Vorlesung 8- Hochwasserschäden

• Versagen wasserbaulicher Anlagen
• Zerstörung wasserbaulicher Anlagen
• Schäden durch Überschwemmung
• Hochwasserschäden an Gebäuden und in Gebäuden
• Hochwasserschäden an Infrastruktur
• Schäden an Fahrzeugen
• Personenschäden
• Verunreinigung des Grundwassers

In der Sicherheitswissenschaft kombiniert der Begriff Risiko die beiden Elemente Eintrittswahrscheinlichkeit und Größe eines Schadens. Somit stellt das Risiko die Kombination aus Gefährdung und Vulnerabilität dar. 

[Schadenspotential=zu erwartender Schaden E(D) je nach Definition]

Kombination der Wahrscheinlichkeit des Eintritts eines Hochwasserereignisses und den hochwasserbedingten potenziellen nachteiligen Folgen auf die menschliche Gesundheit, die Umwelt, das Kulturerbe und wirtschaftliche Tätigkeiten (Richtlinie 2007/60/EG Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie).

• Eintrittswahrscheinlichkeit entspricht bspw. im Bezug auf eine Hoch-wasserschutzeinrichtung der Versagenswahrscheinlichkeit und bezeichnet somit die Wahrscheinlichkeit (Kehrwert der Jährlichkeit), dass eine Hoch-wasserschutzeinrichtung versagt 

• Die Versagenswahrscheinlichkeit einer Stauanlage ist die Summe aller denkbaren Eintrittswahrscheinlichkeiten der Mechanismen

➢ Sachlage die bei ungehindertem Ablauf erkennbar zu einem Schaden durch von außen kommende Ereignisse führen würde, wobei Gewissheit nicht erforderlich sei, sondern große Wahrscheinlichkeit

➢ Gefahr ist die in einem betrachteten Zustand ruhende Möglichkeit des Auftretens eines schädigenden Ereignisses (Chakraborty, 1991).

➢ Interpretation des Arbeitsschutzgesetzes zur Gefahr: Unter einer Gefahr ist zu verstehen, dass das ungehinderte Ablaufen des objektiv zu erwartenden Geschehens in einem Schaden resultiert

Als Gefährdung wird ein Prozess definiert, der zum Schaden führt, wenn sich verletzliche Objekte in seinem Wirkungsbereich befinden. Gefährdung beinhaltet somit lediglich die Möglichkeit eines Schadens.

Ganz konkret auf eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Objekt bezogene Gefahr

• Verletzung eines Gutes. Naturwissenschaftlich-technische Analysen beschränken sich in der Regel auf physisch messbare Veränderungen von Gütern, wobei diese Veränderungen mit hoher gesellschaftlicher Übereinstimmung als nicht wünschenswert beurteilt werden. Dies sind häufig Beeinträchtigungen von Leben und Gesundheit oder Vernichtung von Vermögen
• Ein Schaden eines Bauwerks tritt dann auf, wenn das Bauwerk eine seiner grundsätzlichen Funktionen nicht länger ausführen kann

• Summe aller möglichen Hochwasserschäden im gefährdeten Gebiet für ein definiertes Hochwasserereignis. Das direkte ökonomische Schadenspotential kann maximal so hoch sein wie die vorhandenen Vermögenswerte, da das Schadenspotential, über die Vermögenswerte multipliziert, mit dem relativen Schaden berechnet wird.
• Der einer Gefährdungssituation zugehörige größtmögliche Schaden

• Verwundbarkeit oder Verletzbarkeit. Hier definiert als zu erwartender Schaden bei Eintreten eines Ereignisses. Die Vulnerabilität wird häufig durch Schadensfunktionen aufgezeigt. Die Vulnerabilität setzt sich aus den Komponenten Exposition und Anfälligkeit zusammen.

• Einer Gefahr ausgesetzt sein; betrifft die im gefährdeten (potentiell überfluteten) Bereich befindlichen Werte (ökologisch, ökonomisch und psychosozial) 
• Elemente / Personen / Gemeinschaft die einem Risiko unterliegen bzw. die einer Gefährdung ausgesetzt sind
• Die Exposition ist der Grad des Ausgesetztsein bzw. Ausgeliefertsein (zeitlich und räumlich) 

Fähigkeit einer Gemeinschaft, die potenziellen Gefahren ausgesetzt ist, sich anzupassen, um ein akzeptables Maß an Funktion und Struktur zu erreichen bzw. aufrechtzuerhalten

1. Hydrodynam. und geotechn. Eingangsparameter
2. Identifizierung der Versagensmechanismen
3. Aufstellung der Grenzzustandsgleichungen
4. Unsicherheiten der Eingangsparameter und Modelle
5. Level II/III-Berechnung der Versagenswahrscheinlichk.
6. Fehlerbaum-Analyse
7. Versagenswahrscheinlichkeit Pf eines Flussdeiches

Überflutung:

