a) Beurteilen Sie die Hochwasserrisiken in Montreux, indem Sie Gebiete mit erhöhtem Gefahren- und Schadenpotenzial markieren sowie Objekte mit erhöhter Verletzlichkeit. Betrachten Sie hierzu Montreux mithilfe von Google Earth so genau wie möglich.

b) Stellen Sie grundlegend wichtige Faktoren für Hochwasserrisiken zusammen und zeigen Sie deren Einfluss auf Gefahrenpotenzial, Schadenpotenzial und Verletzlichkeit auf.

Lösungsvorschlag

a) Analysieren Sie das Hochwasserrisiko in Ihrer Region, indem Sie alle Faktoren zu Gefahrenpotenzial, Schadenpotenzial und Verletzlichkeit beurteilen (vgl. Zusammenstellung in Lösung zu Aufgabe 1b). Ziehen Sie bei Ihrer Analyse Fotos zu Ihrer Region aus den Tools Überschwemmungsgedächtnis und Sturmarchiv bei und konsultieren Sie das Tool Schadenpotenzial Hochwasser.

b) Ordnen Sie die im Tool Schadenpotenzial Hochwasser erfassten Schutzgüter – z. B. Gebäude, Personen, Schulen, Spitäler – Ihrer Gemeinde der folgenden Abbildung zu. Beurteilen Sie zudem, ob mit diesem Tool alle zu schützenden Güter in Ihrer Gemeinde erfasst werden (siehe auch Erläuterung zur Abbildung).

c) Geländeaufgabe: Überprüfen Sie Ihre Analysen des Hochwasserrisikos (Aufgabe a) und der Schutzgüter (Aufgabe b) in Ihrer Gemeinde durch eine Geländebegehung der gefährdeten Gebiete und passen Sie Ihre Ergebnisse allenfalls an.

d) Geländeaufgabe: Falls Sie im Tool Überschwemmungsgedächtnis Bilder zu Ihrer Gemeinde finden, suchen Sie diese Standorte ebenfalls auf, fotografieren Sie mit dem gleichen Blickwinkel die aktuelle Situation und beurteilen Sie vor Ort, wie sich die Faktoren für Hochwasserrisiken seither verändert haben. Falls Sie zudem eigene Bilder von Hochwassersituationen zu Ihrer Gemeinde haben, können Sie diese im Tool hochladen.

Lösungsvorschlag

a) Stellen Sie mögliche Massnahmen für den Umgang mit den festgestellten Hochwasserrisiken in Ihrer Gemeinde zusammen. Gehen Sie dabei von Ihrer Analyse des Hochwasserrisikos aus (Aufgabe 2a) und beziehen Sie alle Massnahmen des Bereichs Prävention aus dem integralen Risikomanagement mit ein (vgl. Abbildung unten).

b) Geländeaufgabe: Überprüfen Sie Ihre zusammengestellten Massnahmen zum Hochwasserrisiko in Ihrer Gemeinde durch eine Geländebegehung der gefährdeten Gebiete und passen Sie Ihre Vorschläge allenfalls an.

c) Geländeaufgabe: Fotografieren Sie bei der Geländebegehung zudem sämtliche umgesetzten Massnahmen gegen Hochwasserrisiken, ordnen Sie diese dem integralen Risikomanagement zu und beurteilen Sie deren Wirkung.

Erläuterung zum integralen Risikomanagement

Lösungsvorschlag

a) Analysieren Sie Veränderungen von Faktoren für Hochwasserrisiken am Beispiel der Emme bei Burgdorf mit dem Tool Risikodynamik.

Hinweis: Steigen Sie mit der «Einführung in 3 Schritten» in das Tool ein. Experimentieren Sie anschliessend mit den vier Reglern zu «Stand Siedlung», «Stand Flusslauf», «Grösse des Hochwassers» und «Klimazuschlag» und beobachten Sie, wie sich dabei das jährlich kumulierte Risiko, das Schadenpotenzial und die Anzahl betroffener Gebäude verändert.

b) Analysieren Sie in hochwassergefährdeten Gebieten Ihrer Gemeinde die Veränderung von Fliessgewässern und Siedlungen seit 1840 mithilfe der Swisstopo-Zeitreise. Diskutieren Sie Wechselwirkungen zwischen Siedlungsentwicklung und Hochwasserrisiken in Ihrer Gemeinde unter Einbezug der aktuellen Gefahrenkarte zu Hochwasser.

c) Geländeaufgabe: Überprüfen Sie bei einer Geländebegehung in Ihrer Gemeinde Ihre Erkenntnisse und Überlegungen zu Hochwasserrisiken und Siedlungsentwicklung in hochwassergefährdeten Gebieten.

