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Überschwemmungen

Immer wieder Starkregen

Eine lange anhaltende Großwetterlage mit Gewittern über Mitteleuropa verursachte von Ende Mai bis Mitte Juni heftige Niederschläge, die sowohl lokale Sturzfluten als auch großflächige Überschwemmungen auslösten. Viele Orte wurden ohne Vorwarnung getroffen.

27.03.2017
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Betroffen von den Unwettern in Europa waren ab dem 26. Mai 2016 zunächst Süd- und Mitteldeutschland, wo heftige Gewitter mit Hagel niedergingen. Am 29. Mai fiel in Teilen Baden-Württembergs deutlich mehr Regen als normalerweise im gesamten Monat. Vier Menschen kamen in plötzlich auftretenden Sturzfluten ums Leben. Im Ort Braunsbach wurde ein Großteil der Häuser beschädigt oder zerstört, ein namhafter Automobilhersteller der Region musste seine Produktion vorübergehend stoppen.

Fast zeitgleich lösten Unwetter in den Benelux-Staaten und Frankreich Hochwasser aus, zunächst an kleineren Flüssen, später an der Loire und der Seine. In der Stadt Nemours südlich von Paris erreichte der Fluss Loing Rekordpegel. In Paris wurden der Louvre und das Musée d’Orsay geschlossen und Kunstwerke in höher gelegene Stockwerke verbracht.

Vom 31. Mai bis 1. Juni folgten weitere Sturzfluten in Sachsen, Österreich und Bayern. Im niederbayerischen Simbach schwoll der gleichnamige Bach binnen weniger Stunden von 0,5 auf ungefähr 5 Meter an und überflutete etwa 5.000 Haushalte. Sieben Menschen starben. Auch danach kam es in Mitteleuropa, insbesondere Deutschland, in der ersten Juni-Hälfte noch wiederholt zu lokalen Schäden aus schweren Gewittern.

Blockierende Wetterlage

Die Überschwemmungen in Mitteleuropa beruhten auf einer besonderen Großwetterlage, die sich ungewöhnlich lang vom 27. Mai bis zum 9. Juni hielt. Sie war insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass das Band der schnellen Höhenströmung (Jetstream) eine Wellenform mit einem großen Bogen über Europa ausbildete, die dem griechischen Großbuchstaben Omega ähnelte (siehe Abbildung).

Auslöser von Sturzfluten

Ausgangspunkt von Sturzfluten sind meist kleinräumige Gewitterzellen. Dabei gelangen warme und feuchte Luftmassen in große Höhe und kondensieren dort zu mächtigen Wolken. Solche Gewitterzellen können theoretisch überall auftreten. Wo genau sie sich entladen, ist so gut wie nicht vorhersagbar. Wie schnell, an welchen Orten und in welchem Ausmaß Starkniederschläge zu Sturzfluten und Überschwemmungen führen, hängt von den Eigenschaften des jeweiligen Einzugsgebiets ab. Faktoren, die einen gefährlich schnellen Abfluss des Oberflächenwassers begünstigen, sind steiles Gelände, geringes Wasserrückhaltevermögen der Landschaft durch einen hohen Anteil befestigter und bebauter Flächen, wassergesättigte oder verschlämmte Böden und eine geringe oder fehlende Vegetation. Sind nach wiederholten Niederschlägen die Böden völlig durchnässt, können Hänge instabil werden, und es kann zu Erdrutschen kommen. Aufgrund ihrer hohen Bewegungsenergie reißen die abfließenden Wassermassen abgeschwemmte Erde und Treibgut mit sich. Wenn dann Durchlässe von Bachläufen verstopfen, staut sich das Wasser vor dem Hindernis – gibt es nach, kommt es zu einer Flutwelle. Von allen Faktoren ist die extreme Niederschlagsmenge in kürzester Zeit aber der wichtigste.


Innerhalb dieser sogenannten Omega-Lage bildeten sich unter dem Einfluss eines hochreichenden Tiefs über Deutschland und seinen Nachbarstaaten in labil geschichteter Luft zahlreiche Gewitter. Zugleich kam es im Bereich des zugehörigen Bodentiefs Elvira zu großflächigen gewittrigen Niederschlägen im Nordosten und im Zentrum Frankreichs. Die lange Verweildauer ist ein typisches Merkmal von Omega-Lagen, da diese eine Verlagerung von Wettersystemen von West nach Ost blockieren.

In bestimmten Regionen hatte diese Blockierung weitreichende Folgen. So bildeten sich vom 28. Mai bis zum 5. Juni in Deutschland Tag für Tag Gewitter mit mindestens 50 Millimeter Niederschlag. Die Gewitter verlagerten sich kaum, sodass der gesamte Regen über jeweils wenigen Quadrat¬kilometern niederging. An einigen Orten wurden Tagesniederschläge gemessen, die statistisch alle 200 Jahre auftreten. In Gebieten mit stärker geneigtem Gelände und Taleinschnitten, wie etwa in Braunsbach oder Simbach, führten diese extremen lokalen Regenmengen zu plötzlich auftretenden, verheerenden Sturzfluten. Für das Hochwasser an der Loire und der Seine konnte man basierend auf Frühwarnsystemen vorwarnen und mehrere Tausend Menschen in Sicherheit bringen.

