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Fallstudien

Die Wirtschaftlichkeit des Umgangs mit schweren Regenfällen und Regenwasser in Kopenhagen – der Bewirtschaftungsplan für Cloud-Bersten

Die Wirtschaftlichkeit des Umgangs mit schweren Regenfällen und Regenwasser in Kopenhagen – der Bewirtschaftungsplan für Cloud-Bersten

Um die Auswirkungen von Wolkenbrüchen zu bekämpfen, hat die Stadt Kopenhagen 2012 einen Cloudburst-Managementplan entwickelt, der ein Ableger des Kopenhagener Klimaanpassungsplans ist. Der Plan skizziert die Prioritäten und Maßnahmen, die für die Anpassung an den Klimawandel, einschließlich extremer Regenfälle, empfohlen werden. Die Stadt hat eine Gesamtbewertung der Kosten verschiedener Maßnahmen (traditionelle vs. verschiedene Optionen einschließlich Anpassungsmaßnahmen), die Kosten der Schäden trotz der Maßnahmen und die daraus resultierenden finanziellen Auswirkungen durchgeführt. Es zeigte sich, dass die weitere Konzentration auf traditionelle Abwassersysteme zu einem negativen gesellschaftlichen Gewinn führen würde: trotz Kapitalinvestitionen würden die finanziellen Schäden durch Überschwemmungen nach wie vor hoch bleiben und die hohen Investitionen in die Umsetzung von Maßnahmen nicht rechtfertigen. Auf der anderen Seite würde die kombinierte Lösung (einschließlich Anpassung) zu einer Nettoeinsparung führen. Die gewählte kombinierte Lösung besteht in der Erweiterung des Kanalnetzes und rund 300 Oberflächenprojekten mit Schwerpunkt auf Wassereinlagerungen und -entwässerung.

 

Beschreibung der Fallstudien

Herausforderungen

Kopenhagen hat in den letzten sechs Jahren vier große Niederschlagsereignisse erlebt. Die größte, im Jahr 2011 verursachte Schäden insgesamt mehr als DKK 6 Milliarden. Dies beinhaltet keine direkten Kosten für die Reparatur der kommunalen Infrastruktur oder indirekte Kosten wie Ertragsverlust, Verlust des Geschäftsbetriebs, steigende Versicherungsprämien oder Unternehmen, die sich für einen Umzug aus der Stadt Kopenhagen entscheiden.

Nach dem Kopenhagener Klimaanpassungsplan stellt Kopenhagen angesichts des Klimawandels mehr und schwerere Regenfälle in der Zukunft dar. Es wird erwartet, dass der Niederschlag zunimmt, während gleichzeitig die Regenereignisse abnehmen werden, was zu intensiveren Regenereignissen und anschließenden Überschwemmungen führt. Unter Verwendung der IPCC-Prognosen im A2-Szenario projiziert das Dänische Meteorologische Institut, dass es in den Wintermonaten im Jahr 2100 25-55 % mehr Niederschläge geben wird, wobei die Ereignisse im Sommer um 0-40 % sinken. Gleichzeitig könnte die Intensität der Starkregen um 20-50 % steigen. Der Anpassungsplan weist darauf hin, dass die Intensität des Regens mit einer Rendite von 10 Jahren um etwa 30 % bis 2100 steigen wird, eine Änderung, die bestehende Abwasser- und Abflusssysteme überwältigen würde.

Eine wirtschaftliche Bewertung der Kosten für Schäden an Kopenhagen, wenn nichts zur Anpassung des derzeitigen Abfluss- und Abwassersystems getan wird, wird auf rund 16 Milliarden DKK über 100 Jahre geschätzt. Bis zu 9 Milliarden DKK dieser Summe wurden bereits bei den jüngsten großen Niederschlagsereignissen „aufgebraucht“.

Mike URBAN, ein mathematisches Abflussmodell, wurde verwendet, um bestehende Bedingungen zu analysieren und die Auswirkungen des Klimawandels auf Überschwemmungen in Kopenhagen zu projizieren. Mehrere Szenarien wurden anhand der Zeitskalen 2010 (als Ausgangswert), 2060 und 2110 bewertet und untersucht, wie häufig die künftigen Hochwasserereignisse (10, 20, 100 Jahre) sind und ob Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel umgesetzt werden oder nicht. Die Ergebnisse der Berechnungen werden als Vulnerabilitätskarten dargestellt, die die Variation der Wassertiefe für die überfluteten Gebiete zeigen. Die Ergebnisse der Modellsimulationen für 2060 zeigen, dass 10-Jahres-Regenereignisse eine Fläche von mehr als 2010 überfluten würden (58 gegenüber 48 Hektar), dass die Umsetzung neuer Maßnahmen jedoch Überschwemmungen aufgrund von 100-jährigen Regenereignissen minimieren würde. Die Ergebnisse des Szenarios im Jahr 2110 untersuchten 100-jährige Regenereignisse und die Unterschiede bei Überschwemmungen mit oder ohne Klimaanpassung. Ohne Anpassung würden 742 Hektar der Stadt überflutet, mit einer Anpassung wären nur 235 Hektar betroffen.

