HRB Straßberg, Standort II (Antragsgegenstand)

Hochwasserrückhaltebecken Straßberg 1 Teil 1: Beschreibung des Vorhabens

HOCHWASSERRÜCKHALTEBECKEN STRAßBERG Teil I: Beschreibung des Vorhabens - Machbarkeitsuntersuchung und Vorentwurf

INHALTSVERZEICHNIS

1 Antragsgegenstand und Veranlassung ...... 3

2 Untersuchte Alternativen und Varianten zum Hochwasserschutz im Einzugsgebiet der Selke ...... 6 2.1 Bestehender Hochwasserschutz, Schutzwürdigkeit und Schadenspotenzial ...... 6 2.2 Untersuchte Varianten ...... 8 3 Neubau eines Hochwasserrückhaltesbeckens oberhalb der Ortslage Strassberg ...... 13 3.1 Grundlagen und Randbedingungen für Standortvarianten I und II ...... 13 3.2 Variantenuntersuchung zur konstruktiven Gestaltung und zur Betriebsweise ...... 16 3.3 Konstruktive Lösungen zur Sicherung des Betriebes der Selketalbahn ...... 22 3.3.1 Variante 1 - Neubau des Dammbauwerks bei Selke-km 57,750 ...... 22 3.3.2 Variante 2 - Neubau des Dammbauwerks bei Selke-km 58,715 ...... 25 3.3.3 Variantenbewertung und Empfehlung ...... 26 3.4 Nachweis der Wirksamkeit des Hochwasserrückhaltes ...... 27 3.5 Zusammenfassung der Kennwerte der Vorzugslösung...... 30 3.6 Auswirkungen und Folgemaßnahmen am Standort II ...... 31 4 Auswirkungen des Rückhaltebeckens auf das Abflussregime ...... 32 4.1 Jahreszeitlichen Auftretenshäufigkeit von Hochwasserereignissen ...... 32 4.2 Inanspruchnahme des Stauraumes ...... 33 5 Quellen ...... 35

Anlagen zum Teil I:

Anlage 1: Übersicht Teiche und Kleinspeicher im Einzugsgebiet der Selke

Anlage 2: Zusammenstellung der untersuchten Varianten zur Verbesserung des Hoch- wasserschutzes an der Selke

Anlage 3: Geologisch-bergbauliche Stellungnahme des Landesamtes für Geologie und Bergwesen

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Zeichnungen zum Teil I:

Maßstab Zeichnungsnummer

Übersichtsplan 1:25.000 W-4020-S-80-010

Übersichtslageplan 1:5.000 W-4020-S-80-020

HRB Straßberg, Standort II (Antragsgegenstand)

Maximale Ausdehnung des Stauraumes für 1:5.000 W-4020-S-80-030 HQ(5) bis HQ(100) Standort II, km 58,7 Tallängsschnitt mit Darstellung der Stauhöhe für H: 1:5.000 W-4020-S-82-040 HQ(5) bis HQ(100) V: 1:500 Standort II, km 58,7 Lageplan Absperrbauwerk 1:1.000 W-4020-S-80-050 Standort II, km 58,7 Querschnitt Absperrbauwerk 1:250 W-4020-S-84-060 Standort II, km 58,7 Längsschnitt Absperrbauwerk 1:250 W-4020-S-84-070 Standort II, km 58,7

HRB Straßberg, Standort I (Alternativstandort)

Maximale Ausdehnung des Stauraumes für 1:5.000 W-4020-S-80-080 HQ(5) bis HQ(100) Standort I, km 57,7 Tallängsschnitt mit Darstellung der Stauhöhe für H: 1:5.000 W-4020-S-82-090 HQ(5) bis HQ(100) V: 1:500 Standort I, km 57,7 Lageplan Absperrbauwerk 1:1.000 W-4020-S-80-100 Standort I, km 57,7 Querschnitt Absperrbauwerk 1:250 W-4020-S-84-110 Standort I, km 57,7 Längsschnitt Absperrbauwerk 1:250 W-4020-S-84-120 Standort I, km 57,7

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1 ANTRAGSGEGENSTAND UND VERANLASSUNG

Antragsgegenstand ist der Bau eines ökologisch durchgängigen, grünen Hochwasser- rückhaltebeckens an der Selke oberhalb Strassberg (km 58,7-Standort II ). Das Vorha- ben ist Bestandteil des von der Ministerin für Landwirtschaft und Umwelt 2003 vorgestellten Hochwasseraktionsplanes Selke. Das Ziel der Verbesserung des unzureichenden Hochwas- serschutzes der Ortslagen wird hier durch Rückhalt nur größerer Hochwässer (seltener als alle 5 Jahre) erreicht - bei gleichzeitigem Erhalt der Gewässer- und Auendynamik mittels ungehindertem Durchfluss aller häufigen Hochwässer. Das Konzept der begleitenden FFH- und Umweltverträglichkeitsstudien ist aus Teil II dieser Vorhabensunterlage ersichtlich.

Die Selke ist einer der Hauptnebenflüsse der Bode und hat eine Einzugsgebietsgröße von insgesamt 486 km². Ihr Quellgebiet liegt im Mittelharz zwischen Güntersberge und Stiege auf einem Höhenniveau von ca. 510 m ü. HN. Die Selke durchfließt zunächst die Landschafts- einheit des Mittel- und Unterharzes und tritt bei Meisdorf in das nordöstliche Harzvorland über. Der Oberlauf der Selke umfasst den Gewässerabschnitt bis Meisdorf. Er kann außerhalb der Ortschaften als naturnah bewertet werden. Das Einzugsgebiet ist im Oberlauf zu ca. 60% bewaldet, der Rest unterliegt im wesentlichen einer landwirtschaftlichen Nutzung. Kenn- zeichnend für den Gewässeroberlauf sind steile Sohlgefälle und enge Talräume, die ein entsprechend geringes natürliches Retentionsvermögen aufweisen. Am Selkeoberlauf befinden sich die Ortslagen Güntersberge, Straßberg, Silberhütte, Alexisbad und Mägdesprung. Mit dem Eintritt in das Harzvorland unterhalb von Meisdorf weitet sich die Talaue stark auf; sie ist zwischen Gatersleben und der Mündung in die Bode bis 1 km breit. Das Einzugsgebiet ist im Unterlauf insbesondere durch eine landwirtschaftliche Nutzung geprägt. Im Bereich der dicht aufeinanderfolgenden Ortschaften sind die Vorländer häufig bis an das unmittelbare Ufer bebaut. Am Selkeunterlauf befinden sich die Ortslagen Meisdorf, Ermsleben, Reinstedt, Hoym, Gatersleben, Hausneindorf und Hedersleben. Die Siedlungsgebiete an der Selke sind stark hochwassergefährdet. Die Ergebnisse der hydrologischen und hydraulischen Grundlagenuntersuchungen zeigen, dass das bordvolle bzw. das schadarme Abflussvermögen innerhalb der Ortschaften mit wenigen Ausnahmen deutlich unter einem Hochwasserdurchfluss HQ(20) liegt. Bereits bei kleineren Ereignissen kommt es zu Ausuferungen. Die Scheiteldurchflüsse seltener Ereignisse wie des 1994 abge- laufenen Hochwassers überschreiten das bordvolle Abflussvermögen um ein Vielfaches. Bei Hochwasserereignissen in dieser Größenordnung kommt es zu weitreichenden Überflu- tungen der Vorländer und entsprechend hohen Schäden. Welches Ausmaß diese Schäden annehmen können haben insbesondere die Hochwasserereignisse der jüngeren Vergangen- heit gezeigt. Für das 1994 an der Selke abgelaufene Hochwasser liegen detaillierte Auswertungen über das Ausmaß der Überschwemmungen und Schäden vor. Die Talaue wurde im Oberlauf in ihrer gesamten Breite gefüllt und infolge der steilen Gefälle und hohen Fließgeschwindigkei- ten kam es in den Siedlungsgebiete sowie an den Infrastruktureinrichtungen zu starken Zer- störungen mit entsprechend hohen Schäden. Der Unterlauf der Selke war durch eine weit- räumige Überschwemmung der Aue gekennzeichnet. Überregionale Verkehrsanlagen wie Eisenbahnverbindungen und Bundesfernstraßen waren während des Hochwasserereignis-

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ses 1994 insbesondere im Selkeoberlauf überflutet und wurden teilweise stark beschädigt. Zahlreiche Brücken wurden zerstört. Die Siedlungsgebiete standen zu großen Teilen unter Wasser. Die erfassten Schäden lagen bei mehr als 27 Millionen Euro. Entsprechend den durchgeführ- ten detaillierten Erhebungen entfielen davon 3,6 Mio. Euro auf den privaten Bereich, 4,9 Mio. Euro auf den kommunalen Bereich sowie 10,7 Mio. Euro auf Einrichtungen für Handel, Ge- werbe, Industrie und Sonstiges. An Flussläufen und wasserwirtschaftlichen Anlagen kam es zu Schäden in Höhe von 8,2 Mio. Euro. Insgesamt muss eingeschätzt werden, dass die In- formationen zu den Hochwasserschäden hinsichtlich Vollständigkeit und Genauigkeit sehr unterschiedlich sind und die tatsächlichen Schadenshöhen die angegebenen Werte noch übersteigen.

Abbildung 1: Übersicht zur Schadenshöhe des Aprilhochwassers 1994 und die Verteilung auf die einzelnen Ortslagen

6,0 Schadenshöhe [Mio. Euro] 5,0

4,0

3,0

2,0

1,0

0,0 e t edt bad t dorf berg eben is leben leben l berge prung Hoym rs raß neindorf Meis e ers Reins Alex St Erms Silberhüt Gat Heders Haus Günt Mägdes Private Einrichtungen Kommunale Einrichtungen, d.h. Straßen, Wege, Schulen, etc., Wasserbauliche Anlagen, d.h. Flußbett, Wehre, Brücken, etc. Handel, Gewerbe,Industrie und Landwirtschaft

In der gegenwärtigen Situation sind bestehende Siedlungsgebiete teilweise zu mehr als 50% als potentielle Überschwemmungsgebiete und streckenweise als Hochwasserabflussbereich ausgewiesen, wodurch neben nicht erfüllbaren Forderungen an sicheres und gesundes Wohnen wesentliche Hemmnisse für die wirtschaftliche Entwicklung in der Region bestehen. Hinsichtlich der Möglichkeiten einer Verbesserung des Hochwasserschutzes wurden umfas- sende Untersuchungen durchgeführt. Dabei wurden Lösungen mit einem differenzierten ört- lichen Schutz der Gebiete mit hohem Schadenspotenzial als auch Lösungen mit überregio- nal wirksamen Maßnahmen zum Hochwasserrückhalt unter Einbeziehung der im Einzugsge- biet vorhandenen Rückhalteräume untersucht. Auf der Grundlage der Untersuchungsergebnisse wurde durch den Landesbetrieb für Hoch- wasserschutz und Wasserwirtschaft der Hochwasseraktionsplan Selke erarbeitet, der das Maßnahmekonzept zur Verbesserung des Hochwasserschutzes für die Ortslagen an der Selke festschreibt. Primär zu realisieren sind danach die überregional wirksamen und effizienten Maßnahmen zur Erweiterung der Hochwasserrückhalteräume im Selkeoberlauf. Die Maßnahmen zur Än-

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derung der Bewirtschaftung und Vergrößerung der Hochwasserrückhalteräume in den vorhandenen Kleinspeichern sowie der Bau eines Hochwassermeldepegels oberhalb Günters- berge wurden bereits realisiert oder sind in der Planung. Nunmehr soll durch den Bau des Hochwasserrückhaltebeckens Straßberg am km 58,7 (Standort II) eine nachhaltige Verbesserung des Hochwasserschutzes für die Ortslagen an der Selke erreicht werden.

