Katastrophen wie extreme Hochwasserereignisse stellen eine große Bedrohung für Mensch,
Kultur und Wirtschaft dar. Fast immer führen sie zu erheblichen Schäden und hohen
volkswirtschaftlichen Kosten. Zwar existiert die Kenntnis über Schutzmaßnahmen, doch
oft scheitern diese zum einen an mangelnder Information über verfügbare Ausrüstungen,
zum anderen an den komplexen Kommunikationsstrukturen zwischen den Beteiligten.
Für eine effektive Gefahrenabwehr ist ein reaktionsschnelles Krisenmanagement mit klar
strukturierten Zuständigkeiten von zentraler Bedeutung. Nur durch die schnelle Verfügbarkeit
der richtigen Informationen können Schutzmaßnahmen erfolgreich durchgeführt,
und Schäden vermieden werden. IT- gestützte Hochwassermanagementsysteme können
hierzu einen wesentliche Hilfestellung leisten.
Für viele Maßnahmen im operativen Hochwasserschutz werden in hohem Maße Geoinformationen
benötigt. Darunter versteht man raumbezogene Daten, die mit thematischen
Informationen verknüpft sind. In dieser Arbeit wird die Rolle von Geodaten und Ressourcen
anhand von Maßnahmen der Gefahrenabwehr im Hochwasserschutz diskutiert. Darauf
aufbauend wird eine Datenbank und ein webbasierter Kartenclient (WebGIS) entworfen
und prototypisch implementiert. Über diese Anwendung ist es möglich, akut benötigte
Ressourcen aus Lagerorten zu wählen, und für den Einsatz buchen zu können. Durch
entscheidungsunterstützende Funktionalitäten können akute Planungen maßgebend verbessert
werden. Desweiteren werden Evakuierungsmaßnahmen dahingehend unterstützt,
dass der Kartenclient das Anlegen von Stellen und Flächen ermöglicht. Im Rahmen eines
Prozessmanagementsystems bietet dieses System eine zentrale Hilfestellung bei der
koordinierten Planung und Durchführung kritischer Hochwasserschutzmaßnahmen.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Motivation
1.2 Zielsetzung
1.3 Aufbau der Arbeit
2 Grundlagen
2.1 Allgemeines
2.2 Hydrologische Grundlagen
2.2.1 Begriffsklärung
2.2.2 Historische Daten
2.2.3 Hochwasservorhersage
2.3 Rechtliche Grundlagen
2.3.1 Vorsorgender Hochwasserschutz
2.3.2 Hochwasserbekämpfung
2.3.3 Hochwassernachsorge
2.4 Fazit
3 Hochwassermanagement
3.1 Strategien des Hochwasserschutzes
3.2 Bauliche Anlagen im Hochwasserschutz
3.2.1 Deiche und Dämme
3.2.2 Hochwasserschutzwände
3.3 Organisations- und Verhaltensvorsorge
3.3.1 Beteiligte und Aufgabenverteilung
3.3.2 Hochwasseralarm- und Einsatzpläne
3.3.3 Hochwassergefahrenkarten
3.4 Maßnahmenmanagement
3.4.1 Deichverteidigung
3.4.2 Einsatz mobiler Schutzsysteme
3.4.3 Evakuierungen
3.4.4 Versorgungsinfrastruktur
3.4.5 Logistik für benötigte Hilfsmittel und Ausrüstungen
3.5 Fazit
4 Nutzung digitaler Karten im Hochwassermanagement
4.1 Geoinformationen im operativen Hochwasserschutz
4.1.1 Rolle von Geo- und Sachinformationen im Hochwassermanagement
4.2 Nutzung webbasierter Kartographie
4.2.1 WebGIS
4.2.2 Beispiele
4.3 IT-gestützte Hochwassermanagementprozesse mittels WebGIS
4.3.1 Einsatzplanung von Ressourcen
4.3.2 Evakuierungszonenplanung
4.4 Fazit
5 Entwurf einer Web-Mapping Applikation
5.1 Datenbankmodell
5.1.1 Gliederung der Ressourcen im Hochwasserschutz
5.1.2 Relationaler Datenbankentwurf
5.2 Beschreibung der Applikation
5.3 Verwendete Techniken
5.3.1 UMN Mapserver
5.3.2 PHP Mapscript
5.3.3 PostgreSQL und PostGIS
5.3.4 Terminfunktionen
5.3.5 Kartengrundlage
5.4 Einbindung in das Prozessmanagementsystem AristaFlow
6 Anwendungsbeispiel
6.1 Szenario: Deichverteidigungsmaßnahme planen
6.2 Szenario: Evakuierungsfläche anlegen
6.3 Fazit
7 Zusammenfassung und Ausblick
7.1 Fazit
7.2 Ausblick
8 Literaturverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
2.1 Trend: jährliche Naturkatastrophen (Münchener Rück 2006)
2.2 Katastrophenmanagement als Kreislauf
2.3 Hochwasserganglinie
2.4 2D/3D- Überflutungssimulation
2.5 Drei Säulen des Hochwasserschutzes
3.1 Begriffe Deichquerschnitt nach DIN
3.2 eingestezte Einsatzkräfte von Hilfsorganisationen(Oderflut 2002)
3.3 Hochwassergefahrenkarte (Baden Württemberg)
3.4 Deicherhöhung mit Sandsäcken
3.5 Deichersicherung durch Kiesschüttung
3.6 Deichersicherung durch Quellkade (Schnitt und Draufsicht)
3.7 Abdichtung von Eintrittsstellen
3.8 Mobiles Schlauchsystem
3.9 Aktivitätsdiagramm einer Evakuierungsmanahme
4.1 Raumbezogene Informationen
4.2 Beispiel eines WebGIS: p-mapper
4.3 Beispiel Katastrophenschutz-WebGIS: IG NRW
4.4 Prozessgestützer Buchungsprozess einer Deichverteidigungsmaßnahme
4.5 WebGIS: Visualisierung von Standorten mit Hochwasserressourcen
4.6 WebGIS: Evakuierungszonen eines Stadtgebiets
5.1 Ressourcenkategorien
5.2 relationaler Datenbankentwurf (Ausschnitt)
5.3 Programmentwurf nach dem MVC-Schema
5.4 GUI- Entwurf
5.5 Architektur des UMN-Mapserver
5.6 Geodatenmodell der OGC
5.7 PostGIS- Abfrage: Distance
5.8 PostGIS- Abfrage: Contains
5.9 Postgres- Terminabfragen mit OVERLAPS
5.10 Einbindung des WebGIS in das Prozessmanagementsystem
6.1 Prozess-Template
6.2 Arbeitsliste im AristaFlow- Client
6.3 Aufgerufener Kartenclient zum Anlegen eines Maßnahmenortes
6.4 Eingabemaske zur Ressourcenbuchung
6.5 Aufgerufener Kartenclient mit Depotinformationen
6.6 Aufgerufener Kartenclient mit Ressourceninformationen
6.7 hervorgehobene Depots
6.8 Evakuierungsflächenplanung im Kartenclient
A.1 Datenbankmodell des WebGIS
A.2 Suchbegriffe der Datenbank
Zusammenfassung
Katastrophen wie extreme Hochwasserereignisse stellen eine große Bedrohung für Mensch, Kultur und Wirtschaft dar. Fast immer führen sie zu erheblichen Schäden und hohen volkswirtschaftlichen Kosten. Zwar existiert die Kenntnis über Schutzmaßnahmen, doch oft scheitern diese zum einen an mangelnder Information über verfügbare Ausrüstungen, zum anderen an den komplexen Kommunikationsstrukturen zwischen den Beteiligten. Für eine effektive Gefahrenabwehr ist ein reaktionsschnelles Krisenmanagement mit klar strukturierten Zuständigkeiten von zentraler Bedeutung. Nur durch die schnelle Verfüg- barkeit der richtigen Informationen können Schutzmaßnahmen erfolgreich durchgeführt, und Schäden vermieden werden. IT- gestützte Hochwassermanagementsysteme können hierzu einen wesentliche Hilfestellung leisten.
