WILLKOMMEN! LAND UNTER LEBEN MIT EXTREMHOCHWÄSSERN

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1 WILLKOMMEN! LAND UNTER LEBEN MIT EXTREMHOCHWÄSSERN

2 Prof. Dr. rer. nat. habil. Dr.-Ing. Bruno MERZ Leiter der Sektion Hydrologie am Deutschen Geoforschungszentrum Potsdam (GFZ) Direktor des Department 5: Prozesse der Erdoberfläche am GFZ Potsdam Professor an der Universität Potsdam Forschungsinteressen: Monitoring und Simulation von hydrologischen bzw. hydraulischen Prozessen, Hochwasser- Risikoanalyse

3 Quantifizierung ökonomischer Hochwasserschäden für großräumige Schadenszenarien Steigende Schäden trotz großer Aufwendungen im Hochwasserschutz? Bruno Merz Helmholtz Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ) Universität Potsdam

4 Schäden durch Flusshochwasser Schäden durch bedeutende Hochwasser in Deutschland seit 1990 Elbe Mio. Neiße, Spree, Elbe Mio. Schäden [Mio US $] durch große Flusshochwasser in 31 europäischen Ländern, (Barredo, 2009, NHESS) Rhein, Donau, Weser, Elbe Mio. Elbe & Donau 2013 ~12 Mrd.

5 Inhalt Hochwasserrisiko: Gefährdung & Vulnerabilität Arten von Hochwasserschäden Privathaushalte: Was beeinflusst Schäden? Zeitliche Veränderungen der Vulnerabilität

6 Risiko: Gefährdung & Vulnerabilität (Merz & Thieken, 2004, ÖWAW) Thailand Hochwasser 11/11/

7 Risiko ändert sich in Raum und Zeit

8 Risiko ändert sich in Raum und Zeit Pegel Dresden/Elbe maximaler Jahresabfluss (m³/s)

9 Risiko: Gefährdung & Vulnerabilität sowie Interaktionen Gefährdung Risiko Exposition Anfälligkeit

10 Inhalt Hochwasserrisiko: Gefährdung & Vulnerabilität Arten von Hochwasserschäden Privathaushalte: Was beeinflusst Schäden? Zeitliche Veränderungen der Vulnerabilität

11 Arten von Hochwasserschäden Schäden direkt tangibel intangibel Schäden an Gebäuden, Infrastruktur Todesfälle, Schäden an Ökosystemen indirekt tangibel intangibel Verkehrs-, Produktionsunterbrechungen Psychischer Stress, Migration THWmodified after Smith & Ward (1998): Floods

12 Indirekte ökonomische Schäden Thailand Hochwasser 2011 Mississippi Hochwasser 1993, Überflutung Wasserwerk Des Moins, Iowa: Direkt: 12 Mio $ Indirekt: Mio $ ( Kunden ohne Service für 11 Tage) Thailand Hochwasser 2011: Supply Chain Verluste > 5.3 Mrd $ Auto Supply Chain TTR (Time To Recovery): Tage Toyota/Honda reduzierten Nettogewinn ~60% für 2011 (Haraguchi und Lall, 2012)

13 Psychologische Folgen Krug et al., 1998: Signifikanter Anstieg der Suizidrate nach schweren Hochwassern; Daten von 377 US counties, Penning Rowsell & Green, 2000: Intangible Konsequenzen wiegen oft schwerer als Schäden an Besitz. Subjektive Schwere leicht...schwer Daten: Penning-Rowsell & Green, 2000, in Parker: Floods, Routledge

14 Inhalt Hochwasserrisiko: Gefährdung & Vulnerabilität Arten von Hochwasserschäden Privathaushalte: Was beeinflusst Schäden? Zeitliche Veränderungen der Vulnerabilität

15 Schadendaten und Modelle 10 3 Privathaushalte Gesamtschaden [10³ DM] Schaden [%] Wasserstand am Gebäude [m] Data: HOWAS (Bayerisches Landesamt für Wasserwirtschaft), 1735 damage records Wasserstand [m] LAND UNTER Leben mit Extremhochwässern, (MURL, 2000) Österreichische Akademie der Wissenschaften, 4. Nov. 2013

16 Mögliche Herausforderung schadenbeeinflussende I Variablen Art des Hochwassers Gebäudequalität Größe des Haushalts 1.0 Privathaushalte Kontamination Sozio ökonomischer Status Überflutungsdauer Gebäudematerial Relativer Schaden Frühwarnung Gebäudegröße Wissen über Hochwasser Grundfläche Gebäudetyp Anzahl von Wohnungen Wasserstand [cm] Private Vorsorge Notfallmaßnahmen Eigentumsstruktur Hochwassererfahrung Fließgeschwindigkeit

