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FORSCHUNG/975: Rezepte gegen die Flut (UFZ-Newsletter)


Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ
UFZ-Newsletter Oktober 2013

Rezepte gegen die Flut

von Kerstin Viering



"Nicht schon wieder!" Angesichts der dramatischen Flutbilder, die im Juni 2013 die Nachrichten beherrschten, ist dieser Gedanke wohl vielen Menschen durch den Kopf geschossen. Die letzte Katastrophe war doch gerade erst ein paar Jahre her. Erst im Sommer 2002 hatten sich die Elbe und etliche andere Flüsse in reißende Ströme verwandelt, ganze Ortschaften überschwemmt und stinkenden, braunen Schlamm hinterlassen. Die Betroffenen hatten gehofft, so etwas nie wieder erleben zu müssen. Immerhin hatten Experten ja von einem "Jahrhunderthochwasser" gesprochen. Und jetzt das: Wieder tagelange Regenfälle, unaufhaltsam steigende Pegel und bange Blicke auf die Deiche. Wen würden die Fluten diesmal treffen, wen verschonen? Wie kann Schlimmeres abgewendet werden? Würde man sich überhaupt je wieder sicher fühlen können?

"Eine hundertprozentige Sicherheit vor Überschwemmungen wird es in Flusslandschaften nie geben", lautet die nüchterne Antwort von Dr. Christian Kuhlicke, der sich am UFZ unter anderem mit den Folgen von Hochwasser beschäftigt. Das heißt allerdings nicht, dass man nichts tun kann. Am UFZ untersuchen Wissenschaftler der unterschiedlichsten Fachrichtungen, wie sich Schäden verringern und besser bewältigen lassen. "Jetzt wäre ein guter Zeitpunkt, um aus den bisherigen Erfahrungen zu lernen und neue Konzepte umzusetzen", meint Christian Kuhlicke. Schließlich kann niemand wissen, wann die nächste große Flut kommt.


Die Tücken der Statistik
"Ein Jahrhunderthochwasser bedeutet nämlich nicht, dass danach erst mal hundert Jahre Ruhe ist", betont UFZ-Hydrologe Prof. Ralf Merz. Schließlich ist die Angabe nur ein Durchschnittswert. Wer sechsmal würfelt, sollte durchschnittlich ja auch einmal eine sechs werfen. Doch jeder Brettspieler weiß, wie leicht einem dabei der Zufall einen Strich durch die Rechnung macht: Mal ist die volle Punktzahl überhaupt nicht dabei, dann wieder fällt sie dreimal hintereinander. "Genauso ist es beim hundertjährlichen Hochwasser auch", erklärt er. Die entsprechenden Abflussmengen können durchaus auch innerhalb von wenigen Jahrzehnten mehrmals erreicht werden. Zumal Hydrologen schon lange wissen, dass manche Jahrzehnte hochwasserträchtiger sind als andere. Möglicherweise hängt das mit dem komplexen Zusammenspiel von Atmosphäre und Ozean zusammen. So richtig erklären können Wissenschaftler den Effekt allerdings bis heute nicht. Wie häufig große Fluten künftig über ein bestimmtes Gebiet hereinbrechen werden, ist also schwer vorherzusagen. Vor allem, weil auch das Bild von den Ereignissen der Vergangenheit noch große Lücken hat. Wie sieht so eine Jahrhundertflut überhaupt aus? Welche Wassermengen fließen dabei in der Elbe, im Rhein oder der Donau? Und welche Dimensionen haben kleinere Hochwasser, wie sie im Schnitt alle zehn oder sogar alle fünf Jahre zu erwarten sind? Die Antworten auf solche Fragen leiten Hydrologen traditionell aus Pegelmesswerten ab. Aus den dort abgelesenen Wasserständen kann man den Abfluss im Gewässer berechnen und so einen Überblick darüber gewinnen, welche Abflussmengen an der jeweiligen Stelle wie häufig vorkommen.

