Klimaanpassungskonzept Worms - Wasser

Aus KLIMASCOUT für Kommunen
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Inhaltsverzeichnis

Handlungsfeld Wasserhaushalt, Wasserwirtschaft, Hochwasserschutz

Der Wasserhaushalt umfasst das Grundwasser, das Oberflächenwasser und die Küstengewässer (in Worms nicht zutreffend). Mit der Änderung der klimatischne Verhältnisse u. a. Niederschläge und Temperatur, verändert sich in der Folge auch der Wasserhaushalt und damit der Rahmen für die Wasserbewirtschaftung.

Die Wasserwirtschaft behandelt die Gewässerbewirtschaftung  oberirdisch und unterirdisch, die Trinkwassergewinnung und -verteilung, die Brauchwassergewinnung und das Betriebswasser für Industrie, Kraftwerke und Landwirtschaft.

Grundwasser

Die Neubildung von Grundwasser wird bestimmt durch den Niederschlag, den oberirdischen Abfluss und die Verdunstung. Diese Fakoren ändern sich mit den klimatischen Rahmenbedingungen. In Worms hängt die Grundwaserneubildung auch von dem von Westen aus dem Pfälzer Wald zufliesenden Grundwasserstrom ab. Die für Worms prognostizierten höheren Temperaturen dürften zu einer höheren Verdunstung führen, weniger Wasser versickert und es gelangt weniger ins Grundwasser. Zwar werden die Niederschläge zunehmnen, dennoch gehört die Gegend weiterhin zu den niederschlagsärmsten in Deutschland. Ob die erwarteten höheren Regenmengen die erhöhte Verdunstung ausgleichen wird, kann nicht abschließend beurteilt werden. Deutschlandweit geht der Trend zu höheren Niederschlägen in den Wintermonaten. In Worms waren dagegen in den vergangenen 30 Jahren die Sommer deutlich niederschlagsreicher als die Winter. Sollten die zusätzlichen Niederschlägen auf bereits wassergesätigten Boden treffen, können sie nicht versickern. Im Sommer werden die Böden wegen der höheren Temperaturen stärker austrocknen. Die hohen Wassermengen bei Starkregenereignissen könnten dann von den trockenen Böden nicht aufgenommen werden und würden oberirdisch abfließen. Eine Grundwasserneubildung findet in Worms in den Sommermonaten nicht statt. Das heißt Niederschläge erreichen den Aquifer (Grundwasserleiter) nicht. (LUBW 1999)

In Worms beträgt die Grundwasserneubildung laut Abteilung 3.05 Umwelt und Landwirtschaft der Stadtverwaltung Worms  durchschnittlich 60 mm/ Jahr. Das bedeutet, dass von den 530 mm Jahresniederschlag als langjähriger Mittelwert für Worms nur 60 mm bis zum Grundwasser vordringen und den Aquifer auffüllen. Die Quote gilt als gering. In trockenen Jahren tendiert sie gegen Null.

Es könnte zukünfig schwieriger werden, Grundwasserneubildung und Grundwasserentnahme im Gleichgewicht zu halten. Die Gefährdung des Grundwassers durch den Klimawandel wird derzeit als "gering" eingeschätzt. Im Rahmen der Akteursbeteiligung vertraten jedoch mehrere Fachleute die Ansicht, dass zwar in den tieferen Grundwasserschichten, aus denen Unternehmen ihr Wasser entnehmen, nicht mit Problemen zu rechnen ist, in den oberen Schichten aber bereits heute Schwankungen des Grundwasserspiegels zu verzeichnen sind. Zwischen den im Zeitraum 1956 bis 2015 gemessenen Höchststand und dem Tiefststand des Grundwassers leigen circa 2,5 Meter (Internetquelle: Grundwasser in Worms). Wenn in Trockenzeiten der Wasserbedarf anstiege, z. B. durch die Beregnung in der Landwirtschaft, könnte das Dargebot im oberen Grundwasserleiter zu gering sein.

Im Hessischen Ried - also außerhalb des Einflusses von Worms - wird das Grundwasser mit aufbereitetem Wasser aus dem Rhein durch Infiltration angereichert.

