Projektvorschau
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2.1 Die Natur des Wassers
2.2 Hydrologischer Kreislauf
2.3 Biodiversität durch Wasser
2.4 Chemie von Wassers
WASSER
Wasser 16
2.1 Die Natur des Wassers
Basis allen Lebens
Wasser ist das Urelement des Lebens. Ohne Farbe, ohne Geruch, ohne Geschmack, dennoch kommt kein anderes Material annähernd an seine Bedeutung für alle Lebensformen heran. Es liefert die grundlegende Essenz aller Kreationen, sei es bei Pflanzen, Tieren, mikroskopischen Organismen oder Menschen. Ungefähr 71% der Erdoberfläche ist von Wasser bedeckt, wobei dies besonders auf der Südhalbkugel der Fall ist. Die verbleibenden 29% sind Land, das sich im Laufe geologischer Zeit gebildet und umgeformt hat. Im Verlauf der letzten 2 Milliarden Jahre haben sich die Kontinente in der Landfläche verdoppelt. In einer Periode der geologischen Geschichte der Erde war die Landmasse ein einzelner Kontinent, der auseinanderbrach und als Kontinentalplatten über frühe Ozeane driftete. Brüche und Kollisionen der Platten hinterließen die Talgräben und Gebirgsketten unserer aktuellen Geografie. (Watson & Adams, 2011, S. 30)
Herkunft des irdischen Wassers
Über Herkunft des Wassers auf der Erde, stellt sich insbesondere die Frage, warum hier im Vergleich zu den anderen inneren Planeten deutlich mehr Wasser existiert, bleibt bis heute unbefriedigt geklärt. Ein Teil des Wassers gelangte zweifellos durch das Ausgasen von Magma in die Atmosphäre und hat somit seinen Ursprung im Erdinneren. Allerdings wird stark bezweifelt, ob diese
Quelle allein die vorhandene Wassermenge ausreichend erklären kann. Wasserstoff ist das häufigste Element im Universum, und Sauerstoff kommt ebenfalls in beträchtlichen Mengen vor. Normalerweise sind sie jedoch in Silikaten und Metalloxiden gebunden. Zum Beispiel ist der Mars durch einen hohen Anteil an Eisen(III)-oxid bedeckt, was ihm seine charakteristische rote Farbe verleiht. Im Vergleich zur Erde ist Wasser auf dem Mars nur in begrenzten Mengen vorhanden.
Außerhalb der Erde ist Wasser ebenfalls präsent, zwar in gewaltigen Mengen, die jedoch „verdünnt“ erscheinen: sei es in Form von Eis auf anderen Himmelskörpern oder als Wasserdampf. Wasser in Eisform wurde auf Kometen, dem Mars und einigen Monden der äußeren Planeten entdeckt. Die Ringe des Saturns allein enthalten grob geschätzt etwa das 20- bis 30-fache an Wasser im Vergleich zur Erde.Daraufhin gibt es zahlreiche Hinweise darauf, dass der Mars in seiner Frühzeit offene Wasserflächen aufwies.
Es besteht die Möglichkeit, dass in den Polregionen des Erdmondes Eisreste von Kometeneinschlägen als wichtige Wasser- und Sauerstoffquellen für zukünftige Mondbasen überlebt haben. Diese Entdeckungen bleiben jedoch vorerst spekulativ (Ball, 2001).
Die Ressource Wasser auf der Erde ist ausreichend, wertvoll, aber auch in bestimmten Situationen eine machtvoll zu berücksichtigende Kraft, die respektiert und geschätzt werden muss.
Wasser ist grundlegend für das menschliche Leben und viele Aktivitäten, insbesondere in der Landwirtschaft, aber auch in der Industrie, Energieerzeugung, Transport und Abfallwirtschaft. Die Verfügbarkeit von sauberem Wasser ist oft eine Vorbedingung für wirtschaftliche Entwicklung.
18 Wasser
2.2 hydrologischer Kreislauf
Niederschlag
Niederschlag ist der Haupttreiber der Variabilität im Wasserhaushalt über Raum und Zeit, und Veränderungen im Niederschlag haben sehr wichtige Auswirkungen auf die Hydrologie und Wasserressourcen. Die hydrologische Variabilität im Laufe der Zeit in einem Einzugsgebiet wird durch Variationen im Niederschlag über tägliche, saisonale, jährliche und dekadische Zeitskalen beeinflusst.
Es gibt unterschiedliche Trends in verschiedenen Teilen der Welt, mit einem allgemeinen Anstieg in den mittleren und hohen Breitengraden der Nordhalbkugel (insbesondere im Herbst und Winter) und einem Rückgang in den Tropen und Subtropen in beiden Hemisphären. Es gibt Hinweise darauf, dass die Häufigkeit von extremem Niederschlag in der Atmosphäre zugenommen hat (Osborn et al., 2000), wobei ein größerer Anteil des Niederschlags in großen Ereignissen fällt als in früheren Jahrzehnten (Arnell, Liu & Döll, S. 197-198).
Über Jahrtausende haben die Prozesse der Vereisung, vulkanische Ausbrüche und meteoritische Einschläge die moderne Landschaft geformt. Oberflächenmerkmale setzen sich weiterhin durch Niederschlag, thermische Zyklen und chemische Einflüsse fort. Wasser formt die Oberfläche des Landes, indem es als Niederschlag fällt und seinen Weg zum Meer, Flüsse und zu allen Gewässern im Allgemeinen findet. (Watson & Adams, 2011, S. 30-31).
Verdunstung
Die Verdunstung von der Erdoberfläche umfasst die Verdunstung von offenem Wasser, Boden, flachem Grundwasser und in Vegetation gespeichertem Wasser, zusammen mit der Transpiration durch Pflanzen. Die Rate der Verdunstung von der Erdoberfläche wird im Wesentlichen durch meteorologische Kontrollen gesteuert, die durch die Eigenschaften von Vegetation und Böden vermittelt werden und durch die verfügbare Wassermenge begrenzt sind. Der Klimawandel hat das Potenzial, all diese Faktoren zu beeinflussen – auf eine kombinierte Weise, die noch nicht klar verstanden ist –wobei verschiedene Bestandteile der Verdunstung unterschiedlich betroffen sind.
Die wichtigsten meteorologischen Kontrollen für die Verdunstung von einer gut bewässerten Oberfläche (oft als potenzielle Verdunstung bekannt) sind die verfügbare Energiemenge, der Feuchtigkeitsgehalt der Luft (Luftfeuchtigkeit – eine Funktion des Wasserdampfgehalts und der Lufttemperatur) und die Geschwindigkeit der Luftbewegung über der Oberfläche (eine Funktion der Windgeschwindigkeit). Eine erhöhte Temperatur führt im Allgemeinen zu einer Zunahme der potenziellen Verdunstung, hauptsächlich weil die Wasseraufnahmekapazität der Luft erhöht wird. (Arnell, Liu, & Döll, S. 198-199)
Viele verschiedene Elemente wie Vegetationsbedeckung, -art und -eigenschaften spielen eine sehr wichtige Rolle bei der Verdunstung. Die Aufnahme von Niederschlag wird stark von der Vegetationsart beeinflusst, und verschiedene Vegetationstypen haben unterschiedliche Transpirationsraten. Darüber hinaus erzeugen verschiedene Vegetationstypen unterschiedliche Mengen an Turbulenzen über dem Blätterdach; je größer die Turbulenz, desto größer die Verdunstung. Eine Veränderung in der natürlichen Vegetationsbedeckung – direkt oder indirekt als Folge des Klimawandels – kann daher den Wasserhaushalt beeinflussen. (Arnell, Liu, & Döll, S. 198-200)
In der städtischen Stadtplanung ist die Einbindung von Vegetation entscheidend, um negative Auswirkungen auf Niederschlag und Verdunstung zu vermeiden. Vegetation spielt eine bedeutende Rolle in diesen Prozessen und beeinflusst sowohl die Aufnahme von Niederschlag als auch die Verdunstungsraten. Unterschiedliche Elemente wie Vegetationsbedeckung, -art und -eigenschaften beeinflussen den Wasserhaushalt innerhalb städtischer Gebiete. Daher ist es notwendig, nachhaltiges Wassermanagement zu fördern und einen ausgeglichenen Wasserzyklus in städtischen Umgebungen aufrechtzuerhalten.
Abb. 2.1 © (Watson & Adams, 2011)
Die Flutfrequenz wird durch Veränderungen in der jährlichen Variabilität des Niederschlags und durch Veränderungen in kurzfristigen Regeneigenschaften (wie Sturzregenintensität) beeinflusst. Die Häufigkeit von niedrigen Flüssen oder Dürren wird hauptsächlich durch Veränderungen in der saisonalen Verteilung des Niederschlags, der jährlichen Variabilität und dem Auftreten von langanhaltenden Dürreperioden beeinflusst (Watson & Adams, 2011, S. 30-31).
20 Wasser
2.3 Biodiversität durch Wasser
Biodiversität oder biologische Vielfalt ist in den biologischen Wissenschaften ein Bewertungsmaßstab für die Fülle unterschiedlichen Lebens in einem bestimmten Landschaftsraum oder in einem geographisch begrenzten Gebiet. Nach Carl Beierkuhnlein ist Biodiversität ein Maß für die qualitative, quantitative und funktionelle Vielfalt des Lebens auf allen Organisationsebenen im untersuchten Gebiet.(Wikipedia, Biodiversität)
Während Wasser durch Land und Meer fortschreitet, nehmen Organismen Wasser im Rahmen des biologischen Prozesses auf. Wasser unterstützt den Boden, die Vegetation und die Ökosysteme, die die Biodiversität schaffen und alle lebenden Arten erhalten, einschließlich uns, Menschen. (Watson & Adams, 2011, S. 31)
Leben in einem Wassertropfen: Die Fotomikrografie offenbart Plankton in einem einzigen Wassertropfen aus einem örtlichen Reservoir
Biodiversität ist ein Maß für die Variation der Lebensformen innerhalb einer gegebenen Umweltgemeinschaft, eines Bioms oder der gesamten Biosphäre. Sie ist ein bestimmendes Merkmal lebensfähiger natürlicher und menschlicher Gemeinschaften, einschließlich verbesserter Gesundheit und Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten, da sie auch als Maß für Gesundheit und Krankheitsschutz betrachtet werden kann. Mit größerer Biodiversität gibt es mehr natürliche biologische Kontrollen der durch Insekten übertragenen Krankheitserreger, die zunehmen, wenn das Gleichgewicht zwischen Raubtier und Beute gestört ist. Die Biodiversität in Wildtierpopulationen hilft, Krankheitserreger zu reduzieren, die Menschen betreffen. Zum Beispiel helfen Greifvögel, die Populationen von Mäusen zu kontrollieren, die Zecken tragen. Fledermäuse und Vögel helfen, Mückenpopulationen zu kontrowllieren.
Viele Faktoren beeinflussen die Biodiversität terrestrischer Ökosysteme. „Treiber des Wandels“ der Biodiversität - Bedrohungen für die Gesundheit der Umweltbiodiversität - umfassen den Klimawandel, biotischen Austausch und Pflanzenzersetzung, Waldentwaldung und die Verbrennung fossiler Brennstoffe. Die menschliche Aktivität hat die Rate der Stickstoffdeposition verdoppelt, die als Abfluss in Bäche, Grundwasser und Küstengewässer gelangt und in aquatische Todeszonen in Seen und Ozeanen endet. Von diesen Faktoren ist der Wandel in der Landnutzung der kritischste.
Abb. 2.2 Foto: © Spike M. I. Walker
Ökologische Forschungsstudien unter der Leitung von O. E. Sala von der Brown University schätzen, dass Landnutzungsänderungenresultierend aus menschlichen Eingriffen - über das nächste Jahrhundert hinweg ebenso große Auswirkungen auf die Biodiversität haben könnten wie die kombinierte Wirkung von erhöhtem CO2 und Klimawandel. (Watson & Adams, 2011, S. 36)
Biodiversität bietet wertvolle Erkenntnisse für widerstandsfähiges städtebauliches Design: Je komplexer ein Ökosystem oder eine Gemeinschaft ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass es über einen längeren Zeitraum überlebt und weniger anfällig für sowohl innere als auch externe Schäden ist. Dieses Konzept sollte ebenfalls in Betracht gezogen werden, wenn wir unsere Städte und Gebäude entwerfen. Bei der Gestaltung von Sicherheitsmaßnahmen und deren Integration in die erforderlichen Protokolle der Bauvorschriften entstehen anspruchsvollere und sorgfältigere Designelemente. Dies führt zu widerstandsfähigeren und lebenswerteren gebauten Umgebungen, wodurch die Lebensqualität der Menschen verbessert wird.
Somit kann die städtische Ausbreitung über die aktuellen Stadtgrenzen hinweg als eine ernsthafte potenzielle Bedrohung für die natürliche Biodiversität der umliegenden ländlichen Gebiete gesehen werden, und stattdessen sollten sorgfältige Lösungen und Maßnahmen innerhalb der Stadtgrenzen in Betracht gezogen werden, um die städtische Ausbreitung zu begrenzen.
Biodiversität durch Wasser (Abb 2.3 © L. Thomas)
22 Wasser
2.4 Chemie von Wasser
Das Wassermolekül
Wasser ist eines der häufigsten und wichtigsten Elemente unseres Planeten. Ein Wassermolekül besteht aus 2 Atomen Wasserstoff und 1 Atom Sauerstoff. Diese erzeugen zwischen den Wassermolekülen wechselseitig anziehende Kräfte, die als Wasserstoffbrückenbindung bekannt sind und dem Wasser seine charakteristische Flexibilität verleihen. Der Bereich von Oberflächentemperaturen und -drücken in der Biosphäre ermöglicht es Wasser, in drei Zuständen zu existieren: fest (Eis), flüssig (Wasser) und gasförmig (Wasserdampf). (Arnell, Liu, & Döll, S. 195)
Die Chemie von Wasser befasst sich mit sämtlichen Aspekten des Wasserkreislaufs und berücksichtigt dabei die Atmosphäre und den Boden. Dabei umfasst sie die Analyse von im Wasser gelösten Substanzen, Lebewesen, die Eigenschaften des Wassers, seine Nutzung sowie sein Verhalten in verschiedenen Kontexten. Wasser fungiert als Lösungsmittel für viele Stoffe, wie Ionenverbindungen, hydrophiler Gase und hydrophiler organischer Verbindungen. Selbst Substanzen, die gemeinhin als in Wasser unlöslich betrachtet werden, sind in Spuren im Wasser vorhanden. Aus diesem Grund liegt Wasser auf der Erde nie in einem reinen Zustand vor. Es enthält, abhängig von seiner Herkunft, eine Vielzahl von Substanzen in mehr oder weniger hohen Konzentrationen. (Ball, 2001)
Wasserarten
Wasser findet sich in verschiedenen Arten statt. In der Wasseranalytik unterscheidet man unter anderem folgende Wasserarten:
• Süßwasser/Salzwasser/ Brackwasser
• Reinstwasser
• Demineralisiertes Wasser
• Destilliertes Wasser
• Enteisentes Wasser
• Rohwasser
• Mineralwasser
• Trinkwasser
• Nutzwasser
• Abwasser
• Regenwasser
• Grundwasser
• Oberflächenwasser (Fließund Stehgewässer), (Chemie.de)
O H H H H OO (Abb 2.4 © Chemie.de)
Kraft des Wassers
Die Berücksichtigung der hydrodynamischen Kräfte des Wassers ist von essenzieller Bedeutung bei der Konzeption und Planung von Bauprojekten.
Die Kraft des Wassers sollte niemals unterschätzt werden, insbesondere im Kontext der Gestaltung und Umsetzung von Bauprojekten. Ein umfassendes Verständnis der Wasserdynamik sowie ein tiefes Respektieren seiner Kraft sind unverzichtbar, um Infrastrukturen zu schaffen, die der potenziellen Kraft von Hochwasser standhalten. In einer Ära zunehmender Klimaveränderungen ist die Anerkennung und Berücksichtigung der Potenz des Wassers nicht nur eine wissenschaftliche Notwendigkeit, sondern eine grundlegende Voraussetzung für nachhaltige Entwick-
lung. Ingenieurlösungen müssen sorgfältige Risikobewertungen, innovative Gestaltung und nachhaltige Baumaßnahmen einschließen. Die Umsetzung widerstandsfähiger Designstrategien, wie die Aufständerung von Strukturen, effiziente Entwässerungssysteme und naturbasierte Ansätze, kann die potenziellen nachteiligen Auswirkungen der Hochwasserschaden mindern.
„Ich kann den Weg der Himmelskörper vorhersagen, jedoch kann ich nichts über die Bewegung eines kleinen Wassertropfens sagen.“
Galileo Galilei 17 JH
24 Wasser
(Abb 2.5 © Robb Quinn)
Kapitel 2 Schlussfolgerung
Mit dem Verständnis für die Eigenschaften von Wasser gewinnt man eine tiefere Einsicht in den erforderlichen Ansatz zur Schaffung einer hochwasserwiderstandfähiger Designstrategie bei der Planung von Projektentwicklung in Überschwemmungsgebieten. Beginnend mit der grundlegenden Rolle des Wassers als Urelement des Lebens, wird die Herkunft des irdischen Wassers untersucht, wie die Menge und Verteilung auf der Erde kommen werden. Der hydrologische Kreislauf, insbesondere Niederschlag und Verdunstung.
Die Vielfalt der Lebensformen durch Wasser wird als essentiell für die Gesundheit von Ökosystemen und deren Widerstandsfähigkeit gegenüber Krankheiten betrachtet. Die Auswirkungen von menschlichen Aktivitäten, insbesondere Landnutzungsänderungen, auf die Biodiversität werden hervorgehoben.
Das Verständnis der komplexen Zusammenhänge zwischen Wasser, Umwelt und Biodiversität von entscheidender Bedeutung ist, um nachhaltige Lösungen für den Umgang mit Wasserressourcen zu entwickeln. Es betont die Notwendigkeit, die Biodiversität zu schützen und in städtischer Planung sowie landwirtschaftlichen Praktiken zu berücksichtigen, um eine nachhaltige Zukunft für Mensch und Natur zu gewährleisten, und hochwasserangepasste Baumaßnahmen zu entwickeln.
26 Wasser
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3.1 Hochwasser Definition
3.2 Entstehung von Hochwasser
3.3 Tödlichste Fluten des 20. und 21. Jahrhundert
3.4 Fluten im deutschen Raum
3.5 Arten von Überschwemmungen
3.6 Hochwassergefahrenkarten & Klassifikationen von Hochwasser
3.7 Überschwemmungsgebiete
3.8 Hochwasserschaden
3.9 Hochwasserschaden Versicherung
HOCHWASSER
Hochwasser 28
3.1 Hochwasser Definition
Allgemeine Definition:
„Hochwasser (wissenschaftlich/ mathematische Abkürzung HQ aus „Hoch“ und Abfluss-Kennzahl Q) wird der Zustand von Gewässern genannt, bei dem ihr Wasserstand deutlich über dem Pegelstand ihres Mittelwassers liegt.“
(Hochwasser, Wikipedia)
Gemäß der Hochwasser-RisikoManagement-Richtlinie und ihr folgend § 72 WHG wird Hochwasser wie folgt definiert:
„zeitlich beschränkte Überflutung von Land, das normalerweise nicht mit Wasser bedeckt ist. Diese umfasst Überflutungen durch Flüsse, Gebirgsbäche, zeitweise ausgesetzte Wasserströme im Mittelmeerraum sowie durch in Küstengebiete eindringendes Meerwasser; Überflutungen aus Abwassersystemen können ausgenommen werden.“
(BMUB, 2013)
Im WHG ist der Begriff Hochwasser wie folgt definiert:
„Hochwasser ist eine zeitlich beschränkte Überschwemmung von normalerweise nicht mit Wasser bedecktem Land, insbesondere durch oberirdische Gewässer oder durch in Küstengebiete eindringendes Meerwasser. Davon ausgenommen sind Überschwemmungen aus Abwasseranlagen.“
(Bayerisches Landesamt für Umwelt)
Über lange Zeit hinweg bildete das Leben mit dem Fluss und entlang des Flusses eine harmonische Symbiose zwischen den natürlichen Bedürfnissen des Flusses und den Bedürfnissen der Menschen. Die Flüsse stellten nahezu alles zur Verfügung, was benötigt wurde: Trinkwasser und Nahrung, Anbaumöglichkeiten und finanzielle Ressourcen. Auf der anderen Seite wurde mit zunehmender Ansiedlung menschlicher Gemeinschaften entlang von Flussufern die potenzielle Gefahr von Flussüberschwemmungen zunehmend als weniger erwünscht betrachtet.
30 Hochwasser
3.2 Entstehung von Hochwasser
Ein erhöhte Wahrscheinlichkeit von Überschwemmungen kann auf eine Kombination aus zwei Haupt Faktoren zurückgeführt werden: Veränderungen in der Landnutzung und vermehrten Niederschlägen.
Menschlicher Eingriffe und Änderung der Landnutzung
Das Ökosystem, das von der natürlichen Landschaft angeboten ist, fungiert als natürlicher Wasserbewirtschaftungsplan. Es schafft ausgewiesene Wasserspeicherbereiche, Entwässerungswege und natürliche Feuchtgebiete (siehe Abb. 3.1). Feuchtgebiete umfassen eine Vielzahl von Ökosystemen, die für einen Teil oder das gesamte Jahr von Wasser bedeckt sind. Dazu gehören unter anderem unterirdisches Grundwasser, Sümpfe, Süß- und Salzwassermarschen, Seen, Überschwemmungsgebiete, Bäche und flache Flüsse. (What is a wetland?, 2023)
Feuchtgebiete beitragen zu, die Erfüllung wesentlicher Funktionen in einem Ökosystem, unter anderem die Funktion als Wasserfilter, die Bereitstellung von Hochwasserund Erosionskontrolle sowie die Bereitstellung von Nahrung und Lebensraum für Wasserlebewesen und Wildtiere. Sie leisten mehr als nur die Unterstützung von Pflanzen und Tieren im Einzugsgebiet, da viele Feuchtgebiete nicht das ganze Jahr mit Wasser gedeckt sind, weil sich der Wasserstand mit den Jahreszeiten ändert. Dauerhafte Feuchtgebiete sind das ganze Jahr über gesättigt, weisen eine stabile Pflanzengemeinschaft und oft einen stabilen Wasserstand
auf. Auf der anderen Seite Saisonale Feuchtgebiete schwanken und können periodisch austrocknen. (Watson & Adams, 2011, S. 38)
Im Rahmen der Hochwasser- Schutz und -kontrolle während Perioden Starkregenereignisse absorbieren Feuchtgebiete Flutwasser und verlangsamen das Wasser, was dazu beiträgt, Eigentumsschäden zu mindern und möglicherweise sogar Leben zu retten. (Watson & Adams, 2011, S. 38)
(Abb 3.1 Wassereinzugsgebiet (A) definiert durch Konturen, (B) dendrisches Muster von Bächen und Flüssen und (C) Entwässerungs trennt. © Watson & Adams, 2011, S. 62)
Allerdings werden diese natürlichen Wasserbezogene Landschaften durch menschliche Veränderungen in der Landnutzung beeinflusst. Der Mensch beeinflusst den natürlichen Wasserkreislauf und damit das Abflussgeschehen in vielerlei Hinsicht. Dazu gehören unter anderem die durch den Menschen verursachten Auswirkungen auf das Klima, die Nutzung von Gewässern, der Bereich in der Nähe von Gewässern und des Einzugsgebiets sowie die Umgestaltung von Fließgewässern zur Optimierung von Nutzungen.
Veränderungen in der Landnutzung haben die Funktion und Ausdehnung der natürlichen Landschaft, der Entwässerung und der kleinen Wasserwege innerhalb von Einzugsgebieten verringert, die durch zunehmende Niederschläge und extreme Wetterereignisse zusätzlich belastet werden. Bis in die 1990er Jahre wurden über die Hälfte der Feuchtgebiete weltweit absichtlich verändert oder für landwirtschaftliche Zwecke entwässert. (Watson & Adams, 2011, S. 73)
Der natürliche Wasserkreislauf und die vom Menschen verursachten Veränderungen sind miteinander verbundene Prozesse. Sie müssen durch funktionierendes Wassermanagement ausgewogen und aufrechterhalten werden. Konzepte wie die Verbesserung der natürlichen Werte der Landschaft, Aufforstung und Kohlenstoffspeicherung sind mit Strategien zur Hochwasserkontrolle verbunden. Dies gewährleistet eine besser geeignete und sicherere städtische Landschaft.
Menschliche Versiegelung
Im Kontext von Hochwasser und den voraussichtlichen Ursachen wird oft das Thema der Versiegelung erwähnt und blamiert. In Bayern sind 13,9 Prozent der Landesfläche als Siedlungs- und Verkehrsfläche ausgewiesen (Statistisches Bundesamt Deutschland, Stand 2023). Allerdings gelten nur 47 % dieser Fläche als vollständig wasserundurchlässig, was etwa 5 % der Landesfläche entspricht. Dies bedeutet, dass 95 % des Niederschlags in großen Flussgebieten (wie z.B. Main und Donau) auf nicht versiegelte Flächen fallen. In kleineren, dicht besiedelten Einzugsgebieten kann der versiegelte Anteil dagegen höher sein und somit Hochwasser erheblich begünstigen.
Bei extremen Starkregenereignissen weist der Boden eine geringe Wasserspeicherfähigkeit auf. Wenn der Boden bereits durch vorherige Niederschläge gesättigt ist oder sogar gefroren ist, führt dies zu einer Art „natürlicher“ Versiegelung. Dies hat den gleichen Effekt auf Hochwasser wie bei Flächen, die durch menschliche Aktivitäten versiegelt wurden wie beispielweise asphaltierte Flächen in der Stadt. In diesen Fällen kann der Boden das Wasser nur begrenzt aufnehmen, wodurch der Oberflächenabfluss zunimmt und das Risiko von Überschwemmungen steigt. Dies verdeutlicht die Komplexität der Zusammenhänge zwischen natürlichen Bedingungen und menschlichen Eingriffen, die zu Hochwasserereignissen führen können. (Unterfranken, 2011)
32 Hochwasser
Vermehrten Niederschlägen
Die Niederschläge haben einen großen Anteil an Hochwasserereignissen. Zu Beginn eines Niederschlagsereignisses wird das entstehende Wasser auf Pflanzen und der Bodenoberfläche zurückgehalten. Im Verlauf des anhaltenden Niederschlags infiltriert ein Teil des Wassers und gelangt in den Grundwasserleiter. Gleichzeitig steigt der Oberflächenabfluss. Beide von diesen Faktoren führen zu erhöhten Wasserständen in Fließgewässern wie Flüsse und daher zu Überschwemmungen. Beim Fall eines starken Regenfalls und menschlicher Erschöpfung der natürlichen Rückhaltemöglichkeiten auf Pflanzen sowie des Wasseraufnahmevermögens des Bodens wird der Großteil des Niederschlags unmittelbar an der Oberfläche abgeleitet. (Patt & Jüpner, 2019, S. 2-5)
Anhaltender, flächendeckender Dauerregen oder kurzzeitige Starkregenereignisse können die Entstehung von Hochwasser verursachen. Dauerregen sind
häufig für Hochwasser in großen Flüssen verantwortlich, während lokale Gewitterregen zu Sturzfluten in kleineren Einzugsgebie-ten führen können. Das Überschreiten von Niederschlagsmengen von 15 bis 30 Litern pro Quadratmeter innerhalb von 24 Stunden kann zu Hochwasser führen. Daher warnt der Deutsche Wetterdienst vor Starkregenereignissen. (Unterfranken, 2011)
Was nicht verdunstet oder im Boden gespeichert wird, fließt ober und unterirdisch ins nächste Gewässer. Bei starken Niederschlägen ist der Abfluss so hoch, dass in Bächen und Flüssen Hochwasser entstehen kann.
Aufgrund dieses klimatischen Umstandes sehen sich Städte, die entlang von Flüssen versiegelt wurden, einer potenziellen Gefahr von Überschwemmungen gegenüber und leiden unter der Entstehung von Überschwemmungsgebieten an den umgebenden Ufern der Flüsse, was ihre Nuzung bzw. versieglung erschwert.
(Abb. 3.2 Unterfranken 2011, S.8)
Bodenerosion
In Bezug auf Niederschläge soll ein weiterer Faktor in Betracht gezogen werden, und zwar Bodenerosion.
Starke Regenfälle, Gefälle oder kräftiger Wind, der auf unbedeckten und unvegetierten Boden trifft, können dazu führen, dass das Bodenmaterial angehoben und erodiert wird, um dann entlang der natürlichen Topographie oder sogar durch die Luft transportiert zu werden. Bodenmaterial wird erodiert, verschoben und anschließend an einer anderen Stelle abgelagert.
Bodenerosion hat verschiedene Nachteilige Auswirkungen. Durch Erosion wird die Wasserhaltefunktion natürlicher Böden eingeschränkt, was zu einer erhöhten Wahrscheinlichkeit von Überflutungen führt. Dadurch werden Gewässer, insbesondere Bäche, Flüsse und Seen, belastet, und menschliche Infrastrukturen werden geschädigt. Erosion verursacht die Verunreinigung von Wegen, Straßen, Wohngebieten und Privatgrundstücken. Dies führt zu einer Verschlechterung der Wasserqualität und kann unerwünschte Auswirkungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit haben. (Umweltbundesamt. 2022)
Bodenerosion betrifft auch den ländlichen Raum. Der Verlust wertvoller Nährstoffe auf Ackerflächen durch Erosion führt zu der Verringerung der Bodenfruchtbarkeit und anschließend die Anbaumöglichkeit. Eine folgende Konsequenz davon ist der Ernteausfall aufgrund
des Verlusts von Kulturpflanzen. Die Rechtliche Regelungen zum Schutz vor Bodenerosion sind auch erwähnenswert. Im Rahmen Agrarwirtschaft müssen Landwirte Mindestanforderungen, oder der so genannten guten fachlichen Praxis, zum Schutz vor Bodenerosion erfüllen. Um Zahlungen von der EU zu erhalten (§ 17 BBodSchG)
In Rahmen Deutschlands dominiert die Bodenerosion aufgrund der natürlichen und klimatischen Gegebenheiten vor allem in den hügeligen Landschaften durch Wasser. Dazu gehören auch Städte, die eine hügelige Topografie besitzen. Auf der anderen Seite ist in den flacheren Regionen Norddeutschlands und in küstennahen Gebieten der Wind aufgrund der sandigen Böden als Hauptfaktor von Erosion. (Umwelt Bundesamt, 2022)
Die Risiken der Erosion werden durch den Klimawandel verstärkt, der Wetterbedingte Ereignisse auf beiden Seiten der Medaille verursacht: extreme Trockenperioden und Starkregenereignisse, die oft von zunehmenden durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten begleitet werden.
