PILOTPROJEKT Risikoanalyse Stadt Bad Radkersburg

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1 Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft Institutsvorstand O.Univ.-Prof.Dipl.-Ing. Dr.techn. Günther Heigerth Stremayrgasse 10/II A-8010 Graz Tel. +43 (0) Fax +43 (0) DVR: UID: ATU PILOTPROJEKT Risikoanalyse Stadt Bad Radkersburg im Rahmen des Hochwasseraktionsplans Radkersburg März 2005 Dezember 2006 Bericht Im Auftrag der Fachabteilung 19B des Amtes der Steiermärkischen Landesregierung Bericht.doc/IfWuW

2 Inhaltsverzeichnis 1. Auftrag Risikodefinition Systemdefinition Gefährdungs-Szenarien Schadenpotenzial Interpretation der Ergebnisse Gefährdung Schäden Maßnahmenkatalog zur Risikominderung Minderung des Schadenpotenzials Minderung der Eintrittswahrscheinlichkeit Literatur Anhang: Fotos von historischen Hochwässern im 20. Jahrhundert 2

3 1. Auftrag Bei dem bearbeiteten Auftrag handelt es sich um ein Pilotprojekt im Rahmen des Hochwasseraktionsplanes für den Bezirk Radkersburg. Im Rahmen dieses Hochwasseraktionsplanes sollte das Risiko für die geschützten Gebiete der Stadt Bad Radkersburg insbesondere in Hinblick auf eine Überschreitung der Bemessungswerte untersucht werden. Des weitern war die Ausarbeitung von Vorschlägen für allenfalls erforderliche zusätzliche wasserbauliche Schutzmaßnahmen sowie eines Begleitmaßnahmenkataloges für die Gebiete hinter den Hochwasserdämmen vorgesehen. Konkret beauftragt waren folgende Punkte lt. Angebotsergänzung vom : die Identifikation aller betroffenen Gebäude und wichtigen Infrastruktur-einrichtungen im Stadtgebiet von Bad Radkersburg für einen definierten Wasserspiegel (lt. Besprechung vom für das HQ300) in der Mur, der unter der Annahme durchlässiger Begleitdämme mit dem Gelände verschnitten wird, die Darstellung der Restrisikoflächen sowie der gefährdeten Bauten in einer GIS-Karte eventuell differenziert nach Überflutungshöhe (hängt von der Genauigkeit des zur Verfügung gestellten Geländemodells bzw. der Vermessungsdaten ab), eine erste Abschätzung der monetären Schäden für das gewählte Szenario. Zur Verfügung gestellte Daten: HQ100-Spiegellinienberechnung für die Grenzmur aus dem Jahr 2000, (Büro Kratzer) Historische Hochwasserfotos (Stadtmuseum Bad Radkerburg) Digitales Oberflächenmodell DOM (ungefiltert) sowie Digitales Geländemodell DGM, Raster 1x1m aus Laserscan vom Frühjahr 2005 (Büro Höppl) Vermessungsdaten des bestehenden Dammes vom Frühjahr 2003 (Kanzlei Huber) Längsprofil der geplanten Dammerhöhung (Büro Plattner, Wien) Orthofotos des Landes Steiermark GIS - Daten des Landes Steiermark (Kataster, Infrastruktur, Landnutzung, etc.) Auswertungen der HOWAS-Schadensdatenbank (Buck, 1997) Daten der Statistik Austria (Statistisches Jahrbuch 2005, Gebäude und Arbeitsstätten aus der Volkszählung 2001) telefonische Auskünfte (Gemeinde, Hotels, etc.) Experteninterviews (ÖAMTC, ARBÖ, Versicherungsverband) 3

4 Da die Daten aus unterschiedlichen Quellen stammen und deren Aufnahme zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfolgte, war eine entsprechende Aufbereitung unumgänglich. Alle GIS-tauglichen Daten wurden georeferenziert und auf das Bearbeitungsgebiet Stadt Bad Radkersburg sowie zusätzlich für das Gemeindegebiet Radkersburg Umgebung zugeschnitten. Alle Daten liegen nun in folgender Projektion vor: Transverse_Mercator False_Easting: , False_Northing: , Central_Meridian: 16, Scale_Factor: 1, Latitude_Of_Origin: 0, GCS_Bessel_1841 Datum: D_Bessel_1841 Prime Meridian: 0 Die Gebäudedaten aus dem Kataster wurden anhand des ungefilterten Digitalen Oberflächenmodells aktualisiert und ergänzt. Verbleibende Unklarheiten wurden bei der detaillierten Begehung geklärt. Alle zusätzlichen, bei der Begehung aufgenommenen Informationen (siehe Abschnitt 5) wurden ebenfalls ins GIS übertragen. Die Plausibilität der Höhenlagen im Digitalen Geländemodell wurde anhand der Vermessungsdaten des bestehenden Dammes überprüft. Es ergaben sich Differenzen von ca. +/- 10 cm. Verschiedene Auffälligkeiten im DGM wie starke lokale Senken oder Erhebungen, die vorerst als unglaubwürdig eingestuft wurden, konnten bei der Begehung ohne Ausnahme bestätigt werden. Es handelte sich dabei um Kellerabgänge, Tiefgarageneinfahrten, Baugruben, Reste des alten Eisenbahndammes sowie landschaftsgestalterische Elemente. Insgesamt konnten die Höhenangaben des DGM als sehr zuverlässig und ausreichend genau eingestuft werden. 4

