PDF (13.3 MB) - Oeschger Centre for Climate Change Research

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PDF (13.3 MB) - Oeschger Centre for Climate Change Research

Die Rekonstruktion der Rhein- und Main-

Hochwasser seit dem Mittelalter

Rüdiger Glaser, Dirk Riemann, Iso Himmelsbach,

Steffen Vogt, Johannes Schönbein


Hochwassermarken bei Wertheim

2


Eisgang der Regnitz bei Bamberg 27. + 28. Januar 1784

4


Aus der Nürnberger Stadtchronik des Jahres 1595

Den 23. February, am St. Matthaiabendt, nachdem es innerhalb vier Wochen, und seit her deß

Jüngst geweßenen grosen gewßers und Eyßes, einem großen und tieffen Schnee gelegt,

darauff dem gebürg eines Manns hoch war, als dießer nach eingefallen Leim Wetter zerging,

kam auff obgemelten tag ein groses und erschröckliches grausames gewäßer alhero, wuchs

gegen der Nacht biß umb acht uhr, da stundt es still; biß umb ein gen tag, gieng eine gute

Ellen hoch über das Mesene Täffelein gegen dem Sandbadt am Eck der Neuengaßen, rieße

zu Wehrd den Langen Steeg ein, wie auch den Steeg auff der Schütt, da die Mühlterstätten

ist, mehr stieß es ein stück von der steinern Mauren am St. Catharina Clostergarten ein,

gegen der Schütt zu, und führet hinweg den Steeg bey der Catharina Schleiffmühl, und den

Steeg bey der Pfannenmühl, der Neue Spittal und die Kirchen daselbst, litten große noth,

dann das Waßer hette nur noch eine Staffel bevor, das es nicht gar in die Kirchen floß, es

gabe sich der Altar bey der Sacristey in der mitt von einander, und wurde das Pflaster in der

Kirchen alles auffgehoben, und wurde hernach dieße Kirchen vier Wochen zugespert, die

steinerne Parfüßer Brucken, sencket und zerkloh sich, das man solche wegen anlauffung der

Leuthe mit Brettern verschlagen muste, es reißet auch eine ganze Seiten Wandt an der

Schwabenmühl gegen dem Schleiffersteeg hinweg, in Summa es ist nicht alles zuerzählen,

was dießes gewäßer an Heußern, Brucken, Mühlen, un Krämen Gewölbern, umb den

Marckt unter deß Rieders Hauß im Spittal, in den Kellern, Badstuben, und den Burigern, so

am Waßer gewohnt, am Haußrath und andern Sachen; für einen unaußsprechlichen Schaden

gethan hat, dann sich niemandt eines so großen Waßer beförchtet, und nicht hoch genug

auffgeraümet hatte, und wurde was dießes gewäßer alhier, so einem Erbarn Rath, und

gemeinder Burgerschafft Schaden gethan, in drey Thönnen goldtes werth geschäzet.

Angaben / Hinweise zu: Zeit, Ereignis, Ursache, Schaden, weitere Informationen

5


Klasse

Klassifikation

Primäre Indikatoren

Sekundäre Indikatoren

Tertiäre Indikatoren

1

2

(Intensität und räumliche

Dimension)

Kleines regionales

Hochwasser

[Wiederkehrintervall bis zu 50 Jahre]

Überdurchschnittliches oder

überregionales Hochwasser

[Wiederkehrintervall 51 – 100 Jahre]

(Schadensbilder)

Geringer Schaden z.B. an

ufernahen Feldern und Gärten;

Wegführen von ufernah gelagerten

Holzvorräten.

Schäden an wasserbezogenen

Bauten und Einrichtungen wie

Dämmen, Wehren, Stegen und

Brücken und ufernah gelegenen

Gebäuden wie Mühlen etc.;

Wasser in Gebäuden-

Schwere Schäden an ufernahen

Feldern und Gärten, Verlust von

Vieh, u.U. Menschenverluste.

(zeitl. Struktur)

Kurze Überflutung

Überflutung mittlerer Dauer

(Mitigation)

kleinere Hilfsmaßnahmen auf

lokaler Ebene,

Nachbarschaftshilfe

koordinierte Hilfsmaßnahmen

i.d.R. durch oder unter

Beteiligung übergeordneter

Einrichtungen;

überregional ausgerufene

Kollekten und Spenden

3

Überdurchschnittliches

überregionales Hochwasser

katastrophalen Ausmaßes

[Wiederkehrintervall größer als

100 Jahre]

Schwere Schäden an

wasserbezogenen Bauten und

Einrichtungen wie Dämmen,

Wehren, Stegen und Brücken

sowie ufernah gelegenen

Gebäuden wie Mühlen etc.; z. T.

völlige Zerstörung und

Hinwegführen von Gebäuden.

