Hochwasser an Rhein und Mosel - Bundesanstalt für ...

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Hochwasser an Rhein und Mosel - Bundesanstalt für ...
Bundesanstalt für

Hochwasser an Rhein und Mosel                                                                    Gewässerkunde

                                                                                                 Am Mainzer Tor 1
                                                                                                 56068 Koblenz
Über Tage hinweg trafen großflächige, intensive Regenfälle auf bereits stark feuchtigkeits-
                                                                                                 Postfach 20 02 53
gesättigte Böden. In der Folge entwickelten sich regional besonders ausgeprägte Hoch-            56002 Koblenz

wassersituationen mit zum Teil katastrophalen Ausmaßen. Mit Ausnahme des Rheins und              Tel.: 0261/1306-0
                                                                                                 Fax: 0261/1306-5302
der Mosel sind die großen Bundeswasserstraßen davon jedoch bislang weniger betroffen.
                                                                                                 Jörg Uwe Belz
                                                                                                 Wilfried Wiechmann
Die Entwicklung in den nächsten Tagen und die aktuelle Warnsituation zeigt das länder-           Referat M1
                                                                                                 Hydrometrie und Gewäs-
übergreifende Hochwasserportal (https://www.hochwasserzentralen.de/).                            serkundliche Begutachtung

                                                                                                 Peter Krahe
                                                                                                 Dr. Enno Nilson
                                                                                                 Dr. Anna-Dorothea
                                                                                                 Ebner von Eschenbach
Wetterlage                                                                                       Referat M2
                                                                                                 Wasserhaushalt, Vorhersa-
                                                                                                 gen und Prognosen
Langsam ziehende, feuchtwarme Luftmassen mit ergiebigen, teils gewittrig verstärkten Nie-
derschlägen bestimmen bereits seit einigen Wochen unser Wettergeschehen. In diesem
Kontext verantwortet das Tief „Bernd“ zusammen mit einem in etwa 5.000 m Höhe liegen-            16.7.2021

den abgeschlossenen Tiefdruckkern eine besonders unwetterträchtige Phase. Von den am
Dienstag, den 13.7.21, 7:50 Uhr bis einschließlich Donnerstagmorgen (15.7.21, 7:50 Uhr)
eingetroffenen außergewöhnlich hohen Niederschlägen war ein Gebiet von der Eifel mit den
Ardennen bis hin zum Ruhrgebiet und Sauerland besonders betroffen (Bild 1). Schließlich
verlagerte sich das maßgebliche Bodentief und das damit verbundene Niederschlagsgesche-
hen in südöstliche Richtung, so dass bis zum heutigen Freitagmorgen (16.7.) im französi-
schen Moselgebiet, im Saar- und Oberrheingebiet, im Schwarzwald, in der Schweiz und im
westlichen Voralpenland nochmals Dauerregen vorherrschte. Besonders hoch (mehr als 50
mm in 24 Stunden) fielen die Niederschläge dabei im Alpenrhein- und Illergebiet aus.

Bild 1: Über 24 Stunden aufsummierte Radarniederschläge vom 14. bis 15.7.2021 (5:50 UTC = 7:50
Uhr Mitteleuropäischer Zeit, Datenquelle: Deutscher Wetterdienst)

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Hochwasser an Rhein und Mosel - Bundesanstalt für ...
Wasserstände und Abflüsse: Die Lage
                                                                                                                                                                   Bundesanstalt für
                                                                                                                                                                   Gewässerkunde
Die intensiven Niederschläge im Westen Deutschlands führten zuvorderst bei kleineren
                                                                                                                                                                   Am Mainzer Tor 1
Fließgewässern zu äußerst raschem Anschwellen der Abflüsse, örtlich traten auch Sturzflu-                                                                          56068 Koblenz
ten auf. Hier kam es teilweise zu katastrophalen Situationen und dem Verlust von Men-                                                                              Postfach 20 02 53
schenleben.                                                                                                                                                        56002 Koblenz

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                                                                                                                                                                   Fax: 0261/1306-5302