"Das Problem ist allerdings, dass die meisten Pegel in Deutschland erst seit ein paar Jahrzehnten abgelesen werden", sagt Ralf Merz. Nur an wenigen Stellen wie an der Elbe bei Dresden oder am Rhein bei Köln reichen die Daten mehr als hundert Jahre zurück. Das aber genügt nicht für eine verlässliche Statistik. Schließlich müssen diese relativ kurzen Zeiträume keineswegs repräsentativ sein. Vielleicht hat das Gewässer seit dem Beginn der Aufzeichnungen noch gar nicht gezeigt, wozu es "hochwassermäßig" in der Lage ist. Oder man hat zufällig gleich mehrere ungewöhnlich große Ereignisse erfasst und überschätzt daher deren Häufigkeit.


Neue Indizien gesucht
Um solche statistischen Fallen zu entschärfen, haben Ralf Merz und seine Kollegen ein neues Verfahren für die Berechnung von Hochwasserhäufigkeiten entwickelt. "Dabei stützen wir uns nicht allein auf die Pegelwerte, sondern auch auf alle möglichen anderen zeitlichen, räumlichen und kausalen Informationen", erläutert der Forscher. Eine Fundgrube sind dabei historische Quellen - von Wasserstandsmarken an Gebäuden bis hin zu alten Katastrophenschilderungen. Das verheerende Magdalenen-Hochwasser, das im Juli 1342 über viele mitteleuropäische Flusslandschaften hereinbrach und Tausende von Menschen das Leben kostete, ist zum Beispiel in den Chroniken vieler Städte erwähnt. Aus Beschreibungen wie "In der Stadt Würzburg trat der Strom bis an die erste steinerne Säule an den Domgreden" konnten Wissenschaftler für etliche Flüsse die höchsten jemals registrierten Wasserstände und Abflussmengen rekonstruieren.

Doch nicht nur ein Blick zurück in die Geschichte kann die Pegelwerte der letzten Jahrzehnte ergänzen. Vielleicht gibt es ja auch Zusatzinformationen über Abflussmengen in benachbarten Gebieten, die ober- oder unterhalb der eigentlichen Messstation liegen. Oder man hat Niederschlagswerte zur Verfügung und kann sagen, ob ein Hochwasser im jeweiligen Gebiet normalerweise eher durch langanhaltende Niederschläge oder durch Schneeschmelze entsteht. Das neue Verfahren kombiniert all diese Informationen systematisch und liefert so ein zuverlässigeres Bild vom Hochwasserpotenzial eines Flusses. Die Forscher um Ralf Merz nutzen dafür statistische Methoden wie z. B. die "Bayes Statistik", bei der im Gegensatz zur klassischen Statistik für die Berechnung der Wahrscheinlichkeiten Vorwissen berücksichtigt wird. Im konkreten Fall bedeutet das, dass flexibel aus den beobachteten Abflusswerten und den verschiedenen Zusatzinformationen eine gemeinsame Abflusswahrscheinlichkeitsverteilung berechnet wird. Wie aber die Informationen letzten Endes kombiniert werden - ob formal mit der bayes'schen Statistik oder manuell durch argumentative Gewichtung der einzelnen Informationsquellen durch einen Experten - ist nicht so sehr entscheidend. Wichtiger ist, dass wirklich alle unterschiedlichen Informationsquellen systematisch erfasst werden, um möglichst alle Facetten der Hochwasserwahrscheinlichkeiten und deren Unsicherheiten zu berücksichtigen. Die ersten Schritte in die Praxis hat die neue Methode auch schon geschafft. "In Österreich wurde sie landesweit eingesetzt, um Hochwasserrisikogebiete zu bestimmen", sagt Ralf Merz. Und auch deutsche Flüsse sollen sich nach dem Willen der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall künftig diesem statistischen Flut-Check unterziehen. Schließlich haben solche Berechnungen weitreichende praktische Konsequenzen für den Hochwasserschutz. Oft sehen die entsprechenden Richtlinien der Bundesländer zum Beispiel vor, dass Ortschaften vor einem hundertjährlichen Hochwasser geschützt werden müssen. Das geht aber nur, wenn man die bei einem solchen Ereignis zu erwartenden Wasserstände und Abflussmengen kennt. Sonst fällt der neu gebaute Deich vielleicht zu niedrig aus.


