Starkregen

Starkregenereignisse werden in der heutigen Zeit in den Hoch- und Spätsommermonaten in Form von kleinräumigen Schauern und Gewittern jedoch auch im Frühjahr in Form von langanhaltenden Großwetterlagen gefühlt immer häufiger in den Medien präsent. Insbesondere lokal auftretende Starkregenereignisse, unmittelbar über urbanen Räumen mit hohem Flächenversiegelungsgrad, führen hierbei zur Überlastung der privaten und kommunalen Infrastruktur. Während Überflutungen, die aus einem Fließgewässer resultieren (Flusshochwasser, sog. fluviale Ereignisse) seit längerer Zeit in der fachlichen Diskussion und Infrastrukturplanung beachtet werden, haben niederschlagsbedingte Ereignisse (sog. pluviale Ereignisse) erst vor kurzem Einzug in die Thematik der kommunalen Infrastrukturplanung und Risikobewertung erhalten.

Eines der markantesten Starkregenereignisse der Neuzeit unmittelbar über urbanen Raum ist das Starkregenereignis aus Münster vom 28.07.2014. Über dem Stadtkern der nordrhein-westfälischen Stadt regneten bei diesem Ereignis innerhalb von nur 7 Stunden 292 Liter/m² ab. (LANUV, 2014) Zum Vergleich: In Münster liegt der mittlere Jahresniederschlag im Bewertungszeitraum 1991 – 2020 bei 735,7 mm (Wetterdienst, DWD-Klimadaten, 2021). Somit sind bei diesem Starkregenereignis innerhalb von 7 Stunden ca. 40 % des gesamten Jahresniederschlags gefallen!

In der Hansestadt Uelzen sind wir bislang von derartig massiven Regenereignissen verschont geblieben. Aber auch in unserer Stadt sind bereits Starkregenereignisse aufgetreten, die die bestehende Infrastruktur innerhalb einer kurzen Zeit an die Belastungsgrenzen geführt haben. So kam es z.B. in den frühen Morgenstunden des 15.06.2019 zu einem massiven Regenereignis: Hierbei regneten innerhalb von 45 Minuten im Mittel ca. 40 mm über dem Uelzener Stadtkern ab (Abbildung 3). Nur knapp einen Monat später wurden am 13.07.2019 erneut 40 mm Niederschlag registriert, diese verteilten sich jedoch auf 24 Stunden. Beide Niederschlagsereignisse führten vor allem zu überfluteten Straßen sowie Beschädigung an Straßen und Gebäuden (Abbildung 4).

Der Deutsche Wetterdienst (DWD) beschreibt einen Starkregen als ein Niederschlagsereignis bei dem eine definierten Niederschlagsmenge in einer bestimmten Zeiteinheit abregnet. Amtliche Warnungen erfolgen seitens des DWD hierbei nach den folgenden Schwellenwerten:

U.a. für den hydraulischen Nachweis und Dimensionierung von Entwässerungssystemen stellt der DWD sogenannte „KOSTRA-Daten“ zur Verfügung. Bei den KOSTRA-Daten handelt es sich um eine statistische Niederschlagsdatenauswertung, in der bundesweit sog. „Extremniederschläge“ definiert wurden. Als Basis für diese Ereignisklassifikation wurden für die Erstellung des neusten Datensatzes (KOSTRA-2020) die Daten aus dem Bodenstationsmessnetzes des DWD herangezogen. Hierbei werden Niederschläge auf Grundlage der folgenden Parameter klassifiziert:

• Statistische Eintrittswahrscheinlichkeit eines Regenereignis (T in Jahren)
• Regendauer eines Regenereignisses (D in Minuten)
• Niederschlagshöhe eines Regenereignis (h in mm)

So wurde beispielsweise für den Bereich der Kernstadt von Uelzen innerhalb der KOSTRA-Daten-2020 ermittelt, dass es sich um einen Starkregen mit einer statistischen Eintrittswahrscheinlichkeit von „einmal in einem Zeitraum von 50 Jahren“ handelt, wenn:

• Innerhalb von 5 Minuten 17,4 mm Niederschlag abregnen
• Innerhalb von 30 Minuten 30,8 mm Niederschlag abregnen
• Innerhalb von 60 Minuten 36,2, mm Niederschlag abregnen
• Innerhalb von 24 Stunden 74,4 mm Niederschlag abregnen