Für viele Maßnahmen im operativen Hochwasserschutz werden in hohem Maße Geoinfor- mationen benötigt. Darunter versteht man raumbezogene Daten, die mit thematischen Informationen verknüpft sind. In dieser Arbeit wird die Rolle von Geodaten und Ressour- cen anhand von Maßnahmen der Gefahrenabwehr im Hochwasserschutz diskutiert. Darauf aufbauend wird eine Datenbank und ein webbasierter Kartenclient (WebGIS) entworfen und prototypisch implementiert. Über diese Anwendung ist es möglich, akut benötigte Ressourcen aus Lagerorten zu wählen, und für den Einsatz buchen zu können. Durch entscheidungsunterstützende Funktionalitäten können akute Planungen maßgebend ver- bessert werden. Desweiteren werden Evakuierungsmaßnahmen dahingehend unterstützt, dass der Kartenclient das Anlegen von Stellen und Flächen ermöglicht. Im Rahmen ei- nes Prozessmanagementsystems bietet dieses System eine zentrale Hilfestellung bei der koordinierten Planung und Durchführung kritischer Hochwasserschutzmaßnahmen.
Abstract
Flood response management is a complex process that requires an efficient flow of in- formation and coordinated activities on different levels. For a successful treatment of such disasters, many different organizations have to cooperate successfully and allocate resources thoroughly. But often errors are being made in the deployment of resources and the coordination of operations. Therefore IT-based flood management systems can provide valuable assistance.
Flood response operations include emergency activities like dike defenses, evacuation of risk areas, and maintenance of access routes. Especially the locations of equipment and tools are vitally important to those operations. In this thesis, the issue of flood risk ma- nagement is discussed, protective measures are described and resources are pointed out. Since many resources are limited and distributed locally, emergency planners have to gain the right data quickly. Spatial information plays a crucial role, because only with know- ledge about the place and condition of resources, appropriate measures can be carried out.
To solve these issues, a web based geographic information system, based on a database scheme is developed and implemented. The software allows operators to plan and coordi- nate resource allocation by finding the nearest storages of the requested types on a map. The definition of evacuation areas can be carried out on this map as well. By integrating the client into a process model, decisions in flood response management will be supported significantly in the future.
1 Einleitung
1.1 Motivation
Die Bewältigung von Hochwasserereignissen an Küsten und an Flüssen stellt ein großes und komplexes Problemfeld dar, das regional wie überregional koordiniertes Handeln er- fordert. Gefahren, wie das drohende Versagen von Deichen, baulicher Infrastrukturen, oder die Überflutung ganzer Siedlungen müssen deshalb frühzeitig erkannt werden, und durch Maßnahmen des operativen Hochwasserschutzes abgewehrt werden, um Personen und Sachgüter zu schützen. Zwar existieren Verhaltensstrategien, Einsatzpläne und Regel- werke, jedoch zeigt sich immer wieder, das viele Maßnahmen in diesen Extremsituationen nicht einwandfrei praktizierbar sind.
Viele Beteiligte wie Hilfsorganisationen, Rettungsdienste, öffentliche Verwaltungen und auch freiwillige Helfer sind gemeinsam an der Lösung der Problematik beteiligt. Oftmals fehlt es hier an geeigneten Komminikations- und Koordinationseinrichtungen, die die Ab- läufe geregelt, und nachweislich korrekt ausführen. Die Wahl und Durchführung geeigneter Hochwasserschutzmaßnahmen, sowie die Ablaufkontrolle von Evakuierungen sind oftmals Aufgaben weniger Führungskräfte, die aber dann aufgrund der hohen Komplexität der Ereignisse in ihre Entscheidungsfindung überfordert sind. Häufig besteht die Problematik darin, im richtigen Moment die richtigen Hilfsmittel zur Durchführung der Maßnahme zur Hand zu haben. Geoinformationen, also Informationen über die Lage und die Thematik geographischer Objekte spielen hierbei eine große Rolle. Ressourcen, wie Transportmittel, Rettungskräfte und Deichverteidigungsmaterial sind oft verteilt in Organisationen und Lagerorten vorhanden, doch der Zugriff auf die Informationen ist erschwert.
Darum wird im operativen Hochwasserschutz verstärkt Informationstechnologie einge- setzt, um die beteiligten in der Planung, Koordinierung und Überwachung der Maßnah- men zu unterstützen und zu entlasten. Viele dieser Technologien, wie breite Kommunikati- onsplattformen, Webanwendungen, Datenbanken und geographische Informationssysteme sind mittlerweile ausgereift, um praktikabel im Rahmen des Katastrophenschutzes einge- setzt werden zu können.
1.2 Zielsetzung
Ziel der Arbeit ist die Konzeption und Entwicklung eines webbasierten Kartenclients zur Anwendung auf die Problematik im operativen Hochwassermanagement. Um schnelle und richtige Reaktionen auf Hochwasserereignisse zu ermöglichen, müssen Beteiligte in ihren zeitkritischen Aufgaben in großem Maße angeleitet und durch hilfreiche Informationen unterstützt werden. Aufbauend auf ein Prozessmanagementsystem, welches in verwandten Arbeiten am Institut für Numerische Methoden und Informatik im Bauwesen entwickelt wird, soll es diese Anwendung ermöglichen, Ressourcenplanungen auf Basis eines geographischen Informationssystems (WebGIS) durchzuführen, um so die Planung von Einsatzmaßnahmen zu unterstützen. Das WebGIS soll nahtlos in die Prozessmanagementumgebung integriert werden, um ein einheitliches System zu schaffen welches die Akteure in diesen Extremsituationen kognitiv entlastet.
