Sturmfluten/Hochwassersperren

Sturmfluttore/Flutsperren sind feste Anlagen, die Wasser unter normalen Bedingungen passieren lassen und Tore oder Schotte haben, die gegen Sturmfluten oder Federgezeiten geschlossen werden können, um Überschwemmungen zu verhindern. Sie können die Meeresmündung eines Flusses oder einer Wasserstraße schließen. Diese Hindernisse können große Infrastruktursysteme sein, die erhebliche Baukosten verursachen und häufig mit anderen Hochwasserschutzmaßnahmen wie Deichen, Seemauern und Strandernährung verbunden sind. Sturmflutbarrieren werden normalerweise verwendet, um städtische Siedlungen und Infrastrukturen zu schützen, die stark von Sturmfluten und Meeresüberflutungen betroffen sind. Ihre Zahl in Europa ist daher eher begrenzt. Aufgrund ihrer Kosten und potenziellen Auswirkungen sind Sturmfluttore/Flutbarrieren relativ selten. Sie werden gebaut, um städtische Gebiete und Infrastrukturen zu schützen, in denen Sturmfluten und Überschwemmungen große Auswirkungen haben könnten. Aus diesem Grund konzentriert sich dieses Merkblatt auf drei der größten Barrieren in Europa:

• Die Themse-Barriere, London, kann die Themse östlich der City of London schließen, an einem Punkt, an dem der Fluss etwa 520 Meter breit ist.
• Das Maeslantkering Tor, auf dem Nieuwe Waterweg zwischen Rotterdam zur Nordsee, schließt einen Schifffahrtskanal mit einer Breite von 360 Metern (das Tor selbst besteht aus 2 Flügeln, 210 m breit und 22 m hoch).
• Die venezianischen Barrieren (auch „Mose“ genannt) werden an den drei Ausgängen der Lagune von Venedig an die Adria gebaut. Die gesamte Spannweite beträgt ca. 1,6 km. (im Bau).

Weitere Beispiele sind die IJssel Barriere sowie andere Projekte in den Niederlanden und eine Sturmflutsperre für Sankt Petersburg.

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Strukturell und physisch: Design- und bautechnische Optionen

Stakeholderbeteiligung

Vorschläge für Sturmfluthemmnisse werden wahrscheinlich eine Beteiligung von Interessenträgern und der Öffentlichkeit erfordern, einschließlich an SUP- und UVP-Verfahren sowie im Rahmen des UNECE-Übereinkommens von Aarhus (siehe unten).

Erfolgsfaktoren und Hemmnisse

Wirksamkeit:

• Bestehende Torbarrieren haben wirksam gegen Sturmfluten gesorgt.
• Die Themsensperre wurde seit ihrer Inbetriebnahme im Jahr 1982 über 100-mal ohne Probleme geschlossen.
• Mit Ausnahme von Routinetests, die einmal jährlich abgeschlossen wurden, wurde Maeslantkering nur einmal (2007) geschlossen, um einen hohen Wasserstand zu erreichen, der die angenommene Sicherheitsschwelle überschreitet.
• In einigen Fällen könnten Sturmfluttore/Flutbarrieren genutzt werden, um die Eindringung von Meerwasser in Süßwassergebiete und den Wasserstand zu regulieren und damit auch Ökosystemdienstleistungen zu erbringen.

Begrenzende Faktoren:

• Ein wichtiges Thema ist die Zeit, die zur Schließung der Barrieren benötigt wird: für bestehende Barrieren dauert dies mindestens eine Stunde. Die bestehenden Barrieren sind mit wirksamen meteorologischen Prognosesystemen verbunden, die Sturm- und Gezeitenfluten vorhersagen, so dass die benötigte Zeit für den Schutz mehr als ausreichend ist. Für die Themsenbarriere kann das gesamte System in etwa 1 Stunde geschlossen werden, obwohl das Schließen in der Regel langsamer erfolgt. Das Maeslantkering dauert etwa eine halbe Stunde, um zu schließen, aber vier Stunden sind vor der Schließung erforderlich, damit Hafenaktivitäten zum Stillstand gebracht werden können. Daher sind effektive Systeme erforderlich, um Sturm- und Gezeitenfluten vorherzusagen.
• Ein zweites Problem ist das Risiko eines technischen Ausfalls (z. B. eine Barriere, die nicht ordnungsgemäß geschlossen wird). Dies war kein Problem für die bestehenden Barrieren, die regelmäßig getestet werden. Für die Maeslantkering, 2006 Zeitungsberichte bestritten die offizielle Schätzung des Risikos des Scheiterns (Gates nicht richtig geschlossen), die auf 1:1000 geschätzt wurde, und behauptete auf der Grundlage eines vertraulichen Berichts, dass das tatsächliche Risiko höher war. Dieses Problem wurde untersucht und in der Folge wurden technische Änderungen vorgenommen.
• Ein drittes Thema ist das Ausmaß, in dem Barrieren angesichts des künftigen Klimawandels und des Anstiegs des Meeresspiegels weiterhin tragfähig bleiben werden. Im Fall der Themsenbarriere wurde die Anlage mit einer geplanten Lebensdauer von etwa 50 Jahren bis 2030 gebaut. Der derzeitige Meeresspiegelanstieg ist geringer als die im Entwurf verwendete Projektion, und die Barriere wird bis 2070 nicht verwendet. Die Umweltagentur hat längerfristige Optionen geprüft, einschließlich des Baus einer größeren Barriere weiter seewärts. Die langfristige Lebensfähigkeit des Systems in Venedig war eine Quelle der Kontroverse. 2002 fragte ein Wissenschaftler am französischen Nationalen Forschungsrat (CNRS) in einem wissenschaftlichen Artikel, ob das MoSE-Projekt für Venedig angesichts des künftigen Klimawandels „obsolet“ sei. Projektwissenschaftler und Ingenieure antworteten und behaupteten, dass das System angesichts des Anstiegs des Meeresspiegels wirksam sein würde.
• Ein viertes Thema sind ihre Umweltauswirkungen (unter Kosten und Nutzen diskutiert).
• Ein wichtiger Grenzfaktor sind schließlich die hohen Kosten dieser Systeme. 1977 enthielt der Sigma-Plan zum Schutz der belgischen Gebiete der Scheldemündung eine Barriere; die Kosten waren jedoch ein wesentlicher Faktor, um die Vorbereitung dieses Projekts zu verzögern. 2005 wurde der Sigma-Plan überarbeitet und die vorgeschlagene Sturmflut-/Flutbarriere auf unbestimmte Zeit verschoben: der überarbeitete Plan konzentriert sich stattdessen auf die Stärkung der Deiche zusammen mit der Wiederherstellung von Küstenfeuchtgebieten, die Sturmfluten mildern werden, als kostengünstigerer und erschwinglicherer Ansatz für das Hochwasserrisikomanagement und die Anpassung an den Klimawandel sowie einen mit geringeren Umweltauswirkungen.

