{"id":75069,"date":"2021-09-22T02:34:00","date_gmt":"2021-09-22T00:34:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=75069"},"modified":"2021-09-20T12:39:38","modified_gmt":"2021-09-20T10:39:38","slug":"worauf-die-wissenschaft-nach-der-hochwasserkatastrophe-antworten-finden-muss","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/worauf-die-wissenschaft-nach-der-hochwasserkatastrophe-antworten-finden-muss\/","title":{"rendered":"Worauf die Wissenschaft nach der Hochwasserkatastrophe Antworten finden muss"},"content":{"rendered":"\n
Die \u00dcberflutungen in der Eifel im Juli waren weit mehr als ein Problem von zu viel flie\u00dfendem Wasser. Wie das Mitrei\u00dfen von Totholz und Sedimenten die Auswirkungen der Flut verst\u00e4rkt hat \u2013 und was daraus f\u00fcr k\u00fcnftige Forschung folgt, schreiben die GFZ-Forscher Michael Dietze und Ugur \u00d6zt\u00fcrk heute in der Zeitschrift Science. Ein Bericht mit Eindr\u00fccken vom Ablauf der Flut.<\/p>\n\n\n\n
Am 14. Juli 2021 fielen in der Eifel in nur 22 Stunden zwischen 60 und 180 mm Regen, eine Menge, die sonst in mehreren Monaten f\u00e4llt, und die zu katastrophalen \u00dcberflutungen gef\u00fchrt hat. Die Ereignisse waren weitaus zerst\u00f6rerischer, als bestehende Modelle vorhergesagt hatten. Forschende des Helmholtz-Zentrum Potsdam \u2013 Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ machen daf\u00fcr eine Reihe von Effekten verantwortlich, die bisher in Mitteleuropa kaum aufgetreten und daher in diesen Regionen noch nicht genug ber\u00fccksichtigt wurden. Dazu geh\u00f6rt insbesondere das Mitrei\u00dfen von Totholz und Sedimenten, beides Effekte, die mit fortschreitendem Klimawandel weiter an Bedeutung gewinnen d\u00fcrften. \u00dcber die Mechanismen, die die Auswirkungen der Flut verst\u00e4rkt haben, berichten Michael Dietze und Ugur \u00d6zt\u00fcrk heute in der Zeitschrift Science. Sie geben auch einen Ausblick auf ein neues Forschungsvorhaben, das hier ansetzt, um k\u00fcnftige Vorhersagen realistischer zu gestalten.<\/p>\n\n\n\n
Forschende als zuf\u00e4llige Zeugen der Hochwasserkatastrophe<\/h5>\n\n\n\n
Der 14. Juli ist ein regnerischer Tag. GFZ-Forscher Michael Dietze ist mit Kolleg*innen aus Potsdam und der Uni Bonn auf dem R\u00fcckweg von Gel\u00e4ndearbeiten in der s\u00fcdlichen Eifel. Im Auto zur\u00fcck Richtung Norden wird ihnen schnell klar, dass hier gerade mehr passiert als nur ein langer kr\u00e4ftiger Regen: Der Liveview des Pegels Altenahr steigt 15-min\u00fctig rasant an, schneller als die eigentliche Vorhersage \u2013 und als es den Forschenden lieb ist, denn eigene Messungen sind davon betroffen. \u00dcberflutungen der Ahr sind nichts Ungew\u00f6hnliches: Im Rahmen eines Forschungsprojektes haben Dietze und Kolleg*innen einige Wochen zuvor auf einer drei Meter hohen Terrasse im Ahrtal mehrere Seismik-Stationen aufgebaut. Damit wollten sie die Bodenbewegungen messen, die durch turbulent flie\u00dfendes Wasser und Ger\u00f6lltransport im Fluss bei \u201eregul\u00e4ren\u201c Hochwassern entstehen. Nun ist der Pegel schon einen Meter \u00fcber dem Terrassenniveau, die Stationen sind verloren.<\/p>\n\n\n\n