17 Sammlung von umfangreichen Schadeninformationen Computergestützte Telefoninterviews Hochwasser 2002: 1697 Privathaushalte 415 Gewerbe /Industriebetriebe Survey area 2002 Elbe river, Mulde river in Saxony-Anhalt Elbe tributaries Danube river and tributaries Hochwasser 2005/2006: 461 Privathaushalte 227 Gewerbe /Industriebetriebe Hochwasser 2010/2011: 658 Privathaushalte 130 Gewerbe /Industriebetriebe Informationen: Hochwassereinwirkungen Gebäudeeigenschaften Frühwarnung Notmaßnahmen Hochwassererfahrung etc.

18 Effekt der private Bauvorsorge Befragung von ca Hochwasser betroffenen Haushalten (nach Hochwasser 2002) Schädigungsgrad Gebäude [%] angepasst Nutzung nicht angepasst Inneneinrichtung angepasst nicht angepasst Versorgungseinrichtungen in höheren Stockwerken Stockwerken in unteren Mittlere Schadensreduktion durch Bauvorsorge:

19 Effekt von Kontamination Befragung von ca Hochwasser betroffenen Haushalten (nach Hochwasser 2002) Schädigungsgrade [%] Hausrat keine Abwasser Öl/Benzin Chemikalien n = Gebäude keine Abwasser Öl/Benzin Chemikalien n = Kreibich et al. (2005) NHESS 5:

20 Keine Schadenreduktion durch Frühwarnung? Wußten Sie, was Sie tun konnten, nachdem Sie die Warnung erhalten hatten? Elbe (Sachsen, Sachsen-Anhalt); n = 419 Erzgebirge, Mulde; n = 108 % pro Region keine Angabe = es war mir völlig KLAR = es war mir völlig UNklar

21 Multi variate Analyse von Hochwasserschäden Z.B. mittels Bayes schen Netzwerken Graphische probabilistische Modelle zur Beschreibung von multi variaten Wahrscheinlichkeitsverteilungen Netzwerktopologie und Parameter aus Daten gelernt Prädiktion von Schaden inkl. Unsicherheit

22 Kosten Nutzen: Öltanksicherung (Daten: Kreibich et al., 2011, NHESS)

23 Kosten Nutzen: Außendichtung (schwarze Wanne) betroffen: nur Keller Kosten/Jahr (4% / 3%) Nutzen/Jahr NKV (4%) NKV (3%) ein Mal pro Jahr 4681 / ein Mal in 10 Jahren 4681 / ein Mal in 50 Jahren 4681 / betroffen: Keller und Erdgeschoß Kosten/Jahr (4% / 3%) Nutzen/Jahr NKV (4%) NKV (3%) ein Mal pro Jahr 4681 / ein Mal in 10 Jahren 4681 / ein Mal in 50 Jahren 4681 / (Daten: Kreibich et al., 2011, NHESS)

24 Inhalt Hochwasserrisiko: Gefährdung & Vulnerabilität Arten von Hochwasserschäden Privathaushalte: Was beeinflusst Schäden? Zeitliche Veränderungen der Vulnerabilität

25 Schäden [Mio US-$] Steigende Schäden und Exposition Schäden durch bedeutende Flusshochwasser in 31 europäischen Ländern, Normalisierte Schäden [2006 Mio US-$ at PPP] Normalisierung mit Bevölkerung, Bruttosozialprodukt (Barredo, 2009, NHESS)

26 Rhein Hochwasser 1993, 1995 in Köln 2 fast identische Hochwasser (Jährlichkeit: 50 70) Dezember 1993: Wasserstand: m Schaden: 70 Mio Januar 1995: Wasserstand: m Schaden: 35 Mio

27 Risikoveränderung durch private Vorsorge Befragung von 752 stark gefährdeten Haushalten am Rhein Hochwasser 1993: Schub in Anzahl privater Vorsorgemaßnahmen (Bubeck et al., 2012, NHESS) Anzahl von implementierten Vorsorgemaßnahmen Anzahl von Hochwassererfahrungen

28 Zusammenfassung Risiko: Gefährdung und Vulnerabilität Schäden durch Hochwasser steigen weltweit an: Dominante Bedeutung der Vulnerabilität Schäden in Privathaushalten: hohe Bedeutung von privater Vorsorge