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Untersuchung der Mittelelbe hinsichtlich potenzieller Polderflächen für den Hochwasserschutz

Untersuchung der Mittelelbe hinsichtlich potenzieller Polderflächen für den Hochwasserschutz
Über dieses Buch
  • Art: Diplomarbeit
  • Autor: Regina Juran
  • Abgabedatum: August 2003
  • Umfang: 139 Seiten
  • Dateigröße: 10,7 MB
  • Note: 1,7
  • Institution / Hochschule: Eberhard Karls Universität Tübingen Deutschland
  • ISBN (eBook): 978-3-8324-7523-9
  • ISBN (Paperback) :
    978-3-8324-7523-9 P
  • ISBN (CD) :978-3-8324-7523-9 CD
  • Sprache: Deutsch
  • Prämierung:
  • Arbeit zitieren: Juran, Regina August 2003: Untersuchung der Mittelelbe hinsichtlich potenzieller Polderflächen für den Hochwasserschutz, Hamburg: Diplomica Verlag
  • Schlagworte: Hochwasser, Überflutungsgebiet, Elbe, Retentionsfläche, Hochwasserschutz

Diplomarbeit von Regina Juran

Zusammenfassung:

Im Hinblick auf die aktuellen Ereignisse stellt sich die Frage, wie in Zukunft derartige Katastrophen verhindert werden können. Dieser Fragestellung widmet sich die vorliegende Diplomarbeit, die anhand umfassender Literaturrecherchen erstellt wurde.

Die Arbeit gliedert sich in zwei Teile. Im ersten Teil werden zunächst die Ursachen zur Entstehung von Hochwassersituationen (Kapitel 2) näher beleuchtet. Diese lassen sich unterteilen in natürliche (Niederschlag, Gebietsrückhalt) und anthropogene Ursachen (land- und forstwirtschaftliche Nutzung, Flächenversiegelung, Gewässerausbau, anthropogene Klimaänderungen).

Weiterhin werden mögliche Maßnahmen zum Schutz vor Hochwasser bzw. zur Verminderung der Hochwassergefahr (Kapitel 3) besprochen, die sich wiederum gliedern lassen in Maßnahmen am Gewässer und in Überschwemmungsgebieten, Maßnahmen im Freiraum sowie Maßnahmen im Siedlungsbereich. Im Folgenden werden die rechtlichen Grundlagen zum Hochwasserschutz in Deutschland angesprochen.

Der zweite Teil befasst sich speziell mit dem Untersuchungsgebiet. Zunächst werden allgemeine Informationen zur Elbe und ihrem Einzugsgebiet gegeben (Kapitel 4).

Kapitel 5 beschäftigt sich mit dem vorhandenen Hochwasserschutzniveau an der Mittleren Elbe. Die Informationen dazu lieferte die Internationale Kommission zum Schutz der Elbe (IKSE), die im Rahmen der Erarbeitung einer „Strategie zum Hochwasserschutz im Einzugsgebiet der Elbe“ eine Bestandsaufnahme des bestehenden Hochwasserschutzniveaus vorgenommen hat. Hierbei werden der Ausbauzustand der Mittelelbe und ihrer Zuflüsse besprochen (Ausbaugrad der Wasserläufe; Schutzwirkung und Zustand der Deiche, Talsperren, Wasserspeicher und Hochwasserrückhaltebecken; hochwassergefährdete Gemeinden), die bestehenden Schwachstellen des Hochwasserschutzes, das Schadenspotenzial und die Hauptergebnisse der Bestandsaufnahme. Im Anhang sind die dazugehörigen Tabellen zu finden.

In Kapitel 6 geht es schließlich um die Rückgewinnung von Retentionsflächen entlang der Mittelelbe. Nach einer Einführung in das Thema und der Darstellung der notwendigen Grundlagen werden die potenziellen Standorte für mögliche Deichrückverlegungen bzw. Polderflächen im Untersuchungsgebiet aufgezählt und besprochen. Dazu haben verschiedene Autoren zahlreiche Vorschläge aufgeführt, die hier zusammengestellt und diskutiert werden. Im Anhang finden sich die zugehörigen Kartenausschnitte, die von mir entsprechend bearbeitet wurden. Weiterhin wird der Frage nach der Wirksamkeit von Deichrückverlegungen auf die Abflussverhältnisse entlang der Elbe nachgegangen, zu der das Institut für Wasserwirtschaft und Kulturtechnik der Universität Karlsruhe wertvolle Informationen liefert. Anschließend werden diese Berechnungen durch aktuelle Beobachtungen während des August-Hochwassers 2002 untermauert.

Das letzte Kapitel soll eine Zusammenfassung der vorliegenden Arbeit geben.

