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Autoren: Pavel Raška, Thomas Hartmann,
Monika Stehlíková et al.
J.-E.-Purkyně-Universität Ústí nad Labem
Wie ist Verletzbarkeit durch Hochwasser zu verstehen?
Zusammenfassung für die öffentliche Verwaltung,
Privatfirmen und Bürger
Was ist Hochwasser?
Hochwasser ist sowohl im tschechischen also auch im deutschen Wassergesetz
definiert als
"vorübergehende beträchtliche Erhöhung der Flusswasserpegel oder
der Pegel von anderen Oberflächengewässern, bei welchem durch das Hochwasser
bereits das Gebiet außerhalb des Flussbetts überschwemmt wird, und es konnte
Schäden verursachen"
(Gesetz Nr. 254/2001 GBl.). Dabei ist Hochwasser ein
natürlicher Prozess in der Landschaft (Langhammer 2007 ed.). Es ist sogar
in
_
vielen Regionen und historischen Epochen eine unabdingbare Voraussetzung
für die Entwicklung von Kulturlandschaft. Gleichzeitig ist es jedoch auch eine
Naturgefahr mit großen Auswirkungen für Mensch und Umwelt.
Wie schlimm sind die gegenwärtigen Hochwasserschäden?
Weltweit gilt Hochwasser als eine der schlimmsten Naturgefahren (EC 2007/60/
EC; MunichRe 2017). Die Münchner Rückversicherungs-Gesellschaft kommt
in
_
ihrem Naturgefahrenbericht zu dem Schluss, dass Hochwasser zu den
gefährlichsten meteorologischen Ereignissen im Zeitraum von 1980 bis 2016
handelt, wobei gleichzeitig die Häufigkeit dieser Ereignisse langfristig zunimmt
(Tab. 1).
Was ist Verletzbarkeit?
Die Reduzierung der Auswirkungen von Hochwasser erfordert ein detailliertes
Verständnis der verschiedenen Aspekte sowie gleichzeitig aber auch Verständnis
der komplexen Hochwassercharakteristik. Ein geeignetes Instrument hierfür
könnte ein Modell sein, das von Fachleuten als vereinfachte Darstellung des
Sachverhalts verwendet wird.
Als eines der anerkanntesten Modelle zum Hochwasserrisiko gilt das sog.
Prozessrisikomodell, welches auf Programm der UNO zur Unterstutzung bei
Katastrophenereignissen bassiert ist (UNDRO 1979). Das Modell wird seit 40
Jahren verwendet. Bei diesem Modell wird das Risiko als Funktion dreier
Variablen dargestellt.
Staat
Tschechien
Deutschland
Polen
Jahre
1997, 2002, 2013
2002, 2013, 2016
1997, 2001, 2010
Todesopfer
60
38
101
total finanzieller
Schaden [Mio. €]
5 078
26 500
7 280
Tab. 1 Auswirkungen der drei wichtigsten Hochwasserereignisse in ausgewählten
mitteleuropäischen Ländern (1990-2018; EM-DAT-Datenbank)
Sektor/Objekttyp
Haushalte
Industrie
Dienstleistungen
öffentlicher Sektor
Datenverfügbarkeit und -standardisierung
hohe Verfügbarkeit, höhere Standardisierungsmöglichkeit
niedrige Verfügbarkeit, hohe Preisvariabilität
niedrige Verfügbarkeit, hohe Preisvariabilität
die Verfügbarkeit sowie auch Variabilität ist von
der
_
Verwaltungsebene abhängig
Landwirtschaft
Sonstiges
hohe Verfügbarkeit, hoher Standardisierungsgrad
niedrige Verfügbarkeit, Standardisierung für einige Einheiten
Infrastruktur
variabel, Standardisierung nur für einige Objekte
Wie sind die Hochwasserauswirkungen einzustufen?
Die Betrachtung sowie Bewertung der potentiellen Hochwasserschäden ist
Kernbestandteil bei der Abschätzung der Verletzbarkeit durch Hochwasser.
Auf Basis der Einstufung der Hochwasserschäden und der Datenverfügbarkeit
(Tab. 2) kann für die unterschiedlichen Elementtypen im Gebiet die geeignetste
Methodik
zur
Bewertung
der
Verletzbarkeit
sowie
gleichzeitig
auch
die
_
aggregierten Kennzahlen der Verletzbarkeit festgelegt werden.
