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Projekt

Modellgestützte Untersuchungen im Kreis Siegen-Wittgenstein zur Nutzung von Waldflächen als Element der aktiven Starkregenvorsorge in urbanen Gebieten (WaldAktiv)


Übersicht

Projekttitel: Modellgestützte Untersuchungen im Kreis Siegen-Wittgenstein zur Nutzung von Waldflächen als Element der aktiven Starkregenvorsorge in urbanen Gebieten
Akronym: WaldAktiv
Laufzeit: 01.01.2020 bis 31.12.2022
Koordinator:
Universität Siegen, Forschungsinstitut Wasser und Umwelt (fwu) (Details)
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jürgen Jensen
Paul-Bonatz-Str. 9-11
57076 Siegen
juergen.jensen@uni-siegen.de
Kooperationspartner: Kreis Siegen-Wittgenstein
Förderer: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU) (https://www.bmu.de)
Förderkennzeichen: 67DAS179
Förderprogramm: Förderung von Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU)
Förderschwerpunkt: Kommunale Leuchtturmvorhaben sowie Aufbau von lokalen und regionalen Kooperationen (FSP 3)
Projektträger: Zukunft - Umwelt - Gesellschaft (ZUG) gGmbH (https://www.z-u-g.org)


Veranlassung und Hintergrund

Starkregenereignisse haben in den vergangenen Jahren deutschlandweit zu erheblichen Schäden in Städten und urban geprägten Gebieten geführt und sind damit inzwischen für rund 50 % der Überschwemmungsschäden in Deutschland verantwortlich (GDV, 2015). Es deutet darauf hin (vgl. IPCC, 2013), dass die wesentlichen Gründe für den Anstieg der Schäden zum einen eine Zunahme der Niederschlagsmengen und -intensitäten, vermutlich durch den Klimawandel bedingt, und zum anderen eine zunehmende Flächenversiegelung sind. Auf versiegelten Flächen kann das Niederschlagswasser nicht versickern und fließt in Folge oberflächig ab. Wenn auch die Kanalisation bei Starkregenereignissen überlastet wird, fließt das Wasser über Straßen und andere Siedlungsflächen und kann so zu Überflutungen sowie Schäden führen. Maßnahmen zur Gefährdungsminderung infolge von Starkregenereignissen wie beispielsweise die Erhöhung der Leistungsfähigkeit von Kanalnetzen sind häufig unwirtschaftlich, führen mitunter zu einer Verlagerung der Überflutungsproblematik und können auch nur eine Teillösung eines kommunalen Risikomanagementkonzepts sein (EGLV, 2020).

Der Kreis Siegen-Wittgenstein ist durch seinen Mittelgebirgscharakter geprägt und weist damit gegenüber Starkregen und daraus resultierenden Sturzfluten nach BMUB (2016) grundsätzlich eine hohe Vulnerabilität auf. An den z. T. stark geneigten Hanglagen muss mit entsprechend hohen Fließgeschwindigkeiten der Oberflächenabflüsse und der Bündelung der Abflussströme in den, oftmals dicht bebauten und versiegelten Talsohlen gerechnet werden. In den vergangenen Jahren haben bereits zahlreiche Starkregenereignisse und daraus resultierende Sturzfluten zu Schäden im Kreisgebiet sowie in angrenzenden Kommunen geführt.

Die bisherige Veränderung des Klimas im Kreis Siegen-Wittgenstein (1981-2010 im Vergleich zu 1951-1980) zeigt einen leichten Anstieg des jährlichen Niederschlags, eine saisonale Verschiebung des Niederschlags (Abnahme im Sommer, Zunahme im Winter) und eine leichte Erhöhung der Anzahl an Starkniederschlagstagen (LANUV, 2016; Raffalski, 2019). Das Klima in der Region wird nach den Projektionen grundsätzlich wärmer und extremer. Eine Zunahme von Starkniederschlägen in Zukunft ist wahrscheinlich (Raffalski, 2019). Darüber hinaus zeigen Auswertungen, dass in allen Kommunen des Kreises Siedlungs- und Verkehrsflächen im Zeitraum von 1996-2015 mit unterschiedlicher Intensität zugenommen haben (z. B. 10 bis 20 % in Burbach und 30 bis 50 % in Bad Berleburg); oftmals zu Lasten von Acker- und Grünlandflächen (MKULNV NRW, 2016a). Es muss daher davon ausgegangen werden, dass sich die Gefährdung durch Starkregenereignisse, sofern keine entsprechenden Maßnahmen ergriffen werden, in Zukunft weiter erhöhen werden. Siegen-Wittgenstein zählt somit aufgrund seiner Topografie und der prognostizierten Veränderungen im Zuge des Klimawandels zu den Regionen in Deutschland, die bereits jetzt und in Zukunft eine hohe Gefährdung gegenüber Starkregenereignissen aufweisen.

