasser auf der rechten Seite um das Gebäude herum auf den Vorplatz vor der Liegenschaft Fabrikstrasse 8-14 fliessen. Der Fliessweg, die Fassade des Gebäudes auf der linken Seite und der Hang auf der rechten Seite müssen gegen Erosion gesichert werden. Dazu ist der Bau eines einfachen Entlastungsgerinnes mit entsprechend grossen Blöcken vorgesehen. Damit das austretende Wasser keine weiteren Schäden unterhalb des Durchlasses verursacht, wird die Zufahrt zum Vorplatz so angepasst, dass das Wasser wieder zurück in das offene Gerinne geleitet wird (siehe Skizze unten). Anpassung Zufahrt Entlastungsgerinne Abbildung 21: Skizze der Situation bei der Liegenschaft Fabrikstrasse Das Wasser wird rechtsseitig um das Gebäude geführt und mittels Geländeanpassungen zurück in das Gerinne gelenkt Krebsbach SBB Durchlass Dort wo der Krebsbach die SBB-Geleise der Linie Zürich-Chur kreuzt, mündet er in einen Durchlass. Nach der Unterquerung der SBB-Linie ist der Durchlass um weitere 70 m verlängert. Diese Fläche wird oberirdisch als Parkplatz genutzt. Erst unterhalb der Kantonsstrasse 44

45 kommt der Krebsbach wieder zum Vorschein (Abbildung 22). Der Durchlass weist eine Gesamtlänge von 70 m auf. Die Breite und die Höhe variieren zwischen 2.70 m 3.20 m bzw m. Das Gefälle nimmt innerhalb des Durchlasses ab. Unter den SBB-Geleisen beträgt es Im Anschluss folgt ein Absturz von 60 cm Höhe, danach nimmt das Gefälle zuerst auf 14.1 ab und dann auf 8.1. Abbildung 22: Situation bei der Unterquerung der SBB-Geleise ( Die Kapazität innerhalb des bestehenden Durchlasses wurde mit Normalabflussbetrachtungen abgeschätzt. Bei der Ermittlung der Kapazität wurde ein Freibord nach KOHS berücksichtigt. Es wurden die Teilfreiborde für die Unsicherheit der Wasserspiegellage und des Wellenschlags miteinberechnet. Da in diesem Abschnitt kein Schwemmholzaufkommen erwartet wird, wurde das Teilfreibord ft zu 0 gesetzt. Die Berechnungen ergaben eine Kapazität von 11 m 3 /s für den obersten Abschnitt bei den SBB-Geleisen. Für den grösseren Querschnitt unterhalb wurde unter Berücksichtigung des Freibords eine Kapazität von 13 m 3 /s ermittelt. Ohne Freibord würden 22 m 3 /s abfliessen können. Dieser Zustand wird jedoch nicht erreicht werden können, da sich die Froudezahlen in diesem Abschnitt zwischen 0.8 und 1 befinden, was für einen gewellten Wasserspiegel spricht. Für die Erhöhung der Kapazität wurden 2 Varianten betrachtet. Einerseits wurde angeschaut, ob der bestehende Durchlass vergrössert werden kann und anderseits wurde ein Einstau des Durchlasses untersucht. Die Vergrösserung des bestehenden Durchlasses ist kostenintensiv und risikobehaftet. Eine Unterfangung der bestehenden Durchlassmauern unter der SBB-Linie unter Einhaltung der maximal zulässigen Setzungen für das SBB-Trassee wäre sehr aufwändig. Die Erstellung einer Kragenmauer beim Einlass, welche den Einstau des Durchlasses ermöglicht, ist günstiger zu realisieren und weniger risikoreich. Die Höhe des Einstaus wurde mit der Energiegleichung nach Bernoulli und einem Einlaufverlust, sowie dem ebenfalls auf der Energiegleichung basierenden Ansatz nach Toricelli für Durchlässe unter Schützen ermittelt. Beide Ansätze ergaben Resultate in derselben Grössenordnung. Für ein HQ100 wurde eine Einstauhöhe von h0 = m über der Sohle ermittelt. Die Sohle liegt an dieser Stelle auf ca m ü. M. Die Oberkante der bestehenden Mauer befindet sich auf ca m ü. M. Diese muss demzufolge um 0.5 m erhöht werden, damit ein Einstau, welcher Q = 22.8 m 3 /s abzuleiten vermag, erzeugt werden kann. Wir schlagen vor, die Mauer um 80 cm zu erhöhen. So erhält man 30 cm Freibord und es 45