                                                                                                                                                                   Jörg Uwe Belz
                                                                                                                                                                   Wilfried Wiechmann
      1000                 Wasserstandsganglinien ab 01.04.2020                                                                                                    Referat M1
                                                                                                                                                                   Hydrometrie und Gewäs-
                                                                                                                                                                   serkundliche Begutachtung
           800                                                                                                                                                     Peter Krahe
                                                                                                                                                                   Dr. Enno Nilson
  W [cm]

                                                                                                                                                                   Dr. Anna-Dorothea
                                                                                                                                                                   Ebner von Eschenbach
           600                                                                                                                                                     Referat M2
                                                                                                                                                                   Wasserhaushalt, Vorhersa-
                                                                                                                                                                   gen und Prognosen

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                                                                                                                                                                   16.7.2021

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                                                                                         01.12

                                                                                                 01.01

                                                                                                         01.02

                                                                                                                   01.03

                                                                                                                                   01.05

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                                                                                                                                                   01.07

                                                                                                                                                           01.08
                                                                                                                           01.04

                         Dresden                    Vlotho                     Hofkirchen                        Ruhrort                   Maxau
                         HSW-Dresden                HSW-Vlotho                 HSW Hofk.                         HSW-R'ort                 HSW-Maxau

Bild 2: Ganglinien der täglichen Wasserstände (W) an repräsentativen Bundeswasserstraßenpegeln
(Maxau/(Ober-)Rhein, Duisburg-Ruhrort/(Nieder-)Rhein, Hofkirchen/Donau, Vlotho/Weser sowie
Magdeburg/Elbe) vor dem Hintergrund der Überschreitung der jeweiligen höchsten schiffbaren Was-
serstände (HSW) (Stand 16.7.2021).

Demgegenüber besteht jedoch unter den großen freifließenden Bundeswasserstraßen der-
zeit nur im Falle der Mosel und Teilen von Ober- und Mittelrhein Hochwasser mit Sperrung
für die Schifffahrt. In der Rheinstrecke zum Beispiel bei Maxau lag der registrierte Wasser-
stand am 16.7.2021 um 6:00 Uhr bei 841 cm über Pegelnullpunkt (PNP) und somit über dem
höchsten schiffbaren Wasserstand (HSW) von 750 cm über PNP. Am Rheinpegel Koblenz
wurde HSW am 16.07. um 12 Uhr überschritten.
Von der Neckarmündung an ist die Lage im weiteren Verlauf des Rheinstroms weniger ange-
spannt; allerdings sind auch hier die vieljährig gemittelten Hochwasserstände (MHW) derzeit
(Stand 16.7.2021 10:00 Uhr) verbreitet überschritten. Zu beobachten ist, dass sich die Ober-
rheinwelle in Richtung Mittelrhein allmählich verkleinert, dessen Wasserführung mit dem
Zustrom der Mosel aber wieder Auffüllung erfährt. Einen Überblick anhand repräsentativer
Pegel unter Einschluss anderer freifließender Bundeswasserstraßen bietet Bild 2.

Wasserstände und Abflüsse: Einordnung und Ursachen

Sommerhochwasser an Ober- und Mittelrhein sind nichts Ungewöhnliches. Nichtsdestotrotz
liegt der Abfluss des Oberrheins bei Karlsruhe-Maxau aktuell nach den starken Regenfällen

                                                                                     2
im Einzugsgebiet um 45 % über dem vieljährigen saisonalen Durchschnitt der letzten 120
                                                                                                                           Bundesanstalt für
Jahre (Q = 3880 m³/s am 16.7.2021 um 10:00 Uhr). Dieses Abflussniveau ist hier im Durch-                                   Gewässerkunde

schnitt alle fünf bis zehn Jahre zu erwarten. Es gab im aktuellen Vergleich am Pegel Maxau in                              Am Mainzer Tor 1
                                                                                                                           56068 Koblenz
diesem Zeitraum nur neun höhere Sommerhochwasser als in 2021 (Bild 2). Im Mittelrhein
bei Kaub bewegt sich der Abfluss momentan um knapp 30 % über dem Niveau der vieljähri-                                     Postfach 20 02 53
                                                                                                                           56002 Koblenz
gen Mittels der Sommerhochwasser-Ereignisse seit dem Jahr 1900.
                                             HQ-Sommer (Mai-Okt) am Pegel Maxau/Rhein                                      Tel.: 0261/1306-0
                     5000                                                                                                  Fax: 0261/1306-5302

