Anlass

Durch Ratsbeschluss (Drs.0002/2021 vom 21.01.2021) wurde die Verwaltung beauftragt, im Jahr 2022 ein Klimawandel-Anpassungskonzept für die Landeshauptstadt Kiel vorzulegen, in dem Ziele und Maßnahmen in allen durch den Klimawandel betroffenen Bereichen dargelegt werden.

In einer Geschäftlichen Mitteilung (Drs. 0368/2021) vom April 2021 wurde der vorgesehene Weg zur Erstellung und Umsetzung eines Klimawandel-Anpassungskonzepts bereits skizziert. Die mit dieser Geschäftlichen Mitteilung vorgelegte Starkregengefährdungs- und Risikoanalyse ist als Teil eines Starkregenrisikomanagements ein Baustein dieses Anpassungskonzeptes und dient u.a. als Grundlage zur Vorsorge.

Ein Inhalt dieses Bausteins ist die schadlose Abführung von Regenwasser, welches in Kiel zum größten Teil getrennt vom Schmutzwasser (häusliches und industrielles Abwasser) in einer Trennkanalisation abgeführt wird.

Für die Dimensionierung, die Planung und den Bau von Entwässerungsanlagen in Form von Kanalisation, Regenrückhaltebecken, Abwasserbehandlungsanlagen etc. ist das Tiefbauamt zuständig, welches über speziell für die Planung und den Bau von Entwässerungsanlagen ausgebildete Ingenieure und Techniker verfügt.

Das über 100 Jahre alte, von innen nach außen gewachsene Entwässerungsnetz der Landeshauptstadt Kiel ist vergleichbar mit vielen kleinen oder großen Spinnennetzen (=Entwässerungsgebiete). Jede Veränderung an nur einer Stelle des Netzes wirkt sich auf das gesamte Entwässerungsnetz der Landeshauptstadt Kiel aus. Um den Überblick zu behalten, wie sich Aktion und Reaktion auswirken, bedient sich das Tiefbauamt komplexer hydraulischer Berechnungsmodelle, aus deren Ergebnissen die Generalentwässerungspläne (GEP) entwickelt werden. Die Dimensionierung, die Wahl und der Nachweis der Leistungsfähigkeit der erforderlichen Entwässerungsanlage erfolgt mit Hilfe dieser GEP. Es sind umfangreiche rechnerische Nachweise erforderlich bevor eine Entwässerungsanlage geplant und gebaut wird. Dabei werden die klimatischen Entwicklungen in Bezug auf die Regenintensitäten berücksichtigt.

Die Zunahme von sehr heißen Tagen sowie von kurzen, aber heftigen Regenereignissen, besonders in den wärmeren Monaten, werden auch in der Landeshauptstadt seit Jahren beobachtet. Schon immer mussten sich die Ingenieure des Tiefbauamtes mit verdichtender Bebauung, zusätzlichen Erschließungen und sich ändernden Regenhäufigkeiten und Regenintensitäten hydraulisch auseinandersetzen um Rückstau und Überflutungen im Netz zu vermeiden. Auch die gesetzlichen Anforderungen wurden ständig verschärft. Das Tiefbauamt hat deshalb bei jeder Erneuerungsmaßnahme den aktuellen rechtlichen Rahmen zu berücksichtigen.

Zukünftig werden diese Extremwetterereignisse nach Angaben des Deutschen Wetterdienstes (DWD) und des Umweltbundesamtes noch häufiger auftreten. Bei diesen Ereignissen haben wir es mit 30, 50 oder sogar 100-jährlichen Regen zu tun. Das heißt statistisch tritt so ein Regenereignis alle 30, 50 oder 100 Jahre 1x ein. Die gesetzlichen Vorgaben schreiben uns heute vor die Kanalisation je nach Bebauung und Nutzung auf 2- bis zu 10-Jährliches Regenereignis auszulegen. Das heißt, dass wenn stärkere Regen fallen, sind diese Kanalisationen nicht in der Lage das Niederschlagswasser abzuführen. Der Regen staut sich dann auf der Straße und den Gehwegen und fließt, je nach Gefälle und Topographie, in umliegende Bereiche. In Grünanlagen und auf unversiegelten Flächen versickert es dann zeitverzögert. Wenn die Versickerungsmöglichkeiten in den besiedelten und damit stark versiegelten Gebieten begrenzt sind, kann das in einigen Bereichen des Stadtgebietes bei Extremregenereignissen zu Überflutungen führen.