So soll es möglich sein, die Lagerorte der benötigte Ressourcen auf Anfrage auf einer digi- talen Karte anzuzeigen, und hilfreiche Zusatzinformationen über das verfügbare Material zu erhalten. Die Ressourcen sollen gebucht werden können, um sie terminlich und geo- graphisch Gefahrenabwehrmaßnahmen zuordnen zu können. Weiterhin soll die Planung von Evakuierungen dahingehend unterstützt werden, dass auf einer digitalen Karte Flä- chen und Sammelstellen angelegt werden können. Die Information über solche Flächen ist wichtig für den Einsatz von Bergungs- und Rettungskräften, sowie für die Absperrung von Gebieten.
1.3 Aufbau der Arbeit
In Kapitel 2 wird zunächst in die Grundlagen des Katastrophenschutzes und der Hochwas- serproblematik eingeführt. Hierbei wird auf hydrologische Kennzahlen eingegangen, Vor- hersagemethoden diskutiert, sowie rechtliche Aspekte im Hochwasserschutz aufgeführt. Kapitel 3 beschreibt wichtige Anlagen und Elemente des operativen Hochwasserschutzes und fasst erforderliche Vorgehensweisen, Hilfsmaterialien und Ausrüstungen zur Schadens- und Katastrophenbekämpfung zusammen. Die beteiligten Akteure und ihre Aufgaben werden hier besprochen, und es wird auf die Problematik der operative Planungen einge- gangen.
In Kapitel 4 wird darauf aufbauend die Rolle von Geoinformationen im Hochwasserschutz diskutiert, und typische Anwendungsfälle werden beschrieben. Dabei werden vorhandene Konzepte und Technologien untersucht und diskutiert.
Kapitel 5 beschäftigt sich mit der Konzeption eines webbasierten Kartenclients, der die zuvor aufgeführten Anforderungen mit entsprechenden Hilfsmitteln umsetzt. Dabei wer- den die verwendeten Komponenten vorgestellt, und programmtechnische Details wie die Schnittstelle zum Prozessmanagementsystem besprochen.
Kapitel 6 gibt in einem Anwendungsbeispiel die Vorteile der entwickelten Software im Rahmen des Prozessmanagementsystems wieder. Hierbei wird exemplarisch die Lösungs- strategie eines Anwendungsfall aus dem operativen Hochwasserschutzes erkennbar.
2 Grundlagen
Dieses Kapitel gibt eine allgemeine Einführung zum Thema Katastrophenschutz und Hochwasser. Dabei werden nötige hydrologische und rechtliche Aspekte zusammengetra- gen und einige planerische Grundlagen im Zusammenhang mit der Hochwasserproblematik besprochen.
2.1 Allgemeines
Hochwasserereignisse sind Bestandteil des natürlichen Wasserkreislaufes und daher nicht zu vermeiden [Patt 2001]. Fast immer führen sie zu großen Schäden für Menschen, Tiere und die Umwelt mit sich. Im Laufe der Geschichte, und in allen Teilen der Welt gab es sie immer wieder, und dies wird auch in Zukunft so sein. Doch in Zeiten des viel diskutierten Klimawandels, verbesserten meoteorolgischen Analysemethoden und Vorhersagemodellen rückt das Thema Hochwasserschutz zunehmend ins Bewusstsein der Öffentlichkeit. In Deutschland gibt es zahlreiche Beispiele wie z.B. Extremereignisse 1993/94, 1995 am Rhein, 1997 an der Oder und 2002 und 2006 an der Elbe, um nur einige zu nennen.
Zum Begriff Katastrophe, der im Zusammenhang mit verheerenden Hochwassereignissen häufig fällt, existiert keine allgemein gültige Definition. Nach §1 Abs.2 NKatS ist eine Katastrophe ein
Notstand, bei dem Leben, Gesundheit oder die lebenswichtige Versorgung der Bevölkerung, die Umwelt oder erhebliche Sachwerte in einem solchen Ma ß e ge- fährdet oder beeinträchtigt sind, dass seine Bekämpfung durch die zuständigen Behörden und die notwendigen Einsatz- und Hilfskräfte eine zentrale Leitung erfordert.
Bezogen auf Hochwasserereignisse bedeutet dies, dass durch das ausufernde Wasser so- wohl Personen, Sach-, Umwelt- und Kulturgüter bedroht sind und dadurch erhebliche soziale, ökonomische und ökologische Schäden hervorgerufen werden können. Doch der Mensch ist dieser Situation nicht machtlos ausgesetzt. Es existieren eine Vielzahl an Mög- lichkeiten, diese Schäden zu vermeiden oder zu reduzieren. Letztendlich hängt der Umfang des Schadens davon ab, ob die richtigen oder falschen Maßnahmen getroffen werden, und wie schnell dies geschieht. Dazu müssen sich Akteure mit und ohne Spezialausbildung und Fachwissen formieren, und Hilfsmaßnahmen an geeigneten Plätzen ausführen. Hier bedarf es, wie die Definition besagt, einer zentralen Leitung, die sich um die Koordination und die Kommunikation dieser Akteure kümmert. Dies ist eine große logistische Herausforderung, da viele der anstehenden Prozesse schnell, am besten parallel verlaufen sollten, und Material und Einsatzkräfte begrenzt sind. Für ein erfolgreiches Management von Katastrophen ist ein schneller Zugang zu Informationen erforderlich.
Erst durch die Verfügbarkeit der richtigen Informationen wird es möglich, geeignete Ma- terialien anzufordern und Akteure zu steuern, um Schäden zu begrenzen und Abwehrre- aktionen einzuleiten. Die hierzu benötigten Informationen liegen in der Regel verteilt vor und der Zugriff ist oft erschwert. Das Katastrophenmanagement, das von dieser zentra- len Einsatzleitung ausgeht, ist also vielen Problematiken ausgesetzt, die es stets neu zu überdenken gilt.
Auf Abb. 2.1 ist ein allgemeiner Trend einer Zunahme an Naturkatastrophen zu erkennen, wobei Hochwasserereignisse einen erkennbar großen Anteil haben.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2.1: Trend: jährliche Naturkatastrophen (Münchener Rück 2006)
Die Auswirkungen von Hochwasserereignissen fordern jedes Jahr Tausende von Men- schenleben und verursachen Sachschäden in Milliardenhöhe. Beim Anschein, das diese Hochwasser immer ”extremer” werden, und immer höhere finanzielle und volkswirtschaft- liche Schäden verursachen, muss bedacht werden, dass im Laufe des vergangenen Jahr- hunderts durch intensive Urbanisierungsprozesse und wirtschaftliche Entwicklungen eine allgemeine Konzentration von Menschen, Gebäuden und Sachwerten in Gewässer- und Küstennähe stattfand. Weiterhin ist unumstritten, dass der Mensch den Wasserkreislauf und damit das Abflussgeschehen in vielerlei Hinsicht beeinflusst [Patt 2001]. Die Ursachen der Schadensauswirkungen von Hochwasserereignissen müssen einerseits von ökologischer, andererseits aber auch von anthropogener Seite betrachtet werden. Im Vergleich zu anderen Katastrophen wie Erdbeben, Waldbränden oder Terroranschlägen sind Hochwasserereignisse in gewissem Rahmen absehbar oder sogar vorhersehbar. Grund dafür ist, dass meteorologische Entwicklungen wie Niederschläge mit heutigen Vorher- sagemodellen immer präziser analysiert und interpretiert werden können. Denn es gibt für steigende Wasserstände eine eindeutige Kenngröße, auf der sich letztlich der Begriff Hochwasser definiert.
