Starkregen und urbane Sturzfluten

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1 29. DWA-Erfahrungsaustausch zur Abwasserbeseitigung, SGD-Nord Irrel 11. März 2014 Starkregen und urbane Sturzfluten Risiken erkennen und Überflutungsvorsorge treffen auf kommunaler und objektbezogener Ebene Dipl.-Ing. Christian Scheid FG Siedlungswasserwirtschaft, TU Kaiserslautern

2 Übersicht Hintergrund Gemeinschaftsaufgabe Überflutungsvorsorge Ermittlung und Bewertung des Überflutungsrisikos Vorsorgemaßnahmen kommunal und objektbezogen Risikokommunikation und Öffentlichkeitsarbeit Zusammenfassung & Ausblick Folie 2

3 Starkregen und urbane Sturzfluten - Erscheinungsbild und Folgen Folie 3

4 Problemstellung und Handlungsmotivation anscheinende Häufung von extremen Starkregen & Sturzfluten enorme Schadensausprägungen Klimawandel erzeugt bzw. verstärkt den kommunalen Handlungsdruck Bewusstseinswandel bei der Überflutungsvorsorge Risikomanagement für Sturzfluten noch nicht etabliert Starkregenüberflutung kein Bestandteil des Hochwasserrisikomanagements HWRM Hilfestellungen & Handlungsanleitungen für Kommunen fehlen Folie 4

5 (Kritische) Fragen an Verantwortungsträger Können Sie die besonders überflutungsgefährdeten Bereiche in Ihrer Kommune benennen? Können Sie ausschließen, dass z.b. Kindergärten in einem Risikogebiet liegen? Haben Sie die Anwohner in den Risikogebieten schon über die Gefährdung informiert? Würden Ihre bisherigen Vorkehrungen zur Überflutungsvorsorge einer kritischen Prüfung standhalten auch nach einem Überflutungsereignis? Haben Sie geprüft, ob mit relativ einfachen und kostengünstigen Mitteln die Überflutungsgefährdung substanziell reduziert werden kann? Sind die Verantwortlichkeiten in der Kommune klar geregelt? Stehen Finanzmittel für erste / weiter gehende Vorsorgemaßnahmen bereit? Folie 5

6 DWA-/BWK-Arbeitsgruppe HW-4.2 Starkregen und Überflutungsvorsorge Hilfestellung für Kommunen Aufzeigen von Notwendigkeit, Herausforderungen und Möglichkeiten zur Überflutungsvorsorge Praxisleitfaden konkrete Handlungsempfehlungen stark praxisbezogen ganzheitlich und interdisziplinär Adressaten kommunale Fachplaner aller Disziplinen Entscheidungsträger aktuelle Seminarreihe 2014 Folie 6 Hamburg 28.März 2014 Dresden 27.Mai 2014 Dortmund 03.Juni 2014

7 Übersicht Hintergrund und Entstehung des Leitfadens Gemeinschaftsaufgabe Überflutungsvorsorge Ermittlung und Bewertung des Überflutungsrisikos Vorsorgemaßnahmen kommunal und objektbezogen Risikokommunikation und Öffentlichkeitsarbeit Zusammenfassung & Ausblick Folie 8

8 Belastungskategorien und zentrale Elemente des Überflutungsschutzes Entwässerungsstandard Schadensfreie Überlastung Schadensminimierung Überstaunachweis (DWA-A 118 & EN 752) Überflutungsprüfung ( DWA-M 119!) Überflutungsvorsorge & Risikobewertung Folie 10 Zentrale Elemente des Überflutungsschutzes (nach DWA 2008)

