Vorlesung Wasserwirtschaft Hydrologie I Vorlesung 7 Themen Hochwasserschadenspotentiale

Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I Vorlesung 7 Themen: Hochwasserschadenspotentiale Methodische Grundlagen

Lehrziele der Veranstaltung erschaffen bewerten Sie bewerten die Ergebnisse von Schadenspotentialanalysen anhand der Eingangsdaten. analysieren anwenden Sie beschreiben und wenden Maßnahmen zur Reduzierung des Schadens an. Sie beschreiben die Einflüsse auf die Ermittlung der Hochwasserschadenspotentiale. verstehen Sie verstehen die prinzipielle Vorgehensweise bei der Analyse von Hochwasserschadenspotentialen. erinnern Sie kennen die Grundlagen der Hochwasserschadenspotentiale. Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken

Hochwasserbelastung Bildzitat: MUNLV NRW Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken

Wirkung der Hochwasserdeiche I Bildzitat: MUNLV NRW Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken

Hochwasserbelastung mit Deich Bildzitat: Pro. Aqua Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken

Hochwasserbelastung mit Deich Bildzitat: Pro. Aqua Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken

Schadenspotenziale I Bildzitat: Pro. Aqua Gmb. H Aachen Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken

Schadenspotenziale II Bildzitat: Pro. Aqua Gmb. H Aachen Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken

Schema der Hochwasserschadensberechnung Landnutzungseinheit Belastung Wasserstand [m ü. GOK] Wasserspiegel [NN+m] Belastung Jährlichkeit Abfluss Schaden [€] Wasserspiegel Schadensfunktion Überflutungsbereich Überflutungsfläche Bildzitat: Pro. Aqua Ereignisdauer Gebäude Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken Freifläche

Schadensfunktionen • Vorwarnung • Nutzungsänderung • lokalem Hochwasserschutz h [m] Wie verändert sich die Schadensfunktion bei: SS[TDM] [T€] ohne Maßnahme Vorwarnung Nutzungsänderung Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken

h [m] Schadensfunktionen SS[TDM] [T€] ohne Maßnahme Vorwarnung Nutzungsänderung Objektschutz Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken S [T€]

Voraussetzungen und Vorarbeiten • Hydrologische Modelluntersuchung – Niederschlag-Abfluss-Modellierung, Abfluss-Statistik • Hydraulische Berechnung – Wasserspiegellagenberechnung • Erfassung der Landnutzung – mikro-, meso- oder makroskalig • Erfassung von Geo-Informationen – Geländehöhen, Kartenmaterial • Erfassung von volkswirtschaftlichen Indikatoren – Sachwerte, Wertschöpfung, Kaufkraft Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken

Schematischer Berechnungsablauf Hochwasserschadenspotenziale Hydrologische Modelluntersuchung Hydraulische Berechnung Erfassung von Geo-Informationen Berechnung der Überflutungsbereiche (Tiefenpläne) Erfassung der Landnutzung Berechnung von nutzungsspezifischen Schadensmengen Bestellung von Schadensfunktionen Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken Erfassung von volkswirtschafltlichen Indikatoren Berechnung von nutzungsspezifischen monetären Schäden Analyse und Zusammenfassung der monetären Schäden

Hydrologische Modelluntersuchung Wahrscheinlichkeit[-] Wahrscheinlichkeit = f(Abfluss) ohne Maßnahme Rückhaltemaßnahme Q [m 3/s] Bildzitat: Pro. Aqua Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken

Hydraulische Modelluntersuchung Wasserstand = f(Abfluss) ser Wasserstand [m. NN] ewäs g ß e i Fl ohne Maßnahme Ausbaumaßnahme Q [m 3/s] Bildzitat: Pro. Aqua Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken

Ermittlung der Überschwemmungsfläche Bildzitat: Pro. Aqua Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken

Skalenabhängige Methodologie Mikroskalige Methode: Empirische Erhebungen auf der Ebene einzelner Gebäude oder Flurstücke. Mesoskalige Methode: Wirtschaftsstatistiken und Liegenschaftsinformationen auf der Ebene von Landnutzungseinheiten wie Flure oder Raumeinheiten aus topographischen Erhebungen. Makroskalige Methode: Großräumige Gruppen von Landnutzungseinheiten wie z. B. Gemeinden oder Stadtteile, die aus der Sicht der Raumordnung entscheidungsrelevant sind. Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken

Mikroskalige Landnutzungserfassung Private Wohngebäude Öffentliche Infrastruktur Dienstleistungsbereich Verarbeitendes Gewerbe Wirtschaftsgebäude für Landund Forstwirtschaft Bildzitat: Pro. Aqua Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken

Makroskalige Landnutzungserfassung sb ung hn wie r o v Sond o nd W ge ergeb iet LW -Betri ebe Bildzitat: Pro. Aqua Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken au

Schema der Vorgehensweise und Zusammenhänge Wasserstand [m. NN] Wassertiefe [m] Fließgewässerhydraulik Schadensberechnung Schaden [€] Wahrscheinlichkeit HW-Schutz Q [m³/s] Wahrscheinlichkeit Jährlicher Erwartungswert Hydrologie Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken Quelle: Pro. Aqua Q [m³/s] Minderung Schadensauswertung Schaden [€]

Kosten – Nutzen - Analyse Wahrscheinlichkeit [-] mit Maßnahme ohne Maßnahme jährlicher Nutzen der Maßnahme Schaden [T€] Jährlicher Nutzen (Variante) = Schadenserwartung (Ist-Zustand) - Schadenserwartung (Variante) Der jährliche Nutzen einer Variante geht als jährliche Zahlungsreihe in die Kosten-Nutzen-Analyse ein. Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken

Kenndaten zu Hochwasserschadenspotenzialen Landnutzung Durchschnittliche Vermögenswerte Einheit Landwirtschaft (Betriebsvermögen) 50 - 62 € / m² Energie- und Wasserversorgung 125 – 1. 500 € / m² Verarbeitendes Gewerbe 200 - 250 € / m² Handel und Dienstleistungen 450 - 1. 500 € / m² Verkehr und Nachrichtenübermittlung 125 - 275 € / m² Staat und Nichterwerbsorganisationen 200 - 375 € / m² Öffentlicher Tiefbau 40 - 80 € / m² Wohnkapital 28. 000 - 36. 000 € pro Kopf Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken

Auswerte- und Analysemöglichkeiten • Analyse der Nutzungsarten – privates Wohnen, Gewerbe etc. • Analyse der Variantenergebnisse – verschiedene Maßnahmen (konstruktiv / nicht konstruktiv) • Aggregation nach regionalen Gesichtspunkten – Stadtteile, Gemeinden, Kreise (Thematische Karten) • Berechnung der jährlichen Schadenserwartungswerte – Aggregation durch Wichtung der Wahrscheinlichkeiten • Vergleich der Variantenergebnisse mit der Null-Variante – Anhaltspunkt für den monetären Nutzen einer Maßnahme Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken

HWSCalc: Parametrierung (ohne GIS-Ansatz) Bildzitat: Benutzerhandbuch HWSCalc MUNLV Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken

HWSCalc: Zonierung der Nutzungsobjekte I Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken

HWSCalc: Zonierung der Nutzungsobjekte II Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I | 7. Vorlesung |Univ. -Prof. Dr. -Ing. Heribert Nacken

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