Innerhalb der KOSTRA-Daten wurden somit konkrete Niederschlagsmengen für Starkregenereignisse mit einer statistischen Eintrittswahrscheinlichkeit von 1x pro Jahr, 1x in 2 Jahren, 1x in 3 Jahren, 1 x in 5 Jahren, 1x in 10 Jahren, 1x in 30 Jahren, 1x in 50 Jahren sowie 1x in 100 Jahren definiert. (Wetterdienst, DWD-KOSTRA, 2023)

Da die Starkregenthematik in den zurückliegenden Jahren aufgrund der zurückliegenden Ereignisse zunehmend Relevanz erfuhr, wurden die statistischen Eintrittswahrscheinlichkeiten vor dem Hintergrund einer verbesserten Risikokommunikation durch den „Starkregenindex“ (SRI) ergänzt. Hierbei handelt es sich um einen Index, der ähnlich wie die Richter-Skala (Erdbebenklassifizierung) oder der Beaufort-Skala (Windklassifizierung) aufgebaut ist (Abbildung 5).

Beim SRI werden die statistische Eintrittswahrscheinlichkeit eines Niederschlagsereignisses (in Abbildung 5 als „Starkregenwiederkehr“ bezeichnet) einem Index von 1 – 12 zugeordnet. Hintergrund: Durch die Klimaveränderung ist davon auszugehen, dass ein Niederschlagsereignis, welches rein statisch betrachtet 1x in 10 Jahren auftritt, tendenziell häufiger vorkommen kann (z.B. 1x in 2 Jahr). Diese Problematik in Verbindung mit der Kommunikation zwischen Fachleuten und Privatpersonen kann durch den SRI gut aufgelöst werden, sodass eine einfachere Risikokommunikation gewährleistet werden kann.

Verheerende Starkregenereignisse und daraus resultierende Flusshochwässer sind auch in der Historie bereits aufgetreten. So wird die Magdalenenflut aus dem Jahr 1342 bis heute als eines der stärksten Hochwasserkatastrophen in Folge von Niederschlag in Mitteleuropa betitelt. Vom 19.07.1342 bis zum 25.07.1342 führten massive und langanhaltende Niederschläge zu Hochwasserabflüssen, die die Abflussmengen der Oderflut von 1997 oder die der Elbefluten von 2002 und 2015 um schätzungsweise das Dreißig- bis Hundertfache überstiegen haben muss. Der Höhepunkt der Niederschläge wurde am 22.07.1342 (St. Magdalenentag) erreicht, weshalb das katastrophale Ereignis den Namen „Magdalenenflut“ trägt. (Bork, 2020) Für die Stadt Frankfurt wurde auf Grundlage historischer Quellen rekonstruiert, dass die Hochwassermarke des Main bei der Magdalenenflut einen Wasserstand von 7,85 m erreicht haben muss (Abbildung 6). Zum Vergleich: Ein Mainpegel von 3,40 m gilt heutzutage in Frankfurt als Hochwasser. Der aus 1342 rekonstruierte Pegelstand wurde bis heute nie wieder erreicht. (Hollstein, 2023)

Das Jahr 1342 liegt natürlich bereits sehr lange zurück. Doch in der heutigen Zeit treten Wetterextreme wie z.B. Starkregen gefühlt häufiger auf. Liegt diese Wahrnehmung daran, dass Nachrichten permanent in Echtzeit via Smartphone abgerufen werden können und zusätzlich (Live-)Übertragung von Fotos und Videos über soziale Netzwerke 24 Stunden 7 Tage die Woche vorhanden sind oder führt die fortschreitende Klimaveränderung dazu, dass wir vermehrt Extremwetterereignisse verzeichnen und unsere Städte somit entsprechend vorbereiten müssen?