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2 UNTERSUCHTE ALTERNATIVEN UND VARIANTEN ZUM HOCHWASSERSCHUTZ IM EINZUGSGEBIET DER SELKE

2.1 Bestehender Hochwasserschutz, Schutzwürdigkeit und Schadenspotenzial

Im Einzugsgebiet der Selke befinden sich eine große Anzahl von künstlich angelegten Tei- chen und Stauhaltungen. Zusammen mit einem weitverzweigten Grabensystem wurden sie im Zuge der Entwicklung des Bergbaus im Unterharz angelegt. Heute haben die Teiche ihre ursprüngliche Funktion verloren und dienen der Trinkwasserversorgung, der Naherholung und dem Hochwasserschutz. Anlage 1 zeigt eine Übersicht der im Einzugsgebiet heute noch vorhandenen Teiche und die Größe der Speichervolumina. Hinsichtlich des Hochwasser- schutzes stellen sie potenzielle Hochwasserrückhalteräume dar, die es insbesondere unter dem Gesichtspunkt der durch das Hochwasser 1994 verursachten Schäden optimal zu nut- zen gilt. Die durchgeführten Untersuchungen haben gezeigt, dass auf Grund der geringen Einzugsgebietsgröße oder des geringen Speichervolumens der überwiegende Teil für einen effizienten Hochwasserrückhalt nicht geeignet ist. In den nicht ausgebauten Abschnitten im Oberlauf weist die Selke eine schlängelnde, natür- liche Linienführung mit Mäanderbildungen auf. Vorrangig im Bereich der Siedlungsgebiete Hedersleben, Gatersleben, Hoym, Reinstedt, Ermsleben, Silberhütte, Straßberg und Gün- tersberge wurden in der Vergangenheit zahlreiche Flussausbaumaßnahmen durchgeführt. Ziel der Maßnahmen war eine Begradigung und die Erweiterung der hydraulischen Leis- tungsfähigkeit. Stellenweise erfolgte die Anordnung von Ufermauern. Deiche oder Hochwas- serschutzmauern existieren nicht. In den nicht ausgebauten Abschnitten liegt das bordvolle (schadlose) Abflussvermögen der Selke etwa bei einem HQ(2)-HQ(5). In den ausgebauten Abschnitten ist der bestehende Schutzgrad höher, wobei nur im Bereich Mägdesprung Sicherheiten bis HQ(20) erreicht werden (vgl. Abbildung 3). Zur Veranschaulichung der Hochwasserdurchflüsse und der Relation zum Mittelwasserdurchfluss sind die hydrologischen Daten in der folgenden Übersicht zu- sammenfassend dargestellt.

Tabelle 1: Durchflussdaten für die Selke /1/ berechnet mit der Allgemeinen Extremwertverteilung, Parameterschätzung nach der Maximum Li- kelihood Methode (AE LIK), Reihe 1921 bis 1998 für Meisdorf und Silberhütte (durch Regression mit Meisdorf verlängert), Reihe 1981 bis 1997 für Hausneindorf, HQ(100) für Hausneindorf außer- halb des zulässigen Extrapolationsbereichs, der angegeben Wert wurde mit dem N-A-Modell berechnet. Duchfluss MQ HQ(2) HQ(5) HQ(10) HQ(20) HQ(50) HQ(100) 1994 in [m³/s] Silberhütte 1,08 8,78 15,5 21,9 30,2 45,2 60,6 73,7 entspricht HQ(200) Meisdorf 1,56 11,5 20,1 28,7 40,1 61,3 83,9 109 entspricht HQ(200) Hausnein- 1,89 12,8 19,6 24,4 29,2 35,8 46 61,0 entspricht dorf HQ(200)

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Es wird deutlich, dass der Hochwasserdurchfluss HQ(100) den Mittelwasserdurchfluss und den in der Größenordnung des MHQ liegenden Durchfluss HQ(2) um ein Vielfaches über- steigt.

Empfehlungen für die Bemessung von Hochwasserschutzanlagen und die Festlegung der nutzungsabhängigen Schutz- und Sicherheitsgrade enthält die DIN 19700, Teil 12 zur Wahl der Wiederholungszeitspanne des Bemessungshochwassers für Hochwasserrückhaltebe- cken: Wiederholungszeitspanne Tn in [a] Hochwertig bebaute Gebiete 100 Übrige bebaute Gebiete, überörtliche Verkehrsanlagen 50 bis 100 Einzelbauten, nicht dauernd bewohnte Siedlungen 25 bis 50 Landwirtschaftliche Intensivkulturen 10 bis 25 Ackerflächen 5 bis 10

Ausgehend von der bestehenden Flächennutzung und Siedlungsstruktur an der Selke werden folgende Schutzziele abgeleitet:

- Eine hohe Schutzwürdigkeit muss den bestehenden 5 Ortslagen im Oberlauf, 7 Ortslagen im Unterlauf sowie einzelnen bebauten Objekten als Gebiete mit hoher Schutzwürdigkeit zugeordnet werden. Die Gewerbe- und Industriegebiete sowie einzelne Betriebe liegen im allgemeinen am Ortsrand und sind bei einer ortsbezogenen Betrachtung integriert. Aus- gegangen wird für diese Gebiete von einem den geltenden Richtlinien und Empfehlungen entsprechenden Schutzziel HQ(100).

- Überregionale Verkehrsanlagen wie Bahnverbindungen und Bundesfernstraßen sowie die bestehenden Straßen- und Bahnbrücken werden als wesentliche Infrastruktureinrichtun- gen und auf Grund des hohen Schadens- und Gefährdungspotenzials mit einer hohen Schutzwürdigkeit eingestuft. Zu beachten ist, dass es an Brücken bei erheblichen Quer- schnittseinschränkungen und niedrig liegenden Konstruktionsunterkanten zu einem (teilweise erheblichen) Aufstau kommen kann. Diese Erscheinungen verstärken sich bei einem Einstau der Brücke. Gleichzeitig besteht in diesem Fall die Gefahr des weitergehenden Versatzes durch Treib- und Schwemmgut (Verklausung). Insbesondere in den Sied- lungsgebieten kann sich die Hochwassergefährdung dadurch erheblich verschärfen.

- Außerhalb der Siedlungsgebiete liegende Kleingartenanlagen und Anlagen für Freizeit und Erholung weisen unterschiedliche Gefährdungspotenziale auf, der Schutzgrad ist entsprechend zu differenzieren. Generell sollten Nutzungen mit der Gefahr des Ab- schwemmens von Treibgut nicht in den potenziellen Überflutungsgebieten liegen.

- Wiesen, Weideflächen, Brachland und landwirtschaftlich genutzte Gebiete werden als potenzielle Retentionsräume, gleichbedeutend mit einer Beibehaltung oder ggf. Verminde- rung des bestehenden Schutzgrades behandelt.

Die Gebiete mit hoher Schutzwürdigkeit sind in Tabelle 2 zusammengefasst. Dem bordvollen Abflussvermögen der Selke in diesen Bereichen sind die Hochwasserdurchflüsse HQ(20), HQ(50), HQ(100) und der Scheiteldurchfluss QS(4/94) gegenübergestellt. Ergänzend sind Angaben zur Schadenssituation für das Aprilhochwasser 1994 ausgewiesen.

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Die Auswertungen in Tabelle 2 zeigen, dass in 11 Siedlungsgebieten das bordvolle Abfluss- vermögen bereits bei HQ(20) erreicht und überschritten ist. Lediglich in der Ortslage Mägde- sprung kann das HQ(20) ohne Ausuferungen abgeführt werden. Das HQ(100) übersteigt das bordvolle Abflussvermögen um ein Vielfaches.

Tabelle 2: Darstellung der Gefährdungssituation in den schützenswerten Gebieten Die über der Leistungsfähigkeit des Gewässers liegenden Werte sind rot dargestellt.

Gebiet Stationierung Bordvoller Scheiteldurchfluss Schadens- von bis Abfluss HQ(20) HQ(50) HQ(100) QS(4/94) Höhe 1) HW(4/94) km km m3/s m3/s m3/s m3/s m3/s Mio. € Güntersberge 62,40 63,66 5-10 5,8 – 10,5 7,9-14,6 10,1-18,3 14,4-22,2 0,680 Straßberg 56,44 57,44 7-10 8,3-12,9 12,6-19,9 19,3-24,6 36,1-48,1 3,035 Silberhütte 51,22 53,55 15-20 18,0-30,7 27,6-45,9 33,7-56,2 55,2-74,3 4,095 Alexisbad 47,75 50,10 10-15 31,2-35,4 46,7-53,0 57,4-70,6 76,0-89,3 2,440 Mägdesprung 43,81 44,84 30-40 38,4-38,9 58,9-59,6 83,3-83,6 97,5-102,6 1,688 Meisdorf 25,92 28,40 18-25 37,3-38,9 60,7-60,1 84,3-84,8 109,2 3,326 Ermsleben 20,57 23,42 10-20 37,1-42,0 53,4-57,1 80,0-82,7 95,9-103,5 2,554 Reinstedt 16,65 18,50 20-30 36,7-38,7 45,4-49,3 75,12 81,4-88,5 5,172 Hoym 12,20 14,18 20-30 33,9-34,1 39,2-40,5 66,6-67,3 70,0-72,5 0,493 Gatersleben 6,75 9,35 20-25 31,6-32,7 36,7-37,9 62,1 62,6-66,1 3,771 Hausneindorf 4,73 5,90 20-25 30,9-31,1 35,9-36,3 59,2-60,1 60,3-61,4 0,044 Hedersleben 1,44 4,30 15-20 29,8-30,7 34,7-35,7 55,1-58,6 56,8-58,6 0,070

1) Schäden teilweise unvollständig erfasst

Die anhand der durchgeführten Wasserspiegellagenberechnungen für die einzelnen Hoch- wasserdurchflüsse ermittelten Freiborde, Überstauhöhen und Überflutungen zeigen, daß bei zahlreichen Brücken ein Überstau der Unterkante bereits bei HQ(50) oder sogar HQ(20) auf- tritt. Auf Grund der bei nicht ausreichendem Freibord bestehenden Gefährdungen hinsichtlich eines möglichen Versatzes und eines zusätzlichen Aufstaus stellen die Brücken potenzielle Gefahrenstellen dar. Da das Höherlegen der Unterkante und die Erweiterung des Brückenquerschnittes auf Grund baulicher Gegebenheiten häufig nicht möglich bzw. mit hohen Kosten verbunden ist, stellt die Verminderung der Scheiteldurchflüsse durch einen erweiterten Hochwasserrückhalt eine wirksame Alternative dar.

2.2 Untersuchte Varianten

Im Rahmen der in /2/ bis /6/ durchgeführten Variantenuntersuchungen zur Verbesserung des Hochwasserschutzes an der Selke wurden ausgehend von den unter 2.1 genannten Zielstel- lungen folgende Maßnahmen in verschiedenen Maßnahmekombinationen betrachtet: - Verbesserung des örtlichen Hochwasserschutzes durch Gewässerausbau, Hochwasser- schutzmauern, Deiche - Umflutlösungen für Siedlungsgebiete Beseitigung von Fließhindernissen und Engstellen an Brücken oder Umbau von Wehren

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- Erweiterung des Retentionsvermögens in den bestehenden Teichen und Stauhaltungen durch Bewirtschaftungsänderung - Hochwasserrückhalt in der Selkeaue - Erweiterung der Rückhalteräume durch den Ausbau bestehender Teiche in den Neben- gewässern oder Neubau von Rückhaltebecken an diesen Standorten - Neubau von Hochwasserrückhaltebecken in den Nebengewässern und in der Selke

Auf Grund des großen Gefälles aller Flächen im Hochwasserentstehungsgebiet der Selke wären die notwendigen erheblichen Rückhalteeffekte durch Nutzungsänderun- gen/Aufforstungen keinesfalls erzielbar. Insgesamt wurden neun Varianten ausgearbeitet und hinsichtlich der Auswirkungen auf die Prozesse des Hochwasserablaufes, den erreichbaren Hochwasserschutz, die Auswirkungen auf Natur und Landschaft sowie die entstehenden Kosten bewertet. Eine zusammenfassen- de Übersicht der Varianten zeigt die Anlage 2.

