Unter Berücksichtigung Von Ökologie Und Ökonomie

BINNENHOCHWASSERSCHUTZ UNTER BERÜCKSICHTIGUNG VON ÖKOLOGIE UND ÖKONOMIE

Berichte des Landesbetriebes Straßen, Brücken und Gewässer Nr. 17/2020

Ergebnisse des BMBF-Forschungsprojektes StucK Sicherstellung der Entwässerung küstennaher, urbaner Räume unter Berücksichtigung des Klimawandels FÜR SIE. FÜR HAMBURG. Vorwort

Hamburg lebt am Wasser – die vielen ökonomische Betrachtung der volks- Binnengewässer sind ein belebendes wirtschaftlichen Leistungen des Hoch- Element der Stadt. Ihre Gewässer wasserschutzes. stellen die Freie und Hansestadt Ham- burg vor Aufgaben, die es gilt, im Sin- Mit dieser Zielvorgabe wird nicht nur ne des Gemeinwohls zu bewältigen. der Hochwasserschutz verbessert, es Dabei kommt dem Hochwasserschutz wird auch die Entwicklung der Gewäs- eine existentielle Bedeutung zu. Der ser hin zu einem guten ökologischen Landesbetrieb Straßen, Brücken und Zustand verfolgt. Wirksamer Hoch- serwirtschaftliche Betrachtung der Gewässer (LSBG), als der zentrale Inf- wasserschutz und die nachhaltige Gewässer steht im Fokus des Projek- rastrukturdienstleister der Freien und ökologische Entwicklung eines Ge- tes StucK. Hansestadt Hamburg, sucht innova- wässers und seiner Uferbereiche müs- tive Lösungen, um den Hochwasser- sen keine gegenläufigen Ziele sein, In enger Zusammenarbeit mit Ham- schutz weiter zu verbessern, insbe- sondern können sich ergänzen. Dies burger Bezirken sind anwendungs- sondere, um den Herausforderungen ist eines der Projektergebnisse von bezogene Lösungen für die Praxis durch den Klimawandel und der fort- StucK. entstanden. Entsprechende Hand- schreitenden städtischen Entwick- lungsmöglichkeiten stellt Ihnen der lung zu begegnen. Mit der Durchfüh- Hochwasserschutz ist eine Leistung, LSBG mit dieser Broschüre zur Ver- rung des vom Bundesministerium für die dem Gemeinwohl dient. Sein volks- fügung. Bildung und Forschung geförderten wirtschaftlicher Nutzen lässt sich an- Projektes StucK (Sicherstellung der hand der vermiedenen Schäden bezif- Dr.-Ing. Stefan Klotz Entwässerung küstennaher, urbaner fern. Ein ganzheitlicher Ansatz für den Räume unter Berücksichtigung des Hochwasserschutz hat weitreichen- Geschäftsführer Klimawandels) greift der LSBG diese den Nutzen. Im Projekt StucK werden Landesbetrieb Straßen, Brücken und Problematik auf. Ansätze hierfür entwickelt, die durch Gewässer eine generelle Fassung auf andere Re- Behörde für Wirtschaft, Verkehr und Unter Federführung des LSBG haben gionen übertragen werden können. Innovation von 2015 bis 2018 die Technische Freie und Hansestadt Hamburg Universität Hamburg, die Universität Die gewässerbezogenen Zuständig- Hamburg, das Hamburgische Welt- keiten in der Freien und Hansestadt WirtschaftsInstitut gGmbH und die Hamburg orientieren sich an Verwal- Firma hydro & meteo GmbH & Co. tungsgrenzen. Notwendig ist jedoch KG neue Ansätze für einen wirksamen eine einzugsgebietsbezogene Be- Hochwasserschutz erarbeitet. Die- trachtung, um ein wirksames Hoch- se Ansätze integrieren ökologische wassermanagement zu erreichen. Aspekte, die Naherholung und eine Diese einzugsgebietsbezogene, was-

1 FÜR SIE. FÜR HAMBURG. Einleitung

Der Fachbereich Planung und Ent- den vergangenen drei Jahren gemein- wurf Gewässer des Landesbetriebs sam mit vier Projektpartnern und Straßen, Brücken und Gewässer ist zwölf assoziierten Partnern aus Pra- Dienstleister für den Binnenhochwas- xis und Forschung die Themenfelder serschutz der Freien und Hansestadt Binnenhochwasserschutz, Ökologie Hamburg. Individuelle, an die jewei- und Ökonomie miteinander verbunden ligen hydrologischen, hydraulischen worden, um fachübergreifend Ergeb- und räumlichen Bedingungen ange- nisse für einen verbesserten Binnen- passte Lösungen sind notwendig zur hochwasserschutz zu erzielen. Umsetzung dieser generationsüber- Projektes und Schlussfolgerungen für greifenden Aufgabe. Die differieren- Gewässer im urbanen Raum sind wert- die Praxis vor. Weiterhin werden die Er- den Interessenlagen sind im urbanen volle Strukturen. Neben der Naherho- gebnisse der einzelnen Projektpartner Raum maximal. lung für die Bürgerinnen und Bürger in entsprechenden Zwischenberichten bieten die Gewässer auch Lebensräu- und Fachpublikationen sowie in einem Angewandte Forschung im LSBG ist me für eine große Artenvielfalt von gemeinschaftlichen Abschlussbericht ein notwendiger Baustein zur Entwick- Flora und Fauna. Flussläufe dienen da- dargestellt. Der Bericht zeigt, wie lung und Fortschreibung von innova- rüber hinaus als ökologische Grünach- konstruktiv verschiedene Institutio- tiven Lösungen der Wasserwirtschaft. sen und stellen Kaltluftschneisen dar, nen Hamburgs gemeinsam Lösungen Diese Forschung führt im direkten die zur Verbesserung des Stadtklimas für die Praxis erarbeiten. Dialog mit der Praxis zu konstruktiven beitragen. Daher gilt es den ökologi- Lösungen, die direkt implementiert schen Wert der Gewässer und ihrer werden können. Hier finden sich auch Uferbereiche zu wahren, sowohl heute Prof. Dr. Gabriele Gönnert Räume für neue Innovationen. als auch in Zukunft. Fachbereichsleitung So ist auch das Projekt StucK mit Die Überführung von Forschungs- Planung und Entwurf Gewässer seinem interdisziplinären Ansatz ein- ergebnissen in die Praxis ist ein zent- Geschäftsbereich Gewässer und zuordnen. In den Binnenhochwasser- rales Element des Projektes. Dement- Hochwasserschutz schutz werden ökologische und öko- sprechend werden auf andere Gebiete Landesbetrieb Straßen, Brücken und nomische Aspekte integriert. Dieser übertragbare Methoden und Entwick- Gewässer Ansatz greift gleichzeitig sowohl lungsschritte verwendet und der Fo- Behörde für Wirtschaft, Verkehr und Ziele der Wasserrahmenrichtlinie kus des Projektes auf die Antworten Innovation (Richtlinie 2000/60/EG) als auch der der in der Praxis bestehenden Fragen Hochwasserrisikomanagementrichtli- gelegt. nie (Richtlinie 2007/60/EG) auf. Dieser Bericht stellt die aus Sicht des Unter der Leitung des LSBG sind in LSBG wesentlichen Ergebnisse des

3 FÜR SIE. FÜR HAMBURG. Inhaltsverzeichnis

1 Das Projekt StucK 7 5 Ökologische und ökonomische Bewertung 42 2 Modellregionen 10 5.1 Monetär bewertbare Ökosystemleistungen 42 2.1 Kollau 10 5.1.1 ÖSL Binnenhochwasserschutz 43 2.1.1 Abflussverhalten 11 5.1.2 ÖSL Freizeit-/Erholungsleistung 44 2.1.2 Böden 12 5.1.3 ÖSL Kohlenstoffspeicherung 44 2.1.3 Vegetation 14 5.2 Nicht monetär bewertbare ÖSL 45 2.2 Dove-Elbe 14 5.3 Beurteilung der ÖSL der untersuchten Maßnahmen 46 2.2.1 Abflussverhalten 17 6 Wandel und Anpassung 48 2.2.2 Böden 20 6.1 Kollau 48 2.2.3 Vegetation 21 6.1.1 Auswirkungen zukünftiger Entwicklung 48 3 Niederschlags- und Hochwasservorhersage 22 6.1.2 Umgestaltung der Hochwasserrückhalte- 3.1 Niederschlagsmessungen und -vorhersage 22 becken zu Trockenbecken 49 3.2 Hochwasservorhersage 23 6.2 Dove-Elbe 50 3.3 Integrierte vorhersagebasierte 6.2.1 Auswirkungen zukünftiger Entwicklung 50 Managementkonzepte 26 6.2.2 Schaffung von Speichervolumen im 3.3.1 Kollau 26 Vorland und Betriebsänderung des 3.3.2 Dove-Elbe 27 Deichsiels Tatenberg 52 4 Betriebliche und wasserbauliche Maßnahmen 30 7 Schlussfolgerungen 53 4.1 Kollau 30 8 Literaturverzeichnis 55 4.1.1 Vorhersagebasierte Steuerung von Hochwasserrückhaltebecken 30 4.1.2 Umgestaltung der Hochwasserrückhalte- becken zu Trockenbecken 31 4.1.3 Scheiteldämpfung durch Vorlandentwicklung 3 4.2 Dove-Elbe 36 4.2.1 Vorabsenkung durch Betriebsänderung des Deichsiels Tatenberg 36 4.2.2 Vorabsenkung durch Pumpbetrieb von Schöpfwerken (Gose-Elbe) 37 4.2.3 Vorabsenkung durch Betriebsänderung des Deichsiels Tatenberg und Pumpbetrieb von Schöpfwerken 38 4.2.4 Schaffung von Speichervolumen im Vorland 38

5 FÜR SIE. FÜR HAMBURG. 1 Das Projekt StucK

Das Projekt StucK behandelt den 90 Hochwasserschutz und das -management in tidebeeinflussten Gebieten 80

1 cm/h sowie im tidefreien, urbanen Raum. 70 Konkret wird hier der Binnenhochwas- 4 cm/h 60 serschutz (Hochwasserschutz an den 50 Binnengewässern) betrachtet.

40 Wasserstand [cm] Wasserstand Berücksichtigt werden dabei die zu 30 erwartenden Folgen der fortschrei- 20 tendenden Urbanisierung und des Kli- mawandels, die das Risiko von Hoch- 10 wasser erhöhen und damit zu höheren 0 05.10.17 06.10.17 07.10.17 08.10.17 09.10.17 10.10.17 11.10.17 12.10.17 13.10.17 14.10.17 15.10.17 Schadenspotenzialen führen. Neben Zeit Kollau Pegel Vogt-Kölln-Straße Bille (Obere Bille) Pegel Möörkenweg einer Zunahme der versiegelten Flä- che wird eine Zunahme der Nieder- Abb. 1: Hochwasserganglinien der Kollau (urban geprägtes Einzugsgebiet) und Bille schlagsintensität im Sommer und (Obere Bille) (ländlich geprägtes Einzugsgebiet). eine Zunahme der Niederschlagsmen- gen im Herbst und Winter erwartet. Zudem müssen der Meeresspiegel- eher ländlich geprägten Einzugsge- Gerade in urbanen Räumen ist der anstieg und veränderte Tidewasser- bietes (Abb. 1). Die Vorhersagezeit- Hochwasserschutz der allgemeinen stände berücksichtigt werden. In der räume und damit die Vorwarnzeiten Flächenkonkurrenz unterworfen. Flä- Konsequenz ist während Sturmfluten insbesondere von konvektiven Stark- chen für den Hochwasserschutz müs- die Entwässerung zunehmend einge- regenereignissen sind kurz und de- sen weitere Funktionen, wie die Nut- schränkt und führt zu einer höheren ren räumliche und zeitliche Auflösung zung zur Naherholung, Lebensraum Gefahr von Binnenhochwasser. Präzi- gering im Verhältnis zur Größe dieser für Fauna und Flora, als Kaltluftschnei- sere Vorhersagen von Niederschlägen, Einzugsgebiete. Die in diesen Räumen se oder die Kohlenstoffspeicherung Wasserständen und Abflüssen helfen, sehr kleinen Hochwasserrückhaltebe- im Rahmen des Klimaschutzes über- entsprechende Managementmaßnah- cken (HRB) müssen im Hochwasserfall nehmen. Die aus diesen Funktionen men frühzeitig einzuleiten. optimal genutzt werden. resultierenden Ökosystemleistungen, der positive Nutzen der Ökosysteme In kleinen, stark urban geprägten Ein- Im Rahmen von StucK werden Lösungs- für Mensch und Gesellschaft, können zugsgebieten mit hoher Bodenver- ansätze in den Bereichen des technischen ebenso wie die Schadenspotenziale siegelung führen Niederschlagsereig- und vorsorgenden Hochwasserschutzes volkswirtschaftlich bewertet werden. nisse zu einem schnellen Anstieg des (weiter-)entwickelt, die das aktuelle Risi- Wasserstandes in den Gewässern, im ko mindern und nachhaltig der künftigen Gegensatz zu dem eines größeren, Entwicklung angepasst sind.

7 licher Problemlage übertragbar sein.

AP 4: Diese fachübergreifenden Fragestel- AP 3: Ökologie Hochwasser- lungen werden im Projekt StucK von AP 2: urbaner AP 5: management Hydrologie und Fließgewässer Umsetzung in (LSBG) einem interdisziplinären Projektteam Flächen- (UHH) urbanen management Projektgebieten bearbeitet. Dieses setzt sich wie folgt (TUHH) (LSBG) zusammen:

AP 1:  Niederschlags- AP 6: Landesbetrieb Straßen Brücken und messung und Ökonomische Gewässer Hamburg (LSBG) -vorhersage Analyse (HWWI) (h&m)  Technische Universität Hamburg, In- stitut für Wasserbau (TUHH)

 AP 7: Kommunikation und Vernetzung AP 8: Projektmanagement hydro & meteo GmbH & Co. KG (h&m) (h&m) (LSBG)  Universität Hamburg (UHH)  Institut für Pflanzenwissenschaf- Abb. 2: Projektstruktur von StucK, gegliedert in acht Arbeitspakete (AP). ten und Mikrobiologie, Ange- wandte Pflanzenökologie Im Projekt werden folgende Fragen  In welchem Maße beeinflussen der  Centrum für Erdsystemforschung untersucht: Klimawandel und die zukünftige Flä- und Nachhaltigkeit, Institut für chennutzung den Abfluss in den Ge- Bodenkunde  Wie kann die kurzfristige Vorher- wässern?  Hamburgisches WeltWirtschaftsIn- sage von Hochwasserereignissen  Welche Hochwasserschutzmaßnah- stitut gGmbH (HWWI) für kleinräumige Einzugsgebiete men eignen sich zur Kompensation verbessert werden? der Folgen des Klimawandels und Die Bearbeitung des Projektes erfolgt  Wie lassen sich für größere, tidebe- der zukünftigen Flächennutzung? in acht Arbeitspaketen (Abb. 2). Die einflusste Einzugsgebiete langfris-  Wie können im Rahmen von Hoch- hydrologischen Zusammenhänge bis- tige Tide- und Niederschlagsvorher- wasserschutzmaßnahmen ökologisch heriger Hochwasserereignisse werden sagen nutzen? wertvolle Lebensräume geschaffen untersucht. Ihre Auswirkungen werden  Welche präventiven Maßnahmen vor werden? beurteilt und Bewirtschaftungsstrate- einem Hochwasserereignis lassen  Welche Ökosystemleistungen kleiner gien für die Gewässer unter ökologi- sich aufgrund von präziseren lang- urbaner Gewässer lassen sich volks- schen, ökonomischen und wasserwirt- und kurzfristigen Vorhersagen um- wirtschaftlich bewerten? schaftlichen Aspekten optimiert. Dazu setzen? werden die ökologischen Zustände  Ist eine Optimierung der Steuerung Lösungsansätze und Antworten auf und Prozesse der Ökosysteme urba- von Hochwasserschutzanlagen die genannten Fragen werden im Pro- ner Fließgewässer unter derzeitiger (HRB, Deichsiele, Schöpfwerke) jekt StucK beispielhaft für die Freie Gewässerbewirtschaftung erfasst und durch Nutzung von Vorhersagen und Hansestadt Hamburg erarbeitet mit dem prognostizierten Zustand un- möglich? und auf andere Regionen mit ähn- ter zukünftiger Gewässerbewirtschaf-

FÜR SIE. FÜR HAMBURG. tung verglichen. Das Projekt StucK (Förderkennzeichen 033W031) wird im Rahmen der Fördermaßnahme „Re- gionales Wasserressourcen-Manage- ment für den nachhaltigen Gewässer- schutz in Deutschland“ (ReWaM) vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

9 2 Modellregionen

Als Modellregionen des Projektes Legende StucK wurden das Einzugsgebiet der Modellregion Landesgrenze Kollau und der Hamburgische Teil des Einzugsgebietes der Dove-Elbe ge- wählt (Abb. 3). Dabei steht die Modell- Modellregion region Kollau exemplarisch für kleine Kollau Einzugsgebiete in urbanen Räumen und die Modellregion Dove-Elbe für tidebeeinflusste Flusseinzugsgebiete. Die Bezeichnung „Modellregionen“ weist auf den modellhaften Charakter und die gegebene Übertragbarkeit auf

andere Regionen hin. Modellregion Dove-Elbe 2.1 Kollau Die Kollau entspringt im nordwestli- chen Hamburger Stadtteil Schnelsen und mündet nach einer Fließstrecke von etwa 7,3 km in die Tarpenbek, die wiederum in die Alster mündet (Abb. 4). Das urban geprägte Einzugs- ± Kilometer gebiet umfasst eine Gesamtfläche von 0 2,5 5 10 31,6 km². Die Entwässerung der urba- Abb. 3: Lage und Begrenzung der Modellregionen Kollau und Dove-Elbe im Stadtgebiet nen Flächen erfolgt weitgehend über von Hamburg. die städtische Regenwasserkanalisa- tion (Siele) in die Gewässer. Wichtige Tab. 1: Hauptwerte der Pegel an der Kollau, der Pegel Vogt-Kölln-Str. ist seit 2015 in Betrieb Nebenflüsse der Kollau sind die Müh- (BUE)Tab. 1:. Hauptwerte der Pegel an der Kollau, der Pegel Vogt-Kölln-Str. ist seit 2015 in Be-

lenau (AE = 13,3 km²), der Brookgra- trieb (BUE). ben (A = 3,8 km²), die Schillingsbek Pegel MW HHW MQ HHQ E Bezugszeitraum AEo [km²] Gewässer MHW [NHN cm] MHQ [m³/s] (A = 3,1 km²), der Schippelmoorgra- Hydrologische Jahre E Station [NHN cm] Datum [m³/s] Datum ben (AE = 2,0 km²) und die Geelebek Olloweg 938 1107 — W: 1982–2018 — Mühlenau — (AE = 1,0 km²). Das mittlere Sohlge- 1059 21.09.04 — Q: — 0+400 fälle der Kollau beträgt 0,1 %. Prägend Vogt-Kölln-Str. 811 894 — 2,66 W: 2015–2018 ist die hohe Anzahl von 18 sehr klei- Kollau — 892 06.10.17 — 06.10.17 Q: 2015–2017 nen HRB und drei Retentionsräumen 2+661 Niendorfer Str. (RR) im Haupt- oder Nebenschluss der 563 684 0,270 5,90 W: 1967–2018 29,4 Kollau 649 22.05.13 3,52 22.05.13 Q: 1967–2018 Kollau und ihrer Nebengewässer. 0+632

Tab. 2: Laufzeiten des Hochwasserscheitels an Mühlenau und Kollau vom Pegel Olloweg bis zum Pegel Niendorfer Straße sowie auf Teilfließstrecken.

10 Gewässer/Pegel Fließweg [km] Laufzeit [h] FÜR SIE. FÜR HAMBURG.Mühlenau/Olloweg bis 2,9 3–7 Kollau/Niendorfer Straße Mühlenau/Olloweg bis 0,7 1,25–4 Kollau/Vogt-Kölln-Straße Kollau/Vogt-Kölln-Straße bis 2,2 2 Kollau/Niendorfer Straße

Die Hauptwerte der Pegel an Mühle- Kilometer nau und Kollau sind in Tab. 1 aufge- ± 0 2 listet, die Lage der Pegel ist in Abb. 4 dargestellt.

HRB

k s e

b HRB ¸ s  n

Die Bodenversiegelung variiert je nach ¸ e p r a Flächennutzung zwischen 0–10 % im T Altonaer Volkspark und 90–100 % HRB HRB HRB entlang von Straßen und Gewerbe-/ HRB Industrieflächen. Besonders am öst- Modellregion Kollau lichen Rand der Modellregion und im Vogt-Kölln-Straße Niendorfer Straße HRB HRB  lau 

Süden auf Höhe der S-Bahn-Station HRRRB Kol Olloweg ¸ s

 s ¸ Tar ¸ ¸

s HRB p s ¸ enb s e Stellingen gibt es großflächig versie- HRB RR k ¸ s HRB HRB gelte Flächen mit Versiegelungsgra- den von 80-90 %, teilweise 90-100 %. HRB

HRB

 RR s Die Bereiche mit Wohnbebauung wei- ¸ HRB HRB sen größtenteils eine Bodenversiege- HRB ¸ s lung von 50–70 % auf. Größere unbe- Legende Modellregion Kollau baute Flächen im Einzugsgebiet sind Gewässer HRB Gewässer (verrohrt) der Altonaer Volkspark und das Nien-  Pegel  dorfer Gehege. Der durchschnittliche HRB Hochwasserrückhaltebecken RR Retentionsraum Versiegelungsgrad beträgt 44 %. Landesgrenze

Abb. 4: Modellregion Kollau mit HRB, RR und Gewässerkundlichen Pegeln. 2.1.1 Abflussverhalten Der hohe Versiegelungsgrad im Ein- zugsgebiet führt zu einem hohen Anteil an Oberflächenabfluss. Ins- besondere bei Starkregen steigt der Wasserstand in der Kollau innerhalb kürzester Zeit an.