Diese Tatsache unterstreicht die Notwendigkeit, natürliche Landschaften gegen zukünftige Erosion zu schützen, sei es im Hinblick auf die natürliche Landschaft außerhalb von Städten im ländlichen Raum oder innerhalb von Städten im Zusammenhang mit der Begrünung unserer städtischen gebaute Umwelt und Architektur, um schutz gegen Überschwemmung zu schaffen.
34 Hochwasser
3.3 Tödlichste Fluten des 20. & 21 Jahrhunderts
Fluten, mit ihrer verheerenden Auswirkung auf menschliche Leben und Gemeinschaften, gelten als eine der zerstörerischsten Naturkatastrophen. Im Verlauf des 20. und 21. Jahrhunderts hat die Welt viele katastrophale Überschwemmungen erlebt, die unzählige Menschenleben gefordert und dauerhafte Spuren in den betroffenen Regionen hinterlassen haben. Das Folgende soll einen Einblick in die tödlichsten Überschwemmungen dieser beiden Jahrhunderte geben. (Markus, 2021)
1931 China Flutkatastrophe
Eine der denkwürdigsten Überschwemmungen unserer modernen Zeit sind die Überschwemmungen in China von 1931. Diese Fluten zählen zu den tödlichsten Naturkatastrophen der aufgezeichneten Geschichte. Die Überschwemmungen ereigneten sich im Zeitraum Juni bis August des Jahres 1931 in China und betrafen große Städte wie Wuhan, Nanjing und darüber hinaus mehrere Orten. Ausgelöst wurde die Katastrophe durch eine Kombination von Faktoren, darunter heftige Starkregenereignisse, durch den Menschen verursachte Abholzung des Landschaftes und das Versagen von Flussdämmen und Hochwasserschutzmaßnahmen. Diese Überschwemmungen überfluteten weite Gebiete entlang des JangtseFlusses. Es ist eingeschätzt, dass zwischen ein und vier Millionen Menschenleben verloren wurden. Diese Katastrophe hervorhebt die verheerende menschliche mögliche Tragödie, die Umweltmissmanagement verursachen kann. (Buck, 1932)
Die Schätzungen über die Todesopfer variieren erheblich. Eine Feldstudie der Universität Nanking unter der Leitung von John Lossing Buck unmittelbar nach der Flut ergab, dass „150.000 Menschen ertrunken waren und dass diese Zahl weniger als ein Viertel aller Todesfälle in den ersten 100 Tagen der Flut darstellte.“ (Buck, 1932)
„150.000 Menschen ertrunken waren und dass diese Zahl weniger als ein Viertel aller Todesfälle in den ersten 100 Tagen der Flut darstellte.“
Die Katastrophen des 20. und 21. Jahrhunderts sollten als Erinnerungen an die komplexen Interaktionen zwischen natürlichen Kräften, menschlichen Aktivitäten und den Verletzlichkeiten von man-made Gemeinschaften betrachtet werden. Es ist wichtig, die Bedeutung von Wasserschutzmangement in unserer Stadtplanung zu betonen. Durch eine umfassende Untersuchung dieser Ereignisse gewinnen wir Einblicke in die vielschichtigen Herausforderungen, die Überschwemmungen mit sich bringen, und die Notwendigkeit proaktiver Maßnahmen zur Minderung ihrer Auswirkungen. Diese gewinnte Informationen sind entscheidend für die Gestaltung zukünftiger Richtlinien, Maßnahmen und globaler Zusammenarbeit, um die Widerstandsfähigkeit gegen die zunehmende Bedrohung durch Überschwemmungen in unserer sich ständig verändernden Welt zu stärken und die Sicherheit der Menschen zu gewähleisten.
36 Hochwasser Liste der tödlichsten Fluten des 20. und 21. Jahrhunderts Flutname Ort Menschlicher Verlust Datum Great-Daytonflut USA 360 1913 Clermont und Peak Downsflut Australien 61 1916 Gleno Dammbruch Italien 356 1923 Mostaganem- und Oranflut Algerien 2500 1927 Mississippiflut USA 246 1927 China Flutkatastrophe China 500.000 1931 1938 Hanshinflut Japan 933 1938 Cordillera Blanca Peru 5.000 1941 Rajasthanflut Indien 5.000 1943 Große Iranflut Iran 2.000 1954 1955 Lebanon-Tripoloflut Lebanon 400 1955 Die Sturmflut 1962 Deutschland 315 1962 1966 Rio de Janeiroflut Brasilien 373 1966 1966 Maanflut Jordanien 259 1972 1972 Luzonflut Philippinen 653 1972 1973 Granadaflut Spanien 272 1973 1981 Laingsburgflut Südafrika 104 1981 Ulaanbaatar-Tovflut Mongolien 187 1982 1988 Sudanfluten Sudan 80 1988 1991 Antofagastaflut Chilie 120 1991 1992 Afghanistanflut Afghanistan 3.000 1992 Pamir Gebirgskette Tajikstan 200 1992 Ozengeli Avalanche Die Türkei 135 1993 1996 Yemenflut Der Jemen 347 1996 Südrussland Russland 110 2002 Mai 2004 Karibikfluten Karibik 2.000 2004 Typhoon Morakot Taiwan 677 2009 2009 Jeddahflut Saudi Arabien 123 2009 2010 Chinafluten China 3.189 2010 2011 Südostasienfluten Südasien 2.828 2011 2018 Ost-Afrikafluten Ostafrika 500 2018 Hochwasser in West- und Mitteleuropa Europa 242 2021 Jayapuraflut Indonesien 113 2019 2021 Die Türkeiflut Die Türkei 81 2021 2021 Nigerflood Niger 62 2021 Sturmtief Daniel 11.498 2023 Libyen,Griechenland, Türkei, Ägypten (Tabelle 3.1, Wikipedia, List of deadliest Floods, 2023)
Great-Daytonflut 1913
Mai Karibikfluten 2004
Mostaganem- und Oranflut 1927
Sturmtief Daniel 2023
38 Hochwasser Die Sturmflut 1962 China Flutkatastrophe 1931 Luzonflut 1972 Südasien 2011 Laingsburgflut 1981 Afghanistanflut 1992 Rajasthanflut 1943 Große Iranflut 1954
3.4 Fluten im deutschen Raum
Länder mit geringen Releifhöhen und hohe Anzahl von Gewässern, wie Deutschland, vor allem im Norden, sind anfälliger für Hochwassergefahr. Im Folgenden werden einige der denkwürdigsten Überschwemmungen aufgeführt, die Deutschland betroffen haben.
Die Sturmflut 1962
Hamburg steht unter Wasser. Eine Erinnerung daran, dass die Kraft des Wassers nicht unterschätzt werden sollte. Damals wurde es geglaubt, dass die Deiche von Hamburg nicht durchbrochen werden könnten, jedoch wurden sie tatsächlich im Jahr 1962 durchbrochen In der Nacht vom 16. auf den 17. Februar 1962 bricht eine schwere Sturmflut über Norddeutschland herein. Besonders stark war die Stadt Hamburg von dieser Flutkatastrophe betroffen. Die Flut wurde durch den Orkan „Vincinetta“ ausgelöst. In jenem jahr bedeckte die Flut 20 (120 km²) der Gesamtfläche der Stadt Hamburg mit 220 Millionen Kubikmetern Wasser was der Elbe. (Bütow, 1963)
Die Flut verursachte enormen Schaden. Allein in Hamburg gab es 315 Todesopfer. Über 20.000 Einwohner wurden obdachlos aufgrund der Zerstörung ihrer Häuser und mussten aus den Überschwemmungsgebieten für eine längere Zeit evakuiert werden. Es wurden 6.000 Gebäude zerstört. Insgesamt entstand ein Sachschaden von etwa einer Dreiviertelmilliarde Deutsche Mark (ungefähr 650 Millionen Euro heute). (Bütow, 1963)
Rheingebiet Jahrhunderthochwasser 1995
In Köln wird bereits ab einem Pegelstand von 4,50 m Kölner Pegel (KP) von einem Hochwasser gesprochen. Zu diesem Messpunkt werden die ersten Maßnahmen zum Hochwasserschutz im Kanalnetz eingesetzt. Im Januar 1995 erreichte der Wasserstand im Rhein in Köln die Marke von 10,69 Metern. Ein solch hoher Pegelstand wurde zuletzt im Jahr 1926 gemessen. Das Hochwasser verursachte enormen Schaden. Es betraf 33.000 Menschen in Köln allein, und der entstandene Sachschaden wurde auf rund 35 Millionen Euro geschätzt. (Kölner Stadt Anzeiger, 2022)
Die Folgen solcher extremen Katastrophen sollen nicht nur durch staatliche Maßnahmen und Akteure behandelt, sondern sie können auch durch Initiativen lokaler Gemeinschaften gemildert werden. Nach den extrem Hochwasserereignissen 1995 am Rhein wurde am 16. November 1996 eine Hochwassernotgemeinschaft als Reaktion gegründet. Mehr als 60 Gemeinden, Städte und Bürgerinitiativen aus Rheinland-Pfalz, Hessen und Nordrhein-Westfalen bis hin zur niederländischen Grenze haben sich teilgenommen (BHAR, 2021).
Die Gründung dieser Gemeinschaft zeugt von der Notwendigkeit eines koordinierten und gemeinschaftlichen Ansatzes, um den Herausforderungen von Hochwasserereignissen und ihre Auswirkungen zu minimieren. Die Zusammenarbeit auf lokaler Ebene ermöglicht effektivere Schutzmaßnahmen,und fördert auch den Austausch von informationen im Umgang mit Flutrisiken.
Jahhunderthochwasser in Deutschland 2021
Mitte Mai 2021 litten viele Regionen Deutschlands unter Unwetter, die zu Überschwemmungen führten. Die am stärksten betroffenen Regionen waren Rheinland-Pfalz und Nordrhein-Westfalen. Am 14. Juli und in der Nacht zum 15. wurde in beiden Bundesländern innerhalb von weniger als 24 Stunden eine Niederschlagsmenge von 100 bis 150 Litern pro Quadratmeter gemessen. Der Großteil davon geschah in einem kleinen Zeitfenster von 10 bis 18 Stunden. Zum Vergleich: Normalerweise fällt in einem gesamten Monat Juli weniger Niederschlag als diese Menge. Als Folge dieses Starkregens wurden diese Regionen mit Überschwemmungen bedeckt, was zu Todesfällen und enormen Schäden führte.
Bei dieser Hochwasserkatastrophe wurden nach Angaben der deutschen Behörden allein in Deutschland mehr als 180 Todesopfer gemeldet. Die Flutkatastrophe verursachte enorme Sachschäden im in Milliardenhöhe. Sie führte zur Zerstörung zahlreicher Infrastruktur wie Bahnstrecken, Straßen und Brücken sowie an vielen Orten zu Ausfällen der Gas, Strom- und Wasserversorgung. Die eingeschätzten Kosten für den Wiederaufbau der zerstörten Verkehrsinfrastruktur belaufen sich laut Schätzungen des Bundesverkehrsministeriums auf etwa zwei Milliarden Euro. (bpb, 2021)
Aus diesen Beispielen lässt sich ein wiederkehrendes Muster beobachten. Mit Hochwasser zu leben ist unvermeidlich. Man muss sich anpassen und mit dem Hochwasser leben. Mit dem Hochwasser zu leben ist unvermeidlich. Dennoch können und sollten die Schäden, sowohl menschlicher als auch materieller Natur, reduziert werden. Dies kann durch einen an Hochwasser angepassten Designansatz erreicht werden, der sich auf alle Ebenen erstreckt
40 Hochwasser
(Abb. 3.3 Sturmflut 1962 Foto: © NRD)
3.5 Arten von Überschwemmungen
Um Hochwasserschutzmaßnahmen
umzusetzen, müssen die Arten und Merkmale von Hochwasser in die Analyse einbezogen werden. Diese Analyse ist von Entscheidender Bedeutung, um effektive Strategien und Maßnahmen zur Risikominderung und Hochwasserschutz zu entwickeln. Die Verschiedenen Arten von Hochwasser werden durch unterschiedliche Ursachen und hydrologische Prozesse verursacht.Im Wesentlichen sind drei Hauptarten von Überschwemmungsursachen zu unterscheiden.
Sturzflut
„Der Begriff „Sturzflut“ (englisch: flash flood) bzeichnet eine plötzliche und unerwartete Überschwemmung, die in der Regel von einem unmittelbar anschließenden rapiden Anstieg des Wasserstandes begleitet wird“. (Sturzflut, Wikipedia)
Ein Merkmal von Hochwassern im Zusammenhang mit dem Risikomanagement ist die Vorhersagbarkeit von Hochwasserereignissen und ihren Überschwemmungsgebieten. Trotz dieser Vorhersehbarkeit können Hochwasser jedoch mit weniger Vorwarnung in wenigen Sekunden bis zu mehreren Stunden auftreten.
Sturzfluten entstehen oft weit entfernt von den Gebieten, die sie schließlich überschwemmen. Diese Art von Hochwasser ist aufgrund ihrer schnellen und unvorhersehbaren Natur äußerst gefährlich. Sturzfluten können tödliche Folgen haben, da sie zu
raschen Anstiegen des Wasserpegels und mitgeführten Trümmern führen. Ihre Unvorhersehbarkeit führt zu dem Versagen reaktiver Hochwasserschutzmaßnahmen, wie das Befestigen von Wegen und der Aufbau temporärer Schutzwände aus Materialien wie Sandsäcken. Statistisch gesehen resultieren die meisten Todesfälle im Zusammenhang mit Überschwemmungen aus Sturzfluten, wobei die Hälfte der Todesopfer mit Fahrzeugen in Verbindung steht. Fahrzeuge bieten geringen bis keinen Schutz dagegen, fortgeschwemmt mit dem Wasser zu werden. Sturzfluten sind wegen ihrer Plötzlichkeit und ihrer Kraft sehr gefährlich. (Watson & Adams, 2011, S. 54)
Sturmflut
DIN 4049-3 (2005) definiert eine Sturmflut als ein „durch starken Wind verursachtes Ansteigen des Wassers an der Meeresküste und in den Flussmündungen im Küstengebiet, wenn die Wasserstände einen bestimmten Wert überschreiten.“
Sturmfluten treten in der Regel aufgrund von Küstenstürme an den Küsten der Meere und Großen Seen auf. Sie entstehen durch orkanartiger Wind bzw. Sturm, der Wasser gegen die Küste drängt. Dies verursacht einen beträchtlichen Anstieg des Wasserstands und anschließlich eine Überschwemmung.
Küstenstürme umfassen alle Stürme, die mit der Zirkulation um ein Gebiet mit niedrigem atmosphärischem Druck verbunden sind. Die Hauptgefahren, die mit Stürmen, insbesondere Hurrikanen, verbunden sind, sind Sturmfluten, starke Winde, Starkregenereignisse
und auch Wirbelstürme. Der Sturm wurde mit Gewittern, und auf der Nordhalbkugel mit einer gegen den Uhrzeigersinn verlaufenden wind-Zirkulation, begleitet. Wirbelstürme und Küstenstürme können starke Winde, hohe schädliche Wasserwellen, erhebliche Erosion und intensive Nie-derschläge erzeugen, die zu Küstenüberschwemmungen führen. (Watson & Adams, 2011, S. 57-63)
Flussüberschwemmung
Flussüberschwemmungen entstehen in der Regel nach lang andauernden, starken Niederschlägen auf großes Einzugsgebiet in Verbindung mit einer reduzierten Versickerungsrate durch Wassersättigung, gefrorenen Boden oder versiegelte Flächen (Siehe 3.2), infolgedessen wird das Wasser direkt in die naheliegenden Gewässer fließen. Dann können die Wassermassen nicht ausreichend schnell abfließen und das Gewässer überschwemmt die umgebenden Ufer.
Flussüberschwemmungen treten in der Regel nicht überraschend auf. Wie schnell die Wasserstände steigen hängt von der Einzugsgebietsgröße und der Einzugsgebietscharakteristik, beispielsweise Form des Einzugsgebiets Gefälle der Topografie, Bodenaufbau und Nutzungen, ab.
Ein wichtiger Unterschied bei Flussüberschwemmungen im Vergleich zu den zuvor beschriebenen Hochwasserarten besteht in ihrer Vorhersagbarkeit. Ausreichende Vorwarnzeiten bieten ein angemessenes Zeitfenster, um aktive HochwassermanagementMaßnahmen umzusetzen. Auf der
anderen Seite bieten vorhergesagte Überschwemmungsgebiete den Vorteil passiver Maßnahmen umzusetzen. (Patt & Jüpner, 2019, S. 6-8)
Häufig wird auch die Gefahr, die vom Grundwasser auslöst, unterschätzt. Die Interaktion zwischen Oberflächenwasser und Grundwasser spielt eine entscheidende Rolle bei der Entstehung von Flussüberschwemmungen. Bäche und Flüsse stehen in unterirdischer Verbindung mit dem Grundwasser. Starke Niederschläge oder ein Flussüberschwemmung steigen den Grundwasserspiegel an. Dies geschieht in der Regel mit einer Verzögerung. Selbst, wenn sich ein Hochwasser bereits zurückgezogen hat, kann Wasser aus dem Untergrund noch in Gebäude eindringen. Auch Bauwerke, die scheinbar einen sicheren Abstand zu einem Gewässer haben, sind davor nicht geschützt. Dies unterstreicht die Bedeutung passiver Hochwasserschutzmaßnahmen.
Die immer Wiederkehrende Flusshochwasserereignisse in Deutschland sind historisch eine regelmäßige Herausforderung für den Hochwasserschutz. Deutschland, mit seinem ausgedehnten Flusssystem, erlebt in bestimmten Regionen immer wieder starke Niederschläge, die zu erhöhten Wasserständen in Flüssen führen können. Insbesondere die großen Flüsse wie der Rhein, die Elbe und die Donau sind anfällig für wiederkehrende Hochwasser.
Bei dem Planungsprozess des Hochwasserschutzes müssen die Ursachen der Hochwasserereignisse analysiert werden. Dies hat ein wichtiger Einfluss auf die Auswahl und Gestaltung der Schutzanlagen und -Maßnahmen.
42 Hochwasser
3.6 Hochwassergefahrenkarten & Klassifikationen von Hochwasser
Bei dem Hochwassergefahrenmanagement in der Projektentwicklung ist der erste Schritt die Identifizierung und Bewertung möglicher Risiken. Dies wird durch die Identifizierung von Überschwemmungsgebieten ermöglicht, die einem hohen Hochwasserrisiko haben.
Hochwassergefahrenkarten (Blaue Karten)
Dies wird durch die Verwendung von Hochwassergefahrenkarten erleichtert. Diese Karten liefern Informationen darüber, welche Gebiete bei einem bestimmten Hochwasserszenario überflutet werden könnten und wie hoch der Wasserstand über dem Gelände sein könnte.
Hochwasser können basierend auf ihrer Wahrscheinlichkeit in verschiedene Hochwasserszenarien eingeteilt werden, nämlich HQ abgekürzt. (Siehe 3.1). Dazu gehören die Klassifikationen HQ10, HQ50, HQ100 und HQextrem. Die Europäische HochwasserriskoHmanagement-Richtlinie schreibt gemäß § 74 Absatz 2 WHG die Darstellung von insgesamt drei Hochwasserszenarien vor:
1. HQextrem: Hochwasser mit niedriger Wahrscheinlichkeit, d.h Extremereignisse, die im statistischen Mittel viel seltener als alle 100 Jahre auftreten (HQ > 100 Jahre).
2. HQ100: Hochwasser mit mittlerer Wahrscheinlichkeit, d.h Ereignisse, die im statistischen Mittel alle 100 Jahre und seltener
auftreten. Auch genannt das Jahrhunderthochwasser (HQ ≥ 100 Jahre).
3. HQ10, HQ25: Hochwasser mit hoher Wahrscheinlichkeit, d.h Ereignisse, die im statistischen Mittel häufiger auftreten, beispielsweise alle 10 oder 25 Jahre) (HQ10 oder HQ25. (Patt & Jüpner, 2019, S. 354-355)
Die Begriffe „HQ100“ und „Jährlichkeit“ werden in der Öffentlichkeit häufig falsch interpretiert. Es ist angenommen, dass ein Hochwasser mit einer Jährlichkeit von 100 Jahren in Abständen von einmal pro 100 Jahren auftritt. Tatsächlich liegt der „Jährlichkeit“ aber eine Wahrscheinlichkeitsbetrachtung zugrunde. Deswegen ist es möglich, dass statistisch seltene Hochwasserereignisse tatsächlich in deutlich kürzeren Zeitspannen auftreten beispielsweise wie am Rhein 1993 und 1995.Aus diesem Grund ist auch das Extremhochwasser nicht als obere Grenze des Hochwasserabflusses anzusehen.Dieses Szenario kann jederzeit überschritten werden.
Daraufhin werden Informationen zur Hochwassergefährdung für die dargestellten Hochwasserszenarien mit den verschiedenen Nutzungen verknüpft werden. Die Karten liefern Angaben über die Anzahl der potenziell von Hochwasser betroffenen Anwohner, die Art und Anzahl der wirtschaftlichen Tätigkeiten, Nutzungen in den potenziell Überschwemmungsgebieten,die Anlagen, von denen bei Überschwemmung eine störfallbedingte Verunreinigung ausgehen kann, sowie Informationen zu den Schadenspotenzialen. (Bayerisches Landesamt für Umwelt, 2023)
Abb. 3.4 Fachdaten: © Bayerisches landesamt für Umwelt Hintergrundkarte: © Bayerische Vermessungsverwaltung abgerufen Dezember
2023
3.7 Überschwemmungsgebiete
Definition
“Als Überschwemmungsgebiete werden die Gebiete zwischen oberirdischen Gewässern und Deichen oder Hochufern sowie sonstige Gebiete definiert, die bei einem Hochwasser überschwemmt oder durchflossen oder die für die Hochwasserentlastung oder Rückhaltung beansprucht werden“.
(§ 76 Absatz 1 WHG)
Überschwemmungsgebiete sind, gemäß § 76 Absatz 1 WHG, Gebiete, in denen ein Hochwasser statistisch einmal in Hundert Jahren zu erwarten ist (HQ100).
Ein Überschwemmungsgebiet findet sich häufig als flaches Gebiet neben einem Bachoder Flussbett, das großen Wassermengen ausgesetzt ist. Das Überschwemmungsgebiet wird durch die gleichen Bedingungen geformt, die das Flussbett geformt haben. Wenn sich diese Bedingungen ändern, beispielsweise durch einen größeren Wasservolumen im Oberlauf des Flusses, kann das Überschwemmungsgebiet darauf reagieren.
Zweck
Überschwemmungsgebiete dienen dazu, Überschwemmungen zu reduzieren und aufbewahren, indem sie eine größere Fläche für die Speicherung und langsame Wasserbewegung bieten. Sie sind in der Regel flacher als das Flussbett und besitzen eine rauere Oberfläche zu haben, was die Geschwindigkeit des Wassers verlangsamt.
Nachdem das Hochwasser zurückgetreten ist, kann Wasser in den Überschwemmungsgebieten verbleiben und langsam einsickern. Die reduzieren die Wassermenge, die flussabwärts geschickt wird. (Watson & Adams, 2011, S. 112114)
Infolgedessen der Menschlichen Versiegelung wurden natürliche Überschwemmungsgebiete entlang vieler Flüsse verloren gegangen. Der Schutz oder Wiederherstellung dieser Gebiete trägt zur Verbesserung der Ökologischen Funktion von Flüssen bei und mindert die Schäden im Fall von Hochwasser. Aber dies addiert eine Herausforderung zur Versiegelungsansätzen in den Städten im Zusammenhang mit Landnutzung, Städteplanung und Flächenknappheit.
Dies wurde verursacht durch die Implementierung von Nutzungsbeschränkungen und bauverbot in Überschwemmungsgebieten im Rahmen eines Stadtes. Gemäß § 77 WHG ist es festgelegt, dass grundsätzlich alle Überschwemmungsgebiete in ihrer Funktion als Rückhalteflächen zu erhalten sind.
Die sensible Natur des Themas Überschwemmungsgebiets stellt eine Herausforderung dar, wenn es für Projektentwicklungen genutzt würde. Trotz dieser Herausforderung bieten sich jedoch Möglichkeiten es zu nutzen. Auf einer Weise zu nutzen, um das Stadtbild unserer Städte weiter zu verbessern, dabei aber gleichzeitig seine Rolle im Hochwasserschutz bewahrt. Das verstärkt das Konzept: mit dem hochwasser zu leben.
Ermittelung
Die Überschwemmungsgebiete werden oft mit Hilfe eines hydraulischen Modells ermittelt. Dafür werden Daten zur Geländeoberfläche (Topographie), zur Beschaffenheit des Geländes (Bewuchs, Bebauung) als auch Daten aus Niederschlag und Abfluss (Hydrologie) analysiert. Dabei wird am Computer ein detailliertes digitales Modell des Geländes und des Flusslaufs erstellt. Dieses Model simuliert den Wasserstand, und wie das Wasser bei einem Hochwasserereignis voraussichtlich abfließen wird.
Um das Abflussverhalten im hydraulischen Modell realitätsnah zu simulieren, spielen sowohl die Bodenbeschaffenheit als auch der Vegetation eine entscheidende Rolle. Eine glatte Geländeoberfläche beschleunigt das Abflussverhalten von Wasser. Auf der anderen Seite verlangsamt raue Bodenbedeckung das Wasser.
Die Abflusswerte werden mithilfe statistischer Verfahren aus Messdaten von Wasserpegeln ermittelt und unter Einbeziehung von Niederschlags-Abfluss-Modellen analysiert. Auf diese Weise ist es möglich, die Auswirkungen von Hochwasserereignissen unterschiedlicher Intensität zu unterscheiden.
In Regionen ohne vorhandene Pegelmessungen können im Rahmen einer regionalen Analyse Abflusswerte von vergleichbaren Einzugsgebieten auf das zu modellierende Gebiet verwendet werden.
(Bayerisches Landesamt für Umwelt, 2023)
46 Hochwasser
3.8 Hochwasserschaden
Nach jedem Hochwasserereignis stellt sich sofort die Frage: Welche Schäden wurden durch das Hochwasser verursacht? Dies unterstreicht die Notwendigkeit, die verursachten Schäden aufzunehmen.
Im Laufe der Zeit haben Menschen Flüsse ständig für ihre eigenen Bedürfnisse in Anspruch genommen und gleichzeitig den natürlichen Verlauf und Raum der Gewässer eingeschränkt. Gleichzeitig wurde gebaute Umwelt in den ehemaligen Überschwemmungsgebieten konzentriert, darunter teure Wohnhäuser, Industrieanlagen und Verkehrsinfrastruktur. Diese Entwicklung hat dazu geführt, dass bei Hochwasser die Schäden zunehmen und das Schadenspotenzial in diesen Gebieten steigt.
Hochwasserschäden entstehen in verschiedenen Bereichen, darunter Wohngebäude mit Gebäude- und Hausratschäden sowie Unternehmen und die Ökonomie, aufgrund von Produktionsausfällen. Auch die Land- und Forstwirtschaft ist betroffen, ebenso wie die Infrastruktur, einschließlich Versorgungsinfrastruktur, und die Verkehrsinfrastruktur, beispielsweise Straßen und Brücken. Gewässer und wasserbauliche Anlagen leiden unter Schäden wie dem Anfall von Treibholz, Betriebsausfällen von Wasserkraftanlagen sowie Zerstörungen an Gewässerbett und Ufer. Die Natur ist auch Hochwasserschäden ausgesetzt, und auch die Gesundheit der betroffenen Bevölkerung kann gefährdet sein. (Patt & Jüpner, 2019, S. 557)
Nach einem Hochwasserereigniss ist die Schadenerfassung erforderlich. Dies bietet Einblicke in das Ausmaß und Auswirkungen auf die physische Infrastruktur als auch natürliche Ökosysteme, Diese Informationen sind wesentlich für einen effektiven Hochwassermanagementplan und die Planung der Erholung nach dem Ereignis.Daraufhin sind dadurch mögliche Entschädigungsumfänge schnell abschätzen zu können.
Die Schadenserfassung kann durch die Analyse abgelaufener Hochwasserereignissen erleichtert werden. Abgelaufene Hochwasserereignisse bieten die Möglichkeit, sich systematisch mit dem Thema Hochwasserschäden zu befassen und Schadensaufnahmen zu schaffen, um vernünftige Schadenschätzungen bei Hochwasserereignissen durchzuführen.
Kategorisierung der Hochwasserschäden
Eine Eine umfassende Grundkategorisierung von Hochwasserschäden erfolgt in Anlehnung an DWA 2008 durch Einführung der Begriffe:
Direkte Hochwasserschäden
Indirekte Hochwasserschäden
Tangible Hochwasserschäden
. Intangible Hochwasserschäden
Im Allgemeinen werden Hochwasserschäden in direkte und indirekte Schäden unterteilt. Beide Schadensarten werden weiterhin in tangible und intangible Schäden unterteilt – je nachdem, ob sie monetär bewertet werden können oder nicht. (Thieken, Seifert, & Merz, 2009, S. 25)
Tangible Schäden sind Schäden, die ein quantifizierbaren finanzielle Wert aufweisen können.