Als Nullvariante (Variante I) wurde untersucht, in welchem Umfang örtliche Maßnahmen erforderlich wären, um den schadarmen Abfluss eines HQ(100) in den Siedlungsgebieten zu ermöglichen. Hinsichtlich der Art des örtlichen Hochwasserschutzes wurde jeweils die am umweltverträglichsten und den örtlichen Verhältnissen am besten angepasst erscheinende Lösung ausgewählt. Jedoch ist es bei Variante I angesichts der extremen Überschreitung des Abflussvermögens in den eng bebauten Siedlungsgebieten erforderlich, das vorhandene Flussbett zu erweitern und massiv auszubauen. In den langgestreckten Ausbaubereichen kommt es zu einer Kanalisierung des Gewässers mit einer weitgehenden Zerstörung der FFH - Lebensraumtypen und -arten einschließlich des prioritären Lebensraumtyps Erlen- Eschen-Wälder. Insgesamt muss eingeschätzt werden, dass auf Grund der schwerwiegenden Eingriffe in das Fließgewässer und die angrenzenden Strukturen sowie der hohen Kosten (z. B. Umfluter über Tagebaurestloch) eine Lösung entsprechend Variante I nicht in Frage kommt. Ohne wirksame Maßnahmen zum Hochwasserrückhalt ist ein den geltenden Empfehlun- gen und Richtlinien entsprechender Hochwasserschutz nicht möglich. Des Weiteren kann eine Verbesserung des Hochwasserabführvermögens durch Flussaus- bau der Selke zu einer Erhöhung der Scheiteldurchflüsse flußab führen, wodurch nachfolgend Baukosten und Eingriffe in Umwelt-Schutzgüter an Bode, Saale oder Elbe erforderlich würden.

Eine Verminderung der Scheiteldurchflüsse und eine wirksame Verbesserung des Hochwas- serschutzes kann nur durch die Schaffung von zusätzlichen Hochwasserrückhalteräumen im Oberlauf der Selke erreicht werden. Im Rahmen der Selkestudie /3/ wurden folgende Maß- nahmen mittels Niederschlags-Abfluss-Modellierung untersucht:

Ö Dezentraler Hochwasserrückhalt in der Selkeaue Die Talaue zwischen Güntersberge und Straßberg stellt einen erheblichen Retentions- raum dar. Bei einer Länge von ca. 5 km, einer Breite von ca. 200 m und einer Überflu- tungshöhe von 1 m ergibt sich ein theoretisch nutzbares Volumen von ca. 1 Mio. m³. Die- ses Volumen wird aber bei seltenen Hochwasserereignissen durch die natürlichen Über-

G:\FB_Wasserbau\Projekte\4020\Bericht\auslieferung\strassberg_teil1_endfassung.doc Hochwasserrückhaltebecken Straßberg 10 Teil 1: Beschreibung des Vorhabens

schwemmungen bereits zu einem großen Teil in Anspruch genommen (ca. 0,25 Mio. m³ bei HW(4/94)). Zur weitergehenden Nutzung des theoretischen Rückhaltepotentials müssten die vorhandenen Querdämme erhöht oder das Tal durch eine enge Staffel von Querdämmen verbaut werden. Die Ergebnisse der Untersuchungen haben gezeigt, dass mit diesen Maßnahmen- verbunden mit erheblichen Baukosten - etwa 0,15 Mio. m³ zusätzlicher Stauraum gewonnen werden können, was bei Wellenfüllen in der Größenordnung von 20 Mio. m³ marginal ist und keine Alternative zu Hochwasserrückhaltebecken darstellt. Die Ursachen dafür, dass im eigentlichen Selketal oberhalb der Ortslage Meisdorf dezen- trale Maßnahmen zum Rückhalt in der Aue wenig Effekte bringen können, sind insbesondere das starke Flusslaufgefälle und das enge Tal, das bereits durch die natürlichen Aus- uferungen in Anspruch genommen wird.

Ö Erweiterung der Hochwasserrückhalteräume in den vorhandenen Teichen und Kleinspeichern Die im Einzugsgebiet vorhandenen Teiche und Kleinspeicher wurden einer umfassenden Analyse unterzogen. Eine wirksame Erhöhung der Rückhalteräume ist auf Grund des vorhanden Speicherinhaltes und der Größe des Einzugsgebietes nur in den Speichern Æ Frankenteich, Kiliansteich, Fürstenteich (Umwandlung in ein grünes Rück- haltebecken) und Teufelsteich effizient. Maßnahmen zur Bewirtschaftungsänderung wurden entsprechend den im Hochwasseraktionsplan Selke festgelegten Prioritäten durch den Talsperrenbetrieb des Landes Sachsen-Anhalt bereits veranlasst oder sind in Vorbereitung. Durch die vorgesehenen Maßnahmen ist eine Verminderung der Scheiteldurchflüsse um ca. 5% möglich.

Ö Neubau von Hochwasserrückhaltebecken in den Nebentälern und in der Selke Die Analyse der Hochwasserentstehung im Einzugsgebiet der Selke hat gezeigt, dass wesentliche Nebeneinzugsgebiete die Täler des Katzsohlbaches, des Rödelbaches, des Steinfurtbaches und des Uhlenbaches sind. Die Möglichkeit der Verbesserung des Hoch- wasserschutzes für die Ortslagen am Selkeoberlauf und die Verminderung der Scheitel- durchflüsse im Unterlauf durch einen dezentralen Rückhalt in den Nebentälern wurde als Variante II untersucht. Erforderlich ist der Bau von Rückhaltebecken an vier Standorten: - Katzsohlbachteich - Uhlenbachteich - Elbingstalteich und im - Rödelbachtal. Die wesentlichen Kennwerte der einzelnen Standorte sind in der Tabelle 3 zusammengefasst. Auf Grund der hohen Kosten und der umfangreichen Eingriffe in das FFH-Gebiet (NSG) an 4 Stellen, wurde als Alternativlösung der Bau eines Hochwasserrückhaltebe- ckens am Standort Straßberg untersucht. Die hydrologische Wirksamkeit ist der Variante II vergleichbar. Wie die Tabelle 3 zeigt, sind Flächenverbrauch und damit Eingriffe in das FFH-Gebiet sowie die zu erwartenden Baukosten deutlich geringer. Bei Bau des Hoch- wasserrückhaltebeckens Straßberg sind nur halb so viele Lebensraum-Typen und An- hangsarten nach FFH-Richtlinie der EU betroffen. Im Ergebnis des Variantenvergleiches und nach erfolgter Abstimmung mit den anerkannten Naturschutzverbänden wird somit

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der Bau eines ökologisch durchgängigen, grünen Rückhaltebeckens oberhalb von Straßberg Antragsgegenstand.

Tabelle 3: Kennwerte der HRB in den Nebentälern (Variante II) und des HRB Straßberg am Standort II (Antragsgegenstand)

Uhlenbach Elbingstal Katzsohlbach Rödelbach Gesamt Straßberg Standort II Dammhöhe 17,5 m 12,6 m 16,5 m 11,0 m - 16,0 m Flächen- 13.000 m² 14.000 m² 15.000 m² 7.000 m² 49.000 m² 21.500 m² verbrauch (Bauwerk) Flächenbedarf 176.000 m² 104.000 m² 110.000 m² 60.000 m² 450.000 m² 286.100m² Stauraum HQ(100) Kosten in € 4.600.0001) 2.900.0001) 4.400.0001) 2.300.0001) 14.200.0001) 12.000.000

1) Ausgewiesen sind die in /3/ ermittelten Kosten ohne Erhalt der ökologischen Durchgängigkeit.

G:\FB_Wasserbau\Projekte\4020\Bericht\auslieferung\strassberg_teil1_endfassung.doc Abbildung 2: Längsschnitt der Scheiteldurchflüsse Durchfluss [m³/s] f f 120

HQ(1994); status quo 110 Pegel Meisdor

100 Mündung el Hausneindor g Uhlenbach Pegel Silberhütte Pe 90 (HQ(100), status quo Mündung Bordvolles Teufelsgrundbach Abflussver- 80 mögen HQ(100) 70 HQ(50); status quo

60 HQ(100) A Hedersleben HQ(50) B Hausneindorf 50 C Gatersleben HQ(20); status quo D Hoym HQ(50) E Reinstedt 40 HQ(20) F Ermsleben HQ(50) G Meisdorf 30 HQ(10) HQ(20) HQ(20) H Mägdesprung HQ(10) I Alexisbad 20 HQ(10) HQ(5) HQ(5) J Silberhütte HQ(5) K Straßberg 10 L Güntersberge L JK IH GFED C B A 0 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 05

Stationierung Selke [km]

5049\planung\laengsschnitt_mitQbordvoll.XLS dia_laengs_ist Hochwasserrückhaltebecken Straßberg 13 Teil 1: Beschreibung des Vorhabens

3 NEUBAU EINES HOCHWASSERRÜCKHALTESBECKENS OBERHALB DER ORTS- LAGE STRASSBERG

3.1 Grundlagen und Randbedingungen für Standortvarianten I und II

Die Ergebnisse der Variantenuntersuchungen zum Hochwasserschutz haben gezeigt, dass durch den Bau eines Rückhaltebeckens oberhalb der Ortslage Straßberg eine wirksame Verminderung der Scheiteldurchflüsse erreicht werden kann. Für den Selkeoberlauf wird damit ein Schutz der Bereiche mit hohem Schadens- und Gefährdungspotenzial möglich und auch im Selkeunterlauf werden die Scheiteldurchflüsse deutlich vermindert. Auf Grund der Anordnung des Beckens im Hochwasserentstehungsgebiet besteht das Ziel darin, die Hochwasserwelle bei einem Extremereignis durch eine ausreichende Dimensionie- rung weitgehend zurück zu halten. Als Bemessungshochwasser wird entsprechend den Empfehlungen der DIN 19700 von einem HQ(100) ausgegangen. Aus hydrologischer Sicht ist ein unmittelbar oberhalb der Ortslage liegender Standort, der den Zufluss aus dem Wes- ternbach mit aufnehmen kann, am günstigsten. Auf Grund der bei Selke-km 48,3-48,4 am linken Talrand vorhandenen einzelnen Wohngebäude wurde ein zweiter Standort oberhalb der Bebauung untersucht: Standort I: am Selke-km 57,75 unmittelbar oberhalb Straßberg Standort II: am Selke-km 58,72 oberhalb der bestehenden Häusergruppe

Hinsichtlich der konstruktiven Gestaltung des Beckens und der Art und Dimensionierung der Betriebseinrichtungen sind folgende Randbedingungen zu beachten: 1. Um die bestehenden natürlichen Bedingungen so wenig wie möglich zu beeinträchti- gen, soll ein Einstau möglichst selten erfolgen. Am Standort soll eine weitgehende ökologische Durchgängigkeit der Selke sichergestellt werden. 2. Bei Auftreten von extremen Hochwasserereignissen soll die Welle weitgehend im Stauraum zurückgehalten werden. 3. Am Talrand verläuft die Selketalbahn. Der Betrieb der Selketalbahn ist durch ent- sprechende konstruktive Lösungen zu sichern und so wenig wie möglich zu beein- trächtigen. Die Möglichkeiten einer lokalen Umverlegung der Bahnstrecke oder alter- nativ die Durchführung durch das Absperrbauwerk sind im Rahmen von Voruntersu- chungen entsprechend einer Vorabstimmung mit der Harzer Schmalspurbahnen GmbH zu untersuchen (vgl. Punkt 3.3) Ausgehend von den genannten Randbedingungen wird am Standort Straßberg ein ökolo- gisch durchgängiges, grünes Rückhaltebecken ohne Dauerstau vorgesehen.