Kosten und Nutzen

Vorteile im Überblick:

• Sturmfluttore/Flutbarrieren bieten Schutz für Siedlungen und Infrastruktur gegen seeseitige Sturmfluten.
• Diese Art von Infrastruktur ermöglicht den weiteren Durchgang für Schifffahrt, Fischerei und aquatische Arten im Allgemeinen im Vergleich zu festen Toren, da Sturmfluttore/Flutsperren nur bei Bedarf geschlossen werden.

Direkte Kosten:

• Der Bau der Themsenbarriere kostete 1982 535 Mio. GBP (etwa 1,7 Mrd. GBP im Jahr 2007 oder 2,5 Mrd. EUR im Jahr 2007). Die Betriebskosten belaufen sich auf etwa 8 Mio. GBP pro Jahr (etwa 9,5 Mio. EUR zu Preisen von 2013).
• Das Maeslantkering kostete etwa 450 Mio. EUR für den Bau (1991-1997; entspricht rund 630 Mio. EUR zu Preisen von 2013).
• Der Bau des Venedig-Systems (darunter drei mobile Barrieren an den drei Laguneneinlässen) wird laut offiziellen Schätzungen von 2013 5,49 Mrd. EUR kosten.

Weitere Kosten:

• Als große Infrastrukturprojekte können Gezeitenbarrieren die Ökosysteme beeinflussen, in denen sie gebaut werden. 1998 gab eine nationale UVP-Stellungnahme zu den Venedig-Hürden eine negative Stellungnahme ab, in der deren Auswirkungen auf das Sedimentgleichgewicht der Lagune und die Gefahr einer beschleunigten Erosion ihrer Salzwiesen und anderer Ökosysteme hervorgehoben wurden. Nach einem niedrigeren Urteil des Gerichts zu Verfahrensfragen war dieses technische Gutachten nicht rechtskräftig; drei nachfolgende und getrennte UVP wurden auf regionaler Ebene für jede der drei Hemmnisse durchgeführt, und diese Frage wurde nicht behandelt.
• Insbesondere die Bauphase kann zu Ökosystemschäden führen. Im Anschluss an Informationen lokaler NRO befragte die Europäische Kommission Italien zu den Auswirkungen des MoSE auf Natura-2000-Gebiete auf die äußeren Barriereinseln Venedigs; in einer sich daraus ergebenden Vereinbarung wurden Ausgleichsmaßnahmen, einschließlich des Wiederaufbaus von Lagunenmerkmalen und Lebensräumen, eingeführt.

Rechtliche Aspekte

Die EU-Hochwasserrichtlinie (2007/60/EG) bietet einen Rechtsrahmen für Hochwassermaßnahmen und -verteidigung (die drei Hauptsysteme, die hier als Beispiele verwendet wurden, wurden alle vor der Konzeption der Hochwasserrichtlinie konzipiert und eingeführt). Als wichtige Infrastruktursysteme dürften Sturmfluttore/Flutbarrieren Teil eines Hochwasserschutzplans sein, der einer strategischen Umweltprüfung (SUP) gemäß der Richtlinie 2001/42/EG unterzogen wird (z. B. ist die Maeslantkering Teil eines umfangreichen Netzes von Deichen, Dämmen, Schleusen und Schleusen, die das System des Hochwasserschutzes im Rheindelta ausmachen). Während der Küstenarbeiten fallen Sturmfluttore/Flutbarrieren in Anhang II der UVP-Richtlinie (kodifiziert als Richtlinie 2011/92/EU): Die Mitgliedstaaten entscheiden, ob die Projekte in Anhang II entweder im Einzelfall oder in Bezug auf Schwellenwerte und Kriterien einem UVP-Verfahren unterzogen werden sollten. Als Maßnahmen, die sich auf die Umwelt auswirken, werden Vorschläge für Sturmfluttore/Hochwasserschranken wahrscheinlich Informationen der Öffentlichkeit und Beteiligung im Rahmen des UNECE-Übereinkommens von Aarhus erfordern.

Umsetzungszeitraum

Mehr als 15 Jahre.

Lebensdauer

Mehr als 25 Jahre.

Webseiten:

Referenz: