WW-I-5: Spitzenabflüsse in Fließgewässern
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Monitoringbericht 2023 zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel
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WW-I-5: Spitzenabflüsse in Fließgewässern
Extreme Hochwasserereignisse können je nach Ort des Auftretens und Nutzung der überschwemmungsgefährdeten Bereiche zu schwerwiegenden Schäden führen. Zu den extremsten Hochwassern kam es bisher in den Sommermonaten, wenn Starkregen oder Dauerregen dazu führen, dass die Landschaft das Wasser nicht mehr zurückhalten kann. An einzelnen Pegeln kann dann das langjährige MHQ um das mehr als 8- oder 9-Fache überschritten werden.
Bei dem Säulendiagramm handelt es sich um eine zweiachsige Grafik. Sie zeigt für die Jahre 1961 bis 2021 und getrennt für das hydrologische Winterhlbjahr (1. November des Vorjahres bis 30. April) sowie das hydrologische Sommerhalbjahr (1. Mai bis 31. Oktober) zum einen den höchsten Spitzenabfluss an ausgewählten Fließgewässerpegeln als Vielfaches des MHQ. Zum anderen zeigt die Grafik den Anteil der Pegel in den Kategorien mittleres Hochwasser (1,5- bis unter 2-facher MHQ), großes Hochwasser (2- bis unter 2,5-facher MHQ) sowie sehr großes Hochwasser (2,5-facher MHQ und höher). Vor allem im hydrologischen Sommerhalbjahr kommt es zu Spitzenabflüssen, die das 8- bis 9-fache des MHQ erreichen können. Der Höchstwert liegt im Sommer des Jahres 2002 mit fast dem 10-fachen des MHQ. Nur der Anteil der Pegel eines mittleren Hochwassers im hydrologischen Sommerhalbjahr hat zwischen 1961 und 2021 signifikant abgenommen.
Manche Hochwasserereignisse sind extrem
Der Indikator zu den Hochwassertagen (siehe WW-I-4) erlaubt keine Aussagen zur Schwere der Hochwasserereignisse. Als Hochwassertage gelten alle Tage, an denen der langjährige mittlere Hochwasserabfluss (MHQ) des jeweiligen Pegels überschritten wurde, unabhängig davon, wie hoch diese Überschreitung ausgefallen ist.
Extreme Hochwasserereignisse können je nach Ort des Auftretens und der Nutzung in den überschwemmungsgefährdeten Bereichen zu schwerwiegenden Sach- und Personenschäden führen (siehe Indikator BAU-I-5). Die Festsetzung von Überschwemmungsgebieten und die Bemessung von Hochwasserschutzmaßnahmen orientiert sich oftmals an einem 100-jährlichen Hochwasser (HQ100), also einem Hochwasserereignis, dass statistisch gesehen mindestens einmal in 100 Jahren auftritt. Bei extremen Hochwasserereignissen, die über ein HQ100 hinausgehen, ist dieser Hochwasserschutz meist nicht ausreichend.
Vereinfachend kann man davon ausgehen, dass eine 1,5- bis weniger als 2-fache Überschreitung des MHQ einem Hochwasserabfluss mit einer Wiederkehrzeit von fünf (HQ5) bis 20 Jahren (HQ20) entspricht. Eine Überschreitung des MHQ um das 2- bis unter 2,5-Fache entspricht einem Abfluss, der nach den bisherigen Beobachtungen rund einmal in 20 Jahren (HQ20) bis einmal in 50 Jahren (HQ50) auftritt. Kommt es zu einem Hochwasserabfluss, der mindestens dem 2,5-Fachen des MHQ gleichkommt, so entspricht dies einem Abfluss, der seltener als einmal in 50 Jahren auftritt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass das Auftreten extremer Hochwasser die Statistik verändern kann (aus einem einstmaligen HQ100 kann dann beispielsweise ein HQ50 werden).
Die Datenauswertung zu den Spitzenabflüssen macht deutlich, dass die extremeren Hochwasserereignisse bevorzugt in den Sommermonaten auftreten. Das heißt, es kommt dann häufiger zu Ereignissen, die das HQ50 überschreiten. Auch die extremsten Ereignisse mit Überschreitung des mehr als 8- oder 9-Fachen des MHQ fanden im Sommerhalbjahr statt. Statistisch signifikante Trends gibt es bisher – mit Ausnahme einer Abnahme der Anteile von Pegeln in der Kategorie Mittleres Hochwasser im Sommerhalbjahr – nicht. Auffällig sind aber Jahre wie 1998 und 2013, in denen die Hochwasserstände vieler Pegel in die Kategorie sehr großes Hochwasser eingeordnet werden mussten. Im Jahr 1998 war der Oktober, sonst ein eher wenig niederschlagsreicher Monat, extrem regenreich. Es war der bis dahin nasseste Oktober seit Beginn der systematischen Wetteraufzeichnungen. Deutschlandweit kam es zu Überschwemmungen, besonders extrem war das Hochwasser im Einzugsgebiet von Weser, Aller und Leine. Im Jahr 2013 bahnte sich das Hochwasser entlang der Donau, Saale, Elbe und weiterer Flüsse seinen Weg durch große Teile Deutschlands: Bayern, Thüringen, Sachsen, Sachsen-Anhalt, Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern, Niedersachsen und Schleswig-Holstein waren betroffen.
Auch für diesen Indikator ist der Hinweis wichtig, dass sich die Hochwasserkatastrophe im Ahr- und Erfttal 2021 in den Daten nicht abbildet, da die für dieses Gebiet relevanten Pegel nicht in der Pegelauswahl für den Monitoring-Indikator enthalten sind. Auslöser des Hochwassers im Juli waren ausgeprägte Starkregenereignisse. Insbesondere in Teilen von Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz wurden bis zu 100 l/m² Niederschlag in 72 Stunden, lokal sogar über 150 l/m² Niederschlag in 24 Stunden gemessen. Die Extremniederschläge ließen vor allem die kleinen Gewässer rasch anschwellen und über die Ufer treten. Bei solchen extremen Hochwasserereignissen kann es auch passieren, dass Pegel komplett zerstört werden und infolgedessen gar keine Daten mehr zur Verfügung stehen.
Der Indikator zeigt zusätzlich auch die im jeweiligen Jahre erreichten höchsten Überschreitungen des MHQ der jeweiligen Pegel. Das bedeutet, der Wert wird in der Regel jährlich von einem anderen Pegel „geliefert“. Im Jahr 2002 war es der Pegel Lichtenwalde in der Gemeinde Niederwiesa in Sachsen. An der Mulde waren die Überschwemmungen während des August-Hochwassers 2002 besonders gravierend. Der höchste Tagesmittelwert des Abflusses lag damals um das 9,3-Fache über dem langjährigen MHQ dieser Messstelle.
Im Juli 2017 wurde der Spitzenwert aller Pegel in Bad Salzdetfurth in Niedersachsen erreicht. Niederschläge von bis zu 220 l/m² innerhalb von drei Tagen ließen Alme, Riehe, Lamme und Innerste auf bis dahin unerreichte Pegelstände anschwellen. Die Auswirkungen des Hochwassers waren verheerend.
2013 war der Pegel Zeitz an der Weißen Elster in Sachsen-Anhalt für den Spitzenwert verantwortlich. Am 3. Juni wurde der MHQ dort nach anhaltendem Dauerregen um das 7,5-Fache überschritten.