Die für die Bemessung des Rückhaltebeckens maßgebenden Ganglinien für das HQ(100) wurden mittels Niederschlags-Abfluss-Modellierung aus den entsprechenden Niederschlags- ereignissen ermittelt. Für die Niederschlagsdauer D wurden Zeiten zwischen 6 und 72 Stun- den untersucht, da in dieser Spanne sowohl die Wellen mit den höchsten Scheitelabflüssen als auch die mit den höchsten Füllen zu erwarten sind. Die höchsten Scheitel erzeugen die 9 bis 18-stündigen Regen, die größte Fülle entsteht beim 72-stündigen Ereignis. Hinsichtlich der Bemessung eines Rückhalteraumes ist die größte aus einem P(100) zu erwartende Fülle maßgebend. Das Spektrum der ermittelten Wellen für das HQ(100) ist für die Standorte I und II in den folgenden Abbildungen dargestellt.

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Abbildung 3-a: HQ(100) am Zufluss HRB Straßberg Standort I aus P(D, T=100a) für ver- schiedene Dauern

30 Zufluss HWR Strassberg HQ(100) aus P(D=6h, T=100a) Zufluss HWR Strassberg HQ(100) aus P(D=9h, T=100a) 25 Zufluss HWR Strassberg HQ(100) aus P(D=12h, T=100a) Zufluss HWR Strassberg HQ(100) aus P(D=18h, T=100a) Zufluss HWR Strassberg HQ(100) aus P(D=24h, T=100a) 20 Zufluss HWR Strassberg HQ(100) aus P(D=48h, T=100a)

/s Zufluss HWR Strassberg HQ(100) aus P(D=72h, T=100a) ³

m 15 n i Q

0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Zeit in h

Abbildung 3-b: HQ(100) am Zufluss HRB Straßberg Standort II aus P(D, T=100a) für ver- schiedene Dauern

Zufluss HWR Strassberg HQ(100) aus P(D=6h, T=100a)

Zufluss HWR Strassberg HQ(100) aus P(D=9h, T=100a)

25 Zufluss HWR Strassberg HQ(100) aus P(D=12h, T=100a)

Zufluss HWR Strassberg HQ(100) aus P(D=18h, T=100a)

Zufluss HWR Strassberg HQ(100) aus P(D=24h, T=100a)

20 Zufluss HWR Strassberg HQ(100) aus P(D=48h, T=100a)

Zufluss HWR Strassberg HQ(100) aus P(D=72h, T=100a)

15 Q in m³/s

0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Zeit in h

Die für Bemessung des Absperrbauwerkes großer Becken gemäß DIN 19700 maßgebende Bemessungswellen HQ(1.000) und HQ(10.000) wurden ebenfalls mittels Niederschlags-

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Abfluss-Modellierung bestimmt und sind in den Abbildungen 5-a und 5-b für die untersuchten Standorte dargestellt.

Abbildung 4-a: Zuflussganglinien für das BHQ1 HQ(1.000) und das BHQ2 HQ(10.000) am Standort I Zufluss HQ(T) zum RHB Strassberg am Standort I für BHQ1 und BHQ2 für Regendauern von 9 und 72 Stunden

70 Zufluss HWR Strassberg HQ(1000) aus P(D=9h, T=1000a)

Zufluss HWR Strassberg HQ(10000) aus P(D=9h, T=10000a) 60 Zufluss HWR Strassberg HQ(1000) aus P(D=72h, T=1000a)

50 Zufluss HWR Strassberg HQ(10000) aus P(D=72h, T=10000a)

40 /s ³

Q in m 30

0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Zeit in h

Abbildung 4-b: Zuflussganglinien für das BHQ1 HQ(1.000) und das BHQ2 HQ(10.000) am Standort II

Zufluss HWR Strassberg HQ(1000) aus P(D=9h, T=1000a)

60 Zufluss HWR Strassberg HQ(10000) aus P(D=9h, T=10000a)

Zufluss HWR Strassberg HQ(1000) aus P(D=72h, T=1000a)

50 Zufluss HWR Strassberg HQ(10000) aus P(D=72h, T=10000a)

40 Q in m³/s 30

0 0 20 40 60 80 100 120 140 Zeit in h

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3.2 Variantenuntersuchung zur konstruktiven Gestaltung und zur Betriebsweise

Für die beiden Standorte wurden Bemessungen auf der Grundlage der DIN 19700, Teil 12 durchgeführt sowie konstruktive Lösungsvorschläge für die Ausbildung des Absperrbauwer- kes, der Betreibseinrichtungen und der Hochwasserentlastung erarbeitet. Grundlage der Bearbeitung ist die Berechnung der erforderlichen Hochwasserrückhalteräu- me und der daraus resultierenden Stau- und Dammhöhe für die beiden Standorte. Abbildung 5 zeigt die Speicherinhaltslinien an den untersuchten Standorten.

Abbildung 5: Speicherinhaltslinie Hochwasserrückhaltebecken oberhalb Straßberg an den Standorten I und II

390,00

388,00 386,00 384,00 ]

N 382,00 H 380,00 ü. m 378,00 376,00 öhe [ 374,00 H 372,00 Standort II

370,00 Standort I 368,00 366,00 0 500.000 1.000.000 1.500.000 2.000.000 2.500.000 3.000.000 3.500.000 Speicherinhalt [m³]

Die Berechnungen erfolgten unter Ansatz der ermittelten und in den Abbildungen 3-a,b und 4-a,b dargestellten Hochwasserganglinien. Die höchsten Scheitel erzeugen die 9 bis 18- stündigen Regen, die größte Fülle entsteht beim 72-stündigen Ereignis. Für die Bemessung des Rückhalteraumes ist die größte aus einem P(100) zu erwartende Fülle maßgebend. Ausgehend von einer an den Standorten maximal möglichen Einstauhöhe von Æ 380,00 m ü. HN (Standort I) und Æ 385,00 m ü. HN (Standort II) wurde für die HQ(100) mittels Retentionsberechnung der erforderliche Regelabfluss Qr berechnet, bei dem das Becken in keinem Fall überläuft. Für den 72 Stunden-Regen ergibt sich

Qr unter dieser Annahme zu 5,6 m³/s. bzw. zu 5,3 m³/s. Da bei den Regenereignissen mit kürzeren Dauern die Füllen geringer sind, wird für diese

Ereignisse mit Qr = 5,6 m³/s bzw. 5,3 m³/s der Stauraum nicht mehr optimal ausgenutzt. Es wurden deshalb für D < 72 h optimale Qr berechnet, bei denen auch für diese Ereignisse der Stauraum ausgenutzt würde. Die Zusammenstellung der Berechnungsergebnisse für die Standorte 1 und 2 ist aus den Tabellen 4 und 5 ersichtlich. Die Abbildungen 6-a und 6-b zeigen den der zeitlichen Verlauf der Speicherfüllung sowie die Zufluss- und Abflussgangli- nien.

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Tabelle 4: Ermittlung der Einstauhöhe und des Regelabflusses bei HQ(100), Standort I

P-Dauer D max. Zufluss erford. Stauraum Smax Regelabfluss Qr Einstauhöhe optimaler Qr in h HQ in m³/s in Mio. m³ in m³/s H in m ü HN in m³/s 72 20,8 2,5766 5,6 379,76 5,6 48 23,8 2,2057 5,6 378,81 4,3 24 27,6 1,8546 5,6 377,89 3,4 18 28,5 1,6757 5,6 377,37 2,9 12 28,4 1,4513 5,6 376,58 2,4 9 28,3 1,3383 5,6 376,17 2,2 6 23,8 1,1564 5,6 375,49 1,9

Abbildung 6-a: Speicherfüllung und Ganglinien des Zu- und Abflusses bei HQ(100) für ein HWR Straßberg am Standort I mit einem Stauraum von 3,123 Mio. m³ und einem Regelabfluss von 5,6m³/s

Tabelle 5: Ermittlung der Einstauhöhe und des Regelabflusses bei HQ(100), Standort II

P-Dauer D max. Zufluss erford. Stauraum Smax Regelabfluss Qr Einstauhöhe optimaler Qr in h HQ in m³/s in Mio. m³ in m³/s H in m ü HN in m³/s 72 19,9 2,5315 5,3 384,99 5,3 48 22,2 2,2805 5,3 384,30 4,7 24 25,7 1,9102 5,3 383,22 3,5 18 25,6 1,7408 5,3 382,69 3,1 12 25,6 1,5093 5,3 381,94 2,6 9 25,7 1,4025 5,3 381,56 2,4 6 22,0 1,2138 5,3 380,87 2,4

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Abbildung 6-b: Speicherfüllung und Ganglinien des Zu- und Abflusses bei HQ(100) für ein HWR Straßberg am Standort II mit einem Stauraum von 3,123 Mio. m³ und einem Regelabfluss von 5,6m³/s

Konstruktive Gestaltung des Rückhaltebeckens

Ausgehend von den unter Punkt 2.1 dargestellten Randbedingungen werden für die Be- triebsweise und die konstruktive Gestaltung unter Beachtung des Merkblattes „Ökologische Durchgängigkeit von Hochwasserrückhaltebecken“, LUA Nordrhein-Westfalen, Merkblatt Nr.18 folgende Lösungen vorgesehen.

Das Absperrbauwerk wird als homogener Damm oder Damm mit Innendichtung ausgebildet, um eine beidseitige Begrünung zu ermöglichen. Bei flach gehaltenen Böschungen sind diese Dämme für viele Organismen kein Wanderungshindernis. Eine zusätzliche Bepflanzung im unteren luftseitigen Böschungsbereich mit Sträuchern ist möglich.

Das Hochwasserrückhaltebecken soll nur bei extremen Hochwasserereignissen eingestaut werden. Für die Ortslage Straßberg liegt das bordvolle Abflussvermögen im Bereich Q = 7- 10 m³/s. Das heißt ein Einstau des Beckens sollte bei Überschreiten dieser Werte erfolgen. Die Scheiteldurchflüsse der kleinen Hochwasserereignisse liegen am Standort II bei Qs = 3,4 m³/s (HQ(2)) Qs = 5,5 m³/s (HQ(5)) Qs = 8,8 m³/s (HQ(10)).

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Die berechneten Zuflussganglinien sind aus Abbildung 7 ersichtlich. Mit einem Einstau des Rückhalteraumes ist - unter Beachtung der Wirkung des Zwischengebietes – beginnend ab Hochwasserereignissen HQ(5) zu rechnen; das heißt statistisch gesehen etwa aller 5 Jahre. Die Verhältnisse am Standort I stellen sich in ähnlicher Form dar.

Abbildung 7: Zuflüsse HQ(T) am Standort II

Zufluss HQ(T) zum RHB Strassberg am Standort II berechnet aus Bemessungsniederschlägen P(D,T) für eine einheitliche Regendauer D von 9 Stunden und variables Wiederkehrintervall T

120 Zufluss HWR Strassberg HQ(2) Zufluss HWR Strassberg HQ(5) 110 Zufluss HWR Strassberg HQ(10) 100 Zufluss HWR Strassberg HQ(20) Zufluss HWR Strassberg HQ(50) 90 Zufluss HWR Strassberg HQ(100) Zufluss HWR Strassberg HQ(200) 80 Zufluss HWR Strassberg HQ(500) Zufluss HWR Strassberg HQ(1000) 70 Zufluss HWR Strassberg HQ(10000) 60 Zufluss HWR Strassberg HQ(MGN) Q in m³/s 50

0 0 102030405060708090100110120130140 Zeit in h

Eine entscheidende Bedeutung kommt der Gestaltung des Betriebsauslasses zu. Am Stand- ort Straßberg ist für das Auslassbauwerk ein offenes Bauwerk geplant, welches den Ab- sperrdamm senkrecht schneidet. Das Bauwerk ist als massiver Betontrog konzipiert. Außer im seltenen Einstaufall fließt das Wasser durch das offene Gerinne, das im Sohl- und Böschungsbereich über der massiven Befestigung natürliches Substrat und Bewuchs aufweist. Das Mittelwasser- Profil der Selke wird offen, ohne Einschnürung und ohne Absturz durch den Absperrdamm geführt. Das durchgehend natürliche Sohlsubstrat findet Halt auf einer hochwasserstabilen Lage auskragender Bruchsteine. Der Auslass ist so zu gestalten, dass ein dem Gewässertyp entsprechender amphibisch-terrestrischer Bereich das Fließgewässer möglichst beidseitig be- gleitet. In der Dammachse ist eine Stahlbetonwand als eigentliche Stauwand angeordnet. Da die Stauwand mit Hochwasserverschlusstafel über der Selke im Auslass nur sehr schmal ist, entsprechen auch die Lichtverhältnisse den natürlichen Bedingungen. Ein zweite Öffnung dient als Grundablass. Zum Verschluss der Öffnungen und zur Durchflussregelung im Einstaufall werden Roll- schützen vorgesehen. Die Öffnungen sind gegen einen Versatz durch Treib- und Schwemmgut durch die Anord- nung von Grobrechen und Treibgutabweisern (Pfähle) anstromseitig zu sichern.