Nach längerem Regenperioden im Spätherbst und Winter wurden hohe Grundwasserstände mit Grundwasseraustritt auf den Ackerflächen der Seegrabenniederungen und teilweise auch im Wormser Süden beobachtet. Hingegen führen Starkregenereignisse zu oberflächigen Vernässungen, die aufgrund der Bodenbeschaffenheit (sehr tonige, bis zehn Meter mächtige Ton-/ Lehmböden) nur sehr langsam versickern bzw. im Sommer verdunsten.

Oberflächengewässer

Menge, Art und jahreszeitliche Vereilung der Niederschläge bestimmen das Abflussgeschehen in den Bächen, Flüssen und Seen. Ändern sich diese Bedingungen mit dem Klimawandel, so wird sich da zukünftig in der Wasserverfügbarkeit und im Hochwassergeschehen abbilden. Rückblickend bis in die 1950er Jahre sind für Deutschland bisher keine Veränderungen der Wasserverfügbarkeit zu erkennen. Wasserkraftnutzung, Trinkwassergewinnung, Nutzung für die Schifffahrt, Entnahme für Kühlzwecke oder die Bewässerung in der Landwirtschaft sind auf die Abflüsse in den Sommer- und Wintermonaten abgestimmt.

Die Abteilung 3.05 der Stadtverwaltung Worms nennt zwar Probleme für die Rheinschifffahrt und für Fähren, dennoch sind eindeutige Trends bisher nicht erkennbar. Auch nicht für die jahreszeitliche Verteilung des Abflusses.

(Fluss-) Hochwasser als Folge längerer Niederschlagsereignisse

Stärker im öffentlichen Bewusstsein sind Hochwasserereignisse. Die Stadt Worms liegt an der linken Stromseite des Rheins und hat mit diesem in den Stadtteilen: Herrnsheim,Rheindürkheim und Ilbersheim einen ca. 20 km langen Uferbereich. Es besteht ein Alarm- und Einsatzplan "Hochwasser", der im Gefahrenfall eine effektive Gefahrenabwehr zum Schutz von Mensch, Sachwerten und Umwelt sicherstellen soll. Der Alarmplan ist nicht für unvorhersehbare, örtlich sehr begrenzte Ereignisse, wie sie zum Beispiel nach einem Starkregenereignis auftreten können, erstellt worden, sondern soll ein sich ankündigendes Gefahrenereignis abdecken, bei dem das betroffene Gebiet in der Regel bereits vorher bekannt ist. Der Gefährdungsgrad wird durch den Pegelstand angezeigt, der Richtpegel ist der Rheinpegel Worms.

Die am Rhein liegenden Stadtteile sind entsprechend dem Alarmplan durch umfangreiches Deich-, Schieber- und Pumpensystem gegen auftretende Rheinhochwasser gesichert. Die Baumaßnahmen am Rhein - Deichsanierungen, Deichrückverlegungen - erfolgten in den Jahren 1999 bis 2016. Mitfinanziert von Bund und der EU.

Nach dieser Hochwassschutzmaßnahme sollte die Bevölkerung vor einem Jahrhunderthochwasser geschützt sein. Bei länger andauernden Hochwasser weiterhin die Gefahr bestehen, das das Grundwasser aus den kiesigen und sandigen Böden aufsteigen und in die Keller der Häuser eindringen kann. Dagegen helften zumindest bei Neubauten wasserdichte Keller.

Die Beobachtung des Hochwassers setzt mit einem Pegel Worms von 400 cm ein, die ersten technischen Maßnahmen werden bereits bei einem Pegelstand von 420 cm eingeleitet, noch vor der Auslösung einer offiziellen Hochwasservorwarnung, die bei Rheinpegel 550 cm erfolgt. Eine technische Einsatzleitung wird bei Rheinpegel 650 cm eingerichtet. Dammwachen rücken aus. Bei 680 kommen alle personellen und technischen Mittel zur Hochwasserbekämpfung zum Einsatz. Material wie z. B. Sandsäcke, werden vor Ort gebracht. Bei Rheinpegel 750 cm wird Katastrophenalarm ausgelöst. Dann findet das Regelwerk des Katastrophenschutz-Kalenders der Stadt Worms Anwendung.

