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Ökologie

1.4.03 Hochwasserereignisse - Das vergessene Grundwasser

Welche Folgen hat der im Zuge eines Hochwassers ansteigende Grundwasserpegel, insbesondere für den städtischen Baubestand nahe Flüssen? Antworten auf diese bislang vernachlässigte Frage hat das Projekt MULTISURE gesucht. Die Wissenschaftler entwickelten Modelle, mit denen sich künftig mögliche Risiken und Schadenspotenziale genauer eingrenzen lassen — am Beispiel der Elbmetropole Dresden.

Die Fachöffentlichkeit nimmt ein Hochwasser meist als Ereignis extremer Abflüsse an der Erdoberfläche wahr. Der durch die Überflutungen erzeugte Anstieg des Grundwassers auch außerhalb der Überflutungsflächen lässt sich vor allem während länger andauernder Hochwasserereignisse in breiten Talauen beobachten. Von der Wissenschaft bislang selten berücksichtigt wird die Gefährdung unterirdischer Bauwerke und Infrastrukturen durch schnell steigendes Grundwasser als Folge von Extremhochwassern.

Doch wie lassen sich die Schadenspotenziale und Gefahren infolge eines schnell steigenden Grundwassers in urbanen Gebieten abschätzen? Wie müssen Modelle aussehen, die eine Prognose von unterirdischen Schäden bei einem Extremhochwasser ermöglichen? Diese Fragen standen im Mittelpunkt des Projekts „Entwicklung multisequenzieller Vorsorgestrategien für grundhochwassergefährdete urbane Lebensräume“ (MULTISURE), an dem mehrere Institute unter Leitung des Dresdner Grundwasserforschungszentrums (DGFZ) gearbeitet haben (Laufzeit: 2006 bis 2009). Ziel des Vorhabens war es, Werkzeuge zu entwickeln, die es ermöglichen, die Gefährdungen, Schadenspotenziale und Risiken, die sich aus den Wirkungszusammenhängen von Hochwasser, Grundwasser und dem unterirdisch bebautem Raum ergeben, abzubilden und zu bewerten. Untersuchungsgebiet war die Stadt Dresden mit dem Elbtalgrundwasserleiter und der bestehenden sowie geplanten Tiefbebauung.

Zwei Schadensmodelle entwickelt

Gefahr von unten: Wirkungen auf die Gebäudesubstanz

Gefahr von unten: Wirkungen auf die Gebäudesubstanz
Gefahr von unten: Wirkungen auf die Gebäudesubstanz
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Zunächst untersuchten die Projektpartner, wie sich die Ansätze der Schadensabschätzung von Flussüberschwemmungen auf das Grundhochwasser übertragen lassen, wie beide Ereignisse zusammenwirken oder sich überlagern. Das Deutsche Geoforschungszentrum (GFZ) modifiziert dazu das für Flusshochwasser entwickelte meso-skalige Schadensmodell FLEMOps (Top-down-Ansatz), um die durch steigendes Grundwasser verursachten Schäden abzuschätzen. In diesem Rahmen wurden die Betroffenen telefonisch befragt — speziell zu Schäden, die außerhalb der Überflutungsfläche nur durch Grundwasser entstanden sind. Daraus ließen sich sowohl Erkenntnisse zum individuellen Umgang mit Grundhochwasser als auch zu den materiellen wie finanziellen Schäden gewinnen.

In einem Bottom-up-Ansatz wurden in dem Projekt — in Abhängigkeit von der Grundwasserdynamik — Schadensbilder für baualtersbezogene Gebäude- und Infrastrukturtypen beschrieben. Damit lassen sich die zur Schadensbeseitigung notwendigen Sanierungsmaßnahmen und deren Kosten bestimmen. Darauf aufbauend hat das Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung (IöR) das neue „Schadens-Simulations-Modell für grundwasserbedingte Gebäudeschäden“ (GRUWAD) entwickelt.

Mehrere Szenarien erstellt

Die grundwasserbezogene Risikobewertung und -darstellung nutzte beide Modellierungsansätze (Top-down und Bottom-up). Mit Hilfe von FLEMOps und GRUWAD erfolgte die GIS-basierte Bestimmung von grundwasserinduzierten Schäden in unterschiedlicher räumlicher Auflösung. Grundlage waren die vom Dresdner Grundwasserforschungszentrum erstellten Szenarien für höchste Grundwasserstände unter verschiedenen Hochwasserständen im Elbtal Dresden und bei der Realisierung verschiedener Schutzmaßnahmen (Datenbasis waren bisherige Hochwasserereignisse sowie die laufenden Planungen der Landeshauptstadt Dresden).

Gefahr von unten: oberirdisch austretendes Grundwasser

Gefahr von unten: oberirdisch austretendes Grundwasser
Gefahr von unten: oberirdisch austretendes Grundwasser
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Interviews durchgeführt

Für ein effizientes Hochwasser-Risikomanagement ist es wichtig, dass alle Akteure intensiv kommunizieren und zusammenarbeiten: die städtischen und staatlichen Behörden, Verbände und Wissenschaft ebenso Anwohner. MULTISURE hat diese Prozesse analysiert und bewertet.

Aussagefähige Informationen sind Grundlage für ein abgestimmtes behördliches Handeln bei der Hochwasservorsorge – und sie schärfen das Risikobewusstsein und die Eigenvorsorge der Bürger. Die im Verlauf des Projekts durchgeführten Interviews mit Akteuren sowie die Analyse bestehender Informations- und Kommunikationsmittel lagen in den Händen des Instituts für Umweltkommunikation der Leuphana Universität Lüneburg. Daraus entstand ein Faltblatt, das sich vornehmlich an die allgemeine Öffentlichkeit wendet, und das insbesondere auf die Eigenverantwortung der Betroffenen eingeht und somit deren Risikovorsorge stärken soll.

Die Projektergebnisse wurden von der FH Görlitz/Zittau in das Informationssystem der Landeshauptstadt Dresden aktuell übernommen. Ein behördeninterner Zugriff auf wesentliche Projektergebnisse ist damit möglich. So dienen die Ergebnisse der Verbesserung der behördeninternen Analysen und Entscheidungen sowie der Information der Öffentlichkeit über Risiken durch Grundhochwasser.

Dresdner Grundwasserforschungszentrum e.V.
(DGFZ)

Dr. Thomas Sommer
Meraner Straße 10
01217 Dresden
Tel.: 03 51/4 05 06-65
Fax: 03 51/4 05 06-79
E-Mail: tsommer@dgfz.de
Internet: www.dgfz.de
Förderkennzeichen: 0330755
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