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Ein befestigter Zufahrtsweg wird im Bereich des Grundablasses vorgesehen, um die Zufahrt für Unterhaltungszwecke und für Zwecke der Treibgutberäumung zu gewährleisten. Um umfangreiche bauliche Eingriffe im Hangbereich zu vermeiden, wird die Hochwasser- entlastung nicht als Hangentlastung konzipiert. Vorgesehen wird, die Mittelwand im oberen Bereich als Überfallkrone auszubilden, so dass bei Überschreiten des Bemessungsfal- les hier eine Überströmung erfolgt. Der luftseitige Fußbereich ist entsprechend zu sichern und so auszubilden, dass eine ausreichende Energieumwandlung stattfindet.

Abbildung 8: Durchlass- und Entlastungsbauwerk aus Stahlbeton (Standort II)

OK Begrünter Erddamm OK Hochwasserentlastung

Ökodurchlass Grundablass Durchführung Selketalbahn

Für die Streckenführung der Selketalbahn im Bereich des Absperrdammes kommen drei Lösungen in Frage: 1. weiträumige Umverlegung in den oberen Hangbereich 2. Bau eines separaten Tunnels im Absperrdamm 3. Durchführung durch eine zusätzliche Öffnung im Bereich der Mittelwand. Die an den Standorten I und II möglichen Lösungen wurden in einer begleitenden Untersu- chung durch DE Consult betrachtet und sind im nachfolgenden Kapitel 3.3 zusammenfas- send dargestellt.

Die für die Bemessung der Hochwasserentlastungsanlage und die Festlegung des Bemes- sungsstauzieles (höchstes Stauziel im Normallastfall) bzw. des Außergewöhnlichen Stauzie- les (höchstes Stauziel im Außergewöhnlichen Lastfall) maßgebenden Lastfälle wurden ge- mäß den Empfehlungen der DIN 19700, Teil 12 untersucht; für mittelere bis große Becken gilt: Lastfall Wiederholungszeitspanne

1 Normallastfall (Bemessungsstauziel) T n = 1.000 a

2 Außergewöhnlicher Lastfall (Außergewöhnliches Stauziel) T n = 10.000 a

Für den Normallastfall wurde für den Fall des Auftreffens eines HQ(1.000) das höchste Stau- ziel ermittelt und die erforderliche Breite der Hochwasserentlastungsanlage optimiert. Für den Außergewöhnlichen Lastfall wurde ausgehend vom Auftreffen eines HQ(10.000) das höchste Stauziel ermittelt.

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Standort I: Überfallbreite 20 m, OK Damm 382,00 m ü. HN Normallastfall (Bemessungsstauziel) bei P(D=72h, T=1.000a) bei P(D=9h, T=1.000a) Anfangsfüllung 0 Mio. m³ 0 Mio. m³ Grundablass geschlossen geschlossen Beginn des Beckenüberlaufs nach 61 Stunden nach 33 Stunden Max. Zufluss 35,9 m³/s 50,4 m³/s Max. Abfluss über die HWE 35,6 m³/s 13,4 m³/s Max. Beckenfüllung 3,0612 Mio. m³ 2,8742 Mio. m³ Max. Beckenwasserstand 380,86 m ü HN 380,45 m ü HN Außergewöhnlicher Lastfall (Außergewöhnliches Stauziel) bei P(D=72h, T=10.000a) bei P(D=9h, T=10.000a) Anfangsfüllung 0 Mio. m³ 0 Mio. m³ Grundablass Öffnung erforderlich geschlossen Beginn des Beckenüberlaufs nach 22 Stunden Max. Zufluss 67,2 m³/s Max. Abfluss über die HWE 25,9 m³/s Max. Beckenfüllung 2,9871 Mio. m³ Max. Beckenwasserstand 380,70 m ü HN

Die Anlage kann mit geschlossenem Grundablass ein HQ(1.000) abführen. Beim HQ(10.000) ist bei einem Hochwasserereignis aus dem P(D=72h, T=10.000a) eine Öffnung des Gundablasses erforderlich. Entsprechend den Empfehlungen der neuen DIN 19700 können im Normallastfall ein Grundablass und im Außergewöhnlichen Lastfall beide Grundablässe für die Hochwasserentlastung angesetzt werden.

Standort II: Überfallbreite 30 m, OK Damm 387,00 m ü. HN Normallastfall (Bemessungsstauziel) bei P(D=72h, T=1.000a) bei P(D=9h, T=1.000a) Anfangsfüllung 0 Mio. m³ 0 Mio. m³ Betriebsauslass 0 m³/s 0 m³/s Beginn des Beckenüberlaufs nach 61 Stunden nach 33 Stunden Max. Zufluss 32,9 m³/s 46,4 m³/s Max. Abfluss über die HWE 32,8 m³/s 13,6 m³/s Max. Beckenfüllung 2,7763 Mio. m³ 2,6685 Mio. m³ Max. Beckenwasserstand 385,62 m ü HN 385,35 m ü HN

Außergewöhnlicher Lastfall (Außergewöhnliches Stauziel) bei P(D=72h, T=10.000a) bei P(D=9h, T=10.000a) Anfangsfüllung 0 Mio. m³ 0 Mio. m³ Betriebsauslass geschlossen geschlossen Beginn des Beckenüberlaufs nach 57 Stunden nach 22 Stunden Max. Zufluss 44,2 m³/s 66,2 m³/s Max. Abfluss über die HWE 44,1 m³/s 26,9 m³/s Max. Beckenfüllung 2,8306 Mio. m³ 2,7469 Mio. m³ Max. Beckenwasserstand 385,76 m ü HN 385,55 m ü HN

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Die Anlage kann mit verschlossenem Grundablass ein HQ(1.000) und HQ(10.000) für beide Niederschlagsereignisse ohne Überströmung des Dammes abführen. Entsprechend den Empfehlungen der neuen DIN 19700 können im Normallastfall ein Grundablass und im Au- ßergewöhnlichen Lastfall beide Grundablässe für die Hochwasserentlastung angesetzt werden. Eine Optimierung zwischen Dammhöhe, Dimensionierung des Grundablasses sowie der Anlagensicherheit muss in der weitergehenden Planung erfolgen.

Die vorgesehene konstruktive Gestaltung der Absperrbauwerke sowie die Stauhöhen und Einstauflächen sind aus den Lageplänen und Schnitten für die Standorte I und II ersichtlich. Die wesentlichen Daten sind in der Tabelle 6 zusammengefasst.

Tabelle 6: Hauptabmessungen der Absperrbauwerke für die untersuchten Varianten

Standort I Standort II OK Dammkrone [m ü. HN] 382,00 387,00 OK Berme [m ü. HN] 374,00 379,00 Stauziel [m ü. HN] 380,00 385,00 (OK HW-Entlastung) Bemessungsstauziel [m ü. HN] 380,86 385,62 Freibord [m] 1,14 1,38 mittlere Aufstandsbreite des Dammes [m] 118,0 106,0 Dammlänge [m] 255,5 254,7 Stauraum bei Stauziel [m³] 2,672 Mio. 2,533 Mio. Kronenbreite [m] 5,00 5,00 Bermenbreite [m] 3,00 3,00 Dammneigung beidseitig 1 : 3 1 : 3 Breite des Betonbauwerkes für die Betriebs- 20 28 auslässe und die Hochwasserentlastung Durchlassbauwerke Selketalbahn separat integriert in Betonbauwerk Breite Ökodurchlass (Betriebsauslass) [m] 4,0 4,0

3.3 Konstruktive Lösungen zur Sicherung des Betriebes der Selketalbahn

Im Rahmen einer Variantenuntersuchung wurden die Auswirkungen der Errichtung eines Hochwasserrückhaltebeckens an den alternativen Standorten Selke-km 57,750 (Standort I) und Selke-km 58,715 (Standort II) auf die Anlagen der Selketalbahn untersucht und mögliche Varianten zur Durchquerung bzw. Umfahrung des geplanten Dammbauwerkes betrachtet.

3.3.1 Variante 1 - Neubau des Dammbauwerks bei Selke-km 57,750

Die Variante 1 sieht die Errichtung eines Dammbauwerkes bei Selke-km 57,75 (Standort I) vor: Die Gleishöhe im Bereich des zukünftigen Dammbauwerkes beträgt ca. 366,5 m.

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Variante 1.1 - Querung des Dammbauwerks am Standort I mit Rahmenbauwerk

Bei der Variante 1.1 bleibt die Linienführung der Selketalbahn wie im Bestand erhalten und das Dammbauwerk bei km 57,75 wird in einem Rahmenbauwerk, welches sich im Hochwas- serfall schließen lässt, durchquert. Das Rahmenbauwerk wird von km 22,2+44 bis km 22,3+37 errichtet und hat folgende Abmessungen: - lichte Weite = 5,40 m - lichte Höhe = 5,30 m - Länge ca. 93 m

Die Bodenplatte (unterer Querriegel) ist zur Unterbringung der Verschlussvorrichtung ca. 10 m über das Rahmenbauwerk hinaus zu verlängern. Als Gleisbefestigung im Bauwerksbe- reich ist eine „Feste Fahrbahn“ (auf einer Tragplatte aus Beton wird der Gleisrost aus Schie- nen und Schwellen aufgelegt und anschließend verankert bzw. monolithisch verbunden). Das Bauwerk erhält eine Längsentwässerung in Richtung Bf Straßberg, welche an die Re- gelentwässerung des Gleises anschließt. Die Abdichtung des Bauwerkes im Hochwasserfall kann durch ein ausgesteiftes Stahlschie- betor erfolgen. Das Tor wird bei Hochwasser mittels einer Zugvorrichtung vor das Rahmen- bauwerk gezogen bzw. mit mobilen Pressen geschoben. Bei der maximalen Einstauhöhe werden die Gleisanlagen der HSB von km 22,3+36 bis km 24,4+65 überflutet. Damit im Überflutungsfall die Beschädigungen an den Gleisanlagen so gering wie möglich ausfallen, werden Sicherungsmaßnahmen notwendig. Diese sind nachfolgend beschrieben: • Der Gleisschotter ist von km 22,3+37 bis km 24,4+65 zu verkleben, um ein Wegspülen des Schotters zu verhindern. • Die Gleisböschungen müssen von km 22,3+37 bis km 24,4+65 gegen Erosi- on geschützt werden. Dafür sind sie beidseitig mit geotextilen Filterelemen- ten zu stabilisieren und vor innerer Erosion (Aufschwemmen von Feinkorn) zu schützen. Zusätzlich sind die Gleisböschungen beidseitig mit Steinschüt- tungen aus Wasserbausteinen (Dicke 2d) zu befestigen. • Die Funktionstüchtigkeit der Bahnmulde (bahnrechts) von km 22,3+40 bis km 22,7+50 sowie der Bahngräben von km 22,3+40 bis km 22,4+25 (bahn- links), von km 22,8+70 bis km 23,8+50 und von km 23,9+10 bis km 24,6+30 ist zu gewährleisten. Dafür sind im Rahmen der regelmäßigen Unterhaltung durch die HSB die Bahngräben von Bewuchs zu befreien und zu profilieren. Gleiches gilt für die Rohrdurchlässe bei km 23,3+10 und bei km 23,9+10. Sie sind von Bewuchs zu befreien und zu spülen. Zusätzlich ist das Ein- und Auslaufbauwerk einschließlich der dazugehörigen Trockenstützwand des Durchlasses km 23,3+10 instand zu setzen. • Im Anprallbereich der Selke an den Bahndamm bei km 22,5+50, km 22,6+70, km 23,2+80 und km 23,4+50 ist der Bahnkörper mittels einer jeweils ca. 20 m langen Trockenstützmauer bzw. Gabionenwand zu schützen. Gleiches gilt im Bereich der Selkebrücke, wo der Damm auf der nördlichen Seite der Brücke beidseitig mit einer ca. 20 m langen Trockenstützmauer bzw. Gabionenwand zu schützen ist.