Schwere Schäden an ufernahen

Feldern und Gärten, großer

Verlust von Vieh,

Menschenverluste.

Morphodynamische Prozesse

wie Aufsandungen,

Laufveränderungen etc..

Längere, mehrere Tage oder

Wochen andauernde

Überflutung.

Überregionale, koordinierte

Maßnahmen nationaler Dimension,

Ereignis führt zu länger

anhaltendem Diskurs um Sicherheit

und Prävention.

Folge u.a. Innovation der

Schadensprävention, techn.

Maßnahmen wie Dammbauten oder

- erhöhung

Ereignis nachhaltig im

Langzeitgedächtnis verankert, dient

langfristig als Bezugsgröße


Gleitende Häufigkeiten von Hochwasserereignissen


Collaborative Research Environment: www.tambora.org

10


Dichte und Verteilung der tambora.org gehosteten Klimainformationen

11


influences on

flood series

Risk and risk management

climate

Land use and

land cover changes


Hochwassergeschehen am Oberrhein 1700-2010

13


temporal analysis

• 31 year running flood frequencies

16


landuse and landcover changes

18


landuse and landcover changes

19


landuse and landcover changes

20


Glaser et al. 2010

21


Glaser et al. 2010

22


Basierend auf historischen Daten konnten Druckverhältnisse für den

Mitteleuropäischen Raum rekonstruiert werden

(Jacobeit et al. 2001 & 2003, Luterbacher et al. 2002)

23


Zusammenhang zwischen Hochwassergefahr und Hochwasser-Risikomanagement

(stark verändert nach, Merz et al., 2011)

24


Fallbeispiel 1824 im

Neckareinzugsgebiet

25


Hochwasserpegel 1824:

1,5m über Geländeniveau

Plan der Überflutungshöhen

ausgewählter

Extremhochwässer in

Bad Cannstatt im 19.

Jahrhundert

(Stadtarchiv Stuttgart)

Hochwasserpegel 1824:

3m über Geländeniveau

Überflutete Fläche des

Hochwassers von 1845

26


SLP 26.10.1824 12:00 UTC

(Daten: M. Barriendos 2005; RIMAX

L

H

hPa


SLP 27.10.1824 12:00 UTC

(Daten: M. Barriendos 2005; RIMAX

L

H

hPa

28


SLP 28.10.1824 12:00 UTC

(Daten: M. Barriendos 2005; RIMAX

L

H

hPa

29


SLP 29.10.1824 12:00 UTC

(Daten: M. Barriendos 2005; RIMAX

L

L

H

hPa

30


SLP 30.10.1824 12:00 UTC

(Daten: M. Barriendos 2005; RIMAX

L

H

hPa

31


Karte der mit LARSIM rekonstruierten

Niederschlagsmengen in Südwestdeutschland am 29./30.

October 1824 (36h)

Bürger et al. 2006

32


Beziehung zwischen

Niederschlagshöhe und

- dauer

im Raum Stuttgart

Korr. Linie für 36 h auf der Basis von 1824

Linie für 36 h

33


Einfluss der Zeitreihenlänge auf die Bemessungswerte

(IKSE, 2004; Grünewald, 2005)

35


Die Fallbeispiele von 1882, 1896

und 1991 am Oberrhein

36


Meteogramm Dezember 1882

für Höchenschwand (1012 m NN)

37


Überschwemmungsbereiche 1896 und 1991 an den Zuflüssen der Dreisam im

Zartener Becken, im Vergleich zu Überschwemmungsbereichen eines HQ 50 [LUBW:

http://brsweb.lubw.baden-wuerttemberg.de].

