aktualiseirt 26.09.2005

Hydrologische Beurteilung der Erweiterung
Industriegebiet Gölshausen

Das auf Brettener Gemarkung liegende Industriegebiet Gölshausen erfuhr in den vergangenen Jahren eine ständige Erweiterung. Das vom Kreuzgraben (einem Zufluß des Gölshauser Dorfbaches) entwässerte Gebiet ist durch die Teilversiegelung umfangreicher Flächen permanent hochwassergefährdet. Mehrere von der Stadt Bretten in Auftrag gegebene hydrologische Gutachten belegen dies.
Als Gegenmaßnahmen wurden bislang Mittel des technischen Hochwasserschutzes (Bau von Rückhaltebecken, Aufweitung von Verdolungen, Freilegung verdolter Bachbereiche u.a.) vorgenommen.
Neuere Planungen der Stadt Bretten zielen auf die großräumige Abholzung von Waldflächen ab, um die Erweiterung des Industriegebietes Gölshausen voranzutreiben. Die vorliegende Studie zeigt, daß sich die Entfernung von Teilflächen des Rüdtwaldes äußerst negativ auf das Hochwasserverhalten des Kreuzgraben-Einzugsgebietes auswirkt. Die sowohl abflußmindernde (vergleichsweise geringe Abflußwerte) als auch abflußdämpfende (stark verzögerte Gebietsreaktion) Wirkung des Waldes wird deutlich und bestätigt vergleichbare Studien.
Eine Umwandlung in teilversiegelte Flächen würde das Hochwasserrisiko der unmittelbaren Unterlieger (aktueller Bestand des Gewerbegebietes, Dorfbereich Gölshausen) stark erhöhen.
( Zu den finanziellen Folgen für die Anwohner siehe auch Artikel des SWR )
 

 Vorgehensweise

Die vorliegende Studie betrachtet jenes Teilgebiet des Rüdtwaldes, das möglicherweise von der Abholzung betroffen ist. Die Berechnungen betrachten dabei eine Umwandlung von 20 ha Mischwald in teilversiegelte Gewerbeflächen, wobei von einem mittleren Versiegelungsgrad von 70% ausgegangen wird (Dachflächen mit eingerechnet).

Es werden für ausgewählte Niederschlagsereignisse unterschiedlicher Dauer und Wiederkehrzeit Berechnungen zu den Abflußreaktionen des Wald- bzw. des geplanten Gewerbegebietes durchgeführt (Tabelle 1). Grundlage bilden dabei die relativen klimatischen Verteilungskurven der Niederschläge in Baden-Württemberg (LfU, 1975), anhand derer die Abhängigkeit der Niederschlagssumme von der Niederschlagsdauer, unter Berücksichtigung der statistisch gegebenen Wiederkehrzeiten berechnet wurden (Abbildung 1).

Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß sich seit Publikation dieser Studie die Niederschlagsverhältnisse Baden-Württembergs geändert haben, mit deutlichen Entwicklungen zum Auftreten intensiverer Niederschlagsereignisse (Zimmermann et al., 2003). Das bedeutet, daß künftig für gegebene Jährlichkeiten mit höheren Nieder- schlagssummen bei kurzer Ereignisdauer gerechnet werden muß.
Klimaszenarien deuten darauf hin, daß sich diese Tendenzen aufgrund des Klimawandels auch in Zukunft fortsetzen, so daß auch in Bretten mit einer höheren Belastung durch Intensivniederschläge und damit einer stärkeren Hochwassergefahr gerechnet werden muß. Dies sollte in künftigen Studien berücksichtigt werden.

Aus "Berechnung der Wahrscheinlichkeiten für das Eintreten von Extremereignissen durch Klimaänderungen– Schwerpunkt Deutschland –
von Dipl.-Met. Martin Jonas, Dr. Tim Staeger und Prof. Dr. Christian-D. Schönwiese" :

"Im Westen Deutschlands ist überwiegend ein Trend zu kürzeren Wiederkehrzeiten extrem hoher Werte feststellbar, im Osten dagegen zu längeren. Somit steigt das Risiko dafür im Westen, während es im Osten eher absinkt."

 Tabelle 1: Übersicht zu den für diese Studien verwendeten Niederschlagsereignissen. Den Abflußberechnungen wird sowohl ein Niederschlagsereignis kurzer Dauer (Starkregen, 30 Minuten) als auch ein ergiebiger Landregen (Dauer von sechs Stunden) zugrundegelegt.

