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Wissenschaftler erforschen Strategien für den Klimawandel – Mit Technik gegen Extremsturmfluten Versuchsbecken als Test für den Ernstfall

Von Andreas Lorenz-Meyer

Besseren Schutz gegen künftige Hochwasser aufgrund des Klimawandels erproben Forscher der Technischen Universität Hamburg-Harburg. Foto: dpaBesseren Schutz gegen künftige Hochwasser aufgrund des Klimawandels erproben Forscher der Technischen Universität Hamburg-Harburg. Foto: dpa

Hamburg. Durch den Klimawandel wird es häufiger zu Hochwasserkatastrophen kommen. Hamburger Wissenschaftler untersuchen, wie sich gefährdete Gebiete dagegen wappnen können.

Wenn das Wasser unter der Tür hindurch ins Wohnzimmer kriecht, bringen die Probanden erst einmal alle Wertsachen in Sicherheit. Sie stellen das Notebook auf ein rundes Tischchen, das aber schnell zu wackeln beginnt. Also ins Bücherregal verfrachten – aber auch das kippt in absehbarer Zeit um. So langsam geht die Übersicht verloren. Megafon-Durchsagen dröhnen in den Ohren, und das Wasser reicht schon bis zu den Knien. Zum Schluss schwimmt das ganze Mobiliar im blauen Licht der LED-Leuchten. Die Probanden steigen etwas frustriert aus der Aluminiumbox.

Die Simulation ist eine Art Hochwasserlernprogramm für Bürger. Sie sollen hautnah erleben, welche gewaltigen Kräfte eines Tages auf ihr Haus zuschwappen könnten. Das Animationsstudio befindet sich in einer Garage in Wilhelmsburg – hochwassergefährdetes Marschland im Hamburger Süden, gerade einmal 1,40 Meter über Normalnull. „Ohne Deiche würde dieses Gebiet täglich überflutet“, sagt Erik Pasche vom Institut für Wasserbau an der Technischen Universität Hamburg-Harburg.

Im Rahmen des Forschungsprojekts „XtremRisk“ erforscht der Wissenschaftler wirksame Strategien gegen Extremsturmfluten. In Norddeutschland kündigen sie sich klassischerweise mit orkanartigem Nordwestwind an, der sich an der Meeresoberfläche reibt und das Wasser in die Deutsche Bucht hineinschiebt. Daraus entsteht ein Windstau, der von heftigem Wellengang begleitet wird und schlimmstenfalls mit einer Springtide zusammenfällt.

Deiche sind dagegen machtlos, und so bleibt als Trost, dass Jahrhundertfluten sehr selten sind. Das war zumindest bisher so. Aber durch die Erderwärmung nehmen Extremereignisse zu – an den Küsten und im Binnenland gleichermaßen. Eine Jahrhundertflut an Neckar oder Donau könnte in Zukunft alle 20 Jahre auftreten. Grund genug für eine angepasste Hochwasserphilosophie, meint Pasche: „Wir dürfen uns nicht mehr allein auf den Deich verlassen. Es ist höchste Zeit, an die Sicherungen dahinter zu denken.“

Aber was kann das Hochwasser noch aufhalten, wenn es den Deich schon überwunden hat? Pasche steht in einem Versuchsbecken, hinter ihm sind zwei Öffnungen in die feuerverzinkte Stahlwand eingelassen und mit Backsteinmauerwerk umrahmt: ein Fenster und eine Tür – die Schwachstellen eines Gebäudes. Der Wissenschaftler hält ein aufblasbares Kissen aus Spezialkunststoff hoch: „Wir haben dieses mobile Wandsystem einem harten Belastungstest unterzogen – fast schon wie beim TÜV.“

Zuerst wurde dabei Wasser ins Versuchsbecken gepumpt und auf einen Meter gestaut; diesem hydrostatischen Druck halten Hausmauern für gewöhnlich stand. Dann erzeugte ein Schiffsmotor Strömungsgeschwindigkeiten von 2,50 Metern pro Sekunde. Im Mittelgebirge, erklärt Pasche, „können Sturzfluten bei acht Metern pro Sekunde schon ganze Häuser wegreißen“.

Schließlich musste das Wandelement noch die härteste Prüfung bestehen, den Treibguttest. Mit einer Winde wurde ein tonnenschwerer Baumstamm gegen das Kunststoffkissen geknallt, Anprallgeschwindigkeit: 4 Meter pro Sekunde. Konnte das Kissen diesen Kräften widerstehen? Pasche: „Da ist kein Tropfen Wasser durchgekommen.“

Die Wunderwerke der Technik sind nicht nur für den organisierten Hochwasserschutz gedacht, sondern auch für den Privatgebrauch. Sie lassen sich auf Maß bestellen, ein voreingestellter Kompressor wird gleich mitgeliefert. So lässt sich das Haus in fünf Minuten wasserdicht machen.

