Hochwasser-Aktionsplan Angerbach

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1 Teil I: Bericht und Anlagen im Auftrag des Staatlichen Umweltamtes Düsseldorf Aachen, Dezember 2001

2 Wir danken allen Beteiligten für die Hilfestellungen bei der Bearbeitung und die jederzeit freundliche und kooperative Zusammenarbeit. Die vorliegende Studie setzt sich aus den folgenden Bänden zusammen: Teil I: Bericht und Anlagen Teil II: Karten Das Titelfoto zeigt den Angerbach in der Ortslage Angermund (Quelle: Hydrotec). Projektbearbeitung Dipl.-Ing. Fritz Hatzfeld Dipl.-Ing. Robert Mittelstädt Dipl.-Ing. Michael Simon Dipl.-Ing. Dirk Sobolewski Redaktion M. A. Geogr. Birgitt Charl Aachen, Dezember 2001 (Dipl.-Ing. Hatzfeld) (Dipl.-Ing. Sobolewski) Hydrotec Ingenieurgesellschaft für Wasser und Umwelt mbh Bachstraße D Aachen Jegliche anderweitige, auch auszugsweise, Verwertung des Berichtes, der Anlagen und ggf. mitgelieferter Projekt-CD außerhalb der Grenzen des Urheberrechts ist ohne schriftliche Zustimmung des Auftragsgebers unzulässig. Dies gilt insbesondere auch für Vervielfältigungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Projektnummer P574 / P655 Anzahl der Ausfertigungen 3 Ausfertigungsnummer 3-1 Auflage 1 Dezember 2001 Seite I

3 Veranlassung Die Hochwasserereignisse der zurückliegenden Jahre haben das Problembewusstsein der Bevölkerung geschärft und bei den für die Planung und Gewässerunterhaltung Verantwortlichen die Bereitschaft und auch die finanziellen Mittel wachsen lassen, sich inhaltlich mit dieser Thematik und möglichen Lösungsstrategien zu beschäftigen. Das Land Nordrhein-Westfalen hat in den letzten Jahren begonnen, Hochwasser- Aktionspläne für einige Fließgewässer in NRW aufstellen zu lassen. Grundlage bildet eine Arbeitsanleitung der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA), die auch für diese Untersuchung maßgeblich war. Hochwasser-Aktionspläne, die zuständigkeitsübergreifende Gesamtkonzepte zum verbesserten Hochwasserschutz bieten sollen, wurden u. a. auch an Mosel/Saar und an der Nahe durchgeführt. An einer Reihe weiterer Gewässer wurden Hochwasser-Aktionspläne beauftragt. Im Einzugsgebiet des Angerbachs konzentrieren sich die Hochwasserprobleme insbesondere auf die Ortslage Düsseldorf-Angermund, in der Ausuferungen nahezu jährlich zu Schäden an Gebäuden und Infrastruktur führen. Am 20. Juni 2000 wurde das Ing.-Büro Hydrotec, Aachen, vom Staatlichen Umweltamt Düsseldorf mit der Bestandsaufnahme der vorhandenen Daten des Hochwasser- Aktionsplanes für das Einzugsgebiet des Angerbachs (Position 1 der Leistungsbeschreibung) beauftragt. Am 12. Juni 2001 folgte die Beauftragung der Positionen 2 bis 6 der Leistungsbeschreibung. Die Grundlage der Aufträge bildete das Angebot vom 10. Mai 2000, in dem Veranlassung, Ziele und Aufgaben formuliert wurden. Die Grundlage für die Bearbeitung der Positionen 2 bis 6 bildet der Bericht vom Dezember 2000, der die Position 1 des Hochwasser-Aktionsplanes beinhaltet. Der erarbeitete Hochwasser-Aktionsplan bildet den Ist-Zustand ab und fasst heute gültige Vereinbarungen und Planungen zusammen und bildet so eine Basis, auf der in den kommenden Jahren aufgebaut werden soll. Bei veränderten Datengrundlagen und Erkenntnissen ist eine Aktualisierung erforderlich. Im Anhang zum Textteil befinden sich umfangreiche Tabellen zur Datenherkunft und zu Details der verwendeten Informationen. Weiterhin befindet sich eine Anzahl von großformatigen Karten im Anhang, in denen die behandelten Themen übersichtlich räumlich aufbereitet sind. Karten bis zu einer Größe von DIN A4 hoch wurden in den Berichtsteil eingebunden. Alle vorliegenden Daten sowie die erstellten Unterlagen werden digital zur Verfügung gestellt und können so leicht aktualisiert werden. Dezember 2001 Seite II

4 Die wesentlichen Erkenntnisse dieses Hochwasser-Aktionsplanes sind in der Zusammenfassung enthalten. Weiterhin werden ausgewählte Teilergebnisse im Internet präsentiert. Dezember 2001 Seite III

5 Inhaltsverzeichnis Tabellenverzeichnis Abbildungsverzeichnis Anlagenverzeichnis Kartenverzeichnis Aktenvermerke VI VII VIII X XII 1 Bestandsaufnahme der vorhandenen Daten Darstellung des Gebietes des Hochwasser-Aktionsplans Verwaltungsgrenzen Naturräumliche Grenzen Verwaltungsgrenzen Gewässer Teileinzugsgebiete der GSK Gewässernetz Pegel Vorhandene Hochwasserschutzeinrichtungen Geplante Hochwasserschutzeinrichtungen Niederschlag und Klima Boden und Landnutzung Boden Kalksteinbrüche Karsteinflüsse Grundwasserentnahme Landnutzung Versiegelungsgrad Grundwasser Gelände Schutzgebiete Modelle Hydrologisches Modell Hydraulisches Modell Überschwemmungsgebiete/Gesetzlich festgesetzte Überschwemmungsgebiete Datenübernahme Kartengrundlage Hochwasserabflüsse Modelle...21 Dezember 2001 Seite IV

6 1.3 Erfassung des vorhandenen Hochwasserschutzes Wehre und Brücken Deiche, Dämme und Verwallungen Hochwasserschutzeinrichtungen Maßnahmen Überschwemmungsgefährdete Bereiche Rückgewinnbare Überschwemmungsflächen / Potenzielle Überflutungsgebiete Gewässerstrukturgüte Hochwassergefährdung und hochwassergefährdete Objekte Dokumentation von Hochwasserereignissen Jahresberichte BRW Sonstige Berichte und Informationen Ermittlung des Schadenspotenzials Objekterfassung Geländemodell und Wasserspiegellagen Vermögenswerte und Bruttowertschöpfung Schadensfunktionen Schadensberechnung Vorhandene Hochwasservorsorge im Untersuchungsgebiet Maßnahmenüberblick Flächenvorsorge im LEP und im Gebietsentwicklungsplan Bauvorsorge Verhaltensvorsorge Risikovorsorge Ergänzung der vorhandenen um die fehlenden erforderlichen Daten Niederschlag-Abfluss-Modell Wasserspiegellagenberechnungen und Ermittlung der Überflutungsflächen Schadenspotenzial am Angerbach für den Ist-Zustand Schadenspotenzial Wülfrath Schadenspotenzial Heiligenhaus Schadenspotenzial Ratingen Schadenspotenzial Düsseldorf Schadenspotenzial Duisburg...63 Dezember 2001 Seite V