In den zurückliegenden 135 Jahren ist es gem. Auswertungen von Langzeitaufzeichnungen in Deutschland um ca. 1,4°C wärmer geworden (Starkregengefahr, 2024). Der Klimawandel ist somit anhand von Messdaten nachweisbar, bei Starkregen gestaltet sich die messtechnische Erfassung aufgrund der Komplexität und Kleinräumigkeit der Ereignisse i.V.m. den lokalen Umweltbedingungen jedoch deutlich schwieriger. Datenanalysen aus den Messstationen des DWD zeigen hier das folgende Bild: Im hydrologischen Winterhalbjahr (November-April) ist ein Anstieg von hohen Regenmengen um ca. 25 % nachweisbar. Ob es sich hierbei jedoch um eine natürliche Variabilität des Klimas handelt kann noch nicht festgestellt werden, da die vorliegenden Messzeiträume (dauerhafte Datenverfügbarkeit ab ca. 1951) für derartige Aussagen bislang schlicht zu kurz sind. Im hydrologischen Sommerhalbjahr (Mai-Oktober) lassen sich auf Grundlage der Daten hingegen bisher keine eindeutigen Trends ermitteln. Eine leichte Zunahme bei sommerlichen Starkregenereignissen kann unter bestimmten Betrachtungsszenarien derzeit nur für Süddeutschland nachgewiesen werden (Becker, et al., 19). Fest steht anhand der vorliegenden Daten jedoch auch, dass Starkregenereignisse, welche einen SRI von ≥ 6 und zeitgleiche eine Zeitdauer von maximaler 1 Stunde aufweisen bundesweit (5.463 Ereignisse zwischen April 2001 und September 2022) und auch bei uns im Landkreis Uelzen auftreten (Abbildung 7). Bei visueller und statistischer Auswertung dieser Ereignisse (SRI ≥ 6 , Zeitdauer max. 1 Stunde) im Landkreis Uelzen ist entgegen der Auswertungen des DWD eine Trendzunahme der Ereignisse feststellbar (Diagramm 1). Ob und wann ein derartiges Ereignis somit über urbanen Gebiet mit hohen Versiegelungsgrad (Gefahr durch erhöhten Oberflächenabfluss) abregnet und zu entsprechenden Schäden und Gefahren führt, ist ungewiss und schlecht prognostizierter.

Bei Starkregen wird die private und öffentliche Infrastruktur in der Regel stark überlastet. Straßen und Gehwege, auf denen sonst Autos, Fahrradfahrer und Fußgänger verkehren, können sich in kurzer Zeit zu reißende Flüsse mit hohen Fließgeschwindigkeiten und erheblichen Wassertiefen verwandeln. Das Betreten von oberflächenwasserführenden Flächen sollte deshalb immer vermieden werden. Die häufigste Todesursache bei Starkregen ist das Ertrinken in tiefliegenden Räumen (z.B. Keller, Tiefgaragen), da viele Personen probieren, noch schnell das offene Kellerfenster oder das Garagentor der Tiefgarage zu schließen. Hierbei muss unbedingt beachtet werden, dass geflutete Kellerräume oder Tiefgaragen grundsätzlich auch die Gefahr eines elektrischen Schlages mit sich bringen. In ländlich geprägten Gebieten können plötzlich auftretende Schlammlawinen (Abgänge von Feldern und Hängen) zur Gefahr für Leib- und Leben werden. Bei stärkeren Überflutungsereignissen sollte zudem beachtet werden, dass der reguläre Abwasserabtransport im Abwasserkanal grundsätzlich gestört sein kann. Häufig staut das Schmutzwasser aus der Kanalisation über und vermischt sich mit dem an der Oberfläche abfließenden Wasser. Hierdraus können hygienische Risiken hervorgehen (direkter Kontakt mit verdünnten Abwasser möglich). Auch besteht bei starken Beschädigungen von z.B. Straßen samt den darunterliegenden Ver- und Entsorgungsleitungen die Gefahr, dass sich bei Rohrbrüchen Trinkwasser- und Abwasser miteinander vermischen. Sollten Sie den Verdacht haben, dass das Trinkwasser kontaminiert wurde, sollten sie dieses keineswegs mehr konsumieren und umgehend Einsatzkräfte informieren!

In Uelzen liegen zwei Kanalisationstypen vor (Abbildung 9):

• Die Mischwasserkanalisation, in der Schmutz- und Regenwasser gemeinsam in einer Rohrleitung abgeführt werden (Kernstadt)
• Die Trennkanalisation, in der Schmutz- und Regenwasser in getrennten Rohrleitungen abgeführt werden (Außenstadtbereiche + Ortschaften)

