Ein Frühwarnsystem, das bei Starkregen nahezu in Echtzeit ausrechnet, welche Gebiete zu welcher Zeit von Hochwasser bedroht sind und die dort befindlichen Menschen gezielt warnt, hätte die Folgen der Unwetterkatastrophen in Rheinland-Pfalz und Nordrhein-Westfalen sowie in einigen Regionen Süddeutschlands mildern können.
In einigen bayrischen Gemeinden ist das schon geschehen. Dort ist ein System des Herzogenauracher Unternehmens Spekter installiert. „Menschen, die von reißenden Flüssen, die normalerweise kleine Bäche sind, bedroht werden, können mit einem Vorlauf von 30 bis 60 Minuten gewarnt werden“, sagt Spekter-Chef Reinhard Brobrecht. „Dann können sie noch Sandsäcke platzieren, Autos aus der Gefahrenzone bringen und Räume verlassen, die volllaufen werden.“
Hochwasser: Welche technischen Maßnahmen helfen?
Die starken Verwüstungen in den jüngsten Katastrophengebieten hätten allerdings nicht verhindert, wohl aber gemildert werden können. Und weniger Menschen wären vielleicht zu Schaden gekommen – mehr als 170 Menschen sind in den Katastrophengebieten umgekommen.
Starkregen und Überschwemmungen: Frühwarnsystem mit Echtzeit-Daten
Das System ist ursprünglich von einem Team um den Geowissenschaftler David Bertermann an der Universität Erlangen-Nürnberg entwickelt worden. Es ist zunächst darauf angewiesen, präzise Informationen über die lokal niedergehenden Regenmengen und die Zeit, in der das geschieht, zu gewinnen. Das geschieht beim Spekter-System mit verteilten Regenmengensensoren, die ihre Daten in Echtzeit an die Auswertezentrale schicken. Installiert werden zudem Pegelsensoren, die den Wasserstand von kleinen Flüssen und Bächen messen, die zur Gefahr werden könnten.
Innovativer Katastrophenschutz: Sensoren übernehmen persönliche Warnung
In vielen Fällen werden zudem Kanalwächter installiert, die melden, wenn die Abtransport-Kapazität erschöpft ist. Zusätzliche Informationen liefert das Regenradar des Deutschen Wetterdienstes. Auch Daten, die Lidar liefert, ein spezielles Radarsystem, das Fernmessungen der lokalen Regenmengen ermöglicht – am Meteorologischen Institut der Universität Bonn wurde es bereits erprobt – könnten die Prognose verbessern, wird aber noch nicht eingesetzt.
Reißende Flüsse nach heftigem Regen: Satellitenbilder helfen
Die Regenmengendaten werden mit digitalen 3D-Karten korreliert, die sämtliche Geodaten berücksichtigen. Darunter versteht man die Bodenbeschaffenheit – sind Flächen versiegelt oder können sie Wasser versickern lassen? –, die Topographie, also Berge und Täler, Bewuchs, Bebauung, Straßen, die zu reißenden Flüssen werden können, Flüsse und Bäche, die Wasser abtransportieren können, und die Kanalnetze, ebenfalls Senken für Regenwasser.
Die Karten können an Hand von Satellitenbildern erstellt werden – für Bertermann machte das die Gesellschaft beratender Ingenieure für Bau und EDV (GBI) in Herzogenaurach, die die Software mitentwickelt hat. Daraus ging Spekter hervor.
Die Warnmeldungen erreichen Behörden wie Feuerwehr und Gemeindeverwaltung auf verschiedenen Wegen: Durch einen automatischen Telefonanruf, eine SMS oder eine Sprachnachricht. Per SMS werden künftig auch die Bürger gewarnt. Sie müssen zuvor allerdings eine spezielle App installieren. Die Ausbreitung des Hochwassers lässt sich so präzise berechnen, dass selbst Gefahren für einzelne Grundstücke darstellbar sind.
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Podcast-Tipp: Wie bauen wir nach der Hochwasserkatastrophe?
In dieser Podcast-Folge nehmen wir noch einmal die Hochwasserkatastrophe Mitte Juli in Rheinland-Pfalz und in NRW in den Blick. Die Schäden sind immens und die Aufräumarbeiten dauern nach wie vor an. Was haben wir aus der Katastrophe gelernt? Was müssen wir künftig beim Häuser-, Straßen- und Landschaftsbau anders machen? Darüber sprechen Sarah Janczura und Marco Dadomo mit Dr. Ulrich Klotz. Er ist Bauingenieur und Vorstandsmitglied des Bauunternehmens Züblin AG. Darüber hinaus ist unser Gast Vorsitzender der VDI Fachbeirats Bautechnik.
Warnsystem ist nicht für ein Jahrtausendereignis ausgelegt
In einer Reihe von süddeutschen Gemeinden ist das Frühwarnsystem bereits installiert, etwa in Passau, Veitsbronn, St. Wolfgang und Adelsdorf, das vom Hochwasser schwer getroffen wurde. So wurde eine bewohnte Mühle geflutet, obwohl sie gegen Überschwemmungen geschützt war. Diesmal war es jedoch höher als zu erwarten war. „Unser System ist auf ein Jahrhundertereignis ausgelegt“, sagt Brobrecht. „Dieses war ein Jahrtausendereignis.“ In Adelsdorf kam, weil rechtzeitig gewarnt wurde, allerdings niemand ums Leben.
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Mit den zugrunde liegenden Gefahrenkarten lassen sich auch Risiken im Vorfeld abschätzen, etwa bei der Erstellung von Bebauungsplänen, den Einbau von Hochwasserschutzsystemen in vorhandenen Gebäuden, oder bei der Anlage von Regenrückhaltebecken.
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