Ermittlung Hochwasserschadenspotentials und KNU von Hochwasserschutzbauten am Beispiel Radkersburg

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1 Ermittlung Hochwasserschadenspotentials und KNU von Hochwasserschutzbauten am Beispiel Radkersburg Gabriele Harb Technische Universität Graz, Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft Stremayrgasse 10/II, A-8010 Graz KURZFASSUNG Das Ziel dieser Arbeit ist die Ermittlung des Schadenspotentials durch Hochwasserereignisse im Gebiet Radkersburg und Umgebung und eine Kosten-Nutzen-Analyse für die Sanierung bzw. Erhöhung des bestehenden Hochwasserschutzdamms. Für die Ermittlung des Schadenspotentials wurden die ausgespiegelten Überflutungsflächen der Hochwasserereignisse HQ100, HQ300 und HQ1000 im ArcGIS eingerechnet und mit einem digitalen Oberflächenmodell verschnitten. Daraus wurden die Überflutungstiefen der betroffenen Objekte ermittelt. Durch eine Begehung vor Ort und auf Basis von GIS-Daten des Landes Steiermark wurden die Nutzung und die Höhenlage der Objekte ermittelt. Weitere Eingangsdaten wurden über die Statistik Austria, verschiedene Ämter in Österreich, aus Fachliteratur und über Interviews erhoben. Im Folgenden wurden die Personenschäden, die Gebäudeschäden, die Schäden an den Kfz, im Bereich der Landwirtschaft, die Ausfallschäden in Gewerbe und Industrie und die Schäden an der Infrastruktur für alle drei Szenarien ermittelt. Für die Berechnung der Schäden in der Landwirtschaft wurden eine systematische Vorgehensweise und ein Ansatz zur Berechnung des Schädigungsgrades in Abhängigkeit von der Jahreszeit erarbeitet. Aus den zu erwartenden Schäden berechnet sich die Schadensminderung, die als Nutzen in die Kosten-Nutzen-Analyse eingeht. Die Kosten für die Sanierung bzw. die Erhöhung des Damms wurden ebenfalls berechnet. Daraus ergeben sich der Kapitalwert und das Kosten-Nutzen- Verhältnis. 1 RISIKOANALYSE Das Ziel einer Risikoanalyse ist die Begrenzung des Schadenspotentials und die Verhinderung von Personenschäden. Dazu ist es notwendig, alle Umstände eines Hochwasserereignisses, von der Ursache bis zu den Maßnahmen des Katastrophenschutzes zu untersuchen.

2 2 10.JuWi-Treffen Die wesentlichen Elemente sowie der Ablauf einer Risikoanalyse sind in der folgenden Abbildung dargestellt: Abbildung 1: Schematische Darstellung des Ablaufs und der wesentlichsten Merkmale einer Risikoanalyse (nach Krainer, 2003:22) 2 RISIKOABSCHÄTZUNG IM FALLBEISPIEL Das Projektgebiet Radkersburg befindet sich im Südosten Österreichs direkt an der Mur, welche auch die Grenze zu Slowenien bildet. Im Laufe der Geschichte war Radkersburg immer wieder von Hochwassern betroffen. Aus diesem Grund wurde in den 70er Jahren ein Hochwasserschutzdamm für ein Bemessungshochwasser HQ100 errrichtet. Für die Abschätzung des Risikos und der Betroffenheit wurden 3 Szenarien im ArcGis auf Grundlage der vorhandenen hydrologischen Daten simuliert:

3 Harb: Ermittlung Hochwasserschadenspotential und KNU von Hochwasserschutzbauten 3 Szenario HQ100: Beim Szenario HQ100 ist die Annahme getroffen worden, dass der bestehende Damm, der nach der Spiegellinienberechnung HQ100 entspricht, gerade überströmt wird. Szenario HQ300: Szenario HQ300 entspricht nach der Spiegellinienberechnung von Frei (2005) einer Höhe von HQ100 plus 30 cm. Szenario HQ1000: Für das Szenario HQ1000 gibt es keinen gesicherten, aber aufgrund von Extremwertstatistik wahrscheinlichen Wert von HQ100 plus 80 cm. Aus der Verschneidung der ermittelten ausgespiegelten Wasserflächen mit dem digitalen Oberflächenmodell ergaben sich die betroffenen Gebiete und die jeweilige Wassertiefe. Abbildung 2: Ermittelte Hochwassergefahrenkarte für Szenario HQ100 3 ERMITTLUNG DES HOCHWASSERSCHADENSPOTENTIALS Bei der Ermittlung des Hochwasserschadenspotentials im Gebiet Radkersburg wurde ein mikroskaliger Ansatz gewählt, der zu erwartende Schaden wurde nach dem Nettokonzept bewertet. Die Schadenspotentialermittlung basiert auf GIS-Daten des Landes Steiermark und Daten, die bei der Begehung des Projektgebietes erhoben wurden.

