Hochwasser

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Hochwasser (wissenschaftlich/mathematische Abkürzung HQ aus "Hoch" und Abfluss-Kennzahl Q) wird der Zustand von Gewässern genannt, bei dem ihr Wasserstand deutlich über dem Pegelstand ihres Mittelwassers liegt.
Gegenstück ist "Niedrigwasser".
Bei der Begriffsverwendung ist zu unterscheiden, weswegen entsprechendes Wasser hauptsächlich zufließt:
== Tideunabhängig
=== Starkregen oder Schneeschmelze
Bei Flüssen und kleineren Fließgewässern spricht man von Hochwasser wenn ihr Wasserstand für längere Zeit (mehrere Tage) ihren normalen Pegel deutlich übersteigt.
Sie haben meist - je nach Art des Einzugsgebietes - eine jahreszeitliche Häufung, etwa bei der Schneeschmelze oder nach sommerlichen Starkregen.
Bei starkem Hochwasser muss zunächst die Flussschifffahrt eingestellt werden, bei weiterem Ansteigen kann es zu Überschwemmungen kommen.
Anschwellende Wildbäche können Brücken mitreißen und Muren oder Erdrutsche auslösen.
Bei besonders schnellen Hochwässern spricht man von Sturzflut.
== Tideabhängig
In Meeren und von Gezeiten ("Tiden") abhängigen Gewässern bezeichnet "Hochwasser" den periodischen Eintritt des höchsten Wasserstands nach Eintreten der Flut (korrekt als auflaufendes Wasser bezeichnet) und vor dem Übergang zur Ebbe (korrekt als ablaufendes Wasser bezeichnet) ("Scheitelpunkt").
Hoch- und Niedrigwasser wechseln sich durchschnittlich alle 6 bis 6 Stunden ab, verursacht durch die Gravitation der Sonne und vor allem des Mondes.
Besonders hohe Tiden bei Voll- oder Neumond werden als "Springtide" auch "Springflut" oder "Springhochwasser" bezeichnet.
Normale Hochwasser können durch Wind (Driftstrom) zu einer Sturmflut verstärkt werden, die an einer Flachküste kilometerweit ins Landesinnere vordringen kann.
Bei Gewässern ohne merkliche Gezeiten kann es so auch zu reinen Sturmhochwässern kommen.
== Allgemeines
Grundsätzlich sind Hochwasser Bestandteile des natürlichen Geschehens.
Zur Katastrophe (Flutkatastrophe) werden sie, wenn menschliche Werte betroffen sind.
Man kann unterscheiden zwischen regelmäßig wiederkehrenden Hochwassern, ausgelöst etwa durch Gezeiten oder Schneeschmelze (Frühjahrshochwasser), und unregelmäßigen oder einmaligen Ereignissen wie Tsunamis, Sturmfluten und sogenannte "Jahrhundertfluten" (als solche wurde das Elbehochwasser 2002 sowie das Hochwasser in Mitteleuropa 2013 bezeichnet; inzwischen gab es einige weitere Hochwasser, die diese Bezeichnung relativieren).
Bei derartigen, besonders starken Hochwassern wird von "Jahrtausendhochwassern" gesprochen (z. B. Magdalenenhochwasser 1342 oder Oderhochwasser 1997).
Der Beitrag der globalen Erwärmung zum Hochwassergeschehen ist nicht klar zu benennen und von den örtlichen Verhältnissen abhängig (Steigerung von Extremereignissen, Verschiebung von Schnee zum Regen etc.).
Für manche Regionen prognostiziert man eine Steigerung des Jahresniederschlages, für andere eine Verminderung oder eine andere Verteilung.
Dennoch geht das IPCC davon aus, dass Hochwasserrisiken künftig zunehmen werden.
Länder mit geringen Reliefhöhen wie die Niederlande, Deutschland (vor allem im Norden) und Dänemark versuchen, sich durch massive Deichbaumaßnahmen und Sperrwerke (zum Beispiel das Emssperrwerk bei Emden) vor Meereshochwasser zu schützen.
Wird kein intensiver Hochwasserschutz betrieben, kann es wie in Bangladesch am Mündungsdelta des Ganges häufiger zu Katastrophen mit vielen tausend Toten kommen.
Hochwassersituationen entstehen auch im Landinneren durch das Anschwellen der Flüsse und Seen sowie durch die Gefahren des Wildbaches.
Ebenso können durch Eisstau oder Windeinstau (zum Beispiel Hamburger Sturmflut) Hochwasser entstehen.