Aufgrund der Erfahrungen des Tiefbauamts sind die neuralgischen Punkte im Stadtgebiet bekannt und wurden in der Dimensionierung und in den GEP berücksichtigt. Auch die Nachweise für die Unterschreitung der Überflutungshäufigkeiten sind gesetzlich vorgeschrieben und stellen sicher, dass ein Austritt von Regenwasser aus den Schächten schadlos über die Oberflächen abfließen kann.

Die nun neu erarbeiteten Starkregengefahrenkarten stellen im Detaillierungsgrad jedoch deutlicher die Ausbreitung und die Höhe von potentiellen Überschwemmungsbereichen dar. Im Gegensatz zu den GEP sollen die Starkregengefahrenkarten als Veranschaulichung für wasserwirtschaftliche Entscheidungen dienen. Die Starkregengefahrenkarten dienen nicht nur stadtintern als Grundlage für Planungen und Entscheidungen, sondern auch Grundstücksbesitzer*innen bekommen Hinweise darauf, wo möglicherweise Vorkehrungen gegen Überschwemmungsgefahren zu treffen sind.

Starkregen

Unter Starkregen versteht man ein Regenereignis, bei dem in kurzer Zeit eine außergewöhnlich hohe Niederschlagsmenge auftritt. Diese Ereignisse sind meist lokal und vermehrt zwischen Mai und September zu beobachten. Eine hohe Luftfeuchtigkeit durch die erhöhte Aufnahme von Wasserdampf in der Atmosphäre an heißen Tagen, gekoppelt mit einer kräftigen vertikalen Luftbewegung, führt schlagartig zur Kondensation, welche sich als heftiges Regenereignis auf meist relativ kleine Gebiete niederschlägt.

Der Deutsche Wetterdienst (DWD) gibt eine Unwetterwarnung aus, wenn mehr als 25 Liter pro Stunde oder mehr als 35 Liter in sechs Stunden pro Quadratmeter erwartet werden. Ab 40 Liter pro Stunde und Quadratmeter spricht der DWD von einem extremen Unwetter.

Zum Vergleich: bei einem Wohngebiet werden die Kanalanlagen für Regenereignisse mit einer 2-5 jährlichen Häufigkeit ausgelegt, das entspricht 18-25 Liter in einer Stunde.

Industriegebiete und sensible Bereiche werden mit einem 10-Jährlichen Ereignis mit 29 Litern dimensioniert.

Bei einem Regenereignis mit einer Häufigkeit von 30 Jahren rechnet man mit 36 Litern und bei einem 100-jährlichen mit - 44 Liter.

Anpassung an Extremwetterereignisse – eine Generationenaufgabe

Die intensiveren und häufigeren Niederschlagsereignisse mit den damit verbundenen Überflutungsrisiken erfordern auch in Kiel die Weiterentwicklung von Handlungskonzepten und Strategien zum Umgang mit Hochwasser und Starkregen sowie die stetige Sicherung, Pflege und den Ausbau von Abwasseranlagen und technischer Einrichtungen. Angesichts der zu erwartenden Zunahme an Extremereignissen ist es von Bedeutung das Hochwasser- und Überflutungsmanagement weiter zu optimieren, um die Risiken für Mensch und Umwelt zu minimieren.

Grundsätzlich erwachsen aus diesen Starkregen- und Hochwasserereignissen Herausforderungen, denen die Stadt begegnen muss. Die Vorsorge und Handhabung der Ereignisse betrifft aber nahezu alle Bereiche der städtischen Maßnahmen zur Klimafolgenanpassung. Integrierte und interdisziplinäre Stadtplanung in Verbindung mit einer wasserwirtschaftlichen Gesamtbetrachtung ist die notwendige Voraussetzung, um Starkregen und Hochwasser in Kiel sicher handhaben zu können.