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• Die durch Erosion rückwärtig stark ausgelaugt Trockenstützmauern bei den km 22,3+80 und km 22,4+65 sind auf ihre Standsicherheit zu überprüfen und instand zu setzen.

Variante 1.2 - Umfahrung des Dammbauwerks Standort I

Bei der Variante 1.2 wird die Linienführung der Selketalbahn so verändert, dass das Damm- bauwerk bei km 57,75 östlich umfahren wird. Zwangspunkte für die Umfahrung bilden die Höhe des Dammes, welcher umfahren werden soll, die gemäß Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung für Schmalspurbahnen (ESBO), § 7, maximal mögliche Gleisneigung von 40 ‰, sowie die Brücke über die Selke, vor der die Um- legungstrasse wieder in die bestehende Trasse einmünden muss. Aufgrund der Zwangspunkte wird es notwendig die vorhandenen Gleisanlagen schon vor dem Bf Straßberg höhenmäßig zu verändern. Um das notwendige Höhenniveau beim Hoch- wasserschutzdamm zu erreichen, muss die Umfahrungstrasse ab dem km 21,7+79 mit einer maximal möglichen Neigung von 40 ‰ ansteigen. Durch diese starke Neigung wird es notwendig den Bf Straßberg aufzulösen und komplett zurückzubauen. Im Bereich des Überweges bei km 0,2+12 (Umbau-km entspricht Strecken-km 22,0+02) ver- lässt die neue Trasse die vorhandene Trassenlage. Hier hat sie gegenüber dem alten Niveau schon ca. 7,08 m an Höhe gewonnen. Sie verläuft in Dammlage bis ca. km 0,4+60. Ab diesem Kilometer wechselt sie in eine Anschnittslage. Bei km 0,5+12 trifft sie auf die erweiterte Achse der Dammkrone und steigt bis zum Erreichen des Neigungswechsels bei km 0,5+95 weiterhin mit 40 ‰ an. Ab dem Neigungswechsel fällt die Trasse mit einer Neigung von 35 ‰ wieder ab. Der Neigungswechsel ist zur Vermeidung eines großen Stichmaßes (Abstand Tangentenschnittpunkt zur tatsächlichen Gleishöhe) mit dem Mindestradius r = 2.000 m ausgerundet. Das Seitental bei km 0,6+50 wird auf einem ca. 12 m hohen Damm gequert. Hier ist, um einen ungehinderten Abfluss des Niederschlagswassers aus dem Seitental zu ge- währleisten, in die Böschung ein ca. 45 m langer Durchlass DN 1200 einzubauen. Nach der Querung des Seitentals wechselt die Trasse bei ca. km 0,6+90 wieder in eine An- schnittslage, welche aufgrund der vorhandenen Höhenverhältnisse bei km 0,8+68 abrupt endet und zur Bergseite in eine leichte Dammlage wechselt. Die Dammlage nimmt bis zur Einmündung in die bestehende Trasse bei km 1,0+88 (Umbau-km entspricht Strecken-km 22,8+55) ab. Im Bereich des Anschnittes wird die Bergseite über einen Bahngraben (Tiefe = 0,40 m, Sohl- breite = 0,40 m) und die Gleisanlage über die Böschungsschulter entwässert. Die Dammbe- reiche werden ausschließlich über die Böschungsschultern in das vorhandene Gelände ent- wässert. Die vorhandenen Gleisanlagen werden von km 21,7+79 bis km 22,8+55 auf einer Länge von 1.076 m zurückgebaut. Zusätzlich sind im Bf Straßberg das zweite Gleis, die zwei Rückfall- weichen sowie die Bahnsteigkanten zurückzubauen. Der vorhandene Bahndamm ist bei km 22,4+20 zu öffnen, um einen ungehinderten Abfluss des Niederschlagswassers aus dem Seitental zu gewährleisten. Bei Ausnutzung der maximalen Einstauhöhe werden die Gleisanlagen der HSB von km 0,7+34 bis km 2,6+97 (Umbau-km entspricht Strecken-km 24,4+65) auf einer Länge von 1.963 m überflutet. Zur Sicherung dieses Bereiches sind folgende Maßnahmen zu ergreifen:

G:\FB_Wasserbau\Projekte\4020\Bericht\auslieferung\strassberg_teil1_endfassung.doc Hochwasserrückhaltebecken Straßberg 25 Teil 1: Beschreibung des Vorhabens

• Der Gleisschotter ist von km 0,7+34 bis km 2,6+97 zu verkleben, um ein Wegspülen des Schotters zu verhindern. • Die Gleisböschungen müssen von km 0,7+34 bis km 2,6+97 gegen Erosion geschützt werden. Dafür sind sie beidseitig mit geotextilen Filterelementen zu stabilisieren und vor innerer Erosion (Aufschwemmen von Feinkorn) zu schützen. Zusätzlich sind die Gleisböschungen beidseitig mit Steinschüttun- gen aus Wasserbausteinen (Dicke 2d) zu befestigen. • Die Funktionstüchtigkeit der Bahngräben von km 22,8+70 bis km 23,8+50 und von km 23,9+10 bis km 24,6+30 ist zu gewährleisten. Dafür sind sie im Rahmen der regelmäßigen Unterhaltung durch die HSB von Bewuchs zu befreien und zu profilieren. Der Rohrdurchlass bei km 23,3+30 ist von Bewuchs freizulegen und zu spülen. • Im Anprallbereich der Selke an den Bahndamm bei km 22,6+70, km 23,2+80 und km 23,4+50 ist der Bahnkörper mittels einer jeweils ca. 20 m langen Trockenstützmauer bzw. Gabionenwand zu schützen. Gleiches gilt im Be- reich der Selkebrücke, wo der Damm auf der nördlichen Seite der Brücke beidseitig mit einer ca. 20 m langen Trockenstützmauer bzw. Gabionen- wand zu schützen ist.

3.3.2 Variante 2 - Neubau des Dammbauwerks bei Selke-km 58,715

Die Variante 2 sieht die Errichtung eines Dammbauwerkes bei Selke-km 58,715 (Standort II vor. Die Gleishöhe im Bereich des zukünftigen Dammbauwerkes beträgt ca. 371,8 m.

Variante 2.1 - Querung des Dammbauwerks Standort II im Bereich des Durchlass- und Ent- lastungsbauwerkes

Bei der Variante 2.1 wird die neue Gleistrasse im Bereich des Dammbauwerkes ca. 6 m pa- rallel zur vorhandenen Gleistrasse in Richtung Nord-Osten verschoben. Die neue Trasse fädelt bei km 23,0+20 aus der vorhandenen Gleisanlage aus und ver- schwenkt in Richtung Nord-Ost. Sie steigt mit einer Neigung von 18 ‰ an, bis sie am Bau- werk eine Gleishöhe von 373 m erreicht hat. Diese Höhenlage behält die Trasse bis zur Ein- fädelung in die vorhandene Trasse im km 23,4+60 bei. Der Neigungswechsel ist zur Vermei- dung eines großen Stichmaßes mit dem Mindestradius r = 2.000 m ausgerundet. Bis zum und nach dem Hochwasserschutzdamm verläuft die Trasse auf einem neu zu errichtenden Bahndamm. Für den Aufbau dieses neuen Dammes sind folgende Maßnahmen zu ergreifen: • Abtrag des Oberbodens • Bodenaushub bis mindestens 1,0 m unter neues Planum mit Einbau eines verdichtungsfähigen, gegenüber dem anstehenden Ton filterstabilen Materi- als (evtl. ist bei Nachweis der Eignung der anstehende Felszersatz ver- wendbar) • entstehende Fehlschichten sollten aus technologischer Sicht mit einem KG 2 verfüllt werden, möglich wäre auch Felszersatz, gute Verdichtbarkeit und

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entsprechendes Tragverhalten vorrausgesetzt, • Einbau einer 50 cm dicken Schutzschicht KG 2 nach BN 918 062, • Aufbau des Gleisschotters und der Gleisanlage. Im unmittelbaren Dammbereich werden die Gleisanlagen auf einem erhöhten Betonpodest geführt. Als Gleisbefestigung wird die "Feste Fahrbahn" gewählt. Die vorhandenen Gleisanlagen werden von km 23,0+20 bis km 23,4+60 zurückgebaut. Da- bei ist der vorhandene Bahndamm bei km 23,3+30 zu öffnen und der neue Bahndamm mit einem Durchlass DN 500 zu queren, damit die im Seitental anfallenden Niederschlagsmen- gen abfließen können. Der Verschluss des Hochwasserschutzdammes im Bereich der Gleisanlagen erfolgt über die Betriebseinrichtung zur Abflussregulierung der Selke. Alle für die Querung des Dammbau- werkes notwendigen Stützwände werden im Rahmen des Neubaus des Hochwasserschutz- dammes errichtet. Damit im Überflutungsfall die Beschädigungen an den Gleisanlagen so gering wie möglich ausfallen, werden nachfolgende Sicherungsmaßnahmen notwendig. • Der Gleisschotter ist von km 23,2+60 bis km 25,1+66 zu verkleben, um ein Wegspülen des Schotters zu verhindern. • Die Gleisböschungen müssen von km 23,3+10 bis km 25,1+66 gegen Erosi- on geschützt werden. Dafür sind sie beidseitig mit geotextilen Filterelemen- ten zu stabilisieren und vor innerer Erosion (Aufschwemmen von Feinkorn) zu schützen. Zusätzlich sind die Gleisböschungen beidseitig mit Steinschüt- tungen aus Wasserbausteinen (Dicke 2d) zu befestigen. • Die vorhandenen Bahngräben von km 23,4+56 bis km 23,8+50 und von km 23,9+10 bis km 24,6+30 sind von Bewuchs zu befreien, neu zu profilieren und regelmäßig zu unterhalten. Der Rohrdurchlass bei km 23,9+10 ist von Bewuchs zu befreien und zu spülen.

3.3.3 Variantenbewertung und Empfehlung

Variante 1 - Neubau des Dammbauwerks bei Selke-km 57,750 Die Querung des Dammbauwerkes Standort I ist aus betrieblicher Sicht und aufgrund der Höhenverhältnisse, einfacher zu realisieren als die Umfahrung. Gegenüber der Variante 1.2 können die vorhandenen Gleisanlagen, mit Ausnahme des Bereiches beim Hochwasser- damm, in ihrer vorhandenen Lage verbleiben. Die erforderlichen Sicherungsmaßnahmen am Bahndamm sind umfangreicher. Zusätzlich müssen Stützbauwerke an den Anprallbereichen der Selke an den Bahndamm errichtet werden, was zu höheren Investitionskosten führt. Die Variante 1.2 stellt sich als ungünstigste heraus. Sie ist mit ca. 6,1 Mio EURO nicht nur die teuerste sondern auch aus ökologischer und betrieblicher Sicht die ungünstigste. Die Auflösung und der Rückbau des Bf Straßberg ist zwar theoretisch möglich, kann aber in der praktischen Verwirklichung verworfen werden. Außerdem stellt eine Steigung mit 40 ‰ den maximalen Grenzfall dar, der betrieblich von der HSB nur unter größten Einschränkun- gen realisiert werden könnte. Bei einer Verringerung dieser Neigung müssten zusätzliche Gleisanlagen in der Ortslage Straßberg umgebaut werden, was einerseits nicht realistisch ist

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und zum anderen zu noch höheren Kosten führen würde.