GFZ | M-Dietze | Wasserstand Hochwasser 2021 | Ein Eigent\u00fcmer zeigt den Wasserstand des Hochwassers vom 14. Juli an seinem Haus in Walporzheim. Man beachte die ~2,2 m Wasserstandsmarke des Hochwassers von 1804 und die ~0,6 m Marke von 2016 zum Vergleich. <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
Bekannte Effekte \u2013 aber aus anderen Gegenden der Welt<\/h5>\n\n\n\n
Was die Forschenden hier erleben, ist allerdings nur ein kleiner Ausschnitt der eigentlichen Katastrophe, die in den T\u00e4lern von Ahr, Erft und Rur ihren Lauf nimmt. \u201eDie Flut in den T\u00e4lern der Eifel war weitaus gewaltiger, schneller und unberechenbarer, als wir das f\u00fcr ein solches Ereignis in der Mitte Europas bislang angenommen haben\u201c, sagt Michael Dietze, PostDoc in der Sektion Geomorphologie am GFZ und am Geographischen Institut der Universit\u00e4t Bonn. \u201eDie Ursachen daf\u00fcr sind vielf\u00e4ltig und uns durchaus bekannt \u2013 allerdings bisher nicht aus Mitteleuropa, sondern aus W\u00fcsten und den Tropen.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Schnell ges\u00e4ttigter Boden<\/h5>\n\n\n\n
Der Regen konnte nicht mehr in den durch wochenlang auftretende Regenf\u00e4lle schon ges\u00e4ttigten Untergrund einsickern. Er war auch zu stark, um dann nur als d\u00fcnner Wasserfilm die H\u00e4nge herunterzulaufen. Stattdessen verwandelten sich H\u00e4nge regelrecht in breite Fl\u00fcsse und transportierten das Wasser statt mit einer Geschwindigkeit von einigen Zentimetern pl\u00f6tzlich mit einigen Metern pro Sekunde, also bis zu hundert Mal schneller. Dadurch konnte es in den Hauptt\u00e4lern viel schneller zu einer Flutwelle zusammenlaufen.<\/p>\n\n\n\n
Enorme Erosionskraft des Wassers<\/h5>\n\n\n\n
Zus\u00e4tzlich entwickelte das Wasser eine enorme Erosionskraft: Zum einen grub es sich in die H\u00e4nge und konnte in den so erzeugten Erosionsrinnen nochmals schneller abflie\u00dfen. Zum anderen mobilisierte es erhebliche Mengen Sediment und Totholz. Einmal in den T\u00e4lern angekommen, trieben die Baumst\u00e4mme und \u00c4ste auf die zahlreichen Br\u00fccken zu, die es zum Beispiel im Ahrtal gibt. Dort verfingen sie sich und f\u00fchrten zu sogenannten Verklausungen. Dadurch wurde der Abfluss behindert, das Wasser staute sich und erreichte auch h\u00f6her gelegene Gebiete.<\/p>\n\n\n\n
Unerwartete Effekte an Kiesgrube und Stra\u00dfen<\/h5>\n\n\n\n
Im Zuge dieser Ereignisse entstanden bisher in der Region nicht f\u00fcr m\u00f6glich gehaltene Effekte und sogenannte gekoppelte Gefahren. Die normalerweise f\u00fcnf Meter breite Erft trat bei der Stadt Blessem \u00fcber die Ufer und ergoss sich \u00fcber ein Feld direkt in eine Kiesgrube. Auch hier wurde ein schwach geneigter Hang zu einem breiten Fluss und der Grubenrand fra\u00df sich \u00fcber eine L\u00e4nge von 300 Metern wie ein Wasserfall stromaufw\u00e4rts in Richtung Blessem. Dabei unterh\u00f6hlte er die ersten H\u00e4user und lie\u00df sie einst\u00fcrzen. Auch die Stra\u00dfe durch Blessem wurde zu einem Fluss, der an unbefestigten R\u00e4ndern beginnend den gesamten Stra\u00dfenaufbau unter- und wegsp\u00fclte, sodass allein die Abwasserrohre zur\u00fcckblieben. Diese Erosion ebbte nur durch Zufall ab, als immer weniger Wasser die Erft herabfloss.<\/p>\n\n\n\n