Die Hochwasser(scheitel) eines Flusses und eines Nebenflusses können zusammenwirken.
Beispiel: Wenn in Koblenz eine Mosel- und eine Rhein-Hochwasserwelle zeitnah zusammentreffen, erhöht sich ab da das Rheinhochwasser.
Beim Rheinhochwasser Ende 1993 wirkten Fluten aus Neckar, Main, Nahe und Mosel zusammen.
== Hochwasserrisiko
Im Zuge der fortschreitenden Landnutzung wuchsen auch die genutzten Flächen, die Hochwassergefahren ausgesetzt sind.
Mancherorts konnte bzw. kann dies durch baulichen Hochwasserschutz kompensiert werden.
Heute sind im Vergleich zu früheren Jahrhunderten Überflutungen viel seltener.
Ihre Auswirkungen werden oft als katastrophal empfunden; auch liefern Hochwasser "telegene" und "fotogene" Bilder.
Im 19. Jahrhundert wurden Hochwasser weniger katastrophal gesehen als heute, waren doch die verbauten Flächen weniger, mitunter galten Hochwasser als Wetter-Ereignisse vergleichbar dem Schnee heute; so empfand der Maler Gustav Schönleber diese als "angenehme Abwechslung".
Heute können die menschliche Flächennutzung (Flächenversiegelung) und der nicht sachgerechte Ausbau von Gewässern (lineare Regulierung, Verminderung der Retentionsräume) verschärfend auf Hochwasserstände wirken.
Ein üblicher, sorgfältig geplanter Ausbau von Gewässern sorgt aber für niedrigere Hochwasserstände (Erweiterung des Abflussquerschnitts, siehe Maßnahmen zum Hochwasserschutz unten).
Außerdem können bestehende Regulierungen durch mangelnde Instandhaltung (zum Beispiel wegen Bewuchs, Anlandungen) ihre Leistung verlieren, wenn sich dadurch der Abflussquerschnitt verringert.
Signifikante Änderungen des Abflussgeschehens durch Bodenversiegelung sind allenfalls in kleinen Einzugsgebieten zu erwarten.
Das Hochwasserrisiko lässt sich durch vier Komponenten/ Faktoren beschreiben:
=== Im Krieg
In Kriegssituationen kann eine vorsätzliche Überflutung als Angriffs- oder als Verteidigungswaffe gegen Angreifer eingesetzt werden.
Unter anderem hat den Niederlanden diese Strategie oft Erfolg gegen Angreifer gebracht.
Siehe: Achtzigjähriger Krieg, Alkmaar, Inundierung.
1943 zerstörte die britische Luftwaffe einige deutsche Talsperren.
Weitere Angriffe auf Staumauern gab es an der Dnjeprostroj- und der Supung-Talsperre.
1945 öffneten Soldaten der Wehrmacht die Rurtalsperre; am 10. Februar 1945 sprengten sie die Verschlüsse des Kermeterstollens am Kraftwerk Heimbach, worauf die Talsperre bis zum Niveau des Kermeterstollens leer lief.
Sie sprengten auch die Verschlüsse der Grundablassstollen der Staumauer Schwammenauel (Rursee).
Beides zusammen erzeugte flussabwärts ein wochenlanges Hochwasser, das die Flussaue verschlammte und den Westalliierten den Vormarsch erschweren sollte.
Die Rur wurde von einem kleinen Flüsschen zum reißenden Gewässer; dies verzögerte den Beginn der Operation Grenade (Übersetzen der 9. US-Armee über die Rur).
Ab dem 2. Dezember 1944 sprengte die Wehrmacht am Niederrhein Deiche, um die vorrückenden Westalliierten am Übersetzen zu hindern.
Auch die Operation Veritable (8. - 21. Februar 1945) geriet dadurch ins Stocken, zumal der Winter 1944/45 sehr kalt war.
Dithmarschen im Mittelalter:
Im Februar des Jahres 1500 besiegten die Dithmarscher unter Wulf Isebrand in der Schlacht bei Hemmingstedt ein dänisch-schleswig-holsteinisches Heer unter König Johann.
Die anrückende dänische Streitmacht bestand vor allem aus einer im Marschenkrieg spezialisierten Infanterietruppe, der aus Landsknechten zusammengesetzten Schwarzen Garde, sowie einigen adligen Reitereinheiten, war aber schlecht geführt.
Die Bauern konnten dieses Heer überraschend vernichten.
Sie vermieden zunächst eine offene Schlacht, öffneten im Marschland die Deiche und ließen das anrückende Heer auf dem engen Damm der Straße von Meldorf nach Heide an der Dusenddüwelswarft in der Nähe von Hemmingstedt in eine nasse Falle tappen.