Lernen aus der Flut
2002 wurden viele Kommunen von den Ereignissen völlig überrascht. Entsprechend unkoordiniert liefen die Schutzmaßnahmen ab. Da fehlte es mal an Sand, mal an Säcken - und war beides vorhanden, gab es nicht genug Schaufeln. In Behörden wurden Telefonhörer nicht abgenommen, Meldungen blieben übers Wochenende liegen und wichtige Informationen versandeten irgendwo. "Beim Hochwasser 2013 hat die ganze Organisation dagegen viel besser geklappt", sagt Christian Kuhlicke. Die Kommunikation zwischen den zuständigen Stellen funktionierte und auch die Bürger der betroffenen Regionen standen meist nicht mehr ratlos im Regen. Viele Kommunen hatten Informationen über Niederschlagsmengen und Pegelwerte samt Tipps für das richtige Verhalten bei Hochwasser ins Internet gestellt. Es war also weitgehend klar, wer wann was zu tun hatte. Das große Chaos blieb aus. Doch nicht nur organisatorisch hatte sich seit dem Jahr 2002 einiges verbessert. So haben etliche Bundesländer in der Zwischenzeit kräftig in neue Deiche und Betonmauern, Spundwände und andere Maßnahmen des technischen Hochwasserschutzes investiert. Allein Sachsen hat dafür in den Jahren 2002 bis 2012 etwa 530 Millionen Euro ausgegeben, bis 2020 soll es eine Milliarde Euro sein.

Psychologisch hat das bei den Menschen in den jeweiligen Regionen offenbar einiges bewirkt. Das haben Christian Kuhlicke und seine Kollegen bei einer Befragung von mehr als 400 Haushalten im Jahr 2005 herausgefunden. Mehr als 60 Prozent der Befragten fühlten sich hinter den Deichen sicher. "Die Deiche mögen beim letzten Hochwasser gebrochen sein, das Vertrauen in diese Bauwerke aber nicht", resümiert der Sozialgeograph. Und tatsächlich konnte der technische Hochwasserschutz im vergangenen Sommer durchaus Erfolge verzeichnen. So waren die Fluten 2002 noch über die Stadt Eilenburg hereingebrochen, die etwa 20 Kilometer von Leipzig entfernt an der Mulde liegt. Damals richteten die Überschwemmungen allein im Stadtzentrum rund 135 Millionen Euro Schaden an. Bis zum Jahr 2008 aber bekam Eilenburg für 35 Millionen Euro neue Deiche und Mauern. Die Stadt galt damit als weitgehend hochwassersicher - und blieb 2013 tatsächlich verschont. es fehlten allerdings nur zwei Zentimeter, bis auch die neuen Bollwerke überspült worden wären. Meißen dagegen hatte weniger Glück und wurde trotz seines nagelneuen Schutzsystems geflutet. "Das zeigt sehr deutlich, dass auch der ausgefeilteste technische Hochwasserschutz keine völlige Sicherheit bietet", sagt Christian Kuhlicke.


Raus aus dem Korsett
Das aber hat seiner Erfahrung nach längst noch nicht jeder eingesehen. Schon sind mancherorts heftige Diskussionen darüber entbrannt, wer die Verwüstungen der aktuellen Jahrhundertflut zu verantworten hat: Naturschützer? Bürgerinitiativen? Langwierige Genehmigungsverfahren? "Das alles aber ist nicht das Problem", meint Christian Kuhlicke. Vielmehr habe man nach 2002 zu einseitig auf technische Maßnahmen gesetzt. Andere wichtige Säulen einer effektiven Hochwasservorsorge seien dagegen vernachlässigt worden. So unterstützen die UFZ-Forscher ausdrücklich die Forderung vieler Naturschützer, den Flüssen mehr Raum zu geben. Wenn sich die Fluten erst einmal auf unbewohnten Auenflächen verteilen können, statt zwischen Dämmen eingezwängt flussabwärts zu schießen, verliert die Hochwasserwelle schließlich an Wucht und kommt nicht so schnell im nächsten Ort an. Wer also den Deich ein Stück vom Fluss weg verlegt, gewinnt wertvolle Überflutungsflächen.