7 3 Ermittlung von Defiziten und Maßnahmen Defizitanalyse Überblick über mögliche Maßnahmen und ihre jeweiligen Träger Beitrag der Wasserwirtschaft Beitrag der Raumordnung Beitrag der Kommunen, insbesondere über die Bauleitplanung Beitrag des Naturschutzes Beitrag der Land- und Forstwirtschaft Beitrag durch Eigenvorsorge Konkretisierung der Maßnahmen am Angerbach Wirkungsanalyse und Ermittlung der Kosten der Maßnahmen Wirkungsanalyse Abgrenzung möglicher Maßnahmen natürlicher Rückhalt und technischer Hochwasserschutz Maßnahmen im Angerbacheinzugsgebiet Lokale Hochwasserschutzmaßnahmen Gewässerausbau und dezentrale bzw. zentrale Hochwasserschutzmaßnahmen Maßnahmen und Empfehlungen zur Hochwasserinformation und -vorsorge Analyse der kurz- und mittelfristigen Maßnahmen Analyse der langfristigen Maßnahmen zum technischen Hochwasserschutz Kosten und Nutzen von Hochwasserschutzmaßnahmen Grundsätzliches zur Ermittlung der Kosten Ergebnisse der Kosten-/Nutzen-Vergleichsrechnungen Empfehlungen und Ausblick 93 6 Dokumentation der Datenübergabe Datenübergabe Präsentationsunterlagen...96 Dezember 2001 Seite VI

8 Tabellenverzeichnis Tabelle 1-1: Anteile Verwaltung und Gebietskörperschaften...3 Tabelle 1-2: Teileinzugsgebiete gemäß GSK25 (NRW)...4 Tabelle 1-3: Pegel im Einzugsgebiet des Angerbachs...5 Tabelle 1-4: Maßgebliche Stationen für das Einzugsgebiet des Angerbachs...7 Tabelle 1-5: Niederschlagsauswertungen des BRW...7 Tabelle 1-6: Anteile der Flächennutzungen...10 Tabelle 1-7: Berechnungsabschnitte N-A-Modell...15 Tabelle 1-8: Vermessene Gewässer...16 Tabelle 1-9: Wehre, Abstürze und Gleiten am Angerbach...23 Tabelle 1-10: Maßgebliche Deiche und Verwallungen am Angerbach...25 Tabelle 1-11: Vorhandene Hochwasserschutzeinrichtungen...26 Tabelle 1-12: Geplante Hochwasserschutzeinrichtungen...29 Tabelle 1-13: Größenklassen Objekte...42 Tabelle 1-14: Schadensfunktionen nach Objekt-Nutzungsarten...44 Tabelle 1-15: Schadensfunktionen nach räumlicher Gliederung (ATKIS)...45 Tabelle 1-16: Spezifische Schäden an land- und forstwirtschaftlichen Nutzflächen...46 Tabelle 1-17: Spezifische Schäden der Infrastruktur...47 Tabelle 2-1: Maßgebliche Niederschlagsereignisse...56 Tabelle 2-2: Schadenspotenziale je Gemeinde...58 Tabelle 2-3: Gefährdete und betroffene Objekte je Gemeinde...58 Tabelle 2-4: Gesamtschäden im Einzugsgebiet nach differenzierter Nutzung...59 Tabelle 2-5: Schäden innerhalb der potenziellen Überflutungsgebiete (gelb)...61 Tabelle 3-1: Anteile je Gemeinde (Objekte, Vermögen, Schaden bei HQ 100 )...64 Tabelle 3-2: Schutzgrad der Verwallungen und Deiche...65 Tabelle 3-3: Maßnahmenkatalog...72 Tabelle 3-4: Vorhandener Objektschutz durch Deiche und Verwallungen...74 Tabelle 4-1: Wirkungsabschätzung von Nutzungsformen und Maßnahmen im Einzugsgebiet des Angerbachs auf Hochwasser...76 Tabelle 4-2: Kurz- und mittelfristige Maßnahmen der Wirkungsanalyse...81 Tabelle 4-3: Maßnahmen und Kosten in Abhängigkeit vom Wasserstand am Objekt...85 Tabelle 4-4: Kostenfaktoren in Abhängigkeit von der Größe des Gewerbebetrieb...85 Tabelle 4-5: Kosten der Maßnahmen (Quelle: BRW, Studien)...86 Tabelle 4-6: Maßnahmenkosten und Kosten-Nutzen-Verhältnis für die Maßnahmenpakete...88 Tabelle 4-7: Maßnahmenkosten und Kosten-Nutzen-Verhältnis für Hochwasserschutz durch Retentionsräume...89 Tabelle 4-8: Maßnahmenkosten und Kosten-Nutzen-Verhältnis für den Objektschutz...90 Dezember 2001 Seite VII

9 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1-1: Übersicht über das Aktionsplangebiet (Einzugsgebiet Angerbach)...1 Abbildung 1-2: 3D-Darstellung Einzugsgebiet Angerbach (Basis DGM25)...11 Abbildung 1-3: Lage der vorhandenen Hochwasserschutzeinrichtungen...27 Abbildung 1-4: Lage der geplanten Hochwasserschutzeinrichtungen...29 Abbildung 1-5: Schadensfunktionen von privaten Wohnhäusern nach HOWAS...44 Abbildung 1-6: Schadensfunktionen für Kraftfahrzeuge...46 Abbildung 1-7: Berechnungsmenü des Programms HWS-GIS 1.0 (Hydrotec GmbH)..47 Abbildung 1-8: Methode der Schadensermittlung über Schadensfunktionen...48 Abbildung 1-9: Auszug aus der Ergebnistabelle der Schadensberechnung...49 Abbildung 1-10: Beispiel für ATKIS-DLM25 Daten in ArcView...49 Abbildung 1-11: Beispiel für hochwasserangepasste Bauweise...53 Abbildung 2-1: Verteilung der Anzahl, Vermögen und Schäden von hochwassergefährdeten Objekten...60 Abbildung 4-1: Gefährdete Objekte "Papiermühlenweg"...89 Abbildung 4-2: Objekte "Brückermühle / In der Brück"...91 Dezember 2001 Seite VIII

10 Anlagenverzeichnis Anlage 1-1: Anlage 1-2: Anlage 1-3: Beteiligte Institutionen Gewässer im Einzugsgebiet des Angerbachs Grundlagen Schutzgebiete Anlage 1-4: Teilgebietsgrößen N-A-Modell, Berechnungsabschnitt 1 Anlage 1-5: Teilgebietsgrößen N-A-Modell, Berechnungsabschnitt 2 Anlage 1-6: Anlage 1-7: Anlage 1-8: Anlage 1-9: Anlage 1-10: Anlage 1-11: Anlage 1-12: Anlage 1-13: GIS-Datenquelle Analoge Datenquellen und digitale Textdatenquellen Maßgebliche DGK5-Blätter und digitale Verfügbarkeit DGM5 Abflüsse HQ 100 Ist-Zustand, N-A-Modell Angerbach Bauwerksdaten Oberkante Deiche Vorhandene Hochwasserschutzeinrichtungen Geplante Hochwasserschutzeinrichtungen Anlage 1-14: Handlungsempfehlungen der Ministerkonferenz (14. Juni 2000) Anlage 1-15: Endentwurf: Ermittlung und Festsetzung von ÜSG (1. Sept. 2000) Anlage 1-16: Anlage 1-17: Anlage 1-18: Dokumentation Ereignis in Angermund (Quelle BRW) Anfrage an die Kommunen (inkl. Fragebogen) Reaktionen der Kommunen auf Befragung Anlage 1-19: Hochwassereinsatzplan Angerbach (Stadt Düsseldorf, Juni 2000) Anlage 1-20: Anlage 1-21: Anfrage an die Gewerbebetriebe (inkl. Fragebogen) Liste der befragten Gewerbebetriebe Anlage 1-22: Auszüge aus dem LEP NRW (1995) Anlage 1-23: Auszüge aus dem GEP Reg.-Bezirk Düsseldorf (1999) Dezember 2001 Seite IX

