Historische Hochwasser in Mitteleuropa

Inhalt

1 Einleitung

2 Allgemeine Theorie
2.1 Ursachen von Hochwasserkatastrophen
2.2 Arten des Hochwassers
2.3 Klassen von Hochwasser
2.4 Normaler Abfluss/ Hochwasserabfluss

3 Allgemeiner Überblick

4 Chronik zweier Flüsse in Thüringen
4.1 Werra
4.1.1 Hochwasserhäufigkeit der Werra zwischen 1500 und 1900
4.1.2 Das Werrahochwasser von 1871
4.2 Saale
4.2.1 Hochwasserhäufigkeit der Saale zwischen 1500 und 1900
4.2.2 Das Saalehochwasser von 1890

5 Zusammenfassung

6 Literatur

7 Anhang

1 Einleitung

In dieser Arbeit soll dem Leser ein Einblick in das Hochwassergeschehen der Vergangenheit gegeben werden. Beginnend mit einem theoretischen Überblick über die Hydrologie der Flüsse und den Ursachen von Hochwasser, wird der Leser im dritten Abschnitt etwas über die Rekonstruktionsmöglichkeiten historischer Hochwasser und einen tabellarischen Überblick über die bedeutendsten Hochwasser der Historie erfahren. Zum Abschluss wird an zwei regionalen Bespielen, der Werra und der Saale, eine detailreiche Chronik erstellt.

Seit wann gibt es überhaupt Hochwasser? Wir behaupten seit dem es Wasser gibt, denn Hochwasser sind natürliche Ereignisse (vgl. 2.1) und die „primäre Ursache von Hochwasser [ist] die intensive und/oder lang anhaltende Überregnung, ggf. verbunden mit Schneeschmelze und Bodenfrost“ (Mendel 1996:4). Seit dem Menschen davon betroffen sind, spricht man von Hochwasserkatastrophen, aber auch von einem Segen. Im Ägypten 5000 v. Chr. brachte das Nilhochwasser von Mai bis Oktober fruchtbaren Schlamm und Feuchtigkeit auf die Felder am Nilufer (Hornung 1998:74). Allerdings ist diese Zeit dem Altertum zuzuordnen. Unter dem Begriff „Historisch“ verstehen wir die Zeit ab dem frühen Mittelalter, also ab ca. 500n. Chr. Die Zeitspanne endet unserer Meinung nach Ende des 19. Jahrhunderts. Zwar spricht man bereits ab dem Jahre 1500 von der Neuzeit, jedoch würde bei einem Zeitraum von „nur“ 1000 Jahren kaum etwas zu berichten sein, da erst im Laufe der Zeit Aufzeichnungen, wie z.B. Buchdrucke ab Mitte des 15. Jahrhundert, über Hochwasser entstanden. Chronisten erwähnen das erste große Hochwasser in Mitteleuropa von 711 n. Chr. (Sunderhaus & Rabius 2003), bei dem von Überschwemmungen in West-, Mittel und Süddeutschland die Rede ist. 748 n. Chr. musste Karl der Große einen Feldzug gegen die Sachsen abbrechen, da ihn eine Überschwemmung der Weser hinderte, gegen die Sachsen zu ziehen (Sunderhaus & Rabius 2003).

Welchen Bereich umfasst nun Mitteleuropa? In dieser Arbeit wird nur der Bereich zwischen Rhein und Oder sowie Main und Mittellandkanal betrachtet. Mit dieser Eingrenzung sollte gewährleistet sein, das alle Mittelgebirge Deutschlands erfasst werde.

Hochwasser sind aber nicht immer an Niederschläge gebunden. In den Gletschergebieten können aufgestaute Seen durch den Zusammenbruch der Gletscherbarrieren ruckartig abfließen. Im Rhônetal betrug die Abflussmenge bei einem solchen Ereignis 60 Mill. m3 (Wilhelm 1993:70) Die größten Abflussmengen treten auf Island auf. „Beim Ausbruch des Katla (1918) flossen am Myrdalsjökull 200.000 m3 *s-1 ab“ (Wilhelm 1993:70).

Ferner können Hochwasser durch Dammbrüche von Flüssen und Stauseen entstehen.