 Abbildung 1: Niederschlagssummen für verschiedene Niederschlagsdauern und in Abhängigkeit der Wiederkehrzeit, abgeleitet aus der relativen klimatischen Verteilungs­kurve Nr. 31 (Einzugsgebiet der Saalbach oberhalb Gondelsheim) (LfU, 1975)

Die aus den angegebenen Niederschlagsereignissen berechneten Abflüsse stellen jeweils den Gebietsausfluß dar (bezogen auf 20 ha), der in die nachgeordneten Teilgebiete des Kreuzgrabens übergeben wird. Auf die getrennte Berechnung eines Kanalisationsnetzes bzw. die Berücksichtigung erforderlicher Rückhaltebecken wurde verzichtet.
Zur Berechnung der mittleren Abflußbeiwerte wird auf das Regionalisierungsverfahren nach Lutz (1984) zurückgegriffen.
Folgende Vereinbarungen liegen den Berechnungen zugrunde:

• Die Verwendung einer Mischform aus den Bodentypen B (tiefe – mäßig tiefe Böden, mittleres Versickerungsvermögen) und C (flache Böden mit geringem Versickerungs­ vermögen)

• Die Endabflußbeiwerte für Waldgebiete von 0,55 bzw. für versiegelte Flächen von 1,0. Für die nicht versiegelten Teilflächen des Gewerbegebietes wurde ein Wert von 0,56 verwendet, der sich aus den angenommenen Nutzungen Rasen / Parkfläche mit Baumbestand ergibt

• Die Anfangsverluste bei den bewaldeten Flächen von 4,0 mm, von den versiegelten Flächen von 1,0 mm und den Rasen-/Parkflächen von 3,0 mm

• Die gebietsabhängigen Parameter C₁ bis C₄ entsprechen den empfohlenen Standard­werten (Lutz, 1984)

Bei der Niederschlag-Abflußberechnung wurde neben Niederschlagshöhe und Niederschlagsdauer auch die Art der Niederschlagsverteilung berücksichtigt, die in Anlehnung an eine Empfehlung des DVWK (1999) erfolgte. Für die Berechnung der Einheitsganglinie wurde auf den Regionalisierungsansatz nach Lutz (1984) zurückgegriffen, für die folgende Parameter gesetzt wurden:
Längen L = 500 m und Lc = 250 m
Gefälle I = 0,04

Ergebnisse :

In den Tabellen 2 und 3 sowie den Abbildungen 2 und 3 sind die Ergebnisse für die Niederschlagsdauern von 30 Minuten bzw. sechs Stunden zusammengefaßt. Es zeigt sich bei allen Berechnungen die starke Rückhaltewirkung des Waldes, die sich in verminderten Abflußsummen, deutlich geringeren Abflußspitzen sowie einem zeitlich stark gedämpften Verlauf der Gebiets-Wasserabgabe äußert. Die außerordentlich schnelle Gebietsreaktion und die hohen Abflußspitzen charakterisieren dagegen die Simulationen unter Zugrundelegung einer Erweiterung des Gewerbegebietes.

Abbildung 2: Simulierte Abflußganglinien für Niederschlagsereignisse der Dauer 30 Minuten (links) bzw. sechs Stunden (rechts) mit statistischen Wiederkehrzeiten von jeweils 50 Jahren. Unterscheidung zwischen Gebietsreaktionen einer Waldfläche (Bretten, Rüdtwald) bzw. derselben Fläche, umgewandelt in Gewerbegebiet. Darstellung für die Gebietsgröße von 20 Hektar. Man beachte die unterschiedlichen Skalenbereiche.

Tabelle 2: Ergebnis der Simulationsrechnungen für ein Niederschlagsereignis von 30 Minuten Dauer und unterschiedlichen Wiederkehrzeiten (siehe auch Abbildung 1). Aufgeführt sind die berechneten Gebietsreaktionen für eine 20 ha große Fläche, die jeweils mit Wald bestanden bzw. in Gewerbeflächen umgewandelt ist. Q_s = Abflußsumme in m³ über das jeweilige Ereignis. Q_p = Abflußspitze in Liter pro Sekunde während des Ereignisses. Die Berechnungen beruhen auf den im Text beschriebenen Randbedingungen (Rüdtwald, Bretten)

 Tabelle 3: Ergebnis der Simulationsrechnungen für ein Niederschlagsereignis von sechs Stunden Dauer und unterschiedlichen Wiederkehrzeiten (siehe auch Abbildung 1). Aufgeführt sind die berechneten Gebietsreaktionen für eine 20 ha große Fläche, die jeweils mit Wald bestanden bzw. in Gewerbeflächen umgewandelt ist. Q_s = Abflußsumme in m³ über das jeweilige Ereignis.
Qp = Abflußspitze in Liter pro Sekunde während des Ereignisses. Die Berechnungen beruhen auf den im Text beschriebenen Randbedingungen (Rüdtwald, Bretten)

Die Berechnungen für 20 ha Gebietsgröße können verwendet werden, um die Hochwasserbedingungen für andere Flächengrößen, für die keine Berechnungen durchgeführt wurden, vorzunehmen.

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