Risikobetrachtung bei Starkregen und Flusshochwasser
im Stadtgebiet Straubing
1. Veranlassung
Hochwasser, Starkregenereignisse und urbane Sturzfluten verursachen im häufiger große Schäden an Gebäuden und Sachwerten und können sogar Menschenopfer fordern. Deshalb hat sich die Stadt Straubing entschlossen, diese Naturkatastrophenszenarien näher zu betrachten und Vorsorgemaßnahme zu treffen. Hierzu wurde in Zusammenarbeit mit DWA am 14./05. Februar 2013 ein Hochwasseraudit durchgeführt. Mit diesem Audit wurde insbesondere der Status der nicht-baulichen Hochwasser- und Starkregen-Risikovorsorge unter Beteiligung aller Verantwortlicher der Stadt Straubing erhoben und bewertet. Am 16.03.2021 wurde nochmal ein Zwischenaudit zur Prüfung der aktuellen Datenlage durchgeführt. In diesen Audits wurden ins gesamt 35 Indikatoren und Merkmale der Hochwasservorsorge nach dem DWA Merkblatt 551 im Bezug zu den örtlichen Gegebenheiten in Straubing angesprochen. Das Audit ist gegliedert nach den sieben Handlungsbereichen zur Hochwasservorsorge, wie sie in Umsetzung der europäischen Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie von der Bund/Ländergemeinschaft Wasser (LAWA) eingeführt worden ist.
Die Flusshochwasser wurden im Zuge der Hochwasserrisikomanagement Richtlinie durch den Freistaat Bayern bereits betrachtet und analysiert. Diese werden nur inhaltlich in den Überflutungskarten dargestellt.
Das Risikomanagement bei Starkregenereignissen ist eine gesamtplanerische Kommunalaufgabe. Dieser Bericht befasst sich daher ausschließlich mit den Gefahrenkarten der Zielebene Sturzfluten.
Da die Straubinger Stadtentwässerung (SER) im Jahr 2020 den Generalentwässerungsplan überrechnet hat, konnten diese Daten für die weiteren Berechnungen verwendet werden. Die Starkregengefahrenkarten wurden somit durch die SER, das Tiefbauamt und das Amt für Geoinformation erstellt.
2. Grundlagen
Die Stadt Straubing hat ca. 50.000 Einwohner. Das bewohnte und als Modellgrenze verwendetet Kerngebiet umfasst ca. 21 km2. Für die Berechnung wurde das Programm FOG in Verbindung mit Hystem-Extran der Fa. ITWH aus Hannover verwendet.
Folgende Grunddaten wurden verwendet:
- Kanalkataster aus der GEP Berechnung
- Versiegelte Flächen aus der Gebührensplittingberechnung
- Das Digitale Geländemodel DGM1 der Vermessungsverwaltung Bayern aus dem Jahr 2018
- Bruchkanten aus einer Befliegungsauswertung
- Flusshochwasser Datenquelle: Bayerisches Landesamt für Umwelt, www.lfu.bayern.de
- Regenreihen Otto Königer mit Daten aus dem KOSTRA-Atlas-DWD 2010R
3. Bestandteile des Grundlagen- bzw. Höhenmodells
3.1 Gebietsgrenze
Am Anfang wurde für das zentrale Einzugsgebiet eine Gebietsgrenze festgelegt. Außenbereiche wurden auf Grund der zu großen Einzugsfläche nicht mehr berücksichtigt.
3.2 Gebäude, Höhendaten, Bruchkanten, Straßenabläufe, Kanalnetzmodell
Anschließend wurden die DGM1 Daten, die Bruchkanten, die Straßenabläufe in das Modell integriert. Die Höhendaten wurden als flächendeckende Punktwolke eingelesen. Die Straßenabläufe wurden dem nächsten Kopplungsschacht zugeordnet. Große Objekte, wie Gebäude, welche vom Wasser umflossen werden, wurden aus dem Berechnungsgitter entfernt.
3.3 Erstellung des Höhenmodells
Als Vorbereitung zur Höhenmodellerstellung wurden die vorhanden GIS-Daten generalisiert. Hiervon waren die Modellgrenze, Gebäude und Bruchkanten betroffen. Anschließend erfolgte die Triangulation innerhalb der Modellgrenze. Als letzter Schritt erfolgte die Erstellung des Höhenmodells. Hierzu wurden den Dreiecksgittern Höhendaten zugewiesen.
4. Modellaufbau für die Überflutungsberechnung mit 2D Abflussbildung
4.1 Erstellung der Kanaldaten und der abflussrelevanten Flächen
Die aktuellen Kanalnetzdaten wurden aus dem Kanalkataster der SER eingelesen. Die abflussrelevanten Flächen wurden aus dem Programm zur Verwaltung des Gebührensplittings übernommen.
Folgende Flächen wurden in der Simulation berücksichtigt:
Befestigte Straßen, Hofflächen teil- und vollversiegelt, Dachflächen, Grünflächen.
