tech-talk#83: HQ100 bemessung im kleinen einzugsgebiet

02 Jan 2016
Erstellt von Christian Naujoks

Die Fortschreibung von Bemessungsgrundlagen zum Hochwasserschutz an großen Fließgewässern, wie Rhein, Elbe oder Neckar, erfordert kontinuierlich die Anpassung der Abflussgröße HQ. Das HQ100 ist eine Quantitas, eine höchste Menge, die statistisch einmal in einem wiederkehrenden Zeithorizont von einhundert Jahren erwartet wird und in einem Flussabschnitt zum Abfluss kommt. Um eine solche höchste Abflussmenge innerhalb eines Zeitintervalls zu bestimmen, sind umfangreiche Stichproben in ausreichender Anzahl durch ein Messstellennetz (Monitoring an Pegel- und Niederschlagsstationen) für die statistische Einordnung notwendig. Was für große Flüsse mit hohem Aufwand möglich ist, lässt sich für kleine Bachläufe nicht ohne Weiteres umsetzen. Erschwerend für kleine Einzugsgebiete ist die geringe Messdichte zur Erhebung statistisch auswertbarer Größen. Somit stellt sich die Frage, ob die übliche Ermittlung eines HQ100 Wertes, mit der Methodik der regionalisierten Niederschlag-Abfluss-Simulation, der einzig richtige Weg ist.

Bei kritischer Betrachtung ist dieser hoch gehandelte HQ100-Wert keinesfalls eine fixe Größe, sondern mit Unschärfe behaftet und gibt nur einen Anhalt für mögliche Hochwasserabflüsse. So wurden in jüngster Vergangenheit für ganze Regionen, bedingt durch extreme Naturereignisse, die statistischen Wertungen teils mit deutlichen Nachführungen angepasst. (siehe auch die Diskussion: Umwelt Bundesamt, Delphi-Projekt). Überdies macht die Festlegung auf einen Schutzzeitraum von einhundert Jahren nicht für jeden Bereich bei unterschiedlichen Nutzungen in der Flussaue Sinn. Und dennoch verengt sich oftmals die öffentliche Diskussion auf das Schutzziel HQ100, um noch mehr Sicherheit zu erzielen. Salopp formuliert lässt sich der Sachverhalt auf folgendes Bild übertragen: Aus technischer Sicht lassen sich Durchfahtsstraßen in einer Ortschaft nach Bemessungsgrundsätzen für ein Durchfahrtstempo von 50 km/h auf 60 km/h erhöhen und ausbauen. Die dann folgende Ausweisung mit Limitschildern à la Tempo 60 wäre eine trügerische Hoffnung auf absolute Verkehrssicherheit - der nächste Raser kommt bestimmt!

Wie missverständlich allein die Diskussion zum HQ100 Wert sein kann und wie unabsehbar die Folgen eines solchen Diskurses sind, lässt sich auch in der parlamentarischen Debatte im sächsischen Landtag nachverfolgen. Immerhin geht es doch hier um schwer abschätzbare, kostenintensive Folgen für die Gesellschaft. In Rahmen der Kleinen Anfrage (Drs 5/5364-1) stellte die Abgeordnete Gisela Kallenbach Fragen nach Art und Weise des Zustandekommens eines HQ-Wertes. Die Ausführung der Fragen (Drs 5/5364-2) kann überraschen, ist danach die Eintrittswahrscheinlichkeit eines Doppelereignisses zu einem HQ100-Abfluss in zwei aufeinanderfolgenden Jahren laut Staatsminister rund 65 %. Das würde bedeuten, alle 1.54 Jahre wäre ein solches Doppelereignis zu erwarten! So häufig? Quasi fast sicher! Ein kurzer Blick auf Literaturstellen im Web sollte stutzig machen - hier ein Berechnungsbeispiel vom DWD nach J. Grieser und C. Beck, allerdings mit einem Wiederkehrintervall von zehn statt zwei Jahren. Nach den Betrachtungen von Grieser und Beck liegt die Wahrscheinlichkeit der Wiederkehr eines Jahrhundertereignisses bei unter einem halben Prozent - die Wahrscheinlichkeit eines Doppelereignisses in zwei aufeinander folgenden Jahre liegt unter einem Promille (eigene Nachberechnung). Also erst in einen Zeitraum von über tausend Jahren besteht die Wahrscheinlichkeit, dass sich ein Jahrhundertereignis innerhalb von zwei Jahren wiederholt.

Und dennoch wird trotz Unwägbarkeiten ein HQ100 als Bemessungsgrundlage auch für kleine Einzugsgebiete leidenschaftlich diskutiert und eingesetzt. Dabei können einfache Überlegungen zu ganz anderen Rückschlüssen führen. Eine einfache Umrechnung der HQ100 Abflüsse in eine Gebietsabflusshöhe kann ein deutlicher Hinweis sein, ob die Bemessungsabflussmenge mit Gebietsniederschlägen in Einklang zu bringen ist. Regionale Starkregenereignisse sind oftmals besser dokumentiert als man zunächst annehmen möchte. Insbesondere wenn es zu grossen Schäden durch lokal, eng begrenzte Hochwasserereignisse gekommen ist, bieten Foto- und Videodokumente wichtige Hinweise. Auch mit populären Dokumentationen lassen sich Anhaltspunkte über die Niederschlagshöhen gewinnen und durch Simulationen in einem hydrodynamisch-numerischen Modell rekonstruieren.