5 2. Risikodefinition Risiko ist in der allgemeingültigen Definition als Maß für die Wahrscheinlichkeit und das Ausmaß eines Schadens - ein zweidimensionaler Begriff. Bei einer Risikountersuchung versuchen wir uns vorzustellen, was in Zukunft passieren wird, wenn wir bestimmte Maßnahmen setzen (bzw. nicht setzen). Daher besteht eine Risikountersuchung grundsätzlich aus einer Antwort auf die folgenden drei Fragen: Was kann passieren? (z.b. Was kann schief gehen?) Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass es passiert? Wenn es passiert, wie sehen dann die Folgen aus? Im Zusammenhang mit Risikofragen hat man vorwiegend mit der Wahrscheinlichkeit zu tun, ob und gegebenenfalls wie oft ein Ereignis innerhalb eines bestimmten Zeitraumes, beispielsweise eines Jahres eintritt. Es ist dann üblich von der Häufigkeit pro Jahr zu sprechen. Eine Häufigkeit ist eine Zahl, die durchaus größer als 1 sein kann und nicht dimensionslos ist. Eine Häufigkeit von beispielsweise 0,01 pro Jahr ist gleichbedeutend mit der Aussage: im Mittel einmal alle 100 Jahre. Es entspricht dem natürlichen Empfinden des Menschen, wenn man generell verlangt, dass eine reziproke Beziehung besteht, zwischen Häufigkeit und Schadensausmaß. Die Wahrscheinlichkeit eines kleinen Schadens sollte in der Regel kleiner sein als die Wahrscheinlichkeit eines großen Schadens. Dies hat dazu geführt, das Risiko Ri eines einzelnen Schadenereignisses als Produkt aus der Eintrittswahrscheinlichkeit pi eines Ereignisses und der sich aufgrund dieses Ereignisses zu erwartenden Konsequenzen Ki auszudrücken: R i = p K i i 1 ) Mathematisch gesprochen ist dieses Produkt der Erwartungswert des Schadens zufolge des Ereignisses i und es wird deshalb auch als Schadenserwartung bezeichnet. Sind bei einer Struktur unterschiedliche Schadensszenarien mit jeweils unterschiedlichen Eintrittswahrscheinlichkeiten und Konsequenzen denkbar so betrachtet man nicht nur ein isoliertes Schadenereignis, sondern eine ganze Klasse von Ereignissen Es können Schadenereignisse verschiedener Art und verschiedenen Ausmaßes eintreten, je mit einer 5

6 bestimmten Wahrscheinlichkeit. Man kann für jedes dieser Ereignisse nach der Produktformel das Risiko bestimmen. Die Summe aller Einzelrisiken führt dann zum Gesamtrisiko, das von dieser Ereignisklasse ausgeht. R ges n = pi K i 1 2 ) Angewandt auf die Risikoermittlung für Hochwasserschäden ergibt sich das spezifische jährliche Risiko RT, durch die durchschnittliche jährliche Schadenserwartung für ein Ereignis mit einer bestimmten Eintrittswahrscheinlichkeit 1/T, das Konsequenzen/Kosten KT zur Folge hat, aus der Beziehung R = 1 T T K T 3 ) Zieht man also z. B. den Schaden K100 bei einem 100-jährlichen Ereignis heran, so ergibt sich eine Schadenserwartung pro Jahr von R100 = K100/100. Diese Berechnung berücksichtigt nur den Schaden aus einem 100-jährlichen Ereignis. Da jedoch auch Hochwasser mit anderen Wiederkehrperioden Schäden verursachen, müssen diese ebenfalls bei der Berechnung des Gesamtrisikos berücksichtigt werden. Dieses ergibt sich aus einer Integration über alle Schadensereignisse. Mit f(q) als Wahrscheinlichkeitsdichte der Jahresscheitelabflüsse Q und K(Q) als Konsequenzen (Schäden) in Abhängigkeit vom jeweiligen Abfluss wird das Gesamtrisiko R allgemein bestimmt durch R = K( Q) f ( Q) d( Q) Q 4 ) Die Integration erfolgt über alle Abflüsse, wobei K(Q) für nicht schädliche Abflüsse natürlich gleich Null ist. Wenn man das Gesamtrisiko graphisch darstellt, erhält man das so genannte Wahrscheinlichkeits-Ausmaßdiagramm als Funktion von Wahrscheinlichkeit P und den Konsequenzen K. Die Fläche unter dieser Kurve entspricht dem statistischen Erwartungswert des betrachteten Systems und wird oft auch als kollektives Risiko bezeichnet. Die Risiko-Kurve, welche den Zustand vor der Realisierung eines Hochwasserschutzes charakterisiert, zeigt, dass dort relativ häufig Schäden entstehen, die jedoch in ihrer Größe noch begrenzt sind. 6