Ziel

Urbane Grünflächen wie Wälder und Parks tragen von Natur aus zu einer Minderung der Gefährdung bei Starkregen bei, da begrünte Flächen und insbesondere Wälder in der Vegetationsphase durch die Interzeptionswirkung deutlich mehr Wasser zurückhalten können als versiegelte Flächen. Untersuchungen haben gezeigt, dass Waldböden auch bei großen Niederschlagsmengen und -intensitäten kaum an die Grenzen ihrer Aufnahmefähigkeit gelangen (vgl. z. B. Puhlmann et al., 2013). Die Böden in bewaldeten Flächen weisen somit auch während Starkregenereignissen ein wesentliches und bisher ungenutztes Potenzial für den Rückhalt bzw. die Versickerung von Niederschlagswasser auf. Das übergeordnete Ziel von WaldAktiv ist es, am Beispiel des Kreises Siegen-Wittgenstein eine Methodik bzw. geeignete planerische und technische Werkzeuge zu entwickeln, um dieses Rückhalte- und Versickerungspotenzial von vorhandenen Waldflächen für die kommunale Starkregenvorsorge aktiv nutzbar zu machen. Der Kreis Siegen-Wittgenstein ist mit einem Flächenanteil von 71 % der waldreichste Kreis in Deutschland (Wald und Holz NRW, 2017) und damit besonders gut geeignet, um entsprechende Potenziale zu ermitteln. Die Grundidee ist, die aus Starkniederschlägen resultierenden oberflächigen Fließwege an vorhandene Waldflächen anzuschließen und so Teilströme des Oberflächenabflusses auf diese Waldflächen zu leiten, um sie dort zur Zwischenspeicherung und Versickerung zu bringen. Der Fokus von WaldAktiv liegt dabei nicht nur auf dem innerstädtischen Bereich, sondern auch auf Randgebieten, um so auch Außengebietswasser von urbanen Bereichen fernhalten zu können.

Ziel des Vorhabens ist es, im Kreis Siegen-Wittgenstein vier Pilotgebiete zu identifizieren, in denen zum einen eine potenzielle Gefährdung bei Starkregen vorliegt und zum anderen die Möglichkeit gegeben ist, die gefährdungsverursachenden und aus Starkregenereignissen resultierenden Oberflächenabflüsse in Waldflächen einzuleiten. Daraus ergeben sich im Wesentlichen nachfolgende Teilziele, die im Rahmen des Vorhabens erreicht werden sollen:

  • Ermittlung und Bewertung der rechtlichen, ökologischen, geologischen, hydraulischen und technischen Rahmenbedingungen, die bei der Einleitung von Starkregenabflüssen in Waldflächen zu beachten sind.
  • Hydraulischer Entwurf geeigneter Bauwerke um die Oberflächenabflüsse in die Waldflächen einzuleiten.
  • Quantifizierung der hydraulischen Wirkung dieser Flächen im Hinblick auf die Starkregenvorsorge durch hydrodynamisch-numerische Modelle.
  • Bewertung des stofflichen Eintrags in die Waldflächen und der etwaigen ökologischen Risiken.
  • Aktive Einbindung der relevanten Fachämter und Stakeholder in das Vorhaben im Rahmen von Workshops und Vernetzung der verschiedenen Akteur*innen.
  • Erstellung eines Leitfadens, sodass die Erkenntnisse und Ergebnisse des Vorhabens auch von anderen Gemeinden, Städten und Kreisen bzw. den entsprechenden Interessensvertreter*innen im Zuge der kommunalen Überflutungsvorsorge genutzt werden können.


Quellen

  • BMUB (2016): Anpassung an den Klimawandel – Erster Fortschrittsbericht der Bundesregierung zur Deutschen Anpassungsstrategie, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) (Hrsg.), heute: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU), 1. Auflage, April 2016.
  • EGLV (2020): Fragen und Antworten zu Starkregen und Sturzfluten, https://starkgegenstarkregen.de/faqs/ (zuletzt aufgerufen am 13.01.2020).
  • GDV (2015): Naturgefahrenreport 2015, Die Schaden-Chronik der deutschen Versicherer in Zahlen, Stimmen und Ereignissen, Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e. V., September 2015.
  • IPCC (2013): Summary for Policymakers. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.
  • LANUV (2016): Klimawandel und Klimafolgen in Nordrhein-Westfalen, Ergebnisse aus den Monitoringprogrammen 2016, LANUV-Fachbericht 74, Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (Hrsg.), Recklinghausen.
  • MKULNV NRW (2016a): „Böden erhalten. Räume erkennen. Entwicklung sichern.“, Nachhaltige Flächenpolitik in Nordrhein-Westfalen, flächenportal nrw, Ministerium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen (Hrsg.), Düsseldorf.
  • Puhlmann, H., v. Wilpert, K. & Sucker, C. (2013): Können Wälder sicheren Hochwasserschutz bieten? In: AFZ-DerWald, 13/2013, S. 9-11.
  • Raffalski, N. (2019): Fachbeitrag Klima für den Regionalplan Arnsberg – Räumlicher Teilplan Märkischer Kreis, Kreis Olpe, Kreis Siegen-Wittgenstein, LANUV, Siegen, 05.04.2019.
  • Wald und Holz NRW (2017): Regionalforstamt Siegen-Wittgenstein – Ein starker Partner, Wald und Holz NRW (Hrsg.), Mai 2017.

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