Die importierten Flächen, die in das Kanalnetz einleiten, wurden mit den entsprechenden Haltungen verbunden. Den einzelnen Flächen wurden noch Abflussparameter je nach Befestigungsgrad zugewiesen. Bei Flächen die versickern, wurde noch ein spezieller Muldenverlust von 50 mm als Sickerfläche berücksichtigt.
4.2 Festlegung der Modellparameter
Für die 2D Abflussberechnung mussten dann noch die Regenreihen festgelegt werden. Hier hat man sich für die Regenreihen nach Otto Königer entschieden, weil mit diesen bereits die Hydraulik für das Kanalnetz berechnet wurden. Es wurden die Regenreihen für ein 30-, 50-, 100- jähriges und extremes Regenereignis mit einer Dauer von 60 Minuten ermittelt. Das entspricht für:
N=HQ30 - hn=44,2 mm; N=HQ50 - hn=49,4 mm; N=HQ100 - hn =55,2 mm; N=HQextrem - hn =110 mm
Auch die Hystem- (Oberflächenabfluss) und die Extranparameter (Kanalnetzsimulation) mussten ermittelt werden. Dies ist nötig, weil das Abflussmodell sowohl den Oberflächenabfluss als auch den Abfluss über das Kanalnetz (Straßenabläufe und Hausanschlüsse) ermittelt. Die Simulation erfasst somit den Abfluss, sowie den Überstau aus dem Kanalnetz und den oberflächlichen Abfluss am Gelände.
5. Gefährdetet Gebäude
Die Gebäude die durch die Regenereignisse gefährdet sind, wurden in 4 Gebäudeklassen eingeteilt. Sie teilen sind in folgende Einstauhöhen im Bereich der Gebäude auf:
Stufe 1 bis 10 cm
Stufe von 10-30 cm
Stufe 3 von 30-50 cm
Stufe 4 größer 50 cm
6. Maßnahmen
Aufgrund der diffusen Überflutungen über das ganze Stadtbild verteilt, ist es schwierig, konkrete Maßnahmen zu veranlassen. Die meisten Schäden können durch einen geeigneten Objektschutz verhindert werden. Hierzu zählen z.B. eine Absicherung gegen Rückstau aus dem Kanalnetz und tiefliegende Abgänge und Lichtschächte vor eindringendem Wasser schützen.
Bei der Ausweisung von Baugebieten sind genügend Rückhalteflächen und Sickerflächen vorsehen. Diese Flächen können durch Doppelnutzung z.B. als Ausgleichsflächen oder Spielplatzflächen bereitgestellt werden. Ein Überflutungskonzept für jedes einzelne Baugebiet ist zu erstellen. Bei privaten Grundstücken mit einer versiegelten Fläche von mehr als 800 m2 ist ein Überflutungsnachweis erforderlich.
Weitere Maßnahmen wären:
- Abkopplung des Niederschlagswassers von der Mischkanalisation
- Oberflächige Ableitung von Niederschlagswasser in Grabensysteme
- Schaffung sogenannter Retentionsräume für Niederschlagswasser in Form von Regenrückhaltebecken, Versickerungsbecken und –mulden. Dies ist hauptsächlich in neuen Baugebieten möglich. Im Bestand ist dies schwierig umzusetzen.
- Errichtung von Notwasserwegen, die das oberflächig abfließende Wasser bei Starkregenereignissen aufnehmen und schadlos ableiten können (siehe Königshof, Ableitung Richtung Allachbach). Diese sind dann von Bebauung freizuhalten.
- Schaffung von „Wasserachsen“ zur Aufnahme von Niederschlagswasser. Dies können Grünflächen sein oder auch tiefer liegende Spielplätze.
- Optimierung der Verkehrsflächen in Bezug auf Aufnahme und Rückhaltung von Niederschlagswasser.
- Renaturierung der Gewässerläufe mit Aufweitung der Gewässerprofile (größtenteils im Bereich Allachbach schon umgesetzt)
- Bei Neuerschließungen und Bebauungsplänen sollte auf eine naturnahe Niederschlagsbewirtschaftung Wert gelegt werden (dezentrale bzw. zentrale Versickerung von Niederschlagswasser)
Ansprechpartner
Tiefbauamt
Telefonnummer: 09421/944-60502
E-Mail Adresse: tiefbau@straubing.de
Herr Gärtner
Telefonnummer: 09421/944-60460
E-Mail Adresse: stefan.gaertner@straubing.de
Straubinger Stadtentwässerung und Straßenreinigung
Telefonnummer: 09421/70203-0
E-Mail Adresse: ser.eigenbetrieb@straubing.de
Herr Wild
Telefonnummer: 09421/944-60461
E-Mail Adresse: bruno.wild@straubing.de
Amt für Geoinformation und Vermessung
Herr Gärtner
Telefonnummer: 09421/944-60460
E-Mail Adresse: vermessung@straubing.de