Die Auen als Verbündete für den Hochwasserschutz einzuspannen, ist allerdings gar nicht so einfach. Denn nach einer Studie des Bundesamtes für Naturschutz sind bundesweit zwei Drittel der ursprünglichen Überschwemmungsflächen verloren gegangen - trockengelegt, um Landwirtschaft zu betreiben oder Siedlungen, Industriegebiete und Verkehrswege zu errichten. Und auch Naturschützern ist klar, dass man viele dieser Gebiete nicht einfach wieder den Flüssen überlassen kann. Einige aber schon.

Allein in Sachsen-Anhalt plant der Landesbetrieb für Hochwasserschutz und Wasserwirtschaft 17 Deichverlegungen an der Elbe, der Unteren Mulde, der Schwarzen Elster und der Havel. Das soll etwa 2600 Hektar Überflutungsflächen schaffen. Ähnliche Vorhaben laufen auch in anderen Bundesländern. Einige dieser Projekte haben sogar schon den Sprung vom Papier in die Praxis geschafft. So hat die Elbe in Sachsen-Anhalt, Brandenburg und Niedersachsen in den letzten Jahren rund 700 Hektar Fläche zurückgewonnen.

Ihre ersten Bewährungsproben haben diese natürlichen Wasserspeicher auch schon bestanden. Eine Deichverlegung bei Lenzen in Brandenburg hat der Elbe im Jahr 2009 rund 420 Hektar mehr Platz beschert. Dort kann der Fluss bis zu 16 Millionen Kubikmeter Wasser zwischenlagern. Das aber hat dazu geführt, dass der Elbe-Pegel im niedersächsischen Schnackenburg bei einem Hochwasser im Jahr 2011 mehr als 20 Zentimeter niedriger lag als bei einem ähnlichen Ereignis im Jahr 2006. Und bei der Jahrhundertflut 2013 hat die Lenzener Aue nach Angaben des Karlsruher Instituts für Technologie ihr Potenzial voll ausgeschöpft. Das Umland blieb von Überflutungen verschont.


Aus für den Flussblick?
"Wie wichtig solche Projekte sind, war nach 2002 allerdings noch längst nicht in allen Köpfen angekommen", sagt Christian Kuhlicke. Und auch sonst haben er und seine Kollegen damals wenig Hinweise für ein grundsätzliches Umdenken gefunden. So war schon damals immer wieder die Rede davon, dass die Bautätigkeit in Überschwemmungsgebieten erschwert werden sollte. Passiert ist in dieser Richtung aber wenig. Die wirtschaftliche Weiterentwicklung der Kommunen schien wichtiger zu sein.

Nach den jüngsten Ereignissen aber hören die UFZ-Forscher bei ihren Befragungen zunehmend nachdenklichere Töne. So mancher Bürgermeister sieht die Fluten inzwischen nicht mehr als einmalige Katastrophe, sondern als grundsätzlicheres Problem. Sogar die Frage, ob man Menschen aus besonders gefährdeten Gebieten umsiedeln sollte, ist kein Tabu mehr. Grundsätzlich hält Christian Kuhlicke das für einen durchaus sinnvollen Ansatz. Zwangsumsiedlungen wie in den Braunkohletagebau-Gebieten lehnt er zwar ab. Doch warum keine Anreize für einen Umzug schaffen? So mancher Hochwassergeschädigte würde künftig vermutlich gern auf den gefährlichen Flussblick verzichten, wenn er dann mehr Aufbauhilfe oder ein günstiges Baugrundstück bekäme. "Solche Lösungen werden allerdings vor allem für Einzelgehöfte und sehr kleine Siedlungen diskutiert", sagt Christian Kuhlicke. Bei größeren Ortschaften setzen die zuständigen Stellen lieber auf technischen Hochwasserschutz - und die Menschen entscheiden sich oft fürs Bleiben.