Lösungsvorschlag

a) Erklären und begründen Sie zu erwartende Veränderungen des Hochwasserrisikos bis ins Jahr 2040 bezüglich Gefahrenpotenzial, Schadenpotenzial und Verletzlichkeit beim Hartenauerbach in der Gemeinde Tobel-Tägerschen (TG) mit Bezug zur folgenden Abbildung.

b) Überprüfen Sie Ihre Überlegungen zur Teilaufgabe a) mit dem Tool Schadensimulator für die Gemeinde Tobel-Tägerschen, für Ihre Gemeinde sowie schweizweit. Begründen Sie regional unterschiedliche Entwicklungen des möglichen Schadenausmasses mithilfe der Informationen im Tool Schadensimulator.

Bemerkung: Vergleichen Sie im Tool Schadensimulator das mögliche Schadenausmass von heute (d. h. bei heutigem Stand der baulichen Verdichtung und des Objektschutzes gegen Hochwasser) mit dem wissenschaftlichen Szenario für das Jahr 2040 (d. h. mit zu erwartender baulicher Verdichtung und umgesetztem Objektschutz).

c) Schlagen Sie Massnahmen beim Hartenauerbach mit Bezug zu obigen Abbildungen vor, welche das Hochwasserrisiko vermindern und erläutern Sie kurz.

d) Testen Sie in Ihrer Gemeinde ein eigenes Szenario mit dem Tool Schadensimulator, indem Sie die bauliche Verdichtung und den umgesetzten Objektschutz im «Eigenen Szenario» selber festlegen. Beurteilen Sie, wie diese einstellbaren Faktoren das mögliche Schadenausmass verändern.

e) Recherchieren Sie auf der offiziellen Website Ihrer Gemeinde und Ihres Kantons, inwiefern die bauliche Verdichtung und der Objektschutz thematisiert, umgesetzt und geplant werden sowie welche gesetzlichen Bestimmungen dazu existieren.

f) Beurteilen Sie ausgehend von Ihrer Gemeinde, wie in Zukunft mit Hochwasserrisiken umzugehen ist. Beziehen Sie bei Ihren Überlegungen das integrale Risikomanagement der Schweiz ein und ordnen Sie die Bedeutung dieses Konzepts für die Zukunft ein.

Lösungsvorschlag

Welche Anwendergruppen können das Tool Hochwasserdynamik in der Praxis verwenden?

Die primäre Nutzergruppe ist der Bevölkerungsschutz – von der nationalen Ebene bis hin zu den regionalen und lokalen zivilen Führungsstäben sowie den Fachexpertinnen, die sie beraten. Das Tool kann ein Hilfsmittel in den Bereichen Risikokommunikation, Ausbildung und Planung auf der operativen Ebene sein.

Zudem sprechen wir mit dem Tool andere Anwendergruppen wie die Bevölkerung, Versicherungen und die Wissenschaft an.


Wie kann der Bevölkerungsschutz das Tool Hochwasserdynamik anwenden?

Zum Beispiel für die Risikokommunikation und den Risikodialog. Das Tool zeigt kartographisch in sogenannten Storymaps (siehe auch Storyline-Ansatz) sehr anschaulich die Dynamik eines Hochwasserereignisses. Und es verdeutlicht die Prozesskette vom Niederschlag zu den möglichen Auswirkungen auf Personen, Arbeitsplätze, Gebäude und Strassen. Mit der detaillierten, dynamischen Visualisierung lässt sich ein persönlicher Bezug schaffen und Betroffenheit wecken. Das trägt zur Sensibilisierung für Hochwasserrisiken bei. Die persönliche Betroffenheit vereinfacht die Kommunikation eines abstrakten Risikos. Das Tool führt einem buchstäblich vor Augen, wie sich Extremniederschläge auswirken können.

