Kurzbericht zum dritten Vortragsblock:
"Effekte anthropogener Einflüsse"

Rapporteur: Günter Blöschl

In Block 3 wurde diskutiert, wie man die Auswirkungen des menschlichen Einwirkens auf Überschwemmungen am besten einschätzen kann und worin diese Auswirkungen unter den jeweiligen Bedingungen bestehen könnten. Die Beiträge gliederten diese Themen in vier Unterbereiche. Der erste Unterbereich befasste sich mit statistischen Methoden zur Bestimmung der Auswirkungen von menschlichen Eingriffen auf die Überschwemmungsdaten. András Bárdossy schlug statistische Methoden zur Bewältigung des Problems der Nicht-Stationarität vor. Bei den Methoden handelt es sich um datenbasierte bzw. Indexmethoden. Sie ermöglichen die Aufstellung von Extremwertstatistiken anhand von Trends in den Daten. Obwohl dies zu einer erhöhten Anzahl von Parametern führt und man in Bezug auf den Typ der Nicht-Stationarität auf Vermutungen angewiesen ist, erweitert dies dennoch die Möglichkeiten einer Vielzahl von extremwertstatistischen Methoden zur Abschätzung der stationären Populationen.

Der zweite Unterbereich befasste sich mit der Frage, wie die Auswirkungen von Eingriffen in den Einzugsbereichen am besten inventarisiert werden können. Axel Bronstert hat eine Vielzahl von hydrologischen Simulationen zur Erforschung der Auswirkungen der Landnutzung auf den Wasserhaushalt und die hydrologischen Extremwerte in verschiedenen Größenordnungen durchgeführt. Dabei war es durchaus absehbar, dass beispielsweise die Nettoauswirkungen der Urbanisierung einen hohen Wert in kleineren Einzugsbereichen, in denen die Zunahme an versiegelter Fläche im Vergleich zum gesamten Einzugsbereich relativ beträchtlich ist, erzielen. In größeren Einzugsbereichen haben sich die Auswirkungen einer Landnutzungsänderung als äußerst gering erwiesen. Heinz Engel, der sich mit dem gleichen Unterbereich befasste, untersuchte die relative Rolle von menschlichen Eingriffen in Einzugsbereichen und entlang der Kanäle. Es besteht eine bemerkenswerte Wechselwirkung zwischen den Rückhaltemaßnahmen im Rhein im Verhältnis zu deren Gesamtauswirkungen auf die Abschwächung von Überschwemmungen.

Dieses Thema kam im dritten Unterbereich ausführlicher zur Sprache. Darin konzentrierte sich die Diskussion auf die Frage, wie die Auswirkungen von hydraulischen Strukturen auf das Überschwemmungsregime von Flüssen am besten erforscht werden können. Heinz Engel legte eine detaillierte Analyse der Polderrückhaltung im Rhein vor. Die Größe und Form der Polder sind die Leitgrößen, wobei krasse Unterschiede in der Sichtweise der Betroffenen stromaufwärts bzw. stromabwärts möglich sind. Die Hochwasserprognose spielt eine wichtige Rolle im Hochwassermanagement. Ähnliche Aspekte, die mit der Rückhaltung zusammenhängen, wurden anschließend von Bernd Mehlig aus internationaler Sicht eingehend besprochen.

Der vierte Unterbereich konzentrierte sich auf die Frage, wie das Überschwemmungsrisiko eingeschätzt und abgeschwächt werden kann (einschließlich Restrisiko). Dazu gehörten Wahrscheinlichkeitsmethoden und Verwaltungsaspekte. Matthijs Kok untersuchte die Auswirkungen von Abschwächungsmaßnahmen und ging auf die Frage ein, wie mit der Gesamtwahrscheinlichkeit eines Versagens zu verfahren sei. Konzepte, die auf Wahrscheinlichkeitsmethoden basieren, werden in zunehmendem Maße verfügbar. Ein kritischer Aspekt im Hochwassermanagement ist die Frage, wann Polder zu überfluten sind. Robert Slomp verwendete ein hydraulisches Modell als Hilfsmittel zur Bestimmung der Deichhöhen und der Deichsicherheit. Am Beispiel von Köln zeigte Reinhard Vogt das Hochwassermanagement sowie kommunale Maßnahmen zur Erhöhung des Gefahrenbewusstseins auf. Wolfgang Kron präsentierte Aspekte zu Hochwasserschäden aus der Sicht der (Rück-)Versicherer.

In der darauf folgenden Diskussion wurden einige Forschungsaspekte herausgestellt, die zukünftig besser beachtet werden müssen. Die Teilnehmer waren der Ansicht, dass die Analyse von räumlich-hydrologischen Mustern in den Stromgebieten bei der Einschätzung der Auswirkungen menschlicher Eingriffe auf Extremwerte und überhaupt bei der Einschätzung von Extremwerten viel mehr beachtet werden sollte. Insbesondere sollte sich die Forschung darauf konzentrieren, wie die räumlichen Muster von Hochwasser-Kontrollmechanismen (z. B. Niederschlag oder vorrangige Erdfeuchtigkeit) sowie der Zusammenhang mit der Überflutung von Nebenflüssen am besten quantifiziert und kombiniert werden können. Die Einschätzung der Wahrscheinlichkeiten bzw. Risiken eines solchen Zusammenhangs in Bezug auf Überschwemmungen und deren Kontrollmechanismen ist ein Schwerpunkt, der zum besseren Verständnis und zu einer besseren Koordination von Überschwemmungen in großen Stromgebieten beiträgt. Aus statistischer Sicht hielten die Teilnehmer eine bessere konzeptuelle Untermauerung von statistischen Methoden für erforderlich. Eine Vielfalt an Informationen zu Verfahrenskontrollmechanismen, die derzeit bei den Bestimmungsmethoden genutzt wird, ist verfügbar. Diese Informationen sollten auch in die statistischen Methoden Eingang finden. Die Frage, wie diese Informationen im statistischen Sinne am besten integriert werden können, sollte in der Forschung zu Extremwerten und zur Einschätzung der Auswirkungen von Eingriffen vorrangig behandelt werden. Insgesamt ergab die Diskussion, dass die Hochwasserprognose eine Hauptrolle im Hochwassermanagement spielt. Zur besseren Einkreisung der Prognoseunsicherheiten muss sich die Forschung auf die wahrscheinlichkeitsgestützten Methoden zur Hochwasserprognose konzentrieren.