Tab. 2 Einstufung der Hochwasserschäden entsprechend der Datenverfügbarkeit und -
standardisierungsmöglichkeit (d. h. die Möglichkeit, repräsentative Durchschnittswerte
festzulegen; Merz et al. 2010)
Verletzbarkeit
(Kapazität der Objekte, welche
den Hochwasserauswirkungen
widerstehen)
Exponiertheit
(Objekte,
welche den
Hochwasseraus-
wirkungen ausgesetzt
sind)
Gefahr
(Hochwasser als
potenziell gefährliche
hydrologische
Erscheinung)
RISIKO
Abb. 1 Prozessrisiko-
modell
Beim Hochwasserrisiko handelt es sich somit um das Ergebnis des
Zusammenwirkens der drei genannten Elemente. Es ist definiert als
Wahrscheinlichkeit, dass es im betreffenden Gebiet zu Hochwasser
kommt, und dabei ist Hochwasser mit konkreten gesellschaftlichen,
ökonomischen bzw. Umweltverlusten verbunden.
Exkurs: Zusammenwirken der Hochwasserrisikoelemente
Stellen
wir
uns
einen
Fluss
vor,
zum
Beispiel
in
der
Größenordnung
der
Saale
in
Deutschland,
mit
einem
symmetrischen
Flussbett
und
einem
Talboden.
An
den
gegenüberliegenden Ufern befinden sich zwei Gemeinden.
Jedes Hochwasser am betreffenden Ort kann als identisches
gefährliches Ereignis bewertet werden, da die Hochwasserwelle an
diesem Ort eine identische hydrologische Charakteristik aufweist
(Scheitelabfluss,
Wasserstand).
Trotzdem
wird
das
Hochwasserrisiko für beide Gemeinden unterschiedlich sein, denn
es
können
Unterschiede
bezüglich
der
Gebäude-
und
Einwohneranzahl sowie des Umfangs der wirtschaftlich nutzbaren
Grundstücke vorliegen.
Auch bei übereinstimmenden Anzahlen und Umfang (d. h. bei
gleicher Exponiertheit) können die Hochwasserschäden aufgrund
des unterschiedlichen Grads der Verletzbarkeit verschiedenartig
ausfallen: Objektwerkstoffe, Anwesenheit von Rettungseinheiten,
Mobilitätsgrad der Einwohner, angebaute Nutzpflanzenarten, etc.
Für welche Objekte und in welchen Maßstäben erfolgt die
Festlegung der Verletzbarkeit?
Auch
wenn
die
Verletzbarkeit
zum
Schlüsselbegriff
bei
der
Schadensabschätzung infolge von Hochwasser geworden ist, gehen bei
Fachleuten und Politkern die Meinungen erheblich auseinander, was unter
dem Begriff Verletzbarkeit zu verstehen ist. Die "Präferenzen" werden u. a.
durch die Sachgebiete beeinflusst, für die sie zuständig sind. In Bezug auf die
unterschiedliche
Datenverfügbarkeit
sowie
die
verschiedenen
Interpretationen von Verletzbarkeit wird die Grade der Verletzbarkeit vor
allem für die Bevölkerung sowie für verschiedene Objekt-, Aktivitäts- bzw.
wirtschaftlich genutzte
1
Grundstückstypen festgelegt:
• Bevölkerung - auf Ebene der Gesamtbevölkerung des Gebiets (des Landes,
der Region, der Gemeinde), der Haushalte oder von einzelnen Personen;
• Objekte - auf Gebietsebene bzw. auf Ebene der einzelnen Objekte
(der
_
Gebäude, der Infrastruktur);
• Aktivitäten - auf Ebene des wirtschaftlichen Sektors oder auf Unternehmens-
ebene;
• Grundstücke - auf Gebietsebene oder auf Ebene der jeweiligen
Grundstückstypen entsprechend ihrer Nutzung.
1
bislang sind nur wenige Versuche in Bezug auf die Festlegung der Verletzbarkeit der
Umwelt für ein Gebiet erfolgt

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Von was ist die Verletzbarkeit abhängig und wie kann sie reduziert
werden?
In wissenschaftlichen Arbeiten, die sich mit Naturrisiken befassen, sind in der
Regel vier generelle "globale" Ansätze definiert, welche auch die unterschiedliche
Auffassung der Faktoren mit einbeziehen, durch die Verletzbarkeit beeinflusst
wird. Diese Ansätze sind sukzessive entstanden. Nichtsdestotrotz haben sie sich
eher ergänzt und jeder von ihnen kann auf unterschiedliche Weise zur
Reduzierung des Grads der Verletzbarkeit beitragen (Tab. 3).
