Überflutung

Überflutung – Ermittlung der Ursachen und Lösungswege

Die Ursachen einer Überflutung können vielfältig sein:

  • Starke Niederschläge?
  • Abflüsse, theoretische und tatsächliche!
  • Ungünstige Geländegestaltungen?
  • Waren Rückstausicherungen erforderlich?
  • Zu geringe Kanaldimensionierung?
  • Tatsächliche Leistung der Kanalisation?
  • Überflutung durch Kanalisationen?
  • Wege des Wassers?
  • Flutwege gepflegt und vorhanden?
  • Waren Flutwege erforderlich?
  • Flutung durch
    • Grundwasser?
    • bei Starkregen oberflächlich ablaufendes Wasser?
    • durch Gewässer?

Wer die Ursachen erforschte, der kennt auch Lösungen!

Unsere nachvollziehbaren und gut begründeten Gutachten zur Überflutung wurden schon in vielen Rechtsprechungen berücksichtigt.

Ein Beispiel unserer Mitwirkung: Urteil zur Überflutung eines Grundstückes

Siehe auch den Beitrag zur Bewertung einer Schadensursache als Rückstau, Einstau, Überstau und/oder Überflutung.

Weitere Informationen: Überflutung, Rückstau

Hatten Sie eine Überflutung? Dann denken Sie an die sofortige Beweissicherung bei Schäden infolge von Unwetter, Überflutung oder Rückstau!

Überflutung – Die Göltzsch tritt über ihre Ufer:

Überflutung Göltzsch 01 Juni 2013 _Nr05

Unscheinbar, aber das ist ein wichtiger Flutweg:

Fllutweg

Flutgraben Schackstedt – weiterer Verlauf

Siehe auch:

Rückstau

Ausgewählte Referenzen über Gutachten der Bewertung von Überflutungsschäden (Gutachten von U. Halbach, z.T. auch interdisziplinäre Zuarbeit und Mitwirkung)

 




Urteil zur Überflutung eines Grundstückes

Wertung von häufigen Überschwemmungen eines Grundstückes durch oberflächlich ablaufendes Niederschlagswasser
Urteil des Oberlandesgerichts Dresden

Abbildung 1: Straßenablauf durch Abschwemmung verstopft

 

Aktenzeichen: 1 U 1156/11
Landgericht Dresden 5 0 2917/09
Verkündet am: 31.07.2013
1. Zivilsenat des Oberlandesgerichts Dresden durch
Vorsitzenden Richter am Oberlandesgericht Riechert,
Richterin am Oberlandesgericht Tews und
Richter am Oberlandesgericht Lau

 

 

 

 

 

 

Ausgewählte Zitate aus dem Urteil die Abwasserbeseitigung betreffend:

  • Hieraus folgt auch die drittschützende Amtspflicht, den Kläger im Rahmen des ihr Zumutbaren vor einer Überschwemmung seines Grundstücks durch aus dem öffentlichen Straßenraum abfließendes Niederschlagswasser zu schützen.
  • In den Schutzbereich der Amtshaftung fallen vielmehr auch solche Schäden, die darauf beruhen, dass das Regenwasser infolge unzureichender Kapazität oder Aufnahmefähigkeit der Kanalisation erst gar nicht in die Rohrleitung gelangt, sondern ungefasst auf die anliegenden Grundstücke dringt.
  • Bei der Ermittlung der erforderlichen Leitungseigenschaften ist grundsätzlich von der Gesamtmenge des abzuführenden Wassers auszugehen.
  • Bei der Bemessung des Leitungsquerschnitts ist nicht erforderlich, dass dieser so groß gewählt wird, dass selbst die bei einem katastrophenartigen Unwetter, wie es erfahrungsgemäß nur in sehr großen Zeitabständen vorkommt (sogenanntes „Jahrhundertereignis“), anfallenden Wassermassen aufgenommen und geordnet abgeführt werden können. Wirtschaftliche Gründe zwingen jede Gemeinde dazu, das Fassungsvermögen einer Regenwasserkanalisation nicht so groß zu bemessen, dass es auch für ganz selten auftretende, außergewöhnlich heftige Regenfälle ausreicht. Daher ist eine Dimensionierung im Hinblick auch auf katastrophenartige Unwetter, wie sie erfahrungsgemäß nur in sehr großen Zeitabständen vorkommen, nicht erforderlich
  • Eine klare Festlegung dazu, wann, d.h. bei welcher statistischen Häufigkeit von einem katastrophenartigen Unwetter gesprochen werden kann, ist in der höchstrichterlichen Rechtsprechung bislang leider nicht getroffen worden. Jedenfalls unzureichend ist aber eine Auslegung der Leitungsanlage anhand eines Berechnungsregens von nur einem Jahr, weil dies im Extremfall darauf hinauslaufen würde, dass die Anlieger es hinnehmen müssten, einmal jährlich einer Überschwemmung ausgesetzt zu werden.  Spiegelbildlich hierzu muss eine Abwasseranlage aber auch nicht so ausgestaltet sein, dass sie nur einem Jahrhundertereignis nicht standhalten kann.
  • Maßgeblich ist letztlich immer eine umfassende Würdigung der Gesamtumstände.
  • Ein Rückgriff auf allgemeine Regeln, etwa im Hinblick auf einen bestimmten „Berechnungsregen“ oder eine bestimmte „Ein- oder Überstauhäufigkeit“ (Wasseranstieg bis zur Geländeoberkante) verbietet sich jedenfalls dann, wenn im konkreten Fall bestimmte Anhaltspunkte dafür vorliegen, dass ein darauf zugeschnittenes Ableitungssystem außerstande ist, das anfallende Wasser nicht nur in seltenen Ausnahmefällen, sondern darüber hinaus auch bei häufigeren, auch im Rahmen einer generalisierenden Betrachtungsweise zu berücksichtigenden Anlässen zu bewältigen. Dies kann etwa der Fall sein, wenn sich zeigt, dass es in dem betroffenen Straßenzug trotz einer Auslegung der Kanalisation auf den Berechnungsregen immer wieder zu Überschwemmungen kommt. Es bedarf demnach einer umfassenden Würdigung aller maßgeblichen abwasserwirtschaftlichen, -technischen und topographischen Gegebenheiten.
  • Diese Grundsätze sind grundsätzlich auch auf sog. „Altanlagen“ wie die hier gegenständliche anzuwenden, die die Gemeinde — z.B. von einer Rechtsvorgängerin — übernommen hat. Insoweit ist lediglich der Kostenaufwand für die Modernisierung der Altanlage an die aktuellen tatsächlichen Gegebenheiten in der Gesamtabwägung stärker zu pointieren.
  • Für den Anlieger ist es letztlich unbeachtlich, ob sein Grundstück von aus der Kanalisation austretendem Wasser oder solchem, welches mangels Aufnahmefähigkeit gar nicht erst in die Kanalisation gelangt, überflutet wird. Eine Abwasseranlage, welche so ausgelegt ist, dass in regelmäßigen Abständen ein Einstau auftritt, welcher die Aufnahme von (dann unkontrolliert abfließendem) Oberflächenwasser verhindert, dürfte nicht den abwassertechnischen Regeln entsprechen.