Ziele

Ziel des Cloudburst-Managementplans ist es, die Auswirkungen von pluvialen Überschwemmungen durch starke Regenfälle zu reduzieren, die infolge des Klimawandels voraussichtlich zunehmen werden. Der Plan baut auf einer detaillierten sozioökonomischen Bewertung auf, um festzustellen, ob sich Cloudburst und Regenwassermanagement für die Gesellschaft als Ganzes auszahlen können. Zuvor wurde die Abwasserentladung alle 10 Jahre auf den Boden gebracht. Mit dem neuen Bewirtschaftungsplan wird die Abwasserentladung immer noch nur alle 10 Jahre den Boden erreichen dürfen, aber der durchschnittliche Wasserstand darf alle 100 Jahre einmal alle 100 Jahre den Boden um 10 cm übersteigen (ausgenommen Gebiete, die für die Hochwasserbekämpfung vorgesehen sind).

Lösungen

Die Stadt Kopenhagen verfügt weder über die Kapazitäten noch über die wirtschaftlichen Ressourcen, um alle Maßnahmen auf einmal umzusetzen. Der Cloudburst Management Plan arbeitet mit einem Mindestzeitraum von 20 Jahren und erfordert eine Priorisierung einzelner Projekte im Einklang mit dem Kopenhagener Klimaanpassungsplan.

Das pluviale Hochwasserrisiko wird durch adaptive Maßnahmen zur Lagerung oder Ableitung von überschüssigem Wasser auf Bodenebene angegangen werden, wie z. B. die Wiedereröffnung von Bächen, den Bau neuer Kanäle oder die Errichtung von Seen und mehr Grünflächen sowie die Nutzung von Straßen mit hohen Leersteinen, um das pluviale Hochwasser in diese zu führen. Darüber hinaus kann das Wasser im am dichtesten bebauten Gebiet des Zentrums von Kopenhagen durch große Rohrleitungen zum Hafen umgeleitet werden. Der Cloudburst Management Plan besteht insbesondere aus vier Oberflächenlösungen sowie rohrbasierten Lösungen, darunter:

  • Regenwasserstraßen und -leitungen, die Wasser zu Seen und zum Hafen transportieren;
  • Festhaltestraßen zur Lagerung von Gewässern;
  • Haftgebiete zur Lagerung sehr großer Wassermengen, z. B. Parks, die bei Hochwasserereignissen zu Seen werden könnten;
  • Grüne Straßen zum Festhalten und Zurückhalten von Wasser in kleineren Seitenstraßen.

300 Projekte sind geplant, und die Stadt wird einmal jährlich entscheiden, welche Projekte im Rahmen einer Priorisierungsauswahl durchgeführt werden, wobei Folgendes zu berücksichtigen ist:

  • Bereiche mit hohem Risiko: Im Zusammenhang mit dem Kopenhagener Klimaanpassungsplan wurde eine Risikoanalyse erstellt. Die Ergebnisse wurden als Risikokarte dargestellt, in der die Stadtgebiete mit dem höchsten Hochwasserrisiko (ausgedrückt in der DKK) ermittelt wurden und in denen adaptive Maßnahmen den größten Effekt haben würden.
  • Bereiche, in denen Maßnahmen leicht umzusetzen sind: Gebiete, in denen durch die Anwendung relativ einfacher Maßnahmen pluviales Hochwasser an Orte entwässert werden kann, in denen es keine Auswirkungen hat. Dies wären Gebiete in der Nähe des Hafens wie Ny Kongensgade und Ved Stranden, in denen 2012 pluvial Hochwasserprojekte durchgeführt wurden, um die Gebiete vor Überschwemmungen zu schützen, indem sie Öffnungen im Kai machen, wodurch das Regenwasser in den Hafen entwässert werden kann.
  • Gebiete mit laufenden Stadtentwicklungsprojekten: Die Kosten für pluviale Hochwasserprojekte können oft erheblich gesenkt werden, wenn sie in Verbindung mit Renovierungsprojekten und neuen Stadtentwicklungsprojekten (z. B. Straßenrenovierung) umgesetzt werden.
  • Bereiche, in denen synergistische Effekte erzielt werden können, z. B. durch die Kombination von Hochwasserrisikoinitiativen mit denen anderer städtischer Regelungen wie z. B. Wasserrichtlinien der lokalen Gebietskörperschaften.