Die potenziellen Auswirkungen eines Hochwasserereignisses am Rhein werden als stark betrachtet. Wegen der durchgeführten Deichsanierung, vorhandener Retensionsflächen des Rheins (Mittlerer Busch, Bürgerweide, Ilbesheimer Werth) und des Vorliegens eines Aktions- und Einsatzplanes wird die Fähigkeit zur Anpassung groß eingeschätzt, sodass die Vulnerabilität als mittel eingestuft wird.

Planung und Ausbau von Hochwassereinrichtungen obliegen bei Gewässern 1. Ordnung wie dem Rhein dem Land Rheinland-Pfalz, bei Gewässern 2. und 3. Ordnung der Stadt Worms. Dies betrifft nicht die Gewässerunterhaltung.  Dort gibt es für die Pfrimm eine Sonderregelung  - zu zwei Dritteln erfolgt diese durch das Land Rheinland-Pfalz, zu einem Drittel durch die Stadt Worms.

Zahlreiche kleinere Bäche münden im Stadtgebiet von Worms in den Rhein. Die Bäche sind ebenfalls durch umfangreiche Maßnahmen reguliert. Nach dem Hochwasser im Januar 2003 und den nachfolgenden Protesten der Anlieger "Im Merch"  (Hochheim) und der Ortsbeiräte in Hochheim, Pfiffligheim und Leiselheim erfolgte zur Sicherung der Wohnbebauungen der betroffenen Ortslagen Pfeddersheim, Leiselheim, Hochheim und Pfiffligsheim die Planung zum Hochwasserschutz an der Primm.

Hochwasserschutzmaßnahmen an der Pfrimm wurden 2011 bis 2012 umgesetzt. Auch der Seebach und Seegraben wurden renaturiert, teilweise die Pfrimm und der Eisbach sowie der Lachgraben.

Hochwasser/ Überschwemmungen als Folge von örtlich und zeitlich begrenztem Starkregen

Urbane Sturzfluten sollten vom Hochwasser eines Gewässers unterschieden werden. Sturzfluten sind gewässerunabhängig und gestatten nur eine kurze Reaktionszeit.

Gefährdungen treten in Mulden und an Hängen auf. Das Wasser fließt auf nicht dafür vorgesehenen Fließwegen ab. Flusshochwasser dagegen erlauben eine längere Reaktionszeit in Abhängigkeit von der Gewässerreaktion. Gefährdungen bestehen in den Auen, direkt am Gewässer und in Altarmen.

Starkregen lassen sich kategorisieren. Starkregen, wie sie ca. alle fünf Jahre auftreten (Bemessungsregeln), soll das kommunale Entwässerungssystem inklusive der Rückstausicherung beherschen können. Für seltene Starkregen, d. h. von ca. fünfjahrigen bis ca. 30-jährigen Ereignissen, dient neben der Kanalisation auch die temporäre Nutzung von Verkehrs- und Freiflächen dem Überflutungsschutz. Bei außergewöhnlichen Starkregen, wie sie nur ca. alle 30 Jahre und seltener auftreten, ist Schadensbegrenzung angesagt und zusätzlich zu Kanalisation und Freiflächennutzung Objektschutz.

Wenn die Rückstauebene des Wassers zum Beispiel der Straßenoberkannte enstpricht, treten bei Hausentwässerungssystemen Probleme auf. Das Wasser wird über die Abwasserrohre bis in die Keller der Gebäude gedrückt.

Nach § 5 Wasserhaushaltsgetz sind von Hochwasser betroffene Personen zu Vorsorgemaßnahmen verpflichtet. Denkbar wäre für Hausbesitzer die Vorhaltung mobiler Hochwasserschutzsysteme wie zum Beispiel Dammbalken.

Die Jahresniederschlagsmenge in Worms ist gering. Sie liegt im unteren Viertel der in Deutschland erfassten Werte. Allerdings varieren sie recht stark. Durch seine geschützte Lage im Lee von Hunsrück, Taunus, Odenwald und Nordpfälzer Bergland gehört Rheinhessen zu den wärmsten und trockensten Gebieten Deutschland. Starke Regenfälle sind die Ausnahme und treten meist nur im Sommer und in der Regel in Verbindung von Gewittern auf.