Je nach Ausmaß des Extremwetterereignisses können aber in Kiel Überflutungen nicht vermieden werden. In solchen Fällen steht der Schutz von Leben und Gesundheit, sowie sensibler Infrastrukturen im Vordergrund. Als Ergänzung zu den bisherigen Planungen und Aktivitäten des Tiefbauamtes, ist als vorsorgende Maßnahme in den letzten Monaten eine Gefährdungs- und Risikoanalyse durchgeführt worden, die mit dieser Mitteilung der Selbstverwaltung vorgelegt wird. Hieraus erwachsen jedoch noch weitere Schritte, die geplant und durchgeführt werden müssen. Hierbei handelt es sich u.a. um Konzepte im Umgang mit Risikogebieten, die auch in bauliche Maßnahmen münden können, um flächendeckende Anpassungsmaßnahmen, die planerisch und konzeptionell auszuarbeiten und zu berücksichtigen sind bis hin zur Aufklärung und Information von Grundstücks- und Gebäudebesitzer*innen.

Mit Vorlage der Gefährdungs-und Risikoanalyse liegen diese weitergehenden Planungen noch nicht vor, zumal sie vielfach personelle und finanzielle Ressourcen binden, die zukünftig zu berücksichtigen sind. Trotzdem darf mit der Veröffentlichung der Gefährdungskarten nicht gewartet werden, damit jede*r Grundstücksbesitzer*in die Möglichkeit hat, im Rahmen der Eigenvorsorge Maßnahmen der Gefahrenabwehr einzuleiten und die städtische Verwaltung ebenfalls notwendige kurzfristige Schritte einleiten kann. Die weiteren städtischen Konzepte und Maßnahmen werden der Selbstverwaltung in eigenständigen Anträgen der Verwaltung vorgelegt.

Erstellung von Starkregengefahrenkarten

Im Mai 2020 wurde das Ingenieurbüro Dr. Pecher AG durch das Umweltschutzamt beauftragt, für das Kieler Stadtgebiet eine Gefährdungs- und Risikoanalyse zur Ermittlung von Überflutungsschwerpunkten durchzuführen. Die Ergebnisse sollten in Starkregengefahrenkarten dargestellt werden.

Grundlage für die Erstellung der Starkregengefahrenkarten bildete eine zweidimensionale (2-D) Simulation von oberflächigen Abflüssen auf einem digitalen Oberflächenmodell (Beregnung der Geländeoberfläche). Das Kanalnetz wurde durch die Ergebnisse von hydrodynamischen Kanalnetzberechnungen im Modell berücksichtigt und ihre Leistungsfähigkeit über Verlustansätze und Überstauvolumina ermittelt. Für die Simulation der Überflutungsschwerpunkte wurden die Lastfälle eines 30-, 50- und 100 jährlichen Regenereignisses, eines Blockregens von 90 mm und eines 100-jährlichen Regenereignisses mit dem zeitgleichen Auftreten von Hochwasser (+1,70 m NHN) herangezogen. Letzteres Szenario wurde gewählt, weil bei einem entsprechenden Hochwasser in der Förde die Entwässerung des Stadtgebietes über das Kanalnetz in die Förde als Vorfluter nicht bzw. nur eingeschränkt möglich ist. Sowohl das Eindringen von Fördewasser in das Kanalnetz bis zum Niveauausgleich an den Stellen, an denen keine entsprechenden Rückhaltevorrichtungen im Kanalnetz vorhanden sind, als auch der Wasserdruck des Fördewassers an vorhandenen Rückhalteeinrichtungen verhindern bzw. verzögern die Entwässerung. Dieses könnte ein Rückstau von Regenwasser im Kanalnetz zur Folge haben und dadurch zu zusätzlichen oder größeren Überflutungen im Stadtgebiet führen. Die Höhe des Hochwassers wurde dabei so gewählt, dass der Eintritt des Ereignisses als durchaus wahrscheinlich aber nicht jährlich wiederkehrend angenommen werden kann. Tatsächlich trat in den vergangenen 40 Jahren (1979 – 2019) ein entsprechendes Hochwasser in der Förde alle 5 bis 6 Jahre auf. In dem betrachteten Szenario trifft also ein außergewöhnliches Regenereignis auf ein nicht sehr seltenes Hochwasser in der Förde. Der Mittlere Hochwasserstand beträgt 1,24 m.

