ABSTRACTS 'Extreme Discharges' - CHR-KHR

Wirkungen weiträumig verteilter Rückhaltemaßnahmen
auf den HW-Ablauf im Rhein
Heinz Engel
Bundesanstalt für Gewässerkunde, Koblenz
Postfach 200253, D-56002 Koblenz, Deutschland
engel@bafg.de
Am 22.01.1998 haben die Mitglieder der 12. Rheinminister-Konferenz den "Aktionsplan Hochwasser" für den
Rhein beschlossen und versprochen, dass "Extremhochwasserstände nach Realisierung der Maßnahmen des
Aktionsplans Rhein abwärts um bis zu 30 cm bis zum Jahr 2005 und um bis zu 70 cm bis zum Jahre 2020 reduziert
werden".
In positiver Abweichung zu Verhaltensmustern früherer Jahre wurden zu realisierende Maßnahmen im Einzelnen
benannt, in ihrer Wirkung quantifiziert, erforderliche Kosten politikseitig bereitzustellen versprochen, Kontrollgremien
benannt und Zeithorizonte für Nachweise der bis dahin erbrachten Wirkungen festgelegt.
Inzwischen ist mit dem Jahr 2005 der erste Meilenstein des Aktionsplans erreicht. Es ist nunmehr der Nachweis
zu erbringen, dass seit 1995 umgesetzte Maßnahmen (wie versprochen) Extremhochwasser in ihren Scheiteln
um bis zu 30 cm verringern werden.
Im Vorfeld der Erstellung des Aktionsplans sind Untersuchungen durchgeführt worden zur Abschätzung der
Wirkungen unterschiedlicher Rückhaltemaßnahmen im Rhein-Einzugsgebiet und an den darin verlaufenden
Gewässern. Für diese Arbeiten konnten für den Rhein Rechenmodelle eingesetzt, in anderen Fällen von Dritten
durchgeführte Untersuchungen genutzt und schließlich Überlegungen der Fachleute zur Abrundung herangezogen
werden. Berücksichtigung fanden alle 1997 für denkbar erachteten Maßnahmen.
Schon damals zeigte sich, dass die ausgeprägte Heterogenität des Rheingebiets mit sehr unterschiedlichen Gebietsreaktionen
und meteorologischen Bedingungen zu sehr deutlichen Unterschieden zwischen Wirkungen im
Nah- und Fernbereich führt (Abb. 1). Maßnahmen ergeben vor allem positive Wirkungen vor Ort. Dies gilt für
kleine Hochwasser stärker als für große, da die verfügbaren Volumina sehr begrenzt sind und die zu beeinflussenden
Wellenfüllen mit der Ereignisgröße überproportional zunehmen. Zudem sind die Maßnahmen in großen
Gebieten nicht gleichmäßig verteilt und liegen oft so ungünstig, dass Wirkungen im Fernbereich kaum noch
feststellbar sind. Steuerbare Retentionen in und an den Gewässern, vor allem den Hauptvorflutern, zeigen die
offenkundigsten Wirkungen. Enorme Wirkungsunsicherheiten ergeben sich infolge von Überlagerungseffekten.
Solche können in besonderen Fällen auch zu negativen Veränderungen an den Wellen führen. Dadurch, dass
alle Rückhaltungen in ihrer Größe mehr oder weniger abflussabhängig sind, folgen aus der jeweiligen Hochwassergenese
und den unterschiedlichen Wellengrößen bei der Bereitstellung gleicher Maßnahmen und bei gleichen
Scheitelhöhen an entfernt liegenden Pegeln erhebliche Wirkungsunterschiede. Grundsätzlich können gewisse
Kumulierungen der denkbaren Maßnahmen nur für extreme Hochwasser angenommen werden. Erst sehr außergewöhnliche
Ereignisse (ca. >HQ 100 – HQ 500 ) gewährleisten, dass auch nahezu alle Teilwellen die zur Aktivierung
vieler Maßnahmen erforderliche Größe erreichen.
Für die derzeit begonnenen Wirkungsberechnungen im Auftrag der IKSR ist das Modellgerüst (Rückgratmodell)
zum rechnerischen Nachweis auf die großen Nebenflüsse unterhalb von Basel erweitert (Neckar, Main,
Lahn, Saar/Mosel) und bietet eine verläßlichere Basis als die 1997 gegebene. Berechnungen oder Abschätzungen
von Maßnahmenwirkungen an kleineren Gewässern bzw. im Einzugsgebiet werden von den jeweils zuständigen
Staaten/Ländern, bezogen auf festgelegte Knoten im Rückgratmodell, zugeliefert. Damit ist auch von
intensiveren Kenntnissen und verbesserten Untersuchungsmethoden auszugehen.
Die hinsichtlich der Nachweise zu verwendenden Modellwellen werden auf Grundlage historischer Ereignisse
mit festgelegten Scheitelabflüssen als Zielgrößen für fünf Pegel am Rhein (Maxau, Worms, Kaub, Köln, Lobith)
erzeugt. Die Scheitel sind zu erreichen unter den Bedingungen des Jahres 1995 und liegen bei Jährlichkeiten
um 200 bis über 1000 Jahre. In weiteren Rechenläufen werden die bis Ende 2005 als realisiert gemeldeten Maßnahmen
eingesetzt. Dabei handelt es sich um solche, die
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