Die Laufzeiten des Hochwasserschei- tels vom Pegel Olloweg zum Pegel Vogt-Kölln-Straße und weiter zum Pegel Niendorfer Straße sind in Tab. 2 dargestellt. Auf der ersten Teilfließ- strecke variieren die Laufzeiten, auf Abb. 5: Kollau mit Fußgängerbrücke am Niendorfer Gehege, Blickrichtung flussaufwärts.

11 Tab. 1: Hauptwerte der Pegel an der Kollau, der Pegel Vogt-Kölln-Str. ist seit 2015 in Betrieb (BUE).

Pegel MW HHW MQ HHQ Bezugszeitraum AEo [km²] Gewässer MHW [NHN cm] MHQ [m³/s] Hydrologische Jahre Station [NHN cm] Datum [m³/s] Datum Olloweg 938 1107 — W: 1982–2018 — Mühlenau — 1059 21.09.04 — Q: — 0+400 Vogt-Kölln-Str. 811 894 — 2,66 W: 2015–2018 Kollau — 892 06.10.17 — 06.10.17 Q: 2015–2017 2+661 Niendorfer Str. 563 684 0,270 5,90 W: 1967–2018 29,4 Kollau 649 22.05.13 3,52 22.05.13 Q: 1967–2018 0+632

Tab. 2: Laufzeiten des Hochwasserscheitels an Mühlenau und Kollau vom Pegel Olloweg bis zum Tab. 2: Laufzeiten des Hochwasserscheitels an Mühlenau und Kollau vom Pegel Olloweg bis teilen an organischer Substanz und an Pegel Niendorfer Straße sowie auf Teilfließstrecken. zum Pegel Niendorfer Straße sowie auf Teilfließstrecken. Standorten mit Torfbändern im Unter-

Gewässer/Pegel Fließweg [km] Laufzeit [h] grund Anmoorgleye entstanden sind. Mühlenau/Olloweg bis 2,9 3–7 Die Kohlenstoffvorräte in den Böden Kollau/Niendorfer Straße Mühlenau/Olloweg entlang der Kollau sind hoch (Abb. bis 0,7 1,25–4 8) und weisen eine hohe Varianz auf. Kollau/Vogt-Kölln-Straße Durch häufige Überschwemmungen Kollau/Vogt-Kölln-Straße bis 2,2 2 und den damit einhergehenden zeit- Kollau/Niendorfer Straße weise anaeroben Verhältnissen wird

der Kohlenstoff im Boden nur in ei-

nem geringen Umfang umgesetzt. In der weitgehend gradlinig verlaufen- 2.1.2 Böden den weitgehend natürlichen Böden im den zweiten Teilfließstrecke sind sie Im Überschwemmungsbereich der nördlichen Bereich entlang der Kollau mit zwei Stunden konstant. Die Vor- Kollau dominieren Gleye (Abb. 7) als ist ein abnehmender Kohlenstoffge- warn- und mögliche Rüstzeiten sind Bodentyp. Natürliche Nassgleye und halt mit zunehmender Bodentiefe zu somit außerordentlich kurz. Abb. 6 Brauneisengleye sind für die ländlich verzeichnen. In den anthropogen ge- verdeutlicht die Laufzeit anhand der geprägten nördlichen Bereiche typisch, prägten Böden des südlichen Bereiches Ganglinien der drei Pegel. während im urban geprägten Süden finden sich hohe Kohlenstoffgehalte Kolluvisol-Gleye durch Einbringung von auch in den Unterböden. Insgesamt Die Variabilität der Laufzeit zwischen technogenem Material mit hohen An- sind in den Böden entlang der Kol- dem Pegel Olloweg an der Mühlenau

und dem Kollau-Pegel Vogt-Kölln- 1100 Straße ist zum einen durch Rückstau im Bereich des Pegels Olloweg, zum 1000 anderen durch den Einstau des RR 1,25 h 900 Mühlenau bei Hochwasser bedingt. Die 18 sehr kleinen HRB und drei RR 800 im Einzugsgebiet der Kollau besitzen

insgesamt einen Stauraum von rund [NHN cm] Wasserstand 700 2 h 100.000 m³. Bei vier dieser Becken

ist durch eine schwimmergesteuerte 600 Drossel im Hochwasserfall eine va-

500 riable Abgabe des eingestauten Was- 05.10.17 0:00 05.10.17 12:00 06.10.17 0:00 06.10.17 12:00 07.10.17 0:00 07.10.17 12:00 08.10.17 0:00 08.10.17 12:00 Zeit sers möglich. Die anderen HRB sind Mühlenau Pegel Olloweg Kollau Pegel Vogt-Kölln-Straße Kollau Pegel Niendorfer Straße ungesteuert. Abb. 6: Wasserstandsganglinien an den Pegeln der Mühlenau und Kollau während des Hochwassers am 06.10.2017.

FÜR SIE. FÜR HAMBURG.

s ¸

Legende Kilometer Modellregion Kollau

± 0 2 ! ! Gewässer

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s !! ¸ Bodentyp !! ! !!!! ALengmeonodrgeley nahen Böden reagieren sehr schnell Kilometer !! ! MGloedyellregion Kollau ! Moorgley auf Wasserstandsänderungen im an- ± 0 2 ! ! Gewässer !! ! Nassgley ! ! !! ! ! !! NBoieddeenrtmypoor grenzenden Gewässer (Abb. 9, Stand- !! ! !!!! RAnemgoosoorlgley !! ! ! ! ! SGalepyropel ort Wullwisch 37). Der Wasserstand !!! ! Moorgley !!! !!! !!!! !

! ! ! Nassgley im Bodenprofil wird hier durch Über- s ! ¸ !! ! ! ! ¸ ! ! !

!! ! s !! ! !

! ¸ s ! ! ! Niedes rmoor ¸ ! s flutungen und direkten Kontakt über !!!! ! Regosol ¸ !!!!! s !!!! ! ! ! Sapropel !!! das oberflächennahe Grundwasser !! !!! !!!!!

! ! ! s ! ¸ !! ! ¸ ! ! !

!! s !! ! schnell angehoben und tritt zeitweise

! ¸ s ! ! ! s ¸ ! !! s

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¸ !! !!!! s !!!! über¸ die Geländeoberfläche. In ufer- s ! !! !!!! nahen Böden sind die Oberböden oft ¸s !! reich an organischer Substanz. Sehr

!!! !! s hohe¸ Gehalte an organischer Subs- Nassgley !!!! Brauneisengley Kolluvisol-Gley Kolluvisol-Gley ¸s tanz im Oberboden verhindern das schnelle Infiltrieren von Wasser. Ins- Nassgley Brauneisengley Kolluvisol-Gley Kolluvisol-Gley gesamt können die Böden entlang der Kollau im Hochwasserfall daher wenig

! Wasser aufnehmen.

Der Bodenwasserhaushalt von Böden, ! Abb. 7: Ergebnisse der bodenkundlichen Bohrstockkartierung in der Modellregion Kollau die weiter entfernt vom Gewässer lie- und dominierende Bodentypen. 256 30-100 cm 0-30 cm lau die Kohlenstoffgehalte höher als 128 in den Böden entlang der Dove-Elbe. 64

An fünf eingerichteten Bodenmessstel- 32 len werden seit Juni 2016 der Grund- 16 wasserstand, der Wassergehalt, die

Wasserspannung sowie die Höhe des 8 Kohlenstoffgehalt [kg/m²] Wasserstandes in der Kollau kontinu- 4 ierlich erfasst (Abb. 9).

Insbesondere die Böden der Standor- 1 NB1 NB2 NB3 NB4 AB1 AB2 AB3 AB4 AB5 AB6 AB7 te in unmittelbarer Nähe zum Gewäs- Bezeichnung der Probe ser weisen meist geringe Flurabstän- Abb. 8: Kohlenstoffgehalte in den Überschwemmungsböden der Kollau (gestapelte Bal- de auf, daraus resultiert eine geringe ken). NB: Böden mit natürlicher Substratabfolge; AB: Böden mit anthropogen veränderter Wasserspeicherfähigkeit. Diese ufer- Substratabfolge.

13 gen (Standort Alte Kollau), wird vor 25 allem durch den Grundwasserspie- DWD-Station Hamburg-Fuhlsbüttel 20

gelanstieg aufgrund der Infiltration 15

von Niederschlagswasser beeinflusst. 10

Eine hohe Wasserspeicherfähigkeit 5 Niederschlag [mm/d] Niederschlag

zeigt sich an Standorten mit sandigen 0 900 Bodeneigenschaften und niedrigem Kollau Pegel Vogt-Kölln-Straße 880

Grundwasserstand. 860

840 2.1.3 Vegetation 820 Wasserstand [NHN cm] [NHN Wasserstand 800 Die untersuchten, nicht versie- 325 Temporäre Messstationen der UHH gelten Flächen entlang der Kollau 300

(Abb. 10) sind größtenteils anthropo- 275 gen geprägt, besonders durch land- 250 wirtschaftliche Nutzung. 225 200

175 Dies zeigt sich in der Artenzusammen- 150 setzung der krautigen Vegetation. Ins- 125 Wasserspeicherkapazität [mm] Wasserspeicherkapazität gesamt wurden in vier untersuchten 100 Vegetationstypen (Feuchtgrünland, 75

mesophiles Grünland, Röhricht und 50 feuchter Wald) entlang der Kollau 78 25.08.17 27.08.17 29.08.17 31.08.17 02.09.17 04.09.17 06.09.17 08.09.17 10.09.17 12.09.17 14.09.17 16.09.17 18.09.17 20.09.17 22.09.17 24.09.17 26.09.17 28.09.17 30.09.17 02.10.17 04.10.17 06.10.17 08.10.17 10.10.17 12.10.17 14.10.17 16.10.17 18.10.17 20.10.17 22.10.17 24.10.17 Gefäßpflanzenarten identifiziert. Als Zeit Alte Kollau Wullwisch 37 häufigste Arten wurden hierbei in Hamburg weit verbreitete Arten, wie Abb. 9: Tagessummen des Niederschlages, Wasserstandsganglinie der Kollau und z. B. Rohr-Glanzgras (Phalaris arundi- der Wasserspeicherkapazität an uferfernem (Alte Kollau) und ufernahem Standort nacea), Große Brennnessel (Urtica dio- (Wullwisch 37). ica), Kriechender Hahnenfuß (Ranun- mit vergleichbarer Artenzusammen- 2.2 Dove-Elbe culus repens) und Kletten-Labkraut setzung auf. Die niedrige Artenzahl Die Dove-Elbe ist ein Fließg- (Galium aparine) vorgefunden. Viele deutet auf eine intensive Nutzung hin. ewässer zweiter Ordnung von der angetroffenen Arten sind an hohe Die beiden Neophyten Drüsiges 19,6 km Länge und liegt im süd- Stickstoffgehalte im Boden (Nitrophy- Springkraut (Impatiens glandulifera) östlichen Stadtgebiet der Freien ten) angepasst. und Kleines Springkraut (Impatiens par- und Hansestadt Hamburg (FHH) viflora) wurden in z. T. hohen Deckun- im Bezirk Bergedorf (Abb. 3). Die Wie auch an der Dove-Elbe weisen die gen in einigen Untersuchungsflächen Dove-Elbe entspringt zwischen als Grünland genutzten Flächen einen der feuchten Wälder nachgewiesen. Neuen- und Altengamme, verläuft hohen Anteil an Wirtschaftsgräsern in nordwestlicher Richtung und

FÜR SIE. FÜR HAMBURG. (Abb. 40). Über den Neuengammer Kilometer Durchstich sind Dove-Elbe und Go- ± 0 2 se-Elbe miteinander verbunden.

(! (! (! Die Dove-Elbe wird durch die Do- ve-Elbe-Schleuse in einen oberen und einen unteren Teil getrennt (Abb. 11). Der obere Teil der Dove-Elbe hat eine Länge von 7 km und eine Einzugsge- (! (!(!(! bietsgröße von 24,9 km², der untere Teil eine Länge von 12,6 km mit einer ! (! ( (! Einzugsgebietsgröße von 29,2 km². (!(! (! (! (! (! Die Hauptwerte der Pegel an Bille und (! (! Dove-Elbe zeigt Tab. 3, die Lage der Pegel ist in Abb. 11 dargestellt.

In der Modellregion befinden sich die

Legende Überschwemmungsgebiete (ÜSG) Modellregion Kollau Gewässer Obere Dove-Elbe, Dove-Elbe und Go- Untersuchungsflächen se-Elbe. (! Grünland (feucht) (! Grünland (trocken) (! Röhricht (! Wald Im Gebiet Curslack/Altengamme

Abb. 10: Vegetationstypen der untersuchten Standorte an der Kollau. wird durch Grundwasseranreicherung Trinkwassergewinnung für das Was- mündet über das Deichsiel an der Ta- als „Bille (Obere Bille)“ bezeichnet, der serwerk Curslack betrieben. Hierzu tenberger Schleuse in die Tideelbe. weitere Verlauf als „Bille (Mittlere Bil- wird aus der Bille dem Gebiet Wasser le)“ (Abb. 11). zugeführt und über Gräben versickert. Die Bille mit einer Fließstrecke von 46 Bei Bedarf wird überschüssiges Was- km ist der bedeutendste Zufluss der Das Einzugsgebiet der Dove-Elbe hat ser über Durchlässe unter dem Cursla- Dove-Elbe. Ihr Verlauf wurde 1443 eine Größe von 507 km². Davon ent- cker Deich in die Dove-Elbe abgeführt. durch den Bau des Schleusengrabens fallen 347,1 km² auf die Bille. Nach der Abb. 12 zeigt eine schematische Skiz- von Bergedorf zur Dove-Elbe erheb- Bille stellt die Gose-Elbe mit einem ze der beschriebenen Teileinzugsge- lich verändert. Seither entwässert Einzugsgebiet von 68,5 km² den größ- biete. die Bille von Bergedorf an über den ten Zufluss dar und wird zum großen Schleusengraben in die Dove-Elbe. Teil über die fünf Schöpfwerke Och- Die Freizeit-Nutzung der Dove-Elbe Der Abschnitt der Bille oberhalb des senwerder, Reitbrook, Seefeld, Neu- ist von lokaler Bedeutung. Hier be- Schleusengrabens wird in Hamburg engamme und Riepenburg gespeist finden sich mehrere Sportboot- und

15 Tab. 3: Hauptwerte der Pegel an der Bille, Bille (Obere Bille) und Dove-Elbe (LLUR, BUE). Tab. 3: Hauptwerte der Pegel an der Bille, Bille (Obere Bille) und Dove-Elbe (LLUR, BUE). Jachthäfen sowie eine Regattastrecke.

Pegel MW HHW MQ HHQ Bezugszeitraum Die Dove-Elbe und der Schleusen- AEo [km²] Gewässer MHW [NHN cm] MHQ [m³/s] Hydrologisches Station [NHN cm] Datum [m³/s] Datum Jahr graben bis zum Serrahnwehr werden Hamfelde insbesondere für Ausflugsfahrten ge- 2414 2588 0,55 6,81 W: 1986–2017 66,5 Bille 2544 29.10.98 4,07 19.07.02 Q: 1986–2017 werblich genutzt. An der Tatenberger 31+827 Schleuse fanden 2015 rund 6.000 Sachsenwaldau 1279 1392 1,76 17,7 W: 1990–2017 221,1 Bille Schleusungen (Volkmann, 2016) statt. 1354 27.02.02 10,4 18.07.02 Q: 1984–2017 17+032 Reinbek 381 558 2,51 28,0 W: 1976–2017 Die Marschlande im Westen der Mo- 337,4 Bille 490 01.03.81 14,1 27.02.02 Q: 1984–2017 5+088 dellregion weisen Geländehöhen zwi- Möörkenweg schen NHN -1 m und NHN +1 m auf, Bille (Obere 334 487 W: 1967–2018 339,2 — — Bille) 428 05.01.18 Q: — die zu den Vierlande im Osten bis zu 3+470 Allermöher NHN +3 m ansteigen. Das Bergedor- 87 181 W: 1982–2018 Deich/Sportz. Dove-Elbe — — 137 06.01.12 LegenQ:de —  fer Stadtgebiet liegt auf der Geest mit 4+600 Modellregion Dove-Elbe Gewässer einer Geländehöhe von ca. NHN +5 m.  Pegel  Die im Untersuchungsgebiet liegen- Tab. 4: Mittlere Laufzeiten des Hochwasserscheitels an der Bille (Obere Bille) vomLS ecPegelhgleunsdee Hamfelde bis zum Pegel Möörkenweg sowie auf Teilfließstrecken. MWoedherl/lSrepgeirornto Dr ove-Elbe  Deichsiel den Stadtteile weisen unterschiedliche Gewässer   PSecgheölpfwerk Nutzungsstrukturen auf. Während die Pegel Bi  ll Pegel SLcahnldeeussgerenze Schöpfstelle Pegel Fließstreckee [km] Laufzeit [h] (M Reinbek  Wehr/Sperrtor  it nördlichen Stadtteile Moorfleet, Aller- ¸s tle   Tatenberger re Pegel Deichsiel Schleuse mit Bi Bille Hamfelde bis Möörkenweg 28,3lle Möörkenweg 24,0 Deichsiel ) Schöpfwerk möhe, Neuallermöhe und Bergedorf Pegel   ¸ s Bi Pegel Landesgrenze Schöpfstelle  lle Hamfelde bis SachsenwaldauSW Eichbaum (M 14,8 Reinbek 12,0 durch Wohn- und Gewerbebebauung  it  Bille (Obere Bille)  ¸ tl  Tatenberger SW Allermöhs e ere Serrahn- Pegel Bi Pewgeehlr Bille s

SachsenwaldauSchleuse m bisit Reinbek 11,9ll 6,5¸ mit hohem Versiegelungsgrad geprägt e nMöörkenweg

Allermöher  ) s e Deichsiel Do ¸  ve b ksbek Deich ¸ s -E a  broo  lbe ¸s r Schulen  g sind, herrscht in den anderen Stadt- Reinbek bis MöörkenwegSW Eichbaum 1,6 n 5,5

e  Krapphofschleuse, Bis lle (Obere Bille) s  Sperrtor  ¸

 Umlaufgraben u Serrahn- s e

SRWei tAscllhelremuöshee ¸ s l Bro ¸ ¸ Pegel s h wehr teilen landwirtschaftliche Nutzung s

SW Ochsenwerder ¸ c o

n k s w

Allermöher  S e Do  ¸ et ve Kburfürsten- te bek Tab. 6: Schwellenwerte für die -dreiE Meldestufen der hochwasserbeeinflussendena rkus Faktoren für den Deich  broo  lbe ¸s r Schulen n vor. Die Bebauung erfolgt entlang der SW Reitbrook sg chosse g Bereich der Modellregion GDoveo -Elbe. r n

s e e Krapphofschleusee, s

s SperrtorE ¸  lb  m

 e Umlaufgraben u m h s e

Reitschleuse ¸ s l Bro alten Deichlinien, die auch als Haupt- a ic ¸ ¸s t Speh rrtor SW Ochsenwerder g s o n h c k e DoSve-Elbe-Schleuse w u rc   et e u Kurfürsten- teru verkehrsachsen dienen. N D  Gesamtmeldestufe Maßnahmeschosse ng G SW Reitbrook os r e E e lbe   m D Gelb m h Vorwarnung ¸ o a ic s v SW Seefeld g t Sperrtor e n s -E e h Dove-Elbe-Schleuse u rc  Orange e u Erhöhte Bereitschaft lb Die Bodenversiegelung der Modellre- Modellregion DoNve-DElbe SW Neuengamme e Durchführung von Maßnahmen¸ s in Abhängigkeit des gion ist im nördlichen, stark urban ge- Rot  D ¸ o Vorhersagezeitraumess v SW Seefeld e  -E prägten Bereich mit Werten von über lb Modellregion Dove-Elbe SW Neuengamme e

¸ s 80 % relativ hoch. Der südliche, land- Tab.7: Übersicht über die Maßnahmen, die in der ModellregionSW Riepenburg Dove-Elbe untersucht wurden und Angabe der berechneten Wasserstände. EAngegeben ist Wmax [NHN cm] am Pegel Allermöhe für lb wirtschaftlich geprägte Bereich weist das Hochwasserereignis 06./07.02.2011. e Kilometer weitaus geringere Bodenversiege- ±  0 5 SW Riepenburg lungswerte von unter 20 % auf. In den E lb Abb. 11: Übersichtskarte der Modellregione Dove-Elbe mit Darstellung der Aufteilung der Kilometer dörflichen Strukturen liegt die Boden- Bille in Hamburg (Die Pegel Hamfelde und Sachsenwaldau liegen am Oberlauf der Bille in ± 0 5 versiegelung bei rund 50 %. Insgesamt Schleswig-Holstein und sind hier nicht dargestellt).