Zusätzlich und aufbauend auf der Gefahrenanalyse wurde eine vereinfachte Risikoanalyse nach DWA-M 119 vorgenommen, bei der die Überflutungsgefährdung im Hinblick auf die Betroffenheit der Gebäude (Wasserstand am Gebäude) und deren Nutzungen (Schadenspotentiale) ermittelt wurde.

Die Ergebnisse wurden den betroffenen Fachämtern zur internen Berücksichtigung bereits digital zur Verfügung gestellt.

Ergebnisse der Starkregengefahrenkarten

Aufgrund der gering ausgeprägten Morphologie des Stadtgebietes von Kiel bilden sich Überflutungen meistens nicht durch konzentrierte Abflüsse aus, wie es besonders in topografisch bewegten Gebieten und oft in Verbindung mit einem Gewässer der Fall wäre. Vergangene Starkregenereignisse in solchen Gebieten hatten oft verheerende Auswirkungen – als Beispiel sei hier das Ahrtal im Juli 2021 und Wuppertal im Mai 2018 genannt. Im Stadtgebiet von Kiel ist mit solchen drastischen Auswirkungen nicht zu rechnen, da die Stadt Kiel über einen großen Vorfluter – die Förde - verfügt und weder ein größeres Fließgewässer direkt durch das Stadtgebiet führt noch die Topografie so ausgeprägt ist, dass ein Regenwasserabfluss von Hängen gegeben ist.

Die Gefahrenkarten zeigen aber, dass, je nach zugrunde gelegter Niederschlagsintensität, stadtgebietsweit viele verteilte, kleinräumige Überflutungsflächen mit maximalen Wassertiefen von wenigen Dezimetern auftreten. Häufig sind die Überflutungsschwerpunkte in Senken im Straßenbereich oder im Zusammenhang mit Gewässern und insbesondere mit Gewässerverrohrungen festzustellen. Straßen sind ferner als maßgebliche Fließwege und damit als Herkunftsquelle von großflächigen Überflutungen bei Starkregen zu erkennen. Durch die detaillierten Simulationen auf einem 1x1 m Raster werden auch kleinere Strukturen, wie z.B. Kellerabgänge abgebildet, deren Betroffenheit jedoch im Einzelfall, besonders hinsichtlich einer möglichen Eigenvorsorge, bewertet werden müssen.

Grundsätzlich ist festzustellen, dass durch die Gefährdungsanalyse die bekannten Überflutungsschwerpunkte aus zurückliegenden Starkregenereignissen und Überflutungen im Zusammenhang mit Gewässern sehr gut bestätigt werden konnten.

In der Gefährdungsanalyse wurden, entsprechend des Starkregenindexkonzeptes nach Schmitt (siehe Anlage) und in Anlehnung an das Merkblatt DWA-M 119, intensive (30a = 35,88 l/m²), außergewöhnliche (50a = 39,24 l/m², 100a = 43,8 l/m²) sowie extreme Starkregenereignisse (>100a hier 90 l/m² Blockregen) berücksichtigt.

Starkregenereignisse in der Vergangenheit haben bereits gezeigt, dass selbst diese extremen Annahmen auch Realität werden können. Als Beispiel sei hier die Stadt Münster genannt, in der im Juli 2014 binnen weniger Stunden ein Drittel des mittleren Jahresniederschlages (292 l/m²) niedergegangen ist.

In Kiel kamen in den letzten 30 Jahren folgende extreme Regenereignisse vor:

100a  – 2002, 2006, 2008, 2021

  50a  – 1995, 2002, 2004, 2012

  20a – 2006, 2012, 2021

Verwaltungsinterne Berücksichtigung der Ergebnisse

Seit September 2021 liegen den betroffenen Fachämtern die Ergebnisse in digitaler Form vor.