Es wird geschätzt, dass in den nächsten 20-30 Jahren rund 15 Projekte pro Jahr durchgeführt werden. Neben der Priorisierung von Projekten im Hinblick auf die Bedeutung für die Hochwasserprävention wurde eine sozioökonomische Bewertung durchgeführt. Die Bewertung besteht aus:

  • Eine Bewertung des Hochwasserrisikos bei mehr Regen und torrentialen Regenfällen sowie der Kosten für Schäden, die es in den nächsten 100 Jahren verursachen kann, wenn wir nichts tun („business as usual“).
  • Eine Berechnung der Bau- und Betriebskosten in der traditionellen Lösung (Sägen) und der kombinierten alternativen Lösung.
  • Ein Vergleich der Kosten in den beiden Lösungen und der Gewinne bei der Reduzierung von Schäden in der Stadt in Bezug auf „business as usual“ (Kosten-Nutzen-Analyse). Diese Berechnung liefert eine Antwort auf die Frage, ob die Lösungen im Verhältnis zum Nichtstun vorteilhaft sind („business as usual“).
  • Ein Vergleich der traditionellen Lösung und der alternativen Lösung in Bezug auf die vorgegebenen Serviceziele (Kosteneffektivitätsanalyse), die eine Antwort auf die Frage liefert, welche Lösung am günstigsten ist, wenn der Wunsch besteht, die Dienstleistungsziele der Gemeinde zu erreichen.

Bei der Bewertung wurde ein Nettobelastungsfaktor von 17 % und ein Steuerverzerrungsverlust von 20 % im Rahmen der geschätzten Baukosten berücksichtigt. Da die Lösungen nach und nach über 20 Jahre umgesetzt werden, werden jährlich 1 % der Betriebskosten für die Oberflächenlösungen und 5 % pro Jahr für andere Lösungen hinzugerechnet.

Die Bewertung ergab, dass sowohl die traditionelle Kanallösung als auch die alternative Lösung die Ziele der Gemeinde in Bezug auf Regenwasser und Wolkenbrüche erfüllen, die alternative Lösung jedoch zu höheren Nettovorteilen führt. Die traditionelle Kanallösung kostet 20 Milliarden DKK im Vergleich zu 13 Milliarden DKK der alternativen Lösung. Beide Lösungen würden die Kosten für Schäden um 16 Mrd. DKK senken; der Nettogewinn der alternativen Lösung beträgt also 3 Mrd. DKK gegenüber dem Nettoverlust der traditionellen Lösung von 4 Mrd. DKK.

Um die Unsicherheiten in der wirtschaftlichen Bewertung zu veranschaulichen, wurde eine ergänzende Berechnung der Alternative auf der Grundlage der Leitlinien des Finanzministeriums aus dem Jahr 2013 zur sozioökonomischen Abzinsung vorgenommen. Die Berechnung zeigt, dass der Gesamtschaden von 16 Milliarden DKK auf 18 Milliarden DKK über 100 Jahre steigt und der Nettogewinn von 3 Mrd. DKK auf 5 Milliarden DKK ansteigt. Dieses Ergebnis ist insbesondere auf die Diskontierung des Finanzministeriums zurückzuführen, die künftig weiteren Schadensminderungen größeres Gewicht zuweist.

Relevanz

Case developed and implemented as a Climate Change Adaptation Measure.

Zusätzliche Details

Stakeholderbeteiligung

Der von der Stadt Kopenhagen entwickelte Cloudburst-Managementplan wurde mit Køben-havns Energi (Kopenhagen Energy), der Stadt Frederiksberg und Frederiksberg Forsyning (Frederiksberg) koordiniert, da das gesamte Regenwasser, das bei einem extremen Regenfall in Frederiksberg fällt, entweder zu einer Kläranlage oder ins Meer über die Stadt Kopenhagen führt. Darüber hinaus wurde eine Zusammenarbeit mit benachbarten Kommunen initiiert, die Oberflächenwasser und Abwasser durch die Stadt zu den gemeinsamen Kläranlagen oder zu gemeinsamen Wasserläufen und Seen führen.