Intangible Schäden beziehen sich auf Schäden an immateriellen Werten, wie Kulturgüter und Naturdenkmäler, für die es keinen Marktpreis bzw. -Wert gibt oder deren ideeller Wert erheblich höher ist als der reine Marktwert. Hierzu gehört vor allem Der Verlust von Menschenleben, die im Rahmen des Hochwasserrisikomanagements nicht monetär bewertet werden.
Hochwasserschäden
Direkt
Tangibel
. Vermögensschäden
. Wiederaufbaukoste
Intangible
. Menschenleben
. Kranulturkheiten
. Kulturgüter
. Naturdenkmale
Tangibel
Indirekt
. Wirtschaftliche Aktivität
. Reduzierte Kaufkraft
Intangible
. Psychologische Auswirkungen
Abb. 3.5 Kategorisierung von Hochwasserschäden (in Anlehnung an DWA 2008)
48 Hochwasser
Direkte Hochwasserschäden
Die erste beobachtete Art von Hochwasserschäden. Direkte Schäden entstehen dabei durch den unmittelbaren physischen Kontakt von Objekten mit dem Hochwasser. Sie beinhalten tangible Schäden, wie Vermögensschäden und Kosten für die erforderlichen Wideraufbau. Dazu gehören auch intangible Schäden, wie der Verlust an Menschenleben, ausgelöste Krankheiten, die Zerstörung von Kulturgütern und Naturdenkmalern. Zu den direkten Hochwasserschäden gehören weiterhin Schäden durch ansteigendes Grundwasser sowie langfristige Folgeschäden, die auf die physische Einwirkung des Wassers zurückgeführt werden können, wie beispielsweise Schimmelbildung in Räume, wo Wasser eingedrungen ist, oder Frostschäden. (Patt & Jüpner, 2019, S. 553-557)
Der Schutz von Menschenleben steht bei jedem Hochwasserrisikomanagementplan als erste Priorität, obwohl es nur begrenzt beinflussbar ist. Vorher Erfahrungen mit Hochwasserereignissen zeigen, dass der Verlust von Menschenleben in der Regel auf überraschend eingetretene Ereignisse zurückzuführen ist. In Überschwemmungsgebieten ist dies selbstverständlich nicht der Fall, da die Vorhersagbarkeit von Überschwemmungen hier hoch ist und Hochwasserschutzmaßnahmen mehr als ausreichend sind, um das menschliche Leben zu schützen.
Zeit
Langfristig. dh mehr als sechs Monate nach Ereignisende
Langfristige Durchfeuchtung- oder Setzungsschäden (z.B Schimmelbefall)
Frostfolgeschäden (z.B Rissbildung)
Ernteausfall
Nach dem Ereignis
Während des Ereignisses
Auftreten tangibler direkter (links) und indirekter (rechts) Hochwasserschäden in Raum und Zeit. Der gefärbte bereich kennzeichnet den überfluteten Bereich/ Zeitraum (Abb. 3.6, Thieken, Seifert, & Merz, 2009, S. 26)
Schäden durch ansteigendes Grundwasser
Verschmutzung, Durchfeuchtung, Schädigung oder Zerstörung von Objekten (z.B von Gebäuden, Hausrat, Maschinen, Infrastruktur)
überflutetes Gebiet außerhalb des überfluteten Gebietes
Raum
Indirekte Hochwasserschäden
Als Folge von Hochwasserereignissen entstehen auch dabei indirekte Schäden. Diese umfassen Auswirkungen, die durch die Unterbrechung sozialer und wirtschaftlicher Aktivitäten entstehen. Beeinträchtigungen von Ökosystemen, beispielsweise Unterbrechung von Landschaftsfunktionen, werden ebenfalls zu den indirekten Schäden gezählt. Dazu gehören auch psychische Auswirkungen auf die Betroffenen Menschen. (Patt & Jüpner, 2019, S. 553-557)
Indirekte Hochwasserschäden treten räumlich sowohl zeitlich außerhalb der eigentlichen Ereignisse auf. Weil sie einen räumlichen und zeitlichen Bezug aufweisen, wird die herkömmliche Schadensdefinition erweitert. Durch die Hochwassereinwirkung können Objekte, beispielsweise Gebäude, Straßen, Maschinen, Deiche oder Feldfrüchte, durch
Verschmutzung bzw. Durchfeuchtung geschädigt oder zerstört werden. Diese Schäden treten zeitlich nach dem eigentlichen Schadensereignis auf und werden bei einer Schadenserfassung unmittelbar nach dem Ereignis oft nicht erkannt. Doch auch bei geringen Erstschäden können durch Ernteausfall oder Frosteinwirkung erhebliche Folgeschäden auftreten. (Thieken, Seifert, & Merz, 2009, S. 25-26)
Langfristig. dh mehr als sechs Monate nach Ereignisende Nach dem Ereignis
Langfristige Umsatz-/ Ertragseinbußen
Produktionsausfall, Einkommens-/Umsatzeinbußen durch HW-bedingte Betriebseinschränkungen und Unterbrechungen
Während des Ereignisses
Inflation
Steuerausfälle
Makroökonomische Effekte (z.B Störung Der globelen Finanzmärkte)
Produktionsausfälle durch Störung der Wertschöüfungskette (ausgelöst durch Lieferschwierigkeiten)
Umwege und/oder transportsschwierigkeiten durch Verkehrsunterbrechungen
Zeit Raum
Katastrophenschutz, Gefahrenabwehr, Sicherungs- und Notfallmaßnahmen zur Schadenbegrenzung, Evakuierung, etc
überflutetes Gebiet außerhalb des überfluteten Gebietes
50 Hochwasser
3.9 Hochwasserschaden Versicherung
Die Verteilung der verschiedenen Naturgefahren auf die Anzahl der relevanten Schadenereignisse, die Anzahl der Todesopfer sowie die Gesamt- und versicherten Schäden im Zeitraum von 1980 bis 2023 zeigt bei weltweiter Betrachtung, dass ca. 40 Prozent aller Schadenereignisse auf hydrologische und meteorologische Ursachen zurückzuführen sind, das heißt auf Hochwasserereignisse.
Das Folgende sind Anteile verschiedener Naturgefahren an Katastrophenfolgen im Zeitraum 1980 bis 2018 hinsichtlich Anzahl Schadenereignisse, Todesopfer, Gesamtschäden, versicherte Schäden. Deutlische Anmerkung: Sämtliche im Zusammenhang mit tropischen Zyklonen und außertropischen Winterstürmen auftretenden Überschwemmungen sind bei „Meteorologischen Ereignissen“ enthalten, insbesondere Sturmfluten.
Nach Angaben des Rheinatlasses werden die Mögliche Sachschäden nur entlang des Rheins bei einem sehr seltenen Hochwasserereignis HQextrem auf ca. 165 Mrd. Euro für den gesamten Rheinlauf geschätzt (IKSR – Rheinatlas 2001). Für die Bewältigung von Hochwasserschäden sind Versicherungen eine wichtige Maßnahme. Im Rahmen Deutschlands besteht seit 1994 die Möglichkeit, das Überschwemmungsrisiko zu versichern, und rund 46 Prozent aller Privathäuser gegen Schäden durch Naturgefahren wie Hochwasser und Überschwemmungen versichert. Dies ist möglich durch die sogenannte Elementarschadenversicherung.
Elementarschadenversicherung
Eine Elementarschadensversicherung deckt die Elementarschäden in Folge von Naturereignissen, damit sind gemeint Schäden, die durch wirken der Natur verursacht werden wie Überschwemmungen, Schneedruck, Sturme, Starkregen und Erdbeben.
Geophysikalisch (erdbeben, Tsunami, Vulkanausbruch)
Meteorologische (Trop.Wirbelsturm, Wintersturm, Sturmflut,Tornado)
Hydrologische (Überschwemmung, Massenbewegung)
Klimatologische (Temperaturextreme, Dürre, Waldbrand)
Eine Elementarschadensversicherung ist derzeit nur bei sehr wenigen Wohngebäudeversicherungen und wenigen Hausratversicherungen verfügbar. Konventionelle Hausrat- oder Wohngebäudeversicherungen decken keine Schäden durch Hochwasser ab. Aus diesem Grund müssen private Haushalte und Unternehmen zusätzlich und freiwillig zusätzlich eine Elementarschadensversicherung zur Gewerbe-, Wohngebäude- oder Hausratversicherung abschließen. In Deutschland verfügen derzeit lediglich 30% aller Haushalte über diesen Schutz.
(Patt & Jüpner, 2019, S. 589-596) (Abb. 3.7 © 2019 Münchener Rückversicherungs-Gesellschaft, NatCatSERVICE – Stand:1. Januar 2019)
49% 26% 14% 11% 10% 10% 9% 71% Tote 1.740.000 Versicherte Schäden 1350 Mrd.
Der Anteil der Schadenkosten, den die Versicherungen für Überschwemmungen tragen müssen 10 Prozent sein, das ist wesentlich kleiner als für Stürme mit 71 Prozent. Grund dafür ist, dass die Versicherungsdichte bei Überschwemmungsschäden deutlich geringer ist.
Für die Elementarschadenzusatzdeckung wird momentan ein Tarifsystem verwendet, das die Risikogebiete aller wichtigen Flüsse und Nebenflüsse in Deutschland erfasst. Um das Ausmaß der Hochwassergefährdung darzustellen hat der Gesamtverband der deutschen Versicherungswirtschaft (GdV) das geographische Zonierungssystem entwickelt, dieses unterscheidet vier Gefahrenklassen:
• Gefährdungsklasse 4 für stark hochwassergefährdete Flächen mit einer Hochwasserwahrscheinlichkeit von statistisch einmal in 10 Jahren.
• Gefährdungsklasse 3 für mittel hochwassergefährdete Flächen, für die die Wahrscheinlichkeit für ein Hochwasserereignis statistisch einmal 10 - 50 Jahren zu erwarten ist.
• Gefährdungsklasse 2 für schwach hochwassergefährdete Flächen, d. h. für die die Wahrscheinlichkeit für ein Hochwasserereignis statistisch einmal in 50 - 200 Jahren beträgt;
• Gefährdungsklasse 1 für alle übrigen Gebiete.
Nach Angaben des GdV besteht die Möglichkeit, rund 98,5% der Gebäude in Bayern gegen Elementarschäden zu versichern. Jedoch etwa 1,5% gelten aufgrund extremer Gefährdung als nicht versicherbar. Allerdings liegt die tatsächliche Versicherungsquote um ein Vielfaches niedriger. Dies ist größtenteils auf das häufig niedrige Risikobewusstsein der Bevölkerung zurückzuführen. Viele Hauseigentümer empfinden die Versicherungsprämien, insbesondere in gefährdeten Gebieten, als zu hoch und verlassen sich bewusst oder unbewusst darauf, dass im Schadensfall Behörden ausreichende Hilfsmaßnahmen – auf Kosten der Allgemeinheit – ergreifen. Aus diesem Grund sollte weiterhin die Einführung einer Elementarschadenspflichtversicherung geprüft werden. (Baumgarten, et al., 2021, S. 56-57)
Hochwasserversicherung ist ein wichtiges Instrument zur Bewältigung der potenziellen negativen Auswirkungen des Lebens mit dem Hochwasser. Sie kann auch eine Voraussetzung für die Erteilung einer Baugenehmigung durch das Wasserwirtschaftsamt sein.
52 Hochwasser
98,5 % 1,5 %
(Abb. 3.8 verischerten Hochwasserschäden)
Extreme Naturereignisse sind in den letzten Jahren häufiger geworden und es wird offensichtlich, dass die Gesellschaft durch solche Katastrophen immer verwundbarer wird. Die wiederholte Häufigkeit von Überschwemmungen ist unausweichlich. Man muss mit dem Hochwasser leben. Die historisch bewiesene Attraktivität des Lebens entlang von Flüssen kommt jedoch mit gelegentlichen Naturkatastrophen, insbesondere aufgrund des Klimawandels. Aus diesem Grund müssen wir unsere Gebäude und Gemeinden sorgfältig gestalten, um den negativen Auswirkungen vom Hochwasser entgegenzuwirken und das Potenzial harmonischen Zusammenlebens entlang von Gewässern und Flüssen zu schaffen. Die damit verbundenen Risiken sollten mit einem widerstandsfähigen Designansatz gemindert und reduziert werden. Risiken wie Sachschäden und Verlust von Leben und Lebensgrundlagen, Gesundheitsgefahren, soziale Vertreibung und Umweltverschmutzung sind alles wichtige Faktoren, die bei der Gestaltung zukünftiger Projekte berücksichtigt werden sollten.
Die menschliche Besiedlung hat die natürliche Landschaft negativ verändert. Das natürliche ökologische System, das die Natur bietet, fungiert als natürlicher Wasserbewirtschaftungsplan. Der erste Schritt zum Hochwasserschutz besteht darin, aus dem natürlichen System zu lernen und nachzuahmen. Menschliche Siedlungen befinden sich oft entlang von Flüssen. Überschwemmungsgebiete entstehen dadurch entlang des Flusses. Hier liegt ein Risiko vor. Aber durch eine Chance. Widerstandsfähige Gestaltung kann das Risiko in Chancen umgewandeln, um in Reaktion auf Flächenmangel in unseren Städten mehr lebenswerten urbanen Raum zu schaffen.
Zusammenfassend bedeutet das Leben mit dem Hochwasser, sich in einer komplexen Landschaft von Risiken und Chancen zu bewegen. Eine effektive Hochwassermanagement erfordert einen ganzheitlichen Ansatz, der die Entwicklung von Infrastruktur, Umweltschutz und die Widerstandsfähigkeit der Gemeinschaft kombiniert, um ein Gleichgewicht zwischen der Risikominderung und der Nutzung der potenziellen Vorteile zu schaffen, die mit dem Leben in überschwemmungsgefährdeten Gebieten verbunden sind.
Kapitel 3 Schlussfolgerung
54 Hochwasser
HOCHWASSERSCHUTZ MAßNAHMENKATALOG
5.1 Die Natur nachzuahmen
5.2 Hochwasser angepasste Bauweise und technische Maßnahmen
5.3 Baustoffe
5.4 Strategien
5.5 Bauen in Überschwemmungsgebiete Maßnahmenmatrix
4
56 Hochwasserschutz Maßnahmen
4.1 Die Natur nachzuahmen
Um mit dem Hochwasser zu leben und Schäden so weit wie möglich zu vermeiden, ist das angestrebte Ziel. Um dieses Ziel zu erreichen, muss der Designansatz unserer Städte und Gebäude durch verschiedene Maßnahmen und Designstrategien optimiert werden. Eine widerstandsfähige Designstrategie.
Die Natur mit ihren natürlichen Systemen von Vegetation, Böden, Überschwemmungsflächen und Feuchtgebieten bietet Ökosystemdienstleistungen, die den Wasserhaushalt aufrechterhalten und Überschwemmungen mildern. Die Beobachtung der Natur ist ein entscheidendes Werkzeug und erster Schritt, um mit dem Hochwasser zu leben und Schäden zu vermeiden. Jede Region hat ihr einzigartiges Klima und einzigartige Vegetationsmuster. Die natürliche Landschaft reagiert auf ihre Niederschlagsmuster, um ein nachhaltiges und ausgewogenes Ökosystem zu schaffen, das die Extreme von Dürre und Überschwemmungen reduziert. Die Grundlage für widerstandsfähige Design kann durch Kenntnisse von der Beobachtung der natürlichen Landschaft gewonnen.
Die natürliche Vegetation erfüllt verschiedene Rollen, die als Ansatz für widerstandsfähiges Design gegen Überschwemmungen genutzt werden können. Die Vegetation gibt mehr als 50% des jährlichen Niederschlagsvolumens an die Atmosphäre zurück und dient dazu, den Niederschlag direkt auf Blättern und Stängeln abzufangen. Sie reduziert den
Oberflächeneinfluss von Regen, der den Boden erreicht, und verringert so die Bodenerosion. Sie schafft eine unterliegende Schicht von Material, das zusätzlich Wasser aufnimmt und den Boden schützt. Die Vegetation leitet Wasser entlang von Stämmen zu den Böden. Sie leitet Wasser in tiefere Böden während Phasen von Oberflächensättigung. Sie schafft durch die Zugabe von organischem Material absorbierender Böden. Sie gestaltet durchlästige Böden für die Entwässerung. Sie unterstützt eine gesunde mikrobielle Gemeinschaft, die die Durchlästigkeit und den organischen Gehalt erhöht. Sie zieht Wasser aus dem Boden, um es während der Photosynthese wieder in die Atmosphäre abzugeben. (Watson & Adams, 2011, S. 95-105)
Das Verständis des natürlichen Wasserhaushalts
Die Analyse des lokalen Klimas eines Standortes und seines natürlichen Wasserhaushalts ist der erste Schritt zur Entwicklung widerstandsfähiger Designstrategien. Niederschlag führt zum Abfluss, der über das Land zu nächstgelegenen Feuchtgebieten, Flüssen und allgemein zu Gewässern fließt. Ein Teil des Niederschlags wird in den Boden aufgenommen und gelangt von dort aus zu verschiedenen Grundwasserströmen und Aquiferen. Niederschlag kann auch in Form von Schnee auftreten, der höhere Lagen bedeckt und schließlich schmilzt abwärts fließt. Das Wasser kann dann durch Oberflächenverdunstung oder durch die Atmung von Pflanzen wieder in die Atmosphäre zurückkehren und so zu einem natürlichen
Wasserhaushalt führen.
Der Natürliche Hydrologische Kreislauf und der Wasserhaushalt werden durch menschliche Aktivitäten und Veränderungen in der Landnutzung, wie Flächenversiegelung, verändert. Aus diesem Grund ist es entscheidend, den natürlichen Wasserhaushalt zu verstehen, um Hochwasserschäden zu vermeiden.
Natürliche Retentionräume
Die Natur stellt natürliche Rückhalteräume in der Nähe von Gewässern, Flüssen und unter geneigten Oberflächen wie Hügeln und Bergen bereit, die sich im Laufe der Zeit natürlich bilden, um überschüssiges Wasser aus Überschwemmungen und Niederschlägen aufzunehmen und zu behalten.
Das Bauen auf diesen Retentionsflächen, ohne den verlorenen Rückhalteraum zu berücksichtigen, führt zum Hochwasser. Die Menge des gehaltenen Wassers sollte berechnet werden. Die Schaffung von neuer Retentionsfläche für dieses Wasser sollte an anderer Stelle zugewiesen und gebaut werden. Dadurch wird Hochwasser vermieden.
Flutpolder
Ein Flutpolder ist ein Künstliches Gebiet, das durch Deiche mit geringem Schadenpotenzial vor Überflutungen schützen wird.
Ziel dieser Flutpolder ist es, bei einem sehr großen Hochwasserereignis > HQ100 ein eingedeichtes Gebiet zur Verfügung
als Rückhalterraum zu haben, das überflutet werden kann. So sollen Hochwasserspitzen abgefangen werden. Dies ist eine Aktive Maßnahme, dass als gesteuerter Flutpolder gebaut werden. Durch steuerbare Fluttore wird ein kontrollierter Wasserzutritt in das Gebiet des Polders gewährleistet. Mann kann sowohl den Zeitpunkt der Flutung als auch die Wassermenge steuern.
Ein Flutpolder könnte beispielsweise oberhalb von Städten am Oberlauf eines Flusses errichtet werden. Im Falle von extremen Hochwasserereignissen würde er einen Teil, wenn nicht das gesamte mögliche Menge des Hochwassers aufnehmen. Dies verhindert das Überfluten des Flusses innerhalb der Stadt und das Überschwemmen der Ufer sowie der Überschwemmungsgebiete.
Flutpolder erfüllen einen klaren Zweck, haben jedoch auch Nachteile, die zur einer PolderDebatte führen. Sie sind nicht nachhaltig und kostengünstig. Sie können als unattraktiv empfunden werden. Es handelt sich nicht um eine endgültige Lösung für Starkregenereignisse und bietet keine Garantie für eine hochwasserfreie Stadt.
(Bayerisches Landesamt für Umwelt, 2023)
Ein wichtiger Stakeholder bei der Errichtung von Flutpoldern im Betracht zu ziehen ist die landwirtschaftliche Gemeinschaft. Landwirte und Anbauern lehnen in der Regel deren Bau ab, da sie eine erhebliche Fläche landwirtschaftlicher Nutzfläche in Anspruch nimmt.
58 Hochwasserschutz Maßnahmen
Niederschlagereignisse
Hochwasserereignisse treten nicht nur aufgrund von Überflutungen von Gewässern wie Flüssen auf, sondern auch direkt durch Niederschlag. Die Menge des Niederschlags kann von geringen Mengen bis hin zu extrem seltenen Ereignissen variieren. Der größte Teil des Niederschlags erfolgt nicht während extremer Ereignisse wie dem 100 Jahres Sturmereignis (HQ100). Auf Jahresbasis tritt der größte Teil des Niederschlags in kleinen Stürmen von 0,5 Zoll bis zu 1,5 Zoll auf. Daher ist es wichtig, bei widerstandsfähige Designstrategien alle Niederschlagsmengen zu berücksichtigen und entsprechende Maßnahmen zu gestalten, um die Ansammlung von Wasser und Schäden zu verhindern. (Watson & Adams, 2011, S. 98-99)
Gestaltung für kleines Niederschlagsereignis
Im städtischen Raum wird der größte Teil des Abflusses während kleiner Niederschlagsereignisse (1,3 cm oder weniger) durch undurchlässige Oberflächen wie asphaltierte Flächen verursacht. Widerstandsfähige Designstrategien gegen kleine Wasserereignisse sollten für die ersten 1,3 cm Niederschlags auf undurchlässigen Flächen in Betracht gezogen werden. Beispielsweise sollten geeignete poröse Materialien verwendet werden (siehe 4.3) und ein angemessener Ausgleich zwischen bebauten und natürlichen Landschaftsflächen geschaffen werden. Die Kombination beider Ansätze wird einen kohärenten Schutz vor Hochwasser und Schäden gewährleisten.
Natürliches Entwässerungsystem
Wenn es um das Entwässerungssystem undurchlässiger Flächen geht, kann das abfließende Wasser zunächst auf Vegetationsfläche geleitet werden, anstatt es direkt mit Rohren an das Entwässerungssystem anzuschließen. Alle Flächen mit undurchlässigem Bodenbelag sollten identifiziert und so gestaltet werden, dass der Niederschlag in der Nähe seines Auftretens verwaltet und abgeleitet wird. Viele kleine Vegetationsflächen sollten im gesamten Projekt implementiert werden, um ein möglichst natürliches Entwässerungssystem zu schaffen. Bei stärkerem Niederschlag wird das überschüssige Regenwasser dann in das künstliche Entwässerungssystem abgeleitet, wenn die natürlichen Vegetationsböden mit Wasser gesättigt sind. Es sollte darauf geachtet werden, Bauentwürfe zu vermeiden, bei denen die Dachentwässerung an nur einem Ort zusammengeführt wird. Stattdessen sollten Gebäude so gestaltet werden, dass sie viele Fallrohre verwenden und das Wasser über das gesamte Gelände verteilen. (Watson & Adams, 2011, S. 128-129)
Sturm-Pflanzer
Zusätzlich zur Ableitung von Regenwasser von Gebäudedächern in die Regenwasserkanalisation können Dachablaufrohre so gestaltet werden, dass sie in Vegetationsbereiche entwässern. Vegetationsbereiche umfassen Rasenflächen, Regengärten (siehe) und Pflanzer. Die Neigung sollte so gestaltet sein, dass das Wasser vom Gebäude weg und in die natürliche Landschaft fließt. Die
gestaltete Landschaft sollte so gestaltet sein, dieses abfließende Wasser aufzunehmen.
Landschaftselemente wie Pflanzer können nicht nur als Teil des ästhetischen Landschaftsdesigns, sondern auch als Beitrag zum widerstandsfähigen Design hinzugefügt werden. Ein SturmPflanzer ist eine Gefäßstruktur aus Beton oder Ziegelstein. Es ist mit durchlässigem Erdmaterial und Vegetation gefüllt, um Regenwasser vorübergehend zu speichern, zu verdunsten und zu behandeln.
Diese Pflanzgefäße können neben dem äußeren Ablaufrohr eines Gebäudes platziert werden, um das Ablaufwasser vom Dach aufzufangen. Sie können auch dazu verwendet werden, Wasser zu speichern und den Wasserfluss zu verzögern, bevor es schließlich in den Boden fließt, was dazu beiträgt, eine übersättigte natürliche Bodenfläche zu verhindern.
Zusätzlich zur Ableitung von Wasser in den natürlichen Boden können sie mit offenen Böden gestaltet werden, um Wasser zu infiltrieren oder nach Erfassen der ersten 0,5 Zoll Niederschlag in das Regenwasserkanalsystem abzuleiten. Pflanzgefäße sollten mit einem Überlaufanschluss zu einem Ablauf oder einem Regenwasserabflusssystem installiert werden. Dieses Gestaltungselement kombiniert sowohl das Design für Grünflächen als auch ein funktionales Entwässerungssystem. (Watson & Adams, 2011, S. 129130)
Gründächer
Die Ausstattung von Gebäuden mit einem Gründach dient mehreren Zwecken. Es absorbiert Niederschlag
und speichert Wasser in ähnlicher Weise wie der natürliche Boden. Es handelt sich um ein technisch eingebautes, begrüntes System, das auf Dächern installiert wird. Die Installation kann zusätzliche Schichten umfassen, wie beispielsweise eine Wurzelsperre sowie ein Drainage- und Entwässerungssystem. Bei kleinen Niederschlagsereignissen nimmt ein Gründach die anfängliche Menge Regenwasser auf und verlangsamt die Fließgeschwindigkeit während stärkerer Regenfälle und Stürme. Dies verringert die Belastung der implementierten Entwässerungssysteme und der Bodenvegetation.
Gründächer können sowohl auf bestehenden als auch neuen Dächern installiert werden. Bevor jedoch ein Gründach installiert wird, müssen mehrere Sachen berücksichtigt werden. Die Festigkeit des Tragwerks, die Größe, Neigung, Höhe und Ausrichtung des Dachs sind entscheidende Faktoren, die bewertet werden müssen. Es gibt mehrere Möglichkeiten, die Entwässerung bei einem Gründachsystem zu gestalten. Einlagige Systeme mit freier Entwässerung durch den Boden, Systeme mit mehreren Entwässerungsschichten oder Systeme mit kombinierter Entwässerungs- und Speicherschicht sind möglich.
Die Tiefe eines Gründachs kann variieren und hängt vom verwendeten Substrat und dem Zweck des Dachs ab. Extensive Gründächer (10-15 cm) bestehen aus mehreren dünnen Erdschichten Wachstumsmedium und leichtgewichtigen Pflanzen, die für dünnen Boden geeignet sind, wie Gräser und andere kleine
60 Hochwasserschutz Maßnahmen
Pflanzen. Sue sind pflegeleicht und nicht bewässert.
Auf der anderen Seite haben intensive Gründächer (mehr als 15 cm) tiefere Erdschichten, die größere Pflanzen wie Bäume und Sträucher unterstützen können. Dieser Art ist besser geeignet, um größere Niederschlagsmengen aufzunehmen und die Fließgeschwindigkeit des Wassers deutlich zu verlangsamen. Sie haben höherer Pflegeaufwand und brauchen regelmäßige Wasserund Nährstoffversorgung.
Gründächer können die Lebensdauer eines Dachs verlängern, indem sie die Temperaturen regulieren. Sie mildern Temperaturschwankungen auf dem Dach, filtern Luftschadstoffe und bieten einen natürlichen Lebensraum, der sonst durch die Gebäudestruktur verloren gehen würde. Gründächer mindern auch die Auswirkungen von städtischen Wärmeinseln, recyceln Kohlenstoff und sparen Energie, indem sie die Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit stabilisieren.
Zusätzlich bieten sie eine hervorragende Möglichkeit, nutzbare Grünflächen zu schaffen, die der Gemeinschaft dienen und unseren Städten mehr Ästhetik machen.(Watson & Adams, 2011, S. 129-131)
Gründächer sind verpflichtet durch Vorgaben im Bebauungsplan in bestimmten Orten, wie Innenstadt Würzburgs.
Die Investitionskosten variieren von 15 – 60 €/m² je nach Dachart. Zusätzliche Kosteneinsparungen ergeben sich durch eine verbesserte Dämmung gegen Hitze und Kälte und eine verlängerte Lebensdauer der Dachabdichtung. Die Dachbegrünung schützt die
Bausubstanz vor schädlicher UVStrahlung, Witterungseinflüssen, Verschmutzungen und starken Temperaturschwankungen.
Nachhaltige und natürliche Dächer steigern den Wert einer Immobilie und können daher als eine Investition für die Zukunft betrachtet. (Stadt Würzburg, 2023)
Gestaltung für mäßiges Niederschlagsereignis
Bei mäßigen Niederschlagsereignissen zwischen 1,3 und 3,8 cm werden man-made Landschaften wie Rasenflächen schnell gesättigt und werden Abfluss erzeugen. Darüber hinaus wird mehr Abfluss von undurchlässigen Oberflächen mehr erzeugt. Im Vergleich dazu absorbiert eine natürliche Landschaft eine größere Menge Niederschlags in dieser Kategorie. Durch die Neugestaltung der Landschaft in einer Form, die ihrer natürlichen Form ähnelt, statt künstlicher Rasenflächen und Stadtlandschaft, kann die Wasseraufnahme verbessert und das natürliche Wasserrückhaltesystem ausgeglichen werden.
