Klimaanpassung als Herausforderung für die Regional- und - Klimzug
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KLIMZUG-Workingpaper Der Schutz des Binnenlandes vor Überflutungen wird in der Metropolregion durch ein System verschiedener technischer und natürlicher Küstenschutzelemente gewährleistet. Zu den technischen Küstenschutzelementen zählen neben der Hauptdeichlinie zum Beispiel die Sommerdeiche und noch bestehende zweite Deichlinien sowie die Sturmflutsperrwerke an den tidebeeinflussten Nebenflüssen der Unterweser (Geeste, Hunte, Lesum, Ochtum). Zu den natürlichen Küstenschutzelementen gehören die der Küste bzw. Hauptdeichlinie vorgelagerten Wattflächen, Inseln, Dünen, Platen und Deichvorländer. Die natürlichen Schutzelemente haben eine wichtige Bedeutung für das Küstenschutzsystem, da sie maßgeblich zur Verringerung der auf die technischen Schutzelemente einwirkenden Wellenenergie und Seegangsbelastung beitragen (Regulationsfunktion der Watt- und Vorlandökosysteme) (vgl. NLWKN, 2007; Wittig et al., 2007). Abbildung 1: Die Metropolregion Bremen-Oldenburg Quelle: Metropolregion Bremen-Oldenburg Die Küstengebiete der Metropolregion Bremen-Oldenburg weisen eine hohe Sensitivität gegenüber Sturmflutereignissen auf, da diese im Extremfall zu einem Versagen des Küstenschutzsystems und daraus resultierenden Sturmflutschäden in den deichgeschützten Bereichen sowie zu Verlusten an Menschenleben führen können. Zwar stellt der deterministisch ermittelte Bemessungswasserstand für Küstenschutzbauwerke ein festgelegtes Sicherheitsmaß dar, das höher liegt als bisher eingetretene Sturmflutwasserstände. Dennoch kann nicht ausgeschlossen werden, dass schon heute Sturmflutereignisse oberhalb dieses Bemessungswasserstandes eintreten können. Es gibt daher keinen absoluten Schutz gegen extreme Sturmflutereignisse (NLWKN, 2007), sondern es verbleibt immer ein gewisses Restrisiko hinsichtlich des Versagens von Küstenschutzelementen (Deiche, Sperrwerke, Schleusen etc.) durch zum Beispiel Wellenüberlauf, Überströmen oder Deichbruch (Mai et al., 2007; Schuchardt et al., 2011). Gleichzeitig weisen die Küstengebiete der Metropolregion Bremen-Oldenburg aufgrund der dort bestehenden Siedlungen, Gewerbe- und Industriebetriebe, Infrastrukturen und (land)wirtschaftlichen oder touristischen Nutzungen hohe Werte und damit ein hohes Schadenspotenzial auf, das in direkte 99
KLIMZUG-Workingpaper Schäden (Vermögens- und Anlageschäden sowie ökologische Schäden) und indirekte Schäden (zum Beispiel Produktionsausfall, Wertschöpfungs- und Einkommensverluste) unterschieden werden kann (Mai et al., 2007). Während direkte Schäden nur in von Überflutungsereignissen betroffenen Bereichen entstehen, sind indirekte Schäden nicht allein auf diese Gebiete begrenzt, sondern können aufgrund der volkswirtschaftlichen Verflechtungen mit anderen Regionen auch weit darüber hinaus reichen. Ein Überflutungsereignis hat demnach nicht nur auf die Wirtschaftstätigkeit und Beschäftigungssituation der unmittelbar von der Sturmflut betroffenen Gebiete negative Effekte, sondern kann sich sowohl in räumlicher als auch in zeitlicher Hinsicht über das betroffene Gebiet bzw. das eigentliche Ereignis hinaus auswirken (Elsner et al., 2005). 