Beschreibung und Ziele

Aufgrund zunehmender Starkregenereignisse und längerer Trockenperioden werden  in den Gewässern der norddeutschen Tiefebene nicht nur die Hochwasser höher und häufiger, sondern auch die Niedrigwasser extremer ausfallen. Parallel dazu werden sich durch den Meeresspiegelanstieg die Vorflutverhältnisse zur Elbe hin in den tidebeeinflussten Gewässern verschlechtern. So wird ein höherer Wasserstand in der Elbe den Rückstau in die Binnengewässer erhöhen und damit den Abfluss der Binnenhochwasser weiter verschlechtern. Die Folge ist eine Zunahme des Hochwasserrisikos in den tidebeeinflussten Nebengewässern der Elbe.

Ziele

• Ganzheitliche räumliche und zeitliche Darlegung des hydrologischen und morphodynamischen Kreislaufes in den tidebeeinflussten Nebengewässern der Elbe für verschiedene Szenarien des Klimawandels und zu erwartender sozio-ökonomischer Veränderungen.
• Quantifizierung der Hochwasserrisikozunahme und der Auswirkung auf Natur und Umwelt
• Entwickeln von geeigneten Kompensationsmaßnahmen. Vorrang haben Maßnahmen zur Erhöhung der Retention von Regenwasser und Sedimenten, Anpassung der landwirtschaftlichen Nutzung, Optimierung des Betriebes der Sperranlagen
• Quantifizierung und Bewertung der Effektivität der Kompensationsmaßnahmen
• Zusammenführen der Einzelmaßnahmen zu integrativen Strategien
• Ableitung von Handlungsempfehlungen für die Bewirtschaftung der tidenbeeinflussten Binnengewässer und ihrer Einzugsgebiete.

Zusammenarbeit

Das Projekt untergliedert sich in fünf Arbeitspakete (AP).

AP 1: Wirkungsanalyse des Klimawandels. Veränderungen des hydrologischen und morphodynamischen Systems werden exemplarisch für Este, Stör und Krückau analysiert.

AP 2: Quantifizierung der zu erwartenden Risikozunahme für Gesellschaft und Umwelt. Mit GIS-basierten Hochwasserschadensmodellen werden für die untersuchten Extremereignisse die zu erwartenden Schäden infolge Klimawandel und sozio-ökonomischer Veränderung quantifiziert.

AP 3: Analyse geeigneter Kompensationsmaßnahmen. Unter Hinzuziehung aller für die Wasserwirtschaft zuständigen Institutionen werden verschiedene Maßnahmen zur Reduktion der Hochwasserabflüsse und zur Erhöhung des Niedrigwasserabflusses für die vier Pilotgebiete entwickelt. Vorrangig sollen nicht-strukturelle Maßnahmen untersucht werden. Die Durchführung einer Potenzialanalyse zur Entwicklung maritimer Bau- und Raumstrukturen ist vorgesehen.

AP 4: Kapazitätsaufbau der Haupt-Stakeholder zur Vorbereitung an den Klimaanpassungsprozess. Die Entwicklung innovativer Lösungen wird möglicherweise die Notwendigkeit schaffen, einen Teil der bestehenden Praktiken und Ansichten aufzugeben. Sowohl Anschauungsmodelle als auch technische Instrumente kommen zum Einsatz.

AP 5: Integration. Einzelne Kompensationsmaßnahmen werden musterhaft für die Pilotgebiete zu einem integrativen Konzept weiterentwickelt. Im Sinne einer holistischen, die verschiedenen Interessen berücksichtigenden Planung wird das integrierte Konzept in enger Zusammenarbeit mit den Querschnittsaufgaben Naturschutz und Governance entwickelt.

Auf wissenschaftlicher Ebene findet eine enge Zusammenarbeit mit dem TUHH-Institut für Wasserwirtschaft (Teilprojekt T1.2) zur Integration der Modellierungswerkzeuge für Grundwasser statt. Der Kreis Stade und das Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein werden die für die Modellierung erforderlichen verfügbaren Daten bereitstellen. Der Kreis Stade und die Kommunen Kellinghusen und Elmshorn sind in das Projekt eingebunden. Alle relevanten Stakeholder (Vertreter von Fachbehörden, Interessenverbände, Bevölkerung) werden in den Dialogprozess eingebunden und beteiligt.

Umsetzung

Untersuchungsgebiete sind die Flüsse Krückau, Este und Stör mit ihren jeweiligen Einzugsgebieten.

Krückau: Einzugsgebiet ca. 247 km², Länge: 37 km davon ca.11,2 tidebeeinflusst, größere Orte: Elmshorn (48000 Einwohner)

Este: Einzugsgebiet ca. 364 km², Länge: 44,7 km davon ca.12,7 tidebeeinflusst, größere Orte: Buxtehude (40000 Einwohner)

Stör: Einzugsgebiet ca. 247 km², Länge: 80 km, davon ca. 40 km tidebeeinflusst, größere Orte: Itzehoe (34000 Einwohner), Kellinghusen (8000 Einwohner)

Motivation zur wissenschaftlichen Forschung:

• Verschärfung der Auflandungen der tidebeeinflussten Nebengewässer der Elbe durch Verstärkung des Eintrages von sandigem Boden bei Starkregenereignissen und Verstärkung des Sedimenteintrags von der Elbe

• Höhere Wasserstände in der Elbe verstärken den Rückstau in die Binnengewässer und die Schließungszeiten der Sperrwerke

• Die Folgen sind: Verschärfung der Hochwasser, Erhöhung der Gefahr einer Überlastung der Deiche und die Verschlechterung der Entwässerung urbaner Flächen.