NFP 61: Versickern und Hochwasser

Sturzbach vom Titlis während eines heftigen Gewitters auf dem Weg zur Spannorthütte (nähe Engelberg OW) Sturzbach vom Titlis während eines heftigen Gewitters auf dem Weg zur Spannorthütte (nähe Engelberg OW)

Um Hochwasserereignisse zuverlässig voraussagen zu können, braucht es präzise Modelle. Im Rahmen des NFP 61 „Nachhaltige Wassernutzung“ wurden an verschiedensten Orten der Schweiz Simulationen erstellt, mit Daten gespeist und überprüft. Die Ergebnisse haben überrascht.

Speicherfähigkeit grösser als erwartet

Im Schächental (UR) hat man im Rahmen des Projekts SACFLOOD bestimmt, wo die Schwellenwerte liegen, bei denen die einzelnen Bodentypen kein Wasser mehr aufnehmen können. Sie liegen höher als erwartet. Das meiste Wasser versickert im Untergrund. Je aufnahmefähiger der Boden ist, desto später kommt es zu einer Hochwasserspitze. Tiefgründige Böden, Felssturzmaterial und Moränen sind solche hoch speicherfähigen Untergründe. Sie sind zwar bei ersten schweren Regenfällen ein Segen, erschweren jedoch die Erstellung von zuverlässigen Hochwasser-Prognosen, da von ihnen gespeiste Flüsse erst gedämpft reagieren und erst später sehr plötzlich stark anschwellen.

Ist der Untergrund weniger durchlässig, führen schon kurze Starkniederschläge zu Hochwassern. Die Neigung der Fläche hat überraschenderweise deutlich weniger Einfluss als die Beschaffenheit des Untergrunds.

Steigende Geschiebemengen werden zum Problem

Mit dem Klimawandel ist eine Veränderung im zeitlichen Auftreten und der Intensität der Hochwasser zu erwarten. Bei grösseren Hochwassern wird mehr Kies und Sand von Seitenbächen in Gebirgsflüsse verfrachtet. Da fast alle Schweizer Fliessgewässer verbaut sind, ist die Geschiebeführung jedoch vielerorts beeinträchtigt. Das revidierte Gewässerschutzgesetz (Art. 43a) verpflichtet Inhaber von Kraftwerken und Kiesentnahmestellen deshalb, den Geschiebehaushalt zu sanieren. Um dies sinnvoll anzupacken, braucht es allerdings zunächst fundierte Abschätzungen zur Entwicklung des Geschiebe- und Sedimenttransports. Das Projekt SEDRIVER erarbeitete ein Modell, das selbst in den steilen Einzugsgebieten der Schweiz zur Prognose des Geschiebetransports angewendet werden kann.

Mit der Zunahme der Hochwasser und der Geschiebemenge nimmt auch die Erosion zu. Uferverbauungen wie Schüttdeckwerke und Blockwürfe, die als Hochwasserschutzbauten dienen, können bei starker Erosion versagen. Wie widerstandsfähig die Bauten sind, müssen Untersuchungen am konkreten Fall zeigen. Blockwürfe können beispielsweise instabil werden, wenn die Gerinnesohle ausgewaschen wird. Es kann zu Blockrutschungen, zu Auskolkungen (geologisch für Auswaschungen) oder zum Überströmen kommen. Das Modell sedFlow berücksichtigt für Simulationen zur Stabilitätsbeurteilungen solcher Verbauungen die Blockgrösse, die Querschnittsform, die Fliessbedingungen und den Geschiebetransport.

"Falls sich Starkniederschläge und Hochwasser in Zukunft häufen, wird es wichtig, alle Möglichkeiten zum Wasserrückhalt und zur Regulierung der Abflüsse auszuschöpfen.“ SNFP 61, Gesamtsynthese

Präventionsmassnahmen als Ökosystemleistungen vergelten

Die Speicherseen tragen schon heute viel zum Hochwasserrückhalt bei, und es besteht noch sehr viel Potential. Falls dadurch Nutzungsrechte tangiert werden, sind Entschädigungen zu leisten. Bei zukünftigen Konzessionsvergaben müssen solche Bedürfnisse in die Verhandlungen einbezogen werden. Auch einige der neu entstehenden Gletscherseen könnten mit technischen Massnahmen gestaut werden. Bewilligungsverfahren dürften allerdings – auch wegen der Schutzinteressen –langwierig und komplex sein. An der Kleinen Emme im Entlebuch (LU) wurde im Projekt HYDROSERV untersucht, wie Hydrologische Ökosystemleistungen, die von Gemeinden im Oberlauf für Gemeinden am Unterlauf erbracht werden, gemessen und entschädigt werden können.

An den Mittel- und Unterläufen stehen andere Möglichkeiten zur Schadensprävention offen. Flussläufe können ausgeweitet und renaturiert werden. In der Folge werden bei Hochwasser oft wassernahe Landwirtschaftsgebiete überschwemmt – sozusagen als ökologische Ausgleichsflächen. Es wird damit gerechnet, dass 2000 Hektaren Landwirtschaftsfläche für Ausweitungen verloren gehen werden. Weitere 20‘000 Hektaren sollen extensiviert werden, um die Folgen der Überschwemmungen ökologisch verträglicher zu machen. Angesichts der Tatsache, dass die Schweiz über mehr als eine Million Hektaren landwirtschaftlich nutzbarer Fläche verfügt, relativieren sich diese Zahlen. Ausserdem wurden während des 2. Weltkriegs mehr als 58‘000 Hektaren Land entwässert, um Landwirtschaftsland zu gewinnen und alleine zwischen 1983 und 2006 wurde eine ebensolche Fläche Agrarland überbaut.

Zusätzlich können alle Seen ausser dem Bodensee und dem Walensee und die meisten Flüsse reguliert werden. Dabei sind allerdings auch ökologische Kriterien wie die Fischerei und der Uferschutz gebührend zu beachten. Generell könnte die Gefährdung durch Hochwasser stark reduziert werden, indem das Siedlungswachstum besser kontrolliert beziehungsweise eingeschränkt würde.

Weitere Informationen:
NFP 61
NFP 61 Gesamtsynthese

Bildergalerie

  • Click to enlarge image 15_10_16_Kroatien1 14 115_Lolo.jpg Kroatien kämpfte 2014 mit hohen Wasserpegeln: Hier im Krka Nationalpark. Normalerweise könnte man in diesem Pool baden. (Foto Yolanda Stocker)

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