Das Tool kann fundierte Ereignisverläufe eines Hochwasserereignisses für Drehbücher von Einsatzübungen im Bevölkerungsschutz liefern. Dabei kann die Dynamik eines grossräumigen Hochwassers in Raum und Zeit in ein Drehbuch eingebunden werden, von der regionalen bis hin zur lokalen Ebene. Die Drehbücher werden bei Einsatzübungen von Führungsorganen (Kanton, Region, Gemeinde) oder bei der Ausbildung von Naturgefahrenberaterinnen und -beratern verwendet.

Das Tool kann den Verantwortlichen im Rahmen der Notfallplanung Informationen liefern, um abzuschätzen, in welcher zeitlichen Abfolge welche Gebiete wie stark betroffen werden. Das ermöglicht die Priorisierung der Einsatzmittel und erlaubt es, frühzeitig zu erkennen, wie lange ein Gebiet zugänglich bleibt. Im Zentrum steht beim Bevölkerungsschutz die Interventions- respektive die Vorwarnzeit.

Welche konkreten Beispiele für andere Verwendungen des Tools gibt es?

Logistikunternehmen sind an Informationen zum Zustand der Verkehrswege interessiert. Die Betroffenheit der Strassen lässt sich anhand der dynamischen Darstellung im Tool abschätzen. Zudem zeigt sich, wann und in welchem Ausmass eine Durchfahrt erschwert oder verhindert sein könnte. Mit zusätzlichen Informationen zum Ausweichverkehr lassen sich die Routenplanung anpassen und Verspätungen abschätzen.

Verantwortliche im Bereich Wasserbau können aus einer überregionalen Perspektive abschätzen, an welchen Schwachstellen Investitionen in zusätzliche Schutzsysteme priorisiert werden sollten. Die animierte Darstellung von möglichen Ereignissen eignet sich auch für die Information der Bevölkerung und der Behörden in Ergänzung zu den bisherigen statischen Gefahrenkarten. Die Sensibilisierung der Bevölkerung kann auch für Entscheidungsträger hilfreich sein, wenn zum Beispiel ein Hochwasserschutzprojekt realisiert werden soll.


Was bringt das Tool Hochwasserdynamik der Forschung?

Das Projekt Hochwasserdynamik ist ein Beispiel dafür, wie wissenschaftliche Forschung in Zusammenarbeit mit Anwendern gewinnbringend in die Praxis umgesetzt werden kann. Die im Rahmen dieser Kooperation gewonnenen Erfahrungen sind auch für die Planung und die Umsetzung weiterer Projekte wertvoll.

Das Tool kann als Prototyp für eine mögliche Weiterentwicklung der meteorologischen und hydrologischen Vorhersagen hin zu kombinierten Frühwarnsystemen gesehen werden, die nicht nur vor den Ereignissen selbst warnen können, sondern auch vor deren Auswirkungen. Daraus lassen sich schliesslich für spezifische Nutzergruppen Handlungsempfehlungen zur Bewältigung des Ereignisses ableiten.

Mit dem Tool Hochwasserdynamik können die Möglichkeiten für die Kommunikation von komplexen Prozessketten mithilfe des Storyline-Ansatzes erforscht werden. Dies dient als Grundlage für eine systematische Untersuchung zur Wahrnehmung von interaktiven dynamischen Web-Tools und als Mehrwert für die Risikokommunikation.

Nach meinem Empfinden beschreibt der Name Überschwemmungsgedächtnis die Bedeutung historischer Hochwasserbilder sehr gut. Vergangene Hochwasser werden nämlich relativ rasch aus dem Gedächtnis verdrängt oder nur noch in einer verklärten Optik gespeichert, so wie bei den Erinnerungen aus dem Militärdienst. Also nur die originellen Details ohne die ernsten Seiten der Geschichten. Um das Ausmass der Ereignisse objektiv in Erinnerung zu behalten, sind diese Bilder enorm hilfreich.