=== Qualifikation von Hochwassern
Hochwasser werden zumeist mit einer statistischen Bewertung versehen.
Grundlage sind langjährige Messreihen an Pegeln.
Aus diesen werden die Jahreshöchstwerte ausgewählt und Überschreitungswahrscheinlichkeiten ermittelt.
Deren Kehrwert ist die Jährlichkeit.
Diese Jährlichkeiten bezeichnen das statistische Wiederkehrintervall.
An Fließgewässern ist ein einzelner Pegel wenig aussagekräftig für allgemeine Verhältnisse (er hängt von der örtlichen Gestalt des Gewässerbetts ab), daher errechnet man hier die Durchflussmenge am Pegel, die über den ganzen Flussabschnitt weitgehend gleich ist und über das jeweilige Flusssystem aufsummiert werden kann.
Diese Durchflussmenge (bzw. Abflussmenge unterhalb einer Pegelstelle) bezeichnet man in der Hydrografie mit "Q" (aus lat. quantitas, Menge), den Wasserstand mit "W", Hochwasser mit "H", daher hat sich für Abflusskenngrößen und damit für die Bezeichnung der Hochwasser selbst die Notation "HQ" bzw. an Seen und Küsten "HW" eingebürgert.
"HQ100" oder "HW100" (auch HQ100 notiert) beispielsweise bezeichnet ein statistisch gesehen alle 100 Jahre auftretendes Hochwasserereignis, ein "Jahrhunderthochwasser".
Die typischen Referenzwerte an Flüssen sind:
Dabei verdrängen zunehmend Werte aus der Modellierung ("Niederschlags-Abfluss-", "NA-Modelle") die gemessenen Werte, da man im Kontext der globalen Erwärmung nicht mehr sicher ist, inwieweit die bekannten - und vergleichsweise kurzen - Messintervalle aussagekräftig sind, und die Modelle gut angepasst werden können.
Älter ist eine phänomenologische Klassifizierung anhand der Ausmaße der jeweiligen Auswirkung wie Ausuferungen, Überströmen von Sperrwerken oder Ausmaß der Überflutungen.
Diese Hochwasserwarnstufen sind heute meist an die Abflusskenngrößen gekoppelt (ähnlich der Beaufort-Skala für Windstärken, die nach Windgeschwindigkeiten eingeteilt ist):
Eine Bezeichnung "mittleres Hochwasser" für eine der Stufen ist dort unüblich.
== Hochwasserschutz
Maßnahmen zum Hochwasserschutz können folgende Aspekte umfassen:
Zwischen den einzelnen Maßnahmen bestehen Abhängigkeiten.
Zum Beispiel können Regulierungen und Deichbaumaßnahmen zu einer Verschärfung der Hochwassergefahr für Unterlieger oder Anrainer führen.
Die Errichtung von Hochwasserrückhaltebecken (Retentionsbecken) verringert das Risiko einer häufigen Überflutung zu Lasten eines seltenen, aber katastrophalen Dammbruchs durch ein Totalversagen des Rückhaltebeckens.
Eine umfassende Strategie zur Verminderung der Folgen eines Hochwassers gibt das Hochwassermanagement.
=== Staatliche Schutzmaßnahmen in einzelnen Ländern
Bei allen Hochwasserschutzmaßnahmen ist zu beachten, dass stets ein Restrisiko besteht (Anlageversagen, Überschreitung des Bemessungshochwassers).
==== Deutschland
Das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) definiert seit 2010 erstmals Hochwasser als: "eine zeitlich beschränkte Überschwemmung von normalerweise nicht mit Wasser bedecktem Land" (§ 72 WHG) durch oberirdische Gewässer (Flüsse, Seen, Meer).
Überschwemmungen aus Abwasseranlagen sind in Deutschland ausdrücklich nicht als Hochwasser definiert.
Ergänzende Regelungen finden sich in einigen Landeswassergesetzen der Bundesländer.
Ein gesetzlich festgeschriebenes Schutzniveau gibt es nicht.
Seit dem Jahr 2009 haben mehrere Bundesländer Informationskampagnen für mehr Naturgefahrenschutz ins Leben gerufen.
Sie setzen hauptsächlich auf freiwillige Vorsorge der Bürger.
==== Österreich
In Österreich werden folgende Schutzziele angestrebt:
Darüber hinausgehende Schutzgrade werden bei besonderer Schutzerfordernis (zum Beispiel für die Stadt Wien) angestrebt.
