nt 01 | 2025 Leben im Klimawandel
Prävention ist Trumpf im Kampf gegen Naturgefahren
Michael Stur
Die Auswirkungen des Klimawandels machen immer mehr Naturgefahren wie Oberflächenwasser, Hagel, Sturm, Blitzschlag und Schneedruck in Österreich spürbar. Besonders extreme Wetterereignisse nehmen zu, und mit ihnen auch die Schäden. Laut Schätzungen des Versicherungsverbands Österreich (VVO) wurden 2023 Schäden von rund 1 Milliarde Euro durch Naturereignisse verursacht.[1] Diese Entwicklungen verändern auch die Gefährdungsszenarien für Gebäude und machen Schadenprävention immer wichtiger.
Aus Eisenbeiss, A. et al.[2] ist bekannt, dass die meisten versicherungsrelevanten Schäden, welche dem Kontext Sturm und kleine Elementarereignisse zuzuordnen sind, sich auf Sturm, Hagelschlag und Überschwemmungen (pluvial und fluvial) darunter auch sehr zentral vertreten die Starkregenereignisse und Oberflächenabflüsse eingrenzen lassen. Der gegenständliche Artikel beschäftigt sich mit den Themen Starkregenereignisse und Hagelprävention.
Die Abbildung stellt vereinfacht die verwendeten Eingangsgrößen zur Simulation der Oberflächenwasserhinweiskarte dar. Ein entsprechendes Niederschlagsereignis (sog. Bemessungsniederschlag) wird über ein Einzugsgebiet – also ein definiertes Areal – (rechnerisch) zum Abregnen gebracht. Dieser Niederschlag trifft auf ein Gelände, welches unterschiedliche Eigenschaften hinsichtlich der Beschaffenheit der Oberfläche (Vegetation, Bebauung, etc.) und des Untergrundes aufweist (z. B. gut versickerungsfähiger Boden wie Sande, Kiese oder schlecht versickerungsfähiger Untergrund wie schluffige, tonige Bereiche). Das nunmehr rechnerisch verbleibende, oberflächlich abfließende Wasser wird mittels der zweidimensionalen Flachwassergleichung, die auf der Massenerhaltung und zwei Impulserhaltungsgleichungen basiert, auf dem digitalen Geländemodell rechnerisch zum Abfluss gebracht. Durch diese mathematischen Ansätze entstehen die relevanten Ergebnisse wie z. B.: Tiefenlinien, Abflussgeschwindigkeiten und Abflusstiefen, welche im nächsten Schritt für die relevanten Projekte z. B. zur Bemessung von Schutzmaßnahmen herangezogen werden können. Quelle: DI DI DI Dr. Michael Stur, Bereichsleitung EPZ – Elementarschaden Präventionszentrum
Starkregenereignisse, Hangwassergefahren und Gebäudeprävention
In Zeiten des Klimawandels, gekennzeichnet durch intensivere Regenfälle und längere Trockenperioden, haben Starkregenereignisse in den letzten Jahren an Intensität und Anzahl signifikant zugenommen. Bereits die Definition von Starkregenereignissen führt zu Unschärfen und macht daher eine Vorhersage noch schwieriger. So definieren beispielsweise Wussow (1922)[3], der Deutsche Wetterdienst (www.dwd.de)[4] oder das European Severe Storms Laboratory (ESSL - www.essl.org)[5] den Starkregen in der Intensität (Menge und Dauer) unterschiedlich. Zusätzlich gibt es noch Unterschiede in den Jährlichkeiten, was eine entsprechende Einordnung noch schwieriger macht.
Regenfälle von bis zu 30 Litern pro m² in 30 Minuten lassen auf Grünland reißende Flüsse entstehen und öffentliche Kanäle überquellen. Es ist zudem bekannt, dass die Anzahl extremer Wetterereignisse zwischen 1980 und 2013 um über 250 Prozent angestiegen ist und sich dieser Trend fortsetzen wird.[6]
Auch ist die zeitliche Dauer dieser Ereignisse in der Regel sehr beschränkt und oftmals nach wenigen Minuten wieder vorbei. Aus Sicht der Wetterprognosen sind solche Ereignisse nur sehr kurzfristig (<15 Minuten) vorhersehbar. Da die Auswirkungen nicht nur auf die klassischen Hochwassergebiete beschränkt sind, treffen sie Regionen, Eigentümer und deren Bauwerke meist überraschend und in völlig unvorbereitetem Zustand. Somit erfordert durch Starkregen verursachtes Oberflächenwasser völlig andere Schutzziele und Maßnahmen als klassisches Flusshochwasser. Zudem liegen auch keine klassischen Gefahrenzonenpläne vor, welche im Behördenverfahren und der Raumordnung Fuß fassen könnten.
