25.03.2025

Innovative Ansätze zur Gestaltung von Hochwasserschutzmaßnahmen

Die positiven Entwicklungen nach den schweren Überschwemmungen in Slowenien im Jahr 2023

Anfang August 2023 wurde Slowenien von einer Reihe starker Regenfälle und Sturmereignissen heimgesucht. In den vorübergehend gesättigten Niederschlagsgebieten fielen in 6 bis 12 Stunden zwischen 150 und 200 mm Regen, was zu einem raschen Anstieg des Wassers in zahlreichen Wildbächen, kleinen Wasserläufen und Flüssen führte, die außergewöhnliche Abflussmengen erreichten. Dies wiederum führte zu großflächigen und zerstörerischen Überschwemmungen, die u.a. Siedlungen mit Wohn- und Geschäftsgebäuden betrafen. Zudem wurden zahlreiche Erdrutsche ausgelöst und Flüsse führten große Mengen an Geröll mit sich, wodurch Brücken und Straßen weggespült wurden. Die Schäden waren enorm.

Selbst am Fluss Gradaščica, der immer wieder in der slowenischen Hauptstadt Ljubljana für Überschwemmungen sorgt, wurden bei diesem besonders starken Unwetterereignis außergewöhnlich hohe Niederschlagsmengen erreicht. Diese Werte übertrafen sogar die Niederschlagsmengen von 2010 und 2014, als Slowenien mit ähnlichen Wetterproblemen konfrontiert war, die die Hauptstadt Ljubljana und die umliegenden Gebiete betrafen.

Bild 1: Überschwemmungen in Ljubljana im Jahr 2014 (Quelle: https://siol.net/)

Video: Überschwemmungen in Ljubljana im Jahr 2014 (Quelle: YT, EZ Fly)

Viele von uns fragten sich also: Wie ist es möglich, dass wir in Ljubljana in diesem Jahr (2023) keine derartigen Überschwemmungen erlebt haben, trotz der ausgiebigen Regenfälle und der Tatsache, dass der Großteil Sloweniens von den chaotischen Überschwemmungen betroffen war?

Die Antwort auf diese Frage liegt in den zurückliegenden, entschlossenen Bemühungen, umfangreiche Investitionen in Hochwasserschutzmaßnahmen vorzunehmen. Diese Investitionen, die noch immer andauern, haben die Auswirkungen extremer Wetterbedingungen erheblich reduziert und Ljubljana dieses Mal vor einer Katastrophe bewahrt. Nachdem sich die Überschwemmungen als äußerst schwerwiegend erwiesen hatten, wurde eine wichtige Entscheidung getroffen: die Umsetzung des Nationalen Raumplans (NSP) zur Verbesserung des Hochwasserschutzes in den besiedelten Gebieten im Südwesten und Süden von Ljubljana. Bei diesem wichtigen Projekt spielte das Unternehmen IZVO-R d.o.o. eine Schlüsselrolle, indem es beratend tätig wurde. Nach der Genehmigung des Plans setzte das Unternehmen das Projekt fort, um eine Baugenehmigung zu erhalten. Das Ziel dieses umfangreichen Projekts, das unter dem Namen „Hochwasserschutz im Flussgebiet der Gradaščica“ bekannt ist, liegt darin, einen wirksamen Schutz für die fast 18.000 Einwohner und etwa 3.000 Gebäude aufzubauen. 

Projektname: Hochwasserschutz im Einzugsgebiet des Flusses Gradaščica.


Standort: Die erweiterte Umgebung von Ljubljana, Slowenien.

Planungsteam: Das slowenische Unternehmen IZVO-R d.o.o., dessen Haupttätigkeit die Erstellung von Projektunterlagen für wasserbauliche Anlagen ist.

Das Ziel: Erstellung von Projektunterlagen für den Bau von Hochwasserschutzanlagen im Einzugsgebiet des Flusses Gradaščica 

Planungsvorhaben: Mehr als 180 Hochwasserschutzmaßnahmen, darunter die Regulierung zahlreicher Flüsse und Kanäle, der Bau von Rückhaltebecken, die Einrichtung von Bereichen für überschüssiges Material, die Verlegung und Verbesserung von öffentlichen Infrastruktureinrichtungen, Umwelt- und Naturschutzmaßnahmen sowie damit verbundene Maßnahmen wie die Beseitigung von Objekten und landschaftsarchitektonische Gestaltungen.

Verwendete Software-Lösungen: Aquaterra (CGS Labs), MIKE (DHI)

Kosten: 67.738.032,10 EUR

Projekt-Webseite:

Projektphasen

Da das Projekt „Hochwasserschutz im Einzugsgebiet der Gradaščica“ recht komplex ist, wird es in zwei Hauptphasen mit insgesamt drei Stufen unterteilt. Jede Stufe stellt einen entscheidenden Schritt für den Erfolg des Projekts dar, um den Hochwasserschutz im südwestlichen Teil von Ljubljana zu gewährleisten. In Stufe 1A werden die Entwicklungen auf dem Gebiet der Stadtverwaltung von Ljubljana stattfinden. In Stufe 1B liegt der Schwerpunkt auf den Entwicklungen in der Gemeinde Dobrova-Polhov Gradec, und in Stufe 2 wird das Rückhaltebecken Razori gebaut.