11 Anlage 1-24: Anlage 1-25: Bauvorsorge Checkliste für Wohngebäude Überblick über den Stand des Hochwassermeldedienstes NRW Anlage 2-1: Abflüsse Angerbach je NASIM-Element für den Ist-Zustand (HQ 10, HQ 50, HQ 100 ) Anlage 2-2: Abflüsse und WSP je Angerbachprofil für den Ist- und Plan-Zustand (HQ 10, HQ 50, HQ 100 ) Anlage 3-1: Maßnahmenplanung Papiermühle Bagel Anlage 4-1: Lokale Objektschutzmaßnahmen bei noch betroffenen Objekten nach Realisierung der kurz- und mittelfristigen Maßnahmen Anlage 6-1: Daten-CDs Dezember 2001 Seite X

12 Kartenverzeichnis Karte 1: Karte 2: Karte 3: Karte 4: Karte 5: Karte 6: Karte 7: Karte 8: Karte 9: Karte 10: Karte 11: Karte 12: Karte 13: Karte 14: Karte 15: Verwaltung Maßstab 1 : Gewässer Maßstab 1 : Klima Maßstab 1 : Nutzung Maßstab 1 : Gelände Maßstab 1 : Schutzgebiete Maßstab 1 : Modelle Maßstab 1 : Übersicht: Überschwemmungsgebiete, Bauwerke Maßstab 1 : Detail: Überschwemmungsgebiete, Bauwerke Blatt 1 bis 9, Maßstab 1 : Blattschnitte Maßstab 1 : Grundwasser Maßstab 1 : Historische Karte Angermund Maßstab 1 : Hochwasserschadenspotenzial Gesamtuntersuchungsgebiet Maßstab 1 : Hochwasserschadenspotenzial Untersuchungsabschnitt Wülfrath Maßstab 1 : Hochwasserschadenspotenzial Untersuchungsabschnitt Heiligenhaus Maßstab 1 : Dezember 2001 Seite XI

13 Karte 16: Karte 17: Hochwasserschadenspotenzial Untersuchungsabschnitt Ratingen Maßstab 1 : Hochwasserschadenspotenzial Untersuchungsabschnitt Düsseldorf Maßstab 1 : Dezember 2001 Seite XII

14 Aktenvermerke Aktenvermerke zum im Anschluss an die Berichtsabgabe im Dezember Dezember 2001 Seite XIII

15 1 Bestandsaufnahme der vorhandenen Daten 1.1 Darstellung des Gebietes des Hochwasser- Aktionsplans Das Einzugsgebiet des Angerbachs erstreckt sich von Wülfrath und Velbert im Osten bis Düsseldorf-Bockum und Duisburg-Huckingen im Westen. Größere Städte im Einzugsgebiet sind: Duisburg-Süd mit den Stadtteilen Huckingen, Ungelsheim, Hüttenberg und Rahm Düsseldorf-Nord mit den Stadtteilen Bockum, Wittlaer und Angermund Ratingen mit den Stadtteilen Innenstadt-Nord, Tiefenbroich, Hösel und Homberg Heiligenhaus mit dem südlichen Innenstadtbereich Velbert mit dem südlichen Innenstadtbereich und Wülfrath mit den Stadtteilen Innenstadt-Nord und Rohdenhaus Abbildung 1-1: Übersicht über das Aktionsplangebiet (Einzugsgebiet Angerbach) Dezember 2001 Seite 1

16 Abbildung 1-1 zeigt das Einzugsgebiet des Angerbachs mit den Kreis und Gemeindegrenzen. Anlage 1-1 listet die Postanschriften, Ansprechpartner und Zuständigkeiten der beteiligten Stellen auf Verwaltungsgrenzen Maßgeblich für die nachfolgenden Beschreibungen und Auswertungen ist das Gesamteinzugsgebiet des Angerbachs, das durch die Grenzen in den Gewässerstationierungskarten (GSK, 1 : ) definiert ist (Gebietskennziffer 2756). Es unterscheidet sich in anthropogen beeinflussten Gebieten z. T. von dem, welches im Niederschlag-Abfluss-Modell angesetzt wurde (vgl. Kapitel 1.1.7) Naturräumliche Grenzen Das Einzugsgebiet des Angerbachs liegt zum Großteil im Bergisch-Sauerländischen Gebirge. Nur die Bereiche in Rheinnähe (Mündungsbereich, Städte Duisburg und Düsseldorf) werden naturräumlich dem Niederrheinischen Tiefland zugeordnet ( Hydrologischer Atlas von Deutschland, 2000). Das Einzugsgebiet des Angerbachs grenzt an folgende Einzugsgebiete: Rhein (direktes Einzugsgebiet) Dickelsbach Rinderbach und Hardenberger Bach (Nebengewässer der Ruhr) Düssel und Mettmanner Bach (mündet in die Düssel) Schwarzbach und Kirbuscher Bach (mündet in den Schwarzbach) Verwaltungsgrenzen Das gesamte Einzugsgebiet des Angerbachs ist zugehörig zum Regierungsbezirk Düsseldorf. Die Anteile der einzelnen StUÄ, Verbände, Kreise und Gemeinden sind in Tabelle 1-1 aufgelistet. Die Verwaltungsgrenzen zeigt Karte 1. Die Gebiete der Stadt Düsseldorf und des Kreises Mettmann liegen innerhalb der Grenzen des Bergisch- Rheinischen-Wasserverbandes (BRW). Dezember 2001 Seite 2

17 Name Einzugsgebiet km² Anteil in % Bezirksregierung Bezirksregierung Düsseldorf 111,34 100,0 - Staatliche Umweltämter StUA Düsseldorf 89,68 80,5 - StUA Duisburg 21,66 19,5 - Kreisfreie Städte und Kreise Stadt Düsseldorf 19,08 17,1 - Stadt Duisburg 21,66 19,5 - Kreis Mettmann 70,60 63,4 - Städte und Gemeinden Stadt Düsseldorf 19,08 17,1 - Stadt Duisburg 21,66 19,5 - Stadt Ratingen 30,31 27,2 - Stadt Heiligenhaus 11,64 10,4 - Stadt Mettmann 0,66 0,6 - Stadt Wülfrath 20,34 18,3 - Stadt Velbert 7,65 6,9 - Verbände Bergisch-Rheinischer Wasserverband 89,68 80,5 - davon Angerbach 79,24 71,1 - davon Rahmer Bach 10,44 9,4 Bemerkungen der restliche Teil des Einzugsgebietes liegt im Stadtgebiet Duisburg Tabelle 1-1: Anteile Verwaltung und Gebietskörperschaften Der Angerbach besitz laut Gebietsbezeichnung der Gewässer (NRW, 1986) ein Einzugsgebiet von 111,10 km². Diese Angabe liegt 0,24 km² unter der obigen, die aus den digitalen Gewässerstationierungskarten hergeleitet wurde Gewässer Teileinzugsgebiete der GSK25 Das Einzugsgebiet des Angerbachs ist entsprechend der Gewässerstationierungskarte (GSK25 NRW) in sieben Teileinzugsgebiete aufgeteilt (siehe Karte 2). Dezember 2001 Seite 3

