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Technischer Hochwasserschutz - Möglichkeiten und Grenzen des technischen Hochwasserschutzes und mobiler Schutzsysteme - Peter Fröhle Institut für Wasserbau Technische Universität Hamburg (TUHH) Inhalte Einführung und Einordnung Technischer Hochwasserschutz (ortsfeste und mobile Systeme) Direkter Hochwasserschutz Indirekter Hochwasserschutz Grenzen des technischen Hochwasserschutzes Ortsfeste Systeme Mobile Systeme Fazit Möglichkeiten und Grenzen des technischen Hochwasserschutzes und mobiler Schutzsysteme 11.01.2018 2

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Technischer Hochwasserschutz - Möglichkeiten und Grenzen des technischen

Hochwasserschutzes und mobiler Schutzsysteme -

Peter FröhleInstitut für Wasserbau

Technische Universität Hamburg (TUHH)

Inhalte

• Einführung und Einordnung

• Technischer Hochwasserschutz (ortsfeste und mobile Systeme)– Direkter Hochwasserschutz– Indirekter Hochwasserschutz

• Grenzen des technischen Hochwasserschutzes– Ortsfeste Systeme– Mobile Systeme

• Fazit

Möglichkeiten und Grenzen des technischen Hochwasserschutzes und mobiler Schutzsysteme11.01.2018 2

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Inhalte

• Einführung und Einordnung

• Technischer Hochwasserschutz (ortsfeste und mobile Systeme)– Direkter Hochwasserschutz– Indirekter Hochwasserschutz

• Grenzen des technischen Hochwasserschutzes– Ortsfeste Systeme– Mobile Systeme

• Fazit

Möglichkeiten und Grenzen des technischen Hochwasserschutzes und mobiler Schutzsysteme11.01.2018 3

Die 3 Säulen des Hochwasserschutzes

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Moderner Hochwasserschutz

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Weitere Elemente des Hochwasserschutzes• Vorbeugender Schutz

– Management extremer Situationen– Beobachtung / Messungen => geänderte Verhältnisse– Forschung und verbesserte technische und nichttechnische Konzepte– Risikokommunikation– Bauliche Reserven

• Operativer Schutz– Unterhaltung und Betrieb der Bauwerke– Deichschauen und Zustandsbewertung– Andere Nutzungen (genehmigungspflichtig)– Übungen zum Hochwasserschutz– Schulung und Übungen– Deichverteidigung im Sturmflutfall– Warnung und ggf Evakuierung der Bevölkerung

• Public awareness• Evakuierungskonzepte

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Inhalte

• Einführung und Einordnung

• Technischer Hochwasserschutz (ortsfeste und mobile Systeme)– Direkter Hochwasserschutz– Indirekter Hochwasserschutz

• Grenzen des technischen Hochwasserschutzes– Ortsfeste Systeme– Mobile Systeme

• Fazit

Möglichkeiten und Grenzen des technischen Hochwasserschutzes und mobiler Schutzsysteme11.01.2018 6

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SCHUTZ GEGEN HOCHWASSER (UND STURMFLUTEN)- Überblick über technische Maßnahmen -

Möglichkeiten und Grenzen des technischen Hochwasserschutzes und mobiler Schutzsysteme

Direkter Schutz Indirekter Schutz

Angepasste Bauweisen

Verschlüsse und

mobile Elemente

(Sturmflut-) Sperrwerke

Dünenschutz

Flussdeiche

Wände / Mauern

Seedeiche Management extremer Situationen

Hochwasserschutz-management

Maßnahmen im und am Vorland

Dezentraler Rückhalt

Drainage und Entwässerung

Polder und Rückhaltebecken

Schleusen und Pumpstationen

Hinterland

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Linienhafter Hochwasserschutz

• schematisch => lokal: Q = v * A

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Linienhafter Hochwasserschutz – geschlossene Deichlinie

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Kramer & Rohde, Historischer Hochwasserschutz, Konrad Wittwer 1992

Linienhafter Hochwasserschutz – geschlossene Deichlinie

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LSBG

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Örtlicher Hochwasserschutz: hochwasserangepasste Bauweisen

Gebäude oder Infrastruktur• als wasserdichte Konstruktion

• als Hochwasserschutzmauer oder Deich

• auf Stelzen

• schwimmend

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Hochwasserangepasste Bauweisen – HafenCity Hamburg