Abbildung 2: Karte des Überschwemmungsgebiets des Gradaščica-Flussbeckens und der Stufen des Projekts „Hochwasserschutz des Gradaščica-Flussbeckens“ (Quelle: https://gradascica.si/)

Video: Hochwasserschutz am Fluss Gradaščica | Europe in my backyard (Quelle: YT, Radio Študent)

Ganzheitlicher Ansatz zum Hochwasserschutz

Neben der Errichtung von Wasserbauwerken umfasst das Projekt auch einen ganzheitlichen Ansatz für Hochwasserschutzmaßnahmen. Dazu gehört die Erhaltung unbewohnter Überschwemmungsgebiete und die Aufwertung von Lebensräumen zur Erhöhung der biologischen Vielfalt in der Umwelt. Ein wichtiger Bestandteil des Projekts ist der Bau des Entlastungskanals 6A und des Rückhaltebeckens Razori, die den Überlauf des Hochwassers kontrollieren werden, während die Einrichtung neuer Messstellen ein zuverlässiges Management des gesamten Systems gewährleisten wird. Es ist wichtig zu betonen, dass die Durchführung des Projekts auch zahlreiche begleitende Anpassungen und den Schutz der bestehenden Verkehrs-, Versorgungs-, Energie- und Telekommunikationsinfrastruktur umfasst.

Das Projekt ist so konzipiert, dass die Auswirkungen auf die Wasserqualität und den Wasserhaushalt sorgfältig berücksichtigt und negative Auswirkungen auf Schutzgebiete vermieden werden. Darüber hinaus wurden im Rahmen des Projekts Lösungen und Maßnahmen entwickelt, die das kulturelle Erbe umfassend bewahren und zum Naturschutz beitragen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Projekt sowohl den Bewohnern als auch der Umwelt zugutekommt, und zwar im Einklang mit den nachhaltigen Grundsätzen des Schutzes von Natur und Kulturerbe.

Bild 3: Bau einer Schwergewichtsmauer in Stufe 1A (Quelle: https://gradascica.si/)

Ganzheitlicher Ansatz zum Hochwasserschutz

Neben der Errichtung von Wasserbauwerken umfasst das Projekt auch einen ganzheitlichen Ansatz für Hochwasserschutzmaßnahmen. Dazu gehört die Erhaltung unbewohnter Überschwemmungsgebiete und die Aufwertung von Lebensräumen zur Erhöhung der biologischen Vielfalt in der Umwelt. Ein wichtiger Bestandteil des Projekts ist der Bau des Entlastungskanals 6A und des Rückhaltebeckens Razori, die den Überlauf des Hochwassers kontrollieren werden, während die Einrichtung neuer Messstellen ein zuverlässiges Management des gesamten Systems gewährleisten wird. Es ist wichtig zu betonen, dass die Durchführung des Projekts auch zahlreiche begleitende Anpassungen und den Schutz der bestehenden Verkehrs-, Versorgungs-, Energie- und Telekommunikationsinfrastruktur umfasst. Das Projekt ist so konzipiert, dass die Auswirkungen auf die Wasserqualität und den Wasserhaushalt sorgfältig berücksichtigt und negative Auswirkungen auf Schutzgebiete vermieden werden. Darüber hinaus wurden im Rahmen des Projekts Lösungen und Maßnahmen entwickelt, die das kulturelle Erbe umfassend bewahren und zum Naturschutz beitragen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Projekt sowohl den Bewohnern als auch der Umwelt zugutekommt, und zwar im Einklang mit den nachhaltigen Grundsätzen des Schutzes von Natur und Kulturerbe.

Bei der Erstellung der Projektdokumentation für dieses Projekt setzte die Firma IZVOR erfolgreich die Softwarelösung Aquaterra ein, die sie seit über einem Jahrzehnt bei der Planung unterstützt. Aquaterra ermöglicht die schnelle Übertragung von Elementen zwischen Grundrissen, Längsprofilen und Querschnitten und trägt so zu einer effektiven Planung bei. Eines der wichtigsten Merkmale von Aquaterra ist die vollständige Kompatibilität mit anerkannter Software für die Gewässermodellierung wie HEC-RAS und MIKE, mit denen hydraulische Berechnungen und Simulationen durchgeführt werden können. 