2 Allgemeine Theorie

Im nun folgenden Abschnitt sollen einige theoretische Grundlagen des fluvialen Systems wiederholt werden. Beginnend mit einer Analyse der Vorraussetzungen von Hochwasserereignissen. Den Klassifikationsmöglichkeiten folgend soll zum Schluss dieses Abschnittes ein Vergleich zwischen einem „Normalen“ Abfluss und einem Hochwasserabfluss erfolgen.

2.1 Ursachen von Hochwasserkatastrophen

Wie bereits in der Einleitung erwähnt worden ist, ist das Hochwasser ein Naturereignis, das durch eine Kumulierung starker Abflusskomponenten verursacht wird. Dabei werden sie erst zu einer Gefahr/Katastrophe, wenn die natürlichen Überschwemmungsgebiete (Auen) durch den Menschen bebaut oder wirtschaftlich genutzt werden (Deutsch & Pörtge 2002:7).

Ein Hochwasser kann über seinen Abfluss definiert werden, wenn z.B. der Abfluss über dem monatlichen Durchschnitt liegt (Sturm et. al .2001:16).

Zu den Abflusskomponenten zählen Oberflächenabfluss (direkter Abfluss), Schneeschmelzwasser und der Grundwasserabfluss (verzögerter Abfluss) (Mattheß & Ubell 2003:394ff). Grafisch wird der Abfluss in einer Abflussganglinie dargestellt (Wilhelm 1993:57). Es lassen sich im Allgemeinen natürliche Ursachen und anthropogene Verschärfungen unterscheiden, die zu einem Hochwasser führen. Zu den natürlichen Ursachen zählen neben den oben genannten Abflusskomponenten (Deutsch & Pörtge 2002:9):

a. Niederschlag: Hier sind besonders die Menge, und die Verteilung des Niederschlags bedeutend. Auch die Faktoren Zeit, Art und Intensität sind für den Abfluss von Bedeutung.
b. Schneeschmelze: Besonders die Dauer der Schneeschmelze ist entscheidend.
c. Einzugsgebiet: Neben der Größe, sind das Gefälle und die Art des Einzugsgebietes von Bedeutung. Nach Wilhelm (1993:72f) ist die Form des Einzuggebietes für die Abflussganglinie entscheidend. Langgezogene Einzugsgebiete haben bei gleichen Bedingungen doppelt so lange Konzentrationszeiten wie rundliche. Abbildung 1 verdeutlicht den Zusammenhang zwischen Einzugsgebietform und der Abflussganglinie.

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Abbildung 1: Zusammenhang zwischen Einzugsgebietform und Abflussganglinie (Quelle: Deutsch & Pörtge 2002:8).

d. Topographie, Relief, Morphologie: Ein wichtiger Indikator ist die Infiltrationsrate, welche Auskunft über die Speicherfähigkeit des Bodens gibt (Mattheß & Ubell 2003:395).
e. Pflanzenbedeckung: Die Vegetation speichert zu Beginn eines Niederschlagereignisses Wasser (Interzeption) und gibt es langsam durch Verdunstungsprozesse (Transpiration) wieder ab. Mit Hilfe der Oberflächenretention können so Niederschläge mit geringer Dauer und Intensität vollständig zurückgehalten werden (Mattheß & Ubell 2003:395)
f. Flussnetz, -dichte, -länge, -gefälle: Die Flussnetzdichte gibt Auskunft über die Durchlässigkeit des Gesteins (Ahnert 1999:259).
g. Flussbettgeometrie.
Neben diesen natürlichen Ursachen wirkt der Mensch selbst als Faktor. Durch seinen Drang die Natur zu beherrschen erfolgten Baumaßnahmen, die ein natürliches Hochwasser verstärkten.

a. Gewässerausbau: Durch die Begradigung von Flüssen erhöhte sich die Fließgeschwindigkeit wodurch das Wasser nur in geringen Maßen in das Ufer infiltrieren kann. Die Eindeichung entzieht dem Fluss den natürlichen Überschwemmungsraum, die Aue. Ein Anstieg des Hochwasserpegels ist die Folge.
b. Versiegelung des Bodens: Durch Versiegelung des Bodens durch den Straßenbau, Siedlungsbau wird der Niederschlagrückhalt vermindert. Ebenso bewirkt eine intensive Landwirtschaft und Forstwirtschaft eine Verminderung der Infiltrations- und Interzeptionsrate.