46 muss kein zusätzliches neues Geländer auf die Mauer aufgesetzt werden. Der Einstau verursacht einen Rückstau im Gerinne. Daher muss die neue Mauerkote weiter nach hinten bis an die Stauwurzel dieses Einstaus gezogen werden. In diesem Rückstaubereich befindet sich das Gebäude Nr. 199, welches über dem Krebsbach als Brücke angeordnet ist (Abbildung 22 und Abbildung 24). Bei grossen Abflüssen kommt es zum Zuschlagen und Einstau des Gebäudes. Bei einem HQ100 kann eine Einstauhöhe von ca. 2.4 m resultieren. Das ist tiefer als die umliegende Ufermauer. Betrachtungen mit dem risikobasieren Ansatz haben gezeigt, dass eine Sohlabsenkung oder Hebung des Gebäudes nicht vertretbar sind. Im weiteren Projekt sind daher Objektschutzmassnahmen zu prüfen. Allenfalls könnte die Holzschalung des Gebäudes an der Untersicht angepasst und optimiert werden. Weiter empfehlen wir die grossen Blöcke im Bachbett vor dem Gebäude (Abbildung 24) zu entfernen. Die hydraulischen Berechnungen haben gezeigt, dass sich die Situation beim Gebäude Nr. 199 aufgrund des Einstaus beim SBB-Durchlass nicht verschlechtert. Abbildung 23: Geplante Kragenmauer beim Durchlass SBB (rot) für den Einstau des Durchlasses. Im Hintergrund ist das Gebäude Nr. 199, welches über dem Krebsbach als Brücke angeordnet ist, sichtbar. 46

47 Abbildung 24: Gebäude Nr. 199, Sicht von Oberstrom. Die geplanten Massnahmen sind im Plan T dargestellt. 7.3 Landbedarf Folgende permanente Landbeanspruchung wurde basierend auf dem Vorprojekt ermittelt (Tabelle 6). Tabelle 6: Landbeanspruchung Abschnitt Landbedarf [m 2 ] davon Bauland [%] Bemerkung Geschiebesammler Roosbach Geschiebesammler Sihleggbach Ober- Sihleggbach lauf grosser Anteil im Gewässerraum Sihleggbach Roosbach Krebsbach Roosstrasse A3 Krebsbach Weingartenweiher Grössere Rinne, in Freihaltezone Krebsbach alti Sagi - - Krebsbach SBB Fläche Ufermauer Durchlass Total Welche Flächen davon zwingend zu erwerben sind, ist in der nachfolgenden Projektphase zu klären. 47

48 8 KOSTEN 8.1 Kostenschätzung Die vorliegenden ausgewiesenen Kosten basieren auf einer Kostenschätzung ( 30%) und wiederspiegeln den Planungsstand vom 29. Juni Die Schätzung basiert auf Massenauszügen der geplanten Massnahmen, aus welchen, versehen mit entsprechenden Einheitspreisen, die abschliessenden Baukosten resultieren. Die kostenintensivsten Massnahmen sind die Ersatzneubauten der Brücken. Die Baukosten aller Massnahmen zusammen exkl. Baunebenkosten, Honorar und Unvorhergesehenem betragen rund 5.4 Mio. CHF. Bei der Kostenschätzung wurden folgende Grundsätze berücksichtigt: Baukosten Massenauszug über geplante Massnahmen Einheitspreise basierend auf Erfahrungswerten Neubau Brücken über Erfahrungswerte Brücke Roosstrasse Installation, Regie 10% Baunebenkosten 5% Honorar 15% Unvorhergesehenes 20% 8.2 Erwerb von Grund und Rechten Ein allfälliger Landerwerb wird auf 2.15 Mio. CHF geschätzt. Die Kosten der Objektschutzmassnahmen, für die die Eigentümer*innen aufkommen müssen, betragen exkl. Baunebenkosten, Honorar und Unvorhergesehenem rund 0.9 Mio CHF. Für die effektive Interventionsplanung ist die Anschaffung neuer Materialien im Wert von gut 0.1 Mio CHF notwendig. In die Kalkulation sind folgenden Einheitspreise für den Landerwerb eingeflossen: Bauland: / m 2 Landwirtschaftsland: 10.- / m 2 48

49 8.3 Zusammenstellung der Kosten Tabelle 7: Zusammenstellung der Kosten aller geplanten Massnahmen. 8.4 Kostenträger und Kostenteiler Die Kosten eines Hochwasserschutzprojektes werden gemeinsam von Bund, Kanton, Bezirk und Gemeinden sowie Interessierten getragen. Die Projektierung der Massnahmen erfüllt die Anforderungen an Wasserbauprojekte gemäss Wegleitung Hochwasserschutz BAFU, respektive den definierten Anforderungen im Handbuch zur Programmvereinbarungsperiode Der Subventionierungsbeitrag des Bundes bewegt sich zwischen 35-45%. 49

50 9 AUSWIRKUNG DER MASSNAHMEN 9.1 Auswirkung auf Natur, Landschaft und Ortsbild Da die Kapazität der Gerinne teilweise sehr klein ist, müssen diese stark ausgebaut werden. Dies führt an gewissen Stellen zu signifikanten Veränderungen des Orts- und Landschaftsbilds. Die bestehenden Gerinne sind heutzutage auf weiten Strecken innerhalb der Siedlung stark verbaut und mit künstlichen Materialien vor Erosion geschützt. Ein Aus- und Umbau der Gerinne kann daher auch als Chance für eine neue Gestaltung genutzt werden. Wir empfehlen diesbezüglich ab dem Bauprojekt mit einem Landschaftsarchitekten zusammenzuarbeiten. Im Gebiet Sihlegg sollen die drei Bäche Sihleggbach, Rahmensbüelbach und Paulibach ausgedolt und aufgeweitet werden. In diesem Gebiet wird sicher ein naturnäheres Erscheinungsbild erreicht. Weiter unten folgen im Gebiet Roos die beiden Geschiebesammler am Roosbach und Sihleggbach. Die benötigten Dämme können durch eine geschwungene Form so in die Landschaft integriert werden, dass sie nicht als Fremdkörper wahrgenommen werden. Die beiden Abschlussbauwerke aus Beton können durch eine gute Gestaltung in Zusammenarbeit mit dem Landschaftsplaner möglichst passend in die bestehende Siedlung integriert werden. Die neuen Böschungen und Ufermauern werden ebenfalls mit dem Landschaftsplaner zusammen gestaltet. Gestalterisch etwas heikle Orte sind die beiden Kragenmauern bei den Durchlässen Auffahrt A3 und SBB. An diesen Stellen müssen neue hohe Ufermauern gebaut werden. Hier besteht das Problem, dass gegen das Gewässer hin ein Schattenwurf entsteht und dass von aussen her betrachtet nur die Betonmauer, nicht aber das Gewässer ersichtlich ist. Die Mauer kann jedoch durch einen Bewuchs (z.b. Efeu) naturnaher gestaltet werden. Die Gewässersohle soll in diesen Abschnitten mit Lenk- und Störelementen, die eine Breitenvariabilität fördern, naturnah ausgestaltet werden. 9.2 Auswirkung auf den Geschiebehaushalt Durch die bestehenden Wildbachsperren, die beiden bestehenden Geschiebesammler am Roosbach und am Sihleggbach und die Stauhaltung beim Weingartenweiher ist heute der Geschiebehaushalt stark beeinträchtigt. Im Rahmen des Bauprojekts soll untersucht werden, welche Mengen an Geschiebe bei den neuen Geschiebesammlern durchgeleitet werden kann. Dies hängt unteranderem von der Transportkapazität im Gerinne unterstrom ab. Der Weingartenweiher ist zurzeit nicht durchgängig für das Geschiebe. Gemäss der Sanierungsverfügung von muss die KW Bäch AG die Geschiebegängigkeit sanieren. Die Planung der durchgängigen Sammler sollte daher gleichzeitig mit der Entwicklung dieses Sanierungskonzepts erfolgen. 9.3 Auswirkung auf den Gewässerökologie und Fischerei Die Lebewesen profitieren von der geplanten Gerinneaufweitung. Durch die breitere Gestaltung mit Strukturierungselementen und der Ausbildung eines Niederwassergerinnes, wird die Vernetzung in Quer- und Längsrichtung verbessert. 50