FÜR SIE. FÜR HAMBURG. ist die Modellregion Dove-Elbe mit im Durchschnitt 17,3 % noch relativ ge- Schleswig-Holstein Bille Bille (Obere Bille ring versiegelt. Bille)

Schulen- Serrahnwehr Freie und Hansestadt Hamburg Alte brooksbek 2.2.1 Abflussverhalten Brookwetterung Alte Brookwetterung Brookwetterung Brookwetterung Als tiefliegendes Marschgebiet ist die Schleusengraben

Entwässerung der Modellregion Do- Trinkwassergewinnungs- graben Neuer Schleusengr. Eichbaum Allermöhe Schleusen- gebiet Curslack

Krapphofschleuse, Verlegte Brookwetterung Tatenberger Q = 3,45 m³/s Q = 3,5 m³/s Kur- ve-Elbe vom Wasserstand der Tideel- Schleuse mit Umlaufgraben fürsten- Q = 28 m³/s Landesgrenze Deichsiel schosse Dove-Elbe Dove-Elbe be abhängig. Über den Schleusengra- Sperrtor Dove-Elbe- Schleuse Gose-Elbe ben läuft aus dem Bereich der Geest Reitbrook Neuengamme Neuengammer Durchstich Q = 2,1 m³/s Legende das Wasser der Bille der Dove-Elbe zu Sperrtor Q = 2,0 m³/s Reitschleuse Einzugsgebiet / Entwässerungsgebiet Gose-Elbe (Abb. 14). Das mittlere Tidehochwas- Sturmpumpen Hauptgewässer Norderelbe Q = 7,6 m³/s Q = 3,0 m³/s Q = 3,3 m³/s Q = 1,2 m³/s Rohrleitung ser (MThw) in der Norderelbe an der Schöpfwerk mit max. Ochsenwerder Seefeld Riepenburg Leistungsfähigkeit Mündung der Dove-Elbe beträgt NHN Deichsiel Wehr / Stauanlage Schiffsschleuse +222 cm, das mittlere Tideniedrig- Elbe Süderelbe Fließrichtung wasser NHN –149 cm (Pegel Schöpf- stelle, 2011–2015). Abb. 12: Schematische Darstellung der Teileinzugsgebiete der Dove-Elbe mit Schöpfwer- ken und deren jeweiliger Schöpfleistung. Die Pfeile entsprechen der Ent- und Bewässerung bei Regelwasserstand. Zur Binnenentwässerung dient das Deichsiel Tatenberg. Dieses ist kein Deichsiel im klassischen Sinn, da es mit drei Hubschützen ausgestattet ist, die wasserstandsabhängig gesteuert werden. Wenn der Außenwasserstand unter dem Binnenwasserstand liegt, kann eine Entwässerung stattfinden. Liegt der Außenwasserstand über dem Binnenwasserstand, findet keine Entwässerung statt und es kommt zum Rückstau. Fällt während einer Eb- bephase der Außenwasserstand nicht unter den Binnenwasserstand, dauert der Rückstau uber diese Phase an. Dies wird als Sperrtide bezeichnet.

In den hydrologischen Jahren von 2002 bis zum hydrologischen Winter- Abb. 13: Dove-Elbe / Zufahrt zur Tatenberger Schleuse, Blickrichtung flussabwärts

17 halbjahr 2018 kam es zu 19 Hochwas- Geest Marsch

serereignissen, bei denen am Pegel Bille (Obere Bille) Dove-Elbe Elbe

MThw Elbe (NHN +222cm) Möörkenweg das einjährliche Hoch- Regelwasserstand (NHN +90cm) MTnw Elbe (NHN -149cm) wasser (HW1) überschritten wurde.

Die Laufzeiten des Hochwasserschei- Deichsiel Tatenberg tels vom Pegel Hamfelde zum Pegel Möörkenweg variieren bei diesen Zuflüsse aus Schöpfwerken (Ochsenwerder etc.) Ereignissen zwischen 15 und 32,5 Abb. 14: Schematischer Längsschnitt durch Bille (Obere Bille) und Dove-Elbe (Angaben Stunden und liegen im Mittel bei 24 zu MThw und MTnw beziehen sich auf den Pegel Schöpfstelle) geändert nach (Nehlsen et al., 2014). Stunden (Tab. 4). Auf der Fließstre- cke vom Pegel Reinbek bis zum Pegel für das Hochwasserereignis sowie die Seit 1951 liegen Aufzeichnungen über Möörkenweg wird durch den Rück- Sperrtide dargestellt. Tideniedrigwasserstände für den Pe- Tab. 3: Hauptwerte der Pegel an der Bille, Bille (Obere Bille) und Dove-Elbe (LLUR, BUE). stau des Serrahnwehrs eine deutliche gel Schöpfstelle vor. Das Mittlere Ti- Geschwindigkeitsverringerung des Abb. 15 zeigt eine deutliche Differenz deniedrigwasser (MTnw) ist seitdem Pegel MW HHW MQ HHQ Bezugszeitraum HochwasserscheitelsAEo [km²] Gewässer erzeugt. MHW Dies [NHNzwischen cm] demMHQ Tnw[m³/s] der SperrtideHydrologisches und um 76 cm abgefallen und beträgt der- Station [NHN cm] Datum [m³/s] Datum Jahr geschieht unter Ausnutzung des ÜSG dem Hochwasserscheitel am Pegel Mö- zeit NHN -149 cm (HPA, 2017). Der Hamfelde Bille (Freie und Hansestadt Hamburg,2414 örkenweg.2588 Aufgrund0,55 6,81des AbflussverhalW: 1986–-2017Trend führt zu einem selteneren Auf- 66,5 Bille 2544 29.10.98 4,07 19.07.02 Q: 1986–2017 2004)31+827 und dient dem Hochwasser- tens des Einzugsgebietes und der Lauf- treten von Sperrtiden. Das Wieder- schutzSachsenwaldau Bergedorfs. zeiten des Hochwasserscheitels erreicht kehrintervall einer Sperrtide liegt bei 1279 1392 1,76 17,7 W: 1990–2017 221,1 Bille 1354 27.02.02dieser die Modellregion10,4 18.07.02 Dove-Elbe Q: 1984 erst–2017 1,4 Jahren. Für zwei Sperrtiden in Fol- 17+032 Das Sturmtief Niklas, verbunden mit 32 Stunden nach dem Tnw der Sperr- ge liegt das Wiederkehrintervall bei 8 Reinbek 381 558 2,51 28,0 W: 1976–2017 starken337,4 Niederschlägen, Bille verursachte tide. Dies entspricht der mittleren Ver- Jahren, für drei Sperrtiden in Folge bei 490 01.03.81 14,1 27.02.02 Q: 1984–2017 am 31.03.20155+088 sowohl ein Binnen- zögerung bei den untersuchten Hoch- 74 Jahren. hochwasserMöörkenweg als auch eine Sperrtide. wasserereignissen. Die Laufzeiten sind Bille (Obere 334 487 W: 1967–2018 339,2 — — In Abb. 15 sind dieBille) Ganglinien 42 8und 05.01tendenziell.18 kürzer, je höher das HochQ: —- In den hydrologischen Jahren von 3+470 Laufzeiten des Hochwasserscheitels wasserereignis ausfällt. 2002 bis zum Winterhalbjahr 2018 Allermöher 87 181 W: 1982–2018 Deich/Sportz. Dove-Elbe — — lag das Tnw am Pegel Schöpfstelle bei 137 06.01.12 Q: — 4+600 16 Ereignissen über dem Regelwas-

serstand der Dove-Elbe von NHN + Tab. 4: Mittlere Laufzeiten des Hochwasserscheitels an der Bille (Obere Bille) vom Pegel Hamfelde Tab.bis zum4: Mittlere Pegel Möörkenweg Laufzeiten des sowie Hochwasserscheitels auf Teilfließstrecken. an der Bille (Obere Bille) vom Pegel 90 cm. Elf dieser Ereignisse fallen mit Hamfelde bis zum Pegel Möörkenweg sowie auf Teilfließstrecken. einem erkennbaren Anstieg des Was-

Pegel Fließstrecke [km] Laufzeit [h] serstandes der Bille (Pegel Möörken- weg) zusammen. Bei der überwiegen- Hamfelde bis Möörkenweg 28,3 24,0 den Zahl der Sperrtiden ist daher mit Hamfelde bis Sachsenwaldau 14,8 12,0 einem erhöhten Zufluss aus der Bille Sachsenwaldau bis Reinbek 11,9 6,5 in die Dove-Elbe zu rechnen. Aufgrund Reinbek bis Möörkenweg 1,6 5,5 der zeitlichen Verzögerung des Ein-

Tab. 6: Schwellenwerte für die drei Meldestufen der hochwasserbeeinflussenden Faktoren für den Bereich der Modellregion Dove-Elbe. 18 Gesamtmeldestufe Maßnahme FÜRGelb SIE. FÜR HAMBURG. Vorwarnung Orange Erhöhte Bereitschaft Durchführung von Maßnahmen in Abhängigkeit des Rot Vorhersagezeitraumes

Tab.7: Übersicht über die Maßnahmen, die in der Modellregion Dove-Elbe untersucht wurden und Angabe der berechneten Wasserstände. Angegeben ist Wmax [NHN cm] am Pegel Allermöhe für das Hochwasserereignis 06./07.02.2011. 2600 Die Punktwolke in Abb. 16 zeigt, dass 2400 ein höher aufl aufendes Tnw die Ent- 2200 wässerung bis zu einem bestimmten 2000

1800 Maß begünstigt. Ab einem Tnw von ca.

1600 10,5 h NHN -50 cm nimmt das Sielzugvolu- 1400 men wieder ab und bei ca. NHN 0 cm 1200 Verzögerung: 32 h 1000 fällt es unter die Werte für mittlere Eintritt des Hochwasserscheitels 800 am Pegel Möörkenweg Wasserstand [NHN [NHN cm] Wasserstand Tnw der Sperrtide 7,5 h Tiden. 600 Sperrtide 3,75 h 400

200 Bei hohen Zufl üssen reicht die Leis- 0 tung des Tatenberger Siels nicht aus, -200 29.03.15 30.03.15 31.03.15 01.04.15 02.04.15 03.04.15 04.04.15 um diese vollständig abzuführen. Das Zeit

Bille Pegel Hamfelde Bille Pegel Sachsenwaldau Bille Pegel Reinbek Sielzugvolumen kann durch manuelle Bille (Obere Bille) Pegel Möörkenweg Dove-Elbe Pegel Allermöher Deich Elbe Pegel Schöpfstelle Steuerung erhöht werden, dies wurde Abb. 15: Verlagerung des Hochwasserscheitels an den Pegeln der Bille, Bille (Obere Bille), am 05.01.2018 ab dem zweiten Tnw Dove-Elbe und Elbe und Darstellung der zeitlichen Differenz zwischen Eintritt des Tnw für vier Tnw-Phasen praktiziert. Abb. während der Sperrtide und des Hochwasserscheitels am 02.04.2015. 17 verdeutlicht dies für das Hochwas- tritts des Hochwasserscheitels gegen- rende Tiden (Verlauf der Tidekurve) serereignis. Anfang Januar 2018, mit über der Sperrtide (s. o.) führt dies in führen zu unterschiedlichen Sielzug- Umstellung des Betriebes auf manuel- der Regel nicht zu einer Verschärfung volumen bei gleichem Tnw. le Steuerung ist eine deutliche Absen- der Hochwassersituation. 1.600.000

Das Deichsiel Tatenberg ist mit drei 1.400.000 Hubschützen ausgestattet, die einen 1.200.000 automatischen Betrieb zur Einhaltung des Regelwasserstandes und eine 1.000.000 weitergehende Steuerung der Binnen- 800.000 wasserstände ermöglichen. Konstruk- tiv ist es auf eine Fließgeschwindigkeit 600.000 Elbe -

von max. 2,5 m/s ausgelegt. Bis zu ei- Theoretisches Sielzugvolumen [m³]

400.000 Dove

ner maximalen Wasserstandsdifferenz 2015 – (∆h) zwischen Binnen und Außen von 200.000 0 cm NHN MTnw 2011 MTnw Regelwasserstand 160 cm werden daher die Schütze au- 0 -300 -250 -200 -150 -100 -50 0 50 100 150 tomatisch schrittweise geschlossen. Tnw [NHN cm]

Abb. 16 zeigt das theoretisch maxi- Abb. 16: Theoretisches Sielzugvolumen pro Tide im Hydrologischen Jahr 2017 unter Ver- male Sielzugvolumen für jede Tide des wendung von drei Öffnungen und einem angenommenen Binnenwasserstand von konstant hydrologischen Jahres 2017. Variie- NHN +90 cm.

19 600 aufgeschütteten Standorten Kolluvi- sole und Regosole. In den höher gele- 500 genen Bereichen sind vor allem Gleye 400 vorzufinden (Abb. 18).

300

200 In den Böden entlang der Dove- h zu groß für Entwässerung für groß h zu Δ 100 Elbe weisen die Kohlenstoffgehal- Wasserstand [NHN [NHN cm] Wasserstand te der Oberböden durchschnitt- 0 liche Werte von 10–25 kg/m² auf. -100 Die höchsten Kohlenstoffgehalte

-200 in den Oberböden finden sich an 03.01.18 04.01.18 05.01.18 06.01.18 07.01.18 08.01.18 Zeit Bille Pegel Reinbek Bille (Obere Bille) Pegel Möörkenweg Standorten, deren Geländehöhe Dove-Elbe Pegel Allermöher Deich Elbe Pegel Schöpfstelle ¸s ¸ nur wenig über dem Regelwasser- Automatische Sielsteuerung Manuelle Sielsteuerung s Legende stand der Dove-Elbe liegtLe ge(Abb.nde 19). Abb. 17: Wasserstände an den Pegeln der Bille, Dove-Elbe und Tideelbe beim Hochwasser Modellregion Dove-Elbe ¸s Modellregion Dove-Elbe Januar 2018. Gewässer ! Gewässer ! ¸ s Legende ¸ s Bodentyp MoBdoedlelrengtyiopn Dove-Elbe !! ! ! !! Kle!imarsch ! GeKwleäimssaerrsch kung des Binnenwasserstandes wäh- ! ! Ko!lluvisol ¸ s Kolluvisol Bodentyp rend der Tnw-Phasen zu verzeichnen. ! ! !! ! ! !! Kleimarsch ! ! ! Kolluvisol ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 2.2.2 Böden ! ! !! !! ! !! ! !!! ! ! ! ! ! ¸ Die natürliche Substratabfolge der Bö- !! ! ! ! ! s ! ! ! ¸ s ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! den entlang der Dove-Elbe ist Klei über !! ! ! ! ! ! ! ¸ ! ! s ! ! ! !

Sand, wobei die Kleimächtigkeit zwi- ! ! !!

! ¸ s ! ! s

! ¸ s ! ! s ¸ s ! ! ¸ ¸ ! ! schen 0,3 m und über 2,0 m schwankt. s ! ! ! ! ! !

¸ s ! ! s Lokal überdecken technogene Aufschüt- ! ! ¸ ¸ s ! !! ! ! ! !! ! ! ! ! !! ! tungen mit einer Mächtigkeit von bis zu 2 ! !! ! ! ! !! ! m die natürliche Substratabfolge. Diese ! !! ! ! Aufschüttungen bestehen z. T. aus auf- Kleimarsch Kolluvisol Kleimarsch Kolluvisol gespülten Schlämmen, Material aus Räu- Kleimarsch Kolluvisol mungen der Dove-Elbe und Bauschutt. Das Material wurde teilweise in die Ober- und Unterböden eingearbeitet und ist z. T. reich an organischer Substanz.

Kilometer In den tiefliegenden ufernahen Berei- Kilometer ± 0 ± 2 0 Kilometer 2 chen finden sich natürliche Böden der Abb. 18: Ergebnisse der bodenkundlichen Bohrstockkartierung± im Einzugsgebiet der 0 2 rezenten Flusskleimarschen und an Dove-Elbe und dort dominierende Bodentypen.

FÜR SIE. FÜR HAMBURG. Dies ist auf den vergangenen direkten 70

Tideeinfluss und derzeitige gelegent- Höhenstufen über dem Normalwasserstand [m] 60 0,00 - 0,50 liche Überschwemmungen zurückzu- 0,50 - 1,00 1,00 - 1,50 führen. 1,50 - 2,00 50

2.2.3 Vegetation 40 In der Modellregion Dove-Elbe wur- 30 den an den Standorten der Bodenauf- nahmen auch vegetationskundliche Kohlenstoffgehalt [kg/m²] 20 Untersuchungen durchgeführt. Die untersuchten Flächen entlang der Do- 10 ve-Elbe unterliegen einem anthropo- 0 genen Einfluss, der sich in diesem Fall 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Nummer der Oberbodenprobe hauptsächlich durch landwirtschaft- Abb. 19: Ergebnisse der Kohlenstoffgehalts-Berechnungen in den Oberböden (0–10 cm) liche Nutzung äußert. Die Artenzu- der Untersuchungsstandorte in der Modellregion Dove-Elbe. sammensetzung der krautigen Vege- tation dieser Untersuchungsflächen und an geeigneten, flachen Uferab- spiegelt dies durch einen hohen Anteil schnitten, wie z. B. dem Ostteil des von Wirtschaftsgräsern, wie z. B. Ge- Naturschutzgebietes „Die Reit“, auch wöhnliches Rispengras (Poa trivialis), kleinräumige Pionierfluren. Auch Wei- Gewöhnliches Knäuelgras (Dactylis dengebüsche und -wälder finden sich glomerata) oder Gewöhnliche Quecke als Relikte der ehemaligen Weichholz- (Elymus repens) wider. Weitere häufig aue in der Aue der Dove-Elbe, wobei gefundene Arten sind Große Brennes- sich auch neue von Weiden dominierte sel (Urtica dioica) und Gewöhnlicher Vegetationsstrukturen seit der Ab- Gundermann (Glechoma hederacea), dämmung von der Tideelbe entwickelt welche in Hamburg weit verbreitet haben. Vereinzelnd finden sich in der und an hohe Stickstoffgehalte im Bo- Aue auch noch kleinräumige Relikte den (Nitrophyten) angepasst sind. von Hartholzauwäldern. Auf Grund der dominierenden Nutzung der Aue Die Artenzahlen der untersuchten, der Dove-Elbe als Grünland gibt es genutzten Grünländer sind nutzungs- aktuell nur wenige Flächen in der akti- bedingt niedrig und deuten auf eine ven Aue der Dove-Elbe, auf denen eine intensive Nutzung hin. natürliche Sukzession der Vegetation erfolgt. Aktuell finden sich in der Aue der Do- ve-Elbe Röhrichte, Hochstaudenfluren

21 3 Niederschlags- und Hochwasservorhersage

Der LSBG betreibt den Warn- dienst Binnenhochwasser Hamburg (www.wabiha.de), dieser veröffentlicht über das Internet Warnungen vor Hochwasserereignissen und Hoch- wasserlageberichte (Abb. 20).

Der LSBG ermittelt in diesem Warn- dienst aus den aktuellen Wasserstän- den der Pegel und den Niederschlags- messungen und -vorhersagen eine Gesamtwarnstufe für mögliche Hoch- wassergefahren.

3.1 Niederschlags- messungen und -vorhersage Zur Ermittlung von Gebietsnieder- schlägen für kleine Einzugsgebiete werden hochaufgelöste Messungen Abb. 20: Internetseite des Warndienstes Binnenhochwasser Hamburg. benötigt. Dazu werden im Projekt StucK die Rohdaten des Radarnie- derschlags des Deutschen Wetter- Aus den Radarniederschlagsdaten der Anfangszustände die mögliche dienstes (DWD) der Standorte Boo- wird für einen Vorhersagezeitraum Bandbreite hinsichtlich der räumlichen stedt, Emden, Hannover und Rostock von vier Stunden ein so genannter Verteilung und des zu erwartenden genutzt und aufbereitet (z. B. Ent- Radar-Nowcast (Kurzfristvorhersage) Niederschlages darstellen. Im Projekt fernung von Abschattungseffek- erzeugt. Dieser wird alle fünf Minuten wird die automatisierte Auswertung ten) und zu einem Radarkomposit aktualisiert (Abb. 21). der Vorhersagen für die Hochwasser- für Norddeutschland zusammenge- warnungen im Warndienst Binnen- fügt (Abb. 21). Dieses wird mit Hilfe Die Berechnung der Vorhersage ba- hochwasser Hamburg untersucht und von Regenschreiberdaten von 232 siert auf der Erkennung der Bewegung getestet. Messstationen kalibriert. Im Ergeb- der Niederschlagszellen sowie deren nis liegen Radarniederschlagsdaten in Größen- und Intensitätsänderung. Die Zur Niederschlagsvorhersage von bis einer räumlichen Auflösung von 1 × 1 Radar-Nowcasts werden als Ensem- zu einem Tag werden die Vorhersagen km und einer zeitlichen Auflösung von blevorhersage mit zehn Einzelvorher- des numerischen Vorhersagemodells 5 Minuten vor. sagen (Ensemblemember) erzeugt, COSMO-D2-EPS des DWD verwendet die durch geringfügige Veränderung (bis 14.05.2018 COSMO-DE-EPS).

