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Umweltatlas Berlin

02.21 Überschwemmungsgebiete (Ausgabe 2019)

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Methode

Zur Ermittlung der Überschwemmungsgebiete wurde durch Ausspiegelung der Wasserspiegellage eines 100-jährlichen Hochwasserereignisses eine Wasseroberfläche abgeleitet und anschließend mit dem aktuellen Digitalen Geländemodell (ATKIS® DGM) der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Wohnen verschnitten. Zur Unterscheidung zwischen Überflutungsflächen und Gewässer wurden die Daten mit der Gewässerkarte überlagert.

Die Wasserspiegellagen eines 100-jährlichen Hochwasserereignisses wurde mit unterschiedlichen Methoden ermittelt. Zum einen war ein abgestimmtes Vorgehen mit dem Land Brandenburg notwendig, da die Gewässer von Brandenburg nach Berlin fließen und die Havel auch wieder das Land Berlin nach Brandenburg verlässt. Zum anderen musste die Methode an die naturräumlichen Gegebenheiten und die Datenverfügbarkeit angepasst werden. Die methodischen Ansätze werden in den Kapiteln zu den einzelnen Überschwemmungsgebieten beschrieben, wobei Tabelle 1 einen Überblick über die angewandten Methoden sowie die weiterführenden Studien gibt. Für eine detaillierte Beschreibung der Methode wird auf die entsprechenden Studien verwiesen.

Tab. 1: Überschwemmungsgebiete und die verschiedenen angewandten Methoden
Überschwemmungsgebiet Methode Studie
Müggelspree und Gosener Wiesen Hydrodynamische Modellierung IWU 2015
Untere Havel / Untere Spree Pegelstatistik IWU 2014
Erpe Niederschlag-Abfluss-Modell gekoppelt mit hydraulischem Modell IPS 2013
Panke Niederschlag-Abfluss-Modell gekoppelt mit hydraulischem Modell IPS 2009
Tegeler Fließ Niederschlag-Abfluss-Modell gekoppelt mit hydraulischem Modell Koenzen et al. 2011
Tab. 1: Überschwemmungsgebiete und die verschiedenen angewandten Methoden

Überschwemmungsgebiet Müggelspree und Gosener Wiesen

Die Berliner Müggelspree und der Gosener Kanal liegen im Rückstaubereich der Stauhaltung Mühlendamm. Die Wasserstände werden maßgeblich durch die Steuerung der Wehre und Schleusen an der Schleuse Mühlendamm, der Schleuse Kleinmachnow und der Oberschleuse bestimmt. Durch die Steuerung und das große Retentionsvermögen der Stauhaltung ist ein direkter Zusammenhang zwischen der Jährlichkeit der Durchflüsse und der Wasserstände nicht immer gegeben. Hochwasserschadensereignisse müssen nicht zwangsläufig mit außergewöhnlich hohen Zuflüssen der Spree im Zusammenhang stehen. In der Vergangenheit erfolgte die Steuerung situationsbezogen bzw. nach anderen Prämissen.

In Vorbereitung der Festsetzung der Überschwemmungsgebiete wurden umfassende Untersuchungen zu den Einflussmöglichkeiten einer gezielten Wehrsteuerung durchgeführt, mit dem Ziel, das Risiko negativer Auswirkungen von Hochwasserereignissen zu minimieren. Mit dem hydronumerischen Modell GERRIS/HYDRAX der Bundesanstalt für Gewässerkunde wurde für drei extreme Hochwasserereignisse aus den Jahren 1975, 1994 und 2011 durch instationäre, eindimensionale Berechnungen der Einfluss der Wasserstandssteuerung im Hochwasserfall untersucht. Ausgehend von vergangenen Ereignissen wurden in Zusammenarbeit mit dem Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Berlin Steuerungsszenarien entwickelt, wobei verschiedene, bestehende Ziele und Restriktionen berücksichtigt wurden: Im Hochwasserfall sollen die Schäden durch Überflutung in Siedlungsbereichen minimiert werden, Bauwerke mit Holzpfahlgründungen durch das notwendige Absenken des Wasserstandes im Wehrbereich der Schleuse Mühlendamm nicht beschädigt und die Schifffahrt so lange wie möglich aufrechterhalten werden.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Auswirkungen von Hochwasserabflüssen der Spree durch entsprechende Steuerung der Wehre reduziert werden können. Aufgrund des Wasserspiegellagengefälles ergeben sich die in den Überschwemmungsgebietskarten dargestellten räumlich differenzierten Wasserstände für ein 100-jährliches Ereignis. Zwischen der Generaldirektion Wasserstraßen und Schifffahrt des Bundes als übergeordnete Behörde des Wasserstraßen- und Schifffahrtsamtes Berlin (Betreiber der Wehre und Schleusen) und der Senatsverwaltung wurde eine Verwaltungsvereinbarung geschlossen, um durch vorausschauende Steuerung der Wasserstände in der Stauhaltung Berlin die nachteiligen Folgen von Hochwasser zu verringern.

Für den Bereich Gosener Wiesen wurden die Ergebnisse des Landes Brandenburg übernommen, da bei Hochwasser die Landesgrenze Berlin/Brandenburg überströmt wird und dieser Bereich durch die entwickelte Methode nicht abgedeckt wird (IWU 2015).

Überschwemmungsgebiet Untere Havel / Untere Spree

Das Überschwemmungsgebiet Untere Havel / Untere Spree befindet sich in der Stauhaltung Brandenburg. Die Vorgehensweise wurde an die Vorgehensweise des Landes Brandenburg angepasst, um so einen methodisch einheitlichen Ansatz für die Stauhaltung Brandenburg zu gewährleisten. Für sieben Pegel (Charlottenburg Unterpegel (UP), Sophienwerder, Spandau UP, Freybrücke/Tiefwerder, Pfaueninsel, Potsdam Abz. und Potsdam Lange Brücke) wurde eine extremwertstatistische Auswertung der Wasserstände für den Zeitraum 1964-2013 durchgeführt. Diese Hochwasserstände bilden Stützstellen des Wasserspiegelgefälles für ein 100-jährliches Ereignis. Die Wasserspiegellage wurde durch lineare Interpolation der Stützstellen unter Berücksichtigung des durch unterschiedliche Durchflüsse und Querschnitte bedingten Gefällewechsels abgeleitet. Es erfolgte eine Differenzierung des Überschwemmungsgebiets in durchströmtes (Überschwemmungsgebiet Untere Havel I) und überstautes (Überschwemmungsgebiet Untere Havel II) Gebiet, um aufgrund der hydraulischen Gegebenheiten spezifische Ausnahmen hinsichtlich der Nutzungsbeschränkungen zu normieren (IWU 2014).

Überschwemmungsgebiete Erpe, Panke und Tegeler Fließ

Die Methodik zur Ermittlung der Überschwemmungsgebiete Erpe, Panke und Tegeler Fließ ist grundsätzlich gleich. Zur Ermittlung der Durchflüsse für ein 100-jährliches Ereignis wurde für das entsprechende Einzugsgebiet ein hydrologisches Niederschlag-Abfluss-Modell unter Berücksichtigung der relevanten abflussbildenden Faktoren wie Flächennutzung, Topografie, Bodenverhältnisse, Versiegelung sowie Einflüsse der Bewirtschaftung und Regenwassereinleitungen aufgestellt. Das Modell wurde anhand von Niederschlags- und Klimadaten sowie gemessenen Abflüssen kalibriert und validiert. Die ermittelten Bemessungsabflüsse waren dann Eingangsgröße in die hydraulische Modellierung zur Berechnung der Wasserstände und Fließverhältnisse. Es wurden eindimensional-instationäre Modelle verwendet. Grundlage der hydraulischen Modelle sind im Wesentlichen geometrische Daten über Fließquerschnitte sowie Angaben zu Fließverhältnissen und Rauheiten. Hierzu wurden Querprofile aus der Vermessung unter Verwendung des DGMs um die Vorlandbereiche erweitert. Auch das hydraulische Modell wurde kalibriert und validiert. Hierzu wurde auf die vorhandenen Wasserstandsganglinien sowie auf die im Zuge der Vermessung erfassten Wasserstände zurückgegriffen. Mittels dieses Modells wurden die Wasserspiegellagen für ein 100-jährliches Ereignis berechnet (IPS 2009, IPS 2013 und Koenzen et al. 2011).

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