Mit Hochwasser bezeichnet man das zeitlich befristete Ansteigen des Abflusses in Flie ß gewässernüber einen bestimmten festgelegten Schwellenwert (Pegel).
Damit ist für Hochwasser mit dem Bemessungshochwasserpegel eine eindeutige Kenn- zahl gegeben, nach der sich Maßnahmen richten können. Je höher der Pegelanstieg, umso höher ist das Risiko einer Gefährdung von Mensch und Infrastrukturen. Das bedeutet, dass steigende Pegel ab gewissen Ständen zum Signalgeber für Rettungsmaßnahmen wer- den, noch bevor das Hochwasser eingetreten ist. Dies macht Hochwasser in vielen Fällen kontrollierbar.
Hauptursache für Hochwasser sind der Niederschlag und die Schneeschmelze. Relevante Rollen spielen außerdem der Eisgang an Flüssen, Verklausungen an Brücken, Versagen von Schutzbauwerken, Druckwasser und Rückstau [IKoNE 2006]. Aus Hochwasser folgen Überschwemmungen. Folgenden Typen von Überschwemmungen werden unterschieden:
- Flussüberschwemmungen: Überflutung des Ufers an Flüssen
- Sturzfluten: Überflutung durch lokale Starkregenereignisse
- Strumfluten: Wasseranstieg an Küsten und Meeren, verursacht durch orkanartige Winde
- Sonderfälle wie Seebeben, Tsunami, Dammbrüche
Überschwemmungen rufen Schäden an baulichen Infrastrukturen hervor oder beein- trächtigen deren Standsicherheit, und können weiterhin ganze Existenzen bedrohen und Siedlungen zerstören. Wenngleich die Bedrohung durch extreme Naturereignisse nie auf Null reduziert werden kann, ist der Mensch in der Lage auf Katastrophen in gewissem Ma- ße Einfluss zu nehmen. Dies kann durch technische oder operative Maßnahmen geschehen und unterliegt ständiger Regelung und Beobachtung verschiedenster Faktoren. Deshalb wird das Katastrophenmanagement als Kreislauf 2.2 verstanden [DVVK 2003]. Dabei ist die Rede von Katastrophenvorsorge, die vor dem Ereignis stattfinden muss, der Katastrophenbewältigung, und der Nachsorge. Ersteres betrachtet Handlungen, die die Schäden vermeiden oder vorbeugen sollen (pro-action, prevention), sowie auf den Katastrophenfall vorbereitend (preparation) wirken. Unter Bewältigung versteht man zum einen die konkrete Abwehr der Katastrophe, also die Rettungs- und Bergungsmaßnahmen, akute Instandhaltungen, Erste Hilfe- Leistungen, Evakuierungen, u.v.m. (first response). Rettungsaktionen erfordern gleichzeitig auch die Betreuung von Betroffenen, und die . Zum anderen fällt unter den Aspekt Bewältigung der Wiederaufbau; dabei werden geschädigte Infrastrukturen saniert und wiederhergestellt (recorvery).
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2.2: Katastrophenmanagement als Kreislauf
Vorsorge und Bewältigung können nicht voneinander losgelöst betrachtet werden, son- dern sind als komplexe Prozesse in einem Netzwerk vieler Interessenfelder zu verstehen. Katastrophenschutz im Allgemeinen, und Hochwasserschutz im Speziellen, ist eine Quer- schnittsaufgabe vieler Arbeitsbereiche und Politikfelder. Integrierte Schutzkonzepte müs- sen über Länder- und Fachgrenzen hinweg erarbeitet werden, weshalb es immer wieder zu Spannungen und erheblichen Problemen der Kompetenzverteilung und Prioritätensetzung kommen kann [DVVK 2003].
In der Bundesrepublik Deutschland liegt die Durchführung der alltäglichen Gefahrenabwehr und des Katastrophenschutzes im Hoheitsbereich der Bundesländer, wohingegen auf Bundesebene vor allem Vorsorge sowie übergeordnete Organisation, insbesondere im Hinblick auf internationale Zusammenarbeit und länderübergreifende Koordination bei großräumigen Ereignissen stattfinden [Hanke 2002].
Hochwasser sind außergewöhnliche Situationen und fordern die beteiligten Organisationen in ihrer Kompetenz, ihrer Ausstattung und ihrem Management aufs Extremste heraus. Entscheidungen müssen innerhalb kürzester Zeit getroffen werden, und die Informationen müssen schnell zu den Verantwortlichen gelangen. Führungskräfte erfahren nicht selten kognitive Überlastung, und verlieren die Kontrolle über die Situation und die eingesetzten Kräfte. Hinzu kommt, dass sowohl innerhalb, aber noch stärker über der Organisationsschicht die Kompetenzen für Verteidigungsmaßnahmen unklar verteilt sind. Dies endet oft in chaotischen Rettungsversuchen, welche durch exaktere Planung von Einsatzkräften und Material hätten verhindert werden können [Kirchbach 2002].
Aus vergangenen Hochwasserszenarien wurden viele Erkenntnisse gewonnen, welche ver- deutlichen, dass die Hauptaufgabe darin besteht, vor allem die Kommunikation und Ko- operation zahlreicher Organisationen in Zukunft zu verbessern. Das Katastrophenma- nagement muss lageorientiert und lageangepasst erfolgen. Da Hochwasserereignisse sich immer im Raum ausbreiten haben geographische Informationen einen hohen Stellenwert. Das bedeutet, das im Vorfeld der Risikoabschätzung, sowie im Ernstfall beim Gefahren- management immer räumliche Informationen eingeholt werden müssen, um sich im Wahr- sten Sinne des Wortes ein Bild von der Lage zu machen. Kritikpunkte sind hier häufig die schlecht funktionierende Informationsverteilung und Zusammenarbeit der Teilnehmer, sowie die meist mangelnde Verfügbarkeit von räumlichen Personal- und Materialinforma- tionen. Für einen effektiven Einsatz von Ressourcen und Mitteln müssten landesweit Spe- zialgeräte und Vorhaltungen für Evakuierungenerfasst werde. Diese sollten nach Analyse der Ereignisse wenn möglich bundesweit einheitlich in geographischen Informationssyste- men zur Schutzdatenkartierung zugänglich gemacht werden [DVVK 2003].
