Warum Flussüberschwemmungen im Sommer anders als im Winter auftreten

Überschwemmungen folgen keinem klaren Kalender. In europäischen Breitengraden können sie jeden Monat des Jahres zuschlagen. Aber wenn man sich die Statistiken anschaut, zeigen sich Muster. Typischerweise kommt es am Rhein 1,5 Mal im Jahr zu einem Hochwasserereignis. Die Elbe schafft 1,7. Die Oder bewältigt zwei. Die Danau setzt sich mit drei jährlichen Hochwasserereignissen durch.

Wissenschaftler teilen diese Ereignisse in zwei verschiedene Kategorien ein: Sommerüberschwemmungen und Winterüberschwemmungen. Der Unterschied liegt nicht nur in der Temperatur. Es ist die Geschwindigkeit, die Quelle und die Gefahr.

Wie Sommergewitter Sturzfluten in Bergen auslösen

Sommerüberschwemmungen sind heftig und schnell. Sie entstehen normalerweise durch starken Sommerregen, wie der Platzregen eines heftigen Gewitters. Kleine Entwässerungsbasislinien, insbesondere Quellgebiete in Bergregionen, sind am stärksten gefährdet. Das Wasser steigt schnell. Es fließt mit gewaltigem Volumen heraus.

Winterüberschwemmungen funktionieren anders. Hier sorgen Niederschlag und Schneeschmelze für große Abflussmengen, deren Anstieg und Abfall jedoch langsam erfolgen. Die Gefahr verlagert sich auf den Unterlauf des Flusssystems. Dort treffen die Hochwasserstände mehrerer Zuflüsse aufeinander. Wenn diese Strömungen kollidieren, wird der stromabwärts gelegene Bereich zu einem Druckpunkt.

Warum es in Mitteleuropa im Frühsommer zu Überschwemmungen kommt, während die Tropen auf den Juli warten

Der Ort bestimmt den Zeitpunkt. In Mitteleuropa gelten die ersten Sommermonate als Hochrisikozeit. In Regionen mit regelmäßiger Schneeschmelze am Ende des Winters kommt es im Frühjahr zu Überschwemmungen. Tropische Zonen werden während der Regenzeit heimgesucht.

In den Tropen der nördlichen Hemisphäre ereignen sich die größten Ströme zwischen Juli und September. Der Ganges, der Blaue Nil und der Irrawaddy erreichen jeweils im August ihren Höhepunkt. Auf der Südhalbkugel verschieben sich die Strömungsspitzen entsprechend der örtlichen Regenzeit von Februar bis April.

Ist der hohe oder niedrige Durchfluss eines Flusses ungewöhnlich? Nein. Die Fluktuation ist normal. Ein Fluss wird nur dann unberechenbar und gefährlich, wenn er in besiedelten Gebieten, auf die sich der Mensch nicht ausreichend vorbereitet hat, außerordentlich hohe Überschwemmungen verursacht.

Der gesättigte Bodeneffekt, der Regen in eine Sintflut verwandelt

Hier ist der Mechanismus, der Regen zu einer Katastrophe macht. Wenn das Speichervolumen des Bodens voll ist, ist der Boden mit Wasser gesättigt. Dies geschieht in unseren Breitengraden häufig nach längeren Regenperioden im November oder Dezember. Fällt erneut starker Regen, verhält sich der Boden wie mit Asphalt gepflastert.

Das gesamte Niederschlagswasser fließt über Land in Bäche und Flüsse. Das Wasser sammelt sich in den Bächen, kann aber nicht schnell genug abfließen. Es bildet sich eine Flutwelle.

Ein typischer Wetterkonstellation hierfür ist der Wechsel zwischen Kaltfronten, die Schnee bringen, und Warmfronten, die ihn schmelzen lassen, begleitet von zusätzlichem Starkregen. Das Weihnachtshochwasser des Rheins 1993 ereignete sich genau so.

