• Potsdamer Forscher untersuchen Braunsbach-Sturzflut: Die Jahrhundertflut

Potsdamer Forscher untersuchen Braunsbach-Sturzflut : Die Jahrhundertflut

Nicht nur eine Ursache: Wissenschaftler der Universität Potsdam haben untersucht, wie es zu der verheerenden Sturzflut von Braunsbach im Frühjahr kommen konnte.

Ein Bild der Zerstörung in Braunsbach.
Ein Bild der Zerstörung in Braunsbach.Foto: Christoph Schmidt/dpa

Potsdam/Braunsbach - 105 Millimeter Niederschlag an einem Tag – das kommt seltener als alle 100 Jahre vor. Und die Folgen waren dramatisch. Im Baden-Württembergischen Braunsbach hinterließ die aus dem ungewöhnlichen Starkregen resultierende Sturzflut am 29. Mai dieses Jahres in der Ortsmitte verheerende Schäden. Der Orlacher Bach schwoll zu einem reißenden Strom an und hinterließ auf der Straße mehrere Meter hoch Schutt aus Steinen, Lehm, Autos und verkeiltem Altholz. Zahlreiche Gebäude wurde beschädigt oder gar ganz zerstört.

Zusammenkommen verschiedener Prozesse

Forscher der Universität Potsdam waren schnell zur Stelle. Eine Task-Force „Flash Floods“ aus Wissenschaftlern des 2015 an der Universität Potsdam gegründeten DFG-Graduiertenkollegs „NatRiskChange“ war bereits wenige Tage nach der Katastrophe vor Ort. Ein Zusammenspiel verschiedener Faktoren habe zu dem Jahrhundertphänomen geführt, erklärte der Sprecher des Graduiertenkollegs Axel Bronstert nach einer ersten Analyse. „Bei solch komplexen und vielschichtigen Ereignissen mit interagierenden Prozessen ist es nicht möglich, eine Einzelursache zu benennen“, so Bronstert. Erst das Zusammenkommen der verschiedenen Prozesse habe das Ereignis in dieser Form bewirkt.

In erster Linie hätten die Position der Gewitterzelle direkt über dem Einzugsgebiet des Orlacher Baches, die sehr hohe Niederschlagsintensität, die extrem hohe und schnelle Abflussbildung und die Mobilisierung von sehr viel grobem Geröll und Schwemmholz zu der Katastrophe geführt. Hinzu komme das Ausbrechen des Baches aus seinem Bachbett samt Sediment, Geschiebefracht, Geröll und Schwemmholz, kurz oberhalb des Ortes. Dadurch hätten die Wassermassen dieses Treibgut im Ort gegen die Häuser gedrückt, wodurch letztlich die außergewöhnlich starken Schäden verursacht worden seien. Grundsätzlich sind solche Sturzfluten noch gefährlicher als es Hochwasser ohnehin schon ist. Denn für sie gibt es nur eine sehr geringe Vorwarnzeit, das Phänomen geht mit sehr hohen Fließgeschwindigkeiten sowie plötzlichen Verlagerungen im Flusslauf einher.

Die Datenauswertungen haben ergeben, dass am 29. Mai im Einzugsgebiet des Orlacher Baches die intensivste Gewitterzelle wütete. Die extrem hohe Niederschlagsmenge hatte ebenso hohe Fließgeschwindigkeiten zur Folge. Der Boden konnte die Wassermassen nicht mehr aufnehmen, weil die Menge zu viel und der Grund bereits gesättigt war. Die hohen Niederschlagsintensitäten und Abflussraten verursachten nach Ergebnis der Potsdamer Forscher enorme Bodenerosionsprozesse. Über zwei Stunden lang wurde mit über 50 Millimeter der Wert einer Erosion verursachenden Niederschlagsintensität von 20 Millimeter pro Stunde überschritten. Die Task Force ermittelte auch Überschwemmungshöhen. Sie liegen im Ort zwischen 50 Zentimetern und drei Metern.

Zusammenhang mit dem Klimawandel?

Hinzu kamen klimatische Besonderheiten, der Starkregen in der Region Braunsbach sei mit einer Intensität aufgetreten, die es nach bisherigen Erfahrungen nur mit einer Wahrscheinlichkeit von weniger als einem Prozent pro Jahr gibt. Ein Zusammenhang mit dem Klimawandel wäre also naheliegend. Doch eine seriöse Antwort auf die Frage, wie sehr Folgen von Eingriffen des Menschen in die Umwelt an dem Ereignis beteiligt waren, lässt sich laut Bronstert nicht geben. Klar sei allerdings, dass Änderungen im Klimasystem, bei der Landoberfläche und am Gewässer Auswirkungen auf extreme Hochwasserereignisse haben. „Die Frage ist aber nicht in erster Linie, ob menschliche Eingriffe Auswirkungen haben, sondern wie groß die Auswirkungen sind, besonders im Vergleich auf Hochwasserereignisse ohne menschliche Einwirkungen“, erklärt der Forscher. Um das herauszufinden, wären allerdings adäquate Modellierungen nötig. Die Prozesse, die zur Flut von Braunsbach führten, ließen sich in ihrer Gesamtheit kaum so modellieren, dass sich daraus eine Aussage ableiten lasse. Theoretisch sei ein Zusammenhang zwischen den Sturzfluten und dem Klimawandel aber durchaus möglich – könnten doch durch die erwärmte Atmosphäre und die dadurch erhöhte Wasseraufnahme auch mehr bzw. stärkere kurzzeitige Starkregenereignisse entstehen.