FÜR SIE. FÜR HAMBURG. EU-Modell ein weiteres Vorhersage- Vorhersage: 9.40 – 11.40 Uhr Messung: 11.40 Uhr modell des DWD herangezogen. Das ICON-EU–Modell hat eine horizontale Aufl ösung von 6,5 x 6,5 km und 60 Modellschichten in der Vertikalen. Das Modell liefert viermal täglich eine Vor- hersage für einen Zeitraum von 120 Stunden. Das Modellgebiet umfasst im Wesentlichen Europa (Reinert et al., Abb. 21: Beispiel für die in StucK erstellten kurzfristigen Niederschlagsvorhersagen: Ra- 2018). dar-Nowcast vom 26.04.2016 um 09:40 Uhr UTC (links) und aufgetretener Niederschlag zwei Stunden später, in der Radarmes-sung von 11:40 Uhr UTC (rechts). 3.2 Hochwasser- vorhersage Das Modell besitzt eine horizontale wendet. Für die dritte und vierte Stun- Die Daten der entwickelten Nieder- Aufl ösung vom 2,2 x 2,2 km und 65 de werden im so genannten „Blending“ schlagsvorhersage werden für ein Nie- Modellschichten in der Vertikalen. Es beide Datensätze zu einer gemeinsa- derschlag-Abfl uss-Modell (N-A-Mo- erzeugt achtmal täglich eine Vorher- men Niederschlagsvorhersage kombi- dell) zur kontinuierlichen Vorhersage sage für einen Zeitraum von 27 Stun- niert, ab der fünften Stunde basiert den. Das Modellgebiet umfasst im die Niederschlagsvorhersage auf dem Wesentlichen das Gebiet der Bundes- COSMO-D2-EPS-Modell. republik Deutschland (Baldauf et al., 2018). Für das Hochwassermanagement größerer Einzugsgebiete sind v. a. Beide Vorhersagen werden zu einer Vorhersagen von Niederschlägen mit Radar-Nowcast Tagesvorhersage zusammengefasst Dauerstufen von zwei und mehr Ta- Blending (Abb. 22). Für die ersten beidenNumerische Stun- gen Wettervorhersage relevant. Für diese Fragestellung COSMO-D2-EPS den wird nur der Radar-Nowcast ver- wird im Projekt StucK mit dem ICON- Alrun Jasper-Tönnies, hydro & meteo GmbH

„Für Hochwasserwarnungen in städtischen Einzugsgebieten ist man auf geeignete Niederschlags- vorhersagen angewiesen. Durch die Einbindung von Ensemblevorhersa- gen und Radar-Nowcasts konnten

Abb. 22: Prinzip der Niederschlagsvorhersage mit „Blending“ von Radar-Nowcast und nu- wir in dem Warndienst für Hamburg merischer Wettervorhersage mit COSMO-D2-EPS. wesentliche Fortschritte erzielen.“

23 der Wasserstände an drei Pegeln der Kilometer 222_ 318 222_ 319 222_ 320 222_ 321 222_ 322 222_ 323 222_ 324 222_ 325 222_ 326 222_ 327 Kollau genutzt. Dabei wird der Nieder- ± 0 2 schlag nur den Teilen des Einzugsge-

bietes zugeordnet, in denen er gefal- 223_ 318 223_ 319 223_ 320 223_ 321 223_ 322 223_ 323 223_ 324 223_ 325 223_ 326 223_ 327

len ist und vorhergesagt wird. Hierfür s ¸ s werden Mess- und Vorhersagedaten ¸ mit den Teileinzugsgebieten des Mo- 224_ 318 224_ 319 224_ 320 224_ 321 224_ 322 224_ 323 224_ 324 224_ 325 224_ 326 224_ 327 dells verschnitten, um die räumliche

Verteilung des Niederschlages abzu- 225_ 318 225_ 319 225_ 320 225_ 321 225_ 322 225_ 323 225_ 324 225_ 325 225_ 326 225_ 327 bilden (Abb. 23).

226_ 318 226_ 319 226_ 320 226_ 321 226_ 322 226_ 323 226_ 324 226_ 325 226_ 326 226_ 327

Das N-A-Modell berechnet für die zehn

s ¸ ¸

¸ ¸

s ¸ s Ensemblemember 15-minütlich die je- s ¸s weiligen Abflüsse. Über die Schlüssel- 227_ 318 227_ 319 227_ 320 227_ 322 227_ 323 227_ 324 227_ 325 227_ 326 227_ 327 kurven der Pegel werden diese in Was- serstände umgerechnet. Dies ist in 228_ 318 228_ 319 228_ 320 228_ 321 228_ 322 228_ 323 228_ 324 228_ 325 228_ 326 228_ 327 Abb. 24 beispielhaft für ein kleineres ¸s 7% 13% Hochwasserereignis am 28.08.2016 Legende Radargitterzellen (1km x 1km) dargestellt. Die Abbildung stellt zum 229_ 318 229_ 319 229_ 320 229_ 321 229_ 322 229_ 323 229_ 324 229_ 325 229_ 326 229_ 327 Teil-Einzugsgebiet 20% 26% 3% einen den gemessenen Wasserstand Gewässer am Pegel dar, zum anderen die aus den 2% 17% 11% 1% Gewässer (verrohrt) 230_ 318 230_ 319 230_ 320 230_ 321 230_ 322 230_ 323 230_ 324 230_ 325 230_ 326 230_ 327  Pegel Radarmessungen des Niederschlages

und Niederschlagsvorhersagen be- Abb. 23: Schematische Darstellung der räumlichen Verschneidung der Mess- und Vorher- rechneten Wasserstände. sagedaten mit den Teileinzugsgebieten des N-A-Modells.

Es zeigt sich, dass die Verwendung

gemessener Radarniederschläge für Wie kann die kurzfristige Vorhersage von Hochwasserereignissen für klein- das N-A-Modell geeignet ist, die hie- räumige Einzugsgebiete verbessert werden? raus berechnete Ganglinie liegt nahe Für den Warndienst Binnenhochwasser Hamburg werden die DWD-Produk- der der gemessenen Wasserstände. te Radarmessung und Niederschlagsvorhersage genutzt und weiter aufbereitet. Aus dem hier aufgebauten hochauflösenden Radarkomposit für den nord- Die Wasserstandsvorhersage auf der deutschen Raum werden Gebietsniederschläge für kleine Einzugsgebiete ermit- Grundlage des Radar-Nowcasts liegt telt. Durch die kleinräumige Auswertung von Ensemblevorhersagen lassen sich für fünf Ensemblemember nahe der insbesondere konvektive Niederschläge besser vorhersagen. Die Anwendung gemessenen Werte, die anderen Vor- dieser Vorhersagen in einem N-A-Modell verbessert die Hochwasservorhersage hersagen liegen zum Teil deutlich da- erheblich. runter.

FÜR SIE. FÜR HAMBURG. Niendorfer Straße Messwerte Niendorfer Straße Simulation 640 (Grundlage Radarmessungen)

Vorhersage 620

600

580 Wasserstand [NHN cm] [NHN Wasserstand

560 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 Zeit ENS 1 ENS 2 ENS 3 ENS 4 ENS 5 ENS 6 ENS 7 ENS 8 ENS 9 ENS 10

Abb. 24: Ensemblevorhersagen des Radar-Nowcasts am 28.08.2016 (links, dargestellt sind Vorhersagesummen über zwei Stunden) und daraus berechnete Wasserstandsvorhersagen an der Kollau (Pegel Niendorfer Straße), sowie gemessener Wasserstand und auf der Grundlage von Radarmessungen berechneter Wasserstand (rechts).

Damit wird für ein kleines, urban ge- gesehene Entwicklung eines gewich- Die im Projekt entwickelte Nieder- prägtes Einzugsgebiet eine Hoch- teten Verfahrens zur Auswertung der schlagsvorhersage wird auch für das wasservorhersage erzeugt, wie sie Ensemblevorhersagen wird auch hier N-A-Modell der Modellregion Dove-El- in dieser räumlichen und zeitlichen zum Tragen kommen und die Vorher- be genutzt. Der operationelle Einsatz Aufl ösung bisher in Hamburg nicht sage verbessern. dieses Modells, welches auch tidebe- möglich war. Die für die Zukunft vor- dingten Rückstau im Gewässer abbil- den kann, ist vorgesehen. 35

30 Aus dem Radarkomposit werden für das Einzugsgebiet des Pegels Reinbek 25 die Gebietsniederschläge ermittelt,

20 welche mit den am Pegel gemessenen Abfl üssen in eine Abfl ussvorhersage 15 eingehen. Der Abfl ussvorhersage liegt Abfluss [m³/s]Abfluss ein einfacher Ansatz zur Vorhersage 10 von Hochwasserabfl üssen (Schröter et 5 al., 2015) zugrunde, der in weiterent- wickelter Form für den Pegel Reinbek 0 26.11.17 21.01.18 18.03.18 13.05.18 08.07.18 02.09.18 28.10.18 23.12.18 Zeit angewendet wird. Dieser basiert auf Bille Pegel Reinbek Vorhergesagtes Maximum einem Vorfeuchteindex, welcher die

Abb. 25: Ermittelte Abfl üsse am Pegel Reinbek und vorhergesagte Abfl ussmaxima basie- aktuellen Bodenfeuchteverhältnisse rend auf Radarniederschlägen und Vorfeuchteindex. in einem Einzugsgebiet beschreibt. In

25 Kombination mit den aktuellen Abflüs- Auf diese Weise wird der Zufluss aus genutzt werden, um sich bereits über sen und den Gebietsniederschlägen der Bille abgeschätzt und kann als einen Zeitraum von drei Tagen auf kann eine Vorhersage des Abflussma- Information für das Hochwasserma- mögliche Hochwasserereignisse vor- ximums für die kommenden 24 Stun- nagement genutzt werden. zubereiten. den erstellt werden. Einmal täglich erfolgt eine automatisierte Vorhersage Abb. 25 zeigt die vorhergesagten Für das eigentliche Hochwasserma- des Abflussmaximums. Abflussmaxima im Vergleich zu der nagement sind jedoch die Vorhersa- Ganglinie des Abflusses am Pegel gen von bis zu 24 Stunden relevant, Reinbek. Es zeigt sich, dass das Ver- die die im Projekt entwickelte Nie- fahren nutzbare Abflussvorhersagen derschlagsvorhersage liefert. Die- liefert. se Informationen können über einen Warndienst verbreitet werden, dies 3.3 Integrierte vorhersa- ist für den Warndienst Binnenhoch- gebasierte Manage- wasser Hamburg vorgesehen. Darüber mentkonzepte hinaus können diese genutzt werden, Das Projekt StucK stellt für die Mo- um HRB vorhersagebasiert zu steuern Sandra Hellmers, TUHH dellregionen Konzepte für die Nut- (Kap.4.1.1). zung hydrologischer Messdaten und “Die im Rahmen des Vorhabens Vorhersagen für den operativen Bin- Ein bis zwei Stunden vor dem eigent- StucK entwickelten hydrolo- nenhochwasserschutz bereit. Diese lichen Hochwasserereignis liegen mit gisch-numerischen Methoden zur können in der Praxis als Grundlage für den gemessenen Radarniederschlägen Modellierung von dezentralen Ent- das Hochwassermanagement genutzt und den Pegelständen konkrete Infor- wässerungssystemen sowie zur werden. mationen vor, die über den Warndienst Modellierung rückstau- bzw. tide- verbreitet werden können. Hiermit ist beeinflusster (küstennaher) Ein- Dabei werden die unterschiedlichen es möglich, auch vor dem Hintergrund zugsgebiete verbessern die Aus- Gebietsmerkmale der beiden Modell- der Fließzeit des Hochwasserschei- sageschärfe wasserwirtschaftlicher regionen mit unterschiedlichem Ab- tels, (Kap. 2.1.1) ggf. noch kurzfristig Modelle für tiefliegende urbane flussverhalten und dementsprechend präventive Maßnahmen zu ergreifen. Entwässerungsgebiete. Modeller- erforderlichen Vorhersagezeiträumen gebnisse der verbesserten Metho- berücksichtigt. In Zukunft kann durch Anwendung den auf der Grundlage aktueller und des operationellen N-A-Modells für zukünftiger Niederschlagsszena- 3.3.1 Kollau die Kollau auf eine verbesserte Hoch- rien mit aktuellen und angepassten Für die Modellregion Kollau ist das wasservorhersage zurückgegriffen Entwässerungssystemen liefern die Konzept in Abb. 26 dargestellt. Mittel- werden, die die Daten der Nieder- Grundlage für Entscheidungen des fristige Vorhersagen des Niederschla- schlagsmessungen sowie der kurz- aktuellen und zukünftigen Hoch- ges liegen aus den Rechenläufen des und mittelfristigen Niederschlags- wassermanagements.“ ICON-EU-Modells vor, diese können vorhersagen integriert. Diese Hoch-

FÜR SIE. FÜR HAMBURG. wasservorhersage kann auch zur Steuerung von HRB genutzt werden HOCHWASSEREREIGNIS (siehe Kap. 4.1.1). Meteorologische und hydrologische Daten Niederschlagsvorhersage ICON-EU, COSMO-D2-EPS

3.3.2 Dove-Elbe Vorhersage Pegel Voigt-Kölln-Str.

Für die Modellregion Dove-Elbe stellt Niederschlagsvorhersage Radar das Projekt StucK ein Konzept bereit, Aktuelle Radarniederschläge welches die hydrologischen Eigen- Aktuelle Pegelstände schaften größerer Einzugsgebiete mit Zeit vor Ereigniseintritt [h] Tideeinfluss repräsentiert. Die Grund- 72 60 48 36 24 12 züge dieses Konzeptes sind in Abb. 27 Maßnahmen dargestellt. Präventive Gewässerunterhaltung durch Bezirk

Das Konzept setzt bei der Tidevorher- Mögliche Maßnahme: Steuerung HRB sage an, deren Vorhersagezeitraum sechs Tage beträgt. Aus diesen Daten Abb. 26: Konzept für die Nutzung hydrologischer Messdaten und Vorhersagen im Rahmen lässt sich frühzeitig erkennen, ob mit des Hochwassermanagements in der Modellregion Kollau. erhöhtem Tnw und damit einer mög- lichen eingeschränkten Binnenent- wässerung zu rechnen ist. Ab einem Vorhersagezeitraum von fünf Tagen HOCHWASSEREREIGNIS kann das ICON-EU-Modell zur Nieder- schlagsvorhersage genutzt werden. Es Meteorologische und hydrologische Daten Vorhersage Tideverlauf Pegel St. Pauli bietet die Möglichkeit, vorausschau- end zu erkennen, ob es in diesem Zeit- Niederschlagsvorhersage ICON-EU, COSMO-D2-EPS raum zu größeren advektiven Nieder- Abflussvorhersage Pegel Reinbek schlagsereignissen kommt, welche für Niederschlagsvorhersage Radar die Entstehung von Hochwasser in der Aktuelle Radarniederschläge

Modellregion Dove-Elbe relevant sind. Aktuelle Pegelstände

In Kombination mit der Tidevorhersa- Zeit vor Ereigniseintritt [d] ge ergibt sich somit eine frühe Vor- 7 6 5 4 3 2 1 hersage möglicher Binnenhochwas- Maßnahmen serereignisse. Konkretisiert sich diese Operatives Hochwassermanagement durch den Bezirk

Vorhersage weiter, können auf dieser Betriebsänderung Deichsiel und Pumpbetrieb der Schöpfwerke Grundlage schon einige Tage vor dem

Ereignis erste präventive Hochwas- Abb. 27: Konzept für die Nutzung hydrologischer Messdaten und Vorhersagen im Rahmen sermanagementmaßnahmen ausge- des Hochwassermanagements in der Modellregion Dove-Elbe.

27 Tab. 5: Schwellenwerte für die drei Meldestufen der hochwasserbeeinflussenden Faktoren für den Bereich der Modellregion Dove-Elbe. führt werden. Dazu zählt im Bereich Tab. 5: Schwellenwerte für die drei Meldestufen der hochwasserbeeinfl ussenden Fakto- der Modellregion Dove-Elbe z. B. das ren für den Bereich der Modellregion Dove-Elbe. Vorabsenken der Wasserstände in der 1. Meldestufe 2.Meldestufe 3. Meldestufe Zwei Sperrtiden Dove-Elbe und Gose-Elbe durch Be- Vorhersage Tnw [NHN cm] -10 100 Tab. 3: Hauptwerte der Pegel an der Bille, Bille (Obere Bille) und Dove-Elbe (LLUR,(2 x 100 BUE)cm). triebsänderung am Deichsiel Taten- Vorhersage Niederschlag [mm/Dauerstufe] berg sowie des Pumpbetriebes in den 30 min 7,6 11,0 14,0 Pegel MW HHW MQ HHQ Bezugszeitraum 60 min 9,3 13,1 17,3 Schöpfwerksgebieten (Kap. 4.2.1 und AEo [km²] Gewässer MHW [NHN cm] MHQ [m³/s] Hydrologisches 90 min 10,4 14,4 18,7 Kap. 4.2.2). Station [NHN cm] Datum [m³/s] Datum Jahr 120 minHamfelde 11,4 15,4 19,9 2414 2588 0,55 6,81 W: 1986–2017 6 h 66,5 Bille 15,8 19,7 25,0 2544 29.10.98 4,07 19.07.02 Q: 1986–2017 Das entwickelte Konzept für die Mo- 12 h 31+827 19,3 23,1 28,8 dellregion Dove-Elbe ist mit separaten 24Sachsenwaldau h 22,3 27,0 33,7 1279 1392 1,76 17,7 W: 1990–2017 221,1 Bille Meldestufen für die Parameter Tide- 48 h 1354 27.02.0229,2 10,4 34,018.07.02 Q:41,1 1984–2017 17+032 niedrigwasser, Niederschlag und Ab- 72 h 36,1 38,9 46,5 96 h Reinbek 40,0 46,3 54,8 381 558 2,51 28,0 W: 1976–2017 fl uss hinterlegt. Diese sind gebietsspe- 337,4 Bille 120 h 490 01.03.8143,9 14,1 50,427.02.02 Q:59,2 1984–2017 zifi sch für die Modellregion ermittelt 5+088 Abfluss Pegel Reinbek [m³/s] 8,0 13,4 15,2 worden und dienen der Einstufung von Möörkenweg Bille (Obere 334 487 W: 1967–2018 339,2 — — Messdaten und Vorhersagen. Tab. 5 Bille) 428 05.01.18 Q: — Durch die3+470 Kombination der drei Meldestufen wird eine Gesamtmeldestufe (Tab. 6) abgeleitet. zeigt die festgelegten Meldestufen. de diese Vorhersage nicht bestätigt. der Nacht vom 02. zum 03.01.2018 Allermöher Tab. 6: Schwellenwerte für die drei Meldestufen87 der181 hochwasserbeeinflussenden FaktorenW: 1982 für –den2018 Bereich der Durch die Kombination der drei Mel- AmDeich/Sportz. Morgen des 01.01.2018Dove-Elbe erreicht werden die —zweite und— drei Stunden Modellregion Dove-Elbe. 137 06.01.12 Q: — 4+600 destufen wird eine Gesamtmeldestufe die Abfl ussvorhersage für den Pegel später die dritte Meldestufe der Nie-

(Tab. 6) abgeleitet. Reinbek die erste Meldestufe. Am derschlagsvorhersage erreicht. Im GesamtmeldestufeTab. 4: Mittlere Laufzeiten des Hochwasserscheitels Maßnahman der Billee (Obere Bille) vom Pegel Hamfelde Abendbis zum desPegel 01.01.2018Möörkenweg sowie erfolgt auf Teilfließstrecken.die weiteren Verlauf verschärft sich die Gelb Vorwarnung Das entwickelte Konzept wurde an- Vorhersage eines stark erhöhten Hochwassersituation, es kommt zu Orange Erhöhte Bereitschaft hand des Hochwasserereignisses vom Tnw, was diePegel Gesamtmeldestufe aufFließstreckesehr hohen [km] Abfl üssenLaufzeit am Pegel [h] Rein- 05.01.2018 auf seine Eignung für die OrangeRot setzt. Am Morgen des bek, dieDurchführung über das von Deichsiel Maßnahmen Tatenberg in Abhängigkeit des Hamfelde bis Möörkenweg 28,3 24,0 praktische Anwendung überprüft. 02.01.2018 überschreitet die Nieder- nicht Vorhersagezeitraumeshinreichend abgeführt werden Hamfelde bis Sachsenwaldau 14,8 12,0 schlagsvorhersage erneut die 1. Mel- können. Somit steigt auch der Wasser- Abb. 28 zeigt die Ganglinien der Pegel destufeSachsenwaldau und setzt bis Reinbekzwischenzeitlich stand11,9 in der Unteren Dove-Elbe6,5 weiter Das entwickelte Konzept wurde anhand des Hochwasserereignisses vom 05.01.2018 auf seine Eig- während des Hochwasserereignisses nungdie fürGesamtmeldestufeReinbek die praktische bis Möörkenweg Anwendung auf Rot. überprüft. In an.1,6 Erst die Umstellung des5,5 Betriebes und die Zeitpunkte, zu denen Melde- Abb. 28 zeigt die Ganglinien der Pegel während des Hochwasserereignisses und die Zeitpunkte, zu Tab. 6: Schwellenwerte für die drei Meldestufen der hochwasserbeeinflussenden Faktoren für den stufen überschritten wurden. Bereits denen Warnstufen überschritten wurden. Bereits am 31.12.2017 um 0:00 Uhr konnte aus dem ICON- Tab.Bereich 6: Schwellenwerte der Modellregion für Dove die -dreiElbe. Meldestufen der hochwasserbeeinfl ussenden Fakto- am 31.12.2017 um 0:00 Uhr konnte EU-Modell die Überschreitung der 1. Meldestufe für die Niederschläge mit einer Dauerstufe von 96 ren für den Bereich der Modellregion Dove-Elbe. aus dem ICON-EU-Modell die Über- Stunden abgeleitet werden. Mit dem nächsten Modelllauf wurde diese Vorhersage nicht bestätigt. Gesamtmeldestufe Maßnahme schreitung der 1. Meldestufe für die Am Morgen des 01.01.2018 erreicht die Abflussvorhersage für den Pegel Reinbek die erste Meldestufe. Am Abend des 01.01.2018Gelb erfolgt die Vorhersage eines Vorwarnungstark erhöhten Tnw, was die Gesamtmelde- Niederschläge mit einer Dauerstufe stufe auf OrangeOrange setzt. Am Morgen des 02.01.2018 überschreitetErhöhte Bereitschaft die Niederschlagsvorhersage erneut von 96 Stunden abgeleitet werden. die 1. Meldestufe und setzt zwischenzeitlichDurchführung die Gesamtmeldestufe von Maßnahmen inauf Abhängigkeit Rot. In der Nacht des vom 02. zum Rot Mit dem nächsten Modelllauf wur- Vorhersagezeitraumes

38 Tab.7: Übersicht über die Maßnahmen, die in der Modellregion Dove-Elbe untersucht wurden und Angabe der berechneten Wasserstände. Angegeben ist Wmax [NHN cm] am Pegel Allermöhe für das HochwasserereignisFÜR SIE. 06./07.02.2011. FÜR HAMBURG. 28

FÜR SIE. FÜR HAMBURG. des Deichsieles auf manuelle Steue- rung am 05.01.2018 führt zu einer Gesamtmeldestufe 800 deutlichen Absenkung des Wasser- Niederschlagsvorhersage 700 standes. Tnw Vorhersage Abflussvorhersage Reinbek 600

Die durchgeführte Überprüfung 500 zeigt, dass eine sinnvolle Kombi- 400 nation von Messungen und Vorher- 300 sagen ein frühzeitiges Erkennen von 200 Wasserstand [NHNWasserstand cm] möglichen Hochwasserereignissen 100 ermöglicht. Die während des Er- 0 eignisses gemessenen Daten ent- -100 sprechen im Wesentlichen den -200 30.12.17 31.12.17 01.01.18 02.01.18 03.01.18 04.01.18 05.01.18 06.01.18 Vorhersagen, auch denen aus den Zeit Bille Pegel Reinbek Bille Pegel Möörkenweg Dove-Elbe Pegel Allermöher Deich Elbe Pegel Schöpfstelle mittelfristigen Vorhersagen. Dieses Abb. 28: Auslösen der festgelegten Meldestufen vor und während des Hochwasserereig- Verfahren wird weiter verfolgt und nisses am 05.01.2018. an weiteren Ereignissen validiert.