Eine Lösung für diese Problem bieten Hangwasserkarten, die unter Heranziehung vielseitiger Datengrundlagen wie z. B. Niederschlagsdaten, digitale Geländemodelle, Oberflächenspezifika, etc. erstellt werden (siehe Titelbild). Die Lösung in mathematischer Sicht erfolgt unter Anwendung und vollständiger Lösung der zweidimensionalen Flachwassergleichung, die auf der Massenerhaltung und zwei Impulserhaltungsgleichungen basiert. Die daraus generierten Simulationen werden oftmals mit Realereignissen validiert. Mit den berechneten Datensätzen und Simulationen wird es möglich, Gebäude bereits vor dem Bau anhand der vorliegenden Planungsgrundlagen zu evaluieren und auf potenzielle Schwachstellen zu detektieren. Die nachfolgende Abbildung stellt die Simulationsergebnisse einem Realereignis gegenüber.
Auf diesen parzellengenauen Aussagen zum Überflutungsrisiko bei Starkregen basierend stehen eine Vielzahl an verschiedenen, meist baulichen, direkt am Objekt angebrachten Schutzmaßnahmen zur Auswahl, um Schäden zu vermeiden. In der Praxis stellen vielfach einfachste Maßnahmen wie z. B. hochgezogene Lichtschächte oder Rampen bei Gebäudeeingängen sehr wirkungsvolle und erprobte Schutzmöglichkeiten dar.
Großmaßstäblich bietet der „Vorsorgecheck Naturgefahren im Klimawandel“ speziell Gemeinden weitere Unterstützung, eine gezielte Risikovorsorge mit geeigneten, präventiven Maßnahmen umzusetzen. Der Vorsorgecheck basiert auf dem Konzept der moderierten Selbstanalyse, also der Bewertung eigener Kapazitäten und Leistungen für Risikovorsorge auf Gemeindeebene sowie der Ableitung notwendiger Verbesserungsmaßnahmen bzw. von Handlungsbedarf. Mit diesem Instrument können also potenzielle Naturgefahren systematisch überprüft und bewertet werden, Gefahren damit frühzeitig erkannt und adäquat darauf reagiert werden. Der Vorsorgecheck unterstützt auch dabei, die Eigenvorsorge in der Bevölkerung zu steigern. Neben einer Standortbestimmung ist die Herstellung von Vergleichbarkeit (Benchmarking) zwischen Gemeinden möglich.
Hagelprävention
Hagelunwetter verursachen oft gravierende Schäden an Dächern, Fahrzeugen und landwirtschaftlichen Ernten. Die finanziellen Auswirkungen können verheerend sein. Zudem findet sich derzeit keine normative Vorgabe oder gesetzliche Verankerung in der Baugesetzgebung mit Ausnahme der Schweiz[8], wo der Hagelschlag einen eigenen Lastfall beschreibt. Gerade deshalb kommt sowohl der Schadenprävention als auch der Prüfung von Baumaterialien auf ihre Hagelresistenz eine immer größere Bedeutung zu.
Wirkungsvoller Hagelschutz lässt sich durch die Berücksichtigung eines 3-Schritte-Systems erzielen:
- Überprüfung der Hagelgefährdung des Standortes anhand der Hagelgefährdungskarte
- Überprüfung von Baumaterialien auf deren Hagelresistenz mittels Hagelsimulationsmaschine
- Eintragung der Prüfergebnisse in das Hagelschutzregister www.hagelregister.at
Um die Widerstandsfähigkeit von Baumaterialien der Gebäudehülle zu bestimmen, können Hersteller solcher Baumaterialien diese mittels Hagelsimulationsmaschine beim IBS Institut für Brandschutztechnik und Sicherheitsforschung Linz, auf ihre Hagelresistenz überprüfen lassen.
Basierend auf dem Durchmesser des Hagelkorns, dem ein Bauprodukt in der Prüfung schadenfrei widersteht, erfolgt die Einordnung in die Hagelwiderstandsklasse. Klassifiziert wird grundsätzlich in fünf Hagelwiderstandsklassen (HW 1 bis 5), wobei diese jeweils durch die kinetische Energie beim Aufprall eines Hagelkorns definiert wird. Eine Klassifizierung in der Hagelwiderstandsklasse HW 3 bedeutet beispielsweise, dass das Bauprodukt beim Aufprall eines Hagelkorns von 30 mm Durchmesser schadenfrei bleibt. Geprüfte Produkte werden anschließend im Hagelregister eingetragen.