Es sind auch die örtlichen Gegebenheiten, insbesondere das Höhenniveau des Gebiets, die Wasserführung, die möglichen Fließwege des Abwassers bei Austritt aus den Einläufen, aber auch die Wahrscheinlichkeit und das Ausmaß eines zu befürchtenden Schadens im Verhältnis zur Durchführbarkeit und Wirtschaftlichkeit von Abwehrmaßnahmen zu berücksichtigen.

Die juristische Begründung und der Gesamtzusammenhang ist dem Urteil 2013_Urteil_OLG_DD_Überflutung Gutachter Halbach zu entnehmen.

Abbildung 2: Veralteter Seitenablauf mit ungenügender Leistungsfähigkeit

Bezüglich der Abwasserbeseitigung lag die Ursache der Überflutung in einer veralteten und nicht hinreichend leistungsfähigen Straßenentwässerung, insbesondere in  mangelhaften und zahlreich veralteten Straßenabläufen mit wenig leistungsfähigem Seiteneinlauf (Abbildung 2).

Nicht nur leistungsfähige Straßenabläufes sind wichtig. Neben der regelmäßigen Reinigung (Abbildung 1) ist auch dafür zu sorgen, dass das Wasser in diese gelangen kann und nicht etwa vorbeifließt oder über diese hinweg schießt. (Literaturhinweis: Kurzbericht „Abflusswege auf Straßen – Feldversuch zur Ermittlung des Schluckvermögens von Straßeneinläufen“ vom 14.12.2011 des Institutes für Grundbau, Abfall- und Wasserwesen (IGAW) Fachbereich D, Abteilung Bauingenieurwesen, Bergische Universität Wuppertal von Univ.-Prof. Dr.-Ing. Andreas Schlenkhoff und Dr.-Ing. Mario Oertel).

Die negative Wirkung des Hinwegschießens versucht man mitunter durch ein Absenken des Straßenschnittgerinnes, vielleicht auch in Kombination mit einem Gegengefälle nach dem Seitenablauf etwas zu mildern. In Abbildung 3 ist diese Lösung veranschaulicht. Man erkennt, dass es dem von links zum Straßeneinlauf fließenden Wasser in Schnittgerinnen schwer gemacht wird, über den Einlaufbereich hinaus zu schießen. In der Folge kommt es zu einem Aufstau bzw. einem Anheben des Wasserspiegels – also zu einer Vergrößerung des Wasserdruckes auf die freien Querschnitte – und damit zu einer Vergrößerung der hydraulischen Leistung.

Abbildung 3: Ausbildung des Rinnengefälles an den Straßenabläufen (nach Hahn und Langbein) Geissler, W. Kanalisation und Abwasserreinigung, Berlin – Verlag von Julius Springer, 1933

 

 

 

 

 

 

Hinsichtlich des Satzes im Urteil des OLG

Jedenfalls unzureichend ist aber eine Auslegung der Leitungsanlage anhand eines Berechnungsregens von nur einem Jahr, weil dies im Extremfall darauf hinauslaufen würde, dass die Anlieger es hinnehmen müssten, einmal jährlich einer Überschwemmung ausgesetzt zu werden. „

wären ggf. die entsprechenden Hinweise der DIN EN 752 zu beachten.

Siehe auch:  Überflutung, Rückstau.