Wie lassen sich für größere, tidebeeinfl usste Einzugsgebiete langfristige Tide- und Niederschlagsvorhersagen nutzen? Durch die Entwicklung gebietsspezifi scher Schwellenwerte für die Parame- ter Tide, Niederschlag sowie Abfl uss und ihrer Anwendung bei Vorhersagen kann bei einer langfristigen Betrachtung von bis zu fünf Tagen vorher auf ein Hochwasserereignis aufmerksam gemacht werden. So wird ein Handlungs- fenster für Präventivmaßnahmen geschaffen. Die Kombination mehrerer Schwellenwerte erhöht die Meldestufe und kann entsprechend weitreichen- dere Maßnahmen hervorrufen. Die Validierung des Konzeptes zur langfristigen Vorhersage für tidebeeinfl usste Einzugsgebiete an einem Hochwasserereignis verdeutlicht, dass durch die Nutzung von Vorhersagen das Potenzial zur Steuerung der Anla- gen und damit des Speichervolumens wesentlich besser ausgenutzt werden kann.

29 4 Betriebliche und wasserbauliche Massnahmen

Im Folgenden werden Maßnahmen zur 0,9 Optimierung des Hochwassermanage- 0,8

ments vorgestellt. Diese werden an- spätere Drosselung und 0,7 Retentionswirkung hand von Beispielen aus den Modellre- 0,6 gionen entwickelt und deren Wirkung T 100-200 mit den entsprechenden N-A-Model- 0,5 T 50-100 len und in der Modellregion Kollau 0,4

frühzeitige Drosselung und T 20-50 mit einem hydrodynamisch-numeri- 0,3 Retentionswirkung schem 2-D-Modell berechnet. Dabei T 5-20 0,2 Drosselabfluss [m³/s] wird in erster Linie die Wirksamkeit 0,1 der Maßnahmen für den Binnenhoch- wasserschutz und deren Bewertung 0 1 2 3 4 unter ökologischen Gesichtspunkten Vorhersagestufen dargestellt. Weitere für die Umset- zung relevante Aspekte, wie beispiel- Abb. 29: Schematische Darstellung des Steuerungskonzeptes mit Vorhersagestufen und gesteuerten Drosselabflüssen auf der Grundlage von Bemessungsganglinien. weise die Verfügbarkeit von Flächen, finanziellen Mitteln und die technische

Umsetzung, werden nicht in Betracht intervall des zu erwartenden Nie- fe 4 (T100–200) den Bereich möglicher gezogen, um die Allgemeingültigkeit derschlagsereignisses basieren. Im Hochwasserereignisse abdecken. Ent- der Ergebnisse in den Vordergrund zu hier dargestellten Konzept werden sprechend der Vorhersagestufen wer- stellen. vier Vorhersagestufen zugrunde ge- den unterschiedliche Strategien der

legt, die von Stufe 1 (T5–20) bis Stu- Speicherung und somit der Steuerung 4.1 Kollau

4.1.1 Vorhersagebasierte Steuerung von Hochwasserrück- haltebecken Die entwickelte Niederschlagsvor- hersage kann auch für eine vorhersagebasierte Steuerung von HRB verwendet werden. Hierdurch werden die Stauräume der HRB besser ausgenutzt.

Das Konzept basiert auf Vorhersa- gestufen, die auf dem Wiederkehr- Abb. 30: HRB Kronsaalsweg an der Düngelau.

FÜR SIE. FÜR HAMBURG. besserten Steuerung von sehr kleinen Ist eine Optimierung der Steuerung von Hochwasserschutzanlagen (HRB) HRB dar und sind vorerst konzeptio- durch Nutzung von Vorhersagen möglich? nell zu betrachten. In Anbetracht des Die Untersuchung einer prognosebasierten Steuerung eines HRB zeigt eine Potenzials zur besseren Ausnutzung optimierte Nutzung des Speichervolumens zur Verringerung des Scheitel- des Stauraumes und der Minderung abflusses und damit zur Abflussverzögerung. der Scheitelabflüsse sollte diese Mög- Die Möglichkeiten der vorhersagebasierten Steuerung kann auch bei was- lichkeit der Steuerung durch bauliche serbaulichen Maßnahmen durch den Einbau von Steuerungsanlagen genutzt Maßnahmen ausgenutzt werden. werden. 4.1.2 Umgestaltung der der HRB verfolgt. Ist beispielsweise bis zu 0,62 m³/s (Stufe4, T100–200) Hochwasserrück- ein größeres Hochwasser zu erwarten eingestellt (Abb. 29). Die Ergeb- haltebecken zu (Stufe 4), wird die Hochwasserwelle nisse der Berechnungen sind Trockenbecken entsprechend später gekappt als bei in Abb. 31 für die Vorhersage- Hochwasserrückhaltebecken können einem kleinerem Hochwasser (Stufe 1). stufen 1 und 4 dargestellt. als Anlagen mit oder ohne Dauerstau betrieben werden. In Becken mit ei- Dabei ist von Bedeutung, dass für die Durch die Maßnahme wird der Schei- nem dauerhaften Einstau steht für die Steuerung eindeutige Betriebsvorga- telabfluss verringert und der Abfluss Rückhaltung der Stauraum zwischen ben innerhalb der Vorhersagestufen entsprechend verzögert. Diese Ergeb- Dauerstauraum und dem Hochwas- bestehen. Es muss aber auch die Mög- nisse stellen erste Ansätze zur ver- serstauziel zur Verfügung. Bei Becken lichkeit der ereignisbezogenen Steue- rung bei Abweichung der Vorhersage 0,8 vom eingetretenen Niederschlagser- eignis gegeben sein. 0,7

0,6 Das Steuerungskonzept wird exem- 0,5 plarisch am HRB Kronsaalsweg angewendet. Das HRB Kronsaalsweg 0,4 /Abfluss [m³/s]/Abfluss (Abb. 30) befindet sich im Einzugs- 0,3 Zu - gebiet der Düngelau, welches eine 0,2 Fläche von ca. 2 km² hat. Es liegt im Hauptschluss in der Düngelau, hat 0,1 einen Stauraum von 3.800 m³ und 0 00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 ist am Ablauf mit einer Rohrdrossel Zeit

T5T5––20 QQ--Zulauf T5T5––20 Q Q--Ablauf T50T50–100100Q Q-Zulauf-Zulauf T50T50––100100Q Q-Ablauf-Ablauf versehen. Für die vier Vorhersage- Abb. 31: Simulationsergebnisse des Steuerungskonzeptes für die Vorhersagestufen T5–20 stufen wird die Drossel auf Abflüs- und T50–100 mit einem Niederschlag der Dauerstufe 1 h nach KOSTRA-Starkregenatlas se von 0,26 m³/s (Stufe 1, T5–20) (DWD, 2015) am HRB Kronsaalsweg.

31 ohne Dauerstau, die auch als Tro- ckenbecken bezeichnet werden, wird der Gesamtstauraum zwischen der Beckensohle und dem Hochwasser- ± stauziel genutzt. Die Auswirkungen auf den Hochwasserabfluss werden in Kap. 6.1 beschrieben.

Anhand der theoretischen Umgestal- tung des HRB Brookgraben wird im

Folgenden dargestellt, wie sich die

Dynamik der Wasserstände im HRB s ¸

bei einer hypothetischen Umwandlung

H R B s u zu einem Trockenbecken entwickelt. ¸ a Koll Bro Das HRB Brookgraben (Abb. 32) hat okg rab H R B einen Stauraum von 14.700 m³ und en

liegt als Becken mit Dauerstau im

Hauptschluss im Brookgraben. Der s Abfluss erfolgt ungeregelt über eine ¸ Rohrdrossel und beträgt bei Vollfül- lung des HRB 1,49 m³/s.

Abb. 32: Lage des HRB Brookgraben. Zur Berechnung wird das HRB zu einem Trockenbecken im Nebenschluss Aus den Ganglinien lassen sich eine ohne Einstau, beide sind meist kürzer umgestaltet. Weiterhin wird der Ab- bessere Ausnutzung des HRB auf- als 10 Tage. Im trockenen Jahr 2003 fluss des HRB auf maximal 0,75 m³/s grund der Begrenzung des Abflusses überwiegen deutlich Zeiträume ohne begrenzt, um den Stauraum des Be- und die Phasen erkennen, in denen Einstau, die z. T. über sechs Wochen ckens besser auszunutzen. In Abb. 33 das Trockenbecken nicht eingestaut andauern. ist der Jahresgang des Wasserstandes wird. bei derzeitigem Zustand als Becken Wechselfeuchte Standorte, die auf- mit Dauerstau und als Trockenbecken Abb. 34 zeigt für die beiden hydrolo- grund ihrer Lage in der Gewässeraue mit reduziertem Abfluss für die hydro- gischen Jahre 2002 und 2003 die mit hohe Grundwasserstände aufweisen, logischen Jahre 2002 und 2003 dar- dem N-A-Modell ermittelte Häufigkeit stellen wertvolle Habitate dar und gestellt. und Dauer von Zeiträumen mit und sind in urbanen Räumen selten. Auch ohne Einstau. Im nassen Jahr 2002 vor diesem Hintergrund ist diese Maß- kommt es zu häufigen Phasen mit und nahme positiv zu werten, denn dies ist

FÜR SIE. FÜR HAMBURG. bedingungen genauer zu untersuchen, 1040 für die der Grundwasserstand eine be- 1035 deutende Rolle spielt. Weiterhin sind

1030 Aspekte der Unterhaltung, der Kosten

1025 und der Akzeptanz, gerade bei Maß- nahmen der Umgestaltung von HRB 1020 mit Dauerstau zu Trockenbecken, zu 1015 betrachten.

1010

1005 4.1.3 Scheiteldämpfung Wasserstand HRB Brookgraben [NHN [NHN cm] HRB Brookgraben Wasserstand 1000 durch Vorland- entwicklung 995 01.11.01 27.12.01 21.02.02 18.04.02 13.06.02 08.08.02 03.10.02 28.11.02 23.01.03 20.03.03 15.05.03 10.07.03 04.09.03 30.10.03 Die Fließgeschwindigkeit im Vorland Zeit Trockenbecken HRB mit Dauerstau und somit der Abfluss können durch Abb. 33: Tagesmittelwerte des Wasserstandes im HRB Brookgraben als Becken mit Dauer- eine Erhöhung der Rauigkeit im Vor- stau und als Trockenbecken mit reduziertem Abfluss. land verringert werden. Die Rauigkeit mit dem Wechsel zwischen Phasen mit zu lang. Die Ansiedlung von Wasser- wird maßgeblich durch die Vegetation und ohne Einstau gegeben. pflanzen kann nahezu ausgeschlossen beeinflusst. Dies verändert den zeitli- werden, es sei denn, es würden dauer- chen Ablauf von Hochwasserereignis- Bei dem an diesem Beispiel dargestell- hafte Wasserflächen erhalten bleiben. sen. Dabei werden Hochwasserwellen ten Wasserstandsverhältnissen könn- Diese könnten Rückzugsbereiche für hinsichtlich ihrer Steigung und ihres ten sich wahrscheinlich Röhrichte und an Wasser gebundene Fauna in tro- zeitlichen Verlaufes verändert. feuchte Hochstaudenfluren etablieren, ckenen Perioden sein. hingegen sind die längeren Phasen In Abb. 35 ist dies anhand einer sche- ohne Einstau für die Etablierung von Bei Umsetzung derartiger Maßnah- matischen Darstellung der Kollau, in feuchten Grasfluren möglicherweise men sind die entstehenden Habitat- deren Oberlauf der derzeitige Zu- stand und fiktiv eine Weichholzaue

45 45

40 40 im Vorlandbereich mit einem hydro- 35 35 dynamisch-numerischen 2D-Modell 30 30 25 25 berechnet wurden, dargestellt. Im 20 20

15 15 Oberlauf ist eine Erhöhung des Hoch-

hydrologischenJahr 2002 10 10 im 2003 Jahr im hydrologischen wasserscheitels zu verzeichnen, wäh- 5 5

Anzahl der Phasen mit und ohne Einstau Einstau ohne und mit Phasen der Anzahl 0 Einstau ohne und mit Phasen der Anzahl 0 0 - 9 10 -19 20 - 29 30 - 39 40 - 49 0 - 9 10 -19 20 - 29 30 - 39 40 - 49 rend es im Unterlauf zu einer Absen- Zeitspanne der Phasen mit und ohne Einstau [d] Zeitspanne der Phasen mit und ohne Einstau [d] ohne Einstau mit Einstau ohne Einstau mit Einstau kung kommt. Gleichzeitig ist damit

Abb. 34: Häufigkeit und Dauer von Phasen mit und ohne Einstau im HRB Brookgraben eine Verlängerung der Überschwem- als Variante Trockenbecken in den hydrologischen Jahren 2002 (links) und 2003 (rechts) mungsdauer verbunden. (Datengrundlage N-A-Modell).

33 Mit dieser Maßnahme des Hochwas- serschutzes kann gleichzeitig eine ökologische Verbesserung des Ge- Wie können im Rahmen von Hochwasserschutzmaßnahmen ökologisch wässers durch Aufwertung seiner wertvolle Lebensräume geschaffen werden? Vorlandbereiche bewirkt werden, es HRB in urbanen Räumen weisen mit einem sehr vielfältigen Spektrum an können hier Auen entstehen. Gefäßpflanzenarten eine höhere Biodiversität auf, wobei neben zu erwartenden feuchteliebenden Arten u. a. auch charakteristische Wald- und Tro-

Hierfür ist zu prüfen, welches Poten- ckenrasenarten vorkommen. Werden Trockenbecken mit einem steuerbaren zial für eine Auenentwicklung durch Ablaufbauwerk ausgestattet, das einen zeitweiligen Einstau zulässt oder das Abflussverhalten eines Gewässers Dauerstaubereiche erhalten bleiben, können entsprechend wertvolle wech- in dem betreffenden Bereich derzeit selfeuchte Standorte geschaffen werden, denn diese sind ökologisch wert- vorhanden ist. Dafür ist es notwen- voller als reine Trockenbecken. dig, die Häufigkeit von Hochwasser

mit Überschwemmungen zu ermitteln. Aus vegetationskundlicher Sicht ge- HQ100 überschwemmt werden. Hier Für die Kollau wird dies beispielhaft eignete Flächen für eine potenzielle ist aufgrund der Geländehöhen eine anhand der Häufigkeitsverteilung der Auenentwicklung finden sich in der Auenentwicklung am ehesten mög- Hochwasserstände am Pegel Nien- Feldmark westlich des Niendorfer lich, Abgrabungen des Vorlandes zur dorfer Straße durchgeführt (Abb. 36). Geheges sowie südlich des Vieloh- Initialisierung einer Auenentwicklung Die zeitliche Summe der Überschwem- wegs in Schnelsen. Teilweise befinden sind jedoch notwendig. mungen mit einem Wasserstand höher sich diese auf Flächen, die bei einem als NHN +665 cm, welcher dort zu Überschwemmungen führt, beträgt 1150,00 34 Stunden und 30 Minuten in den 1100,00 hydrologischen Jahren von 2004 bis 1050,00 2018. Für eine Auenentwicklung ist 1000,00 das bei den gegebenen Geländehöhen 950,00 im Vorland nicht ausreichend. 900,00

850,00 Dies wird durch die vegetationskund- 800,00 lichen Untersuchungen bestätigt. Die Wasserstand 750,00 für die Pflanzen der Untersuchungs- 700,00 flächen an der Kollau ermittelten 650,00 Ellenberg-Feuchtewerte (Ellenberg 600,00 et al., 1991) deuten nur auf seltene 550,00 Überflutungen hin und sind für aktive 17.07.02 12:00 17.07.02 18:00 18.07.02 0:00 18.07.02Zeit 6:00 18.07.02 12:00 18.07.02 18:00 19.07.02 0:00 Auen zu niedrig. Oberlauf mit Auwald Oberlauf ohne Auwald Unterlauf mit Auwald Unterlauf ohne Auwald

Abb. 35: Schematische Darstellung der Ganglinien eines Hochwasserereignisses im IST-Zu- stand und mit Auwald im Oberlauf für den Ober- und Unterlauf am Beispiel der Kollau.

FÜR SIE. FÜR HAMBURG. 60 Anzahl 15-Minutenwerte = 138 50

Prof. Dr. Kai Jensen, UHH - Institut für Klasse je Werte der Anzahl 0 Pflanzenwissenschaften und Mikrobiologie 665 - 670 670 - 675 675 - 680 680 - 685 Angewandte Pflanzenökologie Wasserstandsklassen [NHN cm]

„Naturnahe, unverbaute Fließge- Abb. 36: Häufigkeiten der 15-Minutenwerte der Wasserstände höher NHN +665 cm am wässer und Auen tragen maßgeb- Pegel Niendorfer Straße vom hydrologischen Sommerhalbjahr 2004 bis zum Winterhalb- lich zur Erhaltung der biologischen jahr 2018. Vielfalt in Städten bei. Gleichzei- periode könnte sich hier eine cha- Flächen jedoch nicht mehr landwirt- tig sind sie Orte der Naherholung. rakteristische Vegetationszonierung schaftlich bewirtschaftet werden. Hochwasserschutz ist eigentlich einstellen. Im Mittelwasserbereich ganz einfach: Schäden an Gebäuden würden sich einjährige Pionierfluren Zur Entwicklung einer Weichholzaue, und Infrastruktur treten im Hoch- sowie Flutrasen und Röhrichte etab- die bei mittlerem Hochwasser (MHW) wasserfall genau dann nicht auf, lieren, da in diesen Bereichen durch überschwemmt wird, müsste die wenn wir Überflutungsbereiche der eine sehr lange Überflutungsdauer die Geländeoberfläche wie in der Abbil- Fließgewässer von Gebäuden und Etablierung von Gehölzen verhindert dung dargestellt, vertieft werden. Zur Infrastruktur freihalten, wenn wir wird (Gehölzfreie Aue). Entwicklung einer bei Mittelwasser also naturnahe, unverbaute Fließ- (MW) überschwemmten gehölzfreien gewässer und Auen erhalten oder Weiterhin würde sich auf höher gele- Aue wäre weiterer Bodenabtrag not- wieder herstellen.“ genen Flächen die Weichholzaue mit wendig. Abb. 37 zeigt den Querschnitt eines Weidengebüschen und Weidenwäl- potenziellen Auenbereiches west- dern anschließen, die eine jährliche Die Umsetzung von Maßnahmen der lich des Niendorfer Geheges. Derzeit Überflutungsdauer zwischen 60 und Auenentwicklung ist in hohem Maße wird das Gelände nur bei einem HQ100 180 Tagen ertragen. Auf Flächen, die von der Flächenverfügbarkeit abhän- überschwemmt, was keine Auenent- weniger als 60 Tage im Jahr überflu- gig. In vielen Bereichen entlang der wicklung ermöglichen würde. tet werden, könnten sich Hartholz- Kollau ist diese so eingeschränkt, dass auenwälder etablieren (Scholz et al., eine Umsetzung nur in begrenztem Bei häufigeren Überschwemmungen 2005). Um eine solche typische Auen- Maß möglich erscheint. Darüber hin- der Aue während der Vegetations- entwicklung zu induzieren, dürften die aus ist die Maßnahme hier mit einer

35 11,0 Hartholzaue Weichholzaue 10,5

10,0 HQ100 NHN +1000 cm

9,5 MHW NHN +960 cm Bodenabtrag MW NHN +920 cm 9,0 NW NHN +870 cm

Höhe [NHN + m] 8,5

8,0 0 50 100 150 200 Stationierung [m]

Projektes StucK (LSBG, 2019) und (Hellmers, 2019) erläutert. Die berechneten Ganglinien sind in Abb. 38 für den IST-Zustand und für die Vor- absenkung dargestellt. Diese Maßnah- me bewirkt eine Absenkung des Hoch-

11,0 wasserscheitels am Pegel Allermöher Hartholzaue Weichholzaue 10,5 Deich um 13 cm.