Inhaltsverzeichnis:

1. Einleitung 1
TEIL I: Ursachen der Hochwasserentstehung und mögliche Maßnahmen zum Hochwasserschutz 4
2. Ursachen von Hochwasser 4
2.1 Natürliche Einflussfaktoren 4
2.1.1 Niederschlag und Einzugsgebiet 4
2.1.2 Gebietsrückhalt 5
2.1.2.1 Boden als Wasserspeicher 5
2.1.2.2 Bewuchs 6
2.1.2.3 Geländestruktur 6
2.1.2.4 Gewässernetz und Auen 6
2.2 Anthropogene Einflussfaktoren 6
2.2.1 Landwirtschaftliche Nutzung 7
2.2.2 Forstwirtschaft 8
2.2.3 Flächenversiegelung und Bebauung 9
2.2.4 Gewässerausbau 9
2.2.6 Anthropogene Klimaänderungen und Luftverschmutzung 10
2.2.7 Ist der Mensch Schuld am Hochwasser? 11
3. Maßnahmen zum Schutz vor Hochwasser 12
3.1 Maßnahmen am Gewässer und in Überschwemmungsgebieten 12
3.1.1 Maßnahmen des vorbeugenden Hochwasserschutzes 12
3.1.2 Maßnahmen des technischen Hochwasserschutzes 15
3.1.2.1 Hochwasserschutz durch Deiche und Polder 16
3.1.2.2 Hochwasserrückhaltebecken und Talsperren 19
3.1.2.3 Mobiler Hochwasserschutz 21
3.2 Maßnahmen im Freiraum zum dezentralen Wasserrückhalt 22
3.2.1 Erhöhung der Retentionswirkung durch landwirtschaftliche Maßnahmen 22
3.2.2 Erhöhung der Retentionswirkung durch forstwirtschaftliche Maßnahmen 24
3.3 Maßnahmen im Siedlungsbereich zum dezentralen Wasserrückhalt 25
3.3.1 Bewirtschaftung von Niederschlagswasser durch Rückhaltung und Versickerung 25
3.3.2 Vermeidung von Versiegelung, Entsiegelung und Belagsänderung 27
3.3.3 Überflutungsschutz oder Verlagerung für kleine Siedlungen oder wertvolle Biotope 28
3.3.4 Rückbau von Städten 28
3.4 Verminderung des Schadenspotenzials in hochwassergefährdeten Gebieten 29
3.5 Rechtliche Grundlagen zum Hochwasserschutz in Deutschland 29
3.5.1 Bundeseinheitliche Rahmengesetzgebung zum Hochwasserschutz 29
3.5.2 Gesetzliche Regelungen auf Landesebene 32
3.5.3 Internationale Zusammenarbeit 32
TEIL II: Das Untersuchungsgebiet 33
4. Die Elbe – Hydrologisch-geographischer Überblick 33
4.1 Kurzcharakteristik des Elbeinzugsgebietes 33
4.2 Hydrologische Charakteristika 35
4.3 Historische Strombaumaßnahmen an der Elbe 35
4.4 Die Elbe als europäische Hauptwasserstraße 36
4.5 Flächennutzung im Einzugsgebiet 36
4.6 Naturschutz im Elbetal 39
5. Vorhandenes Hochwasserschutzniveau an der Mittelelbe 40
5.1 Allgemeines 41
5.2 Ausbauzustand und bestehender Hochwasserschutz 41
5.2.1 Ausbaugrad der Wasserläufe 41
5.2.2 Schutzwirkung und Zustand der Deiche 45
5.2.3 Talsperren, Wasserspeicher und Hochwasserrückhaltebecken 49
5.2.4 Bedeutende Hochwasserschutzanlagen 50
5.2.5 Hochwassergefährdete Gemeinden und Überschwemmungsgebiete 51
5.3 Schwachstellenanalyse des Hochwasserschutzes 52
5.3.1 Technische Schwachstellen 52
5.3.2 Administrative und organisatorische Schwachstellen 54
5.4 Schadenspotenzial 54
5.5 Hauptergebnisse der Bestandsaufnahme 54
6. Rückgewinnung von Retentionsflächen entlang der Mittelelbe 56
6.1 Einführung 56
6.2 Grundlagen 57
6.2.1 Fluss und Aue aus ökologischer Sicht 58
6.2.2 Erfordernisse aus ökologischer Sicht 60
6.2.3 Grundsätzliche Herangehensweise und Zielstellungsanspruch 60
6.2.4 Flächengrößen 62
6.3 Handlungshinweise zur Bestimmung, Ausweisung und Nutzung von Überschwemmungsgebieten 62
6.3.1 Handlungshinweise zur fachlichen Abgrenzung der Flächen für Überschwemmungsgebiete und überschwemmungsgefährdete Bereiche 62
6.3.2 Handlungshinweise zur Festsetzung von Überschwemmungsgebieten durch Rechtsverordnungen 63
6.3.3 Hinweise zur Nutzung von Überschwemmungsgebieten sowie zur Durchsetzung und Kontrolle der Einhaltung von Geboten, Verboten und genehmigungspflichtigen Tatbeständen 64
6.3.4 Handlungsempfehlungen 64
6.4 Standorte für potenzielle Polderflächen bzw. Deichrückverlegungen entlang der Mittleren Elbe 65
6.5 Wirksamkeit von Deichrückverlegungen auf die Abflussverhältnisse entlang der Elbe 84
6.5.1 Datengrundlagen 84
6.5.2 Modellbeschreibung 84
6.5.3 Ausgewählte Standorte potenzieller Deichrückverlegungen 85
6.5.4 Ergebnisse der Modellierung 88
6.5.5 Zusätzliche Wirkung der Havelmündung 90
6.5.6 Wirksamkeit ausgewählter Kombinationen von Maßnahmen 90
6.5.7 Fazit 92
6.6 Aktuelle Beobachtungen während des Elbe-Hochwassers 2002 93
6.6.1 Retentionseffekte der Deichbrüche 94
6.6.2 Retentionseffekt der Flutungsmaßnahmen an der Unteren Havel 94
7. Diskussion und Ausblick 96
8. Literaturverzeichnis 99
9. Kartenverzeichnis 107