7 Nach der Realisierung des Hochwasserschutzes, der auf ein bestimmtes Bemessungshochwasser ausgelegt ist, verändert sich die entsprechende Kurve: nahezu alle Hochwässer welche kleiner als das Bemessungshochwasser sind verursachen keine Schäden mehr; jene hingegen, die größer sind, als das Bemessungshochwasser, verursachen weiterhin einen Schaden, der anfangs leicht größer sein kann, als vor dem Hochwasserschutz (z.b. wegen mangelnder Vorbereitung). Als Folge der Realisierung eines Hochwasserschutzes nimmt normalerweise die Nutzung der geschützten Gebiete sowohl quantitativ als auch qualitativ (höherwertige Nutzung) mit der Zeit zu. Die potentielle Gefahr Hochwasser wird vergessen, da es nur mehr selten zu Schaden bringenden Ereignissen kommt. Vorsorgemaßnahmen wie zum Beispiel: Schutz der Objekte durch zusätzliche Maßnahmen, wie entsprechende Abdichtung, Höherlegung der Eingänge etc. Vorbereitung und Einübung von Notfallmaßnahmen werden vernachlässigt: P Vor Hochwasserschutz Nach Hochwasserschutz K Abb.1 Schematische Risikokurve Die Konsequenz dieser Entwicklungen bleibt solange verborgen, als sich kein Hochwasser ereignet, das größer ist, als das Bemessungshochwasser. Wenn jedoch größere Hochwasser auftreten, dann kann das Schadenausmaß wesentlich höher sein. Es besteht also eine schleichende Tendenz zu immer größeren Katastrophenpotentialen. Sie wird im Weiteren verstärkt, durch die mögliche Erhöhung der Hochwasserhäufigkeit infolge zivilisatorischer Einflüsse (Klimaänderung). 7

8 Nur ein ständiges Bewusstmachen der Restgefährdung und konsequentes Gegensteuern kann diese Entwicklung bremsen. Diese Überlegungen haben auch Niederschlag gefunden in der neuen RIWA-T, die bei allen Hochwasserschutzprojekten nun eine Betrachtung und Darstellung des erhöhten Risikos (Abflüsse über der Ausbauwassermenge) und des Restrisikos (Versagen des Schutzbauwerks) sowie ein Einbeziehen dieser Risiken in die Maßnahmenplanung verlangt. 3. Systemdefinition Das Projektgebiet liegt im Südosten der Steiermark unmittelbar an der Mur, die hier gleichzeitig die Staatsgrenze zu Slowenien bildet. Es ist durch einen etwa 30 Jahre alten Damm geschützt, der ursprünglich auf ein HQ 100 ausgelegt war. Da dieser HQ100 - Schutz nach derzeitigen Erkenntnissen nicht mehr gegeben ist (Erhöhung der Bemessungswerte, Neuberechnung der HQ100-Spiegelinie, Setzungen des Dammes) wird die Sanierung und Erhöhung dieses Dammes geplant. Die neue Dammkrone soll 80 cm Freibord zur rechnerischen HQ100-Spiegelinie aufweisen. Seit Errichtung des Dammes wurde das ursprüngliche Überschwemmungsgebiet bebaut und es befinden sich hier nunmehr beträchtliche Werte (Hotels, Therme, Wohnsiedlungen). Da auch eine Dammerhöhung keinen absoluten Hochwasserschutz bieten kann, sollte im Rahmen dieses Pilotprojektes untersucht werden, welche Auswirkungen bei einer Überschreitung der aktuellen Bemessungswerte trotz Dammerhöhung zu erwarten sind. Das entspricht dem so genannten erhöhten Risiko lt. RIWA-T neu. Da sich im Zug der hydraulischen Untersuchung herausgestellt hat, dass bei HQ300 der sanierte und erhöhte Damm noch nicht überströmt wird, wurden in weiterer Folge nur Szenarien mit Extremhochwasser (Jährlichkeit > 300) untersucht, was lt. RIWA-T neu dem so genannten Restrisiko zuzuordnen ist. Dammbruchszenarien, die ebenfalls zum Restrisiko gehören, wurden im Rahmen dieser Arbeit nicht untersucht. Das Untersuchungsgebiet ist beschränkt auf die Gemeinde Bad Radkersburg, die nur einen kleinen Teil allerdings den am dichtesten bebauten des Überschwemmungsgebietes der Grenzmur umfasst. 8