B. Festlegung des Grads der Verletzbarkeit von Gebäuden
Während
sich
die
Festlegung
des
(ökonomischen)
Grads
der
Verletzbarkeit der Gesellschaft schwierig gestalten kann, da keine
detaillierten Daten über bewegliches Vermögen vorhanden sind (hier
behilft man sich dann beispielsweise mit dem Verbraucherpreisindex,
etc.), sind die vorhandenen Möglichkeiten zur Festlegung des Grads der
Verletzbarkeit von Immobilien besser.
Die Schäden
infolge von
Hochwasser können mit einer bestimmten Tiefe (hydrostatische
Auswirkung) und Fließgeschwindigkeit (hydrodynamische Auswirkung)
modellhaft dargestellt werden. Die Ergebnisse werden durch die
Schadensfunktionen wiedergegeben (Schinke et al. 2016; Abb. 3).
Dadurch lassen sich auch eventuelle Schadensreduzierungen im Rahmen
der
Einführung
von
geeigneten
Hochwasserschutzmaßnahmen
modellhaft darstellen.
An
der Festlegung
von Objektpreisen
im
internationalen Vergleich hat sich z. B. das Unternehmen EC Harris
(2010) versucht. Für das Jahr 2010 geben sie an, dass der Preis für 1 m
2
Wohnfläche in der Tschechischen Republik 1.055,- EUR, in Deutschland
hingegen 2.159,- EUR betragen hat.
Ansatz
technischer Ansatz
struktureller Ansatz
behavioraler Ansatz
Entwicklungsansatz
Zielrichtung
Durch die Integration der räumlichen Daten können die Orte mit hohem
Hochwasserrisikograd definiert werden, sowie spezifische Massnahmen
geplant werden.
Durch Kenntnis der demografischen, sozialen und ökonomischen Daten
kann man zum Zweck der Risikoreduzierung, der Verbesserung des
Krisenmanagements, sowie zur besseren Betrachtung von
Hochwasserschäden, zielgerichtet eingreifen.
Wenn man die Motivation von einzelnen Personen und Gruppen zu
Tätigkeiten im Gebiet versteht, kann man die sich aus diesen Tätigkeiten
ergebenden Risiken besser erklären und zu einem besseren Vertrauen in
die Verwaltung beitragen, dies erhöht die Effektivität von
Hochwasserstrategien.
Benutzt eher zur Beurteilung auf internationaler Ebene
(Erfassung der Entwicklungsspezifika sowie der sich daraus
ergebenden Probleme des Hochwassermanagements).
Tab. 3 Ansätze zur Bewertung Verletzbarkeit bei der Minimierung
von Hochwasserschäden (Smith und Petley 2004)
Andere Autoren klassifizieren die Verletzbarkeit je nachdem, ob es geht
um
_
(Cutter 1996):
im
vorher
vorhandene
Bedingung
(Charakter
des
Gebiets,
wodurch
der
_
Schadensumfang bei eventuellen Schäden wiedergegeben wird);
Reaktion
(der
Umfang,
in
welchem
sich
die
Gesellschaft
mit
den
Hochwasserfolgen abfinden kann;
• Gefahr für den Ort (welche die Bedingungen im Gebiet mit dem Charakter
der
_
sozialen Beziehungen kombiniert, durch welche die Reaktionsfähigkeit
der_Gesellschaft ausgedrückt wird).
A. Festlegung des Grads der Verletzbarkeit für die Bevölkerung
Der
Staat
hat
die
Verantwortung
den
Schutz
der
Bevölkerung
in
Naturkatastrophen zu gewährleisten. Jährlich sind jedoch viele Menschenleben
infolge von Hochwasser zu beklagen. Aus diesem Grund wird die Verletzbarkeit
für die Bevölkerung infolge von Hochwasser ermittelt, damit Orte mit erhöhtem
Risiko
identifiziert
werden
können.
Dies
geschieht
auf
Ebene
der
Gesamtbevölkerung (z. B. Anteil der als verletzbaren Bevölkerung; oder auch
"proportionalen Verletzbarkeit", Adger 2006) oder auch auf Ebene von
abgegrenzten Gebieten (Regionen, Vierteln) bzw. von Haushalten oder einzelnen
Personen. Die Ermittlung der Verletzbarkeit erfolgt als Index (z. B. Index der
sozialen Verletzbarkeit; Cutter et al. 2008) durch Aggregation von Eingangsdaten
(Abb. 2).
Ökologische Indikatoren
(Potenzial für
Risikoprozesse)
Abb. 2 Indikatoren der sozialen Verletzbarkeit
Soziale Indikatoren (Alter,
Gender, Bildung, ...)
