Hochwasserrisiko besser abschätzen

Inge­nieure der Ruhr-Uni­ver­sität Bochum haben ein neues sta­tis­tis­ches Mod­ell entwick­elt, das vorher­sagt, wie wahrschein­lich extreme Hochwasser­ereignisse in Deutsch­land sind. Anders als in früheren Mod­ellen unter­schei­den sie dabei drei Typen von Hochwass­er mit ver­schiede­nen Ursachen, etwa Starkre­gen oder Dauer­re­gen. Das Mod­ell kann helfen, das Hochwasser­risiko in bes­timmten Gebi­eten einzuschätzen und entsprechende Schutz­maß­nah­men zu pla­nen. Über ihre Arbeit berichtet das Team um Prof. Dr. Andreas Schu­mann vom Lehrstuhl für Hydrolo­gie, Wasser­wirtschaft und Umwelt­tech­nik im Bochumer Wis­senschafts­magazin Rubin.

Drei Ursachen für Hochwasser

In ihrem Mod­ell unter­schei­den die Hydrolo­gen drei Arten von Hochwass­er, die auf ver­schiedene Ursachen zurück­ge­hen: Starkre­gen, der ein oder zwei Tage andauert; Dauer­re­gen über vier bis fünf Tage; und schnee­bee­in­flusste Hochwasser.

Früher wur­den die Jahreshöchst­werte sta­tis­tisch analysiert, das Mod­ell unter­schied also nicht zwis­chen den drei Hochwasser­typen. Genau das ist aber notwendig, um die Hochwasser­wahrschein­lichkeit abzuschätzen. Ein kurz­er, lokal begren­zter Starkre­gen kann zum Beispiel in kleineren Gebi­eten die Flüsse über die Ufer treten lassen, in größeren Gebi­eten aber nicht.

Wetterdaten und Pegelstände zusammenbringen

Schu­manns Gruppe rech­nete die drei Hochwasser­typen für das neue Mod­ell auseinan­der. Als Grund­lage erhiel­ten sie von den jew­eili­gen Lan­desämtern Aufze­ich­nun­gen der Pegel­stände bes­timmter Flüsse und set­zten diese mit mete­o­rol­o­gis­chen Dat­en des Deutschen Wet­ter­di­en­stes zum gle­ichen Zeit­punkt in Beziehung. So erhiel­ten sie eine Sta­tis­tik, welche Wet­ter­ereignisse welche Effek­te in den Flüssen aus­lösen, und kön­nen darauf basierend Aus­sagen zum Hochwasser­risiko für die Zukun­ft ableit­en. Das Mod­ell basiert auf Dat­en des Flusses Mulde und der Region Ostharz. Prinzip­iell funk­tion­iert es für ganz Deutsch­land, allerd­ings muss es für jedes Gebi­et angepasst werden.

Wichtig für eine möglichst gut tre­f­fende Aus­sage sind auch die Randbe­din­gun­gen jed­er Region, die das Mod­ell eben­falls berück­sichtigt. Dazu zählen Boden­feuchte, Bewal­dung, ob und wie ein Gebi­et land­wirtschaftlich genutzt oder bebaut ist sowie das Relief des Gelän­des, das zum Beispiel bed­ingt, ob es eine steile oder flache Flutwelle gibt und wie schnell das Hochwass­er abläuft.

Hochwasser treten unregelmäßig auf

„Wir kön­nen nun aus­rech­nen, wie wahrschein­lich es ist, dass in einem beliebi­gen Jahr eine bes­timmte Art von Hochwass­er auftritt“, sagt Andreas Schu­mann. Allerd­ings sind die Ereignisse nicht gle­ich­mäßig über die Zeit verteilt. Gemein­sam mit Mete­o­rologin­nen und Mete­o­rolo­gen der Goethe-Uni­ver­sität Frank­furt suchen die Bochumer Inge­nieure derzeit nach ein­er Erk­lärung für hochwasser­arme und ‑reiche Perioden.

Kein Beleg für den Klimawandel

Klar ist: Seit unge­fähr 1993 befind­et sich Deutsch­land in ein­er hochwasser­re­ichen Zeit. „Natür­lich stellt sich immer die Frage, ob das die Fol­gen des Kli­mawan­dels sind“, weiß Andreas Schu­mann. „Aber bis­lang sind die Mess­rei­hen nicht lang genug, um einen solchen Zusam­men­hang zu bele­gen. Hochwasser­re­iche Peri­o­den hat es auch schon früher gegeben.“ Trends zeich­nen sich hinge­gen ab: Schnee­hochwass­er sind sel­tener gewor­den; Hochwass­er durch Starkre­gen häu­figer – sta­tis­tisch sig­nifikant ist das jedoch derzeit nicht.