9 Abb.2 Karte des Untersuchungsgebietes (ÖK50) Untersucht werden sollte das Risiko für den Damm nach der Sanierung und Erhöhung. Für die Ermittlung des Schadenpotenzials wurde der aktuelle Bebauungs- und Nutzungszustand herangezogen. 4. Szenarien Als worst case Szenario (in weiterer Folge als Szenario1 bezeichnet) für die Überströmung des Dammes wurde ein Extremhochwasser längerer Dauer angenommen, das zu einer kompletten Ausspiegelung des Wasserspiegels im Flussschlauch (HQ100 plus 80 cm entsprechend dem geplanten Freibord bei der Dammerhöhung) mit dem Vorland führt. Da bei einem solchen Szenario nicht nur der Spitzenabfluss sondern auch die Anstiegsgeschwindigkeit sowie die Dauer der Hochwasserwelle (d. h. die Hochwasserfracht) eine Rolle spielen, wurde bewusst auf die Zuordnung einer Eintrittswahrscheinlichkeit verzichtet. Die Vorgangsweise 9

10 entspricht der Ausweisung von Risikogebieten beim Rheinatlas. Dass solche Szenarien tatsächlich auftreten können haben die Extremhochwässer der letzten Jahre in Mitteleuropa (1997, 1999, 2002, 2005) eindrucksvoll gezeigt. Eine überschlägige Abschätzung der bei einem solchen Extremhochwasser in der Mur transportierten Wasserfrachten bestätigt ebenfalls die Plausibilität dieser Annahme. HQ300 HQ100 HQ50 HQ30 HQ10 HQ5 MQ 2040 m³/s 1800 m³/s 1600 m³/s 1490 m³/s 1250 m³/s 1005 m³/s 147 m³/s Tab.1: HQ-Werte der Mur Zur Verfügung standen die Profile einer 1D-Berechnung der Spiegellinien in der Mur für HQ30 und HQ100 aus dem Jahr Um abzuschätzen, wie sich eine Erhöhung des Dammes auf die Spiegellinien bei höheren Abflüssen auswirkt wurden die Querprofilen entsprechend der geplanten Dammerhöhung (Vorschlag vom Büro Plattner) angepasst. Mit diesen adaptierten Profilen wurde die Spiellinie zusätzlich für ein HQ300 berechnet. Der lt. RIWA-T anzustrebende Wert für eine Ermittlung des erhöhten Risikos ein HQ300 konnte hier in weiterer Folge jedoch nicht verwendet werden, da auf Grund des großzügig geplanten Freibordes bei diesem Durchfluss noch keine Überströmung stattfindet. Die dem Szenario zugeordneten Wasserspiegel in der Mur wurden im GIS entsprechend den Profilen der 1D- Berechnung mit dem Gelände verschnitten (zur Verfügung stand ein digitales Geländemodell aus einem Laserscan vom Frühjahr 2005) und die dadurch entstehenden Überflutungstiefen in Klassen von je 0,5m dargestellt. Abbildung 4 zeigt die ermittelten Einstauhöhen für Szenario 1. Da von Seiten des Auftraggebers der Wunsch nach der zusätzlichen Darstellung eines weniger extremen Szenarios bestand, wurden die Überflutungstiefen auch für einen Wasserspiegel von HQ100 plus 30 cm (um 50 cm Reduktion gegenüber dem worst case Szenario 1) ermittelt. Das entspricht einem Hochwasser, bei dessen Spitzenabfluss der Damm zwar überströmt wird, jedoch nicht bis zur vollständigen Ausspiegelung (kürzere Dauer der Hochwasserwelle). 10

11 Ebenfalls denkbar als Ursprung dieses Szenarios wäre ein Dammbruch bevor der Wasserspiegel die Dammkrone erreicht. Die Einstauhöhen für dieses Szenario 2 zeigt Abbildung 5. In Abbildung 6 finden sich die Einstauhöhen für ein HQ100 unter der Annahme durchlässiger Dämme. Um einen Anhaltspunkt für die Plausibilität der ermittelten Überflutungstiefen zu erhalten wurden aus den vom Stadtmuseum Bad Radkersburg zur Verfügung gestellten historischen Hochwasserfotos aus dem letzten Jahrhundert einige Standorte ausgewählt (siehe Abbildung 3), die heute noch in gleicher Form bestehen, und die abgebildeten Wasserstände mit den errechneten verglichen. Die Hochwasserfotos von 1965 zeigen von allen dargestellten Hochwässern die größten Überflutungstiefen (was nicht bedeutet, dass dies die maximal aufgetretenen Wasserstände waren!). Im Vergleich dazu liegen die bei Szenario 1 also beim worst case Szenario ermittelten Überflutungstiefen um 0,50 bis 1m darüber. Abb.3 DOM (Hillshade) mit Fotostandorten Die Fotos zu den angegebenen Standorten sind im Anhang zu finden. 11