9 Zukunftsgerechte Überflutungsvorsorge als kommunale Gemeinschaftsaufgabe Abgestufte Zielsetzung 1. Erfüllung der technischen Anforderungen (DWA-A 118 & EN 752) 2. Schadensminderung bei Extremereignissen Paradigmenwechsel weg vom Sicherheitsdenken hin zum Umgang mit Risiko ganzheitlich ausgerichtetes Risikomanagement Überflutungsrisiken erkennen und bewerten Entwicklung geeigneter Vorkehrungen und Maßnahmen angepasste (wassersensible) Ausrichtung von Städtebau, Architektur & technischer Infrastruktur Bündelung und koordinierte Umsetzung sämtlicher Maßnahmen zur Vorsorge und Bewältigung Integration und Beteiligung aller kommunaler Akteure unerlässlich! Überflutungsvorsorge: kommunale Gemeinschaftsaufgabe! Folie 11

10 Praxisleitfaden Gliederung und Inhalt Risiken erkennen Wie können bestehende Überflutungsrisiken erkannt werden? Wie muss ein ganzheitliches Risikomanagement ausgerichtet sein? Welche konkreten Vorsorgemaßnahmen bieten sich an? Was ist hierbei zu beachten? Wer ist dafür zuständig? Folie 12 Vorsorge treffen

11 Übersicht Hintergrund und Entstehung des Leitfadens Gemeinschaftsaufgabe Überflutungsvorsorge Ermittlung und Bewertung des Überflutungsrisikos Vorsorgemaßnahmen kommunal und objektbezogen Risikokommunikation und Öffentlichkeitsarbeit Zusammenfassung & Ausblick Folie 15

12 Ermittlung des Überflutungsrisikos Kenntnis von Gefährdungen und ggf. Risiken als Basis von Vorsorgeplanung & Risikomanagement Unterschiedliche Ansätze zur Gefährdungsanalyse Vereinfachte Abschätzung (ohne EDV) topografische und vereinfachte hydrologische Analysen (GIS) hydraulische Analysen (Überflutungssimulationen) Werkzeuge und Datengrundlagen verfügbar Aufwand unterschiedlich, meist sehr überschaubar abgestufte Herangehensweise sinnvoll Risikobewertung (Gefährdung Risiko) Folie 16

13 Ansätze zur Gefährdungsanalyse vereinfachte Gefährdungsabschätzung topografische Gefährdungsanalyse hydraulische Gefährdungsanalyse Datengrundlage übliche Bestandsunterlagen übliche Bestandsunterlagen topografische Daten (DGM) detaillierte Bestandsdaten (DGM, Entwässerungssystem, ) Vorgehensweise Auswertung Bestandsunterlagen Ortsbegehungen GIS-gestützte Analyse der Geländetopografie hydraulische Simulation der Abflussund Überflutungsvorgänge Ergebnis erste Gefährdungseinschätzung Skizze mit Gefährdungsbereichen Fließwege und Geländesenken vereinfachte Gefahrenkarte Fließtiefen und Oberflächenabflüsse detaillierter Überflutungsplan Aufwand & Schwierigkeitsgrad geringer Aufwand in Eigenregie möglich geringer bis mittlerer Aufwand setzt GIS-Kenntnisse voraus hoher Aufwand erfordert Spezialwissen Welche Grundlagendaten liegen vor? Was kann in Eigenregie geleistet werden? Welches Ziel wird konkret verfolgt? Folie 17 Welches Regenszenario (T n ) steht im Vordergrund? Welche Ergebnisse in welcher Detailschärfe benötigt? Wer soll die Ergebnisse nutzen? ( )

14 Stufe 1: Vereinfachte Gefährdungsabschätzung zielgerichtete Auswertung klassischer Bestandsinformationen (GEP, TK, ) Folie 18

15 Stufe 2: Topografische Gefährdungsanalyse Generierung von Fließwegenetzen & Lokalisierung von Geländesenken Hochauflösendes DGM Gewichtetes Fließwegenetz Potenzielle Gefährdungslage reine GIS-Anwendung (mit allenfalls stark vereinfachter Erfassung hydrologischer Aspekte) Verschneidung von Überstauvolumina aus GEP mit DGM liefert potenzielle Risikogebiete (Eingrenzung für Detailbetrachtung) Folie 19