51 9.4 Auswirkung auf die Landwirtschaft Die geplanten Aufweitungen im Gebiet Sihlegg beanspruchen ca. 0.4 ha Landwirtschaftsland. Dieses ist nicht als Fruchtfolgefläche (FFF) klassiert. Die kleinen Flächen bei den Geschiebesammlern, welche sich in der Bauzone befinden aber noch landwirtschaftlich genutzt werden, sind ebenfalls keine FFF. Die restlichen Massnahmen befinden sich innerhalb des Siedlungsgebiets und betreffen die Landwirtschaft nicht. 9.5 Auswirkung auf das Grundwasser Während der Bauphase wird stellenweise in die kolmatierte Sohle eingegriffen. Da sich innerhalb des Projektperimeters keine Grundwassernutzung befindet, ist die vorübergehend erhöhte Interaktion zwischen Oberflächengewässer und Grundwasserleiter nicht als kritisch zu betrachten. 9.6 Auswirkungen auf die Wasserkraft Beim Weingartenweiher muss die Hochwasserentlastungsanlage neu gebaut werden. Da aktuell kein Freibord vorhanden ist, muss die Überfallkante der neuen Hochwasserentlastungsanlage tiefer gebaut werden. Dies hat eine Minderung des Nutzvolumens zur Folge. Momentan wird das Kraftwerk im 0/1 Modus immer unter Volllast betrieben. Demzufolge würden die Intervalle des Turbinierens kürzer ausfallen. Zusätzlich geht ein Anteil von 0.3 m an Fallhöhe verloren, was ein geringer Verlust darstellt, verglichen mit der Bruttofallhöhe von 69 m. 9.7 Auswirkung auf die Erholung Es ist keine Erholungsnutzung bekannt, welche durch dieses Projekt beeinträchtigt wird. 51

52 10 RISIKOBEURTEILUNG NACH MASSNAHMEN 10.1 Gefahrensituation nach Massnahmen Mit der Ausführung der Massnahmen wird die Gefahrensituation im Siedlungsgebiet von Wollerau stark verbessert. Die Kapazitätsdefizite oberhalb der A3 werden behoben, sodass ein HQ100 schadfrei abfliessen kann. Die Massnahmen an den Durchlässen der A3 sind so konzipiert, dass bei einem HQ30 und häufigeren Ereignissen das Gerinne alles Wasser abzutransportieren vermag. Erst bei selteneren Ereignissen kommt es zu einer Entlastung in das Gebiet unterhalb der Autobahn. Alle geplanten Massnahmen vermögen auch die Konsequenzen selteneren Ereignissen als das HQ100 abzuschwächen. Mit der erstellten Interventionsplanung können die Schäden weiter vermindert werden. Im Unterlauf entschärft sich die Gefahrensituation nur beim Durchlass SBB. Den anderen Defiziten wird mit punktuellen Objektschutzmassnahmen und der Interventionsplanung begegnet, was sich in der Gefahrenkarte zwar nicht niederschlägt, jedoch auch ein HQ300 abzumindern vermag Schadenpotenzial / Risikoanalyse nach Massnahmen Die Berechnung der Risiken nach Massnahmen erfolgte unter Berücksichtigung eines HQ300. Die Schäden eines HQ300 wurden aufgrund der bestehenden Unsicherheiten nicht abgemindert. Die Risikoanalyse ist demnach eher auf der konservativen, pessimistischen Seite. Häufigere Ereignisse verursachen nur noch dort Schäden, wo diese explizit akzeptiert werden (Überlast unterhalb der Autobahn und Mündungsbereich). Das gesamte Risiko vermindert sich so von CHF/a (ohne Massnahmen) um rund CHF/a auf CHF/a Nachweis der Kostenwirksamkeit Für den Nachweis der Kostenwirksamkeit wird die Risikominderung von CHF/a den Kosten der baulichen Massnahmen (inkl. reinen ökologischen Aufwertungsmassnahmen), der Objektschutzmassnahmen sowie des Landerwerbs gegenübergestellt. Diese belaufen sich inkl. NK und Zusätzen auf rund CHF oder CHF/a. Die Kosten der Interventionsmassnahmen werden hier nicht mitgerechnet, da deren risikomindernde Wirkung in der Risikoberechnung aufgrund der bestehenden Unsicherheiten nicht berücksichtigt werden konnte. Ebenfalls sind, wie im Kapitel 10 erläutert, die Schäden eines HQ300 nicht vermindert worden und Personenrisiken wurden auch keine berücksichtigt. All diese Punkte würden zu einer höheren Risikominderung führen. Das Verhältnis von Nutzen (Risikominderung) und Kosten beträgt in dieser (sehr pessimistischen) Berechnung knapp 1, was bedeutet, dass das Projekt kostenwirksam ist. In der folgenden Projektierungsphase sollten die genannten Unsicherheiten in der Risikoanalyse reduziert werden können Überlastfall Der Überlastfall der einzelnen Bauwerke wird unter Kapitel 6 erläutert. 52