Stadtwald
Man-made Rasenflächen können fast undurchlässig sein, ähnlich wie asphaltierte Straßen. Durch die Verwendung einer natürlicheren Vegetationsdecke, die für die Region geeignet ist, wie eine Wildblumenwiese und hohe Gräser, können Rasenflächen mehr Wasser speichern und den Abfluss reduzieren. Darüber hinaus erfüllen sie eine wichtige Funktion für die menschlichen Erholungsaktivitäten. Sie sind nachhaltiger, weil sie weniger
Pflege, Mähen, Bewässern erfordern und eine bessere natürliche Lebensraum für die Biodiversität bieten.
Je größer der natürliche Pflanzendeckel ist, desto weniger undurchlässige Oberflächen gibt es in unseren Städten. Ein wichtiger Faktor ist die Verwendung von einheimischen Pflanzen von der Region. Wenn sie einmal gepflanzt sind, benötigen einheimische Pflanzen nur wenig oder manchmal gar keine Pflege und sind eine kostengünstige Maßnahme zur Reduzierung der kommunalen Kosten. Sie benötigen kein Wasser, außer während der anfänglichen Pflanzung, und benötigen keine chemischen Düngemittel. Darüber hinaus sind sie widerstandfähig gegen lokale Insekten. Auf der anderen Seite erfordern künstlich angelegte Rasenflächen, die typisch für kommerzielle städtische Landschaften sind, mehr Pflege und sind insgesamt weniger vorteilhaft. (Watson & Adams, 2011, S. 134-136)
Regengarten
Ein Regengarten ist eine flache Vertiefung im natürlichen Boden, die dazu dient, Abflusswasser von Dächern oder anderen undurchlässigen Flächen rund um Gebäude, Gehwege, Auffahrten und künstlich angelegte Rasenflächen aufzufangen und aufzusaugen. Sie unterstützen das Wassermanagement während mäßiger Niederschläge und kleiner Sturmereignisse. Sie können mit einer Sand- oder Kiesbettung für zusätzliche Wasserspeicherkapazität und einen Überlauf zur Entlastung bei größeren Niederschlägen konstruiert werden.
Regengärten können reichhaltig mit einheimischen Bäumen, Büschen, Blumen und Gräsern bepflanzt werden. Die Vegetationsart sollte salztolerant sein und Temperaturschwankungen sowie feuchten und trockenen Bedingungen standhalten, da Regengärten bei Regen sehr feucht werden, sich aber zwischen den Regenereignissen wieder trocken legen können. Regengärten können als Teil des Landschaftsdesigns, in Rasenflächen, in kleinen Inseln innerhalb befestigter Bereiche, entlang von Straßen und in anderen kleinen offenen Flächen neben undurchlässigen Oberflächen platziert werden. Darüber hinaus dienen sie neben ihrer Funktion im Wassermanagement auch als ästhetischer natürlicher Grünraum. (Watson & Adams, 2011, S. 137)
Muldenversickerung
Unterirdische Muldenversickerung oder „Infiltrationsbecken“ werden verwendet, um Wasser vorübergehend zu speichern und den Oberflächenabfluss von Regenwasser infiltrieren zu lassen. Sie bestehen aus einer durchlässigen Bodenschicht oder einer porösen Pflastersteinschicht, die über einem gleichmäßig aufgebauten Schotterbett gebaut ist. Der Schotter ist porös und weist etwa 40% Hohlraum auf. Das ermöglicht die Speicherung und langsame Infiltration von Wasser. Unterirdische Muldenversickerung eignen sich besonders für große ausgedehnte flache Bereiche wie Sportplätze und unter Parkplätzen, um Hochwasserschäden auf dem Gelände zu reduzieren und das Wasser innerhalb der bebauten Umgebung zu vermeiden. Sie können
62 Hochwasserschutz Maßnahmen
auch an einem Hang verwendet werden, wenn die Becken gestuft sind. Der Boden des Beckens muss installiert und eben bleiben, um das Wasser gleichmäßig zu verteilen und zu infiltrieren.
Eine weitere Art von unterirdischen Muldenversickerung ist eine Rigole. Es wird ebenfalls verwendet, um Oberflächenabfluss von Regenwasser in kleinen Stürmen zu erfassen, zu speichern und zu infiltrieren, aber um Wasser in größeren Stürmen über ein perforiertes Rohr abzuleiten. Sie werden am besten entlang eines Konturlinie mit einer ebenen oder leichten Neigung installiert und können unter einem vegetationsbewachsenen Muldensystem installiert werden, um dessen Volumenkapazität zu erhöhen. Oberflächen mit Undurchlässigkeit können auf eine Muldenversickerung umgeleitet werden, um den Oberflächenabfluss zu verteilen. (Watson & Adams, 2011, S. 138-139)
Baumrinne
Eine Baumrinne ist eine lineare Wassermanagementmaßnahme, die aus Bäumen besteht, die in verbesserten Pflanzböden gepflanzt sind und funktionieren wie eine Rinne. Sie dient Oberflächenabfluss von benachbarten undurchlässigen Flächen aufzufangen. Baumrinnen eignen sich für lineare Bereiche mit begrenztem Platz zur Bewältigung von Regenwasser, wie entlang von Straßen, und sie werden normalerweise entlang von Gehwegen platziert. Neben der Regenwassermanagementmaßnahme verbessern Baumgräben die Ästhetik, indem sie Grünflächen schaffen, die Luftqualität
verbessern und den städtischen Wärmeinseleffekt reduzieren. Sie sind kosteneffizient als Regenwasser- und Landschaftsverbesserung in stark entwickelten Gebieten und entlang von Straßen. Sie fördern einen gesünderen und länger anhaltenden städtischen Baumbestand, da sie den Bäumen gesunden Boden und ausreichend Wasser zur Verfügung stellen.
Ein häufiges Problem bei der Pflanzung von Bäumen in städtischen Räumen ist das Brechen von Pflastersteinen. Um dem entgegenzuwirken, kann eine Art von Strukturbodenmaterial verwendet werden. Es handelt sich um eine Art Erde-behälter, der direkt unter einen Baum platziert wird. Dies stellt sicher, dass die Baumwurzeln direkter mit Wasser versorgt werden und die Anforderungen an die Größe des natürlichen Bodens reduziert werden. Darüber hinaus es ermöglicht die Pflastersteinen näher an den Bäumen zu Bauen. Sie brechen nicht, dehnen sich nicht aus und drücken die Pflastersteinen nicht nach außen. Ähnlich wie bei Baumrinnen ermöglichen Strukturbodenmaterialien eine vollständige Baumbepflanzung als Teil von Regenwassermaßnahmen innerhalb städtischer Straßen und Parkplätze. (Watson & Adams, 2011, S. 139)
Gestaltung für extremes Niederschlagsereignis
Bei größeren Regenfällen und Extremereignissen mit mehr als 7,6 cm wird die Kapazität eines jeden Systems Wasser zu halten ausgelastet. Sei es natürlich oder man-made geschaffen. Dies
führt dazu, dass sich das Wasser nicht nur staut, sondern auch stromabwärts abfließt. In einem natürlichen System wird die Geschwindigkeit, mit der dieses abfließende Wasser flussabwärts gelangt, durch Feuchtgebiete, große Flächen porösen Bodens und Überschwemmungsgebiete gepuffert. Diese Eigenschaften dienen dazu, einen Teil des Wasservolumens aufzufangen und die Geschwindigkeit zu verlangsamen, mit der das Wasser flussabwärts fließt.
Wenn das Volumen des Wassers aus den kleineren Regenereignissen auf der Bau und -Standortebene erfolgreich bewältigt wird, wird die Notwendigkeit, die Geschwindigkeit des Wassers zu kontrollieren, erheblich reduziert, was die Belastung durch Überschwemmungen verringert.
(Watson & Adams, 2011, S. 143)
Grüninfrastruktur
Der erste Schritt zum Hochwasserschutz ist die Natur nachzuahmen. Grüninfrastruktur ist ein Indikator für die ökologische Gesundheit einer Gemeinde. Sie bezieht sich auf die Kombination verschiedener Maßnahmen wie temporäres Speichern von Regenwasser, Regenwassergärten, Baumpflanzungen, Flutpolder, Retentionsräume und anderen Hochwassermaßnahmen mit öffentlichen Verkehrsnetzen, einschließlich Parkplätzen, Gehwegen und Versorgungsleitungsrechten. Die Kombination von Elementen der natürlichen Landschaft - Wildkorridore, Bäume, Pufferzonen und Parks - mit fußgängerfreundlichen und
Radwegen schafft Möglichkeiten für das Management von Regenwasser und bietet gemeinschaftsweite Grünflächen.(Watson & Adams, 2011, S. 143-150)
Für extreme Regenfallereignisse sollen andere groß angelegte Maßnahmen im Betracht gezogen. Zum Beispiel der Bau von Dämmen, Flutpoldern, Deichen, städtischen Wasserwegen und künstlichen Seen. Dazu gehört auch die Reaktivierung ehemaliger Überschwemmungsgebiete.
Ein vollständiger Schutz davor ist nicht möglich, ohne Hochwasserschäden zu entstehen. Eine Kombination von Hochwasserschutzmaßnahmen auf allen Ebenen und Risikomanagementplänen wird jedoch erheblich dazu beitragen, die entstehenden Hochwasserschäden, sei es direkte oder indirekte Schäden, zu vermindern.
64 Hochwasserschutz Maßnahmen
4.2 Hochwasser angepasste Bauweisen und technische Maßnahmen
Städte besitzen durch ihre ausgesetzte Lage und die hohe Konzentration von wirtschaftlicher Wertschöpfung, Menschen und Infrastruktur eine hohe Vulnerabilität in Bezug auf die Folgen des Klimawandels. Die durch Überschwemmungen, schwere Stürme und den Klimawandel verursachten Bedrohungen sind offenkundig. Sie beeinflussen Einzelpersonen, Gemeinschaften, Regionen und Nationen. Durch sorgfältige Gestaltung und Bauweise besteht eine bedeutende Möglichkeit, widerstandsfähige Designprinzipien und -praktiken zu kombinieren, um Hochwasser entgegenzuwirken und gleichzeitig Leistungen für die Gemeinschaft zu erbringen.
Jedes bebaute Grundstück ist Teil des Wassermanagementproblems oder kann Teil der Lösung sein. Hochwasserwiderstandfähige Designmaßnahmen im Rahmen von Landschaftsgestaltung, Infrastruktur, Bauweisen und technischen Einrichtungen können die Qualität des Bauprojekts und seine Rolle im größeren Wassermanagementproblemnetzwerk verbessern. Die Sammlung, Speicherung und Verteilung von Wasser sind durch technische Maßnahmen in Verbindung mit den zuvor genannten natürlichen Maßnahmen zu einer nachhaltigen Lösung zum Hochwasserschutz.
Aufständerung eines Bauwerks
Die aufgeständerte Bauweise ist eine klassische Strategie des „Prävention“(siehe 4.4).
Durch die Erhöhung der Struktur über das vorhergesagte Hochwasserniveau kann sofort eine Hochwasserschutzmaßnahme erreicht werden. Die Oberkante des Fußbodens muss über dem prognostizierten Wasserspiegel bei einem hundertjährlichen Hochwasser (HQ100) liegen. Im Falle von Küstenstandorten wird zusätzlich für Wellenschlag ein Sicherheitszuschlag von 0,50 m empfohlen. Die Höhe des Wasserstands HQ100 wird durch das örtliche zuständige Wasserwirtschaftsamt berechnet und bestimmt.
Die Aufständerung einer Struktur ist eine umsetzbare Strategie im hochwasserwiderstandfähigen Design und kann durch das Anheben und Stützen einer Gebäudestruktur auf Pfählen, Stützen, Pfeilern oder Säulen erreicht werden. Bei einer Aufständerung der Gebäude im Hochwasserbereich ist eine kraftschlüssige Verbindung der Fundamente zu planen, um Wasserdruck- und Zugkräfte aufnehmen zu können. Dabei werden die Flucht- und Rettungswege oberhalb der Hochwasserpegel geplant.
Eine andere Methode besteht darin, verdichteten Boden zu verwenden, jedoch bietet diese Methode keinen Raum unter der Struktur für Wasserablauf oder -speicherung. Die Betriebskosten sind im Vergleich zu anderen Bauweisen gering, da hier nur Reinigungsund Instandhaltungskosten für die Bereiche unterhalb der Aufständerung anfallen.
Bei den Konstruktionen unterhalb der Sollhöhe sollen Wasserbeständige Baustoffen und
Materialien benutzt werden. (4.3) Die Aufständerung eines Gebäudes über das Bodenniveau stellt sowohl technische als auch ästhetische Designherausforderungen dar. Es bietet jedoch auch Möglichkeiten zur Nutzung des Bereichs darunter. Der Raum unter dem erhöhten Gebäude kann für Lagerung, Parken, Erschließung oder einzigartige Gebäudenutzungen verwendet werden. (Watson & Adams, 2011, S. 196-198)
Errichtung von Flutmauern
Eine weit verbreitete Hochwasserschutzmaßnahme ist die Errichtung von Mauern als Hochwasserschutzbarriere. Diese sind vertikale, künstliche Barriere, die das Wasser eines Flusses beim Hochwasserereignis, saisonaler oder Extremwetterereignisse auf ein ungewöhnliches Niveau, vorübergehend eindämmen. Dieser Ansatz ist häufig entlang von Flüssen in Städten zu finden und wird als Teil des Landschaftsgestaltungskonzepts verwendet. Sie bestehen derzeit Hautsächlich aus vorgefertigtem Beton, oder Stahlbeton aber andere Materialien können verwendet werden beispielsweise Sand bei temporären Sandsackmauern . (Baumgarten, et al., 2021, S. 36)
Durchflutete Bauweise
Hochwasserschäden durch das Eindringen von Wasser sind vielfältig und kostspielig. Ein Bauwerk kann so konzipiert werden, dass es das Wasser zum Schutz der Konstruktion hineinlässt und dann geflutet wird. Dies stellt einen Vorteil dar, da das Bauwerk vor dem Eindringen des
Wassers geschützt wird, ohne die kostspielige Anforderung einer wasserdichten und druckstabilen Konstruktion, bei der jedoch die Gefahr des Versagens immer noch besteht.
Eine weit verbreitete durchflutete Bauweise sind flutbare Tiefgaragen oder Keller, die als Beispiel für eine angepasste Bauweise dienen. Die Garage wird bei Hochwasser gezielt geflutet. Durch die Flutung wird die Gefahr des Eindrückens der Wände und das Anheben der Bodenplatte verhindert, und die Sicherheit der Autos ist gewährleistet. Dies wird ermöglicht durch die Vorwarnung eines Extremhochwasserereignisses.
Für diesen Ansatz müssen die Baustoffe den Einflüssen des Wassers standhalten können (4.3). Andere Elemente, die in Betracht gezogen werden müssen, sind die Kompatibilität der Gebäudetechnik in Bezug auf das Hochwasser, die Haltbarkeit des Inventars und die Effizienz in Bezug auf Nutzung und Unterhaltungsaufwendungen. (Patt & Jüpner, 2019, S. 184-185)
Aufschwimmende Bauweise
Eine weitere Strategie kann als flexibles Anpassen beschrieben werden. Dabei wird ein Bauwerk so gestaltet, dass es im Hochwasserfall aufschwimmen kann. Hierbei handelt es sich um Bauweisen, die mit den erhöhten Wasserständen aufschwimmen und sich bei Niedrigwasser auf einer Gründung absetzen. Es wird dabei immer eine Führung, entweder an Dalben oder an anderen baulichen Anlagen, oder anderen natürlichen Festpunkten benötigt. Dieser Ansatz ist geeignet für kleine Häuser
66 Hochwasserschutz Maßnahmen
Mobile Hochwasserschutzeinrichtungen und mobile Bauelemente
Die mobilen Hochwasserschutzeinrichtungen sind Konstruktionen aus , Aluminum, Stahl, Leichtmetall, Holz, Kunst-stoff, Kunststofffolien oder Gummi, mit denen im Hochwasserfall eine wasserdichte Konstruktion hergestellt werden kann, durch die Bereiche eines Überschwemmungsgebietes von Hochwasser frei gehalten werden können. Sie werden nur für die Dauer des Hochwassers aufgestellt. Damit unterscheiden sie sich grundlegend von stationären Hochwasserschutzanlagen, wie Deiche oder Mauern, die fest in der Umgebung integriert sind und daher dauerhaft ihre Schutzfunktion erfüllen. Diese Maßnahme wird im Vorgriff auf den HQ100 oder extrem Hochwasserereignis umgesetzt, und erfordert eine ausreichende Vorwarnung von ungefähr 12 Stunden. (Patt & Jüpner, 2019, S. 392)
Auf der anderen Seite sind mobile Bauelemente solche, die zwar fest installiert sind, jedoch im Falle eines Hochwasserereignisses abgebaut werden können. Sie finden oft Anwendung bei Bauprojekten in Überschwemmungsgebieten als Grundstücksbegrenzungselemente wie Grundstückszäune oder Sportfelderzäune. Der Zaun des Grundstücks wird mit abnehmbaren, mobilen Elementen gebaut, sodass er im Falle von Hochwasser abgebaut werden kann und das Wasser fließen kann, um zu verhindern, dass das Grundstück überschwemmt wird. Dies ist eine aktive Maßnahme und erfordert eine Person, die die mobilen Elemente abbauen wird. Darüber
hinaus ist es rechtlich erfordert vom Wasserwirtschaftsamt beim Bauen in Überschwemmungsgebieten (siehe 5.1). (Patt & Jüpner, 2019, S. 462)
Durchlässige Pflasterfläche und Mulderversickerung
In Hochwasser angepassten Bauweisen, sollte jede Gelegenheit genutzt werden, um die Menge der geplanten versiegelten Oberfläche zu reduzieren oder vorhandene versiegelte Flächen zu verringern. Dies wird erreicht, indem die Grundfläche, wie beispielsweise Parkflächen, reduziert wird oder poröse Belagsmaterialien verwendet werden, um die versiegelte Bodenbedeckung zu reduzieren und die Wasserrückhaltung zu verringern.
Durchlässige Pflasterfläche bezieht sich auf jede Oberfläche, der es Wasser ermöglicht, durch seine Oberfläche zu infiltrieren. Durch die Planung einer Mulderversickerung unter den porösen Oberflächenschichten entsteht ein System zur Oberflächenbehandlung und anschließend zur unterirdischen Wasserspeicherung. Dies wird durch eine durchlässige (poröse) Oberfläche aus Asphalt, Beton oder Pflaster auf einer unterirdischen Schicht aus porösem Kiesmulderversickerung realisiert.
Ästhetisch betrachtet sehen poröse Beläge genauso aus wie herkömmlicher Asphalt oder Beton, werden jedoch ohne kleinere Materialien hergestellt. Sie verfügen über Hohlräume, die eine Wasserinfiltration ermöglichen,
und eignen sich ideal für wenig frequentierte Parkflächen und Gehwege. Das darunter liegende Kiesbett weist etwa 40% Hohlräume auf, in denen Regenwasser vorübergehend gehalten und dann langsam in den darunter liegenden, unverdichteten Boden abgeleitet wird.Dadurch wird Regenwasserabfluss reduziert, anstatt sofort abzufließen.
Poröse Beläge und das darunter liegende Kiesinfiltrationsbett sind leicht teurer als konventionelle Beläge. Diese höheren Kosten werden jedoch durch Kosteneinsparungen bei reduzierten Rohren, Aushubarbeiten, separaten Wasserrückhalteeinrichtungen und Schäden, die durch Hochwasser verursacht werden, ausgeglichen. (Watson & Adams, 2011, S. 128129)
Hochwasser angepasste Nutzungen
Durch die planung von Aufenthaltsräumen und wertvollen Nutzungen, beispielsweise Wohnräume, Heizungsanlagen sowie Strom- und Wasserversorgung in höher gelegene Stockwerke (über HQ100 Wasserpegel) kann die Entstehung größerer Schäden vermieden werden, da diese im Hochwasserfall weitgehend vor ansteigendem Wasser geschützt sind.(Bayerisches Landesamt für Umwelt)
Trockener Hochwasserschutzansatz
Trockener Hochwasserschutzansatz umfasst Maßnahmen, die das Eindringen von Hochwasser in den Innenbereich eines Gebäudes verhindern, sowie Maßnahmen, die das Potenzial für Hochwasser-
schäden eliminieren oder reduzieren.
Neben dem Ausschließen von Hochwasser aus Teilen des Gebäudes erfordert das trockene Hochwasserschutzverfahren, dass die Gebäudestruktur und die Fundamente kollaps- und seitwärtsbewegungsfest sind. Die Türen und Fenster sollten mit wasserdichten Verschlüssen ausgestattet sein. Die Wände und Fundamente müssen verstärkt werden, um dem Druck des Hochwassers und der Aufprallkraft durchtreibende Trümmer wie Felsen und in extremen Fällen Autos und Bauelemente standzuhalten. Pumpen und BackupStromerzeugungseinheiten sind erforderlich, um den Wasserstand im Innenbereich zu kontrollieren. Die Aufzüge sollten mit allen möglichen Maßnahmen ausgestattet sein, die die Aufzugseinrichtungen vor Hochwasserschäden schützen.
(Watson & Adams, 2011, S. 198199)
Städtebauliche Ebene
Neben kleinen, gebäudespezifischen Maßnahmen sollten auch großflächige Maßnahmen geplant werden. Die Planung großer Flächen, die wasserdurchlässig für die Wasserspeicherung sind oder so gestaltet sind, dass Regenwasser zu den vorgesehenen Rückhalteräumen geleitet wird, wird die Belastung durch Hochwasser erheblich reduzieren. Diese Flächen umfassen Straßen, Gehwege, Plätze und Sportfelder und sind ein wesentlicher Bestandteil jeder städtischen Umgebung.
68 Hochwasserschutz Maßnahmen
4.3 Baustoffe
Im Falle von Hochwasserereignissen ist es für den Hochwassermanagementplan entscheidend, das Eindringen von Wasser in die zu schützenden Bereiche des Gebäudes zu verhindern. Daher ist die sorgfältige Auswahl der Baustoffe und deren jeweilige Konstruktion (Dicke, Bauweise, Ausbildung von Fugen und Durchdringungen) entscheidend.
Das Auswahlkriterium der Baustoffe hängt von mehreren Faktoren ab, beispielsweise der Lage im Bauwerk (Unterwasserbereich, Wasserwechselzone, Spritzwasserbereich) und der Dauer der Exposition gegenüber Hochwasserereignissen.
Hochwasserschadensresistente Baustoffe
Gemäß dem International Building Code (IBC) werden hochwasserschadensresistente Baustoffe als Materialien definiert, die in der Lage sind, direkten und langanhaltenden Kontakt mit Hochwasser zu überstehen, ohne signifikante Schäden zu erleiden, die mehr als kosmetische Reparaturen erfordern. Langanhaltender Kontakt wird in der Regel, als mindestens 72 Stunden definiert. Signifikante Schäden beziehen sich auf jegliche Nachteilige Beschädigungen, die mehr als eine Reinigung oder kostengünstige kosmetische Reparatur, wie Malerarbeiten und das Reparieren von Rissen, erfordern. (IBC, 2021, S. 661)
Hochwasserschadenresistente Baustoffe umfassen eine Vielzahl von Optionen wie glasierten Ziegel, Beton, Betonblock, Glasblock oder Stein, wenn sie mit wasserfestem Mörtel oder Fugenmasse verwendet werden. Stahlkomponenten wie Träger, Kopfbalken, Balken, fallen ebenfalls gehören ebenfals zu dieser Kategorie. Für strukturelle Elemente eignen sich naturbelassenes, verrottungsbeständiges Holz, recyceltes Kunststoffholz oder hochwertiges Schichtholz.
Fliesenoptionen umfassen Ton, Beton, Gummi oder Stahlfliesen, die mit chemisch gebundenem oder wasserfestem Klebstoff gesichert sind. Zementplatten oder Zementfaserplatten sowie Metalltüren, Schränke und Fensterrahmen mit Entwässerungsschlitzen sind auch Hochwassergeeignet.
Zusätzliche Optionen für Baustoffe sind Silikon oder Polyurethan für ortsfest verlegte Böden sowie auf gesprühten Polyurethanschaum oder geschlossenen Zellplastikschaum als Dämmung. PVC-Materialien, einschließlich Abschlussleisten, Formteile, Geländer, Terrassen und Platten, sind undurchlässig für Feuchtigkeit und Insekten. Die Verwendung von wasserfestem Klebstoff, Polyester-Epoxidfarbe (wobei vor der Verwendung von schimmelresistenter Farbe im Innenbereich aufgrund potenziell schädlicher Inhaltsstoffe gewarnt wird) sowie feuerverzinkten und rostfreien Schrauben und Nägeln trägt zur weiteren Verbesserung der Hochwasserbeständigkeit von Strukturen bei. (Watson & Adams, 2011, S. 208-209)
Kategorisierung von hochwasserresistenten Baustoffen gemäß IBC
Die Kategorisierung hochwasserresistenter Baustoffe nach dem International Building Code bietet umfasst differenzierte Betrachtung ihrer Beständigkeit gegenüber verschiedenen Wasserarten und -bedingungen:
1. Hochresistent gegenüber
Hochwasser
Schäden, einschließlich Schäden durch bewegtes Wasser, werden angenommen. Hochwasser gilt als "schwarzes" Wasser, das Schadstoffe wie Abwasser, Chemikalien, Schwermetalle oder andere giftige und gefährliche Substanzen enthält. Bewegtes Wasser wird als Wasser mit niedrigen Geschwindigkeiten definiert. Bei hohen Geschwindigkeiten können Hochwasser strukturelle Schäden an Baustoffen verursachen. Diese Materialien können Feuchte überstehen, und können nach einem Hochwasser erfolgreich gereinigt werden und sind weitgehend frei von schädlichen Verunreinigungen.
2. Hochresistent gegenüber Hochwasser
Schäden durch Befeuchtung und Trocknung, jedoch weniger haltbar bei Kontakt mit bewegtem Wasser. Diese Materialien können Befeuchtung und Trocknung überstehen und können nach einem Hochwasser erfolgreich gereinigt werden, um sie weitgehend frei von schädlichen Verunreinigungen zu machen. Materialien dieser Kategorie können in Innenräumen Überschwemmungen ausgesetzt oder untergetaucht sein und benötigen keinen speziellen wasserdichten Schutz.
3.Resistent gegenüber Schäden durch sauberes Wasser, aber nicht gegen Hochwasserschäden
Materialien dieser Kategorie können in sauberem Wasser während Überschwemmungen eingetaucht sein. Sauberes Wasser umfasst Trinkwasser sowie "graues" Wasser. Grauwasser ist Abwasser aus normalen Haushaltsaktivitäten wie Wäsche, Baden und Lebensmittelzubereitung. Diese Materialien können Befeuchtung und Trocknung überstehen, können jedoch möglicherweise nach Überschwemmungen nicht erfolgreich gereinigt werden, um sie weitgehend frei von schädlichen Verunreinigungen zu machen.
4.Nicht resistent gegen Schäden durch sauberes Wasser Materialien dieser Kategorie werden in überwiegend trockenen Räumen verwendet, die gelegentlich Wasserdampf oder leichte Feuchtigkeitseintritte ausgesetzt sein können. Diese Materialien können die Befeuchtung und Trocknung im Zusammenhang mit Überschwemmungen nicht überstehen.
5.Nicht resistent gegen Wasser Schäden oder Feuchtigkeitsschäden. Materialien dieser Kategorie werden in Räumen mit Bedingungen vollständiger Trockenheit verwendet. Diese Materialien können die Befeuchtung und Trocknung im Zusammenhang mit Überschwemmungen nicht überstehen. (IBD, 2021)
Im Rahmen Deutschlands werden neben dem IBC verschiedene Hochwaasserbeständige Baustoffe als gut geeignet, mäßig geeignet und ungeeignet im Kontext von Hochwasserschaden aufgeführt. (siehe Tabelle 4.1)
70 Hochwasserschutz Maßnahmen
Gewerk Baustoff oder Ausführungsform
Baustoffe
Kalk
Gips
Zement gebrannte Baustoffe
Lehm
Steinzeugwaren
Bitumen
Metalle
Kunstoffe
Holz
Bodenplatte
Bodenaufbau
Bodenbelag
Textilien saugende Materialien durchlässiger Beton
Estrich Holzbalken
Naturstein sandstein
Marmor
Kunststein Fliesen
Epoxydharzoberflächen
Parkett/ Laminat
Holzpflaster
Massivholz
Kork
Textile Beläge
Linoleum
Wände
Kalksandsteine gebrannte Vollziegel
Hochlochziegel
Klinker
Beton
Gasbeton
Lehm
Leichte Trennwände
Holz
Glasbausteine
Widerstandsfähigkeit gegen Wasserwirkungen
gut geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet
gut geeignet gut geeignet gut geeignet
mäßig geeignet mäßig geeignet
mäßig geeignet mäßig geeignet mäßig geeignet mäßig geeignet mäßig geeignet
gut geeignet gut geeignet
gut geeignet gut geeignet gut geeignet
mäßig geeignet
mäßig geeignet mäßig geeignet
ungeeignet ungeeignet ungeeignet ungeeignet ungeeignet ungeeignet ungeeignet ungeeignet ungeeignet ungeeignet ungeeignet ungeeignet ungeeignet ungeeignet ungeeignet
Tabelle 4.1 (Eignung verschiedener Baustoffe bzw. Ausführungsformen von Bauteilen im Hochwasserschutz (nach Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung)
Gewerk Baustoff oder Ausführungsform
Außenhaut
mineralische Putze
Verblendmauerwerk
Steinzeugfliesen wasserabweisende Däm.