Zu den zahlreichen Eingriffe in den Gewässerlauf zählen unter anderem Mühlwehre, welche bei Niedrigwasser eine kontinuierliche Wasserversorgung sicherstellen sollten. Durch falsche bzw. unerlaubte Bauweise kam es bereits bei kurzem Starkregen zu einem enormen Rückstau oberhalb des Wehres. Der Deichbau spielte bis in das 19 Jahrhundert eine entscheidende Rolle, da er meist unkoordiniert vollzogen wurde. Deiche wurde zum Schutz der eigenen Siedlung gebaut. Oftmals kam es zum „Deichkrieg“, indem benachbarte Dörfer gegenseitig die Deiche sabotierten. In Thüringen wurde ab Mitte des 19. Jahrhunderts Stromcoupierungen durchgeführt. Hierbei wurden Mäander abgetrennt und der Flusslauf begradigt und eingedeicht. An den natürlichen Stellen der Flüsse überlagerten sich dadurch einzelne Hochwasserwellen und führten zu schweren Schäden. Durch den Bau von Brücken und Stegen wurde die Hochwassergefahr verstärkt. Die Durchlässe der Brücken wurde zu klein gebaut, so das sich Treibgut und Eis in ihnen sammelte und eine Rückstau verursachten (Deutsch & Pörtge 2002:12f).

Wie sich zeigt spielt eine Vielzahl von Komponenten zusammen, die in einer bestimmten Konstellation ein Hochwasser verursachen können. Auch zeigt sich das der Mensch nicht direkt auf die Entstehung eines Hochwasserereignisses Einfluss hat. Nur auf die Schwere des Ereignisses nimmt er durch sein Handeln Einfluss. Bevor wir aber auf die Schweregrade der Hochwasser eingehen, erfolgt eine Grundsätzliche Unterscheidung der Hochwasser.

2.2 Arten des Hochwassers

Allgemein lassen sich nach Wilhelm (1993:70) zwei Hochwasserarten unterscheiden. Periodische, durch das Klima bedingt, und aperiodische, durch das Wettergeschehen bedingt. „Hinsichtlich des Auftretens der Hochwasser im Jahresablauf sind [weiter] […] Sommer- und Winterhochwasser zu unterscheiden“ (Deutsch & Pörtge 2002:8).

Sommerhochwasser besitzen meist eine regionale Ausprägung, mit Ausnahme des Sommerhochwassers von 1342 das fast in ganz Mitteleuropa auftrat. Sie sind ausschließlich durch den Niederschlag bestimmt (Deutsch & Pörtge 2002:8). Besonders bei so genannten Vb-Wetterlagen (sprich 5b-Wetterlagen) treten ergiebige Sommerniederschläge auf. Hierbei zieht ein Tiefdruckgebiet nicht über Nordeuropa hinweg, sondern zieht über Frankreich nach Süden bis in den Golf von Genua, wo es enorme Wassermassen aufnimmt und anschließend über die Ostseite der Alpen nach Norden zieht. Hier gleitet die Warmluft großflächig auf die Kaltluft auf und es kommt zum lang anhaltenden und ergiebigen Niederschlägen über den Einzugsgebieten von Elbe und Oder (Thuerkow 2005). Abbildung 2 zeigt den Unterschied zwischen der normalen Zugbahn eines Tiefdruckgebietes über Nordeuropa und der Zugbahn während einer Vb-Wetterlage.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Unterschied zwischen normaler Zugbahn und Vb-Zugabahn.

(Quelle: Öllerer 2004).

Winterhochwasser sind durch überregionale Ausdehnung gekennzeichnet. Temperaturbedingt kommt es zur Schneeschmelze, welche die Flüsse anschwellen lässt (Deutsch & Pörtge 2002:8). In der Vergangenheit wurden die Winterhochwasser durch den Eisgang an Brücken verstärkt. Eisschollen blockierten die oft viel zu kleinen Durchlässe und stauten das Wasser auf (Deutsch & Pörtge 2002:13).

2.3 Klassen von Hochwasser

Ausgehend von den Schäden die durch Hochwasser entstehen/entstanden sind können drei Intensitätsklassen für Hochwasser gebildet werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 1: Klassifizierung von Hochwassern nach ihrer Intensität

(Quelle: nach Sturm et al .2001:15 & Deutsch et al. 2004:20f).