Bei jedem Hochwasserereignis steigt der Wasserspiegel im Fluss rapide an. Bei großen Flüssen kann ein Hochwasser 25-mal größer sein als der kleinste Niedrigwasserstand. Bei mittelgroßen Flüssen kann das Verhältnis das 250-fache erreichen. In extremen Fällen wurden Überschwemmungen beobachtet, die das 1.350-fache der niedrigsten Niedrigwassermarke erreichten.

Warum Gebirgsbäche Brücken zerstören, während sich Tieflandüberschwemmungen einschleichen

Im bergigen Gelände reichen räumlich begrenzte Unwetter aus, um Bäche zerstörerisch anschwellen zu lassen. Das Flussbett weist vor allem in tief eingeschnittenen, engen Tälern einen geringen Querschnitt auf. Dies verleiht der Flutwelle eine immense Kraft. Aufgrund des starken Gefälles strömt das Wasser unglaublich schnell das Tal hinunter.

Wo es über die Ufer tritt, mäht es Häuser und Brücken nieder. Unterstützt durch die Gewalt des Kieses und Schutts, den es mit sich trägt, schreitet die Zerstörung rasant voran. Die Katastrophe passiert oft im Handumdrehen.

Tieflandflüsse erzählen eine ganz andere Geschichte. In den mächtigen Fließgewässern des Tieflandes staut sich das Hochwasser nach und nach über ein größeres Einzugsgebiet auf. Eine einzelne Flutwelle im Oberlauf eines Nebenflusses kann lokal verheerende Folgen haben, im Unterlauf des Hauptflusses ist sie jedoch kaum zu spüren.

Um im Unterlauf ein Hochwasser zu erzeugen, ist ein deutlich größerer Wasservorrat erforderlich. Über einen weiten Teil des Einzugsgebiets müssen ungewöhnlich starke Niederschläge über einen längeren Zeitraum fallen. Hohe Überschwemmungen aus Nebenflüssen müssen sich im Hauptfluss summieren.

Die Gefahr erreicht ihren Höhepunkt, wenn der Fluss während seiner normalen Niedrigwassersaison bereits mehr Wasser als gewöhnlich führt und es dann während der folgenden üblichen Hochwassersaison zu noch mehr abnormalem Abfluss durch starke Niederschläge kommt. Dieser schrittweise Anstieg warnt Wochen im Voraus vor einem außergewöhnlichen Hochwasser. Wenn sich die Flutwelle schließlich bildet, rollt sie nicht plötzlich über das Tiefland. Anhand der hydrografischen Verhältnisse im Ober- und Mittellauf lässt sich sein Eintreffen sogar recht genau vorhersagen.

Die Daten hinter den größten aufgezeichneten Überschwemmungsanstiegen

Das Ausmaß dieser Ereignisse ist ohne Zahlen schwer zu erfassen. In der folgenden Tabelle sind einige der höchsten gemessenen Überschwemmungspegel für ausgewählte Flüsse aufgeführt, gemessen in Höhenmetern.

Was verursacht eigentlich katastrophale Überschwemmungen?

Die größten und verheerendsten Überschwemmungen entstehen durch Flüsse, die durch anhaltende oder plötzliche Regenschauer oder plötzliche Schneeschmelze anschwellen. Ausschlaggebend ist die Durchlässigkeit des Bodens. Sie bestimmt, wie viel Oberflächenwasser den Flüssen zugeführt wird. Ist die Bodenoberfläche noch gefroren, können bereits geringe Niederschläge zu massiven Überschwemmungen führen.

In Sibirien verschlimmert sich die Situation. Die großen Flüsse fließen von Süden nach Norden. Gleichzeitig blockiert die Eisdrift in den Deltaregionen den natürlichen Abfluss ins Meer. Jedes Jahr verwandeln sich weite Landschaften in unzugängliche Sumpfgebiete.