38


Hochwasser der Dreisam in Freiburg

39


Hochwasser der Dreisam in Freiburg

Glaser / Jeworutzki

40


Hochwasser der Dreisam in Freiburg

41


flood 1896

damages in privat property

42


flood 1896

damage map (normalized damages)

river

43


flood 1991

damage map (normalized damages)

river

44


Stich des Michaelis - Hochwassers der Tauber bei Wertheim im Jahr 1732

46


„We will say so much: God must often send plagues over the land, through which

the sins and blasphemous attitude [in a region] are controlled and others are [to

be] frightened. If we now consider the signes that God has sent to us, we must

realize that these are in fact years and days of wrath which the righteous God

has sent over spoiled Christianity. Because we must only open our eyes and see,

and we shall realize that the lord sends his wrath upon those people by sending

upon them all sorts of plagues.“

„It may now be of natural causes all you want, but we must see from the

circumstances, that the angry God has ordered a downpour from nature, and

through which sent godly justice over Franconia.“

„From the water come many vapors, (...). When now such clouds are thickend

through cold air, and corradled by the winds, yes when a cold and and a warm wind

collide it is no different than in winter time when the air turnes to water on our

window panes, the water becomes heavy and forms drops which fall to earth as

rain. Is the occuence violent we shall get pelting rain, is the violence even greater

we will have a cloudburst through which entire fields are flooded and spoiled. (...)

During normal rain (=Landregen) which makes everything fertile, such misfortune

must not be feared, even if it makes the rivers and streams swell up because the

clouds or rain-sacks are parted or pulled apart so that the water must fall from the

same drop-white.“

Extracts from Chr. Heußon(1733): Diluvium Franconicum Magnum


Das Hochwasser in Königheim, Tauber, im Sommer 1984

48


… und die gesellschaftliche Bewertung dieses Hochwassers in der Presse

49


Fazit:

lange, historische HW Reihen

• stellen einen Erkenntnisgewinn per se dar

• sind für eine stringentere Bewertung von Risiko

etc. unabdingbar (Bezugsperiode)

• lassen langfristige zirkulationsdynamische

Umstellungen erkennen

• geben Auskunft über Veränderungen der

witterungsklimatischen Ursachen von HW

• spielen für das Hochwasserrisikomanagement

eine wichtige Rolle (Wahrnehmung, Zeitgeist,

Vulnerabilität, Resilienz, Mitigation)

01.06.2011 Workshop „Extreme Hochwasserereignisse und Statistische Analysen“ Innsbruck / Historische Hochwässer, J. Schönbein 51


VIELEN DANK

52


transboundary aspects

• On the German Side the state administrative

flood control started with the foundation of the

Grand Duchy of Baden in 1806, while on the

french side the first administration for bridges and

Roads „ponds et chaussees“ had been

established in 1716 already.


transboundary aspects

- in the Alsace the public relations and transparency regarding

flooding are much better developed.

- this manifests on the webpages of the cities, where risk

management is a topic. For Germany this can not be found.

54


prospects of research: reconstruction of climate

and flood development in the Rhine Region

scenarios,

strategies of adaptation


[...] Wir wollen so viel sagen: Gott muß offtmahls Land-Plagen kommen lassen,

durch welche die übermachte Sünden und das gottlose Wesen in einem Land

gesteuert, und andere dadurch erschreckt werden. Wenn wir nun die letzten Zeiten,

auf welche uns der gerechte GOTT gespahret, in Erwegung ziehen, so sind es

wahrhaftig Jahre und Tage der Rache und des Zorns über die verdorbene

Christenheit. Denn wir mögen nur unsere Augen aufmachen, und hinsehen wo wir

wollen, so werden wir gewahr, wie der HERR an denen Menschen Rache ausübe,

wie er sie mit allerhand Land-Plagen heimsuche.

[...]

Sobald Gott der Herr eine Plage in einem Land schicket, so fallen die Gedancken

der eitelen Menschen auf die natürliche Ursachen. Da muß bald die Erde, bald die

Luft, bald das Feuer, bald das Wasser, ihre Kraft verlohren, und ihre Würckung nicht

getahn haben, aber man steiget noch höher auf die in der Luft erzeugten Körner, die

sollen und müssen die Schuld haben, allein wer ist der der die sündlichen Wercke

des Menschen untersuchet. Welchen sich Ehebruch, Hureren, Abgöttern, Zauberen,

Feindschaft, Hader, Neid Zorn, Zanck, Zwietracht, Haß, Mord, Sauffen, Fressen,

Ungerechtigkeit, Fluchen, Schwören und dergleichen, in allen Ländern im Schwang

gehen und offenbahr getrieben werden; sollten das nicht die wahre Ursachen sein

seyn, warum der gerechte Gott einen grossen Theil der Welt mit schweren Straffen

und harten Land-Plagen heimsuchen müsste. [...]