Ab 20 mm Niederschlag pro Tag spricht der Deutsche Wetterdienst von Starkregen. Mit Ausnahme des Trockenjahres 2003 gab es in jedem der Jahre von 2002 bis 2014 mindestens ein Starkregenereignis, oftmals weit über der 20 mm-Grenze, in zwei Jahren sogar über 60 Liter pro Quardratmeter und Tag. Innerhalb einer halben Stunde kann in Worms sehr viel Regen fallen, wie das Beispiel aus dem Jahre 2006 mit 24,4 mm zeigt.

Der Entsorgungs- und Baubetrieb der Stadt Worms (bwo), hat im Rahmen eines Pilotprojekts eine Überflutungsprüfung beauftragt. Dabei werden maximale Wasserstandshöhen in Außengebieten, Gräben, Bächen und im Kanalnetz modelliert. Es handelt sich dabei um die größte zusammenhängende Fläche, bislang weltweit auf diese Weise berechnet wurde. Im Rahmen der vorliegenden Strategie können sie allerdings nicht mehr betrachtet werden.

Die Warnung der Bevölkerung vor Starkregenereignissen kann über das Niederschlagsradar erfolgen. Mit dem Wetterradarverbund des Deutschen Wetterdienstes kann angezeigt werden, ob und wo mit welcher Stärke  Niederschlag fällt. Da sich in einem Animationsmodus die Zugbahn von Regen und Schnee verfolgen lässt, kann man abschätzen, ob und wann mit Niederschlag zu rechnen ist. So können örtliche Niederschläge etwa zwei bis drei Stunden vorher erkannt werden. Der ebwo betreibt an neun Standorten im gesamten Stadtgebiet eingene Regenschreiber.

Siedlungswasserwirtschaft

Trinkwasserversorgung

Zwei Drittel stammen in Deutschland aus dem Grundwasser. Die Bereitstellung von Trinkwasser hat eine in der Menge ausreichende Neubildung von hochwertigem Grundwasser als Voraussetzung. In Zeiten des Klimawandels mit steigenden Lufttemperaturen und häufigeren, intensiven und längeren Hitzeperioden wird der Bedarf an Trinkwasser oder Brauchwasser (z. B. für die landwirtschaftliche Bewässerung) noch zunehmen. In Deutschland kam es regional und saisonal begrenzt zu Einschränkungen bei der Verfügbarkeit von Wasser, insbesondere in Trockenphasen und Niederigwasserperioden. Verteilungssysteme machen es bisher möglich, den Wasserbedarf ausreichend zu decken. Dies dürfte auch in Zukunft so sein.

In Worms sind bisher keine Einschränkungen der Trinkwasserverfügbarkeit aufgetreten. Die Stadt wird durch das Wasserwerk in Bürstadt und durch das Wasserwerk Osthofen versorgt. Zwar liegen die Stadtteile Rheindürkheim und Ibesheim innerheim von Schutzgebieten zur Trinkwassergewinnung, allerdings befinden sich dort nicht die Brunnen. Die Stadtteile Ibersheim, Rheindürkheim, Abenheim, Pfeddersheim und Heppenheim werden durch das Wasserwerk Osthofen, die übrigen Stadtgebiete durch das Wasserwerk Bürstadt versorgt. Laut Mitteilung aus den Bürstädtert Wasserwerken sind bisher keine Einschränkungen bei der Wasserversorgung aufgetreten. Da das dortige Grundwasser aus vergleichsweise tiefen Bodenschichten gefördert wird, werden von den Betreibern (EWR AG) auch in Zukunft keine Einschränkungen erwartet. Durch die Zunahme von Hitzetagen sind zukünftig höhere Tageshöchstmengen an Wasser zu erwarten. Ob die Bauwerke und Anlagen auf die erhöhten Wasserbedarf bereits ausgelegt sind und eine höhere Aufbereitungsleistung erbringen können, ist unklar. Auf Seiten des Verbrauchs ist eine Vielzahl von Einsparmaßnahmen bis hin zu Verboten - bei entsprechenden Wetterlagen - denkbar. Auf der Bereitstellungsseite kann das Grundwasser durch Infiltration von Rheinwasser im Hessischen Ried angereichert werden.