2.2 Hydrologische Grundlagen
2.2.1 Begriffsklärung
Die Entstehung eines Hochwasser durch ein lang andauerndes Niederschlagsereignis kann in fünf Punkten zusammengefasst werden:
1. Ansammlung von Wasser auf den Pflanzen und der Bodenoberfläche
2. Wasser fließt dem Grundwasserleiter zu, die Bodenfeuchte und der Oberflächenab- fluss nehmen zu
3. Steigender Grundwasserspiegel und hoher Oberflächenabfluss führen zu steigenden Wasserständen in Fliesgewässern
4. Tritt der Wasserstand über den Normalpegelstand, spricht man von Hochwasser
Wesentliche Parameter sind die Niederschlagsmenge/höhe h [mm] und die Niederschlagsdauer t [min]. Durch die Niederschlagsintensität in, also die Menge pro Zeiteinheit, und die auf die Fläche bezogene Niederschlagsspende [l/(s*ha)] kann man Niederschlagsereignisse nach ihrer Stärke klassifizieren (Schauer, Starkregen, usw).
Niederschlag wird genau dann als Hochwasserereignis relevant, wenn der Abfluss aus dem Einzugsgebiet nicht ausreichend groß ist. Es gilt die hydrologische Wasserhaushalts- gleichung
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
mit N(Niederschalg), V(Verdunstung), A(Abfluss) und dem Speicherglied Δ s. Bei akuten Hochwassereignissen kann man die Verdunstung vernachlässigen, wobei die Speicherlei- stung des Einzugsgebietes eine wichtige Bedeutung zukommt. Die Speichereigenschaften des Einzugsgebietes hängen von der Morphologie, der Geologie und der Flächenversie- gelung ab. Unter Gebietsrückhalt wird der Niederschlagsanteil verstanden, der erst nach bestimmter Zeit zum Abfluss kommt. Je steiler z.B. das Gelände ist, desto schneller kommt das Wasser zum Abfluss. Weiterhin sind die Speichermedien Bewuchs, Boden, Gewässer und Auen zu nennen. Je mehr Bewuchs, desto mehr Wasser wird temporär durch Benet- zung zurückgehalten. Abhängig von vielen weiteren Parametern können so Spitzenabflüsse entstehen, die den lang anhaltenden Niederschlag mit dem Basisabfluss aus dem Einzugs- gebiet abführen. Eine solche Hochwasserganglinie ist in Abb.2.3 zu sehen.
Auf die Abflussleistung der Gewässer wirkt der Mensch vor allem durch die Flächen- versiegelung und die Veränderung der Linienführung und Querschnitte der Flüsse für die Schiffbarmachung ein. Auf Speichereigenschaften des Einzugsgebietes hat der Mensch
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2.3: Hochwasserganglinie
durch gewässernahe Nutzungen unmittelbaren Einfluss. Hier sind z.B. die planerische Festlegung von Retentionsräumen (Rückhaltebecken), Poldern und Vorflutern zu nennen.
2.2.2 Historische Daten
Für wasserbauliche Bemessungen und Planungsgrundlagen des Hochwasserschutzes fallen häufig die Begriffe Jährlichkeit, Wahrscheinlichkeit und Wiederkehrintervall. Dabei beschreibt der Wert HQ 100 einen Hochwasserabfluss, der statistisch gesehen einmal in hundert Jahren erreicht oder überschritten wird, was bedeutet, dass dieser auch mehrfach in hundert Jahren auftreten kann. Das gilt auch für das sehr seltene Ereignis HQextrem. Zur Erlangung dieser Daten wird auf historische Quellen zurückgegriffen.
So kann z.B. die Häufigkeit von Überschwemmungen klassifiziert werden, anhand derer schon allgemeingültige planerische Maßnahmen angegeben werden können. 20-jährliche Hochwasserereignisse werden häufig überschritten und erfordern dringlichere planerische Maßnahmen als 200-jährliche, die als selten eingestuft werden. Es werden auch sog. Hochwassergefahrenkarten auf Grundlage dieser Werte erstellt.
2.2.3 Hochwasservorhersage
Um die Hochwasserabflüsse im Vorfeld zu bestimmen, kommen drei verschiedene Verfahren zum Einsatz.
a) Soweit vorhanden wird auf statistische Daten zurückgegriffen, also die Ansammlung von gemessenen Hochwasserständem im Laufe der Zeit. Mit Hilfe von statistischen und stochastischen Methoden können hier anhand von Zeitreihen Wahrscheinlichkeiten und Trends für künftige Hochwasserereignisse ermittelt werden.
b) Sind solche Statistiken nicht vorhanden oder nicht ausreichend, kommen Abflussberechnungen auf Basis von Niederschlagsdaten (N-A-Modelle) zum Einsatz. Die aus der Hydrologie bekannten Verfahren sind z.B. das Abflussbeiwertverfahren, das Einheitsganglinienverfahren, Linearspeicherketten bis hin zu komplexen rechnergestützten Kontinuumsmodellen und Simulationen.
c) Als dritte Variante werden Abflüsse aus regionalen Gebietscharakteristiken abgeleitet. Hier werden verfügbare Gebietsparameter zu Rate gezogen und daraus Hochwasserabflüsse berechnet. Dies geschieht unter der Annahme der Selbstähnlichkeit von Regionen gleicher geologischer Formation.
Um Auskünfte über anstehende Hochwasserereignisse treffen zu können, müssen statistische Methoden angewendet werden, um von bestehenden Daten auf zukünftige Wasserstände zu schließen. Diese Vorhersagemodelle werden heutzutage mithilfe leistungsfähiger Computer betrieben.
Grundlage hierfür sind stets o.g. die Überlagerung von Wellen an Haupt- und Nebengewässern gemessen an verschiedenen Stellen unter Einbeziehung der aktuell gemessenen Niederschläge. Die quantitativen Niederschlagsvorhersagen des Deutschen Wetterdienstes (DWD) zum Beispiel, haben sich in den vergangenen Jahren in ihrer Genauigkeit derart verbessert, dass schon direkt auf Hochwasserrisiko geschlossen werden kann [Patt 2001]. Das Ziel ist eine lange Vorhersagezeit bei möglichst hoher Genauigkeit.
