Regulierende Ökosystemleistungen

Hochwasserretention in Auen

Beschreibung

Hochwasserretention ist die Fähigkeit, Wasser in der Aue aufzunehmen und zurückzuhalten, um Überschwemmungen zu vermeiden oder zu verringern. Faktoren wie Fläche, Gefälle, gesetzliche Regelungen, Bebauung oder Eindeichung und der Ausbaugrad von Fließgewässern bestimmen diese Ökosystemleistung.

Die Bewertung der Hochwasserretention als regulierende Ökosystemleistung von Auen basiert auf der unbebauten, überschwemmbaren Fläche entlang der Flüsse. Gebiete, die bebaut oder befahren sind, können zwar auch Wasser speichern, aber sie zählen nicht zu den Flächen welche Ökosystemleistungen erbringen, weil sie oft Schäden verursachen und man sie nicht so gut für diesen Zweck nutzen kann. Es gibt bestimmte Messgrößen, die zeigen sollen, wie gut Auen ihre Funktion erfüllen und wie sehr sie durch Menschen beeinflusst werden.

Es wurden mehrere Messgrößen, sog. Indikatoren, entwickelt:

Der Hauptindikator M "Fläche für Hochwasserretention" beschreibt, wie viel Fläche für die Hochwasserretention zur Verfügung steht. Dabei wird die Fläche berücksichtigt, die theoretisch überflutet werden könnte. Allerdings wird diese durch versiegelte Bereiche reduziert, die aufgrund ihrer Bebauung keine Retentionsfunktion mehr erfüllen können.

Der Sekundärindikator S1 "Anteil bebauter Fläche in der rezenten Aue" misst den Anteil der Siedlungs- und Verkehrsflächen innerhalb der heute noch vorhandenen Aue. Er zeigt also, wie stark die natürlichen Überschwemmungsgebiete durch versiegelte Flächen eingeschränkt werden.

Der Sekundärindikator S2 "Anteil der Fläche für Hochwasserretention an der morphologischen Aue" bezieht sich auf den Hauptindikator und stellt diesen in Bezug zur morphologischen (historischen) Aue. Er zeigt, wie viel der ursprünglichen Flussaue noch intakt ist und zur Hochwasserrückhaltung beitragen kann.

Quelle: IÖR


Datenzugang (Links)


Interpretation/Trends

Die Ergebnisse der Indikatoren für 2023 zeigen, dass in Deutschland von rund 7342 km² heute noch vorhandenen Aue etwa 7025 km² unversiegelt sind (Indikator M). Das sind etwa 4,3 % dieser rezenten Auen (Indikator S1). Das bedeutet, dass 30,95 % der Aue als Fläche für Hochwasser zur Verfügung stehen (Indikator S2). Das bedeutet, dass die Auen durch Menschen verändert werden, was sich als ungünstig erweist. Die Auen sind nämlich weniger als Retentionsraum für Hochwasser geeignet, sie können also weniger die Fluten zurück Halten. Die Karten zeigen, wo die Auenfunktionen am meisten beeinträchtigt sind. Die Aue der Elbe bei Dresden in Sachsen zum Beispiel ist nur noch schmal und kann somit weniger Hochwasser speichern. Im Landkreis Wittenberg in Sachsen-Anhalt ist es umgekehrt: dort kann noch relativ viel Hochwasser gespeichert werden. Der Vergleich mit Werten aus dem Jahr 2019 zeigt, dass es in ganz Deutschland jetzt mehr Siedlungs- und Verkehrsfläche gibt. Die Fläche für Hochwasserretention (Indikator M) nahm um 2,75 km² ab. Dies bedeutet, dass etwas getan werden muss, entsprechende Ziele stehen auch in den Auenzustandsberichten und in der Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt.


Methodik und Formel

Die Aktualisierung und Neuberechnung der Indikatoren zur Hochwasserretention erfolgten mithilfe der Geoinformationssoftware ArcGIS Pro für die 83 Flüsse mit den größten Einzugsgebieten Deutschlands. Nach der Auswahl der Indikatoren wurden die Flächengrößen der Auengeometrie und die Flächennutzungspolygone durch räumliche Verschneidung kombiniert. Anschließend erfolgte die Berechnung der Indikatoren auf Basis der Attributinformationen unter Verwendung des Field Calculators.

Hauptindikator M: Fläche für Hochwasserretention - Dieser Indikator beschreibt die tatsächlich für die Hochwasserretention verfügbare Fläche innerhalb der rezenten Aue. Dabei wird die potenziell überflutbare Fläche berücksichtigt, jedoch um versiegelte Bereiche korrigiert, die aufgrund ihrer Verbauung keine Retentionsfunktion mehr erfüllen. SuV-Flächen werden entsprechend von der Gesamtfläche der rezenten Aue abgezogen, um die FHR zu bestimmen. Als Formel dargestellt kann der Hauptindikator wie folgt beschrieben werden:

Sekundärindikator S1: Anteil der bebauten Fläche innerhalb der rezenten Aue - Dieser Indikator misst den Anteil, den die SuV-Flächen innerhalb der rezenten Aue einnimmt. Er gibt somit Aufschluss darüber, in welchem Umfang diese versiegelten Flächen die natürliche Retentionsfähigkeit der Aue einschränken. Als Formel dargestellt kann der erste Sekundärindikator wie folgt beschrieben werden:

Sekundärindikator S2: Anteil der Fläche für Hochwasserretention an der morphologischen Aue - Dieser Sekundärindikator bezieht sich auf den Hauptindikator und stellt diesen in Bezug zur morphologischen Aue. Er berechnet den Anteil der FHR und bezieht neben der rezenten Aue (einschließlich Flussfläche) auch die Altaue mit ein. Als Formel dargestellt kann der zweite Sekundärindikator wie folgt beschrieben werden:

 

 

 

𝑀= 𝐴𝑢𝑒𝑟𝑒𝑧𝑒𝑛𝑡𝑒 𝐴𝑢𝑒, 𝐹𝑙𝑢𝑠𝑠 − 𝑆𝑢𝑉
in Hektar pro 1 km² Grundfläche
SuV: Siedlungs- und Verkehrsflächen

 

𝑆 = 𝑆𝑢𝑉 / 𝐴𝑢𝑒𝑟𝑒𝑧𝑒𝑛𝑡𝑒 𝐴𝑢𝑒, 𝐹𝑙𝑢𝑠𝑠 
in % ( x 100)

 

𝑆1 = Retentionsfläche / 𝐴𝑢𝑒𝑚𝑜𝑟𝑝ℎ𝑜𝑙og. 
in % ( x 100)

 


Metadaten

räumliche Bezugsebene:

Abgrenzung der Flussauen in Deutschland aus dem Auenzustandsbericht des BfN von 2021 für die 83 Flüsse in Deutschland mit den größten Wassereinzugsgebieten, 1 km² große Gitterzellen

Zeitschnitte:

Verfügbare Zeitschnitte: 2015, 2019, 2021, 2023 (zweijährliche Berechnung geplant)

Hauptindikator:

Fläche für Hochwasserretention

Nebenindikatoren:

  • Anteil der bebauten Fläche an der rezenten Aue
  • Anteil der Fläche für Hochwasserretention an der morphologischen Flussaue

Kontakt

Ralf-Uwe Syrbe, Marlene Schreiber, Anne Speidler und Karsten Grunewald