Schadensmodelle für extreme Hochwasser – Teil 1: Modellbildung und Validierung am Hochwasser 2002

Maiwald, Holger; Schwarz, Jochen

doi:10.1002/bate.201300101

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“…Als Datenbasis für die im Beitrag angewendeten Verletzbarkeits‐ und Schadensfunktionen dienen die vom Erdbebenzentrum bei der Sächsischen Aufbaubank gewonnenen Schadensdaten vom Hochwasser 2002 [9].…”

Section: Verfügbare Modelle Der Schadensprognoseunclassified

“…Auf Grundlage der nach dem Hochwasser 2002 erhobenen Gebäudebestände und der dokumentierten Bauwerksschäden konnte in Anlehnung an die European Macroseismic Scale 1998 (EMS‐98) [10] eine fünfstufige Differenzierung der Hochwasserschäden umgesetzt werden [2, 8, 9, 11, 12]. Dabei wurden aus wiederholt beobachteten Schadensbildern die Beschreibungen für die Schadensgrade in Tab.…”

Section: Verfügbare Modelle Der Schadensprognoseunclassified

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Unsicherheiten bei der Quantifizierung von Hochwasser‐Schadenspotenzialen

2016

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Die Ermittlung von Hochwasser‐Schadenspotenzialen bei Nutzen‐Kosten‐Analysen erfolgt in den einzelnen Bundesländern meist mit herkömmlichen nutzungsorientierten Schadensmodellen. Dabei geben Schadensfunktionen einen Erwartungswert (Mittelwert) für den zu erwartenden Schaden in Abhängigkeit von der Nutzung und den hochwasserspezifischen Einwirkungsparametern an. Die große Streubreite der real auftretenden Schäden wird dabei vernachlässigt. Im Beitrag werden die Auswirkungen der in diesen Modellen nicht berücksichtigten verletzbarkeitsbestimmenden Bauwerksparameter und verschiedener möglicher (flächennutzungskonformer) Bauwerksbestände durch Monte‐Carlo‐Simulationen untersucht. Für diese Simulationen werden mit dem verletzbarkeitsorientierten, mikroskaligen EDAC‐Hochwasserschadensmodell für reale Überflutungsszenarien die Streubreiten der potenziellen Verluste ermittelt. Die Ergebnisse veranschaulichen, dass diese Streubreiten in den Verlusten im Rahmen von Nutzen‐Kosten‐Analysen mit berücksichtigt werden sollten. Uncertainties in the quantification of flood damage potential The determination of flood damage potential in cost‐benefit analyses is carried out in the individual federal states mostly with conventional use‐oriented damage models. This type of damage functions provides expected values (average values) for the losses depending on the use and flood‐specific impact parameters. The large scatter of reported losses is neglected. The paper considers the impact of vulnerability determining building parameter and different possible (use compliant) building stocks on these models. On the basis of Monte Carlo simulations, the scatter of the potential losses is calculated applying the vulnerability based, microscale EDAC‐flood damage model for real flooding scenarios. The results illustrate that these uncertainties of the prognosis should be considered in the loss assessment and in particular for the scope of cost‐benefit decisions.

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Section: Verfügbare Modelle Der Schadensprognoseunclassified

Unsicherheiten bei der Quantifizierung von Hochwasser‐Schadenspotenzialen

2016

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“…Ein Überblick über die Elemente des Schadensmodells und die aktuellen Funktionen wird im ersten Teil dieses Beitrages [4] gegeben. …”

Section: Veranlassungunclassified

“…Wie auch im ersten Beitrag [4] ermöglichen die Verlustprognosen eine räumliche Darstellung der prognostizierten Schäden auf Basis der ATKIS ® -Nutzungsflächen.…”

Section: Vergleich Der Räumlichen Verteilung Der Prognostizierten Schunclassified

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Schadensmodelle für extreme Hochwasser – Teil 2: Erste Schlussfolgerungen aus dem Ereignis vom Juni 2013