Kunststoffsockel
Faserzementplatten Faserdämmstoffe
Putz
Anstrich Wandverkeidung
mineral. Zementputz hydrologische Kalkputz Gipsputze
Lehm
Spezialputze Hydrophob. Kunstharzputze
Mineralfarben Kalkanstrich
Dispersionsanstrich
Tapeten
Fliesen
Holz
Textilien
Gipskartonplatten
Kork
Fenster
Holz
Kunststoff
Aluminium verzinkter Stahl
Fensterbänke
Marmor sonstiger Naturstein
Holz
beschichtetes Metall
Sandstein
Schiefer
Türen
Holzzargen
Metallzatgen
Holztüren
Edelstahltüren
Treppen
Beton
Holz verzinkte Stahlkonst.
Naturstein
Widerstandsfähigkeit gegen Wasserwirkungen
gut geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet
gut geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet
ungeeignet ungeeignet
mäßig geeignet
gut geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet
gut geeignet
mäßig geeignet mäßig geeignet mäßig geeignet
mäßig geeignet
ungeeignet ungeeignet ungeeignet ungeeignet ungeeignet ungeeignet ungeeignet ungeeignet ungeeignet ungeeignet ungeeignet ungeeignet ungeeignet
72 Hochwasserschutz Maßnahmen
4.4 Hochwasserschutz Strategien
Strategie 1: Prävention & Minderung
Widerstandfähiges Design erfordert die Anwendung von Hochwasserschutz Strategien, die alle Ebenen umfassen: staatliche, regionale, in Gemeinden, auf individueller, und auf Projektebene. Eine Mischung verschiedener Strategien sollte dabei in Betracht gezogen werden, und angepasst an die Gegebenheiten von einzelnen Standorten und Projekten. Dazu gehört in erster Linie die Prävention: durch die Umsiedlung von Gebäuden, Infrastruktur und Gemeinden aus vorhergesagten Gefahrengebieten sowie durch die Verbesserung der natürlichen Hochwassermanagementsysteme von Land, Flussbereichen und Küsten. Der zweite Schritt besteht in der Minderung der Hochwasserschäden. Durch Maßnahmen wie das Aufständerung von Gebäuden über das voraussichtliche Hochwasserspegel bei extremen Hochwasserereignissen, die Konstruktion von Gebäudestrukturen und -außenhüllen für den Wassereinfluss und die Verwendung widerstandsfähigen Baustoffen, die wasserfest oder undurchlässig sind.
Strategie 2: Riskoanalyse
Die Risikopartnerschaft zwischen dem Staat, den Betroffenen, und den Versicherungen.
Beim Hochwasser können Schadenprävention und Schadenminderung nur durch eine Mischung integrierten Maßnahmen und Vorgehensweisen behandelt werden.
Dabei soll die Hochwasserrisiko auf mehrere Stakeholder verteilt werden. Dies wurde deutlich von der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser herausgestellt. (LAWA, 1995, S. 24)
Laut der Leitlinien für einen zukunftsweisenden Hochwasserschutz (LAWA, 1995) ist die Hochwasserrisikovorsorge auf drei Hauptstakeholder basiert: Dem Staat, den Betroffenen und der Versicherungswirtschaft.
1. Die Staat
Die Hauptaufgabe des Staates besteht darin, die Grundlagen für die Hochwasservorsorge und Risikoanalyse bereitzustellen und durchzusetzen. Dies umfasst sowohl bauliche als auch nicht-bauliche Maßnahmen, die Überwachung von Klima- und Katastrophenereignissen sowie die effiziente Vorwarnung vor jeder prognostizierten Gefahr. Weitere Verantwortlichkeiten umfassen die Bereitstellung von Hochwassergefahrenkarten und die Durchsetzung ihrer Umsetzung in jeder Region sowie die öffentliche Zugänglichkeit dieser Karten. Im Ereignisfall müssen Einsatzpläne vorliegen, und das Personal muss für den Einsatz in Krisenstäben sowie in der technischen und medizinischen Nothilfe ausgebildet sein. Alle relevanten Informationen im Zusammenhang mit dem Hochwasserschutz müssen recherchiert und in nicht-kommerzieller Weise der Öffentlichkeit zugänglich gemacht werden. Im Falle von Hochwasserschäden ist der Staat verpflichtet, die Infrastruktur wiederherzustellen und den technischen Hochwasserschutz zu gewährleisten (z. B. Reparatur
von Deichen, Flutpoldern, usw.). Finanzielle Nothilfe, wie Steuererleichterungen und Entschädigungen, ist ebenfalls erforderlich und wird vom Staat für die Betroffenen bereitgestellt. Zu den staatlichen Pflichten gehört auch die Landnutzungsplanung. Darüber hinaus ist Von großer Bedeutung ist dieInformationsvorsorge. Die Hochwasserzentralender Bundesländer stellen aktuelle Informationenüber den Wasserstand von hochwasserführenden Flüssen zur Verfügung.
2. Die Betroffenen
Die individuelle Verantwortung für das Hochwasserrisiko sollte von jedem Einzelnen übernommen werden. Jeder sollte die Freiheit haben, selbst zu entscheiden, welches Risiko er eingehen möchte. Dies kann durch einfache Vermeidungsstrategien geschehen, wie zum Beispiel den Bau von Immobilien fernab von Überschwemmungsgebieten oder durch den Abschluss einer entsprechenden Elementarversicherung. Alternativ kann das Risiko durch bauliche Maßnahmen, wie bereits zuvor erläutert (siehe), vermindert werden. Jeder sollte genau darüber informiert sein, wie er sein Eigentum vor einer möglichen Überschwemmung schützen kann, und darüber nachdenken, welche Schritte in welcher Reihenfolge unternommen werden sollten. Dazu gehören Hochwasserschutzmaßnahmen im Allgemeinen, vor, während und Nach einer drohenden Überschwemmung.
In diesem Kontext findet die allgemeine wasserhaushaltsgesetzliche Sorgfaltspflicht des § 5 Abs. 1 WHG in § 5 Abs. 2 WHG eine
hochwasserspezifische Konkretisierung und Akzentuierung. Gemäß § 5 Abs. 2 WHG gilt folgende Verpflichtung:
„Jede Person, die durch Hochwasser betroffen sein kann, ist im Rahmen des ihr Möglichen und Zumutbaren verpflichtet, geeignete Vorsorgemaßnahmen zum Schurz vor nachteiligen Hochwasserfolgen und zur Schadensminderung zu treffen, insbesondere die Nutzung den Grundstücken den möglichen nachteiligen Folgen für Mensch, Umwelt oder Sachwerte durch Hochwasser anzupassen.“ (WHG, 2009)
3. Die Verischerung
Das zusätzliche Angebot von Versicherungslösungen schafft weitere Anreize für die Betroffenen sich auf ein Hochwasser vorzubereiten (Risikovorsorge). Dabei sollen die Betroffenen schon im Voraus informiert werden, weil nur dadurch können sie sich ausreichend vorbereiten. Durch diese umfassende Informations und Kommunikaion der Hochwasserrisiken verstäkrt sich die Eigenvorsorge der durch Hochwasser gefährdeten betroffenen. Versicherungen wie bei der Elementarschadenverischerung (siehe 3.9) sind hauptsächlich dazu da, um finanziellen Hochwasserschäden zu ersetzen. Elementarschadensversicherungen sind ein wichtiger Baustein zur Reduzierung von Kosten für die Allgemeinheit und den Staat gleichermaßem.(Patt & Jüpner, 2019, S. 613-620)
Im Falle alle drei Risikopartner in einem einheitlichem Verhältnis miteinander im Sinne einer Risikopartnerschaft kooperieren, ist ein effizienter Hochwasserund Katastrophenschutz möglich.
74 Hochwasserschutz Maßnahmen
Strategie 3: Vorwarnung
Bei der Hochwasservorhersage werden bereits viele technische Ansätze verwendet, um eine rechtzeitige und ausreichende Vorhersage von Hochwasserereignissen zu ermöglichen. Die Umsetzung aktiver Hochwasserschutzmaßnahmen ist nur sinnvoll, wenn Vorwarnzeiten von >12 Stunden erreicht werden können. Dies ist ein wichtiger Aspekt des Hochwasserschutzes, und je länger die Vorwarnzeit ist, desto effektiver kann die Hochwasservorhersage dazu beitragen, Schutzmaßnahmen umzusetzen. Zusätzlich ist für eine effektive Minimierung von Hochwasserschäden entscheidend, dass die aktuell von Hochwasser betroffenen Bürgerinnen und Bürger rasch Informationen über den erwarteten Wasserstand erhalten. Dazu gehören nicht nur die zuvor genannten Maßnahmen, sondern auch persönliche Maßnahmen wie die Erstellung einer einfachen Liste, die jeder zusammenstellen und jederzeit aktualisieren kann. Dies trägt dazu bei, in einer katastrophalen Situation einen besseren Überblick zu bewahren.(Patt & Jüpner, 2019, S. 7-8)
In vielen Bundesländern sind den Hochwassermeldepegeln oder die sogenannten „Alarmstufen“ zugeordnet. Jede Alarmstufe wird bekannt gegeben, wenn ein bestimmtes Hochwasserstandsniveau erreicht ist. Jede dieser Stufen ist dann mit entsprechenden Maßnahmen verknüpft. In verschiedenen Bundesländern sind diese Stufen mit entsprechenden Maßnahmen und Zuordnungen verbunden.
In Würzburg sind zum Beispiel folgende Zuordnungen getroffen:
Alarmstufe 1: Meldedienst Stellenweise kleinere Ausuferungen.
Alarmstufe 2: Kontrolldienst Land- und forstwirtschaftliche Flächen überflutet oder leichte Verkehrsbehinderungen auf Hauptverkehrs- und Gemeindestraßen.
Alarmstufe 3: Wachdienst Einzelne bebaute Grundstücke oder Keller überflutet oder Sperrung überörtlicher Verkehrsverbindungen oder vereinzelter Einsatz der Wasser- oder Dammwehr erforderlich.
Alarmstufe 4: Katastrophenabwehr Hochwasser
Bebaute Gebiete in größerem Umfang überflutet oder Einsatz der Wasser- oder Dammwehr in großem Umfang erforderlich. (WSM, 2023)
Zur Hochwassergefahrenabwehr kommen unterschiedliche Kräfte zum Einsatz. Folgende Einsatzkräfte und Organisationsstrukturen können, abhängig von der Ereignisgröße, beim Hochwassereinsatz involviert sein: Die öffentliche Verwaltung (Bund, Bundesland, Regierung, Kreis, Kommune) hat die Aufgabe, die Koordination und Überwachung von Einsatzkräften sowie Notmaßnahmen, Versorgung, Medienarbeit, Information und Kommunikation sicherzustellen. Die Feuerwehr fungiert während des Hochwasserereignisses als Wasserwehr, um zu retten und zu schützen. Die Polizei ist zuständig für die Durchsetzung von Evakuierungen, Absperrungen und allen erforderlichen Schutzmaßnahmen. Das Technische Hilfswerk sowie private Hilfsorganisationen wie das Rote Kreuz und die Wasserwacht sind ebenfalls involviert. Dazu gehören sowohl betroffene öffentliche als auch private Unternehmen sowie freiwillige Helfer.
Strategie 4: Passive und Aktive Maßnahmen
Maßnahmen, die menschliches
Eingreifen erfordern, oft als "aktive Techniken" bezeichnet, sind nur dann angemessen, wenn ausreichend Vorwarnzeit vorhanden ist (12 Stunden gelten als empfohlenes Minimum) und zuverlässig jemand vor Ort ist, um die erforderlichen Maßnahmen umzusetzen. Diese Maßnahmen umfassen die umsetzung von Mobilen Hochwasserschutzeinrichtungen wie Flutmauern und Sandsackdeichen und mobile Bauelemente wie mobile Wände und Zäune.
Passive Maßnahmen hingegen erfordern kein aktives menschliches Eingreifen. Diese umfassen die vorher genannten Maßnahmen (siehe 4.2) und die Verwendung geeigneter Baustoffen und Materiallien (siehe 4.3)
Strategie 5: Umsetzung auf der politischen Ebene
Überregionales Denken und Handeln beim Hochwasserschutz erfordert die Kooperation verschiedenen Länder, da Naturkatastrophen nicht nur lokale, sondern auch große regionale Gebiete beeinflussen können, die sich über verschiedene Länder erstrecken. Was in einem Land beginnt, kann sich negativ auf ein benachbartes Land auswirken. Aus diesem Grund ist es erforderlich, dass einheitliche Schutzansätze durch sorgfältige Gesetzgebung und Durchsetzung erreicht werden. Als Ergebnis eines umfassenden und langwierigen Abstimmungsprozesses wurde im Jahr 2007 die "Richtlinie über die Bewertung und das Management von Hochwasserrisiken", die Europäische HochwasserrisikomanagementRichtlinie, verabschiedet (siehe
5.1). Dies schafft ein integriertes Hochwasserrisikomanagement auf europäischer Ebene. Durch kontinuierliche Kooperation wird ein höheres Maß an Hochwasserschutz gewährleistet.
Strategie 6: Lernen von der Natur
Wie zuvor erörtert, sind Naturprinzipien auf Design und Konstruktion umsetzbar und ermöglichen einen Ansatz für hochwasserwiderstandfähiges Design. Die Natur bietet verschiedene Lektionen, die beobachtet und umgesetzt werden können.
Absorption - durch Beobachtung gewinnen wir Wissen über die Planung und Gestaltung von Einzugsgebieten, wie Reservoirs, Rückhalteflächen und Gründächern. Pufferung - durch Beobachtung gewinnen wir Wissen über Uferpuffer und Regengärten. Natürlicher Kernschutz - durch Beobachtung gewinnen wir Wissen über Zonierung, Dezentralisierung, Landnutzung und die Planung von Versiegelungen. Natürliche schnelle Reaktion - durch Beobachtung gewinnen wir Wissen über Vorwarn- und Notfall-Reaktionssysteme. Natürliche Wasserzyklus - durch Beobachtung gewinnen wir Wissen über grüne Infrastruktur und Wildtierkorridore. Speicherkapazität - durch Beobachtung gewinnen wir Wissen über Aquiferen, Feuchtgebiete, Reservoirs und Wasserspeicher. (Watson & Adams, 2011, S. 281-283)
Ein widerstandsfähiges Design für Gebäude, Gemeinden und Regionen übernimmt Lehren aus der Natur, um die Ökosystemdienstleistungen der natürlichen Umgebung zu schützen, wiederherzustellen und zu verbessern, um die Auswirkungen von Überschwemmungen, extremem Wetter und Klimawandel abzumildern.
76 Hochwasserschutz Maßnahmen
5.5 Bauen in Überschwemmungsgebiete Maßnahmenmatrix
Basierend auf den Informationen des vorherigen Maßnahmenkatalogs sowie den rechtlichen Richtlinien und Anforderungen (siehe Kapitel 5) wurde als Ergebnis eine Maßnahmenmatrix entwickelt. Diese Matrix fungiert als Leitfaden, der den Planer eines geplanten Projekts in einem Überschwemmungsgebiet in einem schrittweisen Ansatz führt. Die Matrix beginnt mit der Festlegung, ob sich der Standort des geplanten Projekts tatsächlich in einem Überschwemmungsgebiet befindet oder nicht. Darüber hinaus werden Richtlinien für einen Standort in der Nähe eines Überschwemmungsgebiets spezifiziert und wie damit umzugehen ist.
Die primäre Hochwasserschutzmaßnahme ist das Ausweichen, jedoch wenn dies nicht möglich ist, wird der nächste Schritt unternommen, nämlich der Prozess des Erwerbs einer Ausnahmegenehmigung vom örtlichen Wasserwirtschaftsamt. Sobald die Voraussetzungen dieser Genehmigung erfüllt und von der zuständigen Behörde genehmigt sind, können zusätzliche Maßnahmen auf das Projekt angewendet werden, die auf dessen Standort und spezifische Nutzungsbedürfnisse und -anforderungen angepasst sind.
Die Maßnahmenmatrix bietet somit eine strukturierte Vorgehensweise für die Planung und Umsetzung von Hochwasserschutzmaßnahmen in Überschwemmungsgebieten. Sie wird bei der Interpretierung der Rechercheergebnissen und bei der Planung den Praktischen Teil der Masterarbeit umgesetzt (siehe
Kapitel 7). Sie dient als praktisches Werkzeug für Planer und Entwickler, um sicherzustellen, dass ihre Projekte den erforderlichen Hochwasserschutzstandards entsprechen und gleichzeitig den lokalen Vorschriften und Anforderungen gerecht werden. Durch die systematische Herangehensweise wird eine effektive und effiziente Umsetzung von Maßnahmen zur Minimierung der Hochwasserrisiken gewährleistet.
Projektentwicklung Bauvorhaben
Gebiet ist innerhalb einem Überschwemmungsgebiet?
Risikogebiet ist außerhalb von einem Überschwemmungsgebiet nach §78b WHG?
Ausweichen als Primäre Strategie möglich?
Planungsverbot nach §78 Abs. 1 S.1 WHG
Ausnahmegenehmigung nach §78 Abs.2
Voraussetzungen von WHG Erfüllen:
. Das Bauwerk liegt über dem HQ100 Wasserstands
. Die verlorengehende Hochwasserrückhaltraum auszugleichen
. Keine Fester unmobiler Zaun
. Bis Höhe des HQ100 Wasserstands nur wasserunempfindliche Baumaterialien
. Auf dem Gebäude dürfen keine weiteren bauliche Anlagen errichtet werden
. Die Antragsteller haben sich über die Hochwassersituation zu informieren
. Eine Elementarschadensverischerung ist abgeschlossen
§78 Abs.3 S.1 WHG §78b ABS1 S.2 Nr.1 WHG
Belange nach §1 BauGB Berücksichtigt unter Beachtung o.g Konkretisierender Abwägungsregelungen.
>Kein Planungsverbot. Es empfehlt sich:
1. Ermittlung, Beschreibung der konkreten hochwassergefahren für bauliche Nutzungen im Plangebiet.
2. Ermittlung etwaiger Tabuzonen für vorgesehene bauliche Nutzungen
3. Optimierung im übrigen unter Berücksichtigen von Zumutbarkeit und Verhältnismäßigkeit (Eigenvorsorge Bauherren)
Belange nach §1 BauGB in der Abwägung berücksichtigen; je nach Einzelfall und Anlass, insbesondere:
Stellungnahmen der Wasserwirtschaft, Erkenntnisse aus früheren Hochwasserereignissen oder Überflutungen aus Starkregenereignisen.
>Ohne derartige Anhaltspunkte werden Hochwasserbelange in diesen Fällen keine Zentrale Rolle für die Bauleitplanung spielen.
>Soweit sich Hochwasserrisiken ergeben: Folgerung für die Bauleitplanung Einzelfallabhägnig
Die Natur nachzuahmen
.Das Verständis des des natürlichen Wasserhaushalts
.Natürliche Retentionräume
.Flutpolder
.Natürliches Entwässerungssystem
.Sturm-Pflanzer
.Gründächer
.Stadwald
.Regengarten
.Muldenversickerung
.Baumrinne
.Grüninfrastruktur
.Durchlässige Pflasterfläche und Mulderversickerung
Zusätliche Hochwasserschutzmaßnahmen Baustoffe
Hochwasser angepasste Bauweisen und technische Maßnahmen
.Aufständerung eines Bauwerks
.Errichtung von FLutmauern .Aufschwimmende Bauweise
.Mobile Hochwasserschutzeinrichtungen und mobile Bauelemente
.Durchlässige Pflasterfläche und Mulderversickerung
.Hochwasser angepasste Nutzungen
.Trockener Hochwasserschutzansatz
.Städtebauliche Ebene Ansatz
.Hochwasserschadenresistente Baustoffe .Kategorisierung von gut geeigneten, mäßig geeigneten, und ungeeigneten Materialien .Kategorisierung von hochwasserresistenten Baustoffen gemäß IBC
Hochwasserschutz Strategien
.Risikoanalyse, Die Staat, die Betroffenen und Die Versicherung
.Vorwarnung . Passive und aktive Maßnahmen
.Umsetzung auf der politischen Ebene
.Lernen von der Natur
78 Hochwasserschutz Maßnahmen
+ + + + + + ++ + - Ja Nein Nächster Schritt
Kapitel 4 Schlussfolgerung
Bei Hochwasserereignissen besteht die hervorragende Gelegenheit, die Kapazität von Gebäuden, Standorten, Gemeinden und Regionen zur Minderung von Überschwemmungen und zur Reduzierung ihrer Risiken vorzubereiten. Hochwasserschutz ist gut geplant, wenn keine oder nur geringe Hochwasserschäden entstehen. Er ist schlecht, wenn die Schäden groß sind. Jedes Gebäude ist Teil der Wasserbewirtschaftungslösung. Maßnahmen des widerstandsfähigen Designs im Rahmen von Landschaftsbau, Infrastruktur, Gebäuden und öffentlichem Bewusstsein können jeden Projektstandort verbessern und seine Rolle in der größeren Einzugsgebietslösung stärken.
Das Potenzial der Projektentwicklung in Überschwemmungsgebieten wird durch einen widerstandsfähigen Designansatz freigesetzt. Um dies zu erreichen, sollte ein integrierter Ansatz verwendet werden, der gemischte Strategien, unterschiedliche Lösungen und Schutzmaßnahmen abdeckt. Dies beginnt mit der Beobachtung der Natur. Das Design sollte mit der Natur erfolgen und ihr natürliche Wasserbewirtschaftungssystem unterstützen, anstatt es durch zwanghafte, unangemessene Fremdstrukturen und Felder zu stören und das natürliche Wasserungleichgewicht zu stören. Dies kann durch verschiedene der Natur nachempfundene Maßnahmen erreicht werden, wie die Verwendung natürlicher Wasserbewirtschaftungsmaßnahmen in jedem Projekt. Diese Maßnahmen berücksichtigen alle möglichen Niederschlagsmengen und Flussüberschwemmungen. Darüber hinaus sollten technische bauliche Anlagen und hochwasserangepasste Baustoffe in Betracht gezogen werden. Auf städtebaulicher Ebene sollte dies bei der Planung berücksichtigt werden. Die Strategien für den Umgang mit Hochwasserrisiken erstrecken sich über mehrere Ebenen, von präventiven Maßnahmen bis zur Integration von Naturprinzipien in das Design und die Konstruktion. Die Betrachtung erfolgte auf staatlicher, individueller und versicherungswirtschaftlicher Ebene, wobei die Risikopartnerschaft zwischen diesen Akteuren als Schlüssel zur Effektivität des Hochwasser- und Katastrophenschutzes identifiziert wurde. Durch die Einbindung verschiedener Akteure wird die Last der Hochwasservorsorge gerecht verteilt.
80 Hochwasserschutz Maßnahmen
RECHTLICHE GRUNDLAGEN
5.1 Rechtliche Grundlagen über das Bauen in festgelegte Überschwemmungsgebiete
5.2 Ausnahmegenehmigung-Fallstudien
5
Rechtliche Grundlagen 82
5.1 Rechtliche Grundlagen über das bauen in festgelegte Überschwemmungsgebiete
Im Bereich des Hochwasserrisikomanagements bilden rechtliche bzw. wasserrechtliche Grundlagen ein entscheidendes Instrument des Hochwasserschutzes. Diese festgelegten gesetzlichen Maßnahmen dienen der Sicherung von Gemeinden, Menschen und Umgebungen gegen die Auswirkungen von Hochwasserereignissen.
Wasserrechtliche Grundlagen sind in jedem Land spezifisch und entsprechen den lokalen Standards, Regelungen und dem lokalen Klima. Im Rahmen Deutschland ist die Bundesrepublik ein Mitgliedstaat der Europäischen Union. Wie die anderen Mitgliedstaaten der EU hat Deutschland bestimmte
Zuständigkeiten zur Gesetzgebung auf die Institute der EU übertragen. Gleichzeitig hat Deutschland sich verpflichtet, ihre Gesetzgebung in Überstimmung mit den Entscheidungen und Gesetze der EU zu gestalten.
Auf eine Seite gibt es EUVerordnungen, die von den Instituten der EU erlassen werden und die direkt für alle Bürger der EU verbindlich sind. Auf der anderen Seite gibt es EUVerordnungen, die sich nicht direkt an die Bürger, sondern an die Mitgliedstaaten der EU richten. (EU-HWRM-RL, 2007)
Die EU Hochwasserrisikomanagement Richtlinie (EU-HWRM-RL)
Die EU-HWRM-RL hat eine entscheidende Rolle als ein Wasserrechtliches Instrument des Hochwasserschutzes. Die stellt einen einheitlichen Rahmen für den Umgang mit dem Hochwasserrisiko in der Europäischen Union dar. Ihr Hauptziel besteht darin, die nachteiligen Auswirkungen von Hochwasser auf vier Schutzgüter zu minimieren: die menschliche Gesundheit, die Umwelt, Kulturgüter und die Ökonomie.
„Die Europäische Union hat im Jahr 2007 die EU-Richtlinie 2007/60/EG vom 23.10.2007 über die Bewertung und das Management von Hochwasserrisiken (EU-HWRMRL; ABl. EG vom 06. Nov. 2007 Nr. L 288, S. 27 ff.) erlassen. Die Richtlinie ist am 26. Nov. 2007 in Kraft getreten und musste von den EU-Mitgliedstaaten bis zum 26. Nov. 2009 in nationales Recht umgesetzt werden (Art. 17 der HochwasserrisikomanagementRichtlinie). Eine Umsetzung ist in den §§ 72 ff. WHG erfolgt, das zum 01. März 2010 in Kraft trat“ (Patt & Jüpner, 2019, S. 654)
Die oben genannten EURichtlinien, richten sich nicht direkt an die Bürger, sondern an die Mitgliedsstaaten der EU. Diese Richtlinien verpflichten die Staaten, spezifische Gesetze oder Verordnungen zu erlassen bzw. bereits bestehende Rechtsvorschriften entsprechend anzupassen. EU-Richtlinien sind somit nicht unmittelbar geltendes Recht, sondern entfalten erst Wirkung auf Bürger und Unternehmen, wenn sie auf nationaler Ebene umgesetzt
werden. Ein Mitgliedsstaat, der die Richtlinie nicht innerhalb der vorgegebenen Frist in nationales Recht umsetzt, riskiert eine Klage vor dem Europäischen Gerichtshof. (EU-HWRM-RL, 2007)
„Für diese Richtlinien wurde eine Umsetzung in den §§ 72 ff. WHG erfolgt, das zum 01. März 2010 in Kraft trat. Der Bund hat damit die Vorschriften zum Hochwasserschutz im Wasserhaushaltsgesetz abermals umstrukturiert. Hierzu wurden die §§ 72–75, 79 Abs. 1, 80 WHG eingefügt. Die §§ 76–78, 79 Abs. 2, 81 WHG wurden zur Überführung des früheren Bundesrahmenrechts in Vollregelungen umgebildet. Wie die zuvor eingeführten überschwemmungsgefährdeten Gebiete (§ 31c WHG a. F.) sind auch die Hochwasserschutzpläne (§ 31d a. F. WHG) noch vor ihrer flächendeckenden Implementierung wieder aus dem Bundesrecht entfernt worden. Durch das Hochwasserschutzgesetz II wurde allerdings in § 78b WHG die neue Gebietskategorie der überschwemmungsgefährdeten Gebiete eingefügt, die der vormaligen Kategorie der überschwemmungsgefährdeten Gebiete in § 31c WHG a. F. ähnelt.“ (Patt & Jüpner, 2019, S. 654)
Die EU-HWRM-RL definiert drei Hauptmaßnahmen als Instrumente für den Hochwasserschutz, die alle EU-Mitgliedstaaten verpflichtet waren, diese Instrumente fristig bis zum 22.12.2015 umzusetzen:
1. Die vorläufige Bewertung des Hochwasserrisikos, umgesetzt in § 73 WHG.
Die Mitgliedstaaten führen für
jede Flussgebietseinheit, Bewirtschaftungseinheit oder jeden nationalen Teil einer internationalen Flussgebietseinheit eine vorläufige Bewertung des Hochwasserrisikos durch. Diese Bewertung wird auf der Grundlage verfügbarer Informationen, beispielsweise Aufzeichnungen und Studien, insbesondere in Bezug auf die Auswirkungen von Klimaänderungen auf das Auftreten von Hochwasserereignissen, durchgeführt.
2. Die Hochwassergefahrenkarten (siehe 3.6), umgesetzt in § 74WHG
Die Mitgliedstaaten erstellen auf der Ebene der Flussgebietseinheiten oder der Bewirtschaftungseinheiten Hochwassergefahrenkarten und Hochwasserrisikokarten im bestgeeigneten Maßstab für bestimmten Gebiete. Diese erfassen die geografischen Gebiete, die nach den HQ Szenarien (siehe 3.6) überflutet werden könnten.
3. Die Hochwasser-RisikoManagementpläne, umgesetzt in § 75 WH.
Auf der Grundlage der Karten erstellen die Mitgliedstaaten auf der Ebene der Flussgebietseinheiten oder der Bewirtschaftungseinheiten koordinierte Hochwasserrisikomanagementpläne für bestimmte Überschwemmungsgebiete. Der Schwerpunkt liegt auf der Verringerung potenzieller Hochwasserschäden und -folgen. Diese Pläne berücksichtigen unterschiedliche Aspekte, wie Nutzen, Hochwasserschadenkosten, Ausdehnung der Überschwemmung und Abflusswege und Gebiete mit dem Potenzial zur Retention von Hochwasser. (EU-HWRM-RL, 2007)
84 Rechtliche Grundlagen
Wasserhaushaltgesetz (WHG)
In einem festgesetzten oder vorläufig gesicherten Überschwemmungsgebiet ist die Errichtung oder Erweiterung baulicher Anlagen grundsätzlich untersagt (§ 78 Abs. 4 Satz 1, Abs. 8 Wasserhaushaltsgesetz WHG)
Im Rahmen Deutschlands dient das WHG als die wichtigste Referenz für Hochwasserschutzregulierungen und -normen. Das WHG bildet den Hauptteil des Wasserrechts in Deutschland, und enthält Bestimmungen über den Schutz und die Nutzung von Oberflächengewässern sowohl von Grundwasser. Weiterhin enthält es Vorschriften über die Ausbau von Gewässern und den voraussetzenden Hochwasserschutz. Gemäß § 2 gilt das WHG für oberirdische Gewässer, Küstengewässer und Grundwasser. (Drost & Ell, 2013)
Im Vordergrund des wasser- haushaltsgesetzlichen Hoch- wasserschutzes steht das Instrument der Festsetzung von Überschwemmungsgebieten als die wichtigste Schutzmaßnahme und dazu gehört auch die begrenzung der Flächennutzung.