Das Uelzener Kanalsystem besteht im Kernstadtgebiet (Mischwasserkanal) seit ca. 1920. In der damaligen Zeit standen vor allem Aspekte der Stadthygiene im Vordergrund, technische Betrachtung zur Ausdimensionierungen von Kanälen zur Sicherheit vor (Stark-)Regen fanden in der damaligen Zeit nur wenig Beachtung. Die übrigen kanaltechnischen Erschließungsarbeiten im Einzugsgebiet der Hansestadt Uelzen fand bis ca. in die 1970er Jahre statt, auch hier wurde die Starkregenthematik jedoch nur bedingt betrachtet (Trennsystem). Beide Kanalsysteme in Uelzen wurden mittlerweile anhand von Computersimulationen hydraulisch sicherheitstechnisch überprüft, Problemstellen an den jeweiligen Erkenntnisstand aus den Simulationen angepasst (Umbaumaßnahmen) und entsprechen somit weitgehend den heutigen Anforderungen um reguläre Niederschläge (SRI: 1-3) schadlos bzw. überlastungsfrei ableiten zu können. Niederschläge, die über diese Schwelle hinausgehen, können und dürfen hingegen zu Abflussproblemen (z.B. Kanalüberstau und Kanalisationsrückstau) führen. Die Kanalisation darf in nahezu allen deutschen Städten bei Sonder- oder Schadensereignissen wie z.B. Starkniederschlag oder Rohrbrüchen maximal eingestaut werden ohne, dass rechtliche oder finanzielle Ausgleichsansprüche aus daraus hervorgehenden Schäden ausgeglichen werden müssen. Ein vollständiger Einstau der Kanalisation ist somit von der Kanalsohle bis zur sog. „Rückstauebene“ grundsätzlich zulässig. Als Rückstauebene wurde in Uelzen und in vielen anderen Städten die Straßenoberfläche definiert. Die Vorsorge für Starkregen kann aufgrund der meteorologischen Sondersituation somit nicht als alleine Aufgabe der Kommunen und Träger öffentlicher Belange betrachtet werden. Vielmehr muss der Schutz vor Extremereignisse wie Starkregen als kommunale Gemeinschaftsaufgabe (Öffentliche Verwaltungen + private Eigentümer + Katastrophenschutzorgane) gelöst werden (Abbildung 10).

Sie sollten unbedingt überprüfen, ob die folgenden Gegebenheiten an oder auf Ihrem Grundstück bzw. an Ihren Objekten existieren oder zutreffen:

Befindet sich Ihr Objekt oder Grundstück an einem topografischen Geländetiefpunkt?

• Prüfen Sie, ob Ihr Grundstück oder Gebäude im Starkregenfall gegen einfließendes Wasser aus der Umgebung geschützt ist
• Erstellen Sie an potentiellen Zuflusswegen Erhöhung gegen einfließendes Wasser

Besitzen Sie Kellerfenster, Treppenabgänge oder Tiefgarageneinfahrten, die ebenerdig an die Umgebung angeschlossen sind?

• Prüfen Sie, ob die jeweiligen Punkte ausreichend gegen auf dem Grundstück stehendes oder fließendes Oberflächenwasser abgesichert sind
• Erstellen Sie an den jeweiligen Stellen entsprechende Sicherheitseinfassung (Erhöhungen)
• Überdachen Sie wenn mögliche Kellerabgänge und große Lichtschächte um an dieser Stelle direkt einregnendes Wasser zu reduzieren

Haben Sie eine Rückstausicherung und funktioniert diese einwandfrei?

• Bauen Sie eine Rückstausicherung ein sofern Sie keine besitzen (Achtung: Essenziell für Versicherungsschutz!)
• Lassen Sie vorhandene Rückstausicherung regelmäßig von einem Fachbetrieb auf Funktionalität überprüfen. Tauschen Sie veraltete und defekte Rückstausicherungen (z.B. manuelle Gusseisenschieber) unbedingt aus
• Ersetzen Sie Abwasserleitungen, die in der Bodenplatte liegen durch Leitungen, die unterhalb der Kellerdecke geführt werden
• Prüfen Sie, ob Ihre Leitungen im Gebäude und insb. in Untergeschossen vollständig wasserdicht sind
• Information: Die sicherste Variante gegen Rückstau aus der Kanalisation ist immer eine Abwasserhebeanlage die das Abwasser einmal über die Rückstauebene fördert

Sind Kelleraußenwände und/oder die Fundamentplatte wasserdicht?