Eine Befragung der betroffenen Ämter hinsichtlich der Berücksichtigung der Ergebnisse machte deutlich, dass die Karten besonders dabei unterstützen, vorsorglich tätig werden zu können. Im Folgenden werden die aktuellen und zukünftigen Berührungspunkte der betroffenen Fachämter dargestellt:

Amt für Immobilienwirtschaft:

• Berücksichtigung bei der Planung von Neubauobjekten (z.B. Standortwahl, Bauausführung)
• Berücksichtigung bei der Anpassung bzw. dem Nachrüsten von Bauobjekten im Bestand an die Gefahrenlage

Stadtplanungsamt:

• verstärkte Berücksichtigung der Thematik Regenwasser/Starkregen in der Bauleitplanung bei aktuellen und zukünftigen Planungen, Plänen (B-Pläne, Flächennutzungsplan), Konzepten – z.B. Freihalten von Flächen, angepasste Gestaltung, Anforderung an Bebauung und Infrastruktur

Tiefbauamt:

• Argumentationshilfe für die Begründung von Investitionsmaßnahmen im Bereich der Entwässerung
• Graphische Darstellung der Problemzonen der städtischen Entwässerung, die bereits durch die GEP bekannt sind und ggf. durch bauliche Maßnahmen verbessert werden müssen
• Unterstützung bei der Veranschaulichung von erforderlichen wasserwirtschaftlichen Entscheidung zum Thema Versiegelung, RRBs, Flutflächen und Versickerung

Grünflächenamt:

• Berücksichtigung bei Neuplanungen von Grünflächen z.B. hinsichtlich der Gestaltung und Pflanzenauswahl – u.a. auch notwendige Entsiegelungen (Beispiel: Schützenwall)
• Berücksichtigung bei der Anpassung von Grünflächen im Bestand z.B. hinsichtlich der Pflanzenauswahl und Gestaltung
• Berücksichtigung durch Freihalten von Flächen aufgrund einer möglichen Vernässung
• Berücksichtigung bei der Planung von wiedervernässten Flächen
• Berücksichtigung für eine naturnahe Gestaltung der Gewässer (Schaffung von Retentionsflächen)

Katastrophenschutzamt:

• Als Grundlage für die Information von Bürger*innen (Nachfragen)
• Berücksichtigung der Thematik „Starkregen“ durch Aufnahme auf die Internet-Seite der Feuerwehr
• Berücksichtigung bei der Schulung der Mitarbeiter*innen

Darüber hinaus werden die Ergebnisse durch das Katastrophenschutzamt im Rahmen der Gefahrenabwehr berücksichtigt und hier vor allem:

• zur Information des „Rumpfstabes“
• zur Erstellung eines Abwehr-/Bedarfs-/Einsatzplanes
• zur Berücksichtigung im Katastrophenschutzplan (z.Zt. in Bearbeitung)
• als Grundlage für die „Warnung“ (Warnsystem - u.a. Warn-App)
• als Grundlage für einen „Stresstest“
• zur Festlegung von vorbeugenden Maßnahmen
• zur Bereithaltung von mobilen Rückhaltelementen und Absperrungen (Wände, Schläuche etc.) bzw. der Planung eines Material-Notfalllagers

Die Befragung der betroffenen Fachämter hat ferner ergeben, dass mit den zurzeit zur Verfügung stehenden personellen und monetären Mitteln die Ergebnisse der Gefährdungs- und Risikoanalysen in Bezug auf Extremwetterereignisse nicht in jedem Fachamt ausreichend berücksichtigt werden können. Während bei Neuplanungen die Ergebnisse eher unproblematisch berücksichtigt werden können – selbstverständlich saniert die Stadt beispielsweise Kanäle im Bestand nach neuestem Standard -, bedarf es z.B. zur Überprüfung und Nachrüstung des kommunalen Bestandes sowie der Wartung und Pflege der digitalen Daten durch die Fachämter einer Erhöhung der vorhandenen personellen Ressourcen. Es wird ferner davon ausgegangen, dass für eine an die Überflutungsgefährdung angepasste Pflege und Bepflanzung von betroffenen Grünflächen zusätzliche monetäre Mittel erforderlich werden.

Des Weiteren haben die krisenhaften Ereignisse der vergangenen Jahre gezeigt, dass es beim Eintritt eines Schadensfalles wichtig ist, zügig eine gut organisierte, besondere Aufbauorganisation in der Verwaltung zu etablieren. Mit einer solchen „besonderen Aufbauorganisation“ (BAO) kann die gesamte Stadtverwaltung zielgerichtete und priorisierte Maßnahmen einleiten, um Schäden abzuwenden. Die bisherigen Mittel des Katastrophenschutzes, insbesondere der Verwaltungsstäbe, sind hierzu grundsätzlich geeignet, müssen für diese Lagen aber intensiver aus- und fortgebildet werden.