Gemäß § 78 Abs. 1 Satz 1 WHG ist Grundsätzlich in festgesetzten Überschwemmungsgebieten nach die Ausweisung von neuen Baugebieten im Außenbereich in Bauleitplänen oder sonstigen Satzungen nach dem Baugesetzbuch untersagt.
In inhaltlicher Hinsicht werden jedoch gemäß § 78 Abs. 1 S. 2 WHG Bauleitpläne für Häfen und Werften ausgenommen. Auch Anlagen des Hochwasserschutzes wurden vom Planungsverbot ausgenommen.
Projektentwicklung und Bauvorhaben im Allgemeinen sind in Überschwemmungsgebieten jedoch nicht unmöglich. Die Möglichkeit dazu gilt jedoch als Ausnahme im Einzelfall des Vorhabens.
Ausnahmegenehmigungsauflagen
Gemäß § 78 Abs. 2 WHG ist es bestimmt, dass die zuständige Behörde, insbesondere das Wasserschutzamt, abweichend von dem Verbot in § 78 Abs. S. 1 WHG die Errichtung neuer Baugebiete ausnahmsweise zulassen Können, wenn die Folgenden Voraussetzungen im Betracht gezogen werden:
• Keine anderen Möglichkeiten der Siedlungsentwicklung bestehen oder geschaffen werden können.
• Das neu Baugebiet grenzt unmittelbar ein bestehendes Baugebiet an.
• Eine bestimmte Gefährdung von Leib und Leben oder erhebliche Gesundheits- oder Sachschäden nicht zu erwarten sind.
• Der Hochwasserabfluss und die Höhe des Wasserstandes werden nicht nachteilig beeinflusst
• Die Hochwasserrückhaltung nicht nachteilig beeinflusst wird und der Verlust von verloren gehendem Rückhalteraum umfang-,
funktions- und zeitgleich ausgeglichen wird.
• Der bestehende Hochwasser- schutz nicht nachteilig beeinflusst wird.
• Keine erwarteten nachteiligen Auswirkungen auf Oberlieger und Unterlieger.
• Die Belange der Hochwasser- vorsorge beachtet sind.
• Die Bauvorhaben so errichtet werden, dass bei dem Bemessungshochwasser nach § 76 Abs. 2 Satz 1 WHG, das der Festsetzung des Überschwemmungsgebietes zugrundeliegt, keine baulichen Schäden zu erwarten sind.
(WHG, 2009)
Diese Verbote finden keine Anwendung auf Maßnahmen im Rahmen des Gewässerausbaus, des Baus von Deichen und Dämmen, der Gewässerund Deichunterhaltung sowie des Hochwasserschutzes. Dies schließt auch Maßnahmen zur Verbesserung oder Wiederherstellung des Wasserzuflusses oder -abflusses auf Rückhalteflächen ein. Darüber hinaus sind Maßnahmen des Messwesens sowie Handlungen, die für den Betrieb von zugelassenen Anlagen oder im Rahmen genehmigter Gewässerbenutzungen erforderlich sind, von diesen Verboten ausgenommen.
(WHG, 2009)
86 Rechtliche Grundlagen
Die Genehmigung der Errichtung und Erweiterung von Gebäuden in Überschwemmungsgebieten
In einem festgesetzten Überschwemmungsgebiet ist die Errichtung oder Erweiterung baulicher Anlagen gemäß § 78 Abs. 4 Satz 1, Abs. 8 WHG grundsätzlich untersagt. Dies gilt unabhängig davon, ob das Gebäude im Genehmigungsverfahren des zuständigen lokalen Bauamtes errichtet oder erweitert werden kann oder ob hierfür eine Baugenehmigung erforderlich ist.
Die Errichtung vom Bauen in Überschwemmungsgebieten wird jedoch nicht pauschal untersagt, sondern nur eingeschränkt aus zwingenden Gründen des Hochwasserrisikomanagements, beispielsweise um Leben, Sachwerte und die Umwelt zu schützen. Infolgedessen besteht für potenzielle Bauherren kein Anspruch auf Entschädigung bei derartigen Einschränkungen.
Der Bauherr benötigt in jedem Fall zunächst eine wasserrechtliche Ausnahmegenehmigung gemäß § 78 Abs. 5 Satz 1, Abs. 8 WHG. Durch diese wasserrechtliche Ausnahmegenehmigung wird eine Befreiung von dem bestehenden allgemeinen Bauverbot erteilt. (WHG, 2009)
Einzellfallprüfung Beim Ausnahmegenehmigungsverfahren
Eine Einzelfallprüfung ist immer an erster Stelle erforderlich, ob ein Gebäude bzw. eine Projektentwicklung nach WHG ausnahmsweise zugelassen werden kann bzw. ob die entsprechenden Voraussetzungen für eine Ausnahmegenehmigung erfüllt sind. Dabei müssen unter anderem die wasserrechtlichen Vorgaben des WHG erfüllt sein, insbesondere die Voraussetzung einer hochwasserangepassten Ausführung des Vorhabens. Wenn es erforderlich ist, müssen die nachteiligen Auswirkungen durch Nebenbestimmungen ausgeglichen werden können und ausreichend kritisch bewertet. Darüber hinaus darf sich keine Gefahr für Leib und Leben von Bewohnern sowie eine unvernünftige Beeinflussung von Nachbargrundstücken durch das geplante Vorhaben ergeben.
Die Grundlage für die wasserwirtschaftliche Prüfung zur Ausnahmegenehmigung für die Errichtung oder Erweiterung von Gebäuden in Überschwemmungsgebieten sind die potenzielle Wassertiefe und, sofern bekannt, die Fließgeschwindigkeit bei HQ100. Darauf hin sind selbsverständlich die oben genannten Voraussetzungen vom § 78 Abs. 2 WHG erforderlich.
Diese Informationen werden im Rahmen der Ermittlung der Überschwemmungsgebiete von den zuständigen Wasserwirtschaftsämtern erfasst und über die vorläufige Sicherung bzw. Festsetzung im Öffentlichen Informationsdienst für überschwemmungsgefährdete Gebiete veröffentlicht. Bauherren und Planer sollen Zugang zu diesen Daten haben.(WHG, 2009)
In der neu in das Gesetz eingefügten Regelung des § 78a WHG werden die früher in § 78 WHG a. F. enthaltenen sonstigen Schurzvorschriften für festgesetzte Überschwemmungsgebiete geregelt. Grundsätzlich ist in festgesetzten Überschwemmungsgebieten nach § 78a Abs. 1 Satz 1 das Folgende verboten:
• Die Errichtung von Mauern, Wällen oder ähnlichen Anlagen, die Behinderung des natürlichen Wasserabflusses verursachten können.
• Das Aufbringen und Ablagern von wassergefährdenden Stoffen auf dem Boden, wenn sie nicht in Land- und Forstwirtschaft eingesetzt werden.
• Die Lagerung von wassergefährdenden Stoffen außerhalb von ihren geeigneten Anlagen.
• Die langfristige Ablagerung von Objekten, die den Wasserabfluss behindern oder weggespült werden können, sind handlungsrelevante Aspekte.
• Die Änderung der Bodenoberfläche durch Erhöhen oder Vertiefen, die Behinderung des Hochwasserschutzplanes verursacht.
• Die Bepflanzung von Bäumen und Vegetation am Grundstück, die den Zielen des vorsorgenden Hochwasserschutzes entgegenstehen können.
• die Umwandlung von Grünland in Ackerland.
• Die Umwandlung von Auwald in eine andere Nutzungsart. (WHG, 2009)
Auf der individuellen Mikroebene ist es ebenfalls wichtig zu betonen, dass die einzelne Verantwortlichkeit der Nutzer nachvollziehbar ist. Gemäß § 5 Abs. 1 WHG ist eine allgemeine Sorgfaltspflicht im Rahmen von Hochwasserereignissen erforderlich. Gemäß § 5 Abs. 2 WHG ergibt sich die folgende Verpflichtung:
„Jede Person, die durch Hochwasser betroffen sein kann, ist im Rahmen des ihr Möglichen und Zumutbaren verpflichtet, geeignete Vorsorgemaßnahmen zum Schurz vor nachteiligen Hochwasserfolgen und zur Schadensminderung zu treffen, insbesondere die Nutzung den Grundstücken den möglichen nachteiligen Folgen für Mensch, Umwelt oder Sachwerte durch Hochwasser anzupassen.“ (WHG, 2009)
Zusätzlich zu den vorher genannten gesetzlichen Vorschriften spielen selbsverstöndlich die allgemein anerkannten Regeln der Technik (a. a. R. d. T.) bzw. der Stand der Technik eine entscheidende Rolle für die praktische Arbeit und Entscheidungsfindung beim Errichtung von Bauprojekten in Überschwemmungsgebieten.
Diese Regeln können sich ändern aufgrund der sich verändernden klimatischen Bedingungen und neuen technologischen Inovationen. Dadurch beinflussen sie die Standards und Empfehlungen für Bauprojekte in Überschwemmungsgebieten. Aus diesem Grund müssen sie bei der Planung in Betracht gezogen um die Sicherheit und Qualitätstandards zu gewährleisten. (Sieker, 2023)
88 Rechtliche Grundlagen
5.2 Ausnahmegenehmigung Fallstudie
Die folgenden Fallstudien stellen
Beispiele dar, wie eine Wasserrechtliche Ausnahmegenehmigung erreicht werden konnte und welche Maßnahmen umgesetzt werden mussten. Die Fallstudien umfassen private sowohl Öffentliche Nutzungen.
Neubau eines Einfamilien-Wohnhaus (Private Nutzung)
Auftraggeber| Privater Bauherr GFZ| 280 m², BRI| 860 m³ Fertigstellung| 2017
Das Vorhaben liegt im amtlich festgesetzten Überschwemmungsgebiet in Kitzingen, Deutschland. Wegen des Vorhabens werden keine amtlich festgesetzten Wasserschutzgebiete betroffen. Das Haus besteht aus dem Haupt Gebäude des
Ausgleich muss vor Erteilung der Genehmigung nach § 78 Abs. 3 WHG vorgelegt werden.
Hochwasserabfluss: Das Grundstück ist bei Hochwasser dem Rückstaubbereich zuzuordnen. Signifikante nachteilige Veränderungen des Hochwasser Abflusses sind nicht zu erwarten.
Hochwasserangepasste Bauweise: Die Oberkante Fertigfußboden im Wohnhaus Erdgeschoss liegt auf 187,05 m ü. NN und damit über dem Wasserstand beim HQ100 von ca. 186 m ü. NN.
Die Oberkante Fertigfußboden in der Garage liegt auf 186,75 m ü. NN und könnte beim HQ100 geflutet werden. Die Garage soll unterkellert werden. Dazu muss für die Garage die Auftriebssicherheit nachgewiesen werden und es muss
Abb.5.1 Kriesinger Buck Architekten
Die folgenden Maßnahmen, Bedingungen und Auflagen mussten umgesetzt werden, um die wasserrechtliche Ausnahmegenehmigung zu erhalten:
• Primäre Strategie: Ausweichen. Das Bauwerk liegt über dem HQ100 Wasserstands.
•Der verlorengehender Hochwasserrückhaltraum bis zum Wasserstand beim HQ100 ist ortsnah funktions- und zeitgleich auszugleichen. Der Nachweis über den Ausgleich muss vor der Erteilung der Genehmigung vorliegen
•Der als Ausgleich geschaffene Retentionsraum ist dauerhaft hinsichtlich seiner Funktionsfähigkeit zu erhalten. Eine neue Fläche für Retentionsausgleich wurde mit 337 m³ gerechnet und an einen anderen Ort in der Nähe gebaut.
•Der Zaun des Grundstücks muss mit abnehmbaren, mobilen Elementen gebaut werden.
•Das Gebäude ist auf erhöhten Stützen gebaut und auf Keller wird verzichtet.
•Bis zur Höhe von 186,91 ü. NN für diesen Standort dürfen nur wasserunempfindliche Baumaterialien verwendet werden (siehe 4.3).
•Für Auffüllungen darf nur unbelasteter Boden eingebaut werden.
•Auf dem Gebäude dürfen keine weiteren baulichen Anlagen, Auffüllungen, Einfriedungen errichtet werden.
•Im hochwasserfall mit Überschwemmungsgefahr sind alle abgestellten Geräte oder Materialien aus dem Überschwemmungsgebiet zu bringen.
•Die Antragsteller haben sich über die Hochwassersituation rechtzeitig und selbstständig zu informieren.
•Eine Elementarschadensverischerung ist abgeschlossen.
•Für die Gebäude müssen vor Bauausführung bautechnische Nachweise vorliegen, dass auch bei Hochwasser Auftriebs- und Rückstausicherheit sowie die Dichtheit und Funktionsfähigkeit, einschließlich der Entwässerung, gewährleistet sind; die Nachweise müssen von einem Nach Art. 62 der Bayerischen Bauordnung (BayBO) berechtigten erstellt werden. Für den Keller muss die Auftrieb Sicherheit durch die Vorlage einer statischen Berechnung vor Baubeginn nachgewiesen werden. Es muss weiterhin sichergestellt werden, dass bis zum Wasserstand beim HQ100 kein Wasser in den Keller eindringen kann.
•Weitere Bindungen und Auflagen im Rahmen der gesetzlichen Bestimmungen bleiben vorbehalten.
Hinweise:
•Aufgrund der Lage im Überschwemmungsgebiet muss bei Hochwasser mit Überschwemmung und sonstigen Hochwassereinflüssen gerechnet werden. Der Wasserstand beim HQ100 liegt ca. 186,91 m ü. NN nach der Neuberechnung für den Hochwasserrisikomanagement- Plan Main.
•Es besteht kein Anspruch auf Schadenersatz, wenn an den Gebäuden und Anlagen, an abgestellten Geräten oder sonstigen Gegenständen Schäden durch Hochwasser oder sonstige Hochwassereinflüsse entstehen.
Rechtliche Grundlagen 90
Regensburg Museum Bayerischer Geschichte (Öffentliche Nutzung) Auftraggeber| Freistaat Bayern vertreten durch das Staatliche Bauamt Regensburg NF| 5.100 m², BGF| 10.900 m², BRI| 79.400 m³
Fertigstellung| 2019
Das Vorhaben liegt im amtlich festgesetzten Überschwemmungsgebiet in Regensburg, Deutschland. Das Museum der Bayerischen Geschichte wurde in Regensburg errichtet, die nicht nur in der Gegenwart beeindruckt, sondern auch eine reiche Vergangenheit aufweist. Regensburg, als älteste „Hauptstadt“ Bayerns, besitzt historische Bedeutung für das gesamte Bundesland. Der Standort des Museums befindet sich direkt an der Donau, eingebettet in die historische Altstadt, die den Status eines UNESCOWeltkulturerbes trägt. Auf dem Areal des Donaumarkts – bisher eine städtebauliche Lücke – wurde der Museumsbau realisiert. (Das Neue Museum der Bayerischen Geschichte, 2019, S. 3-9)
Die Gesamtbaukosten für den Neubau des Museums (10.900 m² BGF) betragen 88,3 Mio. Euro. Dieser Betrag sich zusammen aus 67,3 Mio. Euro (Haushaltsunterlage) und 21 Mio. Euro (haushaltsrechtlicher Nachtrag.
Die Gesamtbaukosten gliedern sich nach DIN 276 Kostengruppen wie folgt:
•KG 100-200 Herrichten und Erschließen des Grundstücks 478.288 Euro;
•KG 300 Baukonstruktion des Bauwerks 46.404.897 Euro;
•KG 400 technische Anlagen des Bauwerks 23.100.409 Euro;
• KG 500 Errichtung der Außenanlagen 211.475 Euro;
•KG 600 Ausstattung und Kunstwerke (o. Ausstellungsarchitektur) 485.587 Euro;
•KG 700 Baunebenkosten 17.566.749 Euro;
•Rundung 51.462 Euro.
Die Kosten für die Gestaltung der Außenanlagen sind verhältnismäßig niedrig, da die Neugestaltung der Außenanlagen rund um das Gebäude hauptsächlich durch die Stadt Regensburg als Eigentümerin des Grundstücks durchgeführt wurde. Darüber hinaus hat die Stadt einen Baukostenzuschuss in Höhe von 2,0 Millionen Euro bereitgestellt. (Bayerischer Landtag, 2019, S. 1-3)
Kostenaufwand-Bewertung
Um die Machbarkeit beider Fallstudien zu messen, wird eine Kostenanalyse durchgeführt. Diese Analyse umfasst die Kostengruppen 300-400 nach DIN 276.
KG 300 Bauwerk (Baukonstruktionen): Die Kosten für Lieferungen und Bauleistungen umfassen den Aushub, die Hausgründung sowie die Errichtung der Außen- und Innenwände und des Dachs. KG 400 Bauwerk (technische Anlagen): Zum Bauwerk gehören auch Anlagen wie Gas-, Strom-, Wasser- und Abwasseranschlüsse, sanitäre Einrichtungen, Heizanlagen sowie Maßnahmen zur Wärmedämmung, zum Brand- und Schallschutz.
Für das private Hausprojekt betrugen die Gesamtkosten 316.250 € bei einer Fläche von 230 m² Wohnfläche. Dies ergab tatsächliche Kosten von 1.375 €/m². Die Kostenkennwert nach BKI 2023 für ein „Einfamilien Wohnhausnicht unterkellet“ mit einfachem Standard beträgt 1.655 €/ m². Da das Projekt im Jahr 2016 gebaut wurde, würde der Kostenkennwert auf 2016 indexiert 1.365 €/m² betragen. Dies ergibt einen zusätzlichen Kostenunterschied von nur 10 € in den Baukosten 300-400. Daher ist die Realisierung dieses Projekts in einem Überschwemmungsgebiet vernünftig.
KG 300+400 Fläche
Einfamilien Wohnhaus nicht unterkellet
Preis €/m² BGF 2023
Preis €/m² BGF indx. 2016
Preis €/m² BGF tatsächlich
Für das Museumsprojekt betrugen die Gesamtkosten 69.498.400 € bei einer Fläche von 10.900 m² (BGF). Dies ergab tatsächliche Kosten von 6.376 €/ m². Der Kostenkennwert nach BKI 2023 für Museumsprojekte beträgt 6.498 €/m². Da das Projekt im Jahr 2019 gebaut wurde, würde der kostenkennwert auf 2019 indexiert 5.460 €/m² betragen. Dies ergibt einen zusätzlichen Kostenunterschied von 916 €/m² in den Baukosten 300-400. Angesichts dessen, dass es sich bei diesem Projekt um ein spezielles Vorhaben handelt, das von der Stadt Regensburg unterstützt wird und nicht als gewinnorientiertes Investmentprojekt für private Gewinne gedacht ist, können diese zusätzlichen Kosten gerechtfertigt werden, und die Realisierung in einem Überschwemmungsgebiet ist vernünftig.
92 Rechtliche Grundlagen KG 300+400 Fläche Preis €/m² BGF 2023 Preis €/m² BGF indx. 2019 Preis €/m² BGF tatsächlich Museum Haus der bayerischen Geschichte Gesamtpreis 69.498.400 € 10.900 m² 6.498 € 5.460 € 6.376 €
Gesamtpreis 316.250
230 m² 1.655 € 1.365 € 1.375 €
€
Kapitel 5 Schlussfolgerung
Die rechtlichen Grundlagen für Bauaktivitäten in festgelegten Überschwemmungsgebieten bilden ein entscheidendes Instrument im Hochwasserrisikomanagement. Insbesondere die EUHochwasserrisikomanagement-Richtlinie (EU-HWRM-RL) und das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) in Deutschland schaffen einen rechtlichen Rahmen, um Gemeinden und Umgebungen vor den Auswirkungen von Hochwasserereignissen zu schützen. Die Umsetzung dieser Richtlinien erfordert eine enge Zusammenarbeit zwischen EU-Mitgliedstaaten und eine Anpassung auf nationaler Ebene.
Die EU-HWRM-RL definiert klare Maßnahmen wie die vorläufige Bewertung des Hochwasserrisikos, die Erstellung von Hochwassergefahrenkarten und die Entwicklung von Hochwasserrisikomanagementplänen. In Deutschland stellt das WHG die Basis für Hochwasserschutzregulierungen dar, insbesondere durch das Bauverbot in Überschwemmungsgebieten.
Die Ausnahmegenehmigung für Bauvorhaben in Überschwemmungsgebieten, wie im § 78 WHG beschrieben, eröffnet die Möglichkeit für Entwicklungsprojekte unter bestimmten Bedingungen und Auflagen.
Eine Einzelfallprüfung ist entscheidend und erfordert die Erfüllung strenger Voraussetzungen, darunter die Hochwasserangepasste Bauweise, der Nachweis von Hochwasserrückhaltung und -abfluss, sowie die Sicherstellung, dass keine erheblichen nachteiligen Auswirkungen auf Umwelt und Sicherheit zu erwarten sind.
Die Fallstudien verdeutlichen, dass die Projektentwicklung in Überschwemmungsgebieten rechtlich möglich ist und finanziell vernünftig ist. Dies ist geschafft durch die Umsetzung von konkreten Maßnahmen und Auflagen. Insgesamt bieten die rechtlichen Grundlagen und die Fallstudien eine ausgewogene Basis für die Entwicklung in Überschwemmungsgebieten, wobei stets die Balance zwischen menschlichen Bedürfnissen und Umweltschutz gewahrt werden muss.
94 Rechtliche Grundlagen
6.1 Standort
6.2 Würzburg
6.3 Bedarfsanalyse
6
STANDORT
Standort 96
6.1 Standort
Den ausgewählten Standort für die Durchführung einer Projektstudie befindet sich zentral in der Stadt Würzburg in Deutschland. Es liegt direkt am Mainufer und ist somit strategisch günstig gelegen und in unmittelbarer Nähe zu den Hauptsehenswürdigkeiten der Stadt. Die zentrale Altstadt von Würzburg, Märkte, Restaurants und der Talavera-Platz, auf dem regelmäßig eine Vielzahl von Festen und Veranstaltungen wie das Frühlingsfest, das KilianiFest, Zirkusse und viele weitere Events stattfinden, sind nur wenige Gehminuten entfernt. Zudem befindet sich das Gelände in der Nähe von Freizeitaktivitäten wie dem Nautiland Schwimmbad und der Hauptflusspromenade, die sich auf beiden Seiten des Flusses erstreckt.
Das Gelände liegt unter der Friedensbrücke in Würzburg, was es zu einer der Hauptfassaden der Stadt für Besucher macht. Diese zentrale Lage bietet zahlreiche Möglichkeiten für die Entwicklung eines vielseitigen und attraktiven Projekts, das sowohl den Bedürfnissen der Bewohner als auch den Anforderungen des Stadtlebens gerecht wird.
Das Grundstück dient derzeit als Parkplatz und ist einer der wenigen in Würzburg. Die Stadt leidet unter einem Mangel an ausreichenden Parkmöglichkeiten für Autos. Daher ist es wichtig, die Parkfunktion des Projekts beizubehalten und nicht zu entfernen. Die Erhaltung des Parkplatzes trägt dazu bei, die Mobilität in der Stadt zu gewährleisten und den Bedürfnissen der Bewohner und Besucher gerecht zu werden, um den Bedarf an Parkraum zu decken.
Der Standort befindet sich in einem festgesetzten Überschwemmungsgebiet entlang des Flusses. Das Gelände liegt relativ niedrig und nahe am Niveau des Flusswassers. Dadurch handelt es sich um eine riskante Zone, die anfällig für Überschwemmungen ist, sowohl im kleinen Maßstab als auch bei Hundertjahreshochwasserereignissen. Es liegt auf einer niedrigeren Höhe als das benachbarte Grundstück auf der Westseite, was es zu einem möglichen Rückhaltegebiet für den Wasserfluss macht, der aus dem benachbarten Gebiet abfließt.
Das Niveau des Grundstücks liegt durchschnittlich bei 177 ü. NN.
98 Standort
Abb. 3.4 Fachdaten: © Bayerisches landesamt für Umwelt Hintergrundkarte: © Bayerische Vermessungsverwaltung abgerufen Dezember 2023 177 ü.NN
Foto: c A.Qadri
Foto: c A.Qadri
100 Hochwasser
Foto: c A.Qadri
Foto: c A.Qadri
6.2 Würzburg
Würzburg, eine kreisfreie Stadt und Verwaltungssitz des Bezirks Unterfranken, besticht durch ihr reiches kulturelles Erbe und ihre historischen Bauwerke. Die Würzburger Residenz, die Festung Marienberg und die Alte Mainbrücke prägen das Stadtbild und locken jährlich eine Vielzahl von Touristen an. Allein im Jahr 2018 verzeichnete die Stadt fast 1 Million Gästeübernachtungen, die von den architektonischen Schätzen sowie den malerischen Weinbergen angezogen wurden.
Das Stadtgebiet zeichnet sich durch seine topografischen Merkmale aus, darunter die zahlreichen Weinberge und der Main, der sich durch die Stadt schlängelt. Als Universitätsstadt beheimatet Würzburg etwa 35.000 Studierende an drei renommierten Hochschulen: der Julius-MaximiliansUniversität (gegründet 1402), der Hochschule für Musik (gegründet 1797) und der Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt (gegründet 1971).
Die Stadt erstreckt sich über eine Fläche von 87,63 km², wobei 30 Prozent als Wohnfläche, 5,4 Prozent als Verkehrsfläche und 12,7 Prozent als Grünflächen genutzt werden. Die Stadt gliedert sich in 13 Bezirke, die durch eine Neuorganisation im Jahr 1978 entstanden sind. Diese Neuordnung integrierte die eigenständigen Gemeinden Lengfeld und Versbach in die Stadt. Die Altstadt bildet das Herzstück von Würzburg und prägt maßgeblich die Identität und das Image der Stadt. Sie ist
nicht nur ein Ort mit reicher Geschichte, sondern auch ein beliebtes Ziel für Unterhaltung, Einkaufsmöglichkeiten, Feiern und kulturelle Veranstaltungen.
Neben der Attraktivität der Stadt als lebendiges Zentrum und der Anziehungskraft des Hochschulstandorts befördern auch die Lage innerhalb Deutschlands, zu den großen Zentren und die damit verbunden wirtschaftlichen Standort vorteile die Nachfrage auf dem Wohnungsmarkt. Verkehrstechnisch ist Würzburg ein wichtiger Knotenpunkt, dank der Anbindung an das Autobahnkreuz Biebelried A3/A7 und der ICEFernverkehrsverbindung von Hamburg nach München, die Würzburg als Zwischenhalt umfasst.Dies verfügt Würzburg über direkte Anschlüsse in Nord-Süd- und OstWest-Richtung.
102 Standort
Hochwasserereignis in Würzburg
Am 07.01.2024 ereignete sich in Würzburg ein häufiges Hochwasserereignis der Stufe HQ2. Dabei wurde eine Warnung vor Überschwemmungen der Alarmstufe 2 herausgegeben. Diese Ereignisse treten jährlich häufig auf und sind leicht zu bewältigen. Jedoch ist bei extremen Wetterereignissen eine wesentlich gründlichere Vorbereitung in Bezug auf Bewusstsein, Planung und Hochwasserschutzmaßnahmen erforderlich.
Abb. 6.4 Wasserstraßen und Schifffahrtsamt Main
07.01.24
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104 Standort
Foto: c A.Qadri
Foto: c A.Qadri
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6.3 Bedarfsanalyse
Eine gründliche Bedarfsanalyse ist ein unverzichtbarer Schritt bei der Entwicklung eines Nutzungskonzepts und der Identifizierung potenzieller Endnutzer für diese Masterarbeit.
Dieser Prozess ermöglicht es, die spezifischen Anforderungen, Wünsche und Erwartungen der Zielgruppe zu verstehen und zu berücksichtigen. Durch eine umfassende Bedarfsanalyse können relevante Informationen über die Bedürfnisse und Präferenzen der potenziellen Nutzer gesammelt werden, was eine fundierte Entscheidungsfindung bei der Gestaltung des Nutzungskonzepts ermöglicht.
Darüber hinaus dient die Bedarfsanalyse dazu, die vorhandenen Probleme, Herausforderungen und Chancen des Standorts im Zusammenhang mit dem geplanten Nutzungskonzept zu identifizieren und zu bewerten.
Dies ermöglicht es, mögliche Nutzungskonzepte zu erkennen und entsprechende Lösungsansätze zu entwickeln, um sicherzustellen, dass das Nutzungskonzept den Bedürfnissen der Endnutzer sowohl des Standorts vernünftig ist.
In dieser Projektentwicklung ist eine fundierte Bedarfsanalyse von entscheidender Bedeutung, weil sie die Grundlage für die Entwicklung eines erfolgreichen Nutzungskonzepts bildet. Ein Nutzungskonzept muss an diesem sehr sensiblen, aber gleichzeitig sehr attraktiven Standort im herzen von Würzburg am Main in einem Überschwemmungsgebiet funktionieren.
Wohnungsmarkt
Die Stadt Würzburg verzeichnet eine sehr hohe Nachfrage auf dem Wohnungsmarkt, was auf drei Hauptgründe zurückzuführen ist.