Sturzfluten und Flussüberschwemmungen unterscheiden sich

Die Abfluss-Diagramme zeigen für zwei fiktive Beispiele die typischen Verläufe einer Sturzflut und einer Hochwasserwelle in einem Fluss. Bei Sturzfluten wird der maximale Abfluss sehr schnell erreicht und kann um einen zwei- bis dreistelligen Faktor höher sein als der normale Abfluss. In großen Flüssen steigt der Hochwasserabfluss dagegen allmählich an und erreicht selten mehr als das Zehnfache des Normalwerts. Absolut betrachtet sind Abflussscheitel und -volumen (schraffierte Fläche) eines Flusshochwassers um ein Vielfaches höher als bei einer Sturzflut. Bei einer Flussüberschwemmung werden große Flächen unter Wasser gesetzt. Sturzfluten hingegen reißen in geneigtem Gelände Geröll und Treibgut mit.

Milliardenschäden an Gebäuden

Der Gesamtschaden durch die Unwetter in Deutschland wird auf 2,6 Milliarden Euro geschätzt. Die versicherten Schäden betragen eine Milliarde Euro in der Sach- und 200 Millionen Euro in der Kfz-Versicherung. Bei den Sturzfluten waren für das Ausmaß der Gebäudeschäden nicht allein die Überschwemmungshöhe maßgeblich, sondern vor allem die Fließgeschwindigkeit und mitgerissene Bäume, Trümmer, Geröll, Geschiebe und Schlamm. Diese Variablen können allerdings nur schwer bei der Schadenmodellierung berücksichtigt werden. In Frankreich belief sich der versicherte Schaden durch die Flusshochwasser auf 1,2 Milliarden Euro. Davon entfielen etwas mehr als die Hälfte auf Wohngebäude, knapp ein Viertel auf Gewerbe, ein Sechstel auf Landwirtschaft und ca. ein Zwanzigstel auf die Kfz-Sparte. 1.220 Kommunen waren betroffen, 175.000 Schäden wurden gemeldet.

Änderungsrisiko

Für die dreitägigen Niederschlagssummen, die zu den Überschwemmungen in den Einzugsgebieten von Seine und Loire geführt haben, wurden Wiederkehrperioden von deutlich mehr als 150 Jahren (Seine) und ca. 100 Jahren (Loire) berechnet. Eine Klimamodell-basierte Studie zeigte, dass die Wahrscheinlichkeit solcher Niederschlagsmengen in der Region gegenüber einer virtuellen Welt ohne Klimawandel bereits verdoppelt ist. Auch die Gewitter in Deutschland haben diverse Rekorde gebrochen.

Noch nie seit Beobachtungsbeginn 1960 war in einer zusammenhän¬genden Gewitterperiode mit Stark-niederschlagsneigung eine so große Fläche tatsächlich betroffen.

Dieser Rekord ist auf die außergewöhnliche Dauer der Wetterlage zurückzuführen. Das entspricht einem Phänomen, das bereits in Topics Geo 2014 dargestellt wurde: Immer häufiger werden im Sommerhalbjahr der Nordhalbkugel anhaltende Wetterlagen beobachtet, deren Auswirkungen durch die große Andauer einen extremen Charakter erhalten.

Unwettergefahren frühzeitig erkennen

Der Sommer 2016 hat gezeigt, dass eine einzige Großwetterlage sowohl punktuelle Starkniederschläge mit Sturzfluten als auch flächige Niederschläge mit Flussüberschwemmungen auslösen kann. Bei extremen Niederschlagsmengen und Sturzfluten können Maßnahmen wie naturnaher Gewässerausbau, Reduktion der Versiegelung, Hochwasserschutzbauten oder höhere Kapazitäten bei Gewässerdurchlässen und Entwässerungssystemen im Rahmen realistischer Kosten-Nutzen-Kalküle kaum noch zu einer Verminderung möglicher Schadenfolgen beitragen. Zielführender für solche Extremereignisse erscheint die Entwicklung von Gefährdungskarten, die für Gemeinden bevorzugte Abflusswege, wahrscheinliche Aufstauungen von Treibgut und Überflutungsgebiete in bebauten Arealen bei vorgegebenen Extremniederschlags-Szenarien ausweisen.

Anhand dieser Informationen können Evakuierungspläne erstellt werden und Einsatzkräfte sowie Anwohner entsprechende Übungen abhalten. Nach den Erfahrungen von 2016 in Europa sollte klar sein, dass extreme Niederschlagsmengen innerhalb kurzer Zeit an nahezu jedem Ort möglich sind. Eine Überschwemmungsversicherung sollte daher auch weit abseits von Flüssen ein wesentliches Element der Risikovorsorge sein.
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