Sichern und versichern
Je mehr Einwohner ein Ort hat, umso stärker ist dieser Trend. Denn angesichts der Kosten konzentrieren die Länder ihre technischen Schutzmaßnahmen vor allem dort, wo die meisten Schäden zu erwarten sind. Sonderlich fair klingt das erst einmal nicht: Wer in großen Städten wohnt, sitzt hinter staatlich finanzierten Deichen und Mauern. Die Bewohner der kleinen Dörfer dagegen haben das Nachsehen und das Wasser im Keller. Solche Ungleichheiten aber lassen sich nach Ansicht der UFZ-Mitarbeiter durchaus vermeiden. "Wer beim technischen Hochwasserschutz leer ausgegangen ist, könnte zum Beispiel eine Förderung für private Vorsorgemaßnahmen bekommen", schlägt Christian Kuhlicke vor. Schließlich gibt es eine ganze Menge Möglichkeiten, ein Gebäude weniger flutanfällig zu machen. Das reicht von Neubauten, die auf Stelzen errichtet werden, bis zu mobilen Schutzwänden oder Rückstauklappen, die das Wasser am Eindringen ins Haus hindern. Die Verwendung von wasserresistenten Baumaterialien kann ebenso eine gute Idee sein, wie das Verlagern von wertvollem Hausrat, Heizkesseln und Öltanks in die oberen Stockwerke.

Trotz aller Gegenmaßnahmen aber wird es auch künftig Hochwasserschäden geben, die irgendjemand bezahlen muss. Und dabei tauchen schon die nächsten Ungleichheiten auf. Wer von einer spektakulären Katastrophe getroffen wird, hat nämlich viel größere Chancen auf staatliche Soforthilfen und private Spendengelder als die Opfer von kleineren Überschwemmungen. Die Forscher plädieren daher dafür, die Verluste künftig solidarisch zu tragen - durch eine allgemeine Versicherungspflicht gegen Elementarschäden. Jeder Hausbesitzer müsste dann in einen gemeinsamen Pool einzahlen, aus dem die Schäden beglichen würden. Kritiker haben oft zwei Einwände gegen dieses Konzept. Erstens sehen einige die Gefahr, dass sich dann noch mehr Menschen in risikoreichen Überschwemmungsgebieten niederlassen. Nach dem Motto: Wenn es schief geht, zahlt die Gemeinschaft. "Dieses Problem könnte man aber durch höhere Versicherungsprämien für solche Grundstücke in den Griff bekommen", meint Christian Kuhlicke. Zweitens führt die Idee der Versicherungspflicht meist zu einem Aufschrei derer, die nicht vom Hochwasser betroffen sind. Darauf kann der UFZ-Forscher nur eins erwidern: "Soforthilfen in Höhe von acht Milliarden Euro pro Jahr müssen ebenfalls von allen Steuerzahlern getragen werden".

Solche Diskussionen werden wohl in Zukunft immer häufiger auf der Tagesordnung stehen. Denn viele Experten befürchten, dass der Klimawandel zu häufigeren Extremhochwassern führen wird. Umso wichtiger ist es nach Ansicht der UFZ-Forscher, sich über die Hochwasservorsorge der Zukunft Gedanken zu machen. Am besten, bevor die nächsten braunen Fluten in den Straßen schwappen und es überall heißt: "Nicht schon wieder!".



UFZ-Ansprechpartner:
Dr. Christian Kuhlicke
Dept. Stadt- und Umweltsoziologie
e-mail: christian.kuhlicke@ufz.de
Prof. Dr. Ralf Merz
Leiter Dept. Catchment Hydrology
e-mail: ralf.merz@ufz.de


Bildunterschriften der im Schattenblick nicht veröffentlichten Abbildungen der Originalpublikation:

- Die Gemeinde Barby, ein Zusamenschluss zahlreicher kleiner Ortschaften, liegt im idyllischen Elbe-Saalewinkel zwischen Dessau und Magdeburg. Im Juni 2013 jedoch war es vorbei mit dieser Idylle. Wassermassen ergossen sich nach einem Deichbruch an der Saale bei Breitenhagen in umliegende Ortschaften. Und die, die das Flusswasser nicht erreichte, wurden vom aufsteigenden Grundwasser überflutet.

- Das 100-Seelen-Dorf Erlln, eine knappe Autostunde südöstlich von Leipzig, liegt in einer Flussschleife der Mulde. Am 4. Juni 2013 erscheint es als Insel im Mulde-Meer. Während des Hochwassers 2002 wurde es komplett überflutet. 2013 bewahrten technische Schutzmaßnahmen im Wert von 2,7 Mio. Euro die Bewohner vor einer neuen Flut.

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Quelle:
UFZ-Newsletter Oktober 2013, Seite 2 - 5
Herausgeber:
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ
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veröffentlicht im Schattenblick zum 8. November 2013