Aus Chr. Heußon (1733): Diluvium Franconium Magnunm.

Wahrhaffte und Historische Nachricht von der grossen Fränckischen Wasser-Fluth [...] 29. und 30. Sept. 1732

57


flood 1896:

cummulative damage

per community

59


flood 1886

damage map (normalized damages)

river

settlements

60


flood 1991

damage map (normalized damages)

river

settlements

61


01.06.2011 Workshop „Extreme Hochwasserereignisse und Statistische Analysen“ Innsbruck / Historische Hochwässer, J. Schönbein 62


flood 1896

flooded areas and damages in

flood protection infrastructure

bridge destroyed

sluice destroyed

dam failure

river

flood area

63


comparative analysis

• Central European rivers: cause of flooding (Glaser et al. 2010)

Glaser et al. 2010

64


Hochwasser der

Dreisam in Freiburg

Glaser / Jeworutzki

65


Human activities in flood risk areas

The Upper Rhine Borderland

• Land of wars and conflicts

• 1870 / 1914 – 1918 / 1939- 1945

Changes

• Nationality

• Administration and Institutions

• Strongly centralised vs. federalized

Political Systems

• Regulations

• Languages

66


• Lack of memories

/ informations

– Destructions

– Losses

– Unacessibility


Cross Boundary Approach

1. Comparisons

Historical and modern extreme

events

2. Social & political Contextualisation

3. Mapping:

Flooded areas

Damages

Risks

1882

1824

1851

1876

1846 1846


A comparision comparison of of historical maps maps with with actual actual airial-photos aerialphotos

flooded and areas flooded show areas the correlation show the and correlation

R. Leiner 2002

Rhine at Speyer, 1856


R. Leiner 2002

Rhine at Speyer, 1999


transboundary aspects

On the other side, the French government is accused at the moment to

properly implement the European water directive from 2007, while the

German “Bundesländer” are on the way to finalize flood risk maps until

2013.


transboundary aspects

• Major similarities (also in the historical context)

- top-down approaches and insufficient participation of the

population in planning processes, lead to conflicts in the

past and present regarding flood prevention measures on

both sides of the border.

- Flood management projects are in many cases large scale

projects, planned by the water authorities and presented to

the public as ready made decisions (in the past) or at public

hearings (at present).

- Regarding the large number of people affected (be it directly

or indirectly (diffuse), it is not surprising that the number of

court cases increases.


conclusions

1. reconstruction of historical floods at high spatial-temporal resolution allow

insights into flood hazard perception

2. spatial patterns of flood concurrencies reveal local, regional and supraregional

dimensions of flood events

3. changes in flood frequencies (long times series) not coherent between

different rivers

4. reconstruction of underlying climatological causes possible at different scales

5. derivation of damage maps as part of vulnerability analysis possible

6. flood control was exploited for political objectives (transnational comparison)

7. border is reflected in risk perception, risk management and risk assessment

8. today flood risk management is controlled by EU policies

9. technical alterations within Rhine system led to mitigation of flood risk but

today is regarded as major cause for heavy flood events along the middle and

lower Rhine (up- and down-stream effects)

10.implementation of major technical installations (e.g. reservoirs) is under

debate among the local and regional population and part of political

participatory discussion

73


Frequenz der mit 3 klassifizierten historischen Hochwasserereignisse

74


Henkersteg in Nürnberg

Anno 1595 Jahr im Januar Da

kam ein großes Wasser Da

standen die Leute auf dem

Henkersteg und sahen dem

Wasser zu wie die großen

Eisschollen daher gingen Da

kam so eine große Eisscholle die

stieß den Steg ein Da fielen die

Leute in das Wasser und

ertranken bei 4 Menschen Den

anderen half man raus

Angaben / Hinweise zu: Zeit, Ereignis, Ursache, Schaden, weitere Informationen

75


12

30

intensity level

11

10

9

8

7

6

5

4

3

3

2

2

1

0

level 3

level 2

level 1

25

20

15

10

5

0

31-year running frequencies

1300

1325

1350

1375

1400

1425

1450

1475

1500

1525

1550

1575

1600

1625

1650

Jahr

Häufigkeit der Hochwassererwähnungen der Pegnitz nach Klassifizierung und

deren 31a- gleitendes Mittel

1675

1700

1725

1750

1775

1800

1825

1850

1875

1900

1925

1950

1975

2000

76

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