10,0 HW100 NHN +1000 cm 9,5 MHW NHN +960 cm Eine Vorabsenkung des Wasserstan- Bodenabtrag MW NHN +920 cm 9,0 des in Dove-Elbe und Gose-Elbe zwei NW NHN +870 cm Höhe [NHN + m] 8,5 Tage vor angekündigten größeren

8,0 0 50 100 150 200 Niederschlägen und erhöhten Tnw Stationierung [m] würde sich nicht auf die Vegetation in den eingedeichten Flächen entlang

Abb. 37: Querschnitt durch potenziellen Auenbereich an der Kollau mit Ausbildung von der Dove-Elbe auswirken. Da sich der Weichholz- und Hartholzaue nach Bodenabtrag im Vorland. mittlere Wasserstand der Dove-Elbe nach den zwei Tagen langsam wieder Umgestaltung des Vorlandes mit Bo- wasserereignissen. Dabei wird der einstellen würde, würde sich als Folge denabtrag in größerem Umfang ver- Wasserstand abweichend vom Re- auch der Bodenwasserhaushalt in den bunden und wird zumeist nur schmale gelwasserstand von NHN +90 cm Auen wieder einstellen. Der Zeitraum Zonen der Auenvegetationstypen zu- auf NHN +80 cm eingestellt, Dies ist von zwei Tagen ist zu kurz, um durch lassen. Dies verdeutlicht, dass eine derzeit bereits gängige Praxis. Mit Änderungen des Bodenwasserhaus- Umsetzung nur bei einer entsprechen- dem N-A-Modell für die Dove-El- halts induzierte Vegetationsverände- den Flächenverfügbarkeit Aussicht be wird die Vorabsenkung auf der rungen zu verursachen. Diese Maß- auf Erfolg hat. Grundlage des Hochwasserereig- nahme wird in der Regel bei bereits nisses vom 06./07.02.2011 auf ei- erhöhten Abflüssen in der Bille (Obere 4.2 Dove-Elbe nen Wasserstand von NHN +50 cm Bille) durchgeführt. Der Ausgangs- simuliert. Dies entspricht einem Volu- wasserstand kann über die Steuerung 4.2.1 Vorabsenkung men von 543.000 m³ (Abb. 42). des Deichsiels Tatenberg wiederher- durch Betriebs- gestellt werden. änderung des Deich- Im Rahmen des Projektes StucK wur- siels Tatenberg de das N-A-Modell erweitert, um den Derartige kurzeitige Maßnahmen sind Eine Maßnahme zur Schaffung von Rückstaueffekt in tidebeeinflussten dennoch hinsichtlich ihrer Auswirkun- Speichervolumen binnendeichs ist Gewässern an Bauwerken im Gewäs- gen auf die Nutzung der angrenzen- die Vorabsenkung des unteren Teils serverlauf zu modellieren. Die Me- den Flächen und die Schifffahrt zu der Dove-Elbe im Vorfeld von Hoch- thodik ist im Abschlussbericht des prüfen.

FÜR SIE. FÜR HAMBURG. 4.2.2 Vorabsenkung durch Pumpbetrieb 160 von Schöpfwerken 140 (Gose-Elbe) 120

Durch die Vorabsenkung des Wasser- 100 standes in den Gräben kann ein Spei- 80 chervolumen geschaffen werden, in cm] [NHN Wasserstand 60 dem ein Teil des anfallenden Wassers 40 während eines Hochwasserereignisses 04.02.11 05.02.11 06.02.11 07.02.11 08.02.11 09.02.11 10.02.11 11.02.11 12.02.11 Zeit zurückgehalten werden kann. Dove-Elbe Pegel Allermöher Deich (simuliert) Dove-Elbe Pegel Allermöher Deich (simulierte Vorabsenkung) Dove-Elbe Pegel Allermöher Deich (gemessen)

Für die Gräben der in die Gose-Elbe Abb. 38: Simulation des IST-Zustandes und der Vorabsenkung des unteren Teils der Do- entwässernden Schöpfwerksgebiete ve-Elbe auf NHN +50 cm für den Pegel Allermöher Deich am Beispiel des Hochwasserer- eignisses vom 07.02.2011. (Abb. 40) wurde ein potenzielles Spei- chervolumen von rund 520.000 m³ samkeit einer Vorabsenkung wurde dieser Schöpfwerksgebiete für das Er- ermittelt. Diese Wassermenge würde vereinfachend angenommen, dass das eignis mit dem N-A-Modell ergibt für bei Vorabsenkung vor dem Hochwas- anfallende Wasser vollständig in den das zugrunde gelegte Hochwasser- serereignis abgeführt und während Schöpfwerksgebieten zurückgehalten ereignis eine Reduzierung des Hoch- des Hochwassers aufgrund der Spei- wird und somit eine Abkopplung der wasserscheitels am Pegel Allermöher cherung nicht in die Gose-Elbe ge- Gebiete für den Hochwasserfall er- Deich um 5 cm. Die Abkopplung der pumpt. Für die Berechnung der Wirk- folgt. Die Berechnung der Abkopplung Gebiete stellt für das Ereignis die maximal erreichbare Leistung dieser Maßnahme dar. Eine Detailbetrach- tung einzelner Schöpfwerksgebiete ist im Rahmen des Projektes für die Go- se-Elbe nicht erfolgt.

Der Zeitraum von zwei Tagen ist, wie bei der Vorabsenkung in der Dove-El- be und Gose-Elbe, zu kurz, um durch Änderungen des Bodenwasserhaus- halts bewirkte Vegetationsverände- rungen zu verursachen. Bei Durchfüh- rung der Maßnahme ist eine mögliche Beeinträchtigung der landwirtschaft- lichen Nutzung zu beachten. Abb. 39: Reitbrooker Sammelgraben im Schöpfwerksgebiet Reitbrook.

37 4.2.3 Vorabsenkung durch Legende Betriebsänderung Modellregion Dove-Elbe Gewässer Pegel  Pegel des Deichsieles Schöpfstelle  Schöpfwerk (SW)

Tatenberg und Einzugsgebiete Schöpfwerke (SW) Pumpbetrieb von SW Neuengamme SW Ochsenwerder Pegel Schöpfwerken Allermöher SW Reitbrook Deich Bei der Kombination der beiden opera- SW Seefeld Dove -E tionellen Maßnahmen „Vorabsenkung lbe durch Betriebsänderung des Deich- sieles Tatenberg“ und „Vorabsenkung SW Ochsenwerder

durch Pumpbetrieb von Schöpfwer- G SW Reitbrook ose r E e lbe m m h a ic ken“ ergibt sich für den Hochwasser- g t n s e h u rc e u scheitel des Hochwasserereignisses N D

vom 06./07.02.2011 eine Absenkung D o SW Seefeld ve - am Pegel Allermöher Deich um 15 cm. E lb SW Neuengamme e 4.2.4 Schaffung von Speichervolumen im Vorland

El Eine mögliche Maßnahme zur Schaf- b e

fung von weiterem Speichervolumen Kilometer ist der Bodenabtrag im Vorland. Ein ± 0 5

möglicher Abtrag wurde durch die Abb. 40: In die Gose-Elbe entwässernde Schöpfwerke mit Einzugsgebieten. Absenkung der Geländeoberfläche im DGM auf drei Flächen im Vorland der Allermöher Deich um 8 cm erreicht mit ihren charakteristischen Gefäß- Dove-Elbe simuliert. Das Gelände die- werden. Der gewonnene zusätzliche pflanzenarten ein. Auf diesen Flächen ser Flächen wurde von ca. NHN +2 m Stauraum wird in Abb. 42 deutlich. kann beim Zulassen von Überflutun- auf NHN +1 m abgesenkt. Da- gen eine Vegetationsentwicklung hin durch wird ein Speichervolumen von Bei einem Bodenabtrag auf den drei zu charakteristischen Weich- und ca. 330.000 m³ geschaffen. Abb. 41 Flächen werden diese bei dem Regel- Hartholzauen sowie gehölzfreien zeigt die Bereiche, für die ein Boden- wasserstand der Dove-Elbe von NHN Auen induziert werden. abtrag angenommen wird. +90 cm ±20 cm häufiger überflutet und es entsteht eine auenähnliche Dy- Auf ungenutzten Flächen siedeln sich Durch diese Maßnahme kann bei dem namik. Dies ist aus ökologischer Sicht bei dauerhaft feuchten bis nassen Bo- berechneten Hochwasserereignis positiv zu werten. Je nach Nutzung denbedingungen zunächst Röhrichte (06./07.02.2011) eine Reduzierung der Flächen stellen sich kleinräumig oder Hochstaudenfluren an, die sich des Hochwasserscheitels am Pegel unterschiedliche Vegetationstypen im Laufe der Sukzession zu feuchten

FÜR SIE. FÜR HAMBURG. Legende genutzt und Flächen mit eher nassen Modellregion Dove-Elbe Bodenbedingungen zusätzlich als Wei- Gewässer

Bodenabtragsflächen den und Mähwiesen genutzt werden. Entsprechend der Bodenbedingungen Pegel Schöpfstelle  und einer eventuell durchgeführten Einsaat der Flächen könnten sich bei einer Grünlandnutzung vielfältige Ve- getationstypen etablieren. Eventuell zerstörte Wasserpflanzenvorkommen in den Uferbereichen der betroffenen Flächen könnten sich nach der Maß- nahme wieder etablieren.

Pegel Allermöher Deich  Insgesamt kann sich nach der durch- geführten Maßnahme wieder ein klein- räumiges Mosaik von verschiedenen Habitaten mit ihren charakteristischen Gefäßpflanzenarten in dem Gebiet etablieren, wobei deren Vorkommen maßgeblich durch den Bodenwasser-

Kilometer haushalt und die Nutzung der Flächen ± 0 2 bestimmt wird.

Abb. 41: Flächen im Vorland, für die im N-A-Modell ein Bodenabtrag zur Schaffung von Speichervolumen angesetzt wird.

220 Gehölzstrukturen entwickeln werden. 200 In trockenen, ungenutzten Flächen 180 160 stellen sich zunächst Krautfluren ein, 140 die sich zu trockenen Gehölzstruktu- 120 100 ren weiterentwickeln werden. 80 60 Wasserstand [NHN cm] [NHN Wasserstand In Abhängigkeit von dem durchge- 40 20 führten Management können sich auf 5 6 7 8 9 10 Stauraum [Mio. m³] genutzten Flächen verschiedene Ve- Dove-Elbe, unterhalb der Dove-Elbe-Schleuse getationsstrukturen entwickeln. Flä- Dove-Elbe mit Bodenabtrag, unterhalb der Dove-Elbe-Schleuse chen mit eher trockenen Bodenbedin- Abb. 42: Wasserstand-Stauraum-Beziehung für den unteren Teil der Dove-Elbe. Die gelbe gungen können weiterhin ackerbaulich Linie berücksichtigt die Bodenabtragsmaßnahmen.

39 Die häufige Überflutung würde zu Für die Umsetzung einer derartigen in der Dove-Elbe über NHN +140 cm, einer Erhöhung der Kohlenstoffgehal- Maßnahme spielt die Akzeptanz und ist die Entwässerung eingeschränkt te in den Oberböden führen, da mehr die damit verbundene Verfügbarkeit und es kommt zum Rückstau im organische Substanz auf die Böden der benötigten Flächen eine entschei- Schleusengraben. Ein Wasserstand im aufgetragen wird. Somit wird die Öko- dende Rolle. Die Flächen entlang der Schleusengraben über NHN +180 cm systemleistung der Kohlenstoffspei- Dove-Elbe werden größtenteils land- führt zu verringerter Abflussleistung cherung (Kap. 5.1.3) erhöht. Auch die wirtschaftlich genutzt, die möglicher- des Serrahnwehrs und damit zu Rück- Ökosystemleistung „Wasserspeiche- weise eingeschränkte Nutzung muss stau im Stadtgebiet von Bergedorf. rung im Boden“ würde gesteigert. berücksichtigt werden. Bei dem hier untersuchten Hochwas- serereignis (06./07.02.2011) beträgt Die Wirkung einer derartigen Maß- Tab. 7 gibt einen zusammenfassenden der maximale Wasserstand im Schleu- nahme ist besonders hinsichtlich des Überblick über die Maßnahmenvarian- sengraben NHN +214 cm. Bei allen Hochwasserschutzes mit einem hyd- ten und deren Wirksamkeit. Die Wirk- durchgeführten Maßnahmen wird der rodynamisch-numerischen 2D-Modell samkeit der Maßnahmen kann anhand o. g. kritische Wasserstand der Dove- zu prüfen. der maximalen Wasserstände bewer- Elbe unterschritten. tet werden. Steigt der Wasserstand

Welche präventiven Maßnahmen vor einem Hochwasserereignis lassen sich aufgrund einer besseren Vorhersage umsetzen? In tidebeeinflussten Gebieten kann eine Absenkung des Hochwasserschei- tels durch eine Vorabsenkung vor Sperrtiden und/oder hohen Binnenwas- serabflüssen eingeleitet werden. Dieser Gewinn von zusätzlichem Speicher- volumen kann sowohl im Vorland oberhalb von Deichsielen als auch in den Schöpfwerksgebieten binnendeichs erfolgen. Aus ökologischer Sicht sind diese Maßnahmen weitgehend unbedenklich, da kurzfristige Schwankungen der Wasserstände durch die Tide wieder ausge- glichen werden. Die Vegetation wird durch diese Schwankungen nicht beein- trächtigt, für die Fauna (insbes. Amphibien) ist hier das Vorhandensein von Flachwasserzonen von Bedeutung. Im Rahmen der Gewässerunterhaltung können präventive Maßnahmen, wie z. B. das Freiräumen von Durchlässen durchgeführt werden. Die Wirkung von Maßnahmen wird durch ihre Kombination miteinander erhöht.

FÜR SIE. FÜR HAMBURG. Tab. 7: Übersicht über die Maßnahmen, die in der Modellregion Dove-Elbe untersucht wurden und Angabe der berechneten Wasserstände. Angegeben ist Wmax [NHN cm] am Pegel Allermöhe für das Hochwasserereignis 06./07.02.2011. Berechnete maximale Absenkung Hochwassermanagementmaßnahme Wasserstände [cm] [NHN cm] Keine Maßnahme 142 0 Vorabsenkung durch Betriebsänderung des Deichsieles 129 13 Tatenberg Vorabsenkung durch Pumpbetrieb von Schöpfwerken 137 5 (Gose-Elbe) Prof. Dr. Annette Eschenbach, UHH - Insti- Vorabsenkung durch Betriebsänderung des Deichsieles tut für Bodenkunde: Tatenberg und Pumpbetrieb von Schöpfwerken (Gose- 127 15 Elbe) Schaffung von Speichervolumen im Vorland 134 8 „Bedingt durch den Klimawandel

mit der erwarteten Zunahme von Tab.8: Gliederung nutzungsspezifischer Vermögenswerte in Hamburg, Basisjahr 2015. Quelle: Starkregenereignissen gewinnen Fugro Consult GmbH (2014), VGRdL (2014); eigene Berechnungen. Überflutungsräume eine immer Vermögenswerte [€/m²] größere Bedeutung - auch und ge- Nr. Nutzungsklassen Immobile Mobile Pkw rade im urbanen Raum. Die Böden Gegenstände Gegenstände

entlang der urbanen Fließgewässer 1 Siedlungsflächen 605,4 92,6 30,0

liefern wichtige Ökosystemleistun- 2 Industrie- und Gewerbeflächen 215,0 198,0 0,0

gen. Sie regeln über Infiltration und 3 Verkehrsflächen 467,5 4,4 0,0 Wasserspeicherung den Wasser- 4 Grün-, Sport-, Freizeitflächen 0,0 0,4 0,0 rückhalt sowie die Schadstoffre- 5 Acker-, Garten-, Weinbau 0,0 0,9 0,0 tention und Kohlenstofffestlegung. 6 Grünland 0,0 0,4 0,0 Diese Funktionen können nur durch 7 Wald- und Forstflächen 0,0 2,2 0,0 hinreichend natürliche Überflu- 8 Sonstige 0,0 0,0 0,0 tungsböden gewährleistet werden.

Flächennutzung und Gewässermor-

phologie sind daher langfristig zu Tab. 9: Schadenspotenziale Kollau. optimieren.“ Hochwasserereignis Schadenspotenzial [Mio. €] Betroffene Fläche [ha]

HQ10 0,37 4,6

HQ100 0,94 11,8

HQ200 1,16 14,1

41 5 Ökologische und ökonomische Bewertung

Im Projekt StucK werden Ansätze zur dass monetäre Werte in der Literatur len Stand der Forschung ein Vergleich ökologischen und ökonomischen Be- oder durch eigene Recherchen vorhan- nur in begrenztem Ausmaß möglich. wertung der untersuchten Maßnah- den sind, welche sich auf den Projekt- men des Hochwassermanagements kontext anwenden lassen. Im Projekt 5.1 Monetär bewertbare entwickelt. Diese Ansätze beruhen StucK sind dies die ÖSL Kohlenstoff- Ökosystemleistungen auf der Quantifizierung von Ökosys- speicherung und Naherholung. Es werden für die Modellregion Kollau temleistungen (ÖSL). Mit ÖSL wird Ansätze zur monetären Bewertung die Bedeutung und Dienstleistung von Monetär bewertbare Ökosystemleis- von Ökosystemleistungen entwickelt. Ökosystemen für den Menschen dar- tungen bilden eine Vergleichsgrund- Eine monetär bewertbare ÖSL ist gestellt. In diesem Bericht werden die lage, um Entscheidungen für ein der Binnenhochwasserschutz. Hier ÖSL der Gewässer und ihrer Auen so- Vorgehen darzustellen. Die Kommu- erfolgt die Monetarisierung der Leis- wie deren möglicher Veränderung in nikation mit den Stakeholdern wird tung über das Maß des verringerten Folge von Hochwasserschutzmaßnah- durch Quantifizierung klar und ein- Schadenspotenzials. Weitere als mo- men beschrieben. deutig. Dennoch ist bei einem Ver- netär bewertbar eingestufte ÖSL in gleich zu beachten, dass natürliche der Modellregion sind „Freizeit-/Erho- Ökosysteme stellen unabhängig von Ökosysteme insbesondere hinsichtlich lungsleistung“ und „Kohlenstoffspei- ihrer Größe eine Vielzahl verschiede- ihrer Biodiversität nicht leicht erfass- cherung“. ner ÖSL zur Verfügung, diese werden bar sind. Deshalb ist nach dem aktuel- hier in ihrer Gesamtheit als existie- rende ÖSL (Abb. 43) bezeichnet. Im Folgenden werden mit dem Begriff relevante ÖSL solche beschrieben, deren Leistung sich bei den untersuchten Maßnahmen unterscheidet (z. B. erhöhte Biodiversität als Folge von Vorlandentwicklung). Innerhalb der relevanten ÖSL ist jedoch oft nur ein Teil operationalisierbar. Dies bedeu- tet, dass eine relevante ÖSL mittels Messungen anhand von Anzahl, physi- kalischer Einheiten o. ä. erfassbar ist (z. B. Wasserspeicherung im Vorland).

Als Teilmenge der operationalisierba- ren ÖSL lassen sich die monetär bewertbaren ÖSL identifizieren. Diese haben die zusätzliche Voraussetzung, Abb. 43: Schematische Einteilung der Ökosystemleistungen.

FÜR SIE. FÜR HAMBURG. Berechnete maximale Absenkung Hochwassermanagementmaßnahme Wasserstände [cm] [NHN cm] Keine Maßnahme 142 0 Vorabsenkung durch Betriebsänderung des Deichsieles 129 13 Tatenberg Vorabsenkung durch Pumpbetrieb von Schöpfwerken 137 5 (Gose-Elbe) Vorabsenkung durch Betriebsänderung des Deichsieles Tatenberg und Pumpbetrieb von Schöpfwerken (Gose- 127 15 Elbe) Schaffung von Speichervolumen im Vorland 134 8

Tab.8: Gliederung nutzungsspezifischer Vermögenswerte in Hamburg, Basisjahr 2015. Quelle: Tab.Fugro 8: ConsultGliederung GmbH nutzungsspezifischer (2014), VGRdL (2014); eigene Vermögenswerte Berechnungen. in Hamburg, Basisjahr 2015. 9). Die Eigenschaft „betroffen“ be- Quelle: Fugro Consult GmbH (2014), VGRdL (2014); eigene Berechnungen. zieht sich auf überschwemmte Flächen

Vermögenswerte [€/m²] mit einer Wassertiefe von mindestens Nr. Nutzungsklassen Immobile Mobile Pkw 1 cm. Berechnete maximale Absenkung Gegenstände HochwassermanagementmGegenstände aßnahme Wasserstände [cm] 1 Siedlungsflächen 605,4 92,6 30,0 [NHN cm] Eine grafische Darstellung der Scha- 2 Industrie- und Gewerbeflächen 215,0 198,0 Keine Maßnahme0,0 142 0 denspotenziale im IST-Zustand zeigt Vorabsenkung durch Betriebsänderung des Deichsieles 3 Verkehrsflächen 467,5 4,4 0,0 129 13 Tatenberg Abb. 44. Dabei wird die für Hochwas- 4 Grün-, Sport-, Freizeitflächen 0,0 0,4 0,0 Vorabsenkung durch Pumpbetrieb von Schöpfwerkenserschäden übliche verallgemeinerte 137 5 5 Acker-, Garten-, Weinbau 0,0 0,9 (Gose-Elbe)0,0 Extremwertverteilung zu Grunde ge- Vorabsenkung durch Betriebsänderung des Deichsieles 6 Grünland 0,0 0,4 0,0 legt. Die blaue Fläche stellt den jährli- Tatenberg und Pumpbetrieb von Schöpfwerken (Gose- 127 15 7 Wald- und Forstflächen 0,0 2,2 Elbe) 0,0 chen Erwartungswert (des Schadens- 8 Sonstige 0,0 Schaffung0,0 von Speichervolumen0,0 im Vorlandpotenzials) dar, die Zahlen134 direkt über 8 der blauen Fläche zeigen die bekann-