Bautechnisch empfiehlt es sich, für die Gebäudehülle und Energiegewinnungsanlagen Baumaterialien mit der Hagelwiderstandsklasse (HW) 4, bezogen auf die Funktionalität, zu wählen. Das bedeutet eine 10-jährliche Wiederkehr des Hagels als Basis-Schutzziel für die Eigenvorsorge ohne erhöhte Nutzungsanforderung. Die Jährlichkeit ist insofern wichtig, da diese in der Vergangenheit unbewusst unterschätzt wurde – die Wiederkehrintervalle also zu hoch eingeschätzt wurden.[9]
Die Mehrkosten für eine solch angepasste Bauweise sind dabei unter folgendem Aspekt zu betrachten: Bei Eintritt eines Schadens durch Naturgefahren ist die dafür ausbezahlte Versicherungssumme im Normalfall zwischen 7.500 und 10.000 Euro gedeckelt. Ein Schadensereignis mit z. B. Überflutung im Wohnraum- und Kellerbereich mit entsprechenden Schäden in der Substanz (Boden, Mauerwerk, Möbel, E-Installationen, etc.) führt demgegenüber zu deutlich höheren Kosten.
Fazit
Neben den in der Bevölkerung durchwegs bekannten Elementarschäden Brand- und Blitzschlag sowie Sturm und Schneedruck führt der Klimawandel und die damit einhergehenden extremen Wetterereignisse den Hagel und die Starkregenereignisse und damit Hangwassergefahren zunehmend in den Fokus der Gebäudeprävention. Diese Elementarereignisse stellen eine ernstzunehmende Herausforderung dar. Durch vorausschauende Planung und präventive Maßnahmen können viele Schäden vermieden oder stark reduziert werden.
Kommentar
„Klimawandelanpassung ist ein sektorübergreifendes Thema, das alle betrifft – von Wirtschaft und Infrastruktur bis zu Gesundheit, Landwirtschaft und Naturschutz. Sie erfordert Zusammenarbeit auf allen Ebenen und bringt positive Effekte für alle Bereiche: resilientere Städte, nachhaltige Ernährungssysteme, gesunde Ökosysteme und eine widerstandsfähige Wirtschaft. Der Klima- und Energiefonds unterstützt mit dem Programm KLAR! Regionen dabei, sich aktiv an die Folgen des Klimawandels anzupassen. KLAR! fördert innovative Maßnahmen, schafft Bewusstsein und stärkt regionale Strategien, um Lebensqualität, Umwelt und Wirtschaft trotz klimatischer Veränderungen langfristig zu sichern.“
Autor:in
DI DI DI Dr. Michael Stur, Bereichsleiter EPZ - Elementarschaden Präventionszentrum Austria, BVS - Brandverhütungsstelle für Oö. Gen.m.b.H. Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!
Weiterführende Informationen
EPZ-Elementarschaden Präventionszentrum
Literatur
[1] Quelle VVO: https://vvo-newsroom.at/extremwetter-erste-schaetzungen-fuer-2023-ueher-1-mrd-euro-schaeden/#:-:text-So%20ergeben%20auch%20erste%20Sch%C3%A4tzungen,Pr%C3%A4sident%20des%20%C3%B6sterreichischen%20Versicherungsverbandes%20VVO.
[2] Eisenbeiss, A. et al. Studie Naturkatastrophenprävention Empfehlungen zur Vermeidung von Schäden, hervorgerufen durch Naturkatastrophen, anhand von 300 besichtigten Objekten durch IGS und 1.150 analysierten Schadensakten durch die OOV. 2011.
[3] Wussow, G. (1922). Untere Grenze dichter Regenfälle, Meteorolog. Z, 9, 173
[4] Deutscher Wetterdienst am 27. Jänner 2025: https://www.dwd.de/DE/service/lexikon/Functions/glossar.html?lv2-101812&lv3-101906
[5] https://www.essl.org/cms/european-severe-weather-database/
[6] Global Alliance for Buildings and Construction & OID: Buildings and Climate Change Adaptation. 2021
[7] www.elementarschaden.at vom 27. Jänner 2025
[8] Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein. SIA 261:2020 08 Einwirkungen auf Tragwerke. 2020
[9] Oberösterreichsiche Versicherungs AG. Analyse von Hagelwiderkehrzeiten in Oberosterreich. nicht veröffentlicht, 2022