Fachtagung: Klimawandel Klimafolgen

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1 Fachtagung: Klimawandel Klimafolgen Anpassung in hessischen Gemeinden, Kreisen und Regionen Möglichkeiten der Anpassung an veränderte Starkniederschläge im Einzugsbereich der Nidder durch planerische Maßnahmen und angepasste Bauweisen Ernesto

2 zur Person: Bachelor- Studiengang: Bauingenieurwesen Vorlesungen: Technische Hydraulik Wasserbau und Wasserwirtschaft Hydrologie und Wasserwirtschaft Leitung des Wasserbaulaboratoriums an der FH Wiesbaden 2

3 zur Person: Master-Studiengang: Umweltmanagement und Infrastrukturentwicklung in Ballungsräumen (UMIB) 3 UMIB- Vorlesungen: Flussgebietsmanagement (W) Gefahrenabwehr/ Naturkatastrophen (SI) Alarm- und Einsatzpläne (SI) Geographische Informationssysteme (M) Simulationsmodelle für Naturgefahren (W) Wasserbauliches Versuchswesen (W)

4 Niederschlagstypen Niederschlagstypen (nach Entstehung): Zyklonaler Niederschlag: über größere Gebiete, längere Dauer (aus Aufgleitfronten bei Tiefdruckgebiet) Konvektiver Niederschlag: kurzfristige Starkregen aus Konvektion Orographischer Niederschlag: aus Aufgleitfronten an Bodenerhebungen Luvseite von Gebirgen, Zunahme des Niederschlages mit der Höhe Niederschlagstypen (nach Intensität): Dauerniederschlag: lang anhaltend, große Ausdehnung (Regen, Schnee) Zyklonaler und Orographischer Niederschlag, mind. 6h Dauer Schauer, Gewitter: plötzlich einsetzend, kurz andauernd, (Regen, Hagel) plötzlich endend, geringe Flächenausdehnung Konvektiver Niederschlag Platzregen: starke mehrere Minuten dauernde (Regen, Hagel) Regenschauer Konvektiver Niederschlag 4

5 KOordinierte STarkniederschlags- Regionalisierungs-Auswertungen 5

6 Wiederkehrintervall von 2mal im Jahr bis 1mal in 100 Jahren 6

7 mm l/s ha mm l/s ha mm l/s ha Beispiel: r 15,1 = 9,1 mm = 9,1 l/m² oder 100 l/s pro Hektar 7

8 8 Quelle:

9 9 Quelle:

10 10 Quelle:

11 11 Quelle:

12 Fallbeispiel im Einzugsgebiet der Nidder 12

13 Erfassung des Ist Zustandes Warum muss der Ist-Zustand erfasst werden? Um effektiven Hochwasserschutz realisieren zu können, müssen die vorhandenen Verhältnisse (Gebietseigenschaften) die zu den bekannten Abfluss- und Erosionsereignissen führen, erfasst und analysiert werden. Welche Gebietseigenschaften müssen erfasst werden? 1. Gefälleverhältnisse in den Teileinzugsgebieten 2. Bewirtschaftung der landwirtschaftlich genutzten Flächen in den Teileinzugsgebieten 3. Oberflächenbelag der landwirtschaftlich genutzten Straßen und Wege 4. Wegeseitengräben 5. Nutzungen im Einzugsgebiet 13

14 Erfassung des Ist Zustandes Gefälleverhältnisse in den Teileinzugsgebieten Aus dem digitalen Höhenmodell wurde mit Hilfe des Geographischen Informationssystem (GIS) die Gefälleverhältnisse ermittelt. Die unterschiedlichen Hangneigungen wurden in 4 Gefälleklassen aufgeteilt: 1. Gefälle bis 5% 2. Gefälle von 5-10 % 3. Gefälle von % 4. Gefälle über 20 % Nach Auswertung von insgesamt 613 ha landwirtschaftlich bewirtschafteten Flächen wurden folgende Werte ermittelt: - 45,2 % der landwirtschaftlichen Flächen haben ein Gefälle von bis zu 5 % - 21,1 % der landwirtschaftlichen Flächen haben ein Gefälle von 5-10 % - 28,2 % der landwirtschaftlichen Flächen haben ein Gefälle von % - 5,5 % der landwirtschaftlichen Flächen haben ein Gefälle von über 20 % 14

15 Erfassung des Ist Zustandes Bewirtschaftung der landwirtschaftlich genutzten Flächen in den Einzugsgebieten Aus Luftbildaufnahmen und aus Ortsbegehungen wurde für jedes Flurstück die Bewirtschaftung und die Bearbeitungsrichtung identifiziert. Die Bewirtschaftung wurde unterschieden in: 1. Grünland 2. Ackerland Die Bearbeitungsrichtung wurde unterschieden in: 1. Bearbeitung quer zur Fallrichtung 2. Bearbeitung in Fallrichtung 3. Keine Fallrichtung vorhanden (Grünland) 15

