Berücksichtigung der Fließgeschwindigkeit bei Hochwasser-Schadensmodellen

Die Quantifizierung der Schadenspotentiale infolge Hochwasser setzt realistische Zusammenhänge zwischen Einwirkungs- und Verlustkenngrößen voraus. Da sich herkömmliche Schadensfunktionen auf den Zusammenhag zwischen Fluthöhe und den versicherungsseitig nachvollziehbaren Kosten für eine bestimmte Nutzungsklasse (wie. z. B. private Wohngebäude) beschränken, fehlt zum einen die notwendige Differenzierung nach den für die Widerstandsseite relevanten Merkmalen, zum anderen bleiben weitere Einