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  • AutorenbildMarina Müller

Der Einfluss mobiler Hochwasserschutzsysteme auf die Überschwemmungssituation im Mittelgebirgsraum am Beispiel der Ortsgemeinde Hönningen an der Ahr im Rahmen einer Bachelor-Thesis

Die Bachelor-Thesis von unserer Mitarbeiterin Marina Müller behandelt den Einfluss mobiler Hochwasserschutzsysteme auf die Überschwemmungssituation im Mittelgebirgsraum am Beispiel der Ortsgemeinde Hönningen an der Ahr.


Infolge der in den vergangenen Jahren aufgetretenen Hochwasserereignisse an der Ahr aufgrund lokaler Starkregenereignisse und langanhaltender intensiver Niederschläge, war die Ortschaft Hönningen vermehrt durch Überschwemmung betroffen. Dies verdeutlicht die Hochwasserkatastrophe 2021. Durch die hervorgerufenen Überschwemmungen sind insbesondere in der Kapellenstraße Schäden an Infrastruktur und Bebauung entstanden. Um dem zukünftig entgegenzuwirken, wird der Einfluss mobiler Hochwasserschutzsysteme auf die Überschwemmungssituation an der Kapellenstraße in Hönningen untersucht, um abschließend effiziente mobile Hochwasserschutzsysteme zur Optimierung der Hochwasservorsorge zu identifizieren.


Die Methodik in der Ausarbeitung eines mobilen Schutzsystems für die Kapellenstraße in Hönningen umfasste neben einer anfänglichen Ortsbegehung die Konzeptionierung und Modellierung des mobilen Hochwasserschutzes sowie die abschließende Wirkungsanalyse der Ergebnisse. Die Ortsbegehung ermöglichte neben dem Transfer zwischen Theorie (z. B. Informationen zu vergangenen Ereignissen und Betroffenheit) und Praxis (z. B. Flutmarken und sichtbare Schadstellen) eine Plausibilisierung der Simulationsergebnisse im Rahmen der Wirkungsanalyse anhand der generierten Informationen. Auf Basis der Ergebnisse der Begehung folgte die Modellerstellung in Form einer hydrodynamischen zweidimensionalen Modellierung mittels der Software HEC-RAS sowie die Konzeptionierung der mobilen Hochwasserschutzsysteme. Grundlegend für die Modellerstellung und anschließende Simulation waren das Gelände inklusive Fließblockaden und Bathymetrie sowie die Hochwasserganglinien des Hochwassers 2021 und eines HQ100 (Abb. 1). Unterschieden wurde dabei zwischen dem Referenzzustand (ohne Maßnahme) und dem Modell mit der vereinfachten Integration der Hochwasserschutzmaßnahmen (Planzustand) resultierend aus dem Planungskonzept. Das Planungskonzept wurde in drei Varianten, welche die Nutzung eines Dammbalkensystems, eines Schlauchsystems oder der AquaWand® darstellen, ausgearbeitet. Die anschließende Wirkungsanalyse umfasste neben der Plausibilisierung der Simulationsergebnisse die Analyse der Gefährdungssituation (Abb. 2 und Abb. 3). Diese ergab, dass die untersuchten mobilen Hochwasserschutzsysteme unabhängig der Varianten einen nachweislich positiven Einfluss auf die Überschwemmungssituation in der Kapellenstraße in Hönningen haben und die Betroffenheit bzw. Gefährdung der Anwohner durch diese verbessert wird (Abb. 3).  


Die Auswahl und Empfehlung eines mobilen Hochwasserschutzsystems erfolgte anhand der Wahl einer Vorzugsvariante und durch systemspezifische Bewertungskriterien mittels definiertem Bewertungsschema. Die Variante 1 wird für das Dammbalkensystem und die AquaWand® sowie die Variante 3 für das Schlauchsystem als Vorzugsvariante identifiziert (Verlauf, Abb. 3). Die Konzeptionierung ergab folglich, dass die mobilen Hochwasserschutzsysteme als Lückenschluss quer durch den Kreuzungsbereich zwischen Eckhaus (Kapellenstraße und Frohnwiese) sowie einem stationären Hochwasserschutzsystem (hier: Mauer) verlaufen.

Abb. 2: Gefährdungssituation im Referenzzustand in der Kapelle
Abb. 3: Gefährdungssituation im Planzustand; Vorzugsvariante 1 bzw. 3 in der Kapellenstraße

Zur Empfehlung eines mobilen Hochwasserschutzsystems wurden neben den Einwirkungen durch Treibgutanprall, erhöhten Fließgeschwindigkeiten und der Überströmbarkeit der Systeme zudem die Logistik der Maßnahmen durch Lagerung, Transport und Aufbau sowie die Wirtschaftlichkeit dieser geprüft (Abb. 4). Insbesondere die Einwirkungen und die Logistik stellen für den betrachteten Untersuchungsraum in Hönningen aufgrund der Nähe zur Ahr und des umliegenden Mittelgebirges maßgebliche Kriterien dar. Die AquaWand® wurde als effizientestes mobiles Hochwasserschutzsystem in der Kapellenstraße identifiziert, da sie in der Gesamtbewertung und insbesondere in den für den Untersuchungsraum maßgeblichen Kriterien im Vergleich zu dem Dammbalken- und Schlauchsystem die beste Bewertung erzielte (Abb. 4).  Daher wird empfohlen die AquaWand® entsprechend des Verlaufes der Variante 1 mit einer maximalen Systemhöhe von 1,65 m und einer Länge von 22,00 m zwischen Hauswand und Mauer zu errichten. Um einen umfassenden Hochwasserschutz zu erreichen, wird die Mauer auf einer Strecke von 120,00 m und einer maximalen Höhe von 1,35 m gemäß Variante 1 stationär entlang der Kapellenstraße installiert.


Abb. 4: Gesamtbewertung zur Empfehlung eines mobilen Schutzsystems; 1= positiv, 2= neutral, 3 = negativ

Es kann festgehalten werden, dass die in dieser Arbeit durchgeführte Analyse und Bewertung der Wirkung von mobilen Hochwasserschutzsystemen bereits im Rahmen einer Konzeptionierung als empfehlenswert gilt, da somit festgestellt werden kann, ob eine mobile Maßnahme insbesondere an Fließgewässern mit kurzen Vorwarnzeiten, wie der Ahr, die gegenwärtige Überschwemmungssituation positiv beeinflusst.

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