18 Gebietskennzahl Gewässernummer Gewässername Fläche in km² Angerbach 6, Angerbach 2, Angerbach 65, Angerbach 0, Eigenerbach 10, Flandersbach 6, Rahmer Bach 18,71 Gesamt 111,34 Tabelle 1-2: Teileinzugsgebiete gemäß GSK25 (NRW) Gewässernetz Die Gewässer im Einzugsgebiet des Angerbachs sind in Karte 2 dargestellt. Der Angerbach ist ein Gewässer zweiter Ordnung (Gewässernummer 2756). Er hat eine Gesamtlänge vom Quellteich in Wülfrath bis zur Mündung in den Rhein von rund 36 km. Im Bereich der Mündung liegt der Rheinkilometer bei km 771. Der Angerbach entspringt im Stadtgebiet von Wülfrath (Krappsteich), einem Siedlungsschwerpunkt des niederbergischen Raumes. Nach Verlassen des Stadtgebiets von Wülfrath durchfließt der Angerbach zunächst weitgehend unbebaute Gebiete und orientiert sich in seinem Gewässerverlauf von Süd- Osten in westlicher Richtung an der Güterbahnlinie Wülfrath - Düsseldorf. In seinem Verlauf bis zum Pegel Angertal nimmt der Angerbach eine Reihe von Nebengewässern auf. Als wichtigste Nebengewässer sind hier der Eigenerbach (Mündung bei km ), der Flandersbach (Mündung bei km ) und der Laubecker Bach (Mündung bei km ) zu nennen. Im weiteren Verlauf vom Pegel Angertal bis zur Grenze des Verbandsgebietes des BRW (Stadtgrenze Duisburg, B288) durchfließt der Angerbach auf einer Länge von ca. 21 km neben unbebauten Gebieten auch die Stadtgebiete von Ratingen und Angermund. In seinem Verlauf bis zur Grenze des Verbandsgebietes nimmt der Angerbach als wichtigste Nebengewässer den Selbecker Bach, den Sondersbach, den Steinkothener Bach, den Bruchhauser Bach, den Sengelsbach und den Homberger Bach auf. Nachfolgend ist die Hauptfließrichtung im Stadtbereich Duisburg nach Norden gerichtet. Der Angerbach durchströmt die stark bebauten Gebiete von Huckingen sowie im Mündungsbereich das Firmengelände von Thyssen-Krupp. Wichtigstes Nebengewässer ist hier der Rahmer Bach, der ca. bei der Station (Kläranlage) in den Angerbach mündet. Im Bereich der Kreuzung B8 / B288 zweigt der Alte Angerbach nach Nordosten ab und mündet beim Remberger See in den Rahmer Bach. Der Alte Angerbach ist durch ein seitliches Schützenwehr vom Angerbach getrennt. Karte 12 zeigt den Gewässerabschnitt Ratingen Angermund mit einer historischen Karte als Hintergrund ( Kartenaufnahme der Rheinlande unter v. Müffling , Dezember 2001 Seite 4

19 TK4606 (Düsseldorf-Kaiserwerth), 1 : , LVermA NRW). Dargestellt ist der heutige Gewässerverlauf, die ermittelten Überschwemmungsgebiete HQ 100 und die Gleye-Böden der digitalen Bodenkarte. Der heutige Gewässerverlauf entspricht dem aus dem Jahre Die Lage der Gleye-Böden weist jedoch darauf hin, dass der natürliche Angerbach südlich von Angermund links vom heutigen Gewässer verlief. Anlage 1-2 listet die Gewässer im Einzugsgebiet auf (Basis: BRW WWI) Pegel Im Einzugsgebiet des Angerbachs liegen insgesamt fünf Pegel (Tabelle 1-3, Karte 2). Drei Pegel liegen am Angerbach, zwei dienen der Steuerung des HRB Laubecker Bach. Name Gewässer Betreiber in Betrieb seit Aeo PNP Lage oberh. Mdg. km² mnn km Messstellennr. Ratingen Angerbach StUA D ,23 37,39 12, Angertal Angerbach BRW ,94 92, Ratingen 2 Angerbach BRW ,00 36, Auslaufpegel Laubecker Bach BRW ,36 125,27 1, Einlaufpegel Laubecker Bach BRW ,35 126,31 1, Tabelle 1-3: Pegel im Einzugsgebiet des Angerbachs Vorhandene Hochwasserschutzeinrichtungen Folgende Bauwerke und Einrichtungen im Gewässernetz des Angerbachs dienen dem Hochwasserschutz (z. B. Stauanlagen nach DIN 19700): Hochwasserrückhaltebecken Laubecker Bach Mischwasserklärbecken Flandersbach Sedimentationsbecken Eigenerbach Angerentlastungsgraben mit dem Hochwasserrückhaltebecken Kalkum im Teilausbau Betreiber: BRW Betreiber: Techn. Betriebe Velbert Betreiber: Rheinkalk GmbH Betreiber: BRW Weiterhin existieren Hochwasserschutzdeiche in Duisburg (Rückstaudeiche Rhein) und Angermund ( Kellnerei ). Diese sind in Kapitel detailliert beschrieben Geplante Hochwasserschutzeinrichtungen Zusammenfassend sind z. Z. folgende Hochwasserschutzmaßnahmen in der Planung. Verbesserung der Steuerung des vorhandenen HRB Laubecker Bach (Neubau der technischen Anlage zur besseren Ausnutzung des Speichervolumens) Nutzungsänderung Sedimentationsbecken Eigenerbach Dezember 2001 Seite 5

20 Lokale Schutzmaßnahmen der Papiermühle Bagel (Genehmigungsantrag soll Anfang 2002 erstellt werden) Maßnahmenset zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit des Angerbachs vom Pegel Ratingen bis unterhalb Angermund Bau von städtischen und industriellen Rückhaltebecken im Rahmen des BWK Merkblatts M3 (in konkreter Planung: RRB Flandersbach und RRB Sondersbach) Endausbau des Hochwasserrückhaltebeckens Kalkum Nutzung des Staubereichs Überanger nach eventueller Aufgabe Angerentlastungsgraben Die vorhandenen und geplanten Maßnahmen sind detailliert in Kapitel und den Anlagen 1-12 und 1-13 beschrieben. Die Lage der Schutzeinrichtungen ist in Karte 2 dargestellt Niederschlag und Klima Karte 3 zeigt die im und in der Nähe des Einzugsgebiets Angerbach liegenden Niederschlags- und Klimastationen. In Tabelle 1-4 sind die Daten der für das Einzugsgebiet maßgeblichen Stationen aufgeführt. Nr. Stationsname Höhe Rechts Hoch Aufzeichnungsart Betreiber Seit Bayer kontinuierlich Bayer Ag Wittlaer Wwk Tageswerte Stadtw. Duisb Ratingen Klg kontinuierlich BRW Huckingen Klg kontinuierlich Stadt Duisburg Duisb. Unfallkrkhs kontinuierlich Stadt Duisburg Ehinger Berg Pw kontinuierlich Stadt Duisburg Rheinhausen Bism.-Str kontinuierlich Stadt Duisburg Heiligenhaus Tageswerte DWD Angertal Klg kontinuierlich BRW Heiligenhaus Klg kontinuierlich BRW Lintorf kontinuierlich BRW Hösel/Dickelsb Klg kontinuierlich BRW Abtsküche Tageswerte RTV Abtsküche kontinuierlich RTV Neviges Tageswerte RTV Neviges kontinuierlich RTV Tönisheide Klg kontinuierlich BRW Velbert/Rinderb HRB kontinuierlich BRW Düsseld. Lohausen Tageswerte DWD Düsseld. Lohausen kontinuierlich DWD Düsseld. Lohausen Klimastation DWD Düsseld. Lichtenbr kontinuierlich Stadt Düsseld Ratingen Tageswerte DWD Homberg Süd Klg kontinuierlich BRW Wülfrath Betriebsh kontinuierlich BRW 1979 Dezember 2001 Seite 6