Nachtrag am 28.09.2015: Ungenügendes Quergefälle auf dem Fußweg verursachte Erosionen und Überflutungen

Siehe hierzu die folgenden Fotos:

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Abbildung 4: Erosionen auf dem Fußweg

 

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Abbildung 5: Erosionen auf dem Fußweg

 

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Abbildung 6: Erosionen auf dem Fußweg

Das Wasser schoss z. T. beidseitig auf den Fußwegen zum Tiefpunkt des Teileinzugsgebietes der Kanalisation, gelangte dabei nur teilweise in die Straßenabläufe, sammelte sich am Tiefpunkt und überflutete (mit Schadensfolge) häufig ein Grundstück.

Als Ursache wurde erkannt:

  • ungenügendes Quergefälle der Fußwege
  • mangelhafte Leistungsfähigkeit der Straßenabläufe, obwohl sie in der Anzahl ausreichend vorhanden waren
  • keine ausreichende Berücksichtigung des starken Straßenlängsgefälles
  • keine Anlegung von Flutwegen

Die Straßenabläufe stammen möglicherweise aus der Zeit vor 1945.

Heute werden derartige Seitenabläufe wegen der schlechten Leistungsfähigkeit kaum noch eingesetzt.

Siehe auch:

Rückstau

Ausgewählte Referenzen über Gutachten der Bewertung von Überflutungsschäden (Gutachten von U. Halbach, z.T. auch interdisziplinäre Zuarbeit und Mitwirkung)




Relativierung der Genauigkeit einer Kanalnetzhydraulik

Die Genauigkeit ist aufwendig

Die hydraulischen Berechnungen vermitteln mitunter den Eindruck als könne man genau berechnen, welche Wasserstände zu einem bestimmten Regenereignis im Kanal oder in einem Straßengraben geherrscht haben.

Sicher nimmt die Genauigkeit und die Komplexität der rechnerbasierten, mathematischen, hydrodynamischen Verfahren immer mehr zu.

Die Daten aber, mit denen diese Programme oder auch relativ einfache hydrodynamische Formeln gespeist werden, beruhen zumeist noch auf Abwägungen und Schätzungen.

Die Genauigkeit hydrodynamischer Berechnungsergebnisse wird in hohem Maße beeinflusst durch

  • die Niederschlagscharakteristik,
  • die Fläche des Einzugsgebietes und
  • den gewählten Abflussbeiwert.

(Bei anspruchsvollen Modellen wird das Modell im Einzugsgebiet geeicht, d. h. es wird geprüft, ob konkrete Regen und konkrete Abflüsse mit den berechneten Abflüssen und angenommenen Regen übereinstimmen.)

1.  Bewertung des Niederschlages

Bei Niederschlag ist u. a. zu unterscheiden zwischen dem Niederschlag, der zum Schadenszeitpunkt genau auf die relevante Einzugsgebietsfläche fiel und zwischen jenem Niederschlag, der für die Dimensionierung der Niederschlagswasserableitung (Gräben, Kanäle, weitere Bauwerke) zu wählen war. Oft wird versucht zu prüfen, ob der tatsächlich gefallene Niederschlag größer als der Bemessungsniederschlag war, weil man glaubt, damit ein wichtiges Argument zu haben. Mit der DIN EN 752-2 sollte sich der Schwerpunkt der Argumentation verlagern.

Im ersten Fall werden häufig Gutachten des Deutschen Wetterdienstes bestellt, deren Ergebnisse aber eher in Ausnahmefällen zu 100 % den Tatsachen am Schadensort entsprechen, weil der Gutachter eben nicht am Schadenstag vor Ort war und den Regen in seiner Dauer und Intensität selber gemessen hat. Der Wert meteorologischer Gutachten liegt aber darin, dass Feststellungen von Meteorologen über das Wetter mit einer größeren Wahrscheinlichkeit wahr sind, als jene von Laien.

Derartige Gutachten übertragen also einen Niederschlag, der zumeist an einer anderen Stelle gemessen wurde, auf den Schadensort.

Wer Wetter beobachtet weiß, dass Regen (wie auch die Natur) nur bedingt berechenbar sind (ist) und es sein kann, dass in einem wenige Kilometer entfernten Nachbarort ein Wolkenbruch niedergeht, während beim Beobachter die Sonne scheint.

Die Genauigkeit einer Wetterretrospektive nimmt deshalb mit zunehmender Entfernung zwischen Messort und Schadensort ab.

Es handelt sich bei den auf den Schadensort bezogenen Tatsachenfeststellungen um induktive Konklusionen, die eben aus Gründen der Logik nie zu 100 % wahr sein können. Eine Bewertung z. B. dass die Regeneigenschaften sehr wahrscheinlich so wie beschrieben waren, bedeutet nicht, dass sie auch tatsächlich so gewesen sein müssen. Es kann also Fälle geben, in denen meteorologische Gutachten die Situation zum Schadenszeitpunkt und am Schadensort so abbilden, wie es tatsächlich war und es gibt Fälle, in denen es eben nicht so war.

Eine weitgehend genaue Bewertung eines Schadensereignisses ist daher im Ausnahmefall nur möglich, wenn der Gutachter am Schadenstag von Anfang an vor Ort war und die Regenganglinie an mehreren Stellen im Einzugsgebiet möglichst selbst gemessen hatte und wenn zugleich die Abflussmengen und deren Wasserstände in wichtigen Kanälen oder Gräben gemessen wurden. Die Unsicherheiten liegen dann nur noch bei Mess- und Interpretationsfehlern.