Letztendlich sind die Bedingungen, die zu Überschwemmungen und Überschwemmungen führen, folgende:
– Anhaltend starker Regen
– Schneeschmelze
– Damm- und/oder Böschungsbrüche

Die Physik stimmt. Die Gefahr liegt darin, wohin das Wasser fließt und wie schnell der Boden es aufnehmen kann.

Warum menschliche Aktivitäten Überschwemmungen verschlimmern

Man könnte annehmen, dass Überschwemmungen einfach nur Pech sind. Die Natur tut es. Aber schauen Sie genauer hin. Der Mensch zerstört aktiv die Systeme, die früher zur Wasseraufnahme dienten. Es ist nicht subtil. Es ist aggressiv.

Durch die Abholzung der Wälder in Bergregionen werden die Wurzelsysteme zerstört, die den Boden an Ort und Stelle halten. Ohne diese grüne Schicht trifft der Regen auf die nackte Erde, wäscht den Oberboden bergab und strömt schneller in die Flüsse. Flussabwärts versinkt das Tiefland.

Dann ist da noch der Beton. Wir haben die Auen gepflastert. Wir bauten Einkaufszentren, Autobahnen und Wohnsiedlungen auf Land, das früher ein Schwamm war. Wenn es jetzt regnet, kann das Wasser nirgendwo hin. Es zieht nicht ein. Es läuft.

Auch hier spielt die Landwirtschaft eine schmutzige Rolle. Die Umwandlung von Grünland in Ackerland erfordert schwere Maschinen und chemische Düngemittel. Das verdichtet den Boden. Der Boden verwandelt sich in einen Ziegelstein. Regen kann nicht eindringen. Es fließt in Bäche und erhöht die Fließgeschwindigkeit genau dann, wenn der Fluss bereits angeschwollen ist.

Und wo bauen wir? In den Gefahrenzonen. Schauen Sie sich Bangladesch an. Die Bevölkerungsdichte in diesen überschwemmungsgefährdeten Deltas ist atemberaubend. Wir platzieren unsere Häuser, unsere Geschäfte und unser Leben genau dort, wo das Wasser hin will. Rechnet man den Anstieg des Meeresspiegels durch den Treibhauseffekt hinzu, ergibt sich ein Rezept für eine völlig selbstverschuldete Katastrophe.

Das zweischneidige Schwert der Überschwemmung

Es fühlt sich kontraintuitiv an. Wie kann eine Katastrophe gut sein? Es kann. Überschwemmungen sind chaotisch, zerstörerisch und tödlich. Sie sind aber auch Düngemittel.

Betrachten Sie das Nildelta. Vor dem Bau des Assuan-Staudamms lagerte sich durch die jährliche Überschwemmung nährstoffreicher Schlamm auf den Feldern ab. Dieser natürliche Bewässerungs- und Düngezyklus ermöglichte das Gedeihen der ägyptischen Zivilisation. Ohne diese jährliche Wäsche wäre diese besondere Hochkultur möglicherweise nie entstanden. Die Flut war ein Motor der Landwirtschaft.

Doch der Schaden ist schwerwiegend. Kommt es kurz vor der Ernte zu einer Überschwemmung, geht die Ernte verloren. Die Nahrungsmittelversorgung bricht zusammen. Die Geschichte ist übersät mit diesen Momenten. Wenn in China der Huang He oder der Chang Jiang über die Ufer traten, überstieg die Zahl der Todesopfer durch die daraus resultierende Hungersnot oft die Zahl der Menschen, die durch das Wasser selbst getötet wurden. Die Flut hat sie nicht nur ertränkt. Es ließ sie verhungern.

Es gibt auch einen sekundären Killer. Krankheit. Hochwasser ist eine Aufschlämmung aus Abwasser, Erde und Ablagerungen. Es wird zum Nährboden für Cholera und andere Krankheitserreger. Das Wasser geht zurück, aber die Krankheit breitet sich aus.