Erfolgsfaktoren und Hemmnisse

Eine Reihe von Herausforderungen bei der Umsetzung der Projekte im Cloudburst-Managementplan wurden ermittelt:

  • Projekte müssen auf privaten Straßen durchgeführt werden. 132 km Privatstraßen (rund 30 %) wurden in den Plan aufgenommen, und Straßeneigentümer können entscheiden, ob Projekte umgesetzt werden. Es kann notwendig sein, Straßen zu kaufen, die für das Management als entscheidend erachtet werden (derzeit wurden 9 km Straßen identifiziert).
  • Der Plan kann sich auf die Erhaltungsziele auswirken. Eine erste Analyse der Umweltauswirkungen des Plans hat stattgefunden, und es besteht die Möglichkeit, Ausnahmen vom Naturschutzamt in einigen Gebieten zu erhalten.
  • Bei der Priorisierung der Projekte werden Großprojekte hervorgehoben, die eine Zusammenarbeit zwischen Kommunen und auch privaten Grundstückseigentümern erfordern.
  • Regenwasser muss behandelt werden, um eine angemessene Wasserqualität zu gewährleisten; Lösungen werden getestet.
Kosten und Nutzen

Kosten

Die Bauökonomie wird in Bezug auf das berechnet, was es kosten würde, ein System für Wolkenbruch und Regenwassermanagement in Kopenhagen zu etablieren, wenn es morgen gebaut würde. Die Gesamtschätzung der Baukosten unterscheidet sich folglich von den sozioökonomischen Kosten durch Maßnahmen, bei denen die Kosten in Bezug auf den heutigen Wert über einen längeren Zeitraum mit einem Zuschlag von 37 % an Gebühren und Steuerverzerrungen berechnet werden. Die Bauschätzung enthält 20 % für die Projektplanung und 20 % für unvorhergesehene Ausgaben. Die Schätzung enthält keine Abschreibungen und Betriebskosten. Es wird DKK 11 Mrd. DKK zu Preisen von 2015 kosten, um die kombinierte Lösung zu konstruieren:

  • Oberflächenlösungen werden schätzungsweise 4,975 Milliarden DKK kosten. Die Kosten für kommunale und private Kofinanzierungsprojekte werden durch Wasserkosten erstattet.
  • Cloudburst-Rohre kosten schätzungsweise 2,66 Milliarden DKK, abgedeckt durch Wassergebühren (HOFOR).
  • Die Trennung und Verbindung außerhalb der Grundstücksgrenze kostet rund 1 Milliarde DKK, abgedeckt durch Wassergebühren (HOFOR).
  • Der Schutz von Häusern mit Anti-Flut-Rückwasserventilen und Abschaltung innerhalb der Grundstücksgrenze wird auf rund 2,4 Milliarden DKK geschätzt, die von Grundbesitzern finanziert werden.

Die Option zur Verbesserung des städtischen Raums wird rund 1 Mrd. DKK kosten und von der Stadt Kopenhagen finanziert werden.

Die Schätzung deckt die Gesamtkosten der Stadt Kopenhagen, der Capital Area Supply Company (HOFOR) und der privaten Grundbesitzer ab. Die Versorgungsunternehmen Frederiksberg Forsyning und Nordvand sind Teil der Lösung in Kopenhagen, weil Cloudburst-Management in diesen Gemeinden auf die Kopenhagen-Lösung angewiesen ist und umgekehrt. Tragen diese Versorgungsunternehmen 900 Mio. DKK bei, beläuft sich die Bauschätzung der kombinierten Lösung auf 12 Milliarden DKK.

Der Teil der kombinierten Lösung, der ausschließlich mit der Wasserbewirtschaftung (hydraulische Funktion) befasst ist, kann durch die Wasserabgaben finanziert werden. Die Wasserkosten werden steigen, um diese Kosten zu decken. Es wurde geschätzt, dass die Wasserladung eines Haushalts, der jährlich 110 Kubikmeter Wasser verbraucht, um durchschnittlich 890 DKK pro Jahr steigen würde.

Die kombinierte Lösung erfordert zusätzlich Privatpersonen, in Anti-Flut-Rückflussventile etc. und lokale Entwässerung von Regenwasser zu investieren. Wenn die Umsetzung des Cloudburst- und Regenwassermanagements mit anderen Bauprojekten in der Stadt abgestimmt wird, können über den gesamten Umsetzungszeitraum bis zu 1 Milliarde DKK eingespart werden.