2. Fläche des Einzugsgebietes

Die Fläche des Einzugsgebietes geht als Faktor in die Abflussmenge ein und somit ist ihre tatsächliche Größenbestimmung entscheidend.

In der Regel wird das Einzugsgebiet über Wasserscheidenkonstruktionen in topographischen Karten bestimmt.

Genauer, aber auch aufwändiger ist die Beauftragung eines Vermessungsbüros zur Einmessung der Wasserscheiden vor Ort.

Überprüfen kann man die Ergebnisse, wenn man sich bei sehr starkem Regen in diesen stellt und selbst nachschaut, woher das Wasser kommt und wohin es fließt.

3. Abflussbeiwert des Einzugsgebietes

Der Abflussbeiwert ist der Quotient aus der Abflussspende und der Regenspende. Er liegt zwischen 0-1.

Ein Abflussbeiwert von 0,5 sagt beispielsweise aus, dass 50 % von dem Regen abfließen.

Die Größe des Abflussbeiwertes beeinflusst das Schätzergebnis des prozentualen Anteils der versiegelten Fläche im Einzugsgebiet und die durchschnittliche Neigung der Oberfläche des Einzugsgebietes.

Beides sind zumeist Schätzwerte, deren Genauigkeit den tatsächlichen Abfluss bestimmt.

Die Tabelle für den zu wählenden Abflussbeiwert beruht selbst auf Erfahrungswerten.

Auch die Kalkulation des Abflussbeiwertes eines Teileinzugsgebietes kann Ungenauigkeiten oder Fehler enthalten, die dazu führen, dass die tatsächlichen Verhältnisse nicht korrekt widergespiegelt werden.

4. Fazit

Kalkulationen hydrodynamischer Abflüsse und Niederschläge beruhen auf zahlreichen Schätzungen und Annahmen.

Hinsichtlich der Methode der Logik handelt es sich um eine Konklusion einer Induktion zu der ein Wahrheitswert gehört. Der Wahrheitswert wird zumeist nach Intuition oder Abwägung subjektiv gewählt und verbal beschrieben, wie z. B. mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit, sehr wahrscheinlich, weniger wahrscheinlich oder unwahrscheinlich.

Die Steigerung der Genauigkeit des Wahrheitswertes ist durch weiteren Aufwand bei der Tatsachenfeststellung (wenn rationell, Ersetzen von Annahmen durch Messungen) möglich und durch die Erhöhung der Anzahl der Beobachtungen. Das ist bei Schadensfällen aber zumeist nur eine theoretische Alternative.

Wie man sich denken kann, dürfte der Aufwand für die Feststellung des Wahrheitswertes einer Induktion einer Potenzfunktion ihres Wahrheitswertes folgen.

Oder mit anderen Worten:

  • Die Wahrheit hat ihren Preis.
  • Je genauer man sie wissen will, desto teurer wird es.
  • Manches ist nicht (oder nicht mehr) zu ermitteln.

Und häufig ist die Wahrheitsbewertung von  Relationen abhängig, die bekannt sein müssen,  wenn man es genau wissen will.

Zur Veranschaulichung das Kaffeesackbeispiel von Salmon: In einem Kaffeesack befinden sich genau 30 kg Kaffeebohnen  der Güteklasse III und 70 kg Bohnen der Güteklasse I.

In 70 % aller Probenahmen wird man eine Bohne der Güteklasse I ziehen.

Was aber, wenn das Verhältnis der Mischung nicht bekannt ist?

Dann wird es aufwendig.

***




Oberflächenabfluss von Außengebieten

Schätzung des Oberflächenabflusses von Außengebieten

Neben den Wassermengen, die bei Niederschlag auf die kanalisierten Flächen fallen, sind auch Zuflüsse von nicht kanalisierten Flächen zu berücksichtigen, die aber in Teileinzugsgebieten der Kanalisation liegen. Dabei handelt es sich um sog. Außengebiete deren Abflüsse

1. flächig und/oder

2. in zeitweise trockenfallenden mehr oder weniger sichtbaren Gräben und/oder

3. als Gewässer mit ständiger Wasserführung

direkt in die Kanalisation eingebunden sind oder über eine kanalisierte eingebundene Fläche indirekt in die Kanalisation gelangen.

Diese Zuflüsse sind natürlich zusätzlich bei der Kanaldimensionierung zu berücksichtigen, weil sie die Ergebnisse der Hydraulik einer Kanalisation erheblich beeinflussen können.

Bei den Abflüssen nach Pos. 2 und 3 handelt es sich in aller Regel um Gewässer II. Ordnung für die die jeweiligen Gemeinden zuständig sind.

Nach dem  DWA-Regelwerk A 118 “ Hydraulische Bemessung und Nachweis von Entwässerungssystemen“ vom Mai 2006 und auch schon seit der Fassung von 1999 gilt:

Das Zusammenwirken größerer unbebauter Außengebiete mit kanalisierten Einzugsgebieten bedarf wegen des unterschiedlichen Abflussverhaltens und unterschiedlicher maßgeblicher Regenereignisse generell einer gesonderten Betrachtung.

Diese Abflüsse sind meist nur aufwändig zu messen und sollten daher wenigstens geschätzt und abgewogen werden.