12 12 Abb.4 Einstauhöhen für Szenario 1

13 13 Abb.5 Einstauhöhen für Szenario 2

14 Abb.6 Einstauhöhen für HQ100 bei Annahme eines durchlässigen Dammes 14

15 5. Schadenpotenzial In weiterer Folge wurden die bei oben beschriebenem Szenario auftretenden Schäden für das Gemeindegebiet der Stadt Bad Radkersburg ermittelt (betroffen ist bei diesem Extremszenario natürlich ein wesentlich größeres Gebiet). Das digitale Gelände- und Oberflächenmodell (Auflösung 1m) aus dem Laserscan wurde zur Ermittlung der Wasserstandshöhen bei den betroffenen Objekten verwendet. Die Identifizierung der Nutzungen erfolgte auf Grund von GIS-Daten des Landes Steiermark sowie aus Begehungen vor Ort. Erfasst wurden folgende Schäden: Direkte Schäden an: Objekten (Gebäude + Inventar + Außenanlagen) KFZ (Tiefgaragen + ebenerdige Stellplätze) Infrastrukturanlagen (Straßen + Bahnanlagen) Öffentlichen Grünflächen Indirekte Schäden: Gewerbeschäden (Betriebsausfall) Die Gebäude wurden entsprechend den Schadensfunktionen, die der Auswertung der HOWAS - Schadensdatenbank von Dr. Buck entstammen, in Kategorien eingeteilt. Da mittels dieser Schadensfunktionen ein Absolutschaden eines Objektes ermittelt wird, mussten die Schadensfunktionen mit Preisbasis 1997 auf das Jahr 2005 mithilfe des Baupreisindex angepasst werden. Aus der Vielzahl an Schadensfunktionen die von Dr. Buck zur Verfügung gestellt wurden, fanden aufgrund der relativ homogenen Gebäudestruktur nur wenige kumulierte Schadensfunktionen Anwendung. Die Kategorisierung der Objekte fand während einer zweitägigen Begehung des Projektgebietes statt. Unterschieden wurde in Einzelhäuser Flachbau, zweigeschossige und mehrgeschossige Bauten. Konkret erfasst wurden: Geschoßanzahl Eingangslage und höhe (Stufenanzahl) Keller Nutzung (Handel und Dienstleistung, Gewerbe und Industrie, Wohnen, Öffentl. etc.) 15

16 Anschließend wurde der notwendige Abgleich von Kataster, digitalem Oberflächenmodell (ungefiltert, da hier Gebäude deutlich sichtbar sind) und Orthofotos mit den Verhältnissen vor Ort durchgeführt. Die folgenden Zahlen beschreiben die aktuellen (Stand 2005) Verhältnisse in der Gemeinde Bad Radkersburg: Gesamtanzahl der Gebäude (ohne Nebengebäude): 507 davon ca. 23 % eingeschoßig (Flachbau) ca. 64 % zweigeschoßig ca. 13 % mehrgeschossig Etwa 15 % der erfassten Gebäude hatten ein so genanntes Hochparterre (> 5 Stufen), wodurch sich die Wasserstände bezogen auf das Niveau des Erdgeschoßfußbodens doch beträchtlich reduzieren. Abb.7 Schematische Schadensfunktion 16

17 Wie der Abbildung 7 zu entnehmen ist geht als maßgebender Wasserstand die Einstauhöhe über Geschoßfußboden in die Schadensfunktionen ein. Das bedeutet, dass von den im Digitalen Geländemodell mittels GIS ermittelten Wasserständen für jedes Gebäude die Höhendifferenz zwischen Geschoßfußboden und Gelände abzuziehen ist. Die Anzahl und Art der Heizungen wurde der Gebäudezählung der Statistik Austria entnommen. Circa 70 % aller Objekte werden mit Öl beheizt, was zu einer Erhöhung des möglichen Schaden um den Faktor 2-3 führt! Abbildung 8 zeigt die Verteilung der erfassten Gebäude im Untersuchungsgebiet. Gebäudekategorien Flachbauten 2-geschoßig mehrgeschoßig Sportstätten Abb.8 Verteilung dergebäudekategorien in der Stadtgemeinde Bad Radkersburg Der potenzielle Objektschaden wurde mit den ermittelten Schadensfunktionen objektweise errechnet. Schäden durch auslaufendes Heizöl fanden in einer Verdoppelung von 70 % des Objektschadens Eingang in die Berechung. 17