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TUHH / LSBG

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Hochwasserangepasste Bauweisen – wasserdichte Bauweisen HafenCity - Hamburg

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Quelle LSBG

Quelle LSBG Quelle LSBG

Quelle LSBG

Hochwasserangepasste Bauweisen – HafenCity Hamburg

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Quelle LSBG

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Hochwasserangepasste Bauweisen – HafenCity Hamburg

Quelle LSBG

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Hochwasserangepasste Bauweisen - Fluchtwege

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LSBG

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Hochwasserangepasste Bauweisen - Fluchtwege

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Hochwasserangepasste Bauweisen - Fluchtwege

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Hochwasserangepasste Bauweisen - Fluchtwege

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Mobiler Hochwasserschutz / Hochwasserschutztechnologien

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BWK Merkblatt 6

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Mobiler Hochwasserschutz / Hochwasserschutztechnologien

Schutz von Gebäudeöffnungen

Abschirmtechnologien (Mobile Hochwasserschutzwände)

Dichtungstechnologien

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Mobiler Hochwasserschutz: Schutz von Gebäudeöffnungen

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Schutz von Gebäudeöffnungen

vorinstalliert demontierbar temporär

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vorinstalliert

manuell betrieben

automatisch betriebenautomatiscell

Quellen: Buchele, Aquastop, Watersave, Smart Aibricks (Floodguards)

Mobiler Hochwasserschutz: Schutz von Gebäudeöffnungen

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demontierbar

Quellen: FloodArk, Floodtite, Floodshield, IBS

Mobiler Hochwasserschutz: Schutz von Gebäudeöffnungen

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temporär

Platten aufblasbare ProdukteÜberdeckungen Sacklösungen aufblasb

Quellen: FloodGate, Floodsentry, Aqua-sac, Howasu

Mobiler Hochwasserschutz: Schutz von Gebäudeöffnungen

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Mobiler Hochwasserschutz / Hochwasserschutztechnologien

Schutz von Gebäudeöffnungen

Abschirmtechnologien (Mobile Hochwasserschutzwände)

Dichtungstechnologien

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mobile Hochwasserschutzwände

vorinstalliert demontierbar temporär

Mobiler Hochwasserschutz: mobile Hochwasserschutzwände

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vorinstalliert

manuelle Installationen

automatische Installationen

anuelle automati

Quelle: Dutchdam, HOP-Logistik, AquaprotectBarrières Anti-Inondation Autonome,Spring Dam, KWS System

Abschirmtechnologien: mobile Hochwasserschutzwände

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demontierbare Lösungen

Quellen: NOAH, IBS, Aquabarrier-Systems

Abschirmtechnologien: mobile Hochwasserschutzwände

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temporäre Lösungen

stabilisiert durch äußere Kräfte

stabilisiert durch innere Kräfte

Quelle: Geodesign, Aquafence, Megasecur, NOAH, Big Bag Harbeck, Deadler

Abschirmtechnologien:Mobile Hochwasserschutzwände

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Mobiler Hochwasserschutz / Hochwasserschutztechnologien

Schutz von Gebäudeöffnungen

Abschirmtechnologien (Mobile Hochwasserschutzwände)

Dichtungstechnologien

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permanent installierteLösungen

nicht-korrodierendes Material

Dichtungstechnologien

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wasserdichtes Material

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Inhalte

• Einführung und Einordnung

• Technischer Hochwasserschutz (ortsfeste und mobile Systeme)– Direkter Hochwasserschutz– Indirekter Hochwasserschutz

• Grenzen des technischen Hochwasserschutzes– Ortsfeste Systeme– Mobile Systeme

• Fazit

Möglichkeiten und Grenzen des technischen Hochwasserschutzes und mobiler Schutzsysteme11.01.2018 33

Grenzen des technischen Hochwasserschutzes

Gesellschaftliche Grenzenwerden im Wesentlichen diktiert von den sich ständig wandelnden politischen / gesellschaftlichen Randbedingungen• Sicherheitsaspekte

– Gesellschaftliche Anforderungen• Realität der Ereignisse• Gesellschaftliches kollektives Gedächtnis• …

– gefühlte Sicherheit • Ästhetische Gesichtspunkten

– Architektur / Landschaftsarchitektur / Sichtbeziehungen• Konkurrierende Nutzungen (Tourismus, Ökologie, Wirtschaft, etc.)