Allerdings gibt es für Schätzungen von Abflüssen aus kleineren Außengebieten nur wenig Anhaltspunkte.

Indizien für Abflüsse bilden Grabenerosionen und Kalkulationen des Abflusses nach Manning-Strickler.

Prinzipiell kann man davon ausgehen, dass Gräben durch Erosion maximaler Abflüsse zustande gekommen sind.

Frische Erosionsmarken weisen auf aktuelle Belastungen hin.

Vermessung als Grundlage für die Kalkulation des Oberflächenabflusses aus Außengebieten

Im Fall der Vermessung des Grabenprofiles und -gefälles (1 %) im Rahmen eines Gerichtsgutachtens entwässert der im Foto dargestellte Graben ein Einzugsgebiet von ca. 1,5 km² bzw. 150 ha.

Im Ergebnis der Kalkulation könnte ein Extremabfluss von ca. 3 m³/s irgendwann dieses Grabenprofil geschaffen haben, d. h. das Wasser erreicht im dargestellten Foto dann die Geländeoberkante.

Da es sich nun nicht um ein Mittelgebirge und nicht um Flachland handelt, wurde nach Abwägung eine Abflussspende von 10 l/sha angenommen.

Bekanntgeworden sind Größtabflüsse von bis zu 2-3 m³/s km² bzw. 20-30 l/s ha. Dabei gilt der kleinere Wert für Mittelgebirgsregen, der größere für Hochgebirgsregen. Im Flachland sind Größt-Regenabflüsse aus Außengebieten bis herunter zu 1-5 l/s ha zu erwarten. Grundsätzlich gilt: Die Abflußspende eines Regens sinkt mit der Größe des Einzugsgebietes, sie sinkt mit dem Bewuchs und der Bodendurchlässigkeit und Unebenheit, und sie steigt mit sinkender Temperatur und zunehmender Neigung der Geländeoberfläche im Einzugsgebiet. Die stärksten Abflüsse in unbebauten Gebieten ergeben sich, wenn Regen auf gefrorenen Boden fällt und, nahezu ohne zu versickern, oberirdisch abfließt [424]“  Aus dem ATV-Handbuch „Planung der Kanalisation“ , Ernst & Sohn Verlag, 4. Auflage 1994

Bach im weiteren Verlauf

Bei Berücksichtigung des spezifischen Größtabflusses von 10 l/sha wäre in diesem Beispiel kalkulatorisch mit einer Wassertiefe von 35 cm und 1,5 m³/s zu rechnen.

Bei erheblichen Fremdzuflüssen empfiehlt sich eine Abflussmessung in Verbindung mit einer Niederschlagsmessung über einen Zeitraum von wenigstens einem Jahr.

Interessant ist auch der Arbeitsbericht der DWA-Arbeitsgruppe ES- 2.6 „Abfluss- und Schmutzfrachtsimulation“ von 2008 „Abflüsse aus Außengebieten“ KA 2008 Nr.8. S. 850-859.

Hier wird u. a. eine Veröffentlichung von Forster/Keller/Rickenmann und Röthlisberger in der Schweizerischen Zeitschrift für das Forstwesen, „Hochwasser“ 1994 zitiert:

voralpines Einzugsgebiet < 1 km²:

  • 35% Waldanteil max. 70 l/s ha
  • 97% Waldanteil max. 30 l/s ha

Die Werte stammen aus einer Messreihe von 1902 bis 1993.

KLEIN, B.; Schumann A.H.; Pahlow, M. werten „Extreme Hochwasserereignisse an deutschen Talsperren“ (Hydrologie und Wasserbewirtschaftung, 50. Jg. H.4 2006, S. 162 – 168) für Einzugsgebiete eher oberhalb von 1 km² u. a. mit folgenden Ergebnissen aus:

  • Im untersuchten Wertebereiches ist es so, dass mit zunehmender Größe des Einzugsgebietes die Abflussspende Hq90% sinkt.
  • In dem Bereich ist die Funktion einer Gerade im doppelt logarithmischen Koordinatensystem, die aber nach WUNDT  bei < 1 km² abgemindert werden sollte.
  • Über die Größe der Abminderung gibt WUNDT keine Empfehlungen.

Wenn man annimmt,

  • dass in Einzugsgebieten < 1 km² wenigstens 13.000…14.000 l/skm² als 90 % Extrem abfließen können und
  • dass dieser Betrag – im Mittel 13.500 l/skm² im Bereich < 1 km² – konstant bleibt,

so folgt unter diesen Bedingungen als Anhaltspunkt ein Extremabfluss von 135 l/sha.

Bei der Bewertung der Abflüsse aus Außengebieten ist zu prüfen, ob Bemessungsregeln relevant sein könnten, die für Fließgewässer II. Ordnung gelten.

Oft werden derartige Abflüsse auch nach einem Niederschlags-Abflussmodell kalkuliert, wobei in der Regel ein HQ 100 bzw. ein Niederschlag anzusetzen ist, der aller hundert Jahren nur einmal zu erwarten ist.

Fließgewässer sind auch Gewässer, die nur zeitweise Wasser führen!




