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Grundlagen des Hochwasserschutzes an der Unterelbe


Über die Jahrzehnte ändern Sturmfluten ihr Tempo, ihre Höhe, ihr Ablaufverhalten und ihre Häufigkeit. Die Überprüfung und ggf. Anpassung der Hochwasserschutzanlagen ist daher eine ständige Aufgabe der staatlichen Daseinsvorsorge. Die drei deutschen Bundesländer an der Unterelbe, Schleswig-Holstein, die Freie und Hansestadt Hamburg und Niedersachsen, ertüchtigen ihre Deiche und sonstigen Hochwasserschutzanlagen laufend und anhand langfristig angelegter Programme. Diese Aktivitäten gründen sich seit 1988 auf gemeinsam erarbeitete Erkenntnisse und Prognosen über die gegenwärtig und auf mittlere Sicht zu erwartenden Sturmflutwasserstände an der Küste und an den Ufern der Tideelbe.

Die Kenngrößen vergangener Sturmfluten, die einschlägigen Wirkfaktoren wie Wind, Windstau, Fernwellen, Springtiden und Oberwasserzufluss sowie die möglichen Auswirkungen von Klimaveränderungen wurden in wissenschaftlichen Computersimulationen zusammengeführt. Ergebnis war die sogenannte Bemessungssturmflut, die für alle Uferbereiche die höchsten zu erwartenden Pegelstände vorgibt. Zum Beispiel ergeben sich 

am Pegel Cuxhaven
NN  + 5,65 m
am Pegel St. Pauli-Landungsbrücken   
NN  + 7,30 m.

Diese Pegelstände sowie örtliche Einflüsse wie Wellenauflauf geben die Sollhöhen für den Hochwasserschutz vor. Durch Sicherheitsüberprüfungen, durch ggf. notwendige Neubemessungen und entsprechende Baumaßnahmen wird dafür gesorgt, dass ein der Bemessungssturmflut entsprechendes Hochwasser an allen Abschnitten der Deichlinie gleich sicher abgewehrt wird. Dabei münden die errechneten Pegelstände in jeweils unterschiedliche Sollhöhen der Anlagen.
Das Motto heißt also: „Gleiche Sicherheit statt gleicher Höhe.“


Hochwasserschutz und Klimaveränderung

Es ist in den letzten Jahren immer deutlicher zu erkennen gewesen, dass nachhaltige Veränderungen der Wasserstände im wesentlichen durch globale klimatische Prozesse hervorgerufen werden. Diese können in ihrer Wirkung durch menschliches Handeln zusätzlich verstärkt werden. So wird vermutet, dass der Verbrauch fossiler Brennstoffe seit der Industrialisierung den derzeitigen globalen Temperatur- und Meeresspiegelanstieg beschleunigt hat. Zwischen 1900 und 2000 stieg das mittlere Tidehochwasser am Pegel Cuxhaven im Schnitt um 0,25 cm pro Jahr an. Dieser Vorgang ist inzwischen soweit erkundet, dass Prognosen möglich sind. 

Die Schwankungsbreite dieser Prognosen – für den globalen Anstieg des Meeresspiegels bis 2100 werden zurzeit Werte zwischen 9 cm und 88 cm angegeben – deuten allerdings schon auf viele noch bestehende Unsicherheiten hin. Zu anderen wichtigen Klimakomponenten mit Sturmflutbezug, wie zum Beispiel die regionale Sturmtätigkeit, existieren noch keine einheitlichen Vorhersagen.

Für den Küstenschutz bedeutet diese Sachlage eine besondere Herausforderung. Deiche sind kostenintensive Bauwerke, die
eine möglichst lange Lebensdauer realisieren sollen – also möglichst lange ohne weitere Ertüchtigungen funktionsfähig bleiben und die erwünschte Sicherheit garantieren sollen. Daher ist in die Bemessungssturmflut ein Zuschlag für mittelfristige klimabedingte Wasserstandserhöhungen eingestellt worden. Er liegt im Durchschnitt der Gesamtregion bei ca. 30 cm zusätzlicher Sturmflutscheitelhöhe, bezogen auf die prognostizierten Wasserstände in rund 100 Jahren.

Darüber hinaus wurde die Arbeitsweise des Küstenschutzes den neuen Erkenntnissen angepasst. Künftig werden die Bemessungsgrundlagen aller Hochwasserschutzanlagen in einem kürzeren Rhythmus als früher – nämlich alle 10 Jahre – überprüft. Dabei werden nicht nur die jeweils aktualisierten Wasserstandsprognosen herangezogen, sondern auch die tatsächlichen Entwicklungen der Wasserstände und des Sturmflutablaufs. Auf diese Weise liegt der periodischen Sicherheitsüberprüfung jeweils eine aktuelle und besondere lokale Bedingungen berücksichtigende Bemessungshöhe zugrunde.



Entwicklung des Meeresspiegels am Pegel Cuxhaven. 
Messwerte (1850-2000) und Prognose (bis 2100) des
Mittleren Tidemittelwassers
(Quelle: Generalplan Küstenschutz Schleswig-Holstein).




Die Landesprogramme

Das Land Schleswig-Holstein hat 2001 seinen neuen Generalplan Küstenschutz aufgestellt. Er richtet sich an den Sturmflutwasserständen aus, die für das Jahr 2100 prognostiziert werden. An der Westküste und entlang der Unterelbe liegen diese zwischen 0,30 m bis 0,65 m über den Bemessungswasserständen des vorausgegangenen Generalplans. Die bestehenden Deiche wurden darüber hinaus einer Sicherheitsprüfung unterzogen, dem die erwarteten Sturmflutwasserstände im Jahr 2010 zu Grunde lagen. Dabei ergab sich für eine Reihe von Deichabschnitten das Erfordernis einer kurzfristigen Erhöhung. An der Unterelbe betrifft dies Uferbereiche an der Mündung, bei Brunsbüttel sowie in der Kremper Marsch und der Wilstermarsch.

Die Freie und Hansestadt Hamburg hat auf der Basis der Bemessungssturmflut  ein „Bauprogramm für den Hochwasserschutz“ aufgestellt. Bis 2010 werden zurzeit die Hamburger Hochwasserschutzanlagen je nach Lage an der Elbe und Ausrichtung zum Wind in der Regel auf Höhen zwischen NN  +8,00 m und NN  +8,50 m gebracht, in Einzelfällen auch auf über NN  +9,00 m. Dies macht die Erhöhung der vorhandenen Anlagen im Schnitt um rd. 1,00 m erforderlich.

Das Land Niedersachsen arbeitet gegenwärtig an der Fortschreibung seines Generalplans Küstenschutz aus dem Jahr 1976. Aktuelle Ertüchtigungsmaßnahmen folgen dem mittelfristigen Bau- und Finanzierungsprogramm 2003 bis 2006. Entlang der Unterelbe hat dieses Programm u.a. Arbeiten in Nordkehdingen, an der Ostemündung und im Alten Land vorgesehen.