18 Eine genaue Beschreibung der Methodik und Rechenschritte sowie Detailergebnisse finden sich in der Diplomarbeit von Huber, Der KFZ Schaden ergab sich durch Befragung mehrerer Sachverständiger (ÖAMTC, ARBÖ, Versicherungsverband) welche aus Erfahrung einen durchschnittlich zu erwartenden Wert für einen Totalschaden (ca. 8000,-) angaben sowie eine Einstauhöhe von 0,5 m ab der mit Totalschaden zu rechnen ist. Die Lage und Anzahl der Abstellplätze wurde durch telefonische Anfragen (Tiefgaragenstellplätze in den Hotels sowie öffentliche Stellplätze) und die Begehung ermittelt, die Überflutungstiefen stammen aus dem GIS. Anzahl der Stellplätze in Tiefgaragen: 443 ebenerdig : nicht betroffen 2 % - bis 0,5m 12 % - über 0,5m 86 % Unterscheidung nach Einstauhöhe: bis 0,5 m (60% des Totalschadens) > 0,5 m (Totalschaden) Schäden (nur Aufwendungen für Reinigung) an Grünflächen und Verkehrs-Infrastruktur wurden mittels eines Quadratmeteransatzes errechnet. Bahn und Straße Grünflächen und Parks 2,60/m² 0,10/m² Tab.2 Schadenswerte für Verkehrsinfrastruktur und Grünflächen Zur Bestimmung der indirekten Gewerbeschäden infolge Ausfalls fanden Daten der Statistik Austria Anwendung. Dabei wurden aus der Arbeitsstättenzählung die entsprechenden Gewerbearten und Zahl der Mitarbeiter ermittelt. Aus dem Statistischen Jahrbuch der Statistik Austria wurde für diese Gewerbearten der durchschnittliche Umsatz pro Kopf errechnet und 18

19 dieser als potenzieller Schaden pro Woche ermittelt. Da das komplette Gemeindegebiet überflutet ist, entfiel eine Unterscheidung in betroffene und nicht betroffene Betriebe. Als Resultat ergaben sich folgende Werte für Szenario 1: Gebäudeschäden 42,90 Mio. KFZ-Schäden 7,30 Mio. (Belegungsgrad 50%) Schäden an Infrastruktur und Grünflächen 0,80 Mio. Indirekte Gewerbeschäden 3,20 Mio. (bei 1 Woche Ausfall) Gesamtschadenpotenzial 54,20 Mio. Szenario 2: Gebäudeschäden 30,60 Mio. KFZ-Schäden 6,40Mio. (Belegungsgrad 50%) Schäden an Infrastruktur und Grünflächen 0,80Mio. Indirekte Gewerbeschäden 3,20 Mio. (bei 1 Woche Ausfall) Gesamtschadenpotenzial 41,00Mio. Folgende Schäden wurden nicht inkludiert entweder weil sie schwer quantifizierbar sind oder weil umfangreiche Einzelerhebungen erforderlich gewesen wären, die im zeitlichen und finanziellen Rahmen dieses Pilotprojekts nicht möglich waren. Unberücksichtigte Schäden: Schäden, die umfangreiche Einzelerhebung erfordern - Spezialtechnik in Einzelobjekten (Krankenhaus, Therme, etc.) Schwer quantifizierbare Schäden - Schäden an Kulturdenkmälern - Umweltschäden (z.b. durch Ölaustritt) - Infrastruktur (Kanal, Wasserversorgung, Strom, Gas) Schäden am HW Schutzdamm selbst Aufwendungen für Notfallmaßnahmen 19

20 6. Interpretation der Ergebnisse 6.1 Gefährdung Als Ausgangssituation wird die HQ100 Überflutungsfläche (Verschneidung mit Gelände) herangezogen (siehe Abb. 9). Bereits bei diesem Szenario, das vergleichbar ist mit dem durch Fotos gut dokumentierten Hochwasser von 1965, gibt es großflächige Überflutungen, die auch in die murseitigen Straßen der Innenstadt reichen. Die tiefer gelegenen Bereiche der Innenstadt sind zwar als überflutet dargestellt. Sofern es sich um isolierte Bereiche handelt, kann man jedoch davon ausgehen, dass diese trocken bleiben (wenn die Überflutung nicht durch Rückstau im Kanal stattfindet). Über dem Wasserspiegel liegen Teile der Innenstadt sowie höher gelegene Bereiche im Thermengebiet (beim Bau wurde das Gelände aufgeschüttet) und nördlich der Innenstadt. Da die Straßen aber auch dort großteils überflutet sind, ist damit zu rechnen, dass die Tiefgeschoße volllaufen. In Abbildung 9 sind die Gefährdungszonen für dieses Szenario dargestellt. Die meisten Gebäude sind in der grünen (Wassertiefe t 0,5m) oder gelben (Wassertiefe 0,5 < t 1,5m) Zone. Das bedeutet, dass dort Erwachsene nicht unmittelbar gefährdet sind außer in den Tiefgeschoßen. Einzelne Wohngebäude im östlichen Teil des Gemeindegebietes sind jedoch schon bei diesem Szenario in der roten Zone (Wassertiefe t > 1,5m) zu finden. Liegt das Erdgeschoß des Gebäudes dabei deutlich über Geländeniveau, ist die Gefährdung für Erwachsene im Gebäudeinneren gering, sofern rechtzeitig alle Tiefgeschoße evakuiert werden. Im Freien herrscht dort jedoch Lebensgefahr. Anders stellt sich die Situation dar, wenn man die Gefährdungszonen für Szenario 1 ermittelt. Bei diesem worst case Szenario ist ein Großteil des Gemeindegebietes mehr als 1,5 m tief eingestaut. In den Wohngebieten in Mitterling aber auch östlich und nördlich der Stadt sowie dem Gewerbegebiet nordwestlich herrscht im Freien und in Flachbauten Lebensgefahr. Nahezu die komplette Innenstadt, einige höhere Bereiche des Thermengebietes und des Geländerückens östlich der Innenstadt sowie der Bahnhof liegen jedoch nach wie vor in der gelben oder in kleinen Abschnitten sogar in der grünen Zone. Die Innenstadt kann - auch auf Grund der großteils erhaltenen Stadtmauern - also durchaus einem Extremereignis standhalten. Sie ist jedoch vom Umland abgeschnitten, da alle Straßen rund um die Stadt mehr als 1,5 m eingestaut sind. Die Situation bei Szenario 2 liegt naturgemäß zwischen derjenigen beim HQ100 und dem Extremszenario. 20