Man kann erkennen, dass keine genauen Grenzen hinsichtlich der primär und sekundär Indikatoren zwischen den einzelnen Klassen existieren. Um eine genaueres Kriterium zu finden, bedient man sich dem statistischen Mittel der Standardabweichung. Die Einteilung in die drei Klassen erfolgt so die Standardabweichung zum Mittelwert. Weicht ein Hochwasserereignis um das zweifache vom monatlichen Maxima ab, so wird es der Klasse zwei zugeordnet (Sturm et. al .2001:16)

2.4 Normaler Abfluss/ Hochwasserabfluss

Der Abfluss eines Einzugsgebietes lässt sich in zwei Hauptkomponenten Unterteilen, den direkten Abfluss und den verzögerten Abfluss (Wilhelm 1993:56). Der direkte Abfluss setzt sich aus den Komponenten Oberflächenabfluss und Zwischenabfluss zusammen. Abhängig ist der Oberflächenabfluss von den Komponenten Niederschlag, Verdunstung und der Infiltrationsrate. Der verzögerte Abfluss besteht aus den Komponenten Grundwasser, Oberflächeretention und Senkenspeicherung (Mattheß & Ubell 2003:396).

Beim Trockenwetterabfluss handelt es sich um die Abflussganglinie zwei bis drei Tage nach einem Niederschlagereignis bzw. nach einer Schneeschmelze. Der Trockenwetterabfluss wird nur noch durch den verzögerten Abfluss, bzw. dem Grundwasser gespeist (Ahnert 1999:196, Ahnert 1999:182). Graphisch ist der Trockenwetterabfluss durch eine nach oben konkave Kurve dargestellt und entspricht damit im Allgemeinen dem Rezessionsteil einer Hochwasserganglinie (Mattheß & Ubell 2003:407f). Abbildung 3 zeigt eine schematische Darstellung des Gesamtabflusses, welcher aus dem Trockenwetterabfluss (grün) und der Hochwasserabfluss (gelb, rot, blau) besteht.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Schematische Gliederung des Gesamtabflusses

(Quelle: verändert nach Mattheß & Ubell 2003:410).

Es ist zu erkennen, dass der Trockenwetterabfluss ohne ein Niederschlagereignis stetig abnehmen würde. Dies hätte zu folge das der Gesamtabfluss im Laufe der Zeit gleich dem Grundwasserabfluss wird (Strahler & Strahler 2002:351). Der Trockenwetterabfluss wird im Wesentlichen durch die geologischen Bedingungen des Einzuggebietes und durch die Jahreszeit bestimmt (Mattheß & Ubell 2003:414ff).

Warum steigt die Hochwasserganglinie nicht unmittelbar mit dem einsetzen des Niederschlags? Dies liegt in erster Linie an der Beschaffenheit des Einzuggebietes. Genauer gesagt an der Infiltrationsrate des Bodens. Das Einzugsgebiet wirkt als Speicher und verzögert so den Anstieg des Wasserpegels im Vorfluter. Ist der Boden gesättigt beginnt der Oberflächenabfluss (gelb). Dieser erreicht schnell den Vorfluter und lässt dessen Pegel schnell steigen. Zeitlich etwas verzögert beginnt sich der Zwischenabfluss auf die Höhe des Pegels auszuwirken (rot) (Wilhelm 1993:59, Mattheß & Ubell 2003:407, Strahler & Strahler 2002:350).

Warum steigt der Basisabfluss (blau und grün) erst nach dem Hochwasserscheitel? „Während des Hochwasseranstiegs hebt sich der Wasserspiegel im Fluss schneller als der benachbarte Grundwasserspiegel, es folgt daher eine Wasserzufuhr vom Fluss zum Grundwasser durch Infiltration in das Ufer“ (Ahnert 1999:182). Nachdem der Hochwasserscheitel erreicht ist und der Flusspegel wieder unter den Grundwasserpegel fällt, kehrt sich die Wasserbewegung um und es erfolgt eine Exfiltration vom Ufer in den Fluss. Die Abflussganglinie flacht anschließend wieder zur Trockenwetterganglinie ab (Ahnert 1999:182).