Variante 2 - Neubau des Dammbauwerks bei Selke-km 58,715 Bei der Variante 2 sind zwar ca. 450 m Gleis auf einen neu zu errichtenden Bahnkörper um- zulegen, da aber der Damm im Bereich des Durchlass- und Entlastungsbauwerkes gequert werden kann, ist kein zusätzliches Bauwerk erforderlich. Durch den Entfall eines Querungs- bauwerkes wird die Variante 2.1 die insgesamt kostengünstigste. Aus betrieblicher Sicht ist die Variante günstig, da zur Erreichung der Höhenlage im Bereich des Dammbauwerkes nur eine Neigung von 18 ‰ erforderlich ist.

Empfehlung Die Variantenuntersuchung zeigt, dass eine Umfahrung der Dammbauwerke nicht nur aus Gründen des Eisenbahnbetriebes und der höheren Investitionen sondern auch aus Gründen des Eingriffes in das Landschaftsbild und den Naturhaushalt vermieden werden sollte. Aus eisenbahntechnischer und betrieblicher Sicht sowie aus Sicht der notwendigen Investiti- onen stellt die vorgesehene Lösung der Errichtung des Hochwasserrückhaltebeckens am Standort II und die Durchführung der Selketalbahn im Bereich des Durchlass- und Ent- lastungsbauwerkes die günstigste Lösung dar.

3.4 Nachweis der Wirksamkeit des Hochwasserrückhaltes

Ziel des Hochwasserrückhaltes ist eine Verminderung der Scheiteldurchflüsse in der Selke. Ausgehend von den berechneten Abgaben aus den Hochwasserrückhaltebecken wurde für die untersuchten Standorte die zu erwartende Entwicklung der Scheiteldurchflüsse in der Selke mittels des Niederschlags-Abfluss-Modells ermittelt (Tabelle 6 und Abbildung 12).

Berechnungen wurden hier jeweils für die ermittelte maximale und minimale Abgabe Qr für das Ereignis HQ(100) aus P(D = 9 h durchgeführt), das die maximalen Scheiteldurchflüsse in der Selke erzeugt. Die Ergebnisse zeigen, dass durch den Hochwasserrückhalt eine deutliche Reduzierung der Scheiteldurchflüsse erreicht werden kann. Diese liegt am Pegel Silberhütte für ein Rückhal- tebecken

Æ am Standort I bei 55% (maxQr) bzw. 60% (minQr) sowie

Æ am Standort II bei 50% (maxQr) bzw. 55% (minQr).

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Tabelle 7: Abminderung der Scheiteldurchflüsse des HQ(100) in der oberen Selke

Istzustand mit HRB Standort I Mit HRB Standort II

Stat. Qrmax Qrmin Qrmax Qrmin [km] [m³/s] [m³/s] [m³/s] [m³/s] [m³/s] 60,000 20,144 20,144 20,144 20,144 20,144 59,500 21,629 21,629 21,629 21,629 21,629 59,000 23,115 23,115 23,115 23,115 23,115 HWR Straßberg 58,715 23,412 23,412 23,412 23,412 23,412 Standort II 58,800 23,709 23,709 23,709 5,300 2,400 58,100 25,789 25,789 25,789 5,300 2,400 Westernbach 58,000 27,346 27,346 27,346 8,311 5,411 57,900 27,346 27,346 27,346 8,311 5,411 57,700 27,346 27,346 27,346 9,338 6,438 HWR Straßberg 57,750 27,346 27,346 27,346 9,852 6,952 Standort I 57,600 27,357 5,600 2,200 10,365 7,465 57,000 27,428 10,735 7,335 13,446 10,546 Rödelbach 56,900 31,234 11,233 7,833 13,944 11,044 56,500 32,375 12,311 8,911 15,022 12,122 56,000 33,801 13,659 10,259 16,370 13,470 55,500 35,227 15,006 11,606 17,718 14,818 55,000 36,653 16,354 12,954 19,066 16,166 54,500 38,079 17,702 14,302 20,413 17,513 54,000 39,504 19,049 15,649 21,761 18,861 53,500 40,930 20,397 16,997 23,109 20,209 53,100 41,786 21,475 18,075 24,187 21,287 Uhlenbach 53,000 55,153 26,866 23,466 29,578 26,678 52,900 55,707 27,001 23,601 29,661 26,761 Abfluss Fürstenteich 52,300 59,029 27,813 24,413 30,524 27,624 52,200 59,583 27,873 24,473 30,584 27,684 51,900 61,244 28,053 24,653 30,764 27,864 Pegel Silberhütte 51,800 61,798 28,113 24,713 30,824 27,924 51,700 61,897 28,238 24,838 30,943 28,043 51,000 62,496 28,861 25,462 31,535 28,635 50,000 63,593 30,233 26,836 32,839 29,939 49,000 64,590 31,480 28,084 34,025 31,125 48,000 65,587 32,733 29,333 35,210 32,310 Friedenstalbach 47,900 70,580 47,133 43,713 48,663 45,763 47,800 70,580 47,132 43,713 48,663 45,763 47,000 70,580 47,125 43,713 48,663 45,763 46,000 70,580 47,115 43,714 48,663 45,763 45,900 70,580 47,114 43,714 48,663 45,763 Krebsbach 45,800 83,334 57,242 53,842 58,791 55,891 45,500 83,334 57,242 53,842 58,791 55,891 45,000 83,334 57,242 53,842 58,791 55,891 44,000 83,334 57,242 53,842 58,791 55,891 43,000 83,334 57,242 53,842 58,791 55,891 42,300 83,334 57,242 53,842 58,791 55,891 Schiebecksbach 42,200 83,518 57,351 53,951 58,901 56,001 42,100 83,543 57,359 53,953 58,903 56,003 41,000 83,669 57,400 53,965 58,915 56,015 40,000 83,795 57,441 53,976 58,926 56,026 39,000 83,920 57,482 53,987 58,937 56,037 38,000 84,046 57,518 53,998 58,948 56,048 37,000 84,172 57,559 54,009 58,959 56,059 36,000 84,298 57,600 54,020 58,970 56,070 35,000 84,423 57,641 54,032 58,982 56,082 34,000 84,549 57,681 54,043 58,993 56,093 33,000 84,675 57,718 54,053 59,003 56,103 32,000 84,801 57,759 54,065 59,015 56,115 31,900 84,813 57,763 54,066 59,016 56,116 HWR Meisdorf 31,800 84,826 53,175 54,067 59,017 56,117

G:\FB_Wasserbau\Projekte\4020\Bericht\auslieferung\strassberg_teil1_endfassung.doc Abbildung 9: Hochwasserlängsschnitte der untersuchten Lösungen zum Hochwasserrückhalt oberhalb Straßberg Durchfluss [m³/s]

120 f HQ(1994); status quo Varianten 110 I, VI (VII) el Meisdor 100 g Pegel Silberhütte Mündung Pe Bordvolles Uhlenbach Abflussver- 90 Variante I (HQ(100) mögen Mündung HQ(100) 80 Teufelsgrundbach

70 Standort II, Qmax HQ(50) Standort II, Qmin 60 HRB 50 Straßberg I Standort I, Qmax Standort I, Qmin HQ(20) 40 HRB Straßberg II G Meisdorf HQ(10) 30 Variante VII H Mägdesprung I Alexisbad mit HWR HQ(5) 20 Meisorf J Silberhütte K Straßberg 10 L Güntersberge L K I H L J G 0 65 60 55 50 45 40 35 30 25

Stationierung Selke [km]

5049\planung\laengsschnitt_mitQbordvoll.XLS dia_laengs_scoping(11) Hochwasserrückhaltebecken Straßberg 30 Teil 1: Beschreibung des Vorhabens

3.5 Zusammenfassung der Kennwerte der Vorzugslösung

Die wesentlichen Kennwerte für die Vorzugslösung sind in der nachfolgenden Übersicht zusammengefasst. Zum Vergleich sind die Kennwerte für die untersuchte Alternativlösung auf- geführt.

Tabelle 8: Kennwerte HRB Straßberg, Standort II (Antragsgegenstand) und HRB Straß- berg, Standort I (Alternativstandort)

Standort I Standort II Konstruktive Lösung Kombiniertes Absperrbauwerk aus Kombiniertes Absperrbauwerk aus einem Erddamm und einem 20 m einem Erddamm und einem 30 m breiten Durchlass- und Entlas- breiten Durchlass- und Entlas- tungsbauwerk aus Stahlbeton in tungsbauwerk aus Stahlbeton am Talmitte rechten Talrand Abmessungen OK Dammkrone [m ü. HN] 382,00 387,00 Stauziel [m ü. HN] 380,00 385,00 Dammhöhe über Talsohle [m] 16,8 m 16,0 m Dammlänge [m] 255,5 254,7 Flächeninanspruchnahme Aufstandsfläche Damm [m²] 22.350 21.500 Einstaufläche HQ(100) [m²] P(D=72 h) 426.100 385.100 P(D=9 h) 271.500 286.300 Ökologisch durchgängiges Offenes Auslassbauwerk, b = 4 m Offenes Auslassbauwerk, b = 4 m Auslassbauwerk für die im Querungsbereich der Selke im Querungsbereich der Selke Selke Einstau ab Q > HQ(5) Einstau ab Q > HQ(5) Selketalbahn Durchführung der Selketalbahn in Durchführung der Selketalbahn einem separaten Rahmenbauwerk, durch eine zusätzliche Öffnung in Länge des Überflutungsbereiches > dem auf 30 m verbreiterten Durch- 2 km, umfangreiche Sicherungs- lass- und Entlastungsbauwerk, maßnahmen am Bahndamm und an Neubau von Gleis und Bahnkörper der Bahnbrücke im Stauraum erfor- auf ca. 450 m Länge, kostengüns- derlich. tigste Lösung Reduzierung der Scheitel- bei maximaler Abgabe Qr um 49 % bei maximaler Abgabe Qr um 42 % durchflüsse bei minimaler Abgabe Qr um 57 % bei minimaler Abgabe Qr um 49 % Bezugspunkt km 53,1 (oh. Mündung Uhlenbach) Auswirkungen und Folge- Die bestehende Häusergruppe am Die Wegbrücke am Selke-km maßnahmen Selke km 58,3-58,4 sowie die 60,228 liegt im Rückstaubereich; Bahnbrücke liegen im Einstaube- Maßnahmen zur Sicherung der reich, eine Umsiedlung der tieflie- Brücke sind vorzusehen. genden Gebäude und ein Hoch- Æ geringe Folgekosten wasserschutz für die höher liegenden ist erforderlich Æ hohe Folgekosten Baukosten brutto 14,0 Mio. € 12,0 Mio. €

G:\FB_Wasserbau\Projekte\4020\Bericht\auslieferung\strassberg_teil1_endfassung.doc Hochwasserrückhaltebecken Straßberg 31 Teil 1: Beschreibung des Vorhabens

Die Gegenüberstellung zeigt, daß die Errichtung eines Hochwasserrückhaltebeckens am Standort II unter den gegebenen Randbedingungen die Vorzugslösung darstellt. Nachteil des Standortes sind die unmittelbar unterhalb mündenden Nebeneinzugsgebiete, deren Wasser nicht mit zurückgehalten wird. Dieser Nachteil ist nicht so erheblich wie die bei Standort I erforderlichen Folgemaßnahmen und hohen Folgekosten.