Abwasserentsorgung

Die Abwasserbewirtschaftung steht vor der Aufgabe, die Sammlung, Kanalisation und Aufbereitung von Abwasser an den Klimawandel anzupassen. Ebenso ist es notwendig, den Bereich der Regenwasserbewirtschaftung, d. h. die Sammlung, Reinigung und Versickerung von Regenwasser in das Grundwasser an die zukünftigen Erfordernisse anzupassen. Ziel muss sein, Regenwasser vor der Einleitung in ein oberirdisches Gewässer möglichst lange zurückzuhalten.

Nach den vorliegenden werden in Mittel- und Noreuropa die Winterniederschläge zunehmen und extreme Starkregenereignisse auftreten. Beides hat Folgen für die Kanalnetze, ebenso wie das voraussichtliche Auftreten von längeren Trockenperioden. Trockenperioden können bei zu geringerer Wassermenge zu Ablagerungen im Kabelnetz führen. Folgen sind Geruchsbelästigungen, aber auch ein höherer Betriebsausgaben im Falle von Spülungen.

Überschwemmungen können zur Überlastung der Kanalnetze führen. Dies kann bedeuten:

Die Anzahl der Straßenabläufe ist meist für ein Regenereignis ausgelegt, wie es statistisch jährlich vorkommt. Die Zulaufmenge und Leistungsfähigkeit der Sinkkästen hängt von der Neigung der Verkehrsfläche, der Abdeckung und der äußeren Einlüsse (Laubeinträge) ab. Bei Mischwasserkanäle gelangt das Wasser aus Starkregen oftmals nicht in den Kanal, sondern fließt an der Oberfläche ab.

Die Kanalnetze in Worms wurden in den vergangenen Jahrzehnten ausgebaut. Dies ist mit hohen Kosten verbunden und bautechnisch nicht überall realisierbar. Zum werden Verkehrsinfrastrukturen und Anwohner beeinträchtigt. Da es an einer gesicherten Datengrundlage für die Anpassung der Bemessungsgrunglagen an den Klimawandel fehlt, scheint die pauschale Erweiterung der Ableitungskapazitäten keine sinnvolle Strategie zu sein. Überlutungen mit einer Wiederkehrhäufigkeit von bis zu ca. 15 Jahren können von der Stadtentwässerung gehandhabt werden. Bei darüber hinausgehenden Wiederkehrhäufigkeiten, wie sie Extremereignisse mit 100-jährigen Überflutungen darstellen, handelt es sich dagegen um eine kommunale Gemeinschaftsaufgabe.

Da die Kapazität der Kanalisation begrenzt ist, stellt sich die Frage, wie Oberflächenwasser schadlos abgeführt werden kann. In Worms wurde dazu im Jahr 2002 der Stauraumkanal Güterhallenstraße gebaut. In dem als Regenrückhalte-Stauraumkanal konzipierten Bauwerk wird das Volumen einfach nur zurückgehalten, es erfolgt keine Ableitung in ein Gewässer. Dagegen besitzt der im Jahr 2008 gebaute Stauraumkanal Bebelstraße eine Entlastung in die Pfrimm. Ähnlich einem Regenüberlaufbecken wird in einem Regenüberlauf-Stauraumbecken das gesammelte Volumen in ein angeschlossenes Gewässer geleitet. Bei Ein- und Zweifamilienhäusern aber auch bei Gewerbegebäuden wird das Regenwasser sehr häufig mittels Rigolen oder anderer Einrichtungen zur Versickerung gebracht. Eine Rigole ist ein unterirdischer Speicher, dem das abfließende Regenwasser zugeleitet wir und aus dem es nach und nach in den Untergrund versickert.


Referenzen

Stadtverwaltung Worms Bereich 3 - Öffentliche Sicherheit und Ordnung Abt. 3.05 Umweltschutz und Landwirtschaft (Hrsg. : 2016) KLAK Worms handelt! Konzept zur Anpassung an den Klimawandel

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