Ökonomische Indikatoren
(Arbeitslosigkeit, BIP,
Vermögen
2
...)
Institutionelle
Indikatoren
(Vorhandensein von
operativen
Krisenplänen, …)
Infrastrukturelle
Indikatoren
(Straßennetz,
kritische
Infrastruktur,...)
Einzelne Personen
Gebiet
2
die Festlegung des Vermögens auf Haushaltsebene ist aufgrund der Datengrundlage problematisch,
hier bedient man sich dann z. B. der marktüblichen Preise
Gebäude-/Grundstücksblock
Schaden (Preis)
Tiefe
Typ „a“
Typ „c“
Typ „b“
Abb. 3 Indikatoren der Verletzbarkeit für Gebäude/landwirtschaftliche
Grundstücke
C. Festlegung des Grads der Verletzbarkeit für landwirt-
schaftliche Flächen
Analog wie bei den Gebäuden werden bei den landwirtschaftlichen
Grundstücken ebenfalls Schadensfunktionen verwendet. Die Festlegung
des Schadens in diesen erfolgt auf Basis der Bodennutzung, wie etwa der
angebauten Nutzpflanzenart bzw. der Saatverfahren sowie weiteren
Indikatoren (Abb. 3). Dies kann zunächst auf Parzellenebene erfolgen; es
kann
aber
auch
zur
Bewertung
der
Verletzbarkeit
von
landwirtschaftlichen Flächen einen internationalen Vergleich erstellt.
Anhand der Daten über die Bodenbedeckung (CORINE Land Cover) und
des Mehrwerts pro Hektar können Grade der Verletzbarkeit für gesamte
Gebiete ermittelt werden (Huizinga et al. 2007 entsprechend der
Weltbank 2015). In der Tschechischen Republik wurde der Mehrwert auf
983 $ festgelegt, während er in Deutschland 1568 $ pro Hektar betragen
hat. Relativ wenig Aufmerksamkeit wurde bisher den indirekten
Verlusten auf den Grundstücken gewidmet (ökologische, Erholungs- und
ästhetische Funktionen). Eine Möglichkeit zur Bewertung dieser Verluste
und Festlegung der Verletzbarkeit können die Ansätze zur Bewertung
von Landschaftsökosystemleistungen darstellen.
Gibt es bereits zugängliche Karten der Verletzbarkeit
infolge von Hochwasser?
In Anbindung an die Europäische Hochwasserrichtlinie (2007/60/EG)
sind
auf
nationaler
Ebene
sog.
Hochwassergefahren-
und
Hochwasserrisikenkarten entstanden. Die Verletzbarkeit (bzw. die
potenziellen
Schäden)
werden
hier
durch
Kombination
der
Hochwassergefahrkarten
mit
der
Bodennutzung
eines
Gebietes
wiedergegeben. Als Ergänzung dient die Kalkulation von marktüblichen
Vermögenspreisen (
http://cds.chmi.cz
,
www.boris.nrw.de
).
Literatur
Adger WN (2006) Vulnerability. Global Environmental Change 16(3): 268–281.
Cutter SL (1996) Vulnerability to environmental hazards. Progress in Human Geogr. 20(4): 529–239.
Cutter SL et al. (2008) A place-based model for understanding community resilience
to natural disasters. Global Environmental Change 18: 598–606.
EC (2007/60/EC) Directive on the assessment and management of flood risks. European Community.
EC Harris (2010) International buildings costs worldwide. EC Harris Built Asset Consultancy.
Huizinga J et al. (2007) Global flood depth-damage functions. European Commission, Brussels.
Langhammer J (2007 ed) Povodně a změny v krajině. UK v Praze a MŽP ČR, Praha.
MunichRe (2017) TopicsGeo
Natural catastrophes 2016, Analyses, assessments. MunichRe, Mnichov.
Merz B et al. (2010) Assessment of economic flood damage. Nat. Haz. Earth Syst. Sci. 10: 1697–1724.
Schinke R et al (2016) Analysing the Effects of Flood-Resilience Technologies in Urban Areas Using a
Synthetic Model Approach. ISPRS Int. J. Geo-Inf. 11, 202.
Autoren: Pavel Raška, Thomas Hartmann,
Monika Stehlíková et al.
J.-E.-Purkyně-Universität Ústí nad Labem
Wie ist Verletzbarkeit durch Hochwasser zu verstehen?
Zusammenfassung für die öffentliche Verwaltung,
Privatfirmen und Bürger