5.1.1 ÖSL Binnenhoch- Tab.8: Gliederung nutzungsspezifischer Vermögenswerteten Punkte derin Hamburg,Verteilung Basisjahr (Tab. 9). 2015.Aus Quelle: Tab. 9: Schadenspotenziale Kollau. Fugro Consult GmbH (2014), VGRdL (2014); eigene Berechnungen. wasserschutz der Verteilung ergibt sich ein Erwar- Die ÖSL „Binnenhochwasserschutz“ Gegenstände“ (Häuser, Carports o. ä.), tungswert des Schadenspotenzials Hochwasserereignis Schadenspotenzial [Mio. €] Betroffene Fläche [ha] Vermögenswerte [€/m²] besteht in der Reduzierung des Scha- „Mobile Gegenstände“ (Elektrogeräte von 86.477 € pro Jahr. Maßnahmen HQ10 0,37 Nr. Nutzungsklassen4,6 Immobile Mobile denspotenzials, welche durch die o. ä.) und „Pkw“ (Tab. 8). des Hochwasserschutzes, die diesesPkw HQ100 0,94 11,8 Gegenstände Gegenstände Maßnahmen des Binnenhochwasser- 1 Schadenspotenzial reduzieren bzw. HQ200 1,16 Siedlungsflächen14,1 605,4 92,6 30,0 schutzes erreicht wird. Methodisch Mit diesen Vermögenswerten und re- bei denen die Reduktion die zusätz- 2 Industrie- und Gewerbeflächen 215,0 198,0 0,0 wird sich dementsprechend an das lativen Schadensfunktionen (Fugro lichen Kosten kompensiert, sind öko- 3 Vorgehen der EG-Hochwasserrisi- Consult GmbH,Verkehrsflächen 2014) sind Berech- nomisch467,5 positiv zu 4,4werten. Der Dif-0,0 komanagementrichtlinie angelehnt nungen4 Grün des-, SportSchadenspotenzials-, Freizeitflächen ei- ferenzbetrag0,0 der Schadenspotenziale0,4 0,0

(LAWA, 2017). Die monetäre Bewer- nes5 HochwasserereignissesAcker-, Garten-, Weinbau möglich. ist0,0 der (Brutto-)Nutzen0,9 der Maßnah-0,0 tung erfolgt auf Grundlage der Bewer- 6 Grünland me,0,0 welcher auch als0,4 Verbesserung0,0 tung der Hochwasserrisiken im derzei- Entlang der Kollau sind die Überflu- der ÖSL „Hochwasserschutz“ der Kol- 7 Wald- und Forstflächen 0,0 2,2 0,0 tigen Zustand, quantifiziert durch das tungsflächen und somit die Schadens- lau interpretiert werden kann. 8 Sonstige 0,0 0,0 0,0 Schadenspotenzial. Dies wird in Kap. potenziale für das HQ10, HQ100 und

6.1 anhand der Bewertung der Wirk- HQ im IST-Zustand bekannt (Tab. 200 samkeit von Maßnahmen unter den Tab. 9: Schadenspotenziale Kollau. Randbedingungen der Szenarien der Tab. 9: Schadenspotenziale Kollau. zukünftigen Entwicklung dargestellt. Hochwasserereignis Schadenspotenzial [Mio. €] Betroffene Fläche [ha] Die Bewertung der Hochwasserrisi- HQ10 0,37 4,6 ken erfolgt auf der Grundlage von flächennutzungsspezifischen Vermö- HQ100 0,94 11,8 genswerten der Kategorien „Immobile HQ200 1,16 14,1

43 5.1.2 ÖSL Freizeit-/ Erholungsleistung 16

Die Operationalisierung der Freizeit- 14 und Erholungsleistung erfolgt mittels 12

des Biotopkatasters (BUE, 2018), ] € in dem „Erholungsflächen“ eine Nut- 10

zungskategorie darstellen. Flächen 8 dieser Kategorie wird eine Freizeit- 6 und Erholungsfunktion zugesprochen. Schadenspotenzial [Mio. 4 Insgesamt sind ca. 9,3 km² der 33,6

km² großen Modellregion Flächen mit 2 1,16 0,94 0,37 Freizeit- und Erholungsfunktion be- 0,00 0 7 5 40 20 10 400 200 133 100

legt (Abb. 45). Dabei wird deutlich, 2.000 1.000 10.000 100.000 1.000.000 dass ein großer Anteil dieser Flächen Wiederkehrintervall [T] an die Kollau grenzt. Abb. 44: Schadenspotenziale verschiedener Wiederkehrintervalle entlang der Kollau im Für die Kollau wird untersucht, welche IST-Zustand. Bedeutung das Gewässer mit seinen ufernahen Bereichen für die Freizeit Kollau zu setzen, wird ein 50 m brei- 5.1.3 ÖSL Kohlenstoff- und Erholung hat. In urbanen Gebieten ter Streifen beidseitig des Gewässer- speicherung sind bereits kleine Grünflächen von verlaufes angesetzt. Dies ergibt eine Die ÖSL-Kohlenstoffspeicherung be- Bedeutung. Da bevorzugt wohnort- Fläche von 0,49 km². zieht sich auf die Menge an eingela- nahe Grünflächen aufgesucht werden, gertem Kohlenstoff (so genannter wird hier ein Wert für die „Erreichbar- Die Freizeit- und Erholungsleistung C-Pool). Die Bewertung der Kohlen- keit städtischer Grünflächen“ nach ist auf deren Nutzer zu beziehen. stoffspeicherung findet hinsichtlich (Walter, 2015, Richter & Grunewald, Hier wird auf Zahlen einer Studie der Klimawirkung des Kohlenstoffs 2017) von 300 m angesetzt. Auf dieser für die Stadt San Francisco zurück- bei hypothetischer Freisetzung in die Grundlage werden die Wohnflächen gegriffen (Harnik, 2014), in der ein Atmosphäre statt. Der Nutzen ent- entlang eines Korridors von 600 m Wert für Grünflächen von 1,92 $ pro spricht dem vermiedenen (Klima-) Breite entlang der Kollau erfasst. Parkbesuch ermittelt wurde. Über- Schaden. Für die ermittelte Wohnfläche ergibt tragen auf den StucK-Projektkontext sich eine Anzahl von 9.894 Einwoh- ergibt sich ein umgerechneter Wert Für die Kollau wird die ÖSL für die Flä- nern (Statistisches Amt für Hamburg von 8,55 € pro Jahr, Einwohner und che des ÜSG monetär bewertet. Hier- und Schleswig-Holstein, 2017). km². Aus diesen Zahlen errechnet sich zu werden, basierend auf Untersu- eine Freizeit- und Erholungsleistung chungen von Dorendorf et al. (2015), Um diese Einwohnerzahl in Bezug zu der Flächen entlang der Kollau von den Biotoptypen der Biotopkartierung den genutzten Grünflächen an der 41.283 € pro Jahr. C-Gehalte in kg/m² in Vegetation und

FÜR SIE. FÜR HAMBURG. die pro Jahr von der Vegetation und Kilometer dem Boden eingelagert werden kann. ± 0 2 Diese jährliche Nettozuwachsrate der C-Pools ist unbekannt. Daher werden die aktuellen Kohlenstoffvorräte im ÜSG Kollau als Bestandswert angesetzt, der mit einer jährlichen Rate von 3 % kalkulatorisch in einen Zahlungs- strom überführt wird. Hieraus ergibt sich ein Wert von 46.200 € pro Jahr für die Fläche des ÜSG Kollau.

5.2 Nicht monetär bewertbare ÖSL Weitere im Projekt betrachtete ökolo- gische Aspekte werden als relevante, aber derzeit nicht operationalisier- bare oder monetär bewertbare ÖSL eingestuft. Dies sind aus bodenkund-

Legende licher Sicht die Wasserspeicherung Gewässer in den Böden der Aue und die Rück- mit Erholungsfunktion keine Erholungsfunktion haltung von Geschiebe und Schweb-

Abb. 45: Flächen mit Freizeit- und Erholungsfunktion in der Modellregion Kollau. stoffen in den HRB. Aus vegetationskundlicher Sicht sind die Biodiversität Boden zugeordnet. Somit können für lenstoffs in Vegetation und Boden im der Aue der Kollau und HRB und de- jede Fläche die entsprechenden Werte ÜSG Kollau von 1,54 Mio. €. ren Habitatfunktion (insbesondere für ermittelt und in der Summe die Ge- Rote-Liste-Arten) relevant. Dies spielt halte für das gesamte ÜSG dargestellt Die eigentliche Leistung des Ökosys- insbesondere bei den Maßnahmen werden (Tab. 10). tems ist die Menge an Kohlenstoff, „Betrieb der Hochwasserrückhaltebe- cken als Trockenbecken“ und „Boden- Die Kohlenstoffvorräte im ÜSG entspre- Tab. 10: C-Pools im ÜSG Kollau. chen einer Menge CO2 von 46.601 t. Tab. 10: C-Pools im ÜSG Kollau.

Die Klimaschadenskosten einer Ton- C-Pool C-Gehalt [t] ne CO2 werden für das Jahr 2015 mit Vegetation 3396 einem Wert von 33,02 € angesetzt (IWGSCGG, 2016). Somit errechnet Boden 9302 sich ein Wert des gespeicherten Koh- Gesamt 12698

Tab. 11: Entwicklung des HQ100 der Kollau am Pegel Niendorfer Straße im IST-Zustand und unter Zugrundelegung der festgelegten Ansätze. 45

Hochwas- Flächennutzung Niederschlag 2035 und Ist-Zustand Niederschlag 2035 serereignis 2035 Flächennutzung 2035

HQ100 8,1 m³/s 8,3 m³/s 9,9 m³/s 10,4 m³/s

Tab. 12: Übersicht über die Hochwassermanagement-Maßnahmen und Szenarien, die in der Modellregion Dove-Elbe untersucht wurden und Angabe der berechneten Wasserstände. Angegeben ist Wmax [NHN cm] am Pegel Allermöhe, bezogen auf die Modellierung des IST- Zustandes für das Hochwasserereignis 06./07.02.2011.

Wmax Wmax Wmax Wmax [NHN cm] [NHN cm] [NHN cm] Hochwassermanagement [NHN cm] Niederschlag und Meeresspiegelan Niederschlag Ist-Zustand Meeresspiegelanstieg stieg 2035 2035 2035

Keine Maßnahme 142 146 151 156

Vorabsenkung durch Betriebsänderung des 130 -- 144 151 Deichsieles Tatenberg Schaffung von Speichervolumen im 134 137 143 148 Vorland

Bei Zugrundelegung der Annahme, 16 dass sämtliche HRB mit Dauerstau

14 in Trockenbecken umgewandelt werden, verringert sich der jährlich zu 12 ]

€ erwartende Schaden und liegt bei 10 109.212 € (Abb. 47).

8 Die Maßnahme der Umgestaltung der 6 HRB mit Dauerstau zu Trockenbecken Schadenspotenzial [Mio. 4 kann die Zunahme von Hochwasser- 1,63 2 schäden durch den Klimawandel an

0,00 0 der Kollau nicht verhindern, das Aus- 7 5 40 20 10 400 200 133 100

2.000 1.000 maß der Zunahme aber reduzieren. 10.000 100.000 1.000.000 Wiederkehrintervall [T] Gemäß der Differenz der Erwartungs- werte (vermiedene Schäden) hat die Abb. 46: Schadenspotenziale verschiedener Wiederkehrintervalle entlang der Kollau bei Maßnahme einen hochwasserschutz- Ansatz des Szenarios „Niederschlag 2035“ und „Flächennutzung 2035“ ohne weiteres bezogenen Nutzen von 39.865 € pro Hochwassermanagement. Jahr. abtrag“ im Vorland eine Rolle, wurde In Abb. 46 ist der jährlich zu erwarten- in diesem Projekt aber nicht weiter de zukünftige Schaden bei Zugrunde- Wie in Kap. 2.5.2 beschrieben, hat untersucht. legung der Szenarien ohne weiteres diese Maßnahme auch hinsichtlich Hochwassermanagement dargestellt. der relevanten, aber als nicht monetär 5.3 Beurteilung der ÖSL Dieser liegt mit 149.077 € um 72,4 % bewertbaren ÖSL eine besondere Be- der untersuchten über dem des IST-Zustandes. deutung. Bei Umsetzung können sich Maßnahmen wechselfeuchte Standorte einstellen, Die ÖSL „Binnenhochwasserschutz“ die wertvolle Habitate darstellen und kommt bei allen untersuchten Maß- nahmen zur Wirkung. Anhand der Welche Ökosystemleistungen kleiner urbaner Gewässer lassen sich Maßnahme „Betrieb der Hochwasser- monetär bewerten? rückhaltebecken als Trockenbecken“ Die Ökosystemleistungen Kohlenstoffspeicherung und Naherholung sind als wird im Folgenden beispielhaft be- monetär bewertbar identifiziert. Darüber hinaus werden Maßnahmen des schrieben, wie deren Anwendung un- Hochwasserschutzes hinsichtlich der dadurch erzeugten Verringerung des ter den in Kap. 6.1 beschriebenen Sze- Schadenspotenzials als eine indirekte Ökosystemleistung monetär bewertet. narien für 2035 zu einer Reduzierung Die Ökosystemleistungen Wasserspeicherung in den Uferbereichen, Rück- des Schadenspotenzials führt. Diese haltung von Geschiebe und Schwebstoffen in den HRB und Biodiversität wer- stellt letztlich die ÖSL dar. den im Rahmen des Projektes als relevant identifiziert, können derzeit aber nicht monetär bewertet werden.

FÜR SIE. FÜR HAMBURG. 16

12 ] €

6 Schadenspotenzial [Mio. 4 Dr. Malte Jahn, HWWI:

1,19 2

0,00 „Um Ökosystemleistungen in Kos- 0 7 5

40 20 10 ten-Nutzen-Überlegungen von 400 200 133 100 2.000 1.000 10.000 100.000

1.000.000 Hochwasserschutzmaßnahmen zu Wiederkehrintervall [T] integrieren, muss auf (behördliche)

Abb. 47: Schadenspotenziale verschiedener Wiederkehrintervalle entlang der Kollau bei Standards bei deren Erfassung und Ansatz des Szenarios „Niederschlag 2035“ und „Flächennutzung 2035“ und Umgestaltung Bewertung hingearbeitet werden. der HRB in Trockenbecken. Die Etablierung dieser Standards in urbanen Räumen selten sind. Die „Wasserspeicherung im Boden“ und in der Praxis ist ein politischer Pro- sich daraus entwickelnde Biodiversität „Kohlenstoffspeicherung“. Es steht in zess, in den die Wissenschaft ihre wird als erhöhte ÖSL eingestuft, lässt den Böden der Aue mehr Wasserspei- Kenntnisse einbringen kann.“ sich aber nicht monetär bewerten. Das cherkapazität zur Verfügung. Zudem Gleiche gilt für die Funktion der HRB wird durch die Überschwemmungen als Retentionsräume für Geschiebe mehr organische Substanz auf die und Schwebstoffe. Böden aufgetragen und die teils anaeroben Verhältnisse tragen zu einer Die Maßnahmen „Schaffung von Spei- Kohlenstofffixierung bei. chervolumen im Vorland“ und „Auen- entwicklung“ führen (bei optimierter Die monetäre Bewertung der ÖSL Umsetzung) ebenfalls zu einer größe- „Freizeit-/Erholungsleistung“ und ren Biodiversität, d.h. erhöhter ÖSL. „Kohlenstoffspeicherung“ zeigt, dass Eine Quantifizierung ist derzeit nicht ein Erhalt der Flächen für die Nah- möglich. erholung und zur Kohlenstoffspeiche- rung von Bedeutung ist. Eine häufigere Überschwemmung der Uferbereiche der Gewässer im Sinne einer Auendynamik erhöht die ÖSL

47 6 Wandel und Anpassung

Ein wichtiger Gesichtspunkt in StucK Für das Hochwassermanagement sind Tatenberger Siel von 15 cm führt. Bei ist die Optimierung des Hochwasser- hinsichtlich des Klimawandels die Ent- diesem Szenario handelt es sich um managements auch unter dem Aspekt wicklung von Niederschlagsextremen ein theoretisch mögliches, aber inner- der zukünftigen Entwicklung der Mo- und für die Modellregion Dove-El- halb der im IPCC festgelegten Spanne dellregionen. Im Folgenden wird für be zudem die Entwicklung der Tide- hohes Szenario. Die Freie und Hanse- die vorgestellten Maßnahmen deren wasserstände relevant. Zur besseren stadt Hamburg geht derzeit nicht da- Wirksamkeit im Hinblick auf zukünf- Differenzierung des Einflusses der von aus, dass dieses Szenario in dieser tige Entwicklungen dargelegt. Dabei Entwicklung der Niederschläge und beschleunigten Intensität eintreten werden die Faktoren Klimawandel und des Meeresspiegelanstieges wird der wird. dessen Folgen sowie der Entwicklung Klimawandel in die Szenarien „Nieder- der Flächennutzung (Versiegelung) schlag 2035“ und „Meeresspiegelan- 6.1 Kollau berücksichtigt. stieg 2035“ unterteilt. Darüber hinaus wird die Kombination der beiden Sze- 6.1.1 Auswirkungen Die zukünftige Entwicklung wird auf narien untersucht. zukünftiger das Jahr 2035 projiziert. Über diesen Entwicklung Zeitpunkt hinaus lässt sich für die Flä- Hinsichtlich der Niederschläge wird Zunächst wird untersucht, wie sich die chennutzung in einer Metropole wie eine Zunahme der Intensität im Som- zukünftige Entwicklung in der Modell- der Freien und Hansestadt Hamburg mer (Kreienkamp et al., 2016) und eine region auf die Abflüsse auswirkt, wenn keine hinreichend zuverlässige Ab- Zunahme der Mengen im Herbst und keine weiteren Maßnahmen des Hoch- schätzung machen. Somit wurde auch Winter erwartet (Jacob et al., 2014). wassermanagements ergriffen werden. der Zeithorizont für die Entwicklung Zur Berücksichtigung der Nieder- der Niederschläge und des Meeres- schlagsentwicklung werden die den im Für das Szenario „Niederschlag 2035“ spiegelanstieges auf dieses Jahr be- Projekt untersuchten Hochwasserer- wird entsprechend der Festlegung für grenzt. eignissen zugrunde liegenden Nieder- die Modellregion Kollau ein Zuschlag schläge mit einem Aufschlag von 15 % von 15 % auf den Niederschlag an- Die Flächennutzung hat Auswirkung versehen. gesetzt. Für das Szenario „Flächen- auf den Versiegelungsgrad und damit nutzung 2035“ erhöht sich unter den auf den Abfluss. Zur Abschätzung der Bei der Entwicklung des globalen festgelegten Ansätzen der Anteil an zukünftigen Entwicklung werden zu- Meeresspiegels wird nach dem fünf- versiegelten Flächen in der bereits nächst bereits bekannte Planungen ten Sachstandsbericht des IPCC (IPPC stark versiegelten Modellregion der (z. B. Bebauungspläne, Großvorhaben 2014) über alle Emissionsszenarien Kollau um 2,5 %. im Straßenbau) in das N-A-Modell in- hinweg von einem Anstieg zwischen tegriert. Darüber hinaus werden durch 28 und 98 cm bis 2100 ausgegangen. Abb. 48 zeigt dies anhand von Be- das HWWI aus der abgeschätzten Im Projekt StucK wird bis 2035 ein rechnungen für den Pegel Niendorfer Bevölkerungsentwicklung Versiege- Anstieg von 20 cm in der Deutschen Straße auf der Grundlage des bisher lungsgrade für das Jahr 2035 abge- Bucht angenommen, der zu einer Er- höchsten Hochwasserereignisses vom leitet. höhung des Tideniedrigwassers am Juli 2002 als Referenzereignis.

FÜR SIE. FÜR HAMBURG. Der mit 2,5 % verhältnismäßig gering- fügig erhöhte Versiegelungsgrad führt 6 0 auch nur zu einer geringen Erhöhung 5 0,5 des Scheitelabflusses. Das Szenario Niederschlag „Niederschlag 2035“ mit erhöhtem 4 1 Niederschlag erzeugt dagegen mit einer Erhöhung des Abflussscheitels 3 1,5 um 22 % einen deutlichen Effekt. Die- Abfluss [m³/s] Abfluss ser wird bei Hinzunahme des erhöhten 2 2 Niederschlag [mm/5 min] Versiegelungsgrades weiter auf 28 % erhöht. 1 2,5

0 3 6.1.2 Umgestaltung der 17.07.02 12:00 18.07.02 0:00 18.07.02 12:00 19.07.02 0:00 19.07.02 12:00 20.07.02 0:00 Zeit Hochwasserrück- Ist-Zustand Flächennutzung 2035 Niederschlag 2035 Flächennutzung 2035 und Niederschlag 2035 haltebecken zu Trockenbecken Abb. 48: Berechnete Abflüsse der Kollau am Pegel Niendorfer Straße für das Hochwasser- Im Folgenden wird die Wirkung der ereignis 18.07.2002 .und daraus abgeleitete Abflüsse unter Berücksichtigung der Randbe- dingungen der Szenarien „Flächennutzung 2035“ und „Niederschlag 2035“. Maßnahme „Umgestaltung der Hoch- wasserrückhaltebecken zu Trocken- Ausnutzung des Stauraumes der Be- gegenüber 10,4 m³/s ohne Anwen- becken“ als eine Möglichkeit, den cken wird der Abfluss aus den HRB dung der Maßnahme. erhöhten Abflüssen aufgrund der zu- individuell mit einem Faktor zwischen künftigen Entwicklung zu begegnen, 0,03 und 0,77 reduziert. Die Darstellung der Ausdehnung von dargestellt. überschwemmten Flächen wird mit Diese Maßnahme zeigt sich als sehr einem hydrodynamischen 2D-Modell Die Maßnahme wird mit den Randbe- wirksam. Die Berechnungen dieser berechnet. Abb. 49 zeigt diese für Tab. 10: C-Pools im ÜSG Kollau. dingungen der Szenarien für ein HQ100 Maßnahme im N-A-Modell unter den das HQ100 der unterschiedlichen Sze- berechnet. Hierzu werden die 18 HRB Randbedingungen „Flächennutzung narien IST-Zustand und Zustand im mit Dauerstau Cund-Pool drei RR im EZG 2035“C -undGehalt „Niederschlag [t] 2035“ er- Jahr 2035 unter Berücksichtigung der Vegetation 3396 Kollau zu Trockenbecken im Neben- geben eine Reduzierung des HQ100 am Entwicklung von Bodenversiegelung schluss umgestaltet.Boden Zur optimalen Pegel Niendorfer9302 Straße auf 8,8 m³/s und der Niederschläge ohne die Um- Gesamt 12698 setzung von Hochwasserschutzmaß- nahmen sowie mit der Umgestaltung

Tab. 11: Entwicklung des HQ100 der Kollau am Pegel Niendorfer Straße im IST-Zustand und unter aller HRB mit Dauerstau zu Trocken- Tab.Zugrundelegung 11: Entwicklung der festgelegten des HQ100 Ansätze. der Kollau am Pegel Niendorfer Straße im IST-Zustand und unter Zugrundelegung der festgelegten Ansätze. becken. Es wird sichtbar, dass durch die Umgestaltung die Ausdehnung der Hochwas- Flächennutzung Niederschlag 2035 und Ist-Zustand Niederschlag 2035 serereignis 2035 Flächennutzung 2035 überschwemmten Flächen deutlich

HQ100 8,1 m³/s 8,3 m³/s 9,9 m³/s 10,4 m³/s verringert wird.