16 Stufe 3: Hydraulische Gefährdungsanalyse einfache oder gekoppelte Überflutungssimulation Reine Oberflächenabfluss-Simulation auf DGM-Basis (ohne Bruchkanten, ohne Kanalnetz, ohne Gewässer) Ganzheitliche Überflutungssimulation Kanal Oberfläche Gewässer (mit Bordstein- & Häuserbruchkanten, Bachverohrungen, ) MODELLREGEN T = 20 A FloodArea MODELLREGEN T = 20 A Kanal++ GeoCPM Folie 20

17 Schadensbewertung Schadenspotenzial in hohem Maße objektspezifisch und nutzungsabhängig, dennoch grundsätzlich kategorisierbar (Schadensumfang): Gesundheit und Leben Wirtschaft / Ökonomie Kulturgüter Umwelt / Ökologie Gesonderter Fokus: kritische Infrastrukturen Unverzichtbare kritische Infrastrukturen gemäß KRITIS (BMI 2009) Einfache Klassifizierung des Schadenspotenzials (Vorschlag): Folie 21 Schadenspotenzial gering mittel hoch Charakteristik z.b. überwiegend Wohnbebauung, keine Risikoobjekte, keine Gefahr für Leib und Leben z.b. gewerbliche Nutzung, einzelne Risikoobjekte, vereinzelt Gefahr für Leib und Leben z.b. schadensempfindliche/ hochwertige Nutzung, diverse/ besondere Risikoobjekte, Gefahr für Leib und Leben

18 Risikobewertung Risiko = Gefährdung x Schadenspotenzial Risikomatrix Überflutungsrisiko Überflutungsgefahr moderat moderat hoch hoch hoch moderat hoch sehr hoch sehr hoch hoch sehr hoch sehr hoch moderat hoch sehr hoch Schadenspotenzial Beispiel eines einfachen Bewertungsschemas Überflutungsgefährdung Schadenspotenzial Überflutungsrisiko (z.b. Schadenserwartungswert in /a) Risikokarte mit Kennzeichnung empfindlicher Einrichtungen und Objekte Folie 22

19 Übersicht Hintergrund und Entstehung des Leitfadens Gemeinschaftsaufgabe Überflutungsvorsorge Ermittlung und Bewertung des Überflutungsrisikos Vorsorgemaßnahmen kommunal und objektbezogen Risikokommunikation und Öffentlichkeitsarbeit Zusammenfassung & Ausblick Folie 23

20 Maßnahmen zur Überflutungsvorsorge Kommunale, infrastrukturbezogene Vorsorgemaßnahmen raumordnerische & bauleitplanerische Maßnahmen > Flächennutzungs- & Bebauungsplanung > multifunktionale Nutzung von Freiflächen > wassersensible Stadtgestaltung ingenieurtechnische Maßnahmen > Außengebiete > Gräben und Gewässer > Straßen und Wegen > Kanalisation administrative Maßnahmen > Verwaltungsstruktur & Verwaltungsabläufe > Einbindung Fachplanungen, Politik & Bürger Private, objektbezogene Vorsorgemaßnahmen Risikokommunikation Folie 24

21 Maßnahmen zur Überflutungsvorsorge Außengebietswasser vom Siedlungsgebiet fernhalten Oberflächenwasser im Siedlungsgebiet in der Fläche zurückhalten unvermeidbares Oberflächenwasser im Straßenraum zwischenspeichern oder geordnet und schadensarm ableiten Oberflächenwasser gezielt Freiflächen zuführen schadlose Ableitung in Gewässern und Entwässerungsgräben frühzeitige Einbeziehung der Überflutungsvorsorge bei der Bauleitplanung Vorsorgemaßnahmen auf Grundstücks- u. Objektebene Schaffung einer Organisationsstruktur zur ressortübergreifenden Koordinierung aller Vorsorge- und Bewältigungsmaßnahmen Beratung und Information der Bürger über die bestehenden Risiken und ihre Eigenverantwortung bzgl. der Eigenvorsorge insgesamt ein ganzheitlich ausgerichtetes Risikomanagement bzgl. urbaner Sturzfluten etablieren