Wenn Flüsse über die Ufer treten, dann gehören eingängige Bilder von Sandsäcke stapelnden Einsatzkräften zum festen Nachrichten-Repertoire. Erik Pasches zweites Testobjekt könnte den Sandsack bald verdrängen: faltbare Tafeln aus Leimschichtholz, zwei Meter lang, einen Meter hoch. „Eine Tafel ersetzt etwa 400 Sandsäcke. Wir sprechen daher auch von einem Sandsackersatzsystem.“ Die Konstruktionen sind beileibe kein Hightech, sondern ähneln alten Gartentischen. Sie lassen sich an Ort und Stelle aufklappen und aneinanderreihen – ganz ohne Verankerung.

So wird kostbare Zeit gespart: Vier Einsatzkräfte brauchen für hundert Meter eine Stunde. Und für Stabilität sorgt das einlaufende Wasser selbst, indem es das mobile Wandsystem rutschfest auf den Untergrund drückt. Pasche klappt eine Tafel auf und lässt die Metallstangen im Verschluss einrasten: „Diese Wand kann nicht umkippen.“

Ohne perfekte Organisation geht es allerdings auch bei dieser einfachen Technik schief so wie bei dem Probeaufbau am Rhein. Der Mobile Hochwasserschutz von Köln sollte in befristeter Zeit vier Kilometer Tafeln aufstellen. Am Ende fehlten jedoch 400 Meter. Im Ernstfall wäre diese Lücke verhängnisvoll gewesen.Pasche und seine Mitarbeiter testen aber nicht nur Kissen und Klapptafeln. Sie untersuchen auch die Küstenlandschaft. Mit ihrem Messboot, der „Nekton“, tuckern sie flussabwärts zur Elbmündung, warten auf die Ebbe und setzen dann ADCP-Sonden ins Neufelder Watt. Die Doppler-Geräte senden Ultraschallwellen aus, die von vorbeischwimmenden Wasserpartikelchen reflektiert werden. So lassen sich Strömungsgeschwindigkeiten präzise aufzeichnen. Ein anderes Messinstrument verbirgt sich im Bauch des Bootes: ein Fächersonar, das den Wattgrund auf einem 200-Meter-Korridor abtastet. Die Messdaten fließen später in morphodynamische Simulationsmodelle ein. So lässt sich auch klären, ob das Wattenmeer mit dem Meeresspiegel wächst. Wenn nicht, könnten sich Sturmfluten in Zukunft ungebremst auf die Deiche stürzen.Eine Fahrt durch Wilhelmsburg. Erik Pasche biegt in eine Seitenstraße ein, unter der Brücke fließt Wasser träge dahin. „Wir fahren jetzt auf dem Vogelhüttendeich. Das sind Reste der alten, natürlichen Strukturen - und zu denen müssen wir zurückfinden.“ Der Wissenschaftler deutet auf eine Reihe alter Backsteinhäuser, die auf einem Sockel sitzen - genau so muss es sein. Die Architektur in gefährdeten Gebieten wird sich in Zukunft wieder stärker nach den Hochwasser richten, das steht für Pasche fest. Keine ebenerdigen Häuser mehr, keine Keller und keine Elektrik im Erdgeschoss. Stattdessen Häuser auf Stelzen oder schwimmende Siedlungen, die hochwassersicher auf einem Ponton ruhen. Die Zukunft des Wohnens lässt sich in Wilhelmsburg schon besichtigen. Das IBA Dock, ein dreigeschossiges Ausstellungs- und Bürogebäude, bleibt auch bei Extremsturmfluten trocken.In Japan können an einem Tag bis zu 800 Millimeter Regen niedergehen. Dagegen kann sich keiner mit normalen Mitteln schützen. Und so sind Hochwasserkatastrophen auch viel mehr im Alltag verwurzelt. In Tokioter U-Bahnen hängen Bildschirme, die den aktuellen Zustand der großen Gewässer und Küste zeigen. Bei einem heranziehenden Taifun können U-Bahn-Fahrer die Risikozone im Untergrund früh genug verlassen. Auch hierzulande sollten Menschen in Küsten- und Flussnähe besser darauf vorbereitet sein, dass plötzlich Hochwasser auf ihre Häuser zuschwappt. „Warum übernehmen die Versicherungen nicht dieses Risiko“, fragt Erik Pasche, „wo doch nach Aussage der Behörden die Deiche so sicher sind?“