                                                                                                                           Jörg Uwe Belz
                     4500                                       SoMHQ [m³/s]                                               Wilfried Wiechmann
                                                                                                                           Referat M1
                                                                                                                           Hydrometrie und Gewäs-
                     4000                                                                                                  serkundliche Begutachtung

                                                                                                                           Peter Krahe
                     3500                                                                                                  Dr. Enno Nilson
                                                                                                                           Dr. Anna-Dorothea
  HQ Sommer [m³/s]

                                                                                                                           Ebner von Eschenbach
                     3000
                                                                                                                           Referat M2
                                                                                                                           Wasserhaushalt, Vorhersa-
                     2500                                                                                                  gen und Prognosen

                     2000
                                                                                                                           16.7.2021

                     1500

                     1000

                     500

                        0
                            1900   1910   1920   1930   1940   1950       1960   1970   1980   1990   2000   2010   2020

Bild 2: Oberrhein: Sommerliche Abflussmaxima der Jahre 1900 bis 2021 (Wert am 16.7.2021 in rot) am
Pegel Maxau (SoMHQ1901/2021 = sommerhalbjährliches Hochwasser-Abflussmittel der Bezugsperio-
de 1901 bis 2021)

Im Allgemeinen ist wesentliche Ursache für Sommerhochwasser des Oberrheins sein nivales
(schneeschmelzgeprägtes) Abflussregime. Mit der Schneeschmelze in den Alpen fließen bis
in den Juni hinein große Wassermengen ab, welche nicht nur die dortigen Fließgewässer,
sondern auch die großen Seen, wie den Bodensee und die Schweizer Voralpenseen, füllen.
Für alle diese ist letztlich der Rhein der Vorfluter; entsprechend liegt das innerjährliche Ab-
flussmaximum des Oberrheins im Juni. Ergiebige Regenphasen, zumal wenn sie mit Warmluft
und zusätzlichem Schmelzwasseranfall verbunden sind, führen dann angesichts der gegebe-
nen Vorfüllung der Gewässer schneller zu Ausuferungen.
Mit dem Zustrom der vielen Nebenflüsse im weiteren Rheinverlauf ändert sich das innerjähr-
liche Abflussverhalten allmählich. Der Grund ist, dass deren Abflussmaxima dann – aufgrund
von typischerweise hohen Niederschlägen und zeitigerer Schneeschmelze – eher in den
Spätwinter- und Frühjahrsmonaten auftreten (pluviales Abflussregime). Im Ergebnis liegt im
Niederrhein deshalb die abflussstärkste Zeit im Spätwinter und Frühjahr. Der Mittelrhein
nimmt hierbei eine vermittelnde Stellung ein.
Wenngleich die momentan teilweise extrem hohe Wasserführung mancher kleinerer Fließ-
gewässer mit historischen Extremwerten Ausnahmecharakter aufweist, ist doch das aktuelle,
bislang eher moderate Hochwasser des Rheinstromes in den Sommermonaten etwas durch-
aus Normales. Zuletzt gab es im südwestlichen Rheingebiet an Mittelrhein und Mosel im
Jahre 2016 ein kleines Sommerhochwasser. Seit Beginn des 21. Jahrhunderts waren auch

                                                                      3
mehrere deutlich markantere sommerliche Hochwasserereignisse, z.B. in 2013, 2007 und
                                                                                                                             Bundesanstalt für
(maßgeblich am Oberrhein) in 1999 zu verzeichnen.                                                                            Gewässerkunde
                                                 HQ-Sommer (Mai-Okt) am Pegel Trier UP/Mosel
                                                                                                                             Am Mainzer Tor 1
                     3500
                                                                                                                             56068 Koblenz

                                                                                                                             Postfach 20 02 53
                     3000                                      SoMHQ 1900/2020 [m³/s]                                        56002 Koblenz

                                                                                                                             Tel.: 0261/1306-0
                                                                                                                             Fax: 0261/1306-5302
                     2500                                                                                                    Jörg Uwe Belz
                                                                                                                             Wilfried Wiechmann
                                                                                                                             Referat M1
  HQ Sommer [m³/s]

                                                                                                                             Hydrometrie und Gewäs-
                     2000                                                                                                    serkundliche Begutachtung