Rückstau und Überflutung

Literaturrecherche:

1. Bau und Betrieb der Kanalisation – Exzerpt aus [3]

  • Ein besonderes Interesse fanden in den letzten Jahren – aus diesen Untersuchungen heraus die Netz-Füllungszustände bei Stau (Energiespiegel im Abwasserkanal steigt über den Rohrscheitel = Rückstau) oder Kanalüberschwemmung (Energiespiegel bis über Gelände, Abwasseraustritt aus dem Kanal auf Überschwemmungswege [430, 431]). Während im ersteren Zustand der Wasserzugang durch Stau in nicht nach DIN 1986, Abschn. 7, von 1988, (149], ausreichend gesicherte Keller beginnt oder beginnen kann – mit steigender Staulinie (= Energielinie) zunehmend – können im letzteren Fall der Überschwemmung Gefährdungen für tiefer liegende Grundstücke und Anlagen entstehen, evtl. eine Haftung des Kanalnetzbetreibers nach unserer bisherigen Rechtsprechung auslösend
  • Hatte man früher solche Fälle als solche „höherer Gewalt“ gesehen, so ist diese Sicht jetzt aus der neuen Haftpflicht – zum Schutze des Bürgers – differenziert zu sehen, je nach der Häufigkeit solcher Vorkommnisse. Damit muß sich der planende Ingenieur – was bisher weitgehend nicht üblich war – auch mit der Frage der „Überschwemmungswege“ zukünftig befassen.
  • Im Normalfall erfolgt der Abfluß – bei extremen Abflüssen aus Niederschlag – aus den Straßeneinläufen ausströmend statt zulaufend, dem natürlichen Geländegefälle folgend über die Straßenfahrbahn, zwischen den Randsteinen. Diese zusätzliche, erhebliche Abflußkapazität (neben dem Kanalsystem) ist jedoch eingeschränkt, wenn niedrige Randsteinhöhen zu tiefer liegenden Garagen oder Parkplätzen evtl. auch aus Einläufen dort (!) – aus diesem „Straßenabfluß“ seitlich zu Überschwemmungswegen über die Grundstücke führen, eventuell Schäden verursachend.
  • Auch Kanaldeckel-Aushebungen kommen vor. Bei Deckeln „mit Lüftung“ ist die Wahrscheinlichkeit des Vorkommens geringer (Entlastung durch Luftaustritt).
  • Ebenso können diese „Überschwemmungswege“ an Straßenkreuzungen, Tiefpunkten, aber auch Unterführungen zu seeartigen größeren Stauen führen, woraus sich auf dem weiteren Überschwemmungsweg Schäden ergeben können. Hier kann, wenn dies mit – nach Beurteilung des Gerichts – unzumutbarer Häufigkeit vorkommt, die Gemeinde haftpflichtig sein. Ähnlich wohl auch, wenn Schäden daraus (z. B. gekippte Zäune/Mauern, überschwemmte Keller) „vorhersehbar“ waren.
  • Es wird daher nötig sein, solche Fälle vorher als „Überschwemmungswege“ zu erkennen und durch geeignete Maßnahmen für eine schadlose Ableitung zu sorgen, Risiken dabei zu mindern. [3] (S. 57)
  • „Um eine ordnungsgemäße Entwässerung zu den Straßen hin zu gewährleisten, wird man die Höhenlage der Gebäude und des sie umgebenden Geländes sorgfältig darauf abstimmen. Zu dieser Binsenweisheit, die, wie Erfahrungen lehren, offenbar immer wieder ausgesprochen werden muß, bringt Bild 10.3-32 eine Darstellung aus amerikanischen Empfehlungen. Diese Dinge sind offenbar so ernst zu nehmen, daß die Federal Housing Administration der Frage der Oberflächenentwässerung in den Einfamilienhaussiedlungen der suburbs besondere Aufmerksamkeit widmet [187]. In Bild 10.3-33 sind drei Fälle von Geländeneigungen im Schnitt wiedergegeben, und es ist hierzu angedeutet, wie man die Grundstücke im Hinblick auf die Oberflächenentwässerung zu regulieren hat, „um Feuchtigkeitsschäden am Haus, Dunstbildungen, Erosionen, Verschlammung der Höfe und Überflutung von Kleinkläranlagen zu vermeiden“ und nachträglichen teuren Behebungsmaßnahmen, wie Wiederherstellung der Geländeprofilierung und Einlegen von Dränagen, vorzubeugen. Diese Mahnung aus den USA sollte Anlaß sein, generell bei Entwässerungsprojekten in Verbindung mit dem Bebauungsplan Vorsorge für „Überschwemmungswege“ zu treffen, um bei außergewöhnlichen Stark- und Katastrophenregen Schäden zu begrenzen. Pfeiff hat dieses Problem in [430, 431] behandelt. Es spielt auch bei Rechtstreitigkeiten um Schadenersatz eine Rolle, nämlich bei der Frage nach der Abgrenzung zwischen „hoherer Gewalt“ und „Versäumnis“.