Automatisiert erstellter Textauszug:

Seit die Menschen die Täler und Niederungen der Flüsse besiedelt haben, unternahmen sie Anstrengungen, sich gegen Hochwasser zu schützen. Die ersten Elbdeiche wurden bereits im 12. Jahrhundert errichtet. In den folgenden Jahrhunderten wurde die Elbe begradigt, zunächst zur Verbesserung des Hochwasserschutzes und des Eisabganges. Mitte des 19. Jahrhundert setzte man diese Begradigung zugunsten der Schifffahrt fort. Dabei wurden die Deiche den Verlagerungen der Elbe angepasst, erhöht und verstärkt. Im 20. Jahrhundert folgten weitere Eindeichungen, Mündungsverlegungen von Nebenflüssen sowie der Bau von Sperrbauwerken in den Mündungsbereichen der Nebenflüsse, die im Falle von Hochwasser in der Elbe geschlossen werden können. (46) Durch die vorgenommenen Maßnahmen wurde regional die Überschwemmungsgefahr vermindert, jedoch verleiteten sie auch dazu, Siedlungen und Landnutzung in die durch die Deiche geschützte Gebiete auszudehnen und in diesen potenziellen Gefahrenzonen immer wertvollere Güter anzureichern. Außerdem führten die Begradigung und Eindeichung der Elbe zu erheblichen Flusslaufverkürzungen und Gefällevergrößerungen sowie zu einer erheblichen Reduzierung der natürlichen Überschwemmungsflächen. (46) Seit dem 17. Jahrhundert sind die natürlichen Überschwemmungsgebiete der Mittelelbe erheblich verkleinert worden. Folgen dieser Entwicklung sind vor allem der Verlust von Retentionsvolumen in einer Größenordnung von mehr als 2,3 Mrd. m³ bei einem 100jährlichen Hochwasserereignis, die Beschleunigung der Hochwasserwellen und Scheitelerhöhungen, die im Raum Lutherstadt-Wittenberg etwa 10 cm und im Raum Wittenberge etwa 50 cm betragen. (46) Zwischen 1600 und 1990 wurde der Lauf der Elbe um mehr als 115 km verkürzt. Die Flusslaufverkürzungen zugunsten der Schifffahrt hatten durch die Vergrößerung des Gefälles eine verstärkte Sohlenerosion zur Folge. (46) 5.2 Ausbauzustand und bestehender Hochwasserschutz [...]