                                                                                                                             Peter Krahe
                                                                                                                             Dr. Enno Nilson
                     1500                                                                                                    Dr. Anna-Dorothea
                                                                                                                             Ebner von Eschenbach
                                                                                                                             Referat M2
                                                                                                                             Wasserhaushalt, Vorhersa-
                     1000                                                                                                    gen und Prognosen

                      500                                                                                                    16.7.2021

                        0
                            1900   1910   1920   1930   1940     1950       1960   1970   1980   1990   2000   2010   2020

Bild 3: Mosel: Sommerliche Abflussmaxima der Jahre 1901 bis 2021 (Wert am 15.7.2021 in rot) am
Pegel Trier (SoMHQ1900/2021 = sommerhalbjährliches Hochwasser-Abflussmittel der Bezugsperiode
1900 bis 2021)

Das Hochwasser im Einzugsgebiet der Mosel erreichte seine katastrophalen Ausmaße in den
Tallagen der Nebeneinzugsgebiete insbesondere in der Eifel. Die intensiven Regenfälle auf
gesättigte Böden führten in dem stark reliefierten Gebiet zu rasant beschleunigter Abfluss-
bildung und hohen Fließgeschwindigkeiten. Ungeachtet der schweren Überflutungen in zahl-
reichen ihrer Nebengewässer ist dennoch die Wasserführung der Mosel gegenwärtig nur
bedingt als extrem zu bezeichnen. Der Hochwasserscheitel hat den Bereich Trier inzwischen
durchlaufen; er erreichte am 15.7.2021 um 16:00 Uhr in der Spitze mit W = 934 cm über PNP
bzw. Q = 2.590 m³/s eine Größenordnung, wie sie durchschnittlich alle fünf Jahre eintritt.

Diese für das Gesamtjahr gültige Einstufung ist allerdings zu differenzieren: An der Mosel
sind, im Gegensatz zum Oberrhein, die Sommermonate normalerweise abflussschwach, die
Hochwasserereignisse in dieser Jahreszeit bleiben moderat und ufern seltener aus als die
Winterhochwässer. In der Rangliste der zehn größten Hochwasserereignisse der letzten
120 Jahre gab es nur eines im Sommerhalbjahr. Insofern ist weniger die Größenordnung an
sich, sondern vor allem der Zeitpunkt eines Moselhochwassers auf solchem Niveau unge-
wöhnlich: Das aktuelle Hochwasser der Mosel liegt mit seinem Abflussscheitel von 2590 m³/s
am Pegel Trier um rund 240 % über dem vieljährlichen Mittel der Sommerhochwasserereig-
nisse. Seit Beginn des 20. Jahrhunderts gab es am Pegel Trier lediglich im Jahre 1983 ein grö-
ßeres Hochwasser in der warmen Jahreszeit (Bild 3).

                                                                        4
Entwicklung in den nächsten Tagen
                                                                                              Bundesanstalt für
                                                                                              Gewässerkunde
Das länderübergreifende Hochwasserportal (https://www.hochwasserzentralen.de/) gibt
detaillierte Auskunft über aktuelle Pegelstände und deren kurz- bis mittelfristige Entwick-   Am Mainzer Tor 1
                                                                                              56068 Koblenz
lung sowie Warnsituationen.
                                                                                              Postfach 20 02 53
                                                                                              56002 Koblenz
Entwicklung bis 2100 (Klimawandel)                                                            Tel.: 0261/1306-0
                                                                                              Fax: 0261/1306-5302
In der Bundesanstalt für Gewässerkunde forscht man, eingebunden in große Forschungs-
verbünde, daran, Erkenntnisse über das voraussichtliche Abflussverhalten unserer Flüsse in    Jörg Uwe Belz
                                                                                              Wilfried Wiechmann
der Zukunft zu gewinnen. Grundlagen sind dabei Daten und Annahmen über die Änderungen         Referat M1
                                                                                              Hydrometrie und Gewäs-
der Erdatmosphäre durch den Menschen, also der anthropogen verstärkte Klimawandel,            serkundliche Begutachtung