• Überströmung
• Überlauf
• Böschungsbruch
• Piping

• Wechselwirkungen zwischen Versagensmechanismen können in ihrer zeitlichen Abfolge und voraussichtlichen Gleichzeitigkeit berücksichtigt werden.
• Maßgebender Versagensmechanismus kann identifiziert werden

• Korrekt

• Einfache mathematische Implementierung und Kodierung

• Sehr flexibel

• Kaum methodische Einschränkungen

a. Anlagevermögen (Bauten sowie Ausrüstungsvermögen)

b. Ausrüstungsvermögen (Maschinen, Fahrzeuge, Betriebs- und Geschäftsausstattung)

c. Immobilienwerte

d. Bruttowertschöpfung (Gesamtwert, der im Produktionsprozess erzeugten Waren und Dienstleistungen)

e. Prosperitätsschaden (langfristige und nachhaltige Störung der wirtschaftlichen Aktivität)

f. Vorratsvermögen (Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffe)

g. Wertschöpfungsverlust (Verlust der nicht geschaffenen wirtschaftlichen Werte der betroffenen Unternehmen innerhalb einer bestimmten Periode) 

Als Schäden im ökologischen Sinne werden solche Veränderungen angesehen, die über das natürliche Schwankungsmaß des betroffenen Ökosystems hinausgehen.

Allgemein betrachtet bezeichnet psychosozial eine sozial bedingte seelische Erkrankung. Im Kontext der Hochwasserschadenspotentialbetrachtung werden sowohl physische und psychische als auch soziale Beeinträchtigungen verstanden.

• Direkte Schäden setzen den direkten physischen Kontakt der vulnerablen Werte mit dem Wasser voraus.
• Indirekte Schäden entstehen nicht durch den unmittelbaren Kontakt mit dem Wasser, sondern durch die Unterbrechung bzw. das Ingangsetzen von Prozessen durch das Hochwasser. Die indirekten Schäden treten räumlich und zeitlich getrennt von dem eigentlichen Hochwasserereignis auf

• Tangible Schäden können monetär bewertet werden, während intangible Schäden nicht über Marktpreise quantifiziert werden können (z.B. Menschenleben). Den intangiblen Schäden wird häufig eine höhere Bedeutung zugemessen als den tangiblen Schäden. 

• Primäre Schäden entstehen während des Hochwassers, sekundäre Schäden treten zeitlich nach dem Hochwasser auf, stehen aber in einem kausalen Zusammenhang mit den Primärschäden.

• Sekundäre tangible Schäden sind z.B. Aufräumund Aufbaukosten.
• Sekundäre indirekte Schäden sind z.B. Multiplikationseffekte wie z.B. der Produktionsausfall bei Zulieferern außerhalb des betroffenen Gebietes. 

1.) Direkt/tangibel/primär: Autoschaden

2.) Direkt/tangibel/sekundär: Schimmelbefall im Gebäude

3.) Direkt/intangibel/primär: Personenschaden

4.) Direkt/intangibel/sekundär: Epidemie durch verunreinigtes Trinkwasser

5.) Indirekt/tangibel/primär: Ausfall von Produktionen durch Stromausfall

6.) Indirekt/tangibel/sekundär: Nahrungsmittel im Kühlschrank werden aufgrund Stromausfall schlecht.

7.) Indirekt/intangibel/primär: Angst, da im Aufzug gefangen

8.) Indirekt/intangibel/sekundär: Psychische Schäden aufgrund von Langzeitarbeitslosigkeit nach Hochwasserereignis

Von grob zu genau:

• Makroanalyse
• Mesoanalyse
• Mikroanalyse

• Bei der Betrachtung auf der Mikroskala erfolgt eine objektscharfe Betrachtung und Bewertung der Untersuchungsgegenstände, beispielsweise einzelner privater oder gewerblicher Gebäude.

• Die mesoskalige Betrachtungsweise wird bei regionalen Untersuchungen angewandt (z.B. Landkreise, Bundesländer, kleiner Einzugsgebiete), bei denen eine mikroskalige Untersuchung nicht praktikabel erscheint.

• Bei der makroskaligen Betrachtungsweise wird auf regionaler, nationaler oder internationaler Ebene gearbeitet. Bewertungsskala bildet die amtliche Statistik auf Bundes- oder Landesebene.

• Die Ergebnisse variieren erheblich auf zwischen den einzelnen Skalen. 

Grundwasser

Fließgeschwindigkeit

Fließtiefe

Dauer

Eintrittszeitpunkt

Schadstoffe

Sediment

Bauwerkseigenschaften

Vorsorgemaßnahmen

Biotypen

Vorwarnzeit

Reaktionszeit

Siehe Vorlesung s62-69

• Wohngebäude (Privathaushalte)

• Nicht-Wohngebäude (Unternehmen und öffentlicher Sektor, landwirtschaftliche Betriebsstätten)

• Land- bzw. forstwirtschaftliche Nutzflächen

• Verkehrsflächen/-abschnitte

• Gewässer und wasserbauliche Anlagen

• Siedlungsfreiflächen