Auch wenn Modelle immer nur ein vereinfachtes Abbild der Wirklichkeit darstellen, werden mit neuen Vorhersagetechniken hohe Genauigkeiten erzielt. Beispielsweise existiert ein Modell des Rheins1 welches alle 6 Stunden Vorhersagewerte des Wasserstands mit einer mittleren Genauigkeit von ± 10 cm berechnet. Dies geschieht auf Basis von statistischen Verfahren, die auf Daten von 6-stündlichen Wasserstandsänderungen ausgewählter Pegel an Haupt- und Nebenstrom beruhen. Diese Messstellen definieren die Eingangsdaten, die durch statistische Methoden und zugrunde liegenden Niederschlags-Abfluss- Modellen ausgewertet werden. Das Ergebnis sind Vorhersagewasserstände mit hoher Genauigkeit und hoher Sicherheit. Verlässliche Werte sind für die Vorwarnzeit der Hochwassermaßnahmen und den Bevölkerungsschutz sehr wichtig.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Es existieren auch Berechnungsprogramme, die auf hydrodynamischen Modellen potenti- elle Überschwemmungsbereichen ermitteln können. Zu nennen sind hier Flutvorhersage- und Simulationssysteme wie FloodArea2, FlowRoute3 und HEC-RAS4. Hierzu müssen die Einzugsgebiete als digitales 3D-Geländemodell verfügbar sein. Darauf berechnet die Software (s. Abb.2.4) durch Volumenbilanzrechnung das Überflutungsgebiet. Der Vorteil solcher Programme ist die Möglichkeit der Durchführung von Szenarien: so können die Auswirkungen von Deichbruchszenarien oder Starkregenereignissen mit beliebigen Hoch- wasserständen im Vorfeld untersucht und analysiert werden. Hieraus können Aussagen über Ausmaß und betroffene Infrastrukturen gemacht werden, und es kann beurteilt wer- den, ob kritische Vermögenswerte in Gefahr sind. Diese Simulationen sollen letztendlich Risikoeinschätzung erbringen, können dann als Quelle für operationelle Warnungen und Hochwasseralarme, oder für die Erstellung von Einsatzplänen herangezogen werden.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2.4: 2D/3D- Überflutungssimulation
2.3 Rechtliche Grundlagen
In der Bundesrepublik Deutschland ist der Vollzug des Hochwasserschutzes Aufgabe der Länder (Art 70 GG). Die Rechtsnormen zum Hochwasserschutz gliedern sich grob in die drei Säulen Vorsorgender Hochwasserschutz (präventiv) Hochwasserbekämpfung (operationell) und Hochwassernachsorge 2.5.
Zum vorsorgenden Hochwasserschutz gehören diejenigen, v.A. planerischen Maßnah- men, die den Hochwassereintritt in ein Einzugsgebiet verhindern sollen. Der operationelle Hochwasserschutz behandelt die Gefahrenabwehr im akuten Fall und spricht die beteilig- ten Organisationen an. Die Nachsorge befasst sich mit Fragen der Schadensbeseitigung
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2.5: Drei Säulen des Hochwasserschutzes
und Entschädigungsansprüchen nach dem Ereignis. Diese drei Teile sollen im nächsten Abschnitt kurz mit den gesetzlichen Quellen beschrieben werden.
2.3.1 Vorsorgender Hochwasserschutz
In der Bundesrepublik Deutschland steht der Hochwasserschutz im Netzwerk mit den Instrumenten der räumlichen Planung, dem Wasserrecht und neuerdings auch mit Eu- ropäischen Richtlinien wie der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRRL) von 2001.
Auf Bundesebene werden nach §2 Abs. 2 Raumordnungsgesetz (ROG) Vorgaben zur Sicherung, Rückgewinnung und Entwicklung von Auen und Überschwemmungsgebieten gemacht. Das ROG setzt damit planerische Grundsätze für die Länder im Rahmen des vorbeugenden Hochwasserschutzes fest. Diese konkretisieren sich dann in Landesplanunsgesetzen, über die Regionalplanung bis hin zu Flächennutzungsplan und Bebauungsplan, welche im Baugesetzbuch (BauGB) geregelt sind.
Nach BauGB sind es vor allem Fragen der Sicherheit, des Umweltschutzes (Wasser, Kli- ma und Boden) die den Hochwasserschutz ansprechen. In diesen Plänen werden nach §5 BauGB Flächen ausgewiesen, die im Interesse des Hochwasserschutzes und der Regelung des Wasserabflusses (Flächen für Deiche, Dämme, etc.) stehen. Weiterhin werden Be- schränkungen der Bodenversiegelung der Versickerungspflicht von Regenwasser festgelegt (§9 Abs.1 ff BauGB).
Im Wasserhaushaltsgesetz (WHG) werden die wasserrechtlichen Vorschriften zum Hoch- wasserschutz festgelegt. Dabei sind im vorsorgenden Hochwasserschutz die natürlichen Rückhalteflächen zu erhalten, und das natürliche Abflussverhalten darf nicht wesentlich verändert werden (§31 WHG). Für den Hochwasserschutz notwendig sind u.a. die Fest- setzung von Überschwemmungsgebieten (§32 WHG) und die damit verbundenen Geneh- migungen, in diesen Flächen Baumaßnahmen durchzuführen, oder Stoffe zu lagern. Ein weiteres Kriterium sind bundesgesetzliche Vorgaben zum Gewässeraus- und umbau, sowie dem Bau von Deichen und Dämmen, die für den Hochwasserschutz essentiell sind, und später beschrieben werden.
2.3.2 Hochwasserbekämpfung
Im Rahmen der Hochwasserbekämpfung müssen Gefahren durch ein eingetretenes oder unmittelbar bevorstehendes Hochwasser abgewehrt werden. Man spricht auch von Hoch- wassergefahrenabwehr. Hier stehen Gesetze zur Rettung von Personen und Sachgütern im Vordergrund.
Nach dem Grundgesetz (GG) Artikel 35 Abs. 2 Satz 2 GG ist vorgesehen, dass ein Land zur Hilfe bei einer Naturkatastrophe oder bei einem besonders schweren Unglücksfall Polizeikräfte anderer Länder, Kräfte und Einrichtungen anderer Verwaltungen sowie des Bundesgrenzschutzes und der Streitkräfte anfordern kann. Somit wird die Verpflichtung der Organisationen zur überregionalen Zusammenarbeit bei Hochwasser sichergestellt. Weiteres regeln die Landesgesetze.
Die Landeskatastrophenschutzgesetze (LKatSG) stellen die mitwirkenden Behörden, Einrichtungen und Stellen der Gefahrenabwehr zusammen. Zunächst muss sichergestellt sein, dass das Hochwasserereignis unverzüglich gemeldet wird. Zur Meldung sind die Hochwassermelde- und Warndienste verpflichtet (LKatSG §5). Für die Auslösung einer Alarmierung werden meist Pegelstände (und zugehörige Abflüsse) herangezogen, deren Schwellenwerte in der Hochwassermeldeordnung (HMO) festgelegt sind.
Als Hilfestellung zur Planung und Koordinierung der Gefahrenbekämpfung sind Kom- munen (grundsätzlich der Bürgermeister) verpflichtet sog. Alarm- und Einsatzpläne zu er- stellen und zu pflegen. Hier werden Verantwortliche mit ihren Aufgaben klar definiert und taktische Entscheidungen und ihre Umsetzung in Einsatzbefehle (Maßnahmen und Hand- lunsanweisungen) vorbereitet [IKoNE 2006]. Hier sind Hochwasserszenarien so durchge- plant, dass erforderliche Maßnahmen alarmmäßig abgerufen und abgearbeitet werden kön- nen.