• Prüfen Sie die erdberührenden Bauteile Ihres Objektes auf Wasserdichtigkeit
• Dichten Sie Außenwände und Fundamentplatte ggf. gegen drückendes Grund- und Schichtenwasser ab

Sind Sie im Schadensfall explizit vor Starkregenereignisse sowie den damit verbundenen Elementarschäden versichert?

• Überprüfen Sie Ihre Versicherungsunterlagen und lassen Sie sich versicherungstechnisch beraten

Sie sind sich unsicher, ob Ihr Grundstück oder Gebäude gefährdet ist?

• Fordern Sie einen Kartenausschnitt aus der Starkregengefahrenkarte für Ihr Grundstück an oder vereinbaren Sie einen Termin zur Beratung mit uns. 

Der Abwasserzweckverband Uelzen hat bereits Ende der 1990er Jahre damit begonnen, das gesamte Kanalnetz der Hansestadt Uelzen (bis Ende 2016 noch „Eigenbetrieb Stadtentwässerung Uelzen“) in Form eines digitalen Zwillings („Kanalkataster“ oder auch „Kanalinformationssystem“) zu verwalten. Diese Datengrundlage wird seitdem regelmäßig fortgeschrieben und dient als Grundlage für moderne hydraulische Nachweisverfahren und Sicherheitsüberprüfungen. Der Verband ist zudem Teil eines kommunalen Netzwerkes, bei dem die Starkregenvorsorge im Mittelpunkt steht. Über regelmäßigen fachlichen Austausch werden hier die Grundlagen geschaffen um aus zurückliegenden Starkregenereignissen sowie Fehlern anderer Kommunen zu lernen und entsprechende präventive Maßnahmen umzusetzen und zu organisieren. Die Mitarbeiter*innen der jeweiligen Fachbereiche (Kanalbetrieb, Grundstücksentwässerung) nehmen an Schulungen und Foren Teil, bei denen fachliche Erkenntnisse zur Thematik “Starkregen“ ausgetauscht werden.

Im Jahr 2023 wurden als heutiges Hauptwerkzeug der modernen Starkregenvorsorge sog. „Starkregengefahrenkarten“ für das Gebiet der Hansestadt Uelzen auf Grundlage von KOSTRA-Daten, Grundstücks- und Gebäudegrenzen, des digitalen Kanalkasters sowie eines digitalen Geländemodells berechnet (Abbildung 11). Auf diesen Karten wurden für verschiedene Starkregenereignisse Szenarien abgebildet, wie das öffentliche Kanalnetz bei Starkregen reagiert und an welchen Stellen Überflutungen aus Kanalrückstau und erhöhtem niederschlagsbedingten Oberflächenabfluss auftreten können. Somit kann heutzutage grundstücksscharf überprüft werden, ob Gebäude, Straßen oder sonstige Einrichtungen innerhalb der geprüften Szenarien gefährdet sein können (Angabe von maximalen Wasserstand und Fließgeschwindigkeit). Die Karte soll ab dem Jahr 2025 in Form eines Onlineportals an dieser Stelle abrufbar sein. Sie können uns jedoch bereits jetzt gerne ansprechen und Einsicht in die Daten erhalten um zu überprüfen, ob Ihre Grundstücke und/oder Objekte gefährdet in Gefährdungsbereichen liegen. Hierfür übersenden Sie uns bitte eine Anfrage unter kontakt@azv-uelzen.de und wir übersenden Ihnen einen Kartenausschnitt aus der Starkregengefahrenkarte. Aus Ihrer Mail sollte die Lage bzw. Anschrift des sich in Ihrem Eigentum befindlichen Grundstücks sowie die Gemarkung, Flur und Flurstück hervorgehen.

Bitte beachten Sie: Die Starkregengefahrenkarte liefert Hinweise ob ein Grundstück und/oder Objekt bei einem bestimmten Regenereignis gefährdet sein kann. Eine sichere Feststellung kann aus der Karte nicht hervorgehen, da die Komplexität von einzelnen Starkregenereignissen modelltechnisch nicht abgebildet werden.

Heutzutage stellen derartige Karten jedoch die derzeit sicherste Variante für Gefährdungseinschätzungen dar. Ein Abgleich zwischen Starkregengefahrenkarten und Feuerwehreinsätzen aus den zurückliegenden Starkregenereignissen ergibt, dass die Karten z.B. für die Unterführungen im Bereich des Hundertwasser-Bahnhofs die Realität relativ gut abbilden (Abbildung 11).