22 Maßnahmen auf kommunaler Ebene Beispiel: Außengebietsentwässerung Gestaltung von Einlaufbauwerken Folie 26

23 Maßnahmen auf kommunaler Ebene Gelungene, weil abflusssensitive Straßenraumgestaltung Folie 27

24 Maßnahmen auf kommunaler Ebene Nutzung des Straßenraums als temporärer Retentionsraum Angaben bezogen auf 240 m² Straßenraum (L/B = 40 m / 6 m)

25 Maßnahmen auf kommunaler Ebene Multifunktionale Nutzung von Grün- und Freiflächen Folie 29

26 Maßnahmen auf Objektebene Erstinformation und Sensibilisierung für Gefährdungslage ( innere und äußere Gefährdung) Analyse möglicher Zutrittswege Sensibilisierung für Schwachstellen (Vulnerabilität des Objekts erkennen) Checklisten mit Leitfragen zu Gefährdung und Schadenspotenzial Folie 30

27 Bewertung des Überflutungsrisikos Überflutungsrisiko: Gefährdung Schadenspotential Gefährdung Schadenspotenzial Topografie & Lage Schadensbereiche Äußere Überflutung Zutrittswege Gebäude Personenschäden Sachschäden Innere Überflutung Rückstausicherung Überflutungsrisiko Schadensausmaß Überflutungsgefahr moderat moderat hoch hoch hoch moderat hoch sehr hoch sehr hoch hoch sehr hoch sehr hoch moderat hoch sehr hoch Folie 31 Schadenspotenzial

28 Flächenvorsorge Abflussanpassung Unterbindung von Zutrittswegen (Einfassungen, Wälle, Schwellen) Gefälleanpassung Entschärfende Abflussführung Retention (Flutmulden, -flächen) Hindernisbeseitigung ( ) Abflussbegrenzung /-minderung Rückbau & Vermeidung undurchlässiger Flächenbeläge Wasserdurchlässige Befestigung von Freiflächen Dachbegrünung Erosionsmindernde Flächengestaltung und bepflanzung ( ) Folie 32

29 Verhaltenswirksame Vorsorge Informationsvorsorge Lokale Gefahrenabwehr Verhaltensvorsorge Unwettervorhersagen und -warnungen Frühwarnsysteme Verhaltensschulungen Betriebliche Alarmund Einsatzpläne (Prioritäten!) Selbstschutz und Eigeninitiative Motivation durch potenzielle Betroffenheit Private Verhaltensund Einsatzübung Bild: KATWARN Folie 33

30 Risikovorsorge Welche Gefährdung, welches Schadenspotential und welches Risiko bestehen? Welches Schutzziel soll erreicht oder finanziell abgesichert werden? Welche Schutzmaßnahmen sind möglich? Welche Kombination aus Vorsorgemaßnahmen ist am wirtschaftlichsten? Folie 34 Bild: GDV Bild:

31 Bauvorsorge: Objektschutz Beispiele Folie 35

32 Objektschutz manuelle Systeme Reaktions- und Aktivierungszeit lang mittel kurz ohne manuell teilmanuell Betriebsweise vollautomatisch permanent Manuell installierte Barrieren und Sperren (z.b. Dammbalkensysteme) Bild: Fa. Blobel Folie 36

33 Objektschutz teilmanuelle Systeme Reaktions- und Aktivierungszeit lang mittel kurz ohne manuell teilmanuell Betriebsweise vollautomatisch permanent Druckwasserdichte Tür (Vorsatzblatt) Bild: Fa. WHS Folie 37

34 Objektschutz vollautomatische Systeme Reaktions- und Aktivierungszeit lang mittel kurz ohne manuell teilmanuell Betriebsweise vollautomatisch permanent Klappschotte, aufschwimmend oder mit Antrieb Bild: Fa. Anhamm Folie 38

35 Objektschutz vollautomatische Systeme Reaktions- und Aktivierungszeit lang mittel kurz ohne manuell teilmanuell Betriebsweise vollautomatisch permanent Klappschotte, aufschwimmend oder mit Antrieb Bild: Fa. Anhamm Folie 39