2 Hydraulische Bemessung und Nachweis von Entwässerungssystemen [2]

  • „Die europäische Norm DIN EN 752-2 geht von der Überflutungshäufigkeit als Nachweiskriterium für Überlastungszustände aus (vgl. Kap. 5.1). Der Überflutungsvorgang auf der Oberfläche und der Überflutungsschutz sind in hohem Maße von lokalen Verhältnissen abhängig und bedürfen deshalb einer Würdigung der Gegebenheiten in der Örtlichkeit. Die Möglichkeit und Gefahr einer Überflutung im Falle einer Überstauung der Kanalisation ist auch im Fall einer einfachen Bemessung nach Kap. 6.1.1 bzw. im Anschluß an die hydraulische Nachrechnung vor Ort zu prüfen. Wegen der Schwierigkeiten, den oberflächigen Überflutungsvorgang modelltechnisch nachzubilden, ist für Bereiche mit rechnerischem Überstau unbedingt eine Bewertung der Gegebenheiten vor Ort vorzunehmen. Ggf. sind vorliegende Aufzeichnungen zum bisherigen Systemverhalten auszuwerten (Feuerwehreinsätze o.ä.).
  • Nachweisrechnungen sollten für Netzpunkte mit Überstau über Gelände das Volumen des ausgetretenen bzw. nicht abgeleiteten Misch- oder Regenwassers sowie die Dauer des rechnerischen Überstaus ausweisen, um die Gefahr einer Überflutung angrenzender Grundstücke oder einer wesentlichen Funktionsbeeinträchtigung wichtiger Verkehrsanlagen (Unterführungen) besser bewerten zu können. Ist eine Überflutung angrenzender Grundstücke aufgrund der topographischen und sonstigen örtlichen Gegebenheiten zu befürchten, sind geeignete (konstruktive) Maßnahmen am Straßenverlauf umzusetzen oder die Ableitung des überschüssigen (Ab-)Wassers in ungefährdete Flächen zu prüfen. Sofern dieses an der Straßenoberfläche abgeleitet oder gespeichert wird, ist der Höhenverlauf der Straße in die Prüfung mit einzubeziehen und das schadlose Ableiten ggf. durch bauliche Maßnahmen sicherzustellen.“

 

Siehe auch: Überflutung, Rückstau

Literatur

[1] Abwassertechnische Vereinigung e. V.
Richtlinien für die hydraulische Berechnung von Schmutz-, Regen- und Mischwasserkanälen
1984, 5. Auflage (unveränderter Text von 1977), ATV-A 118

[2] ATV-A 118
Hydraulische Bemessung und Nachweis von Entwässerungssystemen
(Punkt 6.3)
Abwassertechnische Vereinigung e. V., 1999 und 2006

[3] ATV-Handbuch
Bau und Betrieb der Kanalisation
Ernst & Sohn Verlag, 4. Auflage 1995

[4] ATV-Handbuch
Planung der Kanalisation
Ernst & Sohn Verlag, 4. Auflage 1994

[5] Federal Housing Administration: Land Planning.
Bulletin Nr. 3. Abschnitt Block and Lot Grading,
Washington D.C. (1954/8)
aus [4]

Siehe auch:

Rückstau

Ausgewählte Referenzen über Gutachten der Bewertung von Überflutungsschäden (Gutachten von U. Halbach, z.T. auch interdisziplinäre Zuarbeit und Mitwirkung)




Künftige Bemessung von Kanalisationen

„Die derzeit prognostizierten Veränderungen der Niederschlagscharakteristik und demographische Entwicklungen werden einen signifikanten Einfluss auf stadthydrologische Planungen haben. Der Einfluss hängt dabei maßgeblich von den betrachteten Zielgrößen (Einleitungsabfluss, überstaute Schächte etc.), der aktuellen hydraulischen Auslastung des Netzes und der Topographie ab.

Das Festhalten an starren Bemessungs- und Auslegungsgrößen wird daher weder unter ökonomischen noch ökologischen Aspekten zielführend sein. Nach Einschätzung der Autoren werden vielmehr folgende Aufgaben in den Mittelpunkt rücken:

  • Zur Berücksichtigung der Auswirkungen von Klima- und demographischen Änderungen sind Belastungsszenarien mit einer entsprechenden Bandbreite zu entwickeln und der Planung zugrunde zu legen.
  • Untersuchungen zur Auswirkung der Klimaänderungen sollten niemals pauschal und isoliert, sondern nur im Rahmen von Sensitivitäts- und Risikoanalysen erfolgen.
  • Parallel dazu müssen gleichzeitig die vorhandenen Unsicherheiten der übrigen Eingangsparameter/Grundlagendaten stärker als bisher berücksichtigt werden.
  • Belastbare Aussagen zu Niederschlags- und Fremdwasserabflüssen im Rahmen von Planungen sind nur mit geeigneten Niederschlag-Abfluss-Modellen möglich, die für den aktuellen Zustand mit Messdaten kalibriert wurden. Teilweise sind dazu auch die bisherigen Modelle zu modifizieren, um realistischere Ergebnisse zu erhalten.
  • Insbesondere im Rahmen der Überflutungsvorsorge scheinen flexible und interdisziplinäre Planungskonzepte sinnvoll, die bei gestiegenen Anforderungen in Form von Stufenprogrammen umgesetzt werden können.
  • Die messtechnische Überwachung des tatsächlichen Betriebsverhaltens der Kanalisation wird an Bedeutung gewinnen. Damit verknüpft ist auch eine projektbegleitende Erfolgskontrolle zur Bewertung durchgeführter Maßnahmen.“

Quelle:

Klaus Hans Pecher und Holger Hoppe
Künftige Bemessung von Kanalisationen
Korrespondenz Abwasser – Abfall
2011 (58) Nr. 2, S.  121-127

Siehe auch:

  • Rückstau




Gutachten über Ursachen von Überflutungen und Rückstauereignisse

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Lassen Sie uns also aus Ihrem Problem eine gemeinsame Aufgabe machen, bei deren Lösung wir Sie gerne unterstützen möchten.