Gekoppelte Gefahren: der Staudamm der Steinbachtalsperre<\/h5>\n\n\n\n
Eine besondere Gefahr ging von der nur 35 Kilometer stromaufw\u00e4rts liegenden Steinbachtalsperre aus. Dieser Erddamm h\u00e4lt 1,2 Mio. Kubikmeter Wasser zur\u00fcck. Er wurde in der Nacht zum 15. Juli auf einer Breite von 150 Metern knietief \u00fcbersp\u00fclt, weil der Not\u00fcberlauf die ankommenden Wassermassen nicht abf\u00fchren konnte. Der \u00fcbersp\u00fclte Damm erodierte massiv, so dass ein Bruch unmittelbar bevorstand. W\u00e4re dies passiert, h\u00e4tte die Flutwelle die Prozesse in Blessem erneut entfacht, und dar\u00fcber hinaus in den Ortschaften direkt unterhalb der Talsperre massive Zerst\u00f6rungen verursacht. \u201eDieses Beispiel macht deutlich, wie eng gekoppelt auch scheinbar weit voneinander entfernte \u00d6rtlichkeiten sind\u201c, betont Dietze.<\/p>\n\n\n\n
\u201eMit anhaltendem Klimawandel werden wir Niederschlagsereignisse wie das am 14. Juli 2021 ziemlich h\u00e4ufig erleben. Daher muss die Forschung jetzt beginnen, durch Starkregen ausgel\u00f6ste Hochw\u00e4sser nicht nur als Ph\u00e4nomen von zuviel schnell flie\u00dfendem Wasser zu verstehen, sondern auch die damit einhergehenden selbstverst\u00e4rkenden Effekte einzubeziehen, die teilweise ebenfalls durch den Klimawandel beg\u00fcnstigt werden\u201c, sagt Dietze. Dazu geh\u00f6ren die Zerschneidung der H\u00e4nge vor allem in den oberen Einzugsgebieten, die Mobilisierung von Totholz und von erodierten vitalen B\u00e4umen sowie deren Rolle bei der Verklausung von menschlicher Infrastruktur. Au\u00dferdem m\u00fcssen neue gekoppelte Gefahren identifiziert und ber\u00fccksichtigt werden.<\/p>\n\n\n\n
Ein wichtiger Schritt in diese Richtung wird sein, die Spuren der Katastrophe vom Juli 2021 rasch und hoch aufgel\u00f6st zu sichern. Das gilt vor allem f\u00fcr die Gebiete, in denen die Flut ihre Kraft gewonnen hat und die bisher kaum im \u00f6ffentlichen Fokus standen: die oberen Einzugsgebiete der Fl\u00fcsse bis hin in die Quellgebiete ihrer Nebenfl\u00fcsse. Mit einem k\u00fcrzlich bewilligten Projekt, gemeinsam finanziert durch das GFZ und das Graduiertenkolleg NatRiskChange der Universit\u00e4t Potsdam, werden jetzt gezielt diese Gebiete beflogen, um die Landschaft aus Flugzeugen heraus mittels Laser abzuscannen. Daraus entstehen dann hochaufgel\u00f6ste 3D-Modelle der ver\u00e4nderten Landschaft. Sie k\u00f6nnen mit bestehenden Datens\u00e4tzen verglichen werden, die bereits vor der Flut gewonnen wurden. So k\u00f6nnen die Schl\u00fcsselinformationen zu erodierten H\u00e4ngen, mobilisiertem Holz und \u00fcberfluteten Fl\u00e4chen gesichert und ausgewertet werden, um zuk\u00fcnftige Modelle durch gemessene Daten zu verbessern. Und dann k\u00f6nnen Dietze und seine Kolleg*innen auch ihre Seismik-Stationen zur Analyse der flutbedingten Sedimentfracht an tats\u00e4chlich sicheren Standorten neu installieren.<\/p>\n\n\n
![\"GFZ](\"https:\/\/www.sonnenseite.com\/wp-content\/uploads\/2021\/09\/GFZ_M-Dietze_Wasserstand_Hochwasser2021.jpg\")