36 Objektschutz permanente Systeme Reaktions- und Aktivierungszeit lang mittel kurz ohne manuell teilmanuell Betriebsweise vollautomatisch permanent Bild: Edelstahl & Design Konstruktive Erhöhung von Lichtschächten Bild: VKF (CH) Folie 40

37 Übersicht Hintergrund und Entstehung des Leitfadens Gemeinschaftsaufgabe Überflutungsvorsorge Ermittlung und Bewertung des Überflutungsrisikos Vorsorgemaßnahmen kommunal und objektbezogen Risikokommunikation und Öffentlichkeitsarbeit Zusammenfassung & Ausblick Folie 41

38 Risikokommunikation & Öffentlichkeitsarbeit Risikokommunikation Vermittlung der technischen Inhalte Aufklärung und Sensibilisierung der Bürger (Fürsorgepflicht!) Schaffung einer gelebten Risikokultur Gleichberechtigter Dialog von Kommune - Bürger Elemente & Leitfragen der Risikokommunikation Risikoanalyse Was kann wo wie häufig und mit welchen Folgen passieren? Risikobewertung Was darf nicht passieren? Welche Sicherheiten sind zu welchen Konditionen erreichbar? Risikosteuerung Wie kann das Risiko minimiert werden? Wie geht man bestmöglich mit dem Restrisiko um? Folie 42

39 Risikokommunikation & Öffentlichkeitsarbeit Öffentlichkeitsarbeit Direkte Methoden Kommunale Ansprechpartner benennen Zentrale Informationsveranstaltungen und Beratungstage Mobile Beratungsaktionen Konkrete Beratung vor Ort ( ) Indirekte Methoden Veröffentlichung von Gefährdungs- und Risikokarten Allgemeines Informationsmaterial (Broschüren, Flyer, Checklisten, ) Fallbezogene Informationen für potenzielle Betroffene Pressemeldungen, Web-Dienste ( ) Folie 43

40 Übersicht Hintergrund und Entstehung des Leitfadens Gemeinschaftsaufgabe Überflutungsvorsorge Ermittlung und Bewertung des Überflutungsrisikos Vorsorgemaßnahmen kommunal und objektbezogen Risikokommunikation und Öffentlichkeitsarbeit Zusammenfassung & Ausblick Folie 44

41 Zusammenfassung Status Quo Überflutungsvorsorge Urbaner Entwässerungskomfort bietet nur begrenzten Überflutungsschutz Klimawandel und Erfahrungen der jüngeren Vergangenheit erhöhen den Handlungsdruck und sind Wegbereiter eines aktiven, ganzheitlichen Risikomanagements Es existieren gute Analysewerkzeuge und Datengrundlagen, auch erste Anwendungserfahrungen Hemmnisse und Herausforderungen Erfordernis der Zusammenarbeit kommunaler und privater Akteure Mangel an Aufklärung, Partizipation und Risikobewusstsein Fehlende kommunale Anreize, offene rechtliche Fragen Folie 45

42 Ausblick Die Simulation von Abflussvorgängen auf der Oberfläche durch Starkregen wird sich durchsetzen! Die Kommunen werden stadtgebietsweite Studien zur Hochwasservorsorge Starkregen erstellen (müssen!) Künftig werden genehmigungsrechtlich Überflutungsnachweise gefordert und durchgeführt: Für Neubaugebiete Für Gewerbebetriebe mit hohem Schadenspotenzial Aussichten auf finanzielle Förderung für Kommunen Baden-Württemberg erarbeitet zur Zeit ein Förderprogramm Starkregen und Überflutungsvorsorge für Kommunen Folie 46

43 29. DWA-Erfahrungsaustausch zur Abwasserbeseitigung, SGD-Nord Irrel 11. März 2014 Starkregen und urbane Sturzfluten Risiken erkennen und Überflutungsvorsorge treffen auf kommunaler und objektbezogener Ebene Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dipl.-Ing. Christian Scheid FG Siedlungswasserwirtschaft, TU Kaiserslautern