3.6 Auswirkungen und Folgemaßnahmen am Standort II

Auf der Grundlage des derzeitigen Bearbeitungsstandes kann folgende Einschätzung hinsichtlich zu erwartender Folgemaßnahmen getroffen werden:

Flächennutzung im Stauraum Entsprechend Aussagen in der Literatur können Hochwasserrückhalteräume als Grünland oder Laubwald extensiv genutzt werden. Nadelgehölze erleiden Schaden bei Hochwasser. Sie sind für Hochwasserrückhaltebecken als standortfremd einzustufen. In der Phase der Vorplanung ist zu prüfen, inwieweit der Nadelholzbestand eine Gefährdung der Sicherheit der Hänge und des Bauwerkes darstellt und ob eine Umnutzung erforderlich ist. Für die Flächennutzung und Bewirtschaftung im Stauraum sind Beschränkungen erforderlich. Der Betriebsauslass und der Grundablass müssen in jedem Fall durch die Anordnung von Rechen vor einem Versatz durch Treibgut geschützt werden.

Wegesystem, Brücken Im Bereich des vorgesehenen Hochwasserrückhaltebeckens verläuft am linken Talrand ein Weg. Es wird vorgesehen diesen Weg im Bereich des Absperrbauwerkes zu verlegen und die Durchgängigkeit zu erhalten. Eine mögliche Trassierung ist im Lageplan dargestellt, wobei hier noch genauere Untersuchungen erforderlich sind. Die Erreichbarkeit des Rückhaltebeckens über befestigte Wege wird sowohl von der Luftsei- te als auch der Wasserseite vorgesehen. Insbesondere der an das Durchlassbauwerk heran- führende Weg ist für Unterhaltungs- und Beräumungsmaßnahmen im Hochwasserfall auszubauen und zu befestigen. Das stromab des Absperrbauwerkes bestehende Wegesystem und die im Untersuchungs- raum vorhandenen Brücken bleiben unverändert und sind ggf. zu ertüchtigen.

Leitungsbestände Detaillierte Informationen zu Leitungsbeständen wurden im Rahmen der Voruntersuchung noch nicht eingeholt. In der Längsachse des Tales verläuft eine Freileitung. Hieraus resultie- rende Forderungen oder Folgemaßnahmen sind in der weiteren Planung zu klären.

Bergbau Entsprechend der vorliegenden Stellungnahme des Landesamtes für Geologie und Bergwe- sen sind im Untersuchungsraum keine wesentlich Beeinträchtigungen durch Altbergbau zu erwarten.

Die voraussichtlichen Wirkpfade des Vorhabens auf die Schutzgüter werden im Teil II der Antragsunterlage aufgezeigt.

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4 AUSWIRKUNGEN DES RÜCKHALTEBECKENS AUF DAS ABFLUSSREGIME

4.1 Jahreszeitlichen Auftretenshäufigkeit von Hochwasserereignissen

Hinsichtlich der Auswirkungen auf Flora und Fauna spielt der Zeitraum des Auftretens der Hochwasserereignisse und damit der Inanspruchnahme des Stauraumes eine wesentliche Rolle. Ausgehend von den Tagesmitteln des Durchflusses und den vorliegenden Terminwer- ten der Durchflussmaxima wurde eine Häufigkeitsanalyse des Auftretens definierter Durch- flussbereiche vorgenommen. Tabelle 9 zeigt die Zusammenstellung der Ergebnisse.

Tabelle 9: Übersicht zur Häufigkeit der Hochwasserereignisse HQ(T) Auswertungsgrundlage: Tagesmittelwerte des Durchflusses am Pegel Silberhütte / Selke, Reihe Nov. 1948 bis Okt. 2002

HQ(T) Q in Januar Februar März April Mai Juni Juli Au- Septem- Okto- Novem- Dezem- Anzahl HW Anzahl HW m³/s gust ber ber ber ber Sommer- Winterhalb- halbjahr Mai jahr Novem- bis Oktober ber bis April HQ(1) 4,27- 14 15 11 22 10 5 1 0 1 1 5 10 18 77 7,28 HQ(2) 7,29- 5 4 10 2 1 1 1 1 0 1 0 3 5 24 12,2 HQ(5) 12,3- 3 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 2 2 7 19,2 HQ(10) 19,3- 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 26,0 HQ(20) 26,1- 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 37,7 HQ(50) 37,8- 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 52,9 HQ(100) 60 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 und größer Summe 23 20 22 25 11 6 4 1 1 3 5 16 26 111 Anteil an der 16,8 14,6 16,1 18,2 8,0 4,4 2,9 0,7 0,7 2,2 3,6 11,7 16,8 14,6 Gesamtanzahl

Insgesamt traten seit 1948 in Silberhütte 137 Hochwasserereignisse mit einem Scheitel- durchfluss größer als 4,27 m³/s auf. Davon lagen 81 % im Winterhalbjahr (November bis Ap- ril). Die Monate mit der höchsten Hochwasserwahrscheinlichkeit sind der April und der Janu- ar, während der August und September die geringste Hochwasserwahrscheinlichkeit aufweisen. Im Sommerhalbjahr (Mai bis Oktober) traten bisher nur kleine Hochwasser im Bereich HQ(1) bis HQ(10) auf. Scheiteldurchflüsse von mehr als 26,1 m³/s waren bisher nur im Winterhalb- jahr zu beobachten. Der Monat mit dem höchsten Hochwasserrisiko im Sommer ist der Mai. Die nachfolgende Abbildung zeigt die Verteilung der Durchflüsse grafisch.

G:\FB_Wasserbau\Projekte\4020\Bericht\auslieferung\strassberg_teil1_endfassung.doc Hochwasserrückhaltebecken Straßberg 33 Teil 1: Beschreibung des Vorhabens

Abbildung 10: Überschreitung des Durchflusstagesmittels von 5m³/s am Pegel Silberhütte / Selke für die Jahresreihe 1948 bis 2002 Gesamtlänge 19.723 Tage Anzahl Tage mit Q > 5m³/s 428 Tage = 2,13%

23 21 25 15 1314 11 Anzahl der Fälle 8 8 6 6 20 10 7 9 6 5 5 3 9 5 2 2 1 2 2 1 2 1 2 1 1 1 4 2 1 1 1 2 7 3 1 1 1 3 15 4 6 2 5 2 1 1 1 1 6 7 1 3 1 8 1 2 2 1 9 3 10 10 2 11 2 12 2 13 14 1 15 5 16 17 18 Überschreitungsdauer in 19 Tagen 20 0 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 erreichter bzw. überschrittener Durchfluss in m³/s

4.2 Inanspruchnahme des Stauraumes

Als Grundlage zur Beurteilung der Auswirkungen des Hochwasserrückhaltes am Standort II auf Vegetation und bestehende Nutzungen sowie erforderliche Folgemaßnahmen erfolgte eine Ermittlung der zeitlichen Inanspruchnahme des Stauraumes für die Hochwasserereig- nisse HQ(2), HQ(5), HQ(10), HQ(20), HQ(50) und HQ(100). Abbildung 10 zeigt die mittels hydrologischer Modellierung ermittelten Zu- und Abflussganglinien sowie die Speicherfüllung. Es wird deutlich, dass ein nennenswerter Rückhalt und eine Kappung des Hochwasser- scheitels erst bei Ereignissen ab HQ(10) erfolgt. Die häufigen, kleineren Hochwässer werden aufstaufrei durch den Rückhaltedamm geführt. Das heißt, die Auendynamik flußab bleibt erhalten. Die bei den einzelnen Hochwasserereignissen ab HQ(5) zu erwartenden maximalen Stauhö- hen sind im Vergleich zu den berechneten Wasserspiegellagen im Ist-Zustand im Längs- schnitt in Zeichnung-Nr. W-4020-S-82-090 dargestellt. Die maximale Ausdehnung des Stau- raumes ist für den Standort II aus dem Plan-Nr. W-4020-S-80-080 ersichtlich.

Ausgehend von den dargestellten Ergebnissen werden die voraussichtlichen Wirkpfa- de des Vorhabens auf die Schutzgüter im Teil II der Antragsunterlage aufgezeigt.

G:\FB_Wasserbau\Projekte\4020\Bericht\auslieferung\strassberg_teil1_endfassung.doc Hochwasserrückhaltebecken Straßberg 34 Teil 1: Beschreibung des Vorhabens

Abbildung 11: Speicherkennlinien bei HQ(T<100a) aus P(D=9h, T=100a) für ein HWR Straßberg am Standort II mit einem Stauraum von 2,534 Mio. m³

G:\FB_Wasserbau\Projekte\4020\Bericht\auslieferung\strassberg_teil1_endfassung.doc Hochwasserrückhaltebecken Straßberg 35 Teil 1: Beschreibung des Vorhabens

5 QUELLEN

Neben allgemeingültigen Regelwerken wurden die nachfolgend aufgeführten Unterlagen für die Bearbeitung herangezogen: /1/ Hochwasseraktionsplan Selke, Landesbetrieb für Wasserwirtschaft und Hochwasser- schutz Sachsen-Anhalt, 12/2002 /2/ Das Frühjahrshochwasser vom April 1994, Berichte des Landesamtes für Umwelt- schutz Sachsen-Anhalt, 1995 – Heft 15 /3/ Untersuchungen zur Verbesserung des Hochwasserschutzes an der Selke, DDC Dres- den Dorsch Consult, AG: STAU Magdeburg, Mai 1999 /4/ Untersuchungen zur Verbesserung des Hochwasserschutzes durch ein Hochwasser- rückhaltebecken in der Selke oberhalb Straßberg, Dresden Dorsch Consult, AG: STAU Magdeburg, November 2000 /5/ Umsetzung der Selkestudie, Untersuchungen zur Erweiterung des Hochwasserrück- halts und Ableitung eines Gesamtkonzeptes zum Hochwasserschutz im Einzugsgebiet der Selke, Dresden Dorsch Consult, AG: LHW Sachsen-Anhalt, Juni 2002 /6/ Analyse der Hochwasserverhältnisse im oberen Selkegebiet und deren mögliche Be- einflussung durch die Harzteiche, R. Zierau, Diplomarbeit FH Magdeburg, FB Wasser- wesen, 10/1997 /7/ Flußgebietsstudie Bode, HGN Hydrogeologie GmbH, 02/1996, Kurzdokumentation zu den Harzteichen im Einzugsgebiet der Selke (auch in Anlage 2/Band I in /1/ enthalten) /8/ Betriebsplan Harzteiche, Talsperrenbetrieb des Landes Sachsen-Anhalt, November 2000 /9/ Rasterdaten der Topografischen Karten M 1:10.000 des Selkegebietes /10/ Vermessungsunterlagen des Selketals, Lage- und Höhenpläne, M 1:1.000, GEO- METRIK GmbH, 1998 /11/ Auswirkungen der neuen DIN 19700 auf die Bemessung von Hochwasserrückhlate- räumen, Wasserwirtschaft, 91/2001 /7/ Hochwasserrückhaltebecken, Planung, Bau und Betrieb, Wilfried Muth und 7 Mitauto- ren, expert verlag, 1992 /8/ Hochwasserrückhaltebecken Ellbach, Hochwasserschutz unter Erhaltung der ökologi- schen Durchgängigkeit, W. Zacharides, E. Winkler, M Gebhardt, Wasserwirtschaft 88 (1998) /9/ LUA Nordrhein-Westfalen Märkblätter Nr. 18: Ökologische Durchgängigkeit von Hoch- wasserrückhaltebecken, Dez. 1999 /10/ LfU Baden-Württemberg Handbuch Wasser 2, Bd. 43: Studie über ökohydraulische Durchlassbauwerke für regulierbare Hochwasserrückhalteräume, 1998

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