21 Abb.9 Gefährdungszonen für HQ100 (Damm durchlässig ) 21

22 Abb.10 Gefährdungszonen für Szenario 1 22

23 Abb.11 Gefährdungszonen für Szenario 2 23

24 6.2. Schäden Den Hauptanteil der berechneten Schäden machen die Objektschäden aus. Betroffen sind beim Szenario 1 praktisch alle Gebäude im Stadtgebiet. Auf Grund der erhöhten Lage der Innenstadt (geringere Wasserstände) sowie der wenigen Keller, die zudem nicht hochwertig genutzt werden, sind das Schadenpotenzial und damit auch das Risiko hier geringer als im Umland. Sowohl die Therme als auch die dazugehörigen Hotels und die Kurklinik tragen wesentlich zum Gesamtschadenpotenzial bei - hauptsächlich wegen der intensiv genutzten Tiefgeschoße (ca. 400 Tiefgaragenstellplätze, Pumpenräume, Wirtschaftsräume etc.), deren Öffnungen (Zufahrten, Zugänge, Lüftungsgitter, Fenster etc.) großteils unter dem Umgebungsgelände liegen, wie die nachfolgenden Abbildungen zeigen. Schon geringe Wasserstände führen somit zu einem Volllaufen der Tiefgeschoße. Abb.12 Hotel Triest: Tiefgarageneinfahrt Abb.13 Hotel Fontana: Tiefgarageneinfahrt und Lüftungsgitter im Hintergrund rechts Da das Thermengebiet höher liegt als die Umgebung sind die Wasserstände im Gelände moderat im Vergleich zur mittleren Überflutungstiefe im gesamten Untersuchungsgebiet, bezogen auf das Erdgeschoß aber dennoch beträchtlich, da praktisch alle Hotels einen stufenlosen, ebenerdigen Eingang besitzen. Eine Verbringung der Kraftfahrzeuge in nicht betroffene Gebiete müsste außerdem schon frühzeitig erfolgen, da die umliegenden Straßen überflutet sind bevor das Thermengelände betroffen ist. 24

25 Abb. 14 Maria Theresien Klinik: Lichtschacht Abb. 15 Radkersburger Hof: Zufahrt Tiefgeschoß Abb. 16 Therme: Pumpenraum 25

26 Abb. 18 Vitalhotel: Abgang Abb. 17 Vitalhotel: Tiefgarageneinfahrt Abb.19 Therme: Durchgang unterirdisch Abb.20 Radkersburger Hof: Abgang Abb.21 Vitalhotel: Eingang 26

27 Weiters besteht bei allen Tiefgeschoßen schon lange vor Überströmen des Dammes die Gefahr von Wassereintritten auf Grund des bei Hochwasser in der Mur erhöhten Grundwasserspiegels und der damit behinderten Regenwasserversickerung (Keller, Tiefgeschoße, Schächte betroffen). Die frei liegenden Pumpenräume der Therme und alle Tiefgeschoße sind - falls nicht ausreichend statisch bemessen - durch Auftriebskräfte gefährdet. Abbildung 22 zeigt die Situation während bzw. nach dem Hochwasser vom 22. August Abb.22 Durch Grundwassereintritt geflutete Installationsschächte im LKH 2005 Andererseits ist durch den Damm die Entwässerung des Hinterlandes behindert. Es erfolgt auch schon bei kleineren Hochwässern ein Rückstau des Drauchenbaches, der im Vorland nahezu parallel zur Mur verläuft und unmittelbar flussab des auslaufenden Dammes in diese mündet. Dieser Effekt wird noch verstärkt, wenn dieser Zubringer ebenfalls Hochwasser führt. Dadurch sind die Gebiete im Osten und Norden der Stadt gefährdet. Das Augusthochwasser 2005 (Jährlichkeit in der Mur etwa HQ7) hat dies eindrücklich bestätigt. Eine Überflutung durch den Hochwasser führenden Drauchenbach kann natürlich auch ohne gleichzeitiges Hochwasser in der Mur stattfinden. 27