2.3.3 Hochwassernachsorge
Nach dem Rückgang eines Hochwassers sind vor allem rechtliche Fragen der Schadensbe- seitigung, dem Schadesausgleich und Entschädigungsansprüche zu klären [Patt 2001].
Im Sinne der wasserrechtlichen Unterhaltungspflicht nach §28 WHG, sind die Länder zur Beseitigung von Treibgut und Abfällen verpflichtet. Die betroffenen Anwohner können Entschädigungsansprüche gegenüber höheren Verwaltungen lediglich geltend machen, wenn die Überschwemmung nachweislich durch eine hoheitlich veranlasste Baumaßnahme entstand. Auf der anderen Seite können bei entsprechender privater Vorsorge Versicherungsleistungen genutzt werden.
2.4 Fazit
Die Gefährdung von Personen und Sachgütern durch katastrophale Hochwasserereignisse stellt weltweit ein großes Problem dar. Fast immer sind hohe volkswirtschaftliche Schäden die Folge. Durch die zunehmende Urbanisierung ist gar ein steigender Trend der Schäden, verursacht durch Hochwasser, zu erwarten. Doch verglichen mit anderen Katastrophen sind Hochwasserereignisse dank Wettervorhersagen und messbarer Pegelständen in ge- wissen Grenzen absehbar und kontrollierbar. Der Behandlung der Problematik wird im Rahmen des allgemeinen Katastrophenmanagements, sowie speziell auf bundesrechtlicher Ebene auf dreierlei Arten begegnet: der Vorsorge, der Bewältigung und der Nachsorge. Im Rahmen der Vorsorge sind langfristige planerische Ziele zu verfolgen, deren Basis vor allem auf hydrologischen Messdaten beruhen. Die Hochwasserbekämpfung wird durch ope- rative Maßnahmen von Einsatzkräften vor Ort durchgeführt. Auch hier können die immer exakteren computergestützten Vorhersagemodelle hilfreich sein. Eine entscheidende Kenn- größe zur Aktionsplanung ist durch den Pegelstand gegeben. Die am Einsatz beteiligten Organisationen sind jedoch hier immer wieder aufs neue herausgefordert, im Rahmen ihrer Zuständigkeit und Ausstattung schnell und richtig zu handeln. Die Praxis zeigt, dass es oftmals an brauchbaren Daten und deren Informationsverteilung für erfolgreiches operatives Hochwassermanagement mangelt.
3 Hochwassermanagement
Im folgenden Kapitel werden die bei der Hochwasserbekämpfung beteiligten Organisationen mit ihren Aufgaben vorgestellt. Wichtige Anlagen und Elemente des operativen Hochwasserschutzes und erforderliche Vorgehensweisen, Hilfsmaterialien und Ausrüstungen werden beschrieben.
3.1 Strategien des Hochwasserschutzes
Die Gefahrenabwehr bei einer Bedrohung durch Hochwasser fußt auf den drei Säulen Bauvorsorge, Organisations- nud Verhaltensvorsorge sowie Maßnahmenmanagement. Dabei wird dem Hochwasser auf zweierlei Arten begegnet, wie im Merkblatt 209 des DVWK [DVWK 1989] unterschieden wird:
1. Beeinflussung des Hochwassers
im Einzugsgebiet: Landnutzungsänderung, Erhöhung des Geländerückhalts am Gewässer: flussbauliche Maßnamen, Deiche, Talsperren, Speicherwerke
2. Beeinflussung der Hochwasserschäden
administrative Maßnahmen: Nutzungsbeschränkungen, Bauvorschriften
Objektschutz: lokale Eindeichung, HW-sichere Bauweisen
Hochwasserverteidigung: Warndienste, Materialbereitstellung, Evakuierung
3.2 Bauliche Anlagen im Hochwasserschutz
Unter die baulichen Maßnahmen des vorsorgenden Hochwasserschutzes fallen u.a. die Um- gestaltung der Fließgewässer, die Eigenvorsorge durch Gebäudeabdichtungen, sowie der Bau von Hochwasserrückhaltebecken und Hochwasserschutzdeichen. Die in akuten Situa- tionen zentral belasteten Elemente sind Deiche, Dämme und Hochwasserschutzwände. Die Überschwemmungswahrscheinlichkeit und das daraus folgende Schadensausmaß sind di- rekt abhängig von deren Eigenschaften bzw. Intaktheit. Diese Infrastrukturen sollen hier in Aufbau und Funktion näher erläutert werden, denn während des Hochwassereinsatzes kommt vor allem der Verteidigung, also der Reparatur und Ertüchtigung dieser Bauwerke, eine enorme Bedeutung zu. Bei stellenweisem Versagen und genauer Kenntnis dieser Strukturen können letztendlich erfolgreiche Schutzmaßnahmen durchgeführt werden. Die Rechtsgrundlage zum Bau, Unterhaltung und Betrieb von Hochwasserschutzanlagen regelt das WHG des Bundes, sowie die Wasser- und Deichgesetze der Länder.
3.2.1 Deiche und Dämme
Deiche gehören zu den wichtigsten Schutzbauwerken gegen Hochwasser. Sie sind aus geeigneten Erdbaustoffen geschüttete Stauanlagen (Dämme), die das Hinterland (den Polder), gegen das Eindringen von Wasser schützen. Während Dämme dauerhaft einer hydrostatischen Belastung ausgesetzt sind, werden Deiche nur kurzzeitig im Hochwasserfall eingestaut. Es gibt verschiedene Deicharten, die nach ihrer Funktion unterschieden werden. Man unterscheidet Flussdeiche und Seedeiche, die einer zusätzlichen Tide- und Wellenbelastung ausgesetzt sind. Flussdeiche unterteilt man weiterhin in Binnendeiche, Ringdeiche, Rückstaudeiche, uvm [Bartmann 2006].
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 3.1 gibt einen Überblick wichtiger Begrifflichkeiten eines Flussdeiches nach DIN 19712.
Abbildung 3.1: Begriffe Deichquerschnitt nach DIN 19712
Der Deichquerschnitt wird bestimmt durch die Kronenbreite, die Böschungsneigung und die Bermenanordnung. Der Deichverteidigungsweg dient der Anlieferung von Personal, Geräten und Baustoffen bei Unterhaltung, Gefährdung oder Beschädigung. Nach [Patt 2001] besteht ein Deich idealerweise aus drei Zonen aus folgenden Materialien:
1. Dichtung: bindige Bodenart mit niedriger Wasserdurchlässigkeit
2. Stützkörper: nichtbindiger Boden mit ausreichender Festigkeit
Da Dämme immer eingestaut sind, werden sie stets mit einer Dichtung ausgestattet. Deiche hingegen meist nur dann, wenn durch das ortsübliche Material hohe Sickerwasser- durchströmungen bei Hochwasser erwarten werden. Als Dichtungen können auch Beton, Asphalt oder Kunststoffe eingesetzt werden. Zur Sickerwegverlängerungen des unterströ- menden Wassers werden auch zusätzliche Dichtwände eingebaut. Oftmals kommen auch Verschlusssysteme und Sperrwerke zum kontrollierten Wasserdurchlass zum Einsatz.