Wir freuen uns auf Ihren Anruf: 03761-5266 oder 5267

Meist wird Frau Felkel, unsere Sekretärin Ihr Telefonat oder Ihre E-Mail an box@institut-halbach.de entgegen nehmen bzw. weiterleiten.

Zu den o.g. Themen liegen langjährige Erfahrungen vor, die  sich in zahlreichen Gerichts- und Parteigutachten u. a. für folgende Gerichte, Kommunen  und Verbände widerspiegeln:

Aktuell arbeite ich an Gerichtsgutachten  für die Gerichte

Bewertungen der Rückstau- oder Überflutungsursachen übernehme in der Regel ich selbst in meiner Eigenschaft als ö.b.u.v. Sachverständiger für Abwasserbeseitigung.

Weitere Hinweise sind im Thesaurus der Homepage (rechte Tabellenseite) unter „Überflutung/Rückstau“ zu finden.




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Für die Berechnungen verwenden wir in der Regel ein hydrodynamisches Modell zur Simulation des Oberflächenabflusses bzw. des Transportvorganges.

HYSTEM-EXTRAN ist ein hydrodynamisches Niederschlags-Abfluss-Modell für die Kanalnetzberechnung.

Es dient zur Nachrechnung städtischer Kanalnetze sowohl mit Einzelereignissen als auch mit Hilfe der Langzeit-Seriensimulation, z. B. im Rahmen von Kanalsanierungsplanungen.

Das Programmpaket besteht im Wesentlichen aus den Berechnungsmodulen

  • ZEBEV: Zeitbeiwertverfahren nach ATV Arbeitsblatt 118
  • HYSTEM: Oberflächenabflussberechnung
  • EXTRAN: Hydrodynamische Abflusstransportberechnung

Als Ergebnis jeder Berechnung erhält man umfangreiche Drucklisten mit einem Protokoll der Eingabedaten, einer Bilanzierung der Zu- und Abflussvolumina und den maßgebenden Berechnungsergebnissen.

Vorteile von Hystem-Extran

  1. Durch Aufteilung in Oberflächen- und Kanalabfluss ist das System gut eichbar.
  2. Es können intensitätsvariable Niederschläge berücksichtigt werden.
  3. Kontinuitäts- und Bewegungsgleichung werden vollständig gelöst. Hierbei sind Ausfluss- und Wasserstandsberechnungen miteinander verknüpft.
  4. Berücksichtigt werden Vermaschungen, Fließumkehr, Rückstau und die Retention in den Kanälen.
  5. Es können über die Zeit variable Zuflüsse vorgegeben werden.
  6. Sonderbauwerke werden in die Berechnung mit einbezogen.

Nachteile von Hystem-Extran

  1. Niederschlagsmessungen müssen im betreffenden Gebiet durchgeführt worden sein
  2. Größere Rechenkapazität ist erforderlich.
  3. Nur Plausibilitätskontrollen sind möglich, denn die Ergebnisse können nicht „per Hand“ nachgerechnet werden.

Hydraulische Bemessungen oder Begutachtungen haben wir für folgende Kanalisationen schon vorgenommen:

  • Leipzig – Teilkanalisation
  • Rochlitz
  • Colditz
  • Sandersleben
  • Reichenbach (Vogtland)
  • Mylau
  • Oelsnitz (Vogtland)
  • zahlreiche kleiner Gemeinden

Neben dem Umgang mit der reinen Software können wir manche hydraulische Aufgaben auch noch „zu Fuß“ ausrechnen oder wir schreiben selber kleine Programmmodule (siehe z. B. abwasser.exe).

Werdau, den 05.02.2003

Uwe Halbach




Kostenlose Software des Institutes für Wasserwirtschaft Halbach

Zum Download den Hyperlink anklicken und entweder „Datei speichern“ und/oder – je nach Meldung des Browsers – sofort die „Datei ausführen“.

Download

Setup abwasser.exe
(zip-Datei)

Version: 2009

Größe: 2,2 MB

Programmbestandteile

  • Hydraulik – vollgefüllte Kanäle und Druckrohrleitungen (Gefälle gegeben und Gefälle gesucht)
  • Kalkulation der Schlammmengen nach der Schlammtabelle im „Taschenbuch der Stadtentwässerung“ von Karl und Klaus R. Imhoff , 27. Auflage Seite 242, Oldenburg 1990
  • Kalkulation der Schlammmengen bei einer Schlammentwässerung, Zentrifuge, Trocknung, usw.
  • Überbemessung von Kläranlagen – Was nun?
  • Energiekosten für Trink- und Abwasserpumpwerke
  • Ermittlung der Abwasserlast, jetzt auch nach Tabelle 1 der A 131
  • Euro- und Umsatzsteuerrechner
  • Das Programmmodul erlaubt die Hochrechnung von Kläranlagen- und Kanalbaupreisen auf die Preisbasis 2003.
  • Kreisfläche, Kreisdurchmesser, Kreiszylindervolumen
  • Bodendruckkraft – Wie groß muss der Überstau sein, damit sich ein Kanaldeckel aus dem Sitz hebt?
  • Welche Abwasserkosten entstehen dem Eigenheimbesitzer beim Bau einer Hauskläranlage?
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