21 (eingestellt 2/97) RÜB Zur Fliethe kontinuierlich BRW 1996 Tabelle 1-4: Maßgebliche Stationen für das Einzugsgebiet des Angerbachs (im Einzugsgebiet: grau unterlegt, im N-A-Modell genutzt: fett) In Karte 3 sind weiterhin die Isolinien der mittleren Jahresniederschläge dargestellt (Quelle: StUA Düsseldorf). Zur optischen Verdeutlichung sind diese in farblichen Abstufungen angelegt. Es ist die Richtung des Steigungsregens von West nach Ost ins Bergische Land zu erkennen. Der mittlere Jahresniederschlag im Einzugsgebiet liegt danach zwischen ca. 775 mm im Westen und 1075 im Osten. Der vom DWD veröffentlichte Atlas Starkniederschlagshöhen für die Bundesrepublik Deutschland (Offenbach, 1990) weist für die Station Heiligenhaus einen Jahresniederschlag von 917 mm auf. Die statistische Auswertung zeigt, dass die 24- Stunden-Niederschläge im Sommer um ein Vielfaches höher liegen als die im Winter (Wiederkehrzeit T = 100 Jahre: Mai bis September 112,6 mm, Oktober bis April 49,2 mm; Auswertezeitraum 1951 bis 1980). Tabelle 1-5 fasst statistische Niederschlagsauswertungen für ausgewählte Stationen des BRW zusammen. Niederschlag Dauer 15 min Dauer 60 min Dauer 1 Tag je Wiederkehrhäufigkeit 10 a 50 a 100 a 10 a 50 a 100 a 10 a 50 a 100 a Station Auswertezeitraum mm mm mm mm mm mm mm mm mm Hösel ,5 26,3 29,2 34,5 48,3 54,3 60,3 80,1 88,6 Lintorf ,4 19,5 21, ,4 36,6 45,7 55,6 59,9 Homberg S. Klg ,6 25,3 28,2 27,3 36,4 40,3 53,2 65,7 71,1 Tönisheide Klg ,0 21,0 23,2 23,2 30,0 32,9 61,8 78,1 85,1 Angertal Klg ,8 22,2 24,1 28,1 35,8 39,1 53,5 68,1 74,4 Ratingen Klg ,1 20,8 22,8 24,3 31,5 34,6 44,5 54,1 58,2 Tabelle 1-5: Niederschlagsauswertungen des BRW Boden und Landnutzung Boden An den Hängen und Hochflächen des eingerumpften Grundgebirges wurden im Quartär schluffige Lösslehme sowie Flugsande abgelagert. Im Bereich der Talzüge entstanden darüber hinaus schluffig-sandige, gelegentlich kiesige, torfige Flussablagerungen. Im Bereich der umlagerten Lössflächen werden die Böden überwiegend durch Parabraunerden, über Hang und Hochflächenlehmen oder Schluffsteinen durch Braunerden gebildet. In den Talauen sind Gleye entwickelt. Im Bereich der Kalksteinbrüche (Velbert, Wülfrath) sind vorwiegend Deckschichten aus Braunerden mit darunter liegenden Kalksteinschichen (Karbon, Devon) anzutreffen. Im Dezember 2001 Seite 7

22 Ober- und Mittellauf des Angerbachs bestimmen Kalksteine unter Parabraunerden die Bodencharakteristik. Im Bereich von Ratingen sind vorwiegend Braunerden mit darunter liegenden Sand- und Tonsteinen anzutreffen. Braunerden als Deckschicht mit Sanden und Kiesen herrschen wiederum im Mündungsbereich der Rheinebene vor. Zwischen Ratingen und Angermund sind weiträumig Gleye anzutreffen Kalksteinbrüche Im Bereich des Velberter Sattels am Nordrand des Rheinischen Schiefergebirges liegen die maßgeblichen Kalksteinbrüche im Einzugsgebiet (vgl. Karte 4). In den Senken erfolgte die Sedimentation der sogenannten Flinzschiefer, auf den Schwellen entstanden durch Ansiedlung kalkabscheidender Organismen ausgedehnte Riffkörper, aus denen bis zu 150 m mächtige Kalkkörper hervorgingen. Durch gebirgsbildende Bewegungen sowie durch verstärkte Sedimentschüttung starben die Riffe ab und wurden durch bis zu 1200 m mächtige Schluffe und Sande der Velberter Schichten überdeckt. Im Zuge der variskischen Gebirgsbildung wurden die Sedimente aufgestaucht, in teilweise überkippte Falten gelegt, durch Bruchflächen in Schollen zerlegt und zu einem Gebirge erhoben. Die Sedimentgesteine des Rheinischen Schiefergebirges unterliegen bis heute der Verwitterung und Abtragung. Dabei wurde der im Kern des Velberter Sattels freigelegte Wülfrather Massenkalk tiefgreifend verkarstet Karsteinflüsse Die Bäche aus den Schiefergebieten queren vor ihrer Mündung in den Angerbach den Ausbiss des Wülfrather Kalkzuges. In diesen Abschnitten besitzen die Gerinne keinen Grundwasseranschluss, so dass über ihre Sohlen Wasser versickert und dem Kalkkörper zufließt. Weiterhin strömt Niederschlagswasser entsprechend der natürlichen Geländeverhältnisse direkt dem Kalkstein zu und versickert, ohne die Gewässer zu erreichen. Durch den Kalkabbau erfährt das Gebiet eine erhebliche Einflussnahme des Menschen in Bezug auf den natürlichen Wasserhaushalt. Vor Beginn des Abbaus trat das Wasser im Wülfrather Kalkzug örtlich in Quellen an der Erdoberfläche aus und in den oberflächlichen Abfluss der Gewässer über. Von großer Bedeutung ist dabei die Existenz einer ausgeprägten hydraulischen Sperre zwischen dem Nordteil des Wülfrather Kalkzuges (Steinbruch Rodenhaus, Abbaufeld Silberberg) und dem Südteil des Wülfrather Kalkzuges (Steinbruch Prangenhaus, Dachskuhle). Das Gebiet kann als räumlich begrenzter Kluftgrundwasserleiter ohne seitliche Zuflüsse angesehen werden Grundwasserentnahme Seit dem Jahre 1903 betreibt die Rheinkalk GmbH im Raum Wülfrath ihr Hauptwerk Flandersbach. Zur Gewährleistung des trockenen Kalksteinabbaus bis in Tiefen von ca. Dezember 2001 Seite 8

23 200 m unter der ursprünglichen Geländehöhe wird der Grundwasserspiegel über eingerichtete Pumpstationen unter die tiefste Steinbruchsohle abgesenkt. Das zur Trockenhaltung der tiefer gelegenen Abbausohlen geförderte Grundwasser wird teilweise in Betriebsteilen des Werkes Flandersbach eingesetzt, teilweise in den Angerbach und den Eigenerbach eingeleitet. Die Grundwasserentnahme des heutigen Kalksteinabbaus führte zu einer starken Absenkung des Karstgrundwasserspiegels und zum Versiegen einiger Karstquellen. Dagegen scheint die Südflanke des Wülfrather Sattels in annähernd ursprünglicher Form zu entwässern. Das Grundwasser fließt nach Südwesten ab und tritt über die Angerquelle am Südwestende des Kalkzuges wieder zu Tage. Die Quellschüttung des Angerbachs kann mit m³/a (22,2 l/s) angenommen werden. Das Sedimentationsbecken Eigenerbach, das auf gering durchlässigem Schiefer errichtet ist, wird aufgrund seiner Größe (104 ha, ca. 40 ha offene Wasserfläche) erheblich stärker durch gegenläufige Effekte von Niederschlag und Verdunstung und darüber hinaus durch die von der betrieblichen Nutzung unabhängigen Zuflüsse der Stadt Velbert (Mischwasserabschläge) und Abflüsse in den Eigenerbach beeinflusst. Das Wasser, das zur Trockenhaltung der Steinbrüche gesümpft wird, aber nicht im Werk Flandersbach genutzt wird, wird auf direktem Wege über die Hochwasserentlastungsanlage des Sedimentationsbecken Eigenerbach bzw. über den Hochbehälter Prangenhaus in den Angerbach eingeleitet Landnutzung Die Landnutzungen, unterschieden in Stadt, Wald, Wiese bzw. Acker und Steinbruch zeigt Karte 4. Ausgedehnte Waldflächen liegen ausschließlich im mittleren Bereich des Angerbacheinzugsgebiets vor (Angermund, Tiefenbroich, Lintorf). Insbesondere der Oberlauf des Rahmer Bachs und das Einzugsgebiet des Baulofgrabens sind stark bewaldet. Einen maßgeblichen Anteil an der Flächennutzung im Angerbacheinzugsgebiet hat die landwirtschaftliche Nutzung mit rund 55 % der Gesamtfläche. Im Oberlauf liegen die städtischen Flächen i.d.r. am Rand des Einzugsgebiets auf der Bergkuppe. Erst im Mittel- und Unterlauf werden städtische Gebiete von den größeren Gewässern (Angerbach, Rahmer Bach) durchströmt. Der mittlere Anteil an kanalisierten Gebieten liegt bei 26,7 %. Teilgebiet Stadt Wald Wiese/ Steinbruc Wiese/ Steinbruch Stadt Wald Acker h Acker Nr. km² km² km² km² % % % % ,497 0,200 1,706 1,498 50,7 2,9 24,7 21, ,098 1,079 5,586 1,759 19,9 10,3 53,1 16, ,593 0,136 2,038 0,034 21,2 4,8 72,8 1, ,975 0,388 3,814 0,113 31,4 6,2 60,6 1, ,080 7,392 42,129 0,000 24,5 11,3 64,2 0, ,132 7,455 6,121 0,000 27,4 39,9 32,7 0,0 Dezember 2001 Seite 9