Auch andere Regionen waren bei der ungewöhnlichen Unwetterserie im Mai und Juni dieses Jahres von zerstörerischen Sturzfluten betroffen – etwa das bayrische Simbach nur drei Tage nach Braunsbach. Die Behörden sprachen von einer Naturkatastrophe mit immensen Schäden. Eine Ursache für die starken Überflutungen war teilweise auch das sehr langsame Ziehen der Gewitterzellen, wodurch extrem viel Niederschlag auf einen Punkt fallen konnte. Klimaforscher beobachten seit Längerem sogenannte blockierte Wetterlagen, wie sie in diesem Frühsommer durch einen sehr schwachen Höhenwind die Unwetterserie mit ermöglichten.

Einfluss des Menschen

Letztlich sei klar, dass der menschliche Einfluss Auswirkungen auf die Entstehung, Häufigkeit und den Ablauf von Hochwasserereignissen habe. „Änderungen in der Umwelt, wie Klimaänderungen, bestimmte Landnutzungen oder Flussbaumaßnahmen haben auch das Ereignis in Braunsbach beeinflusst“, so Bronstert. Die wissenschaftliche Herausforderung liege nun darin, das Ausmaß der vom Mensch verursachten Effekte zu quantifizieren und im Vergleich zu Hochwasserereignissen ohne menschliche Einwirkungen zu stellen.

Interessant ist nach der verheerenden Sturzflut natürlich auch die Frage, was zur Vorsorge getan werden kann. Auch wenn solche kurzzeitigen Extremniederschläge aufgrund ihrer Kleinräumigkeit und Kurzfristigkeit nur sehr schwer zu erfassen sind, sollte es das Ziel bleiben, die Prognosen zu verbessern. Bronstert verweist hier auf Systeme, die teilweise in den USA und in manchen Mittelmeerländern bereits in Erprobung sind: Dabei würden Radarinformationen in Kombination mit Bodenmessungen in Echtzeit genutzt, um Kurzfristprognosen – sogenanntes „near real time forecasting“ – von Gewitterereignissen mit angeschlossener hydrologischer Vorhersage zu ermöglichen.

Ein zweiter wichtiger Aspekt zur Prävention seien Maßnahmen am Gewässer, um Staustellen bei Hochwasserabflüssen zu vermeiden. Dazu müssten Brücken, Straßendurchlässe und ähnliche Abflüsse auf ihre Kapazität, extreme Wassermasse abführen zu können, überprüft werden. Auch könnte es wichtig sein, die Geomorphologie des Untergrunds bezüglich der Stabilität des Gewässerbettes und der angrenzenden Hänge genau in den Blick zu nehmen. Bronstert empfiehlt, hier auf die Erfahrung von Verwaltungen in Gebirgsregionen zurückzugreifen, die sich mit der Spezifik von Wildbächen bereits gut auskennen.

Kein grundsätzlicher Schutz vor solchen Katastrophen

Letztlich aber gibt es für den Wissenschaftler Axel Bronstert auch bei der Frage der Prävention keine einfache Antwort. Grundsätzlich sei ein vollständiger „Schutz“ vor solchen Ereignissen nicht möglich: „Es bleibt ein Restrisiko, wie bei allen Natur- und Technikgefahren.“

Die Überflutungen in Berlin vom 27. Juli zeigen nun, dass auch im Flachland Starkregen Schäden anrichten kann. Zahlreiche Straßen, Unterführungen und U-Bahn-Zugänge waren bei dem Gewitter überschwemmt worden, im Gleimtunnel in Prenzlauer Berg stand das Wasser sogar bis zu den Autodächern. Binnen zwei Stunden waren in einigen Stadtteilen nach Messungen der Berliner Wasserbetriebe stellenweise 30 bis 45 Liter Regen pro Quadratmeter gefallen. Die Wolken zogen auch in diesem Fall besonders langsam, sodass viel Wasser zusammenkam. Das Wasser habe wegen der vorangegangenen langen Trockenphase nicht sogleich abfließen können, hieß es von den Wasserbetrieben. Ein solches Unwetter trete rein statistisch nur alle 50 Jahre auf.