Beobachtungsdaten und Computermodelle. Diese berechnen, wie sich Abflüsse ändern              Peter Krahe
                                                                                              Dr. Enno Nilson
könnten und ob Hoch- oder Niedrigwasserereignisse häufiger und intensiver werden.             Dr. Anna-Dorothea
                                                                                              Ebner von Eschenbach
Generell passt die Zunahme von Hochwasserabflüssen in das aktuelle Bild, das wir derzeit      Referat M2
                                                                                              Wasserhaushalt, Vorhersa-
vom Klimawandel haben. Unter Annahme eines geringen Erfolges von Klimaschutzbemü-             gen und Prognosen
hungen zeigen unsere Zukunftssimulationen eine generelle Tendenz ansteigender Hochwas-
sergefahren. Bereits in den nächsten Jahrzehnten ergeben sich vielerorts (z. B. am Mittel-    16.7.2021
rhein) durchschnittliche Anstiege der jährlichen Hochwasserabflüsse im zweitstelligen Pro-
zentbereich. Danach flacht die Tendenz ab, setzt sich aber im Grundsatz fort, so dass gegen
Ende des 21. Jahrhunderts an vielen Rheinpegeln durchschnittliche Zunahmen von ca. 20 %
abgeschätzt werden.
Die Ursachen dieser Tendenzen sind vielfältig. Vielerorts ergeben sich relevante Zunahmen
vor allem in den Wintermonaten. Zum einen, da der Winter an vielen Pegeln ausserhalb des
Einflussbereichs der Alpen die typische Hochwassersaison ist und zum anderen da vor allem
für den Winter systematisch zunahmende Abflüsse simuliert werden (aufgrund höherer Nie-
derschlage und abnehmender Schneespeicherung).
Aber auch sommerliche Extremsituationen wie die aktuelle Situation passen ins Bild. Wärme-
re Luftmassen können besonders viel Wasser transportieren und abregnen lassen wenn sie
zum Aufstieg gezwungen werden. Steigende Lufttemperaturen gehören bekanntlich zu den
am besten belegten Hinweisen auf den Klimawandel. Ausserdem steht die hohe Andauer
(Persistenz) von Wetterlagen mit den Folgen des Klimawandels im Einklang. Durch die relativ
starke Erwärmung der arktischen Breiten werden die Luftdruckunterschiede zwischen Pol-
und Äquator geringer. Damit wird auch der sogenannte Jetstream geschwächt, ein Windsys-
tem, das diese Druckunterschiede ausgleicht und dabei durch die Erdrotation in eine West-
Ost-Richtung abgelenkt wird. Dieses Windsystem ist bestimmend für die Geschwindigkeit, in
der sich Hoch- und Tiefdruckgebiete über Europa hinwegbewegen. Seine Schwächung führt
zu persistenteren Wetterlagen, sowohl feuchte als auch trockene.

Weitere Informationsquellen
Allgemein Pegelstände:
www.pegelportal.de

Hochwasserelevante Informationen für ganz Deutschland:
www.hochwasserzentralen.de

Schifffahrtsrelevante Wasserstände und Vorhersagen:
https://www.elwis.de/DE/Service/Wasserstaende/Wasserstaende-node.html

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Aktuelle Wasserstände und Durchflüsse an Pegeln, Informationen zur Wasserbeschaffenheit
                                                                                          Bundesanstalt für
und zu historischen Ereignissen:                                                          Gewässerkunde

https://www.bafg.de/DE/05_Wissen/01_InfoSys/Undine/Undine.html?nn=179552                  Am Mainzer Tor 1
                                                                                          56068 Koblenz

                                                                                          Postfach 20 02 53
                                                                                          56002 Koblenz

                                                                                          Tel.: 0261/1306-0
                                                                                          Fax: 0261/1306-5302

                                                                                          Jörg Uwe Belz
                                                                                          Wilfried Wiechmann
                                                                                          Referat M1
                                                                                          Hydrometrie und Gewäs-
                                                                                          serkundliche Begutachtung

                                                                                          Peter Krahe
                                                                                          Dr. Enno Nilson
                                                                                          Dr. Anna-Dorothea
                                                                                          Ebner von Eschenbach
                                                                                          Referat M2
                                                                                          Wasserhaushalt, Vorhersa-
                                                                                          gen und Prognosen

                                                                                          16.7.2021

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