Unter dem Eindruck des extremen Hochwassers im Sommer 1997 an Oder, March und Oberelbe hat die Internationale Kommission zum Schutz der Elbe (IKSE) beschlossen, eine „Strategie zum Hochwasserschutz im Einzugsgebiet der Elbe“ zu erarbeiten, die folgende Schwerpunkte beinhalten soll: • Grundsätze zur Erhaltung und Wiederherstellung des natürlichen Wasserrückhalteund Speichervermögens sowohl in der Landschaft als auch in den Gewässern und ihren Auen, • Grundsätze für die Nutzung von Überschwemmungsgebieten, • Grundsätze für den technischen Hochwasserschutz, • Anforderungen an den Hochwassermelde- und –vorhersagedienst. (46) Darüber hinaus wurde auf der Grundlage der „Strategie zum Hochwasserschutz im Einzugsgebiet der Elbe“ und der „Analysen der hydrologischen Aspekte der Entstehung von Hochwasser und deren Vorhersage“ für die Elbe und deren Hauptnebenflüsse Moldau, Eger, Schwarze Elster, Mulde, Saale und Havel eine „Bestandsaufnahme des bestehenden Hochwasserschutzniveaus im Einzugsgebiet der Elbe“ erarbeitet mit dem Ziel, das gegenwärtige Hochwasserschutzniveau darzustellen, Schwachstellen des Hochwasserschutzniveaus herauszuarbeiten und Empfehlungen für wirksame, bedeutende und schnell realisierbare Maßnahmen zur Verbesserung des Hochwasserschutzes zu erarbeiten. Auf diesen Grundlagen soll ein „Aktionsplan Hochwasserschutz Elbe“ erstellt werden. (46) In der Bestandsaufnahme wird das Hochwasserschutzniveau an der 957 km langen Elbe von der Quelle im Riesengebirge bis zum Wehr Geesthacht detailliert dargestellt. Dieser Hauptteil der Bestandsaufnahme beinhaltet • das Hochwasserschutzniveau an der Elbe einschließlich der Unterläufe ihrer Nebenflüsse; • den Ausbaugrad der Wasserläufe; • die Schutzwirkung und den Zustand der Deiche; • die Schutzwirkung der 273 Talsperren mit einem Gesamtstauraum von 4,0 Mrd. m³ sowie weiterer bedeutender Hochwasserschutzanlagen; • eine Übersicht der hochwassergefährdeten Gemeinden und der Überschwemmungsgebiete und • eine Schwachstellenanalyse des Hochwasserschutzes. Für die „Bestandsaufnahme des vorhandenen Hochwasserschutzniveaus im Einzugsgebiet der Elbe“ wurden Tabellen angelegt zu • dem Ausbaugrad der Wasserläufe, • der Schutzwirkung der Deiche, • den bedeutenden Hochwasserschutzanlagen, • den hochwassergefährdeten Gemeinden und • den vorhandenen und potenziellen Überschwemmungsgebieten. Aus diesen wurden die für die vorliegende Arbeit relevanten Daten extrahiert, zu folgenden fünf Abschnitten: • Mittlere Elbe von Schloss Hirschstein bis zum Wehr Geesthacht, • Schwarze Elster unterhalb Jessen, • Mulde unterhalb Muldebrücke Dessau, • Saale unterhalb Calbe, • Havel unterhalb Rathenow. [...]

Quelle: www.biosphärenreservatmittlereelbe.de Der ehemalige Naturpark Brandenburgische Elbtalaue, der im Rahmen des Nationalparkprogramms bereits 1990 geschaffen wurde, geht nun vollständig im neuen Biosphärenreservat auf. Der brandenburgische Naturpark umfasst ein 533 km² großes Gebiet am östlichen Elbeufer, das sich von der Havelmündung im Süden bis im Norden kurz vor die Stadt Dömitz in Mecklenburg-Vorpommern durch die Westprignitz zieht. In diesem Teil der Prignitz leben nur knapp 40 Einwohner auf einem Quadratkilometer; was der niedrigsten Siedlungsrate entspricht, die in Deutschland überhaupt anzutreffen ist. (89) Mit dem Biosphärenreservat gibt es die Chance, in Mitteleuropa eines der größten zusammenhängenden und weitgehend naturnah erhaltenen Flussgebiete zu schützen. Wichtig ist dabei besonders die Zusammenarbeit mit den Landwirten. Das Umweltministerium stellte 1999 rund 0,8 Mio. Euro für naturverträgliche Landnutzung zur Verfügung. Zusätzlich erhielten die Landwirte aus dem KULAP II-Programm, z. B. für die Extensivierung und die Pflege der Uferrandstreifen, rund 180.000 Euro. Die Landwirte bewirtschaften bereits die Hälfte des Grünlandes im Biosphärenreservat (8.000 ha) extensiv; viele Landwirtschaftsbetriebe produzieren nach ökologischen Richtlinien. Die Unterstützungen sind keine Subventionierung, sondern eine Bezahlung der Landwirtschaft für ihre Leistung zur naturgerechten Erhaltung der wertvollen Brandenburger Kulturlandschaft. (89/105/106) [...]

Arbeit zitieren:
Juran, Regina August 2003: Untersuchung der Mittelelbe hinsichtlich potenzieller Polderflächen für den Hochwasserschutz, Hamburg: Diplomica Verlag

Schlagworte:
Hochwasser, Überflutungsgebiet, Elbe, Retentionsfläche, Hochwasserschutz

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