24 ,370 0,000 0,146 0,000 71,8 0,0 28,2 0,0 gesamt 29,744 16,651 61,539 3,404 26,7 15,0 55,3 3,0 Tabelle 1-6: Anteile der Flächennutzungen Im Oberlauf nimmt der Angerbach vor allem über seine Nebengewässer Eigenerbach, Laubecker Bach und Flandersbach eine Vielzahl von Mischwasserentlastungen aus der Kanalisation der Städte Velbert, Wülfrath und Heiligenhaus auf. Im Mittellauf erfolgen neben einigen Einleitungen aus Trenngebieten vor allem Mischwassereinleitungen im Stadtgebiet von Ratingen. Für den Stadtbereich Duisburg liegen keine Entwässerungsunterlagen vor Versiegelungsgrad Im N-A Modell Angerbach konnten die Versiegelungsgrade aus den Entwässerungsunterlagen der Städte abgeleitet werden (siehe auch Kapitel 1.1.7). Hier wurde im Mittel für städtische Flächen ein Versiegelungsgrad von ca. 50 % angesetzt. Auf der Basis von 26,7 % städtischen Flächen im Gesamteinzugsgebiet (s. Tabelle 1-6) kann ein Gesamtanteil der versiegelten Flächen von ca. 13,4% (14,9 km²) angenommen werden. Detaillierte Versiegelungsdaten der Teileinzugsgebiete sind im Kapitel (Modelle) angegeben Grundwasser Karte 11 zeigt für den westlichen Bereich des Einzugsgebietes die Grundwassergleichen zu drei unterschiedlichen Zeitpunkten (Quelle: LUA NRW). Die Grundwasserstände sind folgendermaßen einzuordnen: April 1957: Oktober 1973: April 1988: hoher Grundwasserstand niedriger Grundwasserstand mittlerer Grundwasserstand Im Bereich von Angermund sind in letzter Zeit verstärkt Vernässungen der Keller von Gebäuden aufgetreten. Der Grundwasserstand in Angermund lag 1957 zwischen 31 und 33 mnn. Der höchste bekannte Grundwasserstand in Angermund wurde 1923 registriert. Hier war der Grundwasserspiegel bis zur Geländeoberkante angestiegen. Zurzeit wird die Grundwassersituation im Bereich der Ortslage Angermund durch das Büro GEOBIT im Auftrag der Stadt Düsseldorf untersucht Gelände Das Einzugsgebiet des Angerbachs gehört zur Hügellandschaft des niederbergischen Raumes. Geologisch gehört es zum rheinischen Schiefergebirge. Das flachwellige Hügelland mit Randhöhen von max. 270 mnn ist sowohl durch große land- und forstwirtschaftliche Flächen als auch durch Wohn-, Misch- und Gewerbegebiete geprägt. Dezember 2001 Seite 10

25 Im Oberlauf liegen die niedrigsten Punkte des Einzugsgebietes (Geländehöhe bis -19 m unter NN). Dieses wird durch den Kalkabbau in offenen Steinbrüchen hervorgerufen. Seit 1958 erfolgt im Einzugsgebiet Kalksteinabbau aus den Kalksteinbrüchen Rodenhaus und Prangenhaus wurde der Steinbruch Dachskuhle erschlossen. Jährlich werden dort etwa 10 Mio. Tonnen Kalkstein abgebaut. Im Steinbruch Neusarmenhaus erfolgt Schieferabbau zur Zementherstellung. Der Abraum des Abbaus wird auf den Halden Scheidt und Erholung abgelagert. Das Einzugsgebiet des Angerbachs kann von der Geländeentwicklung in zwei Hälften unterteilt werden. Dies unterstreicht Karte 5. Im östlichen Bereich fällt das Gelände von 270 mnn im östlichen Hügelland auf ca. 44,5 mnn bei Station (Bahndurchlass Ratingen, Gewerbegebiet). Im weiteren Verlauf bis zur Mündung in den Rhein fällt das Gelände nur noch um rund 16 Meter auf 28 mnn. Dies entspricht einem mittleren Gerinnegefälle von ca. 1. Die Geländeentwicklung im Einzugsgebiet zeigt anschaulich die 3D-Darstellung auf Grundlage des DGM25 (Abbildung 1-2). Abbildung 1-2: 3D-Darstellung Einzugsgebiet Angerbach (Basis DGM25) Das Gelände links und rechts vom Angerbach ist ab der Ortslage Ratingen bis zur Mündung in den Rhein nahezu horizontal. Aufgrund der Bachführung in Hochlage und horizontalen und z.t. quer zum Gewässer abfallenden Geländeverläufen kann in einigen Bereichen ausuferndes Wasser aus dem Einzugsgebiet des Angerbachs in benachbarte Dezember 2001 Seite 11