Anhand der Überschwemmungsbilder kann man zum Beispiel die Wasserspiegellinien und die zurückgebliebenen Ablagerungen erkennen. So lässt sich nachvollziehen, wie gross die überschwemmten Flächen waren. Bilder von vergleichbaren Standorten ermöglichen also grobe Aussagen über die Magnitude und Häufigkeit der Hochwasser in diesem Bereich. Dabei gilt es allerdings veränderte Randbedingungen wie Abflusshindernisse, vergrösserte Durchlässe und Brücken zu berücksichtigen. Zudem können Überschwemmungsbilder für die Kalibrierung von Hochwassermodellen gebraucht werden, sofern brauchbare lokale Regendaten verfügbar sind.

In Melchnau haben die Bilder dabei geholfen, die offensichtliche Häufigkeit und Brisanz der Überschwemmungen aufzuzeigen (vgl. die historischen Überschwemmungsbilder der Jahre 1986, 2007 und 2010 auf dieser Seite). Sie waren also wichtige Hilfsmittel bei der Überzeugungsarbeit, die nötig war, um grössere bauliche Massnahmen (Retention, Bachausbauten) umzusetzen. Gleiches gilt sinngemäss für die Förderung des Bewusstseins für individuelle Schutzmassnahmen der Liegenschaftseigentümer. Heute sind in Melchnau verschiedene Schutzmassnahmen in Planung, die das Hochwasserrisiko vermindern werden.

Im St. Galler Rheintal spielt Wasser eine grosse Rolle. Die Region ist durch den Rhein geprägt, und es gibt auch zahlreiche Wildbäche, die den Fluss im Talboden speisen. Diese spezielle Lage widerspiegelt sich in den Gefahrenkarten: Grosse Gebiete sind als gefährdet markiert. Um in diesen Zonen das Schadenpotenzial zu bestimmen, braucht es zusätzlich zum Wissen über die Gefährdung auch Informationen darüber, was sich darin befindet. Die Schadenpotenzialkarte zeigt bis auf die Stufe von einzelnen Quartieren, wo wie viele Gebäude in Hochwasser-Gefahrenzonen stehen und welchen Wert sie haben. Die Karte gibt auch Auskunft darüber, wo Arbeitsplätze und öffentliche Einrichtungen wie Spitäler, Schulen und Altersheime gefährdet sind.

Die Analyse des Schadenpotenzials für die ganze Schweiz hat ergeben, dass rund 1.3 Millionen Menschen in hochwassergefährdeten Gebäuden wohnen und fast ebenso viele Arbeitsplätze potenziell von Hochwassern betroffen sind. Orte mit besonders hohem Schadenpotenzial befinden sich unter anderem in der Region Interlaken, im Rhonetal zwischen Brig und dem Genfersee oder eben im St. Galler Rheintal. Hier zeigt die Hochwasser-Schadenpotenzialkarte, dass fast drei Viertel aller Gebäude bedroht sind, wobei sich ca. jedes sechste Gebäude in einer Zone mittlerer oder erheblicher Gefährdung befindet.

Um überdurchschnittlich von Hochwasserrisiken betroffene Gebiete wie das St. Galler Rheintal zu schützen, ist Wissen darüber, was wo potenziell beschädigt werden kann, essenziell. Gestützt darauf lassen sich effiziente Schutzmassnahmen treffen. Neben permanenten baulichen Massnahmen braucht es auch Vorkehrungen, die den lokalen Einsatzkräften eine wirkungsvolle Bekämpfung von Hochwassern ermöglichen – zum Beispiel mobile Schutzsysteme. Die Mobiliar Versicherung hat 2019 anhand der Schadenpotenzialkarte fünf besonders gefährdete Regionen identifiziert und die dort ansässigen Stützpunktfeuerwehren je mit einem Container mit mobilen Schutzdämmen ausgerüstet. Unter den beschenkten Feuerwehren befindet sich auch jene von Berneck-Au-Heerbrugg.

Die mobilen Schutzdämme können bei einem sich anbahnenden Hochwasser rasch ins Einsatzgebiet gebracht und flexibel aufgestellt werden. Dazu werden die Schläuche mit Wasser gefüllt und funktionieren dann über eine Länge von mehreren hundert Metern als Hochwasserbarriere. So können genau dort Schäden verhindert werden, wo am meisten Personen, Arbeitsplätze usw. vor Hochwassern bedroht sind.