2.2 Klimawandel und Küstenschutz in der Metropolregion Wie sich der Klimawandel in der Metropolregion nach derzeitigem Stand des Wissens voraussichtlich manifestiert, ist für 2050 (2036–2065) und 2085 (2071–2100) in den sogenannten „nordwest2050“- Klimaszenarien abgeschätzt worden. Danach werden der beschleunigte mittlere Meeresspiegelanstieg, der zusätzliche Anstieg des mittleren Tidehochwassers und die Zunahme des Windstaus auch zu einem Anstieg der Sturmflutwasserstände mit insgesamt sehr großen Spannweiten führen (siehe Schuchardt et al., 2010). Damit werden sowohl die Höhe als auch die Häufigkeit der den Deich erreichenden Wasserstände zunehmen (Wittig et al., 2007). Zudem ist mit länger anhaltenden Sturmfluten zu rechnen, da ein hoher windstaubedingter Wasserstand nicht wie bisher im Mittel sieben bis acht Stunden am Deich stehen würde, sondern möglicherweise zwei bis drei Stunden länger (Woth/von Storch, 2008). Beides führt zu einer Zunahme der Belastung von Küstenschutzbauwerken. Darüber hinaus könnten klimawandelbedingte Veränderungen der morphodynamischen Prozesse im Küstenvorfeld eine Verringerung der seegangs- und strömungsdämpfenden Eigenschaften der natürlichen Schutzelemente (Wattflächen, Platen, Deichvorländer) und damit Einschränkungen der Regulationsfunktion für den Küstenschutz bewirken (Wittig et al., 2007). In den interdisziplinären Verbundvorhaben KRIM und INNIG (Integriertes Hochwasserrisikomanagement in einer individualisierten Gesellschaft) wurden in der jüngeren Vergangenheit für verschiedene Gebiete der Metropolregion Untersuchungen hinsichtlich der potenziellen Auswirkungen des Klimawandels auf die Versagenswahrscheinlichkeit des Küstenschutzsystems und das Sturmflutschadensrisiko in deichgeschützten Bereichen durchgeführt. Dabei wurde mit Hilfe einer so genannten erweiterten probabilistischen Risikoanalyse sowohl die Sicherheit des Küstenschutzsystems unter Status quo- Bedingungen als auch unter den Randbedingungen des zugrunde gelegten KLIMU-Klimaszenarios betrachtet (siehe Schirmer, 2005; Schuchardt et al., 2010). Darüber hinaus wurde eine Quantifizierung der bei einem Versagen des Küstenschutzsystems auftretenden Folgeschäden im Deichhinterland vorgenommen. Durch die Multiplikation von Versagenswahrscheinlichkeit und potenziellen Folgeschäden konnte das Sturmflutschadensrisiko der untersuchten Küstenbereiche ermittelt werden (vgl. Brencher et al., 2007). Die Ergebnisse der Modellierungen zeigen, dass es unter den Randbedingungen des KLIMU- Klimaszenarios zu erhöhten Belastungen der Schutzsysteme kommt, was zur Folge hat, dass sich die Versagenswahrscheinlichkeiten der Küstenschutzelemente – ohne entsprechende Anpassungsmaßnahmen – erhöhen werden. Hinsichtlich der potenziellen Folgeschäden im Deichhinterland lässt sich folgendes Bild skizzieren: Aufgrund der zu erwartenden höheren Sturmflutwasserstände erhöhen sich die bei einem Versagen des Küstenschutzsystems einströmenden Wassermassen, woraus sowohl eine Vergrößerung des von der Überflutung betroffenen Gebietes als auch der Überflutungshöhen 100
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Schäden (Vermögens- <strong>und</strong> Anlageschäden sowie ökologische Schäden) <strong>und</strong> indirekte Schäden (zum<br />
Beispiel Produktionsausfall, Wertschöpfungs- <strong>und</strong> Einkommensverluste) unterschieden werden kann<br />
(Mai et al., 2007). Während direkte Schäden nur in von Überflutungsereignissen betroffenen Bereichen<br />
entstehen, sind indirekte Schäden nicht allein auf <strong>die</strong>se Gebiete begrenzt, sondern können aufgr<strong>und</strong><br />
der volkswirtschaftlichen Verflechtungen mit anderen Regionen auch weit darüber hinaus reichen.<br />
Ein Überflutungsereignis hat demnach nicht nur auf <strong>die</strong> Wirtschaftstätigkeit <strong>und</strong> Beschäftigungssituation<br />
der unmittelbar von der Sturmflut betroffenen Gebiete negative Effekte, sondern kann sich<br />
sowohl in räumlicher <strong>als</strong> auch in zeitlicher Hinsicht über das betroffene Gebiet bzw. das eigentliche<br />
Ereignis hinaus auswirken (Elsner et al., 2005).<br />
2.2 Klimawandel <strong>und</strong> Küstenschutz in der Metropolregion<br />