Die Böschungen und die Krone werden schließlich durch eine geschlossene Grasnarbe ge- gen Erosion geschützt. Bäume und Sträucher führen zu Auflockerung und müssen beseitigt werden.
Die genaue Kenntnis über die Deichgeometrie, die Bestandsmaterialien, sowie deren Alter und Zustand und mögliche Schwachstellen sind wichtige Informationen, die im Rahmen der Deichverteidigung (s. Kap. 3.4.1) eingeholt werden müssen.
3.2.2 Hochwasserschutzwände
Generell wird zwischen massiven Schutzkonstruktionen und mobilen Systemen unterschei- den, die sich unterteilen in ortsfeste und ortsungebundene Systeme. Im vorsorgenden Hochwasserschutz kommen Hochwasserschutzwände dort zum Einsatz, wo der nötige Platz für Deiche fehlt, oder das Landschaftsbild stark beeinträchtigt würde [BWK 2005]. Diese Situation ist oftmals bei direkt am Fluss liegenden Siedlungen, Hafenanlagen oder In- dustriebetrieben gegeben. Die Bauformen reichen von einfachen Spundwandsystemen bis zu massiven Bauwerken aus Stahlbeton. Die Hauptkriterien, den Wasserdruck und die Dichtigkeit bis zum Bemessungshochwasserstand zu halten gelten gleichwohl.
Im operativen Hochwasserschutz können ausschließlich mobile Systeme zum Einsatz kom- men, da die Zeit zum Aufbau massiver Konstruktionen zu gering ist. Sie sollen, wie Sand- säcke, schnell geliefert und sofortige Schutzfunktion bieten können. Meist bestehen sie aus Leichtmetal, Holz, Kunststoff, oder im Falle von Schlauchsystemen, aus Gummi.
3.3 Organisations- und Verhaltensvorsorge
Die Organisations- und Verhaltensvorsorge beinhaltet die Einrichtung und Bereitstellung gut funktionierender Organisationsstrukturen und Einsatzkräfte. Die Führung und Schu- lung der Kräfte sind wesentliche Erfolgsfaktoren für die Durchführung der Hilfsmaßnah- men unter oft extremen Bedingungen. Doch auch die Sensibilisierung der Bevölkerung, insbesondere der Gewässeranlieger fällt unter eine schadensminimierende Verhaltensvor- sorge.
3.3.1 Beteiligte und Aufgabenverteilung
In der Hochwasserbekämpfung sind eine Vielzahl unterschiedlichster Organisationen und deren Einsatzkräfte beteiligt, welche sehr unterschiedliche Aufgaben zu bewältigen haben. Dies reicht von hoheitlichen Aufgaben der Behörden, über Hilfsorganisationen, Ehrenämter bis hin zur Nachbarschaftshilfe der Betroffenen. Hochwasserereignisse sind keine Schadensursachen, die plötzlich eintreffen. Die Ausmaße sind aber meist unvorhersehbar, sei es die Anzahl betroffener Menschen, oder die Schäden, die bauliche Infrastrukturen erleiden müssen. Dies hat zur Folge, dass nicht eine einzige Organisation zur Bewältigung dieser Aufgaben herangezogen werden kann. Vielmehr müssen Aufgabenbereiche festgelegt werden, in deren Rahmen einzelne Akteure handeln können.
Angelehnt an [IKoNE 2006] seien exemplarisch beteiligte Akteure in Tab.1 aufgelistet, die in die Planungen integriert sein können.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Eine Grundvoraussetzung sind einwandfrei funktionierende Organisationsstrukturen um auf Hochwasser rechtzeitig sowie technisch und taktisch richtig reagieren zu können. Die Organisation der Führung muss nach [Patt 2001] im Detail an die lokalen Bege- benheiten angepasst werden, wobei sich das Einrichten einer Hochwasserschutzzentrale als zentrale Koordinierungsstelle als sinnvoll erweist. Der folgende Überblick nach und [Kirchbach 2002] zeigt einige der Aufgabenträger und deren Zuständigkeiten in der Bun- desrepublik Deutschland.
Öffentliche Verwaltung
Während des Hochwassers sind die Katastrophenschutzstäbe der Regierungspräsidien im vollem Umfang im Schichtbetrieb rund um die Uhr im Einsatz. Dazu müssen sich Stäbe aus vielen Verwaltungsebenen zusammenfinden (Sicherheit, Gesundheit, Umwelt, PR,...). Bei ausreichenden Vorwarnzeiten können sich die Stäbe frühzeitig zusammenfinden um sich auf die Problemlagen einstellen. Die einzelnen Aufgaben sind in den Stabsvorschrif- ten (VwV Stabsarbeit) festgeschrieben, wobei der vertikale Informationsaustausch sehr wichtig ist.
Feuerwehr
Berufsfeuerwehren und freiwillige Feuerwehren werden in der Hochwasserabwehr vielsei- tig eingesetzt. Sie handeln i.d.R. eigenverantwortlich, d.h. stellen ihre eigene Einsatzlei- tung. Zu den Einsatzgebieten gehören u.a. Transporte, Rettungs- und Bergungsarbeiten, Deichschutzmaßnahmen, Pumparbeiten und Ölschadenbekämpfung, sowie Evakuierungs- maßnahmen. Durch die Zusammenarbeit der freiwilligen Helfer ist jedoch nicht immer eine zufriedenstellende Ausbildung und Erfahrungsstand sichergestellt [Kirchbach 2002].
Polizei
Die Polizei ist während dem Hochwasser vor allem für den einwandfreien Ablauf des Straßenverkehrs zuständig. Hierzu müssen Absperrungen, Umleitungen, Lotsen und weitere Informationstafeln nach den örtlichen Bedingungen geplant und eingesetzt werden. Auch das Absichern von Gefahrenstellen und die Verhinderung des Eintretens Unbefugter in Gefahrenzonen (sog. ”Hochwassertourismus”) gehören zu diesem Aufgabenbereich. Bei Evakuierungen können die Polizeieinsatzwägen Warnungen an die Bevölkerung aussprechen [Hennef 2003]. Durch die starke Hierarchie und feste Dienstordnung verfügt die Polizei über spezialisierte Ausbildungen und Kenntnisstand, sowie durchgängige Kommunikationsstrukturen innerhalb der eigenen Einheiten.
[...]
1 http://www.elwis.de
2 http://www.geomer.de/ressourcenmanagement/produkte/floodarea/index.html
3 http://www.ambiental.co.uk/surface-water.html
4 http://www.hec.usace.army.mil/software/hec-ras
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