Das Umweltministerium lässt eine Hochwassersimulation durch VRVis erstellen.
Es basiert auf einer Vermessung des Geländes und stellt für Objekte das Schadenrisiko in 3 Kategorien dar.
Ab Herbst 2020 sollen alle Gemeinden abgedeckt und unter der Website hora.gv.at (HORA Hochwasserrisikozonierung Austria) abrufbar sein.
==== Niederlande
In den Niederlanden werden differenzierte Schutzniveaus hantiert.
Während in einigen Teilen des Landes ein Schutzniveau gegen ein HQ 1.250 besteht, wird zum Beispiel ein Großteil der Randstad gegen ein Ereignis, das statistisch einmal in 10.000 Jahren vorkommt, geschützt.
Während Rijkswaterstaat für nationalen Hochwasserschutz (d. h. für große Wasserstraßen sowie Küstenschutz) zuständig ist, werden die regionalen Schutzziele von den 26 Waterschappen (ähnlich den Wasserverbänden in NRW) verfolgt.
==== USA
In den USA wurde der Hochwasserschutz vom dafür zuständigen US Army Corps of Engineers auf das Niveau eines 230-jährlichen Hochwassers festgelegt.
Dieses Niveau ist auch gewährleistet, jedoch hat die Überflutung von New Orleans zu der Erkenntnis geführt, dass dieses Schutzniveau nicht ausreicht.
=== Organisation des Hochwasserschutzes
==== Deutschland
Um die mit dem Hochwasser verbundenen Gefahren sowohl an den deutschen Küsten als auch an den Flüssen einzuschätzen, haben die Bundesländer ein Hochwasserportal im Internet eingerichtet.
Regional und lokal gibt es unterschiedliche Warn- und Alarmstufen.
Die Meldesysteme arbeiten meist computergestützt und sind in der Lage, Hochwasservorhersagen oder -abschätzungen für mehrere Stunden im Voraus zu liefern.
Durch kurzfristige Wetteränderungen sind längerfristige Vorhersagen mit Fehlern behaftet.
Der Katastrophenschutz fällt in die Zuständigkeit der jeweiligen Innenbehörden, die für Rettungsmaßnahmen auf die Feuerwehren, das THW, die Bundeswehr u. a. zurückgreifen.
In Deutschland arbeiten derzeit diverse Wasserrettungsorganisationen wie die DLRG und die Wasserwacht.
==== Österreich
Die unmittelbare Hilfe und Abwehr im Hochwasserfall erfolgt durch die örtliche Feuerwehr.
Langfristigere Hilfe erfolgt durch den Katastrophenhilfsdienst der Feuerwehr und Assistenzeinsätze des Bundesheeres.
Auch hier ist das meist benutzte Hilfsmittel beim Hochwasserschutz der Sandsack.
Die Errichtung, Erhaltung und Betrieb von Hochwasserschutzmaßnahmen erfolgt durch die individuell Betroffenen, Wassergenossenschaften, Kommunen und Wasserverbände.
== Weblinks

Klexikon (einfache Sprache):
Bei Hochwasser steht Wasser höher als normal.
An einem Fluss zum Beispiel sind die Menschen gewohnt, dass das Wasser eine bestimmte Höhe erreicht.
Ist es deutlich und längere Zeit mehr, spricht man von Hochwasser.
Hochwasser muss noch nichts Schlimmes bedeuten.
Manchmal richtet es aber Schäden an, vor allem, wenn es Land überflutet.
Bei einer solchen Überschwemmung werden nicht nur Gebäude nass, auch Menschen können vom Wasser mitgerissen werden.
Überschwemmungen sind Umweltkatastrophen, genau wie Wirbelstürme oder Erdbeben.
Ein Fluss führt mehr Wasser mit sich, wenn durch den Regen viel Wasser aufs Land gelangt ist.
Dieses Wasser gelangt über Bäche in immer größere Flüsse.
Oft entsteht Hochwasser im Frühling, nachdem der Schnee in den Bergen geschmolzen ist.
Auch Menschen können Schuld am Hochwasser haben: Wenn viel Boden von Gebäuden oder Straßen bedeckt ist, fließt das Regenwasser nicht in den Boden zum Grundwasser.
Hochwasser gibt es auch am Meer, und zwar regelmäßig.
Durch die Gezeiten kommt es jeden Tag zu Ebbe und Flut.
Manchmal ist das Hochwasser bei Flut aber besonders hoch, zum Beispiel durch den Wind.
Die Länder an der Küste betreiben durch Deiche Hochwasserschutz.