Wie sich der Klimawandel in der Metropolregion nach derzeitigem Stand des Wissens voraussichtlich<br />
manifestiert, ist <strong>für</strong> 2050 (2036–2065) <strong>und</strong> 2085 (2071–2100) in den sogenannten „nordwest2050“-<br />
Klimaszenarien abgeschätzt worden. Danach werden der beschleunigte mittlere Meeresspiegelanstieg,<br />
der zusätzliche Anstieg des mittleren Tidehochwassers <strong>und</strong> <strong>die</strong> Zunahme des Windstaus auch<br />
zu einem Anstieg der Sturmflutwasserstände mit insgesamt sehr großen Spannweiten führen (siehe<br />
Schuchardt et al., 2010).<br />
Damit werden sowohl <strong>die</strong> Höhe <strong>als</strong> auch <strong>die</strong> Häufigkeit der den Deich erreichenden Wasserstände<br />
zunehmen (Wittig et al., 2007). Zudem ist mit länger anhaltenden Sturmfluten zu rechnen, da ein hoher<br />
windstaubedingter Wasserstand nicht wie bisher im Mittel sieben bis acht St<strong>und</strong>en am Deich stehen<br />
würde, sondern möglicherweise zwei bis drei St<strong>und</strong>en länger (Woth/von Storch, 2008). Beides<br />
führt zu einer Zunahme der Belastung von Küstenschutzbauwerken. Darüber hinaus könnten klimawandelbedingte<br />
Veränderungen der morphodynamischen Prozesse im Küstenvorfeld eine Verringerung<br />
der seegangs- <strong>und</strong> strömungsdämpfenden Eigenschaften der natürlichen Schutzelemente (Wattflächen,<br />
Platen, Deichvorländer) <strong>und</strong> damit Einschränkungen der Regulationsfunktion <strong>für</strong> den Küstenschutz<br />
bewirken (Wittig et al., 2007).<br />
In den interdisziplinären Verb<strong>und</strong>vorhaben KRIM <strong>und</strong> INNIG (Integriertes Hochwasserrisikomanagement<br />
in einer individualisierten Gesellschaft) wurden in der jüngeren Vergangenheit <strong>für</strong> verschiedene<br />
Gebiete der Metropolregion Untersuchungen hinsichtlich der potenziellen Auswirkungen des Klimawandels<br />
auf <strong>die</strong> Versagenswahrscheinlichkeit des Küstenschutzsystems <strong>und</strong> das Sturmflutschadensrisiko<br />
in deichgeschützten Bereichen durchgeführt. Dabei wurde mit Hilfe einer so genannten erweiterten<br />
probabilistischen Risikoanalyse sowohl <strong>die</strong> Sicherheit des Küstenschutzsystems unter Status quo-<br />
Bedingungen <strong>als</strong> auch unter den Randbedingungen des zugr<strong>und</strong>e gelegten KLIMU-Klimaszenarios<br />
betrachtet (siehe Schirmer, 2005; Schuchardt et al., 2010). Darüber hinaus wurde eine Quantifizierung<br />
der bei einem Versagen des Küstenschutzsystems auftretenden Folgeschäden im Deichhinterland<br />
vorgenommen. Durch <strong>die</strong> Multiplikation von Versagenswahrscheinlichkeit <strong>und</strong> potenziellen Folgeschäden<br />
konnte das Sturmflutschadensrisiko der untersuchten Küstenbereiche ermittelt werden (vgl.<br />
Brencher et al., 2007).<br />
Die Ergebnisse der Modellierungen zeigen, dass es unter den Randbedingungen des KLIMU-<br />
Klimaszenarios zu erhöhten Belastungen der Schutzsysteme kommt, was zur Folge hat, dass sich <strong>die</strong><br />
Versagenswahrscheinlichkeiten der Küstenschutzelemente – ohne entsprechende Anpassungsmaßnahmen<br />
– erhöhen werden. Hinsichtlich der potenziellen Folgeschäden im Deichhinterland lässt sich<br />
folgendes Bild skizzieren: Aufgr<strong>und</strong> der zu erwartenden höheren Sturmflutwasserstände erhöhen sich<br />
<strong>die</strong> bei einem Versagen des Küstenschutzsystems einströmenden Wassermassen, woraus sowohl<br />
eine Vergrößerung des von der Überflutung betroffenen Gebietes <strong>als</strong> auch der Überflutungshöhen<br />
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