Betrachtet man sich die Abflussganglinie eines Flusses über einen Zeitraum von einem Jahr, so erkennt der Betrachter natürliche Schwankungen in der Abflussganglinie. Der jährliche Abflussgang wird als Abflussregime bezeichnet und unterscheidet sich je nach den hydroklimatischen Bedingungen (nival, nivo-pluvial, pluvio-nival) in ein einfaches Regime, komplexes Regime 1. Grades und komplexes Regime 2. Grades (Ahnert 1999:183f). In Abbildung 4 ist ein Verglich zwischen allen drei Regimes verdeutlicht.

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Abbildung 4: Vergleich zwischen einfachen Regime und komplexen Regimes 1. und 2. Grades. (Quelle: verändert nach Ahnert 1999:184).

Es ist deutlich zu erkennen, dass ein einfaches Regime nur ein deutlich ausgeprägtes Maximum besitzt. Komplexe Regime ersten Grades besitzen ein Haupt und ein Nebenmaximum. Mehrere Hauptmaxima besitzen komplexe Regime zweiten Grades. In Abbildung 4 dient der Rhein als Bespiel für ein komplexes Regime zweiten Grades. Schwarz verdeutlicht die Abflussganglinie bei Rheinfelden, grün bei Kaub und rot bei Rees (Ahnert 1999:183f).

3 Allgemeiner Überblick

3.1 Möglichkeiten der Rekonstruktion von Hochwassern

Die zur Rekonstruktion von Hochwassern genutzten Quellen sind sehr vielfältig. Man unterscheidet dabei handschriftliche und gedruckte Quellen, Karten, Pläne, bildliche Darstellungen und gegenständliche Quellen (Deutsch & Pörtge 2002:13).

Handschriftliche Quellen, wie sie in Abbildung 6 zu sehen ist, sind in ihrem Aussagewert hoch einzuschätzen. Das können zum Beispiel Augenzeugenberichte aus Chroniken, Hochwasserinformationen in alten Bau- und Steuerakten, Visitationsberichte und Briefe sein (Deutsch & Pörtge 2002:14).

Zu den gedruckten Quellen, ein Beispiel ist in Abbildung 5 zu sehen, zählen gedruckte Chroniken, Landesbeschreibungen, Monographien und Einblattdrucke. Allerdings sollten diese Quellen einer kritischen Beurteilung unterliegen, da viele Drucke erst Jahre oder Jahrzehnte nach dem eigentlichen Ereignis entstanden sind. Seit der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts kann man auch Zeitungen zu den gedruckten Quellen zählen, aber auch diese sollten kritisch betrachtet werden, da Zeitungsberichte so geschrieben werden, dass sie auflagenfördernd wirken (Deutsch & Pörtge 2002:14f.).

Alte Karten, Pläne und Zeichnungen von Fließgewässern und wirtschaftlichen Anlagen sind auch Quellen zur Rekonstruktion von Hochwassern. Seit dem 19. Jahrhundert zählen auch Kartierungen und Überschwemmungsflächen dazu. Auch bildliche Darstellungen, wie Stiche, Drucke und Zeichnungen (Abbildung 4) sind Rekonstruktionsmöglichkeiten von Hochwassern, wobei diese zu sehr phantasievollen Zügen neigen können und daher kritisch zu betrachten sind (Deutsch & Pörtge 2002:15).

Mit gegenständlichen Quellen meint man alte Hochwassermarken beziehungsweise Hochwasserinschriften (Abbildung 7), die durch einfache Markierungen (Farbstriche und Kerben) oder durch Innschriften mit Wasserstandshöhe und Zeitpunktangaben gekennzeichnet sind. Auch diese sind kritisch zu betrachten, da es unsicher sein kann, ob die Markierung noch am ursprünglichen Ort ist, oder ob die Markierung aufgrund einer Änderung des Flussprofils noch der Wahrheit entspricht. Das macht auch Vergleiche zwischen alten und neuen Markierungen sehr schwierig (Deutsch, & Pörtge 2002:15f.).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Unrealistische Zeichnung zur Abbildung 5: Gedruckte Quelle in Form

Thüringischen Sündflut von 1613 eines Titelblattes einer Predigt von 1613

(Quelle: Deutsch & Pörtge 2002:29) (Quelle: Deutsch & Pörtge 2002:27)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6: Handschriftliche Quelle von 1799 aus der Mühlhäuser Chronik

(Quelle: Deutsch & Pörtge 2002:34)

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