1. Attraktiver Wohnstandort
Die Stadt Würzburg ist ein wirtschaftliches und städtisches Zentrum der Region Unterfranken. Im Norden Bayerns am Main gelegen, mit wunderbaren historischen Sehenswürdigkeiten wie der Festung Marienberg und der Alten Mainbrücke sowie zahlreichen denkmalgeschützten Gebäuden mit Blick auf die umliegenden Weinberge, verleiht der Stadt einen romantischen Charme und eine Anziehungskraft, die sie zu einer begehrten Wohnstadt macht.
Darüber hinaus macht ihre zentrale Lage sie zu einer sehr gut vernetzten Stadt mit dem Bahn- und Autobahnnetz, was zu einem prosperierenden Wirtschaftsstandort und einem wichtigen Verkehrsknotenpunkt im Norden des Freistaates und landesweit geführt hat.
Als Universitätsstadt mit mehr als 35.000 Studierenden (Stadt Würzburg: Flair am Main, 2023) an ihren Universitäten und Hochschulen sowie einer breiten Palette von Forschungs- und medizinischen Einrichtungen ist sie auch für junge Studenten und Forscher ein attraktiver und dynamischer Standort.
2. Wanderungen und Migration
Neben dem Flächenmangel in den Städten hat die Nachfrage auf dem Wohnungsmarkt aufgrund unterschiedlicher Migrationsmuster sowohl intern als auch extern zugenommen, und das sowohl in der jüngsten Zeit als auch in den letzten Jahrzehnten. Dabei können verschiedene Merkmale beobachtet werden:
Erhöhte Nachfrage nach zentralen städtischen Wohnlagen
Die Suburbanisierung, bei der Menschen vom Land in die städtische Umgebung ziehen, hat den Wohnungsmarkt geprägt und maßgeblich beeinflusst. Dies ist seit Jahrzehnten ein wichtiger Faktor für die Wohnungskrise weltweit. Die Anzahl der Haushalte, die in zentralen Innenstadtlagen leben möchten, hat zugenommen. Die Gründe dafür umfassen eine Reihe von Anforderungen wie kurze Wege, die Nähe zum Arbeitsplatz, das breite Angebot an Einkaufsmöglichkeiten, Kultur und Freizeitaktivitäten. Als Folge davon hat der Druck auf den Wohnungsmarkt in zentralen Lagen in den Innenstädten zugenommen.
Während dies hauptsächlich für Einzelpersonen und kinderlose Paare gilt, kann ein gegenteiliges Muster bei Familien mit Kindern beobachtet werden. Als Reaktion auf die ungedeckte Nachfrage in den Kernstädten ziehen Haushalte mit Familien eher in Richtung Vororte oder benachbarter Dörfer und Gemeinden um die Hauptstädte herum, wo sie Familien gründen können, während sie immer noch eine relativ vernünftige Pendelzeit zu ihren Arbeitsplätzen
in den Städten haben. Vororte und Umland fungieren in vielen Fällen als Entlastungsbereich, der Wohnmöglichkeiten für Einfamilienhaushalte bietet.
Migration aus dem Ausland als Hauptstütze des Bevölkerungswachstums Qualifizierte Fachkräfte, Studenten, Familienzusammenführungen und Flüchtlinge sind ein wesentlicher Faktor für das Bevölkerungswachstum, das die Nachfrage auf dem Wohnungsmarkt in deutschen Städten und Gemeinden exponentiell erhöht hat. Dieser Anstieg der Bevölkerung und der Fachkräfte ist für die Wirtschaft wichtig, aber andererseits führt dies zu einer weiteren Nachfrage auf dem Wohnungsmarkt, der schwer zu bewältigen ist.
Negative Dynamik auf dem Wohnungsmarkt
Parallel zum Anstieg der Nachfrage auf dem Wohnungsmarkt ist die Anzahl der neuen Wohnungen auf einem niedrigen Niveau und in einem langsamen Tempo geblieben. Die deutlic h gestiegene Nachfrage infolge der Zunahme der Haushalte und das unzureichende Niveau des Wohnungsbaus haben spätestens seit dem Jahr 2010 zu einer Marktdynamik geführt, die zu einer zunehmenden Anspannung auf dem Wohnungsmarkt und zu steigenden Mietpreisen geführt hat. Da eine große Anzahl von Einwohnern nach Würzburg zieht und eine starke Präferenz für zentrale Stadtlagen hat, ist die Nachfrage nach innerstädtischen Wohnungen, die nahe am Arbeitsplatz und an den Hochschulen liegen, auf ein Niveau gestiegen, das nicht mit dem Angebot übereinstimmt. (GEWOS, 2015, S. 8)
106 Standort
3. Flächenmangel im städtischen Raum wegen der Versiegelung
Ungefähr 45 Prozent der Siedlungsund Verkehrsflächen in Deutschland sind derzeit versiegelt, was bedeutet, dass sie bebaut, betoniert, asphaltiert, gepflastert oder anderweitig befestigt sind. Dadurch gehen wichtige Bodenfunktionen, insbesondere die Wasserdurchlässigkeit und die Bodenfruchtbarkeit, verloren. Mit der Ausweitung der Siedlungs- und Verkehrsflächen nimmt auch die Bodenversiegelung zu.
Innerhalb dieser Flächen ist ein Teil der Böden durch darauf errichtete Gebäude versiegelt. Auch unbebaute Flächen wie Freiflächen, Betriebsflächen, Erholungsflächen und Verkehrsflächen sind teilweise mit Beton, Asphalt, Pflastersteinen oder wassergebundenen Decken befestigt und damit ganz oder teilweise versiegelt. Die amtliche Flächenstatistik für Deutschland weist zum Ende des Jahres 2023 eine Fläche von 50.536 Quadratkilometern (km²) für Siedlung und Verkehr aus.
Davon waren etwa 45,1 % versiegelt. Bezogen auf die Gesamtfläche machen Siedlungs- und Verkehrsflächen 14,51 % und versiegelte Flächen 6,54 % aus.
Zum Ende des Jahres 1992 betrug der Anteil der Siedlungs- und Verkehrsfläche noch 11,5 % (38.669 km²), während der Anteil der versiegelten Fläche bei 5,3 % (17.839 km²) lag. Somit hat die Bodenversiegelung in den 30 Jahren von 1992 bis 2022 insgesamt um 4.943 km² zugenommen. In den neunziger Jahren wuchs die versiegelte Fläche um 201,6 km² pro Jahr. Im Vergleich dazu lag der Zuwachs der versiegelten Flächen von 2021 bis 2022 bei nur 64 km2. (Umwelt Bundesamt, 2023)
Obwohl das Tempo bis etwa 2015 aufgrund baukonjunktureller Effekte etwas nachließ, ist aufgrund des steigenden Bedarfs an neuem Wohnraum zuletzt wieder ein leichter Zuwachs zu erkennen.
Deswegen es ist wichtig neue Flächen zu entwickeln unter Wahrung eines ausgewogenen Verhältnisses zwischen offenen Grünflächen und bebauten Flächen.
1900 1950 1970
Die Versiegelung in der Stadt Würzburg hat sich im Laufe der Zeit deutlich verändert. Anhand mehrerer Pläne, die die Bebauungsdichte von 1900, 1950, 1970, 1990, 2008 bis heute darstellen, lässt sich der Wandel gut nachvollziehen. Im Jahr 1900 war die Stadt im Vergleich zu heute deutlich weniger bebaut. Nach dem Zweiten Weltkrieg begann in den 1950er Jahren ein langsames Wachstum, das sich jedoch bis etwa 1970 relativ moderat gestaltete. Ab diesem Zeitpunkt nahm die Bebauungsdichte jedoch rapide zu, bis hin zum Jahr 2008.(Bayern Atlas)
Seit 2008 ist das Wachstum der Stadt jedoch deutlich zurückgegangen. Es wurden nur noch wenige zusätzliche Bauprojekte und Siedlungen realisiert, was hauptsächlich auf einen Mangel an verfügbaren Flächen zurückzuführen ist. Die vorhandenen Flächen sind größtenteils bereits bebaut oder anderweitig genutzt, was die Entwicklung neuer Siedlungen erschwert.
Diese Entwicklung der Versiegelung in Würzburg spiegelt nicht
1990
nur das Wachstum der Stadt wider, sondern auch die damit verbundenen Herausforderungen und Begrenzungen. Es zeigt auch, wie wichtig eine nachhaltige Stadtentwicklungspolitik ist, um den verbleibenden Raum effizient zu nutzen und gleichzeitig die Umweltbelastung durch zunehmende Versiegelung zu minimieren.
Die Stadt Würzburg steht vor der Herausforderung, auf die veränderten gesellschaftlichen und demografischen Rahmenbedingungen, geringes Flächenpotenzial und das damit einhergehende Erfordernis einer quantitativen und qualitativen Ausweitung des Wohnungsangebotes angemessen zu reagieren.
Die Herausforderung besteht darin, dass es für Städte wie Würzburg nur noch sehr wenig freie Fläche zur Versiegelung gibt. Der Großteil der geeigneten Flächen wurde bereits bebaut. Dies beschreibt das Phänomen der Flächenknappheit in Städten. Ziel muss es deshalb sein, Rahmenbedingungen für einen verünftigen Wohnungsbau sowie Nachverdichtung zu schaffen.
2008
Heute
108 Standort
110 Standort
Arbeitsflächen und Gewerbe
Im Zuge der positiven wirtschaftlichen Entwicklung in Deutschland verzeichnete Würzburg seit 2005 ebenfalls einen kontinuierlichen Anstieg der Beschäftigten und sozialversicherungspflichtigen Arbeitnehmer. Eine Ausnahme bildeten die Jahre 2009 aufgrund der Finanz- und Wirtschaftskrise sowie das Corona-Pandemie-Jahr, aber seitdem ist ein stetiger Anstieg zu beobachten. Die Anzahl der Arbeitnehmer und sozialversicherungspflichtig Beschäftigten im Landkreis Würzburg beläuft sich auf etwa 84.000. Ein beträchtlicher Teil davon sind Pendler aus benachbarten Städten, Dörfern und Umländer, die täglich nach Würzburg zu ihrem Arbeitsplatz pendeln. Für einige ist dies eine Präferenz, insbesondere für Familienhaushalte, während es für andere eine Notwendigkeit ist, da das Angebot auf dem Wohnungsmarkt in Würzburg ihren Anforderungen nicht gerecht wird.
Bei der Bewertung des Wohnungsmarktes ist es wichtig, den Wirtschaftsstandort Würzburg nicht isoliert zu betrachten. Die gesamte Region Unterfranken zählt zu den wirtschaftsstärksten Standorten in Bayern und darüber hinaus. Bedeutende Arbeitgeber wie S. Oliver, Bosch, Winora, Fresenius, Schaeffler, DPD und ZF Friedrichshafen prägen die Region und bieten eine Vielzahl von Arbeitsplätzen. Insgesamt gibt es in der Region Unterfranken sozialversicherungspflichtige Beschäftigungsmöglichkeiten für etwa 485.000 Menschen.
Allerdings liegt nur ein geringer Teil dieser Beschäftigten auch in der Region wohnhaft. Junge, hochqualifizierte Arbeitnehmer bevorzugen oft urbane Wohnstandorte und pendeln zur Arbeit in das Umland oder die Region. Andererseits entscheiden sich viele Menschen aufgrund der besseren Verfügbarkeit von Bauland, günstigeren Miet- und Kaufpreisen, guter Verkehrsanbindung, hoher Lebensqualität oder persönlicher Bindungen dazu, im nahen Umland der Oberzentren zu leben und zur Arbeit zu pendeln. (Bundesagentur für Arbeit, 2022)
Die Planung von Räumen für Büros und kommerzielle Aktivitäten bieten tagsüber Aktivitäten, während abends die Bewohner der Wohnungen sie nutzen.
Gast Hotel
Ein Einblick an die Hotel- und Gastgewerbebranche in Würzburg verdeutlicht die aktuelle Nachfrage und die Potenziale für zukünftige Entwicklungen in diesem Sektor. Würzburg, als beliebtes Touristenziel und bedeutende Stadt in Unterfranken, verzeichnet eine kontinuierlich wachsende Besucherzahl. Dies ist sowohl auf den Tourismus als auch auf Geschäftsreisen zurückzuführen, da die Stadt eine Vielzahl von Veranstaltungen, Konferenzen und Messen beherbergt.
Es ist zu beobachten, dass die vorhandenen Hotelkapazitäten in Würzburg nicht immer ausreichen, um die Nachfrage zu decken, insbesondere zu Spitzenzeiten wie Festivals, Sommerzeit und Feiertagen. Dies führt zu Engpässen und einer begrenzten Verfügbarkeit von Unterkünften zu diesen Zeiten, was wiederum die Preise beeinflusst und die Optionen für Besucher einschränkt.
Darüber hinaus besteht ein Bedarf an verschiedenen Arten von Unterkünften, die den unterschiedlichen Bedürfnissen und Budgets der Besucher entsprechen. Neben traditionellen Hotels besteht eine Nachfrage nach Boutique-Hotels, Pensionen, Hostels und Ferienwohnungen, die eine breitere Palette von Unterkünften für verschiedene Zielgruppen bieten können.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Qualität der gastronomischen Einrichtungen in Würzburg. Während die Stadt bereits eine Vielzahl von Restaurants, Cafés und Weinstuben bietet, gibt es
weiterhin Raum für neue Konzepte und Angebote, die die Vielfalt und Attraktivität der kulinarischen Szene der Stadt erweitern.
Die Bedarfsanalyse legt nahe, dass Investitionen in die Erweiterung der Hotelkapazitäten in Würzburg sowohl für die Stadt als auch für potenzielle Investoren attraktiv sind. Dies könnte dazu beitragen, den Tourismus weiter zu entwickeln, die lokale Wirtschaft zu stärken und die Lebensqualität für Einheimische und Besucher gleichermaßen zu verbessern.
112 Standort
Den ausgewählten Standort für die Durchführung der Projektstudie liegt zentral in der Stadt Würzburg, Deutschland. Durch seine Lage direkt am Mainufer ist er strategisch günstig positioniert und befindet sich in unmittelbarer Nähe zu den wichtigsten Sehenswürdigkeiten der Stadt.
Das Gelände befindet sich unter der Friedensbrücke in Würzburg und ist daher einer der Hauptansichtspunkte der Stadt für Besucher. Diese zentrale Lage bietet zahlreiche Möglichkeiten für die Entwicklung eines vielseitigen und attraktiven Projekts, das den Bedürfnissen der Bewohner und den Anforderungen des Stadtlebens gerecht wird.
Derzeit dient das Grundstück als Parkplatz, einer der wenigen verfügbaren in Würzburg. Die Stadt leidet unter einem Mangel an ausreichenden Parkmöglichkeiten, daher ist es wichtig, die Parkfunktion beizubehalten. Die Erhaltung des Parkplatzes trägt zur Mobilität in der Stadt bei und erfüllt die Bedürfnisse von Bewohnern und Besuchern.
Das Gelände befindet sich in einem festgesetzten Überschwemmungsgebiet entlang des Flusses und ist daher anfällig für Überschwemmungen, sowohl im kleinen Maßstab als auch bei Hundertjahreshochwasserereignissen. Es liegt niedriger als das benachbarte Grundstück auf der Westseite und könnte daher als Rückhaltegebiet für den Wasserfluss dienen.
Die Stadt Würzburg verzeichnet eine hohe Nachfrage auf dem Wohnungsmarkt aufgrund ihres attraktiven Wohnstandorts, ihrer zentralen Lage und ihres wirtschaftlichen Potenzials. Der Wohnungsmarkt steht jedoch vor Herausforderungen wie begrenztem Bauland und steigenden Mietpreisen.
Die Analyse des Hotel- und Gastgewerbes in Würzburg zeigt eine kontinuierlich wachsende Besucherzahl und einen Bedarf an erweiterten Hotelkapazitäten. Die Vielfalt und Qualität der gastronomischen Einrichtungen könnten ebenfalls verbessert werden, um den Bedürfnissen der Besucher gerecht zu werden.
Insgesamt bietet der ausgewählte Standort in Würzburg vielfältige Möglichkeiten für die Entwicklung eines erfolgreichen Projekts, mit folgenden Nutzungen: Wohnen, Gast-Hotel, Gewerbe und Bürosflächen, die den Bedürfnissen der Bewohner, der Stadtentwicklung und den Anforderungen des Stadtlebens entspricht.
Kapitel 6 Schlussfolgerung
114 Standort
PROJEKT : MAIN STADT-BALKON
7.1 Konzept und Planung
7.2 Ausgewählte theoretische Hochwasserschutzmaßnahmen und deren gestalterische Umsetzung und Anpassung im Praxisprojekt
7
116 Standort Projekt: Main Stadt-Balkon
7.1 Konzept und Planung
Kubator & Flächen
Der Stadt Balkon am Main ist so konzipiert, dass er parallel zur Uferpromenade des Mains verläuft und sich gleichzeitig in der Mitte des Geländes befindet. Über dem derzeitigen Parkplatz gelegen, berücksichtigt der Entwurf die benötigten Fahrspuren für die Einfahrt und Ausfahrt für den Autoverkehr auf beiden Seiten des Parkplatzes sowie die Erschließung zum zweiten Teil des Grundstücks jenseits der darüber liegenden Brücke.
Die Fortsetzung des öffentlichen Freiraum entlang des Flusses sowie der umgebenden gebauten Umgebung wird berücksichtigt, indem dieselben Linien verwendet werden, um eine visuelle und funktionale Fortsetzung der Räume ohne Unterbrechungen zu erreichen.
Die Hauptgebäudeblöcke über dem Parkplatz und auf dem Flussplatz sind in drei Massen mit unterschiedlichen Abmessungen unterteilt, um eine ununterbrochene boulevardähnliche Erschließung für die Nutzer auf dem Flussplatz zu bieten. Darüber hinaus verringert dies das Gesamtgewicht der Masse, sorgt für Licht und Luftzirkulation in den Gebäuden und schafft attraktive Wohnräume.
Dies schafft Räume und Nischen für gesellschaftliche Zusammenkünfte, Freizeitaktivitäten und Stände für Flohmärkte. Und das alles mit einem attraktiven Blick auf den Main Fluss und die historische Altstadt von Würzburg.
Parkhaus ±0,00
6.980m2 BGF
Flussplatz +6,40 2.000m2 BGF
Gewerbe Fläche +6,40 1.060 m2 BGF
WohnBlock +10,40 + 3.275 m2 BGF
HotelBlock +10,40 + 2.425m2 BGF
BüroBlock +10,40 + 2400m2 BGF
118 Projekt: Main Stadt-Balkon
Fortsetzung der Flusspromenade + Main Stadt-Balkon
Die östliche Fassade des Projekts respektiert den umgebenden städtischen und offenen grünen Kontext, indem sie der vorhandenen gebaute Umgebungslinie für ihre östliche Flussfassade folgt, während sie die visuelle Verbindung und funktionale Abfolge der grünen MainPromenade fortsetzt, die sich von der bestehenden Promenade bis über die Brücke nach Norden erstreckt. Dies gewährleistet, dass die Flusspromenade der Stadt fortgesetzt und nicht unterbrochen wird, und schafft eine harmonische Beziehung zwischen dem neuen Projektgebäudezusatz in der Leere, die auf dem Gelände früher existierte.
Darüber hinaus ist das Projekt so konzipiert, dass es eine "Flussplatz" Plattform hat, die wie ein Stadtbalkon über den Fluss und die Skyline der Altstadt von Würzburg blickt. Diese Plattform bietet natürliche Grünflächen und attraktive Landschaftsräume für die Nutzer.
LandschaftsKonzept
Die Gestaltung der Landschaft wurde sorgfältig durchdacht und ist eng mit der Architektur der drei Blöcke verbunden. Sie ist vom Kubator und der Massierung der 3 Blöcke inspiriert. Sie folgt ihren gebogenen Winkeln und setzt sich von den Blöcken entsprechend ab. Die Umgebung der Plattform "Flussplatz" wurde bewusst gestaltet, um einen einladenden und gemütlichen Stadtraum zu schaffen. Durch geschickt platzierte Grünflächen, intime Plätze mit Sitzgelegenheiten und versteckte Ecken entsteht eine Atmosphäre der Entspannung und Erholung. Diese Bereiche bieten den Nutzern der umliegenden Blöcken vielfältige Möglichkeiten zur Freizeitgestaltung und laden zum Nutzen.
Es werden boulevardähnliche Korridore um die Blöcke geschaffen, die eine einladende Erschließung zu jedem Block bieten, und eine freundliche visuelle und physische Verbindung zwischen den Nutzern der Plattform und den Gewerblichen Fassaden jedes Blocks herstellt. Darüber hinaus bietet die grüne Plattform Platz für Aktivitäten wie
120 Projekt: Main Stadt-Balkon
122 Projekt: Main Stadt-Balkon
Flohmarkt Konzept
Die Posthalle in Würzburg hat bisher Raum für regelmäßige Flohmärkte geboten, die eine beliebte Attraktion für Einheimische und Besucher waren. Mit der Schließung der Posthalle in 2025 geht jedoch dieser wichtige Veranstaltungsort verloren. Der Main-Balkon bietet einen Ersatz für dies: Die Plattform des Gebäudes schafft einen attraktiven, offenen öffentlichen Raum, der ideal für Flohmärkte und Flohmarktstände geeignet ist. Diese können hier in regelmäßigen Abständen organisiert und abgehalten werden, wodurch die Tradition der Flohmärkte in Würzburg fortgesetzt werden kann.
Durch die Integration dieses flexiblen und multifunktionalen Raums in das Projekt wird nicht nur die Tradition der Flohmärkte in Würzburg angereichert, sondern auch ein neuer Treffpunkt geschaffen, der das soziale und kulturelle Leben der Stadt bereichert. Dies unterstreicht die Bedeutung von städtebaulicher Planung und Gestaltung im Hinblick auf die Schaffung lebendiger und vielfältiger öffentlicher Räume, die den Bedürfnissen und Interessen der Gemeinschaft gerecht werden.
124 Projekt: Main Stadt-Balkon
LAGEPLAN +10.400 +6.40 N 0 50 250
126 Projekt: Main Stadt-Balkon
PARKHAUS 1 ±0,00 ±0.000 ±0.000 ±0.000 ±0.000 ±0.000 ±0.000 ±0.000 LAGERRAUM ELEMENTE MOBILE HOCHWASSERSCHUTZ ELEMENTE +10.400 +10.400 +10.400 +6.40 +6.40 +6.40 +6.40 0 5 N 20 +10.400 +6.40 N
128 Projekt: Main Stadt-Balkon
±2,50 +2.900 +2.900 +2.900 +2.900 +2.900 +0.00
PARKHAUS 2
FLUSSPLATZ + 6,40
BÜROSBLOCK
HOTELBLOCK
WOHNBLOCK
N
GEWERBEFlÄCHE5
TECHNIK
GEWERBEFlÄCHE6 ENTREE
GEWERBEFlÄCHE7
TECHNIK
GEWERBEFlÄCHE6
EINGANG +6.40
GEWERBEFlÄCHE4
GEWERBEFlÄCHE1
TECHNIK
GEWERBEFlÄCHE3
GEWERBEFlÄCHE2
GEWERBEFlÄCHE3
GEWERBEFlÄCHE4
GEWERBEFlÄCHE5
TECHNIK
GEWERBEFlÄCHE2
+10.400 +10.400 +6.40 +6.40 N
KÜCHE BISTRO
EMPFANG
EINGANG
ENTREE BRIEFKASTEN FLUR
TECHNIK
GEWERBEFlÄCHE8
GEWERBEFlÄCHE9
GEWERBEFlÄCHE1
GEWERBEFlÄCHE3
GEWERBEFlÄCHE2
GEWERBEFlÄCHE4 GEWERBEFlÄCHE5
+6.400 +6.400 +6.400 +6.400 +6.400 +6.400 +6.400 +0.00 +6.400 +6.400
+10.400
+6.40 +6.40 0 5
EINGANG EINGANG 20 +10.400
130 Projekt: Main Stadt-Balkon
+10.400 +10.400 +10.400 +6.40 +6.40 +6.40 +6.40 +6.40 +9.20 +9.20 5 N 20
1-4 OG. +10,40 - +19,40
Das Erdgeschoss des Wohnblocks umfasst Flächen für zwei Nutzungen: Flächen für gewerbliche Tätigkeiten und den Eingangsbereich für die Wohnetagen. Im gewerblichen Bereich sind insgesamt 9 Gewerbeflächen mit unerschiedlichen Größen geplant, die für Nutzungen wie Einzelhandel, Gastronomie, Pop-up-Shops, Kunstverkäufe und saisonale Geschäfte genutzt werden können. Die Flächen sind als offene Raumplanung konzipiert, wobei jeder Laden die Möglichkeit hat, den Plan nach seinen Bedürfnissen sowie der gewünschten Markenidentität und -image anzupassen. Im EG des WohnBlocks gibt es für Gewerbe insgesamt 515 m2 BGF, von denen 480 m2 NRF ausmachen. Der Eingangsbereich, der Briefkastenraum und die Technikräume belaufen sich auf 140 m2 BGF, von denen 90 m2 NRF ausmachen.
EG WohnBLock
GSPublisherVersion 0.0.100.100 +6.400 GEWERBE FlÄCHE 6 GEWERBE FlÄCHE 7 GEWERBE FlÄCHE 1 GEWERBE FlÄCHE 2 GEWERBE FlÄCHE 4 GEWERBE FlÄCHE 5 FLUR TECHNIK TECHNIK EINGANG GEWERBE FlÄCHE 9 GEWERBE FlÄCHE 8 ENTREE BRIEFKASTEN GEWERBE FlÄCHE 3 +10.400 +6.40 1 2 10 +10.400 +6.40 N
1-4 OG. WOHNEN
Für die Wohnetagen ist eine Vielfalt von Wohneinheiten konzipiert. Es gibt Einheiten für Paare und für Einpersonenhaushalte, die von kleineren Einheiten mit 26m2 bis zu größeren Einheiten mit 58m2 reichen für eine Gesamtfläche von 655m2 BGF pro Etage, von denen 450 m2 NUF ausmachen. Jede Wohneinheit verfügt über einen Balkon, wobei die Einheiten an der Süd- und Ostfassade einen sehr attraktiven Blick auf den Mainfluss und die Altstadt von Würzburg haben. Der Zugang zu den Wohnetagen ist vom Flussplatz sowie von den Parkhausetagen möglich, wo ein zentraler Kern durch den WohnBlock mit zentraler Erschließung zu den Wohneinheiten geplant ist.
132 Projekt: Main Stadt-Balkon
+10.400 +6.40 1 2 10
EG HotelBLock
Das Erdgeschoss des HotelBlocks umfasst Flächen für zwei Nutzungen: Flächen für gewerbliche Tätigkeiten und den Empfangssbereich für das Hotel. Im gewerblichen Bereich sind insgesamt 5 Gewerbeflächen mit unerschiedlichen Größen geplant, die für Funktionen wie Einzelhandel, Gastronomie, Pop-up-Shops, Kunstverkäufe und saisonale Geschäfte genutzt werden können. Die Flächen sind als offene Raumplanung konzipiert, wobei jeder Laden die Möglichkeit hat, den Plan nach seinen Bedürfnissen sowie der gewünschten Markenidentität und -image anzupassen. Im EG HotelBlock gibt es für Gewerbe insgesamt 225 m2 BGF, von denen 205 m2 NRF ausmachen. Der Empfangsbereich des Hotels, das Bistro und die Technikräume belaufen sich auf 260 m2 BGF, von denen 215 m2 NRF ausmachen.
GSPublisherVersion 0.0.100.100 +6.400 TECHNIK GEWERBE FlÄCHE 2 GEWERBE FlÄCHE 3 GEWERBE FlÄCHE 4 GEWERBE FlÄCHE 5 KÜCHE BISTRO EMPFANG EINGANG EINGANG GEWERBE FlÄCHE 1 +10.400 +6.40 1 2 10 +10.400 +6.40 N
1-4 OG. HOTEL
Die Hotelzimmer reichen von kleineren Einheiten von 20m bis zu größeren Einheiten von 30m. Jede Hotelzimmer verfügt über einen Balkon, wobei die Einheiten an der Süd- und Ostfassade einen sehr attraktiven Blick auf den Mainfluss und die Altstadt von Würzburg haben. Der Zugang zu dem Hotel ist vom Flussplatz sowie von den Parketagen möglich, wo ein zentraler Kern durch den Wohnblock mit zentraler Erschließung zu den Wohneinheiten geplant ist.
134 Projekt: Main Stadt-Balkon +10.400
EG BürosBlock
Das Erdgeschoss des Bürosblockes umfasst Flächen für zwei Nutzungen: Flächen für gewerbliche Tätigkeiten und den Empfangssbereich für das Hotel. Im gewerblichen Bereich sind insgesamt 6 Gewerbeflächen mit unerschiedlichen Größen geplant, die für Funktionen wie Einzelhandel, Gastronomie, Pop-up-Shops, Kunstverkäufe und saisonale Geschäfte genutzt werden können. Die Flächen sind als offene Raumplanung konzipiert, wobei jeder Laden die Möglichkeit hat, den Plan nach seinen Bedürfnissen sowie der gewünschten Markenidentität und -image anzupassen. Im EG BürosBlock gibt es für Gewerbe insgesamt 320 m2 (BGF), von denen 300 m2 NRF ausmachen. Der Empfangsbereich des Büroblockes und die Technikräume belaufen sich auf 160 m2 BGF, von denen 100 m2 NRF ausmachen.
+10.400 +6.40 1 2 10 GSPublisherVersion 0.0.100.100 +6.400 +6.400 +6.400 GEWERBE FlÄCHE 1 TECHNIK GEWERBE FlÄCHE 2 GEWERBE FlÄCHE 3 GEWERBE FlÄCHE 4 GEWERBE FlÄCHE 5 GEWERBE FlÄCHE 6 ENTREE TECHNIK EINGANG +10.400 +6.40 N
1-4 OG. BürosBlock
Die geplanten Büroflächen bestehen aus jeweils einem großen Büro pro Etage für mittelgroße bis große Unternehmen. Bei Bedarf können jedoch auch kleinere Büros geplant werden. Der Zugang zu dem BüroBlocks ist vom Flussplatz sowie von den Parketagen möglich, wo ein zentraler Kern durch den BürosBlock mit zentraler Erschließung zu den Büros geplant ist.Im OG Bürosblock gibt es insgesamt 480 m2 BGF für Büros, von denen 410 NRF ausmachen.