Vorteile

Der Cloudburst-Managementplan wird zu steigenden Immobilienwerten und zu mehr Beschäftigung beitragen. Es wird geschätzt, dass die Verbesserung des städtischen Raums mit Freizeitwert die Immobilienpreise in Kopenhagen um knapp 1,4 Milliarden DKK erhöhen wird. Die Modernisierung städtischer Räume kann auch die Einnahmen aus der Grundsteuer erhöhen, da der Wert der Grundstücke, die an die Parks angrenzen, deutlich gestiegen ist. Über 100 Jahre werden sich diese zusätzlichen Einnahmen auf einen Wert zu aktuellen Preisen von 1 Milliarde DKK belaufen. Das Ausgleichssystem ist derzeit jedoch so strukturiert, dass 66 % der Einnahmen aus der Grundsteuer in Kopenhagen in den Ausgleich einbezogen werden und folglich an andere Gemeinden gehen.

In der Bauphase können insgesamt mehr als 13.000 Vollzeitäquivalente mit 1,6 Mrd. DKK an Steuereinnahmen geschaffen werden. Die durch zusätzliche Beschäftigung in der Bau- und Bauindustrie geschaffenen Steuereinnahmen gehen immer der Gemeinde zu, in der der Arbeitnehmer ansässig ist. Es war daher nicht möglich, den Effekt allein in der Stadt Kopenhagen zu berechnen. Wenn der Bau von Einrichtungen zur Verbesserung des städtischen Raums zusätzlich berücksichtigt wird, wird die Zahl der neuen Vollzeitäquivalente auf mehr als 15.000 und die Steuereinnahmen auf rund 2 Mrd. DKK steigen.

Die Bewertung zeigt, dass wir unter den heutigen Umständen einen Gesamtvorteil von 5 Mrd. DKK von der kombinierten Lösung in Kopenhagen erwarten können, verglichen mit einer Situation, in der die Stadt nichts tut. Der sozioökonomische Nutzen durch die Wahl der kombinierten Lösung gegenüber der herkömmlichen Kanallösung liegt bei rund 9 Mrd. DKK. Im Rahmen der sozioökonomischen Bewertung werden die Kosten der beiden Lösungen und Vorteile aus der Schadensreduzierung in der Stadt im Vergleich zum Business as usual-Ansatz verglichen und die Kostenwirksamkeit für die Bewältigung von Regenwasserproblemen analysiert.

Die derzeitigen Rechtsvorschriften über Umwelt und Abwasser sehen nicht ausreichend vor, dass steigende Mengen an Hochwasser aus ökologischer und finanzieller Sicht optimal behandelt werden können. Die Stadt Kopenhagen hat daher eine Reihe von Änderungsvorschlägen vorgelegt, die vom dänischen Umweltministerium geprüft werden sollen. Die Änderungsvorschläge der Stadt Kopenhagen betreffen in erster Linie Änderungen in Bezug auf die Zahlungsvorschriften für Abwasser und das Planungsgesetz in Dänemark. Bestehende Rechtsvorschriften behindern die Umsetzung von Maßnahmen, bei denen bestehende Straßen als Hochwasserwege für pluviales Hochwasser genutzt werden. Dies liegt daran, dass die Versorgungsunternehmen nur Projekte im Zusammenhang mit der Abwasserbehandlung finanzieren dürfen. Eine Hochwasserrisikolösung, bei der beispielsweise Straßen genutzt werden sollten, um pluviales Hochwasser zu entwässern, kann mit den geltenden Rechtsvorschriften nicht durch Gebühreneinnahmen finanziert werden. Wenn Københavns Energi (Kopenhagen Energy) und Frederiksberg Forsyning (Dienstleistungsunternehmen) diese Maßnahmen umsetzen sollen, müssen die Straßen teilweise als Abwasseranlagen bezeichnet werden. Dies ist jedoch mit dem vorliegenden Payments Act, Roads Act und Environmental Protection Act nicht machbar.

Umsetzungszeitraum

Von 2013 bis 2014 war der Bewirtschaftungsplan detailliert, einschließlich Lösungsvorschlägen in jedem der sieben Wassereinzugsgebiete. Die vorgeschlagenen Lösungen wurden in 300 Projekte unterteilt, die erst jetzt jährlich umgesetzt werden.

Lebensdauer

Rund 100 Jahre für das Abwassersystem; auf unbestimmte Zeit für die geschaffenen Parks.

Referenzinformationen

Kontakt

Jan Rasmussen
Die Stadt Kopenhagen
Technische und Umweltverwaltung
PO box 457
DK – 1505 København V
E-Mail: jrasmu@tmf.kk.dk

Generische E-Mail Kontakt

Referenz

The City of Copenhagen

Veröffentlicht in Climate-ADAPT Nov 22 2022   -   Zuletzt aktualisiert in Climate-ADAPT Jul 13 2023


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