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Grenzen des technischen Hochwasserschutzes

Technische Grenzen (Grenzen individuell abhängig vom Konzept)• Äußere Belastungen

– Hydrostatik, Hydrodynamik– Anpralllasten – Eis

• Erforderliche Bauhöhe

• Lastabtrag (in den Untergrund)

• Zur Verfügung stehender Raum

• Zur erwartende Schäden bei Überschreiten der Bemessungsgrößen (Risiko und (Rest-)risiko)

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Grenzen des technischen Hochwasserschutzes Nichttechnische Grenzen

• Kosten

• Ästhetik

• Denkmalschutz

• Sichtbeziehungen

• Eigentumsverhältnisse

• Risikobetrachtungen

• …

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Mobiler Hochwasserschutz

Warum mobiler Hochwasserschutz?

Technische Gesichtspunkte

Administrative Gesichtspunkte

Ästhetische Gesichtspunkte

Gesichtspunkte des Denkmalschutzes

Erforderliche Mittel für Investitionen und Unterhaltung

Ggf. die „Smarte Lösung“

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Wann sind mobile Hochwasserschutzlösungen sinnvoll / die einzig mögliche Lösung?

• Wenn ortsfeste und dauerhaft installierte Lösungen (Deiche, feste Mauern) aus übergeordneten Gründen ausscheiden.

• Zum Verschließen von Öffnungen (Scharts, Stöpen) in der Hochwasserschutzlinie => redundante Lösungen / doppelte Deichsicherheit!

• Privater und gewerblicher Objektschutz

• Für temporären (Bauzustände) Hochwasserschutz

• Für notfallmäßigen Hochwasserschutz – im Wesentlichen Sandsäcke und Sandsackersatzsysteme

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Passau 2013

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Internet: Wasserwirtschaftsamt Deggendorf

Wasserstand Passau 2013• Wassertiefe am Bauwerk und

auch am Ufer betrug mehrere Meter (4m – 6m Schutzhöhe)

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Schutz von (Gebäude)öffnungen

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Grenzen mobiler Hochwasserschutztechnologien

• Zeit zum Aufbau f(Vorwarnzeit + Aufbauzeit)

• Vorwarnzeiten Aufbauzeiten– Logistik– Kapazitäten

• Umgebungsbedingungen– Sichtverhältnisse (Dunkelheit)– Sturm– Temperaturen– Niederschlag– …

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Grenzen mobiler Hochwasserschutztechnologien

• Umgebungsbedingungen– Untergrund– Länge eines linienhaften Schutzes (einzelne Anlagen)

• Erforderliche Bauwerkshöhe / Schutzhöhe

• Technischer Reifegrad der mobilen Hochwasserschutzanlagen ist derzeit nur für den Fachmann bewertbar– Standardisierte Testverfahren – Zertifizierung– Normierung

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Grenzen mobiler Hochwasserschutztechnologien

• Umgebungsbedingungen– Untergrund– Länge eines linienhaften Schutzes (einzelne Anlagen)

• Erforderliche Bauwerkshöhe / Schutzhöhe

• Technischer Reifegrad der mobilen Hochwasserschutzanlagen ist derzeit nur für den Fachmann bewertbar– Standardisierte Testverfahren – Zertifizierung– Normierung

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Aufbautest

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Aufbautest

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Messung der DurchsickerungsrateMessung der Verformung Messung der Aufprallgeschwindigkeit

Aufpralltests

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Normierung / Standardisierung / Zertifizierung

International• British Standards

• FM – Approval

National• BWK Arbeitsgruppe mobiler Hochwasserschutz

– BWK – Merkblatt 6 => BWK – Arbeitsblatt

• VDS – Initiative zur Zertifizierung

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Fazit: welche technischen Schutzmaßnahmen sind unabdingbar für ein vernünftiges HWRM-Konzept?

• Durchgängige Schutzlinie mit durchgängigem Sicherheitskonzept– Jeder Hochwasserschutz ist immer nur so gut wie das schwächste Glied der

Kette

• Feste Anlagen sind mobilen / beweglichen Anlagen vorzuziehen– Anzahl der mobilen Anlagen so gering wie möglich halten

• Es gibt Einsatzbedingungen, die ausschließlich mit mobilen Hochwasserschutzanlagen zu bewältigen sind

• Regelmäßige und nachhaltige Unterhaltungskonzepte

• Regelmäßiges Training des Aufbaus / des Einsatzes mobiler / beweglicher Anlagen

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