Wmax Wmax Wmax Wmax [NHN cm] [NHN cm] [NHN cm] Hochwassermanagement [NHN cm] Niederschlag und Meeresspiegelan Niederschlag Ist-Zustand Meeresspiegelanstieg stieg 2035 2035 2035

Keine Maßnahme 142 146 151 156

Vorabsenkung durch Betriebsänderung des 130 -- 144 151 Deichsieles Tatenberg Schaffung von Speichervolumen im 134 137 143 148 Vorland

a l l

o s K ¸ 6.2 Dove-Elbe HRB Meter ± 0 500 HRB 6.2.1 Auswirkungen zukünftiger Entwicklung Im Modellgebiet Dove-Elbe werden Maßnahmen des Hochwassermanage- ments auf ihre Wirksamkeit unter

den Randbedingungen der Szenarien

s ¸ „Niederschlag 2035“ und „Meeres- spiegelanstieg 2035“ durch Berech- HRB HRB nungen mit einem N-A-Modell unter-

Vogt-Kölln-Straße

¸ s

HRRRB au sucht. Das Szenario „Flächennutzung

Koll

s ¸ 2035“ verändert die Abflüsse in der ¸ s HRB Modellregion begrenzt. Eine Zunahme

HRB der Flächenversiegelung in dem zu er-

HRB wartenden Ausmaß führt zu höherem HRB ¸ Legende s Oberflächenabfluss, dieser gelangt HQ 1 0 0 IST_Zustand

HQ 1 0 0 2035 mit Trockenbecken jedoch aufgrund kurzer Fließwege HQ 1 0 0 2035 ohne Maßnahmen bereits vor dem Eintritt des Hoch- Gewässer Gewässer (verrohrt) wasserscheitels in die Dove-Elbe. Eine HRB Hochwasserrückhaltebecken RR Retentionsraum Mühlenau weitere Betrachtung des Szenarios „Flächennutzung 2035“ ist daher ent- Abb. 49: Räumliche Ausdehnung des HQ100 im IST-Zustand, bei Ansatz des Szenarios „Niederschlag 2035“ und „Flächennutzung 2035“ und bei Umsetzung der Maßnahme behrlich. „Umgestaltung der HRB zu Trockenbecken“. Für das Szenario „Niederschlag 2035“ wird auch für die Modellregion Do- Welche Hochwasserschutzmaßnahmen eignen sich zur Kompensation der ve-Elbe ein Zuschlag von 15 % auf Folgen des Klimawandels und der zukünftigen Flächennutzung? den Niederschlag angesetzt. Für den Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass für die aus lang andauernden Hauptzufluss Bille wird unter Berück- Niederschlägen resultierenden Hochwasserereignisse erheblich mehr Stau- sichtigung des Abflussverhaltens pau- raum genutzt werden muss. Dieses kann aufgrund des geringen Angebots schal ein Zuschlag von 10 % auf den an hierfür nutzbaren Flächen in der Regel nur durch eine verbesserte Aus- Abfluss am Pegel Reinbek angesetzt. nutzung bestehender Stauräume in den HRB erfolgen. Die Untersuchungs- Die Abflüsse an diesem Pegel gehen ergebnisse zeigen, dass die Maßnahme, HRB als Trockenbecken auszubauen direkt als Zufluss in das N-A-Modell oder bestehende HRB mit Dauerstau zu Trockenbecken umzugestalten, zu ein. einer wirksamen Reduzierung der Hochwasserabflüsse führt.

FÜR SIE. FÜR HAMBURG. Im Szenario „Meeresspiegelanstieg Entwässerung bei niedrigen Tnw ein- se aus der Bille verdeutlicht deren Be- 2035“ wird eine Auswirkung des Mee- schränkt. (Kap. 2.2.1, Abb. 16). Die deutung. Bei dem zugrunde gelegten resspiegelanstiegs auf das MTnw in Auswirkungen auf den Wasserstand Hochwasserereignis erhöht sich der der Elbe am Pegel Schöpfstelle um am Pegel Allermöher Deich sind daher Anteil des Zuflusses aus der Bille am +15 cm angenommen. Das Szenario nur gering. durchschnittlichen Abflussvolumen „Niederschlag 2035 und Meeresspie- während einer Tide (ca. 1 Mio. m³) gelanstieg 2035“ kombiniert die an- Grundsätzlich erhöht sich bei diesem von 81 % auf 89 %. gesetzten Randbedingungen. Szenario das Risiko einer Sperrtide, da ein kleinerer Windstau als bisher Werden die Szenarien „Niederschlag Zunächst wird dargestellt, wie sich ausreicht, eine Sperrtide zu erzeugen. 2035“ und „Meerespiegelanstieg die zukünftige Entwicklung in der Mo- 2035“ kombiniert, erhöht sich der dellregion auf die Abflüsse auswirkt, EineTab. 10 Zunahme: C-Pools imder ÜSG Niederschläge Kollau. (Sze- Abfluss im Einzugsgebiet und gleich- wenn keine weiteren Maßnahmen des nario „Niederschlag 2035“) mit den zeitig verringert sich die Entwässe-

Hochwassermanagements ergriffen damit verbundenenC-Pool höheren Abflüs- rungszeitC-Gehalt am [t]Deichsiel Tatenberg. Der werden. Dies erfolgt auf der Grund- sen führt bei Vegetationdem berechneten Hoch- Wasserstand3396 erhöht sich um 14 cm lage des Hochwasserereignisses vom wasserereignis Bodenzu einer Erhöhung des im Vergleich9302 zum IST-Zustand am Bei- 06./07.02.2011. Die Ergebnisse sind Hochwasserscheitels in der Dove-El- spiel des Hochwasserereignisses im Gesamt 12698 in Tab. 12 (Keine Maßnahme) darge- be am Pegel Allermöher Deich um 9 Februar 2011. stellt. cm. Ein Vergleich der Auslastung des Tab. 11: Entwicklung des HQ100 der Kollau am Pegel Niendorfer Straße im IST-Zustand und unter DeichsielsZugrundelegung Tatenberg der festgelegten durch Ansätze.die Zuflüs - Der Regelwasserstand in der Dove-El- Hochwas- Flächennutzung Niederschlag 2035 und be ist mit NHN +90 cm gegenüber Ist-Zustand Niederschlag 2035 serereignis 2035 Flächennutzung 2035 dem MTnw von NHN –149 cm rela- HQ100 8,1 m³/s 8,3 m³/s 9,9 m³/s 10,4 m³/s tiv hoch, daher wird die Binnenent- wässerung durch das erhöhte MTnw Tab. 12:12: ÜbersichtÜbersicht überüber diedie Hochwassermanagement-MaßnahmenHochwassermanagement-Maßnahmen und und Szenarien, Szenarien, die die in inder beim Szenario „Meeresspiegelanstieg derModellregion Modellregion Dove Dove-Elbe-Elbe untersucht untersucht wurden wurden und undAngabe Angabe der derberechneten berechneten Wasserstände. Wasser- Angegeben ist Wmax [NHN cm] am Pegel Allermöhe, bezogen auf die Modellierung des IST- 2035“ nicht entscheidend beeinflusst. stände.Zustandes Angegeben für das Hochwasserereignis ist Wmax [NHN 06./07.02.2011.cm] am Pegel Allermöhe, bezogen auf die Modellie- Durch die erhöhten Tnw wird die Siel- rung des IST-Zustandes für das Hochwasserereignis 06./07.02.2011. Wmax zugdauer am Deichsiel Tatenberg zwar Wmax Wmax Wmax [NHN cm] verkürzt, im automatischen Betrieb [NHN cm] [NHN cm] Hochwassermanagement [NHN cm] Niederschlag und Meeresspiegelan Niederschlag hat dies nur geringe Auswirkungen. Ist-Zustand Meeresspiegelanstieg stieg 2035 2035 2035 Höhere Tnw können die Binnenent- Keine Maßnahme 142 146 151 156 wässerung sogar begünstigen. Dies Vorabsenkung durch ist in der schrittweisen Schließung Betriebsänderung des 130 -- 144 151 der Hubschütze bis zu einer Wasser- Deichsieles Tatenberg standsdifferenz zwischen Binnen und Schaffung von Speichervolumen im 134 137 143 148 Außen von 160 cm begründet, die die Vorland

51 In welchem Maße beeinflussen der Klimawandel und die zukünftige Flächennutzung den Abfluss in den Gewässern? Die Untersuchung des Einflusses der zukünftigen Entwicklung zeigt, dass insbesondere ein Klimawandel mit erhöhten Niederschlägen einen Einfluss auf die Abflüsse in den Gewässern haben wird. Dagegen sind die Auswirkun- gen der intensiveren Flächennutzung allein nur gering. In Kombination mit dem Klimawandel verstärkt jedoch selbst eine insgesamt geringe Zunahme der Versiegelung durch Nachverdichtung deutlich den Hochwasserabfluss. In tidebeeinflussten Gebieten wird der Einfluss erhöhter Niederschläge durch die zu erwartenden Einschränkungen der Binnenentwässerung aufgrund des Meeresspiegelanstieges verstärkt.

6.2.2 Schaffung von managements eine deutliche Erhö- Speichervolumen im hung der Hochwasserscheitel in der Vorland und Dove-Elbe zu erwarten ist. Dabei er- Betriebsänderung weist sich die Maßnahme „Schaffung des Deichsiels von Speichervolumen im Vorland“ als Tatenberg die wirksamste Variante. Die Maßnah- Im Folgenden werden zwei Maßnah- me „Vorabsenkung durch Betriebs- men des Hochwassermanagements änderung des Deichsieles Tatenberg“ vorgestellt, die mit den Randbedin- ist im IST-Zustand wirkungsvoller, bei gungen der Szenarien für das Hoch- Betrachtung der zukünftigen Entwick- wasserereignis im Februar 2011 be- lung mit einer verkürzten Sielzugdau- rechnet wurden. Die Maßnahmen er und erhöhten Abflüssen verliert werden auch zur Verbesserung der diese jedoch an Wirksamkeit. Der kri- gegenwärtigen Situation der Binnen- tische Wasserstand in der Dove-Elbe entwässerung untersucht und sind von NHN +140 cm wird beim Szenario dort im Einzelnen beschrieben (s. Kap. „Meeresspiegelanstieg 2035“ durch 4.2.1 und 4.2.4). die Schaffung von Speichervolumen unterschritten, bei den weiteren un- Tab. 12 gibt einen zusammenfassen- tersuchten Szenarien jedoch bei beiden Überblick über die Maßnahmen- den Maßnahmen überschritten. varianten und deren Wirksamkeit. Es zeigt sich, dass ohne die Umsetzung von Maßnahmen des Hochwasser-

FÜR SIE. FÜR HAMBURG. 7 Schlussfolgerungen

Die Untersuchungsergebnisse des Niederschlägen einen Einfluss auf die Tatenberg abfließenden Wassermen- Projektes StucK zeigen Möglichkei- Abflüsse in den Gewässern haben gen aus und wird weiter zunehmen. ten der Verbesserung der Binnenent- wird. Dieser verstärkt sich in urban Ein Hochwassermanagement, welches wässerung auf, die auch im Hinblick geprägten Gebieten selbst bei ins- die bestehenden Stauräume im Ein- auf ihre Wirksamkeit bei Berücksich- gesamt geringer Zunahme der Ver- zugsgebiet flexibler bewirtschaftet tigung der zukünftigen Entwicklung siegelung durch Nachverdichtung. In und ggf. weitere schafft, kann ein Ins- untersucht wurden. tidebeeinflussten Gebieten wird der trument zur Bewältigung der Folgen Einfluss erhöhter Niederschläge durch des Klimawandels sein. Hierbei ist die Die entwickelten Instrumente einer die zu erwartenden Einschränkungen Hochwasservorhersage eine wichtige besseren Hochwasservorhersage under Binnenentwässerung aufgrund Grundlage. ter Nutzung der vom DWD bereit ge- des Meeresspiegelanstieges verstärkt. stellten Vorhersagedaten reichen vom Die Untersuchungsergebnisse zeigen, einfachen Verfahren auf der Grundla- Dieser Entwicklung kann durch eine dass auch in urbanen Gebieten wie ge eines Vorfeuchteindex bis hin zum konsequente Ausnutzung der be- der Modellregion Kollau die flexible operationellen Betrieb eines N-A-Mo- stehenden Stauräume und durch Bewirtschaftung der Rückhalteräume, dells für ein kleines urbanes Einzugs- Schaffung von weiteren Stauräumen verbunden mit einer Steuerung auf gebiet. Im ersten Fall kann auf einfach begegnet werden. Die Untersuchungs- der Grundlage von Hochwasservor- zu ermittelnde Daten, wie Abflüsse ergebnisse für die Modellregion Kollau hersagen, ein mögliches Instrument und Gebietsniederschläge, zurückge- zeigen, dass selbst bei der theoreti- darstellt. griffen werden, im zweiten Fall basiert schen Nutzung des Stauraumes aller die Hochwasservorhersage auf der bestehenden HRB ein heutiges HQ100 Aus lang andauernden Niederschlä- kontinuierlichen Erfassung von Was- im Jahr 2035 nicht ganz zurückgehal- gen resultierenden Hochwasserer- serständen und der aufwendigeren ten werden kann. Auch in der Modell- eignissen mit großen Wassermengen Auswertung von Ensemblevorhersa- region Dove-Elbe reichen die unter- kann nur mit einer erheblichen Ver- gen des Niederschlages. suchten Maßnahmen nicht aus, um größerung des Stauraums begegnet die Folgen eines Klimawandels mit werden. Dieses kann aufgrund des ge- Die vorgestellten Maßnahmen des höheren Niederschlägen und Meeres- ringen Angebots an hierfür nutzbaren Hochwassermanagements ermög- spiegelanstieg vollständig zu kompen- Flächen in der Regel nur durch eine lichen eine Verbesserung der gegen- sieren. verbesserte Ausnutzung bestehen- wärtigen Binnenentwässerung und der Stauräume in den HRB erfolgen. sind aufgrund ihrer Allgemeingültig- Für die Modellregion Dove-Elbe wird Die Untersuchungsergebnisse zeigen, keit auf andere Gebiete übertragbar. die Notwendigkeit eines länderüber- dass die Maßnahme HRB als Trocken- greifenden, einzugsgebietsbezogenen becken auszubauen oder bestehende Die Untersuchung der zukünftigen Hochwassermanagements im Ein- HRB mit Dauerstau umzugestalten, Entwicklungen zeigt, dass insbeson- zugsgebiet der Bille deutlich. Der Zu- zu einer wirksamen Reduzierung der dere die durch einen Klimawandel fluss der Bille macht schon heute den Hochwasserabflüsse führt. erwartete Zunahme von extremen weitaus größten Teil der am Deichsiel

53 Diese Trockenbecken können wechsel- nicht nur der Entwässerung und dem feuchte Lebensräume mit zeitweiligem Binnenhochwasserschutz dienen, son- Einstau beinhalten. Derartige Lebens- dern auch eine Reihe von „Leistungen“, räume sind in urbanen Regionen sel- wie die Nutzung zur Naherholung, als ten und daher wertvolle Habitate. Bei Lebensraum, als Kaltluftschneise oder entsprechender Gestaltung, bei der in die Kohlenstoffspeicherung im Rah- Teilbereichen noch Wasser steht, wird men des Klimaschutzes liefern. Die im die Wertigkeit weiter gesteigert, da Projekt StucK entwickelten Ansätze hier Rückzugsräume in trockenen Pe- zur Quantifizierung und monetären rioden geschaffen werden. Hier wird Bewertung eines Teiles dieser Leistun- deutlich, dass Maßnahmen des Bin- gen machen die Bedeutung auch klei- nenhochwasserschutzes nicht nur na- ner urbaner Gewässer beispielsweise turverträglich gestaltet sein können, für den Klimaschutz und die Freizeit- vielmehr werden hier darüber hinaus- und Erholungsnutzung deutlich. gehend fachübergreifende Ziele umgesetzt und wertvolle Lebensräume geschaffen. Die Umsetzung kann in urbanen Räumen aufgrund der viel- fältigen Nutzungsansprüche, wie der Naherholung und Freizeit, möglicher- weise schwierig sein. Es ist aber im Sinne des Zieles der Bewältigung der Folgen des Klimawandels notwendig, für derartige Maßnahmen Konzepte Dieter Ackermann, LSBG: zu entwickeln.

„Ein wesentlicher Gewinn aus StucK Bei den für die Kollau untersuchten ist die Verbesserung der Hochwas- Ansätzen einer potenziellen Vorland- servorhersage des Warndienstes entwicklung können sich Ziele des Binnenhochwasser Hamburg. Dar- Binnenhochwasserschutzes und öko- über hinaus werden Möglichkeiten logische Aspekte sinnvoll ergänzen. aufgezeigt, wie das Hochwasser- Die Ansätze sollten weiter verfolgt management mit der ökologischen werden und könnten ggf. eine Grund- Aufwertung von Hochwasserrück- lage für die Auenentwicklung auch an halteflächen verbunden werden kleinen urbanen Fließgewässern sein. kann und somit fachübergreifende An diesen Beispielen wird deutlich, Ziele erreicht werden.“ dass die Gewässer und ihre Bauwerke

FÜR SIE. FÜR HAMBURG. 8 Literaturverzeichnis

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FÜR SIE. FÜR HAMBURG. Impressum

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Verfasser: ISSN 1867-7959 (Print) Dieter Ackermann, Fred Hesser, Heiko Westphal, Gabriele Gönnert und Olaf Anmerkungen zur Verteilung Müller Diese Druckschrift wird im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit des Senats Mit Beiträgen von: der Freien und Hansestadt Ham- Friederike Fischer burg herausgegeben. Sie darf weder von Parteien noch von Wahlwerbern oder Wahlhelfern während des Wahl- Graphiken: kampfes zum Zwecke der Wahlwer- Fred Hesser, Sonja Peters bung verwendet werden. Dies gilt für Europa-, Bundestags-, Landtags- und Kommunalwahlen. Missbräuchlich Kartengrundlage: ist insbesondere die Verteilung auf Freie und Hansestadt Hamburg Wahlveranstaltungen, an Informa- Landesbetrieb Geoinformation und tionsständen der Parteien sowie das Vermessung (LGV) Einlegen, Aufdrucken oder Aufkleben parteipolitischer Informationen oder Werbemittel. Untersagt ist ebenfalls Fotos: Dieter Ackermann die Weitergabe an Dritte zum Zwecke der Wahlwerbung. Unabhängig davon, auf welchem Wege und in welcher An- Auflage: zahl dem Empfänger diese Schrift zu- 200 Stück gegangen ist, darf sie auch ohne zeit- Gedruckt auf 80 % Recyclingpapier lichen Bezug zu einer bevorstehenden Stand: November 2019 Wahl nicht in einer Weise verwendet

57 Bisher erschienene Berichte: Nr. 10/2012 Sturmflutschutz in Ham- burg gestern-heute-morgen Nr. 1/2009 Hochwasserschutz in Hamburg, Baumaßnahmen Nr. 11/2012 Internationaler Vergleich der Bemessungsverfahren im Küsten- Nr. 2/2009 Sturmfluten zur Bemes- schutz sung von Hochwasserschutzanlagen Nr. 12/2012 Ermittlung des Sturm- Nr. 3/2009 Hochwasserschutz für die flutbemessungswasserstandes für Hamburger Binnengewässer den öffentlichen Hochwasserschutz in Hamburg Nr. 4/2009 Hochwasserschutz in Hamburg, Schulungszentrum Deich- Nr. 13/2012 Verfahren zur Fort- verteidigung 2009 schreibung von Sturmflutbemes- sungswasserständen Nr. 5/2009 Proceedings of the SA- WA-Midtherm Conference in Gothen- Nr. 14/2012 Gewässer und Hochwas- burg serschutz in Zahlen

Nr. 6/2011 Hochwasser an Hamburgs Nr. 16/2014 Die Sturmflut nach dem Binnengewässern am 6. und 7. Febru- Tief Xaver vom 5. bis 7. Dezember ar 2011 2013

Nr. 7/2011 Hochwasserschutz in Hamburg, Anleitung Deichverteidi- gung (aktualisierte Auflage 2015)

Nr. 8/2011 Planungswerkstatt Lichtsignalanlagen am 17.09.2011 - Dokumentation

Nr. 9/2012 Proceedings of the Flood Risk Management Conference – North Sea Region. SAWA Final Confe- rence in Hamburg

FÜR SIE. FÜR HAMBURG. 59 60

FÜR SIE. FÜR HAMBURG. 59 BINNENHOCHWASSERSCHUTZ UNTER BERÜCKSICHTIGUNG VON ÖKOLOGIE UND ÖKONOMIE

Berichte des Landesbetriebes Straßen, Brücken und Gewässer Nr. 17/2020

Ergebnisse des BMBF-Forschungsprojektes StucK Sicherstellung der Entwässerung küstennaher, urbaner Räume unter Berücksichtigung des Klimawandels