16 Bewirtschaftung, Bearbeitungsrichtung und Gefälle Ausw ertung der landwirtschaftlichen Flächen mit einem Gefälle von bis zu 5 % in ha Ausw ertung der landwirtschaftlichen Flächen mit einem Gefälle von 5-10 % in ha 31,86 Grünlandnutzung 24,34 Grünlandnutzung 187,99 57,47 Ackernutzung mit Bearbeitung quer zur Fallrichtung Ackernutzung mit Bearbeitung in Fallrichtung 86,70 18,81 Ackernutzung mit Bearbeitung quer zur Fallrichtung Ackernutzung mit Bearbeitung in Fallrichtung Ausw ertung der landwirtschaftlichen Flächen mit einem Gefälle von % in ha Ausw ertung der landwirtschaftlichen Flächen mit einem Gefälle über 20 % in ha 15,24 Grünlandnutzung Grünlandnutzung 112,64 44,78 Ackernutzung mit Bearbeitung quer zur Fallrichtung Ackernutzung mit Bearbeitung in Fallrichtung 12,88 2,41 18,23 Ackernutzung mit Bearbeitung quer zur Fallrichtung Ackernutzung mit Bearbeitung in Fallrichtung 16

17 Risikokarte Starkniederschläge 17

18 Maßnahmen Mögliche Maßnahmen: 18 Dezentrale Maßnahmen auf der Fläche - Änderung der landwirtschaftlichen Bewirtschaftung Änderung der Nutzung/ der Frucht/ der Fruchtfolge Änderung der Bearbeitungsrichtung und Flurneuordnung Anlage von Bewuchsstreifen - Änderung der landwirtschaftlichen Wegeführung Verzicht auch Seitenwegegräben Rückbau der Wegeseitengräben/ Rückfluss auf die Fläche - Umgestaltung der Fließgewässer und Gräben - Schaffung von Rückhalteräume Richtige kommunale Planung Richtige Entwurfsplanung der Gebäude/ Objekte Objektschutzmaßnahmen Beseitigung von Fließengpässen

19 Dezentrale Maßnahmen Änderung der Bearbeitungsrichtung auf landwirtschaftlichen Flächen Bearbeitung in Fallrichtung: Oberflächenabfluss bei Starkniederschlägen Bearbeitung quer zur Fallrichtung: 19

20 Dezentrale Maßnahmen Änderung der Nutzung, der Bearbeitungsrichtung auf landwirtschaftlichen Flächen, Flurneuordnung 20

21 Dezentrale Maßnahmen Anlage von Bewuchsstreifen auf landwirtschaftlichen Flächen, Flurneuordnung Rückhalten von Sedimenten 21

22 Dezentrale Maßnahmen Anlage von Verwallungen und Bewuchsstreifen auf landwirtschaftlichen Flächen, Flurneuordnung Rückhalten von Sedimenten 22

23 Dezentrale Maßnahmen Schaffung von Rückhalteraum auf der Fläche, Änderung der Wegeführung, Flurneuordnung Schaffung von Rückhalteraum Rückhalten von Sedimenten 23

24 Maßnahmen Mögliche Maßnahmen: 24 Dezentrale Maßnahmen auf der Fläche - Änderung der landwirtschaftlichen Bewirtschaftung Änderung der Nutzung/ der Frucht/ der Fruchtfolge Änderung der Bearbeitungsrichtung und Flurneuordnung Anlage von Bewuchsstreifen - Änderung der landwirtschaftlichen Wegeführung Verzicht auch Seitenwegegräben Rückbau der Wegeseitengräben/ Rückfluss auf die Fläche - Umgestaltung der Fließgewässer und Gräben - Schaffung von Rückhalteräume Richtige kommunale Planung Richtige Entwurfsplanung der Gebäude/ Objekte Objektschutzmaßnahmen Beseitigung von Fließengpässen

25 Themenfeld Starkniederschläge: Dezentrale Maßnahmen 25

26 Fallbeispiel 26

27 Fallbeispiel 27

28 Dezentrale Maßnahmen Verwallung mit Rückhalteraum Nutzungsänderung Verwallung Bewuchsstreifen 28 Abkopplung einer Außenentwässerung vom Kanalnetz

29 Objektschutz im Gebäude Ableitungen 29

30 Objektschutz im Gebäude Quelle: Hochwasserschutzfibel Einbau von Rückschlagklappen zum Schutz vor Rückstau aus dem Kanalnetz 30

31 Material 31

32 Material Boschüre: Hochwasser- und Überschwemmungsschutz, SV SparkassenVersicherung 32

33 Fazit: Starkniederschläge Ursache Wirkungszusammenhänge sind bekannt Größenordnung der Einwirkungsintensitäten sind abschätzbar Schadensempfindlichkeiten der Nutzungen sind bekannt Schadenspotentiale sind bekannt Maßnahmenbündel ist vorhanden Mögliche Größenordnung der Veränderung der Einwirkungsintensität durch den Klimawandel nur schwer abschätzbar Es fehlt das Gefahrenbewusstsein für Starkniederschläge bei vielen Betroffenen Es gibt ein Vollzugsdefizit bei der Verwirklichung der möglichen Maßnahmen Anpassung an Starkniederschläge und Klimawandel in der Planung ist möglich aber: Anpassung an Starkniederschläge und Klimawandel im kommunalen Bestand ist nur teilweise möglich! 33

34 Fachtagung: Klimawandel Klimafolgen Anpassung in hessischen Gemeinden, Kreisen und Regionen Möglichkeiten der Anpassung an veränderte Starkniederschläge im Einzugsbereich der Nidder durch planerische Maßnahmen und angepasste Bauweisen Ernesto