136 Projekt: Main Stadt-Balkon +10.400
FlUSS-ANSICHT
WOHNBLOCK
HOTELBLOCK
±0,00 ±2,50 ±6,40 ü.NN 183 HQextrem ±10,40 ±13,40 ±16,40 ±19,40 ±22,00 HOTELBLOCK BÜROSBLOCK Projekt: Main Stadt-Balkon 138
Projekt: Main Stadt-Balkon 140
7.2 Ausgewählte theoretische Hochwasserschutzmaßnahmen und deren gestalterische Umsetzung und Anpassung im Praxisprojekt
1 Aufständerung des Projekts
Die Oberkante der Projektblöcke - Gewerbe, Wohnen, Hotel und Büros - wird über das Hochwasserniveau angehoben. Dies erfordert sofortige Hochwasserschutzmaßnahmen und ist von entscheidender Bedeutung. Das Parkhaus hingegen ist überflutbar und befindet sich darunter, sodass es den Einfluss des Wassers bei Hochwasserereignissen (HQ100, HQextrem) aufnimmt. Die Höhe dieses Niveaus liegt bei 183 m ü.NN laut dem Wasserwirtschaftsamt Würzburg, was etwa 6 Meter über dem Gelände des Grundstücks mit einer Höhe von ungefähr 177 m ü.NN liegt.
Die Aufständerung der Struktur erfolgt durch das Anheben und Stützen der Projektstruktur auf Stützen. Dabei ist eine kraftschlüssige Verbindung der Fundamente zu planen, um Wasserdruck und Zugkräfte aufnehmen zu können, und die Verwendung von Wasserbeständige Material erfordert ist.
Alle technischen Räume sind über dem Niveau von 183,40 m ü.NN geplant, während darunter nur Parkplätze, Erschließungskerne und Lagerräume für mobile Hochwasserschutzelemente geplant sind.
2 Vorwarnung und aktive Hochwasserschutzmaßnahmen
Im Rahmen dieser Maßnahme sind aktive Maßnahmen geplant, die im Fall von Alarmstufe 3 (Wachdienst) sowie Alarmstufe 4 (Katastrophenbewehr Hochwasser) durchgeführt werden sollen. Dabei soll das vorhergesagte Hochwasser auf dem Gelände blockiert und von dem Projekt weg zu den Seiten umgeleitet werden, indem mobile Hochwasserschutzelemente eingesetzt werden, die wie eine Barrierewand wirken. Diese Elemente werden im Erdgeschoss des Parkhauses in speziell dafür vorgesehenen Lagerräumen gelagert.
142 Projekt: Main Stadt-Balkon
±0.000 ±0.000 ±0.000 ±0.000 ±0.000 ±0.000 ±0.000 LAGERRAUM ELEMENTE MOBILE HOCHWASSERSCHUTZ
3. Grüninfrastruktur-Gründächer
Es sind verschiedene Maßnahmen zur Grüninfrastruktur geplant, um das Speichern und die Verlangsamung des Regenwasserabflusses zu ermöglichen.
Das projekt ist mit Gründächern konzipiert. Dies dient dazu die Aufnahme von Niederschägen und speichert Wasser in aähnlicher weise wie der natürliche Boden. Es handelt sich um ein technisch eingebautes, intensives begrüntes System, das auf den Dächern installiert wird. Die Installation wird zusätzliche Schichten umfassen, mit einer Wurzelsperre sowie ein Drainageund Entwässerungssystem. Dieses System ermöglicht es, während Starkregenereignissen den Abfluss des Wassers zu verlangsamen und dem Abfluss mehr Zeit zu geben,
was die Wahrscheinlichkeit von Überschwemmungen verringert.
Dies schafft auch attraktive städtische Grünräume, die von den Nutzern wahrgenommen werden. Das Gründach kann die Lebensdauer des Dachs verlängern, indem esdie Temperaturen regulieren. Sie mildern Temperaturschwankungen auf dem Dach, filtern Luftschadstoffe und bieten einen natürlichen Lebensraum, der sonst durch die Gebäudestruktur verloren gehen würde.
Bepflanzung extensives Substrat Filterungungschicht Drainageschicht geotextile Schutzschicht trennende und schützende Schicht Bitumen Dampfsperreschicht Wärmedämmung Wärmedämmung Bitumen Dampfsperreschicht
4. Grüninfrastruktur SturmPflanzer
Zusätzlich zur Ableitung von Regenwasser von Gebäudedächern in die Regenwasserkanalisation können Dachablaufrohre so gestaltet werden, dass sie in Vegetationsbereiche entwässern.
Für dieses Projekt werden zusätzlich zu den Gründächern tiefe Pflanztröge (Sturmpflanzer) konzipiert, um das Speichern und die Verlangsamung des Regenwasserabflusses bei Starkregenerreignisse zu ermöglichen.Sie sind mit durchlässigem Erdmaterial und Vegetation gefüllt, um Regenwasser vorübergehend zu speichern, zu verdunsten und zu behandeln.
Dies wird durch ein Entwässerungssystem ermöglicht, das in die Oberflächenabdeckung (Flussplatz) integriert ist.
Diese Sturmpflanzer können auch so gestaltet werden, dass sie tiefer sind und erhöhte Seitenwände wie ein Hochbeet haben. Dadurch wird zusätzlicher Raum für die Wasserrückhaltung geschaffen. Allerdings wurde bei der Gestaltung der Landschaft darauf verzichtet, um einen insgesamt einladenderen Raum zu schaffen und eine visuelle Verbindung von der Landschaft zur gewerblichen Fassade der Gebäude zu schaffen.
144 Projekt: Main Stadt-Balkon
5. Alternativer Eingang/Exit Punkt
Für das Projekt sind mehrere Ein- und Ausgangspunkte geplant, insgesamt 4, wobei einer speziell für den Autoverkehr geeignet ist. Zusätzlich zu den Eingängen auf der Grundstücksebene ist ein Eingang von der Seite der Friedensbrücke von der höheren Geländeebene geplant. Dieser Eingang wird eine kontinuierliche Erschließungsmöglichkeit für Fußgänger und Fahrradnutzer bieten, die sich frei von der Flusspromenade zur Straßenebene und zum Flussplatz bewegen können.
Der alternative Eingangspunkt von der Friedensbrücke aus bietet im Falle eines seltenen extremen Wetterereignisses der Stufe HQ200 einen sicheren Ausgangspunkt.
Projektentwicklung Bauvorhaben
Gebiet ist innerhalb einem Überschwemmungsgebiet?
Risikogebiet ist außerhalb von einem Überschwemmungsgebiet nach §78b WHG?
Ausweichen als Primäre Strategie möglich?
Planungsverbot nach §78 Abs. 1 S.1 WHG
Ausnahmegenehmigung nach §78 Abs.2
Voraussetzungen von WHG Erfüllen:
. Das Bauwerk liegt über dem HQ100 Wasserstands
. Die verlorengehende Hochwasserrückhaltraum auszugleichen
. Keine Fester unmobiler Zaun
. Bis Höhe des HQ100 Wasserstands nur wasserunempfindliche Baumaterialien
. Auf dem Gebäude dürfen keine weiteren bauliche Anlagen errichtet werden
. Die Antragsteller haben sich über die Hochwassersituation zu informieren
. Eine Elementarschadensverischerung ist abgeschlossen
§78 Abs.3 S.1 WHG §78b ABS1 S.2 Nr.1 WHG
Belange nach §1 BauGB Berücksichtigt unter Beachtung o.g Konkretisierender Abwägungsregelungen.
>Kein Planungsverbot. Es empfehlt sich:
1. Ermittlung, Beschreibung der konkreten hochwassergefahren für bauliche Nutzungen im Plangebiet.
2. Ermittlung etwaiger Tabuzonen für vorgesehene bauliche Nutzungen
3. Optimierung im übrigen unter Berücksichtigen von Zumutbarkeit und Verhältnismäßigkeit (Eigenvorsorge Bauherren)
Belange nach §1 BauGB in der Abwägung berücksichtigen; je nach Einzelfall und Anlass, insbesondere: Stellungnahmen der Wasserwirtschaft, Erkenntnisse aus früheren Hochwasserereignissen oder Überflutungen aus Starkregenereignisen.
>Ohne derartige Anhaltspunkte werden Hochwasserbelange in diesen Fällen keine Zentrale Rolle für die Bauleitplanung spielen.
>Soweit sich Hochwasserrisiken ergeben: Folgerung für die Bauleitplanung Einzelfallabhägnig
Die Natur nachzuahmen
.Das Verständis des des natürlichen Wasserhaushalts .Natürliche Retentionräume
.Flutpolder
.Natürliches Entwässerungssystem
.Sturm-Pflanzer
.Gründächer
.Stadwald
.Regengarten
.Muldenversickerung
.Baumrinne
.Grüninfrastruktur
.Durchlässige Pflasterfläche und Mulderversickeru
Zusätliche Hochwasserschutzmaßnahmen Baustoffe
Hochwasser angepasste Bauweisen und technische Maßnahmen
.Aufständerung eines Bauwerks
.Errichtung von FLutmauern .Aufschwimmende Bauweise
.Mobile Hochwasserschutzeinrichtungen und mobile Bauelemente
.Durchlässige Pflasterfläche und Mulderversickerung
.Hochwasser angepasste Nutzungen
.Trockener Hochwasserschutzansatz
.Städtebauliche Ebene Ansatz
.Hochwasserschadenresistente Baustoffe .Kategorisierung von gut geeigneten, mäßig geeigneten, und ungeeigneten Materialien
.Kategorisierung von hochwasserresistenten Baustoffen gemäß IBC
Hochwasserschutz Strategien
.Risikoanalyse, Die Staat, die Betroffenen und Die Versicherung
.Vorwarnung
. Passive und aktive Maßnahmen
.Umsetzung auf der politischen Ebene .Lernen von der Natur
146 Maßnahmenmatrix Projekt: Main Stadt-Balkon
+ + + + + + ++ + - Ja Nein Nächster Schritt Umgesetzte Schritte
Projekt: Main-Stadtbalkon 148
PROJEKTBERECHNUNGEN
8.1 Flächenermittlung
8.2 Baukostenberechnung
8.3 Ertragsberechnung
8
Projektberechnungen 150
8.1 Flächenermittlung
Zum Zwecke der Berechnung der Baukosten und der Ertragsprognose für das Projekt werden die flächen jeder verschiedenen Nutzungsart des Gebäudes - Parkhaus, Wohnen, Hotel, Büros, separat abgetrennt und berechnet.
EG Parkhaus 1 OG. Parkhaus Gesamt KGF (m2) 200 190 390 NRF (m2) 3.420 3.170 6.590 h (m) 2,5 2,5 BRI (m3) 9.050 8.400 17.450 BGF (m2) 3.620 3.360 6.980 Flächenberechnung Parkhaus Außenwände Innenwände Länge (m) 70 0 h (m) 2.5 2.5 Wandfläche (m2) 175 0 Flächenberechnung Parkhaus-Wände Außenwände Innenwände Länge (m) 360 940 h (m) 2.7 2.7 Wandfläche (m2) 972 2.538 Flächenberechnung WohnBlock-Wände Außenwände Innenwände Länge (m) 245 255 h (m) 3,7 3,7 Wandfläche (m2) 906,5 643,5 Flächenberechnung Gewerbe-Wände (3 Blöcke) EG Gewerbe EG Wohnen 1 OG 2 OG 3 OG 4 OG Gesamt KGF (m2) 35 50 150 150 150 150 685 NRF (m2) 480 90 505 505 505 505 2590 h (m) 3,7 3,7 2,7 2,7 2,7 2,7 BRI (m3) 1.905,5 518 1.768,5 1.768,5 1.768,5 1.768,5 9.497 BGF (m2) 515 140 655 655 655 655 3.275 Flächenberechnung WohnBlock
152 Projektberechnungen Außenwände Innenwände Länge (m) 300 720 h (m) 2.7 2.7 Wandfläche (m2) 810 1.944 Flächenberechnung HotelBlock-Wände Außenwände Innenwände Länge (m) 320 240 h (m) 2.7 2.7 Wandfläche (m2) 864 648 Flächenberechnung HotelBlock-Wände EG Gewerbe EG Hotel 1 OG 2 OG 3 OG 4 OG Gesamt KGF (m2) 20 45 80 80 80 80 385 NRF (m2) 205 405 405 405 405 405 2040 h (m) 3,7 3,7 2,7 2,7 2,7 2,7 BRI (m3) 832,5 962 1.309,5 1.309,5 1.309,5 1.309,5 7.032,5 BGF (m2) 225 260 485 485 485 485 655 2.425 Flächenberechnung HotelBlock EG Gewerbe EG Büros 1 OG 2 OG 3 OG 4 OG Gesamt KGF (m2) 20 60 70 70 70 70 360 NRF (m2) 300 100 410 410 410 410 2040 h (m) 3,7 3,7 2,7 2,7 2,7 2,7 BRI (m3) 1.110 592 1.296 1.296 1.296 1.296 6.886 BGF (m2) 320 160 480 480 480 480 2.400 Flächenberechnung BürosBlock Parkhaus 6.980 m2 BGF 6.590 m2 NRF BüroBlock 2.400 m2 BGF 2.040 m2 NRF WohnBlock 3.275 m2 BGF 2.590 m2 NRF HotelBlock 2.425 m2 BGF 2.040 m2 NRF
8.2 Baukostenberechnung
Für die Kostenberechnung nach DIN 276 wird eine Berechnung in zweiten Ebene dargestellt. Die Berechnungen berücksichtigen jeden Bereich des Gebäudes - Parkplatz, Wohnraum, Gewerbe, Hotel und Büros - und verwenden die entsprechenden Kostenwerte für jede Funktion. Der Kostenwert-Standard variiert je nach benötigter Bauqualität. Darüber hinaus wird ein HQ-Zuschlag zu den Gesamtkosten hinzugefügt, der als durchschnittlicher Zuschlag aus früheren Fallstudien übernommen wird (siehe 5.2).
Für diese Machbarkeitsstudie wurde angenommen, dass ein Grundstückskauf erforderlich ist. Der Kaufpreis für das Grundstück einer Seite der Brücke wurde berücksichtigt. Ohne die Berücksichtigung des Grundstückspreises wäre das Projekt jedoch deutlich profitabler, wenn der aktuelle Eigentümer bereits Eigentum an dem Grundstück hat.
Kostenwerte für Parkhaus - einfacher
AW Vertikal außen
IW Vertikal innen
Decken/ horizonal
Dächer (S5)
Infrastrukturanlagen
Baukonstruktive Einba.
Sonstiges
Bauwerk
Raumlufttechnik Elektrische
KG 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 Gesamt KG 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 Gesamt Bauwerk Baukon. Baugrube/ Erdbau Gründung, Unterbau
TA Wasser/ Gasanlagen
Wärmeversorgungsanlagen
Anlagen
Förderanlagen Nutzungsspez. Anlagen
Kommunikation
Anlagenautomation Sonstiges
Menge 5.792 3.620 175 0 6.980 2.0003620 3620 Menge 6.980 6.980 6.980 6.980 6.980 6.980 6.980 6.980 6.980 Einheit m³ BGI m² GRF m² AWF m² IWF m² DEF m² DAFm² BGF m² BGF Einheit m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF Preis€/Einh 48 369 574 470 459 337 0 11 34 Preis€/Einh 20 10 3 28 23 9 32 0 4 € 173.760,00 1.335.780,00 100.450,003.203.820,00 674.000,0039.820,00 123.080,00 5.650.710,00 € 139.600,00 69.800,00 20.940,00 195.440,00 160.540,00 62.820,00 223.360,0027.920,00 900.420,00
Standard S3
Gesamt
Gründung, Unterbau
AW Vertikal außen
IW Vertikal innen
Decken/ horizonal Dächer
Infrastrukturanlagen
Baukonstruktive Einba.
Sonstiges
Bauwerk TA
Wasser/ Gasanlagen
Wärmeversorgungsanlagen
Raumlufttechnik
Elektrische Anlagen Kommunikation
Förderanlagen
Sonstiges
Bauwerk Baukon.
Baugrube/ Erdbau
Gründung, Unterbau
AW Vertikal außen
IW Vertikal innen
Decken/ horizonal
Dächer (S5)
Infrastrukturanlagen
Baukonstruktive Einba.
Sonstiges
Bauwerk TA
Wasser/ Gasanlagen
Wärmeversorgungsanlagen
BGF
3.004.846,00
€ 240.120,00 253.920,00
41.400,00
231.840,00
71.760,00 80.040,00 5.520,002.760,00
927.360,00
-583.200,00 589.032,00
329.800,0064.950,00 331.245,00
2.764.227,00
€ 233.820,00 248.975,00 40.593,75 227.325,00 69.280,00 77.940,00 4.330,002.165,00 904.428,75
154 Projektberechnungen KG 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 Gesamt KG 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490
Bauwerk Baukon. Baugrube/ Erdbau
Nutzungsspez. Anlagen Anlagenautomation
Wohnen
mittlerer Standard S4 Menge 0 0 927 2.538 2.760 6552.760 2.760 Menge 2.760 2.760 2.760 2.760 2.760 2.760 2.760 2.760 2.760 Einheit
m²
Preis€/Einh 77 431 576 243 392 520 0 24 123 Preis€/Einh 87 92 15 84 26 29 2 0 1
-
Kostenwerte für
-
m³ BGI
GRF m² AWF m² IWF m² DEF m² DAFm²
m² BGF Einheit m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF
€
559.872,00 616.734,00 1.081.920,00 340.600,0066.240,00 339.480,00
KG 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 Gesamt KG 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 Gesamt
Raumlufttechnik Elektrische Anlagen Kommunikation Förderanlagen Nutzungsspez. Anlagen Anlagenautomation Sonstiges Kostenwerte für Hotel - mittlerer Standard S4 Menge 0 0 810 1.944 2.165 4852.165 2.165 Menge 2.165 2.165 2.165 2.165 2.165 2.165 2.165 2.165 2.165 Einheit m³ BGI m² GRF m² AWF m² IWF m² DEF m² DAFm² BGF m² BGF Einheit m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF Preis€/Einh 96 538 720 303 400 680 0 30 153 Preis€/Einh 108 115 18,75 105 32 36 2 0 1
€
866.000,00
Gesamt
Gründung, Unterbau
AW
IW Vertikal innen
Decken/
Infrastrukturanlagen
Baukonstruktive Einba. Sonstiges
Bauwerk
1.456.000,00
Bauwerk Baukon. Baugrube/ Erdbau
Gründung, Unterbau
AW Vertikal außen
IW Vertikal innen
Decken/ horizonal
Dächer (S5)
Infrastrukturanlagen
Baukonstruktive Einba. Sonstiges
Bauwerk TA
Wasser/ Gasanlagen
Wärmeversorgungsanlagen
Raumlufttechnik
Elektrische
KG 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 Gesamt KG 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 Gesamt
Baukon.
Erdbau
Bauwerk
Baugrube/
Vertikal außen
Dächer
horizonal
TA
Gasanlagen
Anlagen Kommunikation Förderanlagen Nutzungsspez. Anlagen Anlagenautomation Sonstiges Kostenwerte für Büros - mittlerer Standard S4 Menge 0 0 864 648 2.080 4802.080 2.080 Menge 2.080 2.080 2.080 2.080 2.080 2.080 2.080 2.080 2.080 Einheit m³ BGI m² GRF m² AWF m² IWF m² DEF m² DAFm² BGF m² BGF Einheit m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF Preis€/Einh 74 547 807 358 537 61040 92 Preis€/Einh 71 137 82 194 78 44 23 68 3 €697.248,00
1.116.960,00
83.200,00 191.360,00
€
Wasser/
Wärmeversorgungsanlagen Raumlufttechnik Elektrische
231.984,00
292.800,00
2.613.552,00
147.680,00 284.960,00 170.560,00 403.520,00 162.240,00 91.520,00 47.840,00 141.440,00 6.240,00
KG 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 Gesamt KG 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490
Anlagen Kommunikation Förderanlagen
Anlagen
Sonstiges
Nutzungsspez.
Anlagenautomation
Gewerbe/Verbrauchmärkte - mittlerer Standard S4 Menge 0 0 906,5 943,5 0 01.060 1.060 Menge 1.060 1.060 1.060 1.060 1.060 1.060 1.060 1.060 1.060 Einheit m³ BGI m² GRF m² AWF m² IWF m² DEF m² DAFm² BGF m² BGF Einheit m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF m² BGF Preis€/Einh 48 310 641 351274 0 1 28 Preis€/Einh 71 117 85 144 10 0 57 0 0 €581.066,50 331.168,50-
29.680,00
€
-
-
Kostenwerte für
1.060,00
942.975,00
75.260,00 124.020,00 90.100,75 152.640,00 10.600,00
60.420,00
513.040,00
Gesamtinvestitionskosten
Grundstück
Vorbereitende Maßnahmen
Bauwerk Baukonstruktion
Bauwerk Technische Anlagen
Außenanlagen
600
700
800
Ausstattung
Baunebenkosten
Finanzierung
Gesamt HQ Zuschlag
Gesamt
Kostenberechenung mittels BKI 2023
Prozentualer Hochwasserschutz-Mehrbetrag 7.70%
Mehrwertsteuer 19%
Region Würzburg, Deutschland
31.968.798,22 2.003.360,45
40.365.918,32 €
156 Projektberechnungen
- Main Stadt-Balkon 40.365.918,32 €
100 200 300
Gesamtpreis
KG
400 500
% 300/4003,28%8,74%20.20% 3% Regionalfaktor Würzburg 1,2 Preis index 1 HQ Zuschlag % 7,70%
5.020.000.000
14.976.310,00
1.719.818,63 0
€
645.423,00
4.701.248,75
3.974.866,63 931.130,05
8.3 Ertragsberechnung
Die Ertragsberechnungen wurden in zwei Teile unterteilt: den Ertrag des Parkhauses, wobei die Berechnungen auf Trends und Beobachtungen basieren, und den Mieteertrag jeder betreffenden Funktion, Wohnen, Hotel, Büros.
Ertrag Parkhaus
Stellplätze
262
Zeitabschnitt bis zu 1 Std. bis zu 2 Std. bis zu 3 Std. 6 bis 6 Std. 6 bis 12 Std.
Gesamt
Auslastungsgrad angepasste Ertrag
Ertrag Parkhaus /a
Ertrag Projekt
Nutzung
Durchschnittliche gesamt Parkdauer pro Tag in Std. 943,2
Parkdauer je Zeitabschnitt in Std. pro Tag 141,48
Auslastungsgrad
Auslastungs angepasster Ertrag /a 80% (Ausschl. Parkhaus)
Ertrag pro Tag
1.410,00€ 495,18€ 754,56€ 226,37€ 84,88€
1.702,48€ 1.361,98€
497.122,99€
/t
1. Std. 1€ % Zuteilung 15% 35% 40% 8% 2%
Std. 0,50€ Durchschnitt 0:45 1:20 2:10 3:20 8:30
Preis der
Preis der zusätlichen
75,456
330,12 377,28
18,864
80%
Parkhaus Gewerbe Wohnen Hotel Büros Auslastungsgrad Einnahmen /m Einnahmen /a
/a Einnahmen netto /a NUF m2 958 1.800 1.835 1.760 80% 10% Mietpreis €/m2 22 20 25 22 Erlös €/m 4.125,00€ 21.670,00€ 36.000,00€ 45.875,00€ 38.280,00€ Erlös €/a
550.500,00€ 459.360,00€ 183.475,00€
Betriebskosten
497.122,99€ 260.040,00€ 432.000,00€
2.201.700,00€ 1.864.320,00€ 186.132,00€ 1.675.188,00€
Rendite + Rentabilität des Projekts
Brutto Prognose Einnahmen /a
Netto Prognose Einnahmen /a
Investitionsaufwand
Bruttoanfangsrendite Nettoanfangsrendite
EK Anteil FK Anteil Kaufpreisfaktor Erwerbnebenkosten
Netto-Kaufpreis Brutto-kaufpreis
Tradingprofit (Gewinn) Gesamtkapitalrentabilität Eigenkapitalrentabilität
Wirtschaftlichkeit
2.201.700,00€ 1.675.188,00€
40.365.918,32€ 5,45% 4,15%
12.109.775,50€ 28.256.142,82€
41.879.700,00€ 42.229.700,00€
1.513.781,68 3,75% 12,50%
158 Projektberechnungen
30% 70% 25 350.000,00€
- Main Stadt-Balkon 1.514.000,00 € Gewinn 3,75 % Gesamtkapitalrentailität 12,50 % Eigenkapitalrentabilität
In dieser Masterarbeit wurde das Potenzial der Projektentwicklung in Überschwemmungsgebieten untersucht. Durch eine umfassende Analyse der Literatur, Informationsquellen und der angewandten Methodik wurden mehrere Schlüsselerkenntnisse gewonnen, die zum Verständnis dieses Themas beitragen.
Das Thema des "Lebens mit dem Hochwasser" ist für unseren Alltag relevant und unvermeidlich. Aufgrund des Klimawandels, des natürlichen Wasserzyklus und der menschlichen Vorliebe, sich in der Nähe von Gewässern, wie Küsten und Flüssen, niederzulassen.
Es ist daher notwendig, mit den Überschwemmungen harmonisch zu leben, indem ein gut geplantes System entwickelt wird, das Infrastruktur, gebaute Umgebung, Gebäude, öffentliche Aufklärung und Hochwasserschutzmaßnahmen umfasst. Es ist erforderlich, Hochwasser als natürlichen Bestandteil der Natur zu akzeptieren und unser Dasein nicht gegen es zu zwingen.
Diese Arbeit hat festgestellt, dass trotz der bestehenden Risiken und des Siedlungsverbots in Überschwemmungsgebieten Projekte tatsächlich realisiert wurden. Allerdings wiesen sie eine Vielzahl von Einschränkungen, sowohl rechtlicher als auch gestalterischer Art, auf, die zunächst umgesetzt werden müssen. Mit einem Anstieg der Baukosten sowie der Kosten für die Wartung nach Hochwasserereignissen ist zu rechnen.
Sowohl öffentliche als auch private Nutzungen können in Überschwemmungsgebieten geplant werden.
Das Potenzial der Projektentwicklung in Überschwemmungsgebieten liegt zunächst in der Erfüllung der gesetzlichen Anforderungen, die vom Gesetz vorgegeben sind. Der erste Schritt ist die Erfüllung der Anforderungen, die für die Erlangung einer wasserrechtlichen Ausnahmegenehmigung erforderlich sind. Mit diesem Schritt erreicht, können weitere Designstrategien und -ansätze unternommen werden, um die Machbarkeit und Sicherheit des Projekts für seine Nutzer zu erhöhen. Diese Maßnahmen sind standort- und standortspezifisch, und jeder Fall muss sorgfältig untersucht und geplant werden, um das bestmögliche Ergebnis zu erzielen.
Die Verwendung des Maßnahmenkatalogs und der Matrix als Hilfe bei der Planung von Projekten wird einen klaren, schrittweisen Weg bei der Gestaltung potenzieller Projektentwicklungen bieten. Jeder Schritt sollte individuell analysiert und dann an den Kontext der potenziellen Projektentwicklung angepasst werden. Die Kombination aus präventiven Maßnahmen, rechtlichen Richtlinien und effektivem Projektmanagement ist entscheidend für die Schaffung widerstandsfähiger und nachhaltiger Infrastrukturen.
In Bezug auf die Baukosten kann es bei privaten Kleineren projekten wie bei einem Einfamilienhaus laut den Fallstudien nur wenig bis keinen Unterschied geben. Für groß angelegte Entwicklungen muss jedoch mit deutlich höheren Bau-
Fazit
kosten gerechnet werden. Dies umfasst die Verwendung hochwertiger wasserfester Materialien, die Implementierung passiver und aktiver Hochwasserschutzmaßnahmen. Bei der Kostenkontrolle ist es auch wichtig, die möglichen Einnahmeverluste aus dem Projekt zu berücksichtigen. Aufgrund einiger notwendiger Hochwasserschutzmaßnahmen wie dem Verzicht auf funktionale Räume unterhalb der HQ-100-Höhe ist ein potenzieller Verlust an Nutzfläche unvermeidbar. Dies bedeutet, dass potenzielle Bereiche, die anderweitig eine Einnahmequelle darstellen könnten, verloren gehen und unbrauchbar werden.
Wie durch das entworfene Projekt für diese Arbeit, Main Stadt:Balkon, gezeigt wurde, ist ein positiver monetärer "Exit" auf die anfänglich investierte Summe möglich. Dieser Betrag ist jedoch wahrscheinlich nicht hoch genug, um für private Investoren attraktiv zu sein. Aufgrund aller zusätzlichen Kosten für Hochwasserschutzmaßnahmen, jedoch ohne zusätzliches Einkommen, sind solche Projekte für Investoren keine gute Wahl.
Von diesem Punkt an ist es besser, dass solche Entwicklungen von öffentlichen oder offiziellen Initiativen und Interessengruppen entwickelt werden, die keine profitorientierten Ziele verfolgen, sondern vielmehr städtische und Lebensqualitätswerte.
Der Main Stadt-Balkon bietet der Stadt Würzburg positive städtische Ergebnisse, indem er zusätzliche grüne städtische Flächen, Parkplätze, zusätzliche Wohneinheiten, attraktive Geschäftsflächen und Gastronomie
bietet, während er langfristig ausreichende Einnahmen generiert, um seine anfänglichen hohen Ausgaben zu decken.
160 Fazit
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