28 Abb.23 Drauchenbachmündung bei Mittelwasser (Okt. 2004) und Hochwasser (HQ7 Aug. 2005) Abb.24 Rückstau aus dem Drauchenbach bis in den Stadtgraben beim Hochwasser Aug Abb.25 Überflutungen am Drauchenbach bei Dornau (Nähe Halbenrain) Aug

29 7. Maßnahmenkatalog zur Risikominderung Risikoreduktion kann durch Verkleinerung der Eintrittswahrscheinlichkeit und/oder des Schadenpotenzials erfolgen. Sinnvoll in diesem Fall sind vor allen Maßnahmen zur Reduktion des Schadenpotenzials. Diese Maßnahmen lohnen sich auch deswegen, weil wie im vorigen Kapitel ausgeführt - Schäden schon lange vor Überströmung des Dammes auftreten werden Maßnahmen zur Reduktion des Schadenpotenzials: Eine Reduktion des Ölheizungsanteiles sowie die hochwassersichere Aufrüstung der bestehenden Ölheizungen können den möglichen Objektschaden fast um die Hälfte reduzieren. Maßnahmen zur Reduktion der Ölschäden: Reduktion des Ölheizungsanteiles Ersatz von einfachen Plastiköltanks durch beulsichere Öltanks Auftriebssichere Fixierung der Öltanks samt Zuleitungen (falls Gebäude und Tanks die auftretenden Kräfte aufnehmen können!!) Abdichtung von Einfüllstutzen und Rohrleitungs-verbindungen Ausreichend hoch geführte Entlüftungsleitung Objektschutzmaßnahmen an Einzelobjekten sind vor allem bei hochwertiger Nutzung der Tiefgeschoße anzuraten (z.b. Hotels, LKH). Dazu zählen: Türen, Lichtschächte, Fenster unter Geländeniveau mit permanent oder temporär mit wasserdichten Verschlüssen ausstatten Durchführungen von Leitungen abdichten und gegen Wasserdruck und Rückstau sichern Pumpensumpf im Keller eventuell Grundwasserhaltung hochwassersicheres Notstromaggregat 29

30 Die Innenstadt kann eventuell teilweise durch einfache mobile Elemente in den kritischen Zufahrtsstraßen und Wegen geschützt werden, da die großteils intakte Stadtmauer bereits eine gute Abschirmung bildet. Wenn die Vorhersagezeit verlängert und gezielt genutzt wird, lassen sich kurzfristige Maßnahmen verwirklichen, die die tatsächlich auftretenden Schäden noch zusätzlich verringern können. Dazu gehören Räumung von Keller, Tiefgaragen und Erdgeschoß von beweglichem Inventar Weiträumige Verbringung der Kraftfahrzeuge Einsatz temporärer Schutzsysteme (Dammbalken u. ä.) Voraussetzung ist allerdings ein entsprechender Alarm und Einsatzplan unter Einbezug der Wohnbevölkerung und der Verantwortlichen in den Betrieben. Dieser ist vor allem auch für die rechtzeitige Evakuierung der Bevölkerung notwendig Minderung der Eintrittswahrscheinlichkeit Um auch die Eintrittswahrscheinlichkeit eines Extremereignisses (Dammbruch) zu mindern stehen vor allem Maßnahmen zur Dammpflege (Entfernen des Bewuchses, Sanierung des Dammkörpers) im Vordergrund. Weiters sollten Vorkehrungen gegen unkontrolliertes Überströmen getroffen werden, da sonst der Damm infolge der Überströmung irgendwo brechen kann und gezielte Evakuierungen und Notfallmaßnahmen nicht möglich sind. Maßnahmen gegen unkontrollierten Dammbruch: Sollbruchstellen oder abschnittweise überströmbar ausgebildeten Damm Voraussetzung für beide Maßnahmen ist eine Überprüfung der effektivsten örtlichen Anordnung, damit direkte Schäden im Nahbereich der Überströmstrecke vermieden werden und eine kontrollierte Flutung und vor allem auch Entleerung der Polder erfolgen kann. 30

31 Abb.26 Bewuchs am Damm im Thermenbereich Maßnahmen am Drauchenbach sollten unabhängig von der Dammerhöhung in Betracht gezogen werden. Voraussetzung hierfür ist die bereits geplante, detaillierte Abflussuntersuchung unter Einbezug der Wechselwirkung mit dem Abfluss in der Mur. 31

32 8. Literatur Huber G.,2006: Ermittlung eines Hochwasserschadenspotenzials für die Stadt Bad Radkersburg, Diplomarbeit an der TU Graz. IKSR, 2001: Atlas der Überschwemmungsgefährdung und möglichen Schäden bei Extremhochwasser am Rhein. Krainer R., 2003: Möglichkeiten und Grenzen des Hochwasserschutzes Risikoanalyse und bewertung am Beispiel von Hochwasserrückhaltebecken, Dissertation an der TU Graz. 32