53 11 WEITERE PLANUNGSPHASEN / TERMINPLANUNG 11.1 Weitere Planung Der vorliegende Bericht beinhaltet das Vorprojekt des HWS Krebsbach. In diesem werden verschiedene Varianten verglichen und ein Variantenentscheid gefällt. Nach dem Vorprojekt ist definiert, wo und in welcher Grösse Massnahmen ergriffen werden. In einem nächsten Schritt wird dieses Vorprojekt vom Kanton und Bundesamt für Umwelt (BAFU) gemäss den Anforderungen an Wasserbauprojekte überprüft. Entsprechende Rückmeldungen oder Auflagen werden in die nächste Planungsphase einfliessen. Die nächste Planungsphase ist die SIA Phase 32, Bauprojekt. In dieser Phase werden die im Vorprojekt entwickelten Massnahmen vertieft bearbeitet. Das heisst, die Geometrie, die Materialien und Materialstärken werden bestimmt, die Werkleitungskonflikte und Anschlüsse an bestehende Bauten werden im Detail betrachtet und die Bauabläufe werden definiert. Dazu gehört auch das Ausweisen der beanspruchten Flächen inklusive derjenigen, welche während dem Bau temporär beansprucht werden. Für die Bearbeitungsphase des Bauprojekts kann mit einer Zeitperiode von 8-10 Monaten gerechnet werden. Das Bauprojekt wird anschliessend den kantonalen Fachstellen zur Stellungnahme unterbreitet. Entsprechende Rückmeldungen werden ins Auflagedossier integriert, bevor das Projektdossier öffentlich aufgelegt wird. Im Rahmen der Bewilligungsphase werden alle relevanten Bewilligungen und Kostenbeteiligungen erwirkt, sodass das Projekt seine Rechtsverbindlichkeit erhält. Nach erhaltener Bewilligung können die Baumeisterarbeiten ausgeschrieben werden und die Realisierung kann beginnen Realisierung Da bei diesem Projekt viele kleinere Teilmassnahmen vorgesehen sind, können, basierend auf einer Risikobetrachtung, einzelne Massnahmen losgelöst von anderen realisiert werden. In einem ersten Schritt können die beiden Geschiebesammler am Roosbach und am Sihleggbach realisiert werden. Diese verhindern, das grosse Mengen an Geschiebe in den Unterlauf abgegeben werden und es somit zu Verklausungen kommen kann. In der Abbildung 11 ist ersichtlich, dass die Risiken vom Gebiet Roos bis zur Autobahn A3 am grössten sind. Deshalb wird empfohlen, diese Teilstrecke prioritär zu behandeln, da in diesem Bereich die Risikominderung am grössten ist. Da mit den Massnahmen in das Gewässer eingegriffen wird, ist auf die Fischschonzeiten Rücksicht zu nehmen. In der Darstellung der Fischgewässer im webgis des Kantons Schwyz werden alle drei betrachteten Bäche als Fischgewässer gelistet. Die Arbeiten im Gewässer können so terminiert werden, dass diese ausserhalb der Fischschonzeit zu liegen kommen. Der exakte Bauablauf wird im Rahmen des Bauprojekts erarbeitet. In diesem werden ebenfalls die temporär beanspruchten Flächen für Installationen, Zugänglichkeiten und ein Bauphasenplan ausgewiesen. 53

54 Datum: Küssnacht/Olten, Juni 2018 Verfasser: Sandro Ritler / Livia Bürkli / Marius Bühlmann / Fabian Nellen Sandro Ritler Leiter Wasserwirtschaft sandro.ritler@holinger.com Livia Bürkli Projektleiterin Stv. livia.buerkli@holinger.com