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KFKI/BMBF-Forschungs-Verbundprojekt
HoRisK – Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum
Sensitivitätsanalyse zur Ermittlung von Überflutungsflächen an der
schleswig-holsteinischen Nordseeküste
Foto: Scholz, 1976
Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen
Dipl.-Wirtsch.-Ing. C. Grimm, Dr.-Ing. D. Bachmann und Prof. Dr.-Ing. H. Schüttrumpf
Küstenforschung, Küstennutzung und Küstenschutz
Handelskammer Hamburg
4. - 6. März 2013
6. März 2013 – Tagung Küstenschutz – Hamburg | Dipl.-Wirtsch.-Ing. Christian Grimm 1

Gliederung
1. Veranlassung und Ziele
2. Hochwasserrisikoanalyse mit PROMAIDES
3. Überflutungssimulation
4. Ergebnisse
5. Zusammenfassung und Ausblick
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1. Veranlassung und Ziele
HoRisK – Hochwasserrisikomanagement für den Küstenraum
Ziel von HoRisK:
Ableitung von küstenschutzbezogenen Ansätzen und Methoden für
anwendungsorientierte Schadens- bzw. Risikoanalysen als Grundlage für die
Erarbeitung von Hochwassergefahrenkarten, Hochwasserrisikokarten und
Hochwasserrisikomanagementplänen.
Veranlassung der Parameterstudie – Überflutungssimulation
Wasserstandstiefen, Überflutungsflächen und Fließgeschwindigkeiten im
Untersuchungsgebiet sind wichtige Eingangsparameter für die Ermittlung des
Hochwasserrisikos.
Auswahl des Zeitpunktes des Bruchbeginnes und Anzahl der Bruchstellen in
der Küstenschutzlinie.
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2. Hochwasserrisikoanalyse mit PROMAIDES
PROMAIDES (Protection Measures against Inundation Descision support)
• Risikobasierte Bewertung des Hochwasserschutzes und von
Hochwasserschutzmaßnahmen
• Umsetzung des Risiko-Ansatzes in einem Software-Tool → keine externe Schnittstellen!
• Modular aufgebautes Programmpaket (C++) mit Verfahren zur
Hochwasserrisikoanalyse und ihren Basisanalysen
• Module sind einzeln oder kombiniert anwendbar
• Entwickelt für den Binnenbereich BMBF-Projekt REISE und im Rahmen von HoRisK auf
den Küstenbereich erweitert
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2. Hochwasserrisikoanalyse mit PROMAIDES
Das Programmpaket PROMAIDES
Basisanalysen
Hydrodynamische Analyse
Ermittlung von Überflutungsflächen,
Wasserständen und Fließgeschwindigkeiten im
Fokusgebiet
Zuverlässigkeitsanalyse
Ermittlung der Zuverlässigkeit von
Hochwasserschutzbauwerken mit Einwirkungs-
Versagensfunktionen
Kombination der
Basisanalysen
ergibt das
Hochwasserrisiko
Analyse der Konsequenzen
Ermittlung der Konsequenzen für Werte, Güter und
Personen im Überflutungsbereich
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2. Hochwasserrisikoanalyse mit PROMAIDES
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3. Überflutungssimulation
Untersuchungsgebiete – Von Büsum bis zum Eidersperrwerk
3.
2.
1. Büsum (Landesschutzdeich und Deckwerk)
1.
2. Hedwigenkoog (2. Deichlinie und Landesschutzdeich)
2. Hedwigenkoog (Vorland) 3. Eidersperrwerk
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3. Überflutungssimulation
Modellaufbau Numerik – Grundlagen
• 50 m x 50 m Raster (57.955 Zellen)
• Berücksichtigung der 2. Deichline (Kein Versagen,
Überströmen aber möglich)
• 4 Szenarien
a. Breschen jeden 2. Küstenkilometer (Bruchbeginn
beim Scheitelwasserstand)
b. Breschen jeden 2. Küstenkilometer (Bruchbeginn
1 Stunde vor dem Scheitelwasserstand)
c. Breschen jeden 4. Küstenkilometer (Bruchbeginn
beim Scheitelwasserstand)
d. Breschen jeden 4. Küstenkilometer (Bruchbeginn
1 Stunde vor dem Scheitelwasserstand)
• Breschenentwicklung nach Verheij, 2003 (max. 100 m)
• Simulationsdauer 21 Stunden (1,5 Tiden)
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3. Überflutungssimulation
Modellaufbau Numerik – Randbedingung
• Wasserstandsganglinie
für die Simulation
• Original Wasserstandsganglinie vom 3. Januar 1976 am Pegel Büsum
• Bemessungswasserstand Büsum 5,75 m
• Original Wasserstandsganlinie auf 5,75 m erhöht (11,5 % höher)
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4. Ergebnisse
Bresche alle 4 km und Bruchbeginn
beim Scheitel
Bresche alle 4 km und Bruchbeginn
1 Stunde vor dem Scheitel
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4. Ergebnisse
Vergleich Bruchzeitpunkt – Differenz Wassertiefen Bresche alle 4 km
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4. Ergebnisse
Bresche alle 2 km und Bruchbeginn
beim Scheitel
Bresche alle 2 km und Bruchbeginn
1 Stunde vor dem Scheitel
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4. Ergebnisse
Vergleich Breschenanzahl – Differenz Wassertiefen
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5. Zusammenfassung und Ausblick
Zusammenfassung und Fazit
• Ermittlung und Darstellung des Hochwasserrisikos auf einer mesoskaligen
Betrachtungsebene mit ProMaIDes
• Vergleich von Breschenanzahl und Beginn des Bruchzeitpunktes
• Rand- und Eingangsbedingungen haben einen wesentlichen Einfluss auf die Wassertiefen
und Überflutungsflächen im Überflutungsgebiet
• Breschenanzahl hat einen höheren Einfluss als der Bruchbeginn
Ausblick
• Berücksichtigung der Zuverlässigkeit der Küstenschutzbauwerke (Zuverlässigkeitsanalyse
mit Einwirkungs-Versagensfunktionen)
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Sensitivitätsanalyse zur Ermittlung von Überflutungsflächen an der
schleswig-holsteinischen Nordseeküste
Foto: Scholz, 1976
Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit!
Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen
Dipl.-Wirtsch.-Ing. Christian Grimm E-Mail: grimm@iww.rwth-aachen.de
Dr.-Ing. Daniel Bachmann
E-Mail: bachmann@iww.rwth-aachen.de
Prof. Dr.-Ing. Holger Schüttrumpf E-Mail: schuettrumpf@iww.rwth-aachen.de
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