Veröffentlichung der Starkregengefahrenkarten

Neben der verwaltungsinternen Berücksichtigung der Ergebnisse, wie zum Beispiel in der Bauleitplanung, der Katastrophenabwehr und der städtischen Entwässerung, ist die Stärkung der Eigenvorsorge der Bürger*innen äußerst wichtig und anzustreben. Die Veröffentlichung von Starkregengefahrenkarten ist ein wichtiger Schritt, um die Eigenvorsorge der Bürger*innen stärken zu können und damit die negativen Auswirkungen eines Starkregenereignisses v.a. für Immobilienbesitzer*innen vermeiden oder vermindern zu können.

Die Stadt Kiel beabsichtigt daher die Starkregengefahrenkarten zu veröffentlichen und ermöglicht ihren Bürger*innen, der Wirtschaft und öffentlichen Institutionen dadurch, sich einen Überblick über eine mögliche Gefährdung durch Starkregen zu verschaffen und sich und ihr Eigentum bereits vor Eintritt eines Starkregenereignisses vor dessen negativen Folgen zu schützen. Die Starkregengefahrenkarten sollen für die Lastfälle eines 30- und 100-jährlichen Regenereignisses sowie für die eines Blockregens von 90 mm in einem Maßstab von 1:10.000 veröffentlicht werden. Durch diese Auswahl wird die allgemeine Überflutungsgefährdung in der Stadt Kiel aussagekräftig dargestellt. Auf der Webseite der Stadt Kiel werden die Karten erklärt und weitere Informationen zum Thema Starkregen zur Verfügung gestellt. Darüber hinaus kann jede/r Grundstückseigentümer*in eine detaillierte Auskunft der Überflutungsgefährdung (Maßstab 1:3000, Fließpfeile, Wasserstand am Gebäude) beantragen. Eine detailschärfere Veröffentlichung der Karten ist aus datenschutzrechtlichen Gründen (Personenbezug) zunächst nicht sicher und daher nicht angedacht.

Rückfragen seitens der Bürger*innen und Medien sollen zunächst weitgehend durch die Informationen auf einer städtischen Webseite und standardisierten Begleitschreiben zu den angefragten Detailkarten beantwortet werden. Aufgrund der personellen Situation ist eine persönliche Betreuung der Anfragen derzeit nur in einem geringen Umfang leistbar.

Zurzeit ist noch nicht abzuschätzen, in welchem Umfang Anfragen anfallen, die die Stadtverwaltung betreffen, bzw. welche Personalkapazitäten für eine intensivere Beratung vorgehalten werden müssten oder ob und in welchem Umfang an private Fachplaner*innen und Handwerker*innen zu verweisen ist.

Weiteres Vorgehen

Die Gefahren- und Risikoanalyse ist ein weiterer Baustein des in der Stadt Kiel angestrebten Starkregenrisikomanagements und ein erster Schritt zur Vorsorge vor den negativen Auswirkungen eines Starkregenereignisses insbesondere bei privaten Grundstücksbesitzer*innen. Im Rahmen eines zu erarbeitenden Handlungskonzeptes sollen die Maßnahmen, die im Einflussbereich der Stadt Kiel liegen, zusammengetragen und umgesetzt werden, die eine Anpassung an die Starkregengefährdung erforderlich machen und die zur Verminderung bzw. Vermeidung des Schadenspotentials von Starkregenereignissen führen sollen. Die Veröffentlichung der Gefahrenkarten und deren Bekanntmachung ist bereits als eine Maßnahme des vorsorgenden Handlungskonzeptes zu sehen. Im nächsten Schritt wird die Verwaltung ein Handlungskonzept und Maßnahmen erarbeiten, um seitens der öffentlichen Hand die möglichen und erforderlichen Vorkehrungen zur Schadensabwehr umsetzen zu können. Sowohl für die Erarbeitung als auch für die Umsetzung des Konzeptes werden personelle Ressourcen benötigt, die von den betroffenen Fachämtern im Rahmen der weiteren Konzepterarbeitung angemeldet werden.

Anlage: Ausschnitte Starkregengefahrenkarten für die LH Kiel

Doris Grondke

Stadträtin für Stadtentwicklung, Bauen und Umwelt