Maiwald

Schwarz

2014

Bautechnik

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Schadensmodelle für extreme Hochwasser -Teil 2: Erste Schlussfolgerungen aus dem Ereignis vom Juni 2013 1 Veranlassung Die aktuellen Hochwasserereignisse vom Juni 2013 haben in vielen Gebieten Deutschlands schwere Schäden hinterlassen. Besonders in den schon 2002 betroffenen Städten und Gemeinden in Bayern, Sachsen und Sachsen-Anhalt wird erkennbar, dass sich Extremereignisse mit sehr geringen Eintrittswahrscheinlichkeiten auch in kurzem zeitlichen Abstand wiederholen können, denen durch regional verschiedene Strategien begegnet werden muss. Die nach dem Hochwasser 2002 eingeleitete Planung und Umsetzung von Hochwasserschutzmaßnahmen verdeutlichten den Bedarf an leistungsfähigen Schadensmodellen für die dafür notwendigen Nutzen-Kosten-Untersuchungen. In verschiedenen Forschungsprojekten wurden dazu unterschiedliche methodische Ansätze verfolgt [1, 2]. Auf der Grundlage beobachteter Schadensfälle des Hochwassers 2002 wurde am Zentrum für die Ingenieuranalyse von Erdbebenschäden (EDAC) der Bauhaus-Universität Weimar ein ingenieurmäßiges, mikroskaliges Schadensmodell entwickelt [3], mit dem strukturelle Schäden und Verluste in Abhängigkeit von der konkreten Bauwerksverletzbarkeit, der Wasserhöhe und der Fließgeschwindigkeit realistisch prognostiziert werden können. Durch die umfangreiche Auswertung von Schadensdaten wurde das EDAC-Hochwasserschadensmodell [3] in den letzten Jahren erweitert und durch neue Verletzbarkeitsund Schadensfunktionen ergänzt. Ein Überblick über die Elemente des Schadensmodells und die aktuellen Funktionen wird im ersten Teil dieses Beitrages [4] gegeben. Mit Blick auf die bisherigen umfangreichen Studien des Erdbebenzentrums in drei sächsischen Untersuchungsge-Das Hochwasserereignis 2013 hat erneut schwere Schäden in den vom Hochwasser 2002 betroffenen Gebieten verursacht. Anhand einer Schadensdokumentation, welche sich auf das Einzugsgebiet der Vereinigten Mulde und der Zwickauer Mulde und somit auf die besonders betroffenen Überflutungsgebiete während des Hochwassers in Sachsen konzentriert, werden erste Schlussfolgerungen über die Auswirkungen von zwei Extremhochwassern an einem wiederholt betroffenen Bauwerksbestand gezogen. Die Auswertung der aufgetretenen Schäden erlaubt eine weitere Plausibilisierung des am Zentrum für die Ingenieuranalyse von Erdbebenschäden (EDAC) der Bauhaus-Universität Weimar entwickelten Schadensmodells. In den schon 2002 betroffenen sächsischen Untersuchungsgebieten Döbeln, Eilenburg und Grimma werden die Schäden und die aufgetretenen Wasserstände dokumentiert. Mit neu entwickelten Verletzbarkeits-und Schadensfunktionen werden Prognosen der aufgetretenen Schäden und Verluste möglich, die sich später mit den offiziell gemeldeten Schadenssummen korrelieren lassen. Die Auswirkungen der Wiederherstellungsmaßnahmen nach dem Hochwasser 2002 auf die Verletzbarkeit des Bauwerksbestandes werden dabei herausgestellt und daraus resultierende Veränderungen bei der Prognose der Verluste differenziert berücksichtigt.

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Synopse der Naturgefahren für Köln

Schwarz

Maiwald

2020

Bautechnik

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Die Synopse der Naturgefahren für die Stadt Köln hat sich als Musterbeispiel für die Betrachtung multipler Naturgefahren erwiesen. In verschiedenen Forschungsprojekten wird auf die im Rahmen des Deutschen Forschungsnetzes Naturkatastrophen (DFNK) vorgelegten Ergebnisse zurückgegriffen. Dabei werden zum Teil die gleichen Ansätze für die Bebauung, Einwirkung bzw. Korrelation zur Ermittlung der Verluste zugrunde gelegt. Der Beitrag spiegelt aus aktueller Sicht, welche Fortschritte im Bereich der Multi‐Hazard‐ und Risikobewertung erreicht wurden, wie sich diese in den Prognosen und Szenarien niederschlagen und nicht zuletzt, welcher Forschungsbedarf weiterhin abzuleiten ist. Im Vordergrund steht die Fragestellung, welche Konsequenzen sich aus der Detailaufnahme der betroffenen Gebiete und Bestandsbebauung ergeben. In diesem Zusammenhang kommen die von den Autoren entwickelten Verletzbarkeits‐ bzw. Schadensfunktionen zur Anwendung, die für die betrachteten Naturgefahren (Erdbeben, Sturm, Hochwasser) eine Prognose der zu erwartenden Verteilung der Schadensgrade und die Neubestimmung der Verluste ermöglichen. In Abhängigkeit von der Wiederkehrperiode und unter Berücksichtigung der aktuellen Werteentwicklung lassen sich infolge der mikroskaligen Gebäudebetrachtung qualitative und quantitative Veränderungen begründen.

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Schadensmodelle für extreme Hochwasser – Teil 1: Modellbildung und Validierung am Hochwasser 2002

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Unsicherheiten bei der Quantifizierung von Hochwasser‐Schadenspotenzialen

Unsicherheiten bei der Quantifizierung von Hochwasser‐Schadenspotenzialen

Schadensmodelle für extreme Hochwasser – Teil 2: Erste Schlussfolgerungen aus dem Ereignis vom Juni 2013

Synopse der Naturgefahren für Köln

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