Praktische Strategien zum Hochwasserschutz

Wir können den Regen nicht stoppen. Aber wir können den Schaden bewältigen. Der alte Trick ist einfach. Auf Stelzen bauen. In Teilen Südostasiens werden Häuser auf Pfählen errichtet, sodass die jährliche Überschwemmung darunter hindurchfließen kann. Es handelt sich um eine passive Verteidigung, die mit dem Wasser statt gegen es arbeitet.

Auch bauliche Barrieren helfen. Deiche und Deiche dämmen den Fluss ein. Sie funktionieren aber nur, wenn sie aufrechterhalten werden und der Druck ihre Grenzen nicht überschreitet.

Vegetation ist der wirksamste Puffer. Gräser, Hecken und Bäume stabilisieren den Boden. Der Wald ist dabei der Verfechter. Die lockere Struktur des Waldbodens wirkt wie ein riesiger Schwamm. Es absorbiert Niederschläge, verzögert den Abfluss und gleicht den Wasserhaushalt aus. Ohne diese Vegetationsbedeckung erfolgt der Oberflächenabfluss unmittelbar und heftig.

Reservoirs wirken als Stoßdämpfer. Sie speichern Wasser bei Spitzendurchfluss und geben es langsam wieder ab. Der Bodensee in Deutschland tut dies für den Rhein. Es nimmt einen Teil des Sommerhochwassers auf, hält es zurück und gibt das Wasser nach und nach ab, damit der Fluss flussabwärts nicht ansteigt.

In Nordamerika hat die Stadtplanung ein Zonenmodell für Überschwemmungsgebiete eingeführt. Die Idee ist eine Risikostratifizierung. Sie bauen die Fabrik oder den Wohnkomplex nicht in der gefährlichsten Zone. Dort platzieren Sie die entbehrlichen Aktivitäten. Die teure, kritische Infrastruktur wird in die sicherste Zone verlegt, die am weitesten von der Bank entfernt ist. Dies ist eine logische Möglichkeit, die Kosten einer Katastrophe zu senken.

Deutschlands regulatorischer Wandel nach 2002

Der Sommer 2002 war ein Weckruf. Die Überschwemmungen waren verheerend. Die Infrastruktur ist ausgefallen. Die Regierung reagierte. Im Sommer 2004 verabschiedete der Bundestag das „Gesetz zur Verbesserung des vorbeugenden Hochwasserschutzes“.

Der Kernauftrag ist klar. Hören Sie auf, in der Aue zu bauen. Zeitraum. Keine neuen Wohn- oder Gewerbegebiete in überschwemmungsgefährdeten Gebieten. Wenn das Land überschwemmt wird, bleibt es ein Überschwemmungsgebiet.

Die Landwirtschaft steht vor strengen neuen Regeln. In stark erodierbaren Abflussgebieten ist die Landwirtschaft gänzlich verboten. In anderen Flussregionen mit Hochwasserrisiko ist die Landwirtschaft nur unter bestimmten Bedingungen erlaubt. Der Einsatz schädlicher Pestizide und Düngemittel ist in diesen Zonen verboten. Der Boden ist zu anfällig; Chemikalien würden einfach in das Wassersystem gespült.

Der Plan sieht auch die Rückverlegung der Deiche vor. Wiederherstellung der natürlichen Breite der Flussufer. Den Fluss atmen lassen. Es ist ein Wandel vom Kampf gegen das Wasser hin zur Bewirtschaftung des umgebenden Raums.

Die Veranstaltung von 2002 hat bewiesen, dass Beton allein nicht ausreicht. Du brauchst Platz. Du brauchst die Natur. Sie müssen akzeptieren, dass ein Teil des Landes für den Fluss und nicht für uns bestimmt ist. Das Gesetz versucht, diese Realität zu kodifizieren. Es ist ein langsamer Prozess. Die Änderung der Bebauungsgesetze ist schwieriger als der Bau einer Mauer. Aber nur so kann der Teufelskreis der Zerstörung durchbrochen werden.