Die Flutkatastrophe 2021 in Mitteleuropa: Ein Jahr danach

Im Juli 2021 wurden Gemeinden in Deutschland, Belgien, den Niederlanden, Österreich und der Schweiz von einer Hochwasserkatastrophe heimgesucht. Westdeutschland war mit über 185 Todesopfern am stärksten betroffen, was die Flut zu einem der tödlichsten Ereignisse seit dem Zweiten Weltkrieg machte.
Ein Jahr später erholen sich die Gemeinden immer noch von den Schäden. Die Sturzfluten haben Häuser, Straßen, Brücken und andere Infrastrukturen weggerissen. Nach Angaben der Münchener Rückversicherungs-Gesellschaft (Munich Re) beliefen sich die Gesamtschäden auf 46 Mrd. €, davon 33 Mrd. € in Deutschland. Es war die bisher teuerste Naturkatastrophe in Deutschland und Europa. Welche Umweltbedingungen führten zu diesem Ausmaß der Zerstörung?
(Munich RE, 2022)
Akkumulierter Niederschlag über zwei Tage (48-Stunden-Akkumulation 13. - 15. Juli 2021) und akkumuliert über 24 Stunden für jeden einzelnen Tag des Extremniederschlagsereignisses (Deutscher Wetterdienst, 2021).

Niederschlag und Abfluss

Nach dem Zusammentreffen zweier Tiefdruckgebiete kam es vom 12. bis 15. Juli 2021 zu extremen Niederschlagsmengen. Dies führte extremen Oberflächenabflüssen und einem raschen Anstieg der Wasserstände an mehreren Flüssen in der Region und einem stetigen Anstieg über die folgen Tage. Die Wasserstände an den Pegeln in ganz Westdeutschland überstiegen die historischen Höchststände, und viele Stationen wurden komplett zerstört. Die Fortführung der Daten unter solch extremen Bedingungen ist eine große Herausforderung. Selbst bei den Stationen, die nicht beschädigt sind entstehen hohe Unsicherheiten. So sind Sensoren schnell außerhalb Ihres Messbereiches. Und für die Bestimmung von Durchflusswerten fehlen zuverlässige Informationen über das Profil. Bestehende Wasserstands-Abflussbeziehungen müssen zu Extremwerten extrapoliert werden und sind in diesem Bereich ungenau.

Datenprobleme bei Hochwasserereignissen

  • Zerstörung von Messstationen
  • Veränderungen der Flussmorphologie und der Fließquerschnitte durch Erosion und Sedimentation
  • Umrechnung von Wasserstandsganglinien in genaue Abflusswerte
  • Unbekannte Strömungsprofile und Geschwindigkeitsverteilungen aufgrund von Änderungen der Fließwege (vom Flussbett zu Straßen und Wäldern)

Verbesserung der Hochwasservorsorge

Der Klimawandel erhöht die Wahrscheinlichkeit dieser katastrophalen Ereignisse weiter. Eine wärmere Atmosphäre kann mehr Feuchtigkeit speichern, was zu intensiveren und häufigeren Regenfällen führt. Gleichzeitig führen längere Trockenperioden und Hitzephasen zu trockeneren Böden. Besonders in Kombination mit verminderter Vegetation entsteht aus dem Niederschlag extremer Oberflächenabfluss, da die Wasseraufnahme des Bodens und der Rückhalt durch Pflanzen reduziert sind. Mit diesem Wissen ist eine Optimierung der Hochwasserwarnung zum Schutz von Leben und Infrastruktur unerlässlich.   In einem Artikel von BBC News erklärte Professor Hannah Cloke, eine Hydrologin, die das Europäische Hochwasserwarnsystem aufgebaut hat und nun berät, dass das Warnsystem „seine Aufgabe erfüllt hat“, dass es aber auch „Brüche in der Kommunikationskette“ gab, die während des Ereignisses von 2021 deutlich wurden. Prof. Cloke sagt, Deutschland habe ein „fragmentiertes“ System, an dem viele verschiedene Behörden in verschiedenen Bundesländern beteiligt seien, was zu unterschiedlichen Reaktionen führe. Die Zusammenarbeit über Grenzen hinweg ist unerlässlich, da sich Wasser nicht an Staats- oder Ländergrenzen hält.   Während die Gemeinden mit dem Wiederaufbau fortfahren, haben die Vereinten Nationen die UNU Climate Resilience Initiative ins Leben gerufen. Ziel dieser gemeinsamen Anstrengung ist es, durch den Einsatz innovativer Technologien das Risikomanagement, die Bereitschaft der Gemeinschaften, die Notfallmaßnahmen und die nachhaltige Transformation zu verbessern. Wie wir wissen, lassen sich Ereignisse wie dieses nicht verhindern. Die Verbesserung des öffentlichen Bewusstseins durch ein verbessertes Datenmanagement kann jedoch das Ausmaß der Auswirkungen verringern.

Wichtigste Erkenntnisse

Mit Blick auf eine Zukunft mit einem sich erwärmenden Klima gibt es fünf Maßnahmen, die wir ergreifen können, um die Auswirkungen von Hochwasserkatastrophen abzumildern:
  1. Einführung eines Hochwasserwarnsystems, falls noch nicht vorhanden
  2. Ausweitung der Überwachungsnetze auf kleinere Bäche und Nebenflüsse
  3. Aufbrechen von Datensilos und Datenverfügbarkeit mit zentraler, cloudbasierter Wasserdatenverwaltung, um Ihre Gemeinde zu unterstützen
  4. Kombination hydrologischer und meteorologischer Messnetze für ein besseres Verständnis des kompletten Ereignisses
  5. Verbesserung der Ausfallsicherheit bestehender Messnetze mit modernen Technologien und redundanten Systemen

Sind Sie daran interessiert, Ihre Hochwasserfrühwarnsysteme zu verbessern?

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