26 Gewässereinzugsgebiete gelangen. Diese hydrologische Besonderheit tritt insbesondere in Ratingen und im Bereich zwischen Ratingen und Angermund auf. Das Wasser kann dann dem Rahmer Bach oder dem Schwarzbach zufließen oder versickert in Geländemulden Schutzgebiete Schutzgebiete dienen wesentlich dem Erhalt schützenswerter Natur- und Landschaftsbestandteile, indem sie funktionsgefährdende Nutzungen aus diesen Gebieten fernhalten. Sie haben neben ihrer Natur- oder Grundwasserschutzfunktion auch als gesicherte und weitgehend natürliche Bereiche für den Hochwasserschutz große Bedeutung. Im Hochwasser-Aktionsplan des Angerbachs werden die folgenden Schutzgebietskategorien berücksichtigt Naturschutzgebiete (nach 13 BNatG) Landschaftsschutzgebiete (nach 15 BNatG) Schutzgebiete nach 62 LG NRW Bereiche für den Schutz der Natur laut GEP der Bezirksregierung Düsseldorf (1999) FFH-Gebiete ( Flora, Fauna, Habitat, Richtlinie 92/43/EWG) Wasserschutzgebiete ( 19 WHG) Es werden nur ausgewiesene Schutzgebiete bzw. bei den FFH-Gebieten die schon gemeldeten Gebiete aufgeführt. Weitere Kategorien von Schutzgebieten werden hier nicht behandelt. Einen Gesamtüberblick über die Schutzgebiete im Einzugsgebiet gibt Karte 6. Die Schutzgebiete werden zusätzlich in Karte 8 mit den Überschwemmungsgebietsgrenzen dargestellt. Aus der Überlagerung dieser Gebiete mit den gesetzlichen Überschwemmungsgebieten ist ersichtlich, welche Überschwemmungsgebiete bereits durch festgesetzte Schutzgebiete vor Bebauung gesichert sind. Die Naturschutzgebiete (NSG), Landschaftsschutzgebiete (LSG), die Gebiete entsprechend 62 LG NRW und die Gebiete zum Schutz der Natur werden zurzeit von der LÖBF (Recklinghausen) für das Land Nordrhein-Westfalen ermittelt. Die Wasserschutzgebiete sowie die Angaben zugehöriger Brunnen konnten der Datengrundlage des LUA NRW entnommen werden. Die rechtlichen Grundlagen und definierten Ziele sind in Anlage 1-3 zusammengefasst. NSG, LSG und Gebiete nach 62 LG NRW: Die für die Fragestellung des Hochwasser-Aktionsplans maßgeblichen NSG, LSG und Gebiete nach 62 LG NRW liegen im Gewässerverlauf des Angerbachs zwischen Wülfrath-Rodenhaus und Ratingen Dezember 2001 Seite 12

27 im Stadtwald Düsseldorf (Überanger) im Waldgebiet unterhalb von Schloss Helltorf (Dickenbusch) und im Bereich des Sedimentationsbeckens Eigenerbach. Bereiche zum Schutz der Natur: Die maßgeblichen Bereiche zum Schutz der Natur im Einzugsgebiet des Angerbachs liegen im Gewässerverlauf des Angerbachs zwischen Wülfrath-Rodenhaus und Ratingen und im Bereich des Sedimentationsbeckens Eigenerbach. FFH-Gebiete: Das maßgebliche FFH-Gebiet im Einzugsgebiet des Angerbachs liegt im Bereich des Stadtwald Düsseldorfs östlich des Angerbachs (Überangermark) bis zum Rahmer Bach südlich von Rahm Wasserschutzgebiete: Zu den Klassifizierungen der Wasserschutzgebieten ist anzumerken, dass lt. GEP Regierungsbezirk Düsseldorf (1999) die Wasserschutzzonen I bis IIIa Bereiche für den Grundwasser- und Gewässerschutz sind ( Näheres Einzugsgebiet i.s. der Wasserschutzzone I IIIa entsprechend der Planzeicheninhalte und merkmale der 3. DVO zum Landesplanungsgesetz ) und die Wasserschutzzone IIIb über die Bereiche für den Grundwasser- und Gewässerschutz hinausgehende Einzugsgebiete sind ( Weiteres Einzugsgebiet i.s. der Wasserschutzzone IIIb ). Nahezu das gesamte westliche Einzugsgebiet des Angerbachs liegt im Bereich von Wasserschutzgebieten (Gewässer Angerbach Unter- und Mittellauf, Rahmer Bach, Baulofgraben, Sondersbach und Homberger Bach). Es herrschen hier die Schutzzonen IIIa und IIIb vor. Von Bedeutung für die Wasserversorgung sind die Uferzonen und Talauen am Rhein Modelle Hydrologisches Modell Im Oktober 1992 wurde vom Ingenieurbüro Fischer, Erftstadt, für den Angerbach innerhalb eines Niederschlag-Abfluss-Modells ein Hochwasserschutzkonzept erstellt. Das Modellgebiet umfasst den Angerbach bis zur Verbandsgrenze des BRW. Dezember 2001 Seite 13

28 In der Zwischenzeit sind weitere Fragestellungen bezüglich der Hochwassersicherheit der Retentionsbecken, der Auswirkungen bzw. Reaktivierung von natürlichen Retentionsgebieten und die Fortschreibung der Einflüsse aus den Einleitungen der Kanalnetze zu beantworten. Dazu war es notwendig, eine Aktualisierung der Modelldaten insbesondere der kanalisierten und befestigten Flächen, der Retentionsgebiete sowie kleinräumig wirkender Retentionsmaßnahmen an Einleitungsstellen der Kanalisation vorzunehmen. Die Hydrotec Ingenieurgesellschaft für Wasser und Umwelt mbh, Essen, erhielt vom Bergisch-Rheinischen Wasserverband den Auftrag, die Aktualisierung des N-A-Modells des Angerbachs durchzuführen. Das Staatliche Umweltamt Düsseldorf erteilte im Anschluss daran den Auftrag zur Erarbeitung von Überschwemmungsgebietsgrenzen für die vermessenen Gewässer im Einzugsgebiet des Angerbachs. Die Modellerstellung wurde in drei Phasen unterteilt N-A Modell für den Teilbereich der Quelle des Angerbachs bis zum Pegel Angertal (Abschnitt 1), 1997, Auftraggeber BRW N-A Modell für den Teilbereich vom Pegel Angertal bis zur Verbandsgrenze des BRW (Abschnitt 2), 1998, Auftraggeber BRW Ermittlung von Überschwemmungsgebieten HQ 100 für Gewässer im Einzugsgebiet des Angerbachs, 1999, Auftraggeber StUA Düsseldorf Karte 7 zeigt die Berechnungsabschnitte und Teileinzugsgebiete des gesamten N-A- Modells (Abschnitt 1 und 2). Die Untersuchung erfolgte in Absprache mit dem BRW sowohl mit der Methodik der Langzeitsimulation als auch mit der Methodik der Simulation außergewöhnlicher Starkregenereignisse unter Anwendung hydraulischer und hydrologischer Modelle. Die ermittelten Abflüsse und Wasserspiegellagen sowie die dargestellten Überschwemmungsgebietsgrenzen für das HQ 100 des Ist-Zustandes basieren auf dem Einzelereignis, das die Niederschlagsstation Angertal ( ) am aufgezeichnet hat. Dieses Ereignis entspricht im Einzugsgebiet des Angerbachs dem statistisch extrapolierten HQ 100 aus den Berechnungen der Langzeitsimulation. Das bestehende Modell wurde im Wesentlichen wie folgt überarbeitet und ergänzt: Aktualisierung der Modelldaten insbesondere bezüglich der kanalisierten und befestigten Flächen sowie bezüglich kleinräumig wirkender Retentionsmaßnahmen an Einleitungsstellen der Kanalisation Aufstellen des Modells und Anpassung der Datenaufbereitung an die Methodik des Programmsystems NASIM2 für den Ist-, Planungs- und natürlichen Zustand Kalibrierung des Modells für einen aktuellen Zeitraum Einarbeitung aktuell erfasster Daten zu den Stauräumen der Hochwasserrückhaltebecken und Nachweis der Hochwasserentlastungsanlagen Dezember 2001 Seite 14