Methoden zur Verbesserung der hydraulischen Leitfähigkeit

Das nachfolgende Bild zeigt zwei typische Querschnitte des Mali-Graben (Entlastungskanal des Flusses Gradaščica), die mit Hilfe von Aquaterra erstellt wurden. Wenn die hydraulische Leitfähigkeit des Flusses erhöht werden soll, gibt es in der Regel zwei Optionen. Entweder man verbreitert den Fluss oder man vertieft ihn. Die Vertiefung hat jedoch ihre Grenzen, denn es besteht die Gefahr, dass sich der Fluss allmählich mit Sedimenten füllt. Dies ist ein natürlicher Prozess, da der Fluss ständig seine Sohle formt, die ein höheres Niveau haben kann, als durch eine Vertiefung erreicht werden kann. Eine Vertiefung wird in der Regel dann durchgeführt, wenn eine Erweiterung innerhalb des bestehenden Flussprofils nicht möglich ist. Dies ist häufig der Fall, wenn Wohnhäuser oder andere Gebäude gewässernah gebaut wurden und nicht mehr nachträglich verändert werden können.

Bild 4: Charakteristischer Querschnitte


Lösungen des Wasserbaus für den Mali-Graben

Im oberen charakteristischen Querschnitt ist zu erkennen, dass eine Vertiefungsmaßnahme durchgeführt wurde, bei der sowohl auf der linken als auch auf der rechten Seite des Flusses eine Uferbefestigung aus Steinen verwendet wurde. Die Uferbefestigung wurde aus verschiedenen, zufällig angeordneten Steinen errichtet, die auf der Wasserseite mit Pfählen fest verankert wurden, um ihre Stabilität und Haltbarkeit zu gewährleisten. Oberhalb der Steinkonstruktion befindet sich auf beiden Seiten eine Terrasse, die von einem zusammenhängenden Streifen mit üppiger Strauchvegetation bedeckt ist und über der eine zusätzliche Mauer errichtet wurde.

Der untere Querschnitt ist ein Beispiel für eine Flussverbreiterung, bei der auch der Bepflanzung besondere Aufmerksamkeit gewidmet wurde. Dies ist ein Schlüsselelement, das zur Erhaltung der natürlichen Umwelt und zur Stabilisierung der Uferböschungen beiträgt. Mit sorgfältig ausgewählten Pflanzen wurde die Artenvielfalt in dem Gebiet erhöht, während gleichzeitig die Erosion der Ufer verhindert und Lebensraum für die lokale Tierwelt geschaffen wurde. Ein solch nachhaltiger Ansatz bei der Projektplanung zeigt, dass sich das Unternehmen nicht nur für die Verbesserung der hydraulischen Bedingungen in diesem Gebiet einsetzt, sondern auch für den Erhalt der natürlichen Umwelt.

Fachkundige Einblicke in den Hochwasserschutz

Matjaž Udovč, der Geschäftsführer des Unternehmens IZVO-R d.o.o., ist ein anerkannter Wasserbau-Fachmann, der Aquaterra seit Beginn seiner beruflichen Laufbahn als wichtiges Werkzeug für seine Arbeit nutzt. Mit der Zeit hat er sein professionelles Handwerkszeug um MIKE erweitert, das ihm eine noch umfassendere und fortschrittlichere Herangehensweise an die Herausforderungen bei der Planung von Hochwasserschutzmaßnahmen und der Durchführung hydraulisch-hydrologischer Studien ermöglicht. 

Bei dem Projekt „Hochwasserschutz des Gradaščica-Flussbeckens“ sah er sich mit verschiedenen technischen Herausforderungen konfrontiert. Eines der Hauptprobleme war die geografische Gegebenheit des Gebiets, da es sich um ein relativ flaches Gelände handelt, in dem sich Hochwasserströme extrem weit vom Hauptflussbett entfernen können. Dies stellte eine Herausforderung für die Sensibilisierung der Anwohner für potenzielle Überschwemmungsgefahren dar, zumal Wasserläufe normalerweise nicht in ihrer Nähe vorkommen. Matjaž Udovč und sein Team mussten intensiv daran arbeiten, überzeugende Argumente zu finden, um die Bewohner des Gebiets für die Bedeutung des Hochwasserschutzes zu sensibilisieren.

Darüber das Team des Unternehmens IZVO-R d.o.o. regelmäßig vor der Herausforderung, die erforderlichen Genehmigungen und Zulassungen für ihre Projekte zu erhalten. Ihre Lösungen sind so konzipiert, dass sie auch bei außergewöhnlich hohen Wasserständen, die nur wenige Male im Jahr auftreten, eine optimale Leistung gewährleisten. Aus diesem Grund stießen sie manchmal auf den Widerstand anderer Interessengruppen oder der Aufsichtsbehörden. Dennoch blieben Matjaž Udovč und sein Team ihrem Ziel treu und ließen in ihren Bemühungen um die Verbesserung der hydraulischen Verhältnisse nicht nach.

Engagement für Innovation und Nachhaltigkeit

Ihr Engagement für innovative Lösungen und ihre kontinuierliche Weiterbildung in diesem Bereich sind entscheidende Faktoren, die zum Erfolg ihrer Projekte beigetragen haben. Darüber hinaus haben sie wesentlich zur Verbesserung der Sicherheit in hochwassergefährdeten Gebieten und zur Förderung der Nachhaltigkeit beigetragen. Ihre Bemühungen spiegeln einen ganzheitlichen Ansatz zum Schutz der Umwelt und zum Wohl der Gemeinschaft wider.