4 4 10.JuWi-Treffen Personenschäden: Wer ist betroffen oder gefährdet? Bei einem HQ1000 sind in Radkersburg und Umgebung mehr als 100 Personen gefährdet (Wasserstand >2m). In diesem Fall sind mehr als 80% des Gebiets überflutet und nahezu alle Einwohner betroffen. Gebäudeschäden: Die Gebäudeschäden stellen meist den größten Teil des Hochwasserschadenspotentials. In dieser Studie wurden die Gebäudeschäden durch den Objektansatz nach Schmidtke (2005: C14) ermittelt. Schäden an KFZ: Das Schadenpotential bei KFZ ist aufgrund der großen Schäden auch bei geringen Überflutungstiefen vergleichsweise hoch. Aufgrund technischer Informationen des ÖAMTC (2006) wurde eine Schadensfunktion entwickelt. Schäden im Bereich der Landwirtschaft: Die Schäden im Bereich der Landwirtschaft beinhalten die Ernteausfallschäden, die Schäden an Wirtschaftgebäuden (in der Studie bei den Gebäudeschäden erfasst), Kosten für Rekultivierung und Ausfallschäden durch ertrunkenes Vieh. Für die Bewertung der Ernteausfallschäden in Abhängigkeit von der Eintrittswahrscheinlichkeit eines Hochwasserereignisses in den einzelnen Vegetationsperioden wurde ein systematischer Ansatz entwickelt. Ausfallschäden Gewerbe und Industrie: Die Ausfallschäden für Gewerbe und Industrie wurden über die Bruttowertschöptung, die Anzahl der Beschäftigten und die durchschnittliche Betriebsunterbrechung aus Zahlen der Statistik Austria (2006) abgeschätzt. Schäden an der Infrastruktur: Die Schadensanfälligkeit der Infrastruktur lässt sich über statistische Funktionen schwer erfassen, da sich bei statischen und dynamischen Angriffen große Differenzen in der Schadenshöhe ergeben. Aus diesem Grund wurden nur die Kosten für die Schlammbeseitigung, Straßenreinigung und die Kosten für Umleitungen und Sperren angesetzt. Tabelle 1: Ermitteltes Schadenspotential Teilgebiet Radkersburg-Umgebung

5 Harb: Ermittlung Hochwasserschadenspotential und KNU von Hochwasserschutzbauten 5 4 VERBLEIBENDES SCHADENSPOTENTIAL Der bestehende Hochwasserschutzdamm schützt nicht das gesamte Projektgebiet, aufgrund von Rückstaueffekten wird der südöstliche Teil (ca. 35 % des Projektgebiets) trotzdem überflutet. Aus diesem Grund wurde das Schadenspotential dieses Teils ebenfalls erhoben. Tabelle 2: Ermittelte Schadenspotentiale Projektgebiet Radkersburg 5 KOSTEN-NUTZEN-ANALYSE Die Gesamtschaden-Wahrscheinlichkeitsfunktion wird aus den ermittelten Schadenspotentialen und deren Wahrscheinlichkeiten gebildet (Schmidke, 2005). Abbildung 3: Ermittelte Gesamtschaden-Wahrscheinlichkeitsfunktion

6 6 10.JuWi-Treffen Die jährliche Schadensminderung ergibt sich durch die Integration der schraffierten Fläche unter der Funktion in Abbildung 3. Diskontiert über 80 Jahre ergibt sich der Projektnutzenbarwert. Der Projektkostenbarwert für die Sanierung bzw. Erhöhung des Hochwasserschutzdamms wurde ebenfalls errechnet. Die Ergebnisse wurden einer Sensitivitätsanalyse unterzogen. Tabelle 3: Ergebnisse Kosten-Nutzen-Analyse Radkersburg 6 FAZIT Die Sanierung des bestehenden Hochwasserschutz ist aufgrund des hohen KNV sehr sinnvoll. Das Schadenspotential mit etwa 100 Mill. EUR bei einem HQ1000 zeigt aber deutlich die Dringlichkeit, Maßnahmen zur Reduzierung des Schadenspotentials zu setzten. Allein durch die Reduzierung der Ölheizungen oder die Auftriebssicherung der Öltanks kann das bestehende Schadenspotential um 40% gesenkt werden. 7 LITERATUR Huber, G., 2006: Ermittlung eines Hochwasserschadenspotentials für die Stadt Bad Radkersburg. Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, Technische Universität Graz. Krainer, R., 2003: Möglichkeiten und Grenzen des Hochwasserschutzes - Risikoabschätzung und -bewertung am Beispiel von Hochwasserrückhaltebecken. Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, Technische Universität Graz. LAWA, Länderarbeitsgemeinschaft Wasser, 205: Leitlinien zur Durchführung Dynamischer Kostenvergleichsrechnungen (KVR Leitlinien), Berlin: Kulturbuchverlag Berlin GmbH Schmidtke, R., 2005: Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen in Hochwasserschutzplanungen. Praxisseminar von in Feuchtwangen Statistik Austria, 2007: ISIS-Datenbank mit verwendeten Datensätzen. Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft (Hrsg), 2008a: Kosten - Nutzen Untersuchungen im Schutzwasserbau - Richtlinie. Sektion Wasser, Wien.