29 Modellanwendung: - Simulation langjähriger Abflusszeitreihen mit historischen meteorologischen Eingangsdaten - die Untersuchung der Auswirkung geplanter Systemzustände Berechnung der Wasserspiegellagen und deren planmäßige Darstellung Modelleinzugsgebiet Tabelle 1-7 zeigt die Gesamteinzugsgebietsgrößen der Berechnungsabschnitte inklusive des versiegelten Schwarzbacheinzugsgebietes, das über das RÜB Anger an das Angereinzugsgebiet angeschlossen ist (insgesamt 2,64 km²; siehe auch Karte 7). Einzugsgebietsgröße (Ist-Zustand) Berechnungs- Bereich gesamt versiegelt abschnitt km² km² Anteil in % 1 Quelle bis Pegel Angertal 41,88 5,87 14,0 2 Pegel Angertal bis Grenze BRW 33,96 5,78 17,0 gesamt Quelle bis Grenze BRW 75,84 11,65 15,4 Tabelle 1-7: Berechnungsabschnitte N-A-Modell Das oberirdische Einzugsgebiet (A E ) ergibt sich aus der äußeren Grenze des Untersuchungsgebietes. Aus Kanalnetzplänen entnommene kanalisierte Gebiete (A kan ) werden von den natürlichen Gebieten (A nat ) abgegrenzt. Der befestigte Anteil der im Misch- bzw. Trennsystem entwässernden Teilgebiete (A u ) wird an das Kanalnetz angeschlossen. Der natürliche Anteil der kanalisierten Flächen (A kannat ) wird an das unterhalb liegende natürliche Gebiet angeschlossen. Anlage 1-4 (Berechnungsabschnitt 1) und 1-5 (Berechnungsabschnitt 2) listet die Daten der Teileinzugsgebiete im Ist-Zustand auf Hydraulisches Modell Im Rahmen der Erstellung des N-A-Modells wurde ein hydraulisches Modell des Angerbachs und maßgeblicher Nebengewässer erarbeitet. Im November 2000 wurde ergänzend ein Bereich im Unterlauf des Angerbachs vermessen (Stadtgebiet Duisburg), der den Abschnitt berücksichtigt, der nicht vom Rückstau bei Rheinhochwasser beeinflusst wird. Tabelle 1-8 zeigt die in den Jahren 1997/1998 und 2000 vermessenen Bereiche, Karte 7 stellt sie grafisch dar. Gewässer km Profilanzahl Vermessungsdatum Oberer Angerbach 10, / 1998 Unterer Angerbach 23, / 1998 Angerbach Stadtgeb. Duisb. 0, Laubecker Bach 2, / 1998 Flandersbach 4, / 1998 Dezember 2001 Seite 15

30 Gewässer km Profilanzahl Vermessungsdatum Dalbeeke 0, / 1998 Sonnenblumenbeeke 0, / 1998 Eigenerbach 2, / 1998 Roßbach 1, / 1998 Kombergbach 0, / 1998 Sengelsbach 1, / 1998 Homberger Bach 3, / 1998 Schneppersdelle 1, / 1998 Steinkothener Bach 0, / 1998 Bruchhauser Bach 0, / 1998 Sondersbach 1, / 1998 Selbecker Bach 1, / 1998 Summe 56, Tabelle 1-8: Vermessene Gewässer Methodik und benutztes Programm Die Wasserspiegellagenberechnung wurde mit dem Programmsystem Jabron, Version 6.0, durchgeführt. Jabron ist ein Programmsystem, das für die Berechnung natürlicher bzw. naturnah ausgebauter Gewässer konzipiert worden ist. Der Bewuchs wurde in Form von Bewuchsklassen nach DVWK Merkblatt 220 (DVWK, 1991) aufgenommen und die maßgeblichen Rauheitsbeiwerte nach Darcy/Weisbach als äquivalente Sandrauheiten festgelegt. Wasserspiegellagenberechnungen wurden für alle o.g. Gewässer auf der Basis der ermittelten Abflüsse des N-A-Modells im Jahr 2000 durchgeführt. Im Rahmen des N-A-Modells (Auftraggeber BRW) wurden profilweise die Leistungsfähigkeiten sowie Wasserspiegellagen für ein HQ 100 (natürlicher Zustand) berechnet. Grundlage für die Ermittlung der Überschwemmungsgebietsgrenzen (Auftraggeber StUA Düsseldorf) sind die 100jährlichen Abflussgrößen des Ist-Zustandes Überschwemmungsgebiete/Gesetzlich festgesetzte Überschwemmungsgebiete Entsprechend dem Entwurf zur Ermittlung und Festsetzung von Überschwemmungsgebieten (NRW, 2000) für NRW umfasst das Überflutungsgebiet den Bereich des Hochwasserabflusses eines Gewässers bis zu den natürlichen Ufern oder Deichen. Das Überflutungsgebiet kann wenn das Festsetzungsverfahren durchlaufen wurde aufgegliedert werden in das Überschwemmungsgebiet (gesetzlich festgesetzt) und ein durch die Politik ausgewiesenes überflutetes Gebiet, das aufgrund seiner Bebauung kein Überschwemmungsgebiet nach 32 WHG ist (siehe Kapitel 1.4). Mit Erlass des (damaligen) Ministeriums für Umwelt, Raumordnung und Landwirtschaft (MURL) vom Februar 1999 wurden Regelungen hinsichtlich des 32 WHG festgelegt. Dezember 2001 Seite 16

31 Danach sind festgesetzte Überschwemmungsgebiete auch dann zu berücksichtigen, wenn die dazugehörigen Rechtsverordnungen nicht mehr in Kraft sind. Die gesetzlich festgesetzten Überschwemmungsgebiete der Gewässer sollen einen schadlosen Hochwasserabfluss gewährleisten und die erforderlichen Retentionsflächen schützen. Eine Freihaltung dieser Gebiete wird in den Gebietsentwicklungsplänen als ein allgemeines Ziel der Raumordnung und Landesplanung angesehen (z. B. GEP 1999, vgl. Kapitel 1.6.2). Maßnahmen in bereits festgesetzten Überschwemmungsgebieten sollen nur durchgeführt werden, wenn diese Vorhaben in Einklang mit den wasserwirtschaftlichen Erfordernissen stehen. Oft müssen Überschwemmungsgebiete in größerem Umfang neu festgelegt werden, weil Ausbaumaßnahmen durchgeführt wurden. Dabei kommt der Fachplanung die Aufgabe zu, Überschwemmungsgebiete zu überprüfen und den tatsächlichen Gegebenheiten entsprechend neu festzusetzen. Die Überschwemmungsgebiete sind in Karte 8 (Übersicht) dargestellt. Es liegen vor: Preußische Überschwemmungsgebiete Im Jahre 1910 wurden auf der Grundlage des preußischen Wassergesetzes gesetzliche Überschwemmungsgebiete ausgewiesen. Das natürliche Überschwemmungsgebiet reichte am Angerbachs meist über das gesetzlich festgesetzte Überschwemmungsgebiet hinaus. Die gesetzlich festgelegten Überschwemmungsgebiete gelten weiterhin aufgrund 112 LWG NRW. Die preußischen Überschwemmungsgebietsgrenzen sind in Übersichtskarte 8 grafisch dargestellt. Alle Vorhaben in diesem Gebiet bedürfen einer wasserrechtlichen Genehmigung. Aktuelle Überschwemmungsgebiete Das Staatliche Umweltamt Düsseldorf erteilte 1999 auf der Basis des N-A-Modells den Auftrag zur Erarbeitung von Überschwemmungsgebietsgrenzen für die vermessenen Gewässer im Einzugsgebiet des Angerbachs (vgl. Tabelle 1-8). Dargestellt werden die Überschwemmungsgebiete für ein HQ 100 im Ist-Zustand, die als neue Überschwemmungsgebiete für den Angerbach festgesetzt werden sollen (Karte 8 (Übersicht) und Karte 9 (Detail, Blatt 1 bis 9)). Es wird unterschieden nach Überschwemmungsgebiet (durch Verordnung festgesetzt) und überflutetem Gebiet, das aufgrund seiner Bebauung kein Überschwemmungsgebiet nach 32 WHG ist. Zusätzlich wurden innerhalb dieser Studie die hochwassergefährdeten Gebiete ermittelt, die in gelber Farbe dargestellt sind. Dies sind potenzielle Überschwemmungsbereiche hinter den Deichen und Verwallungen, die durch diese bei dem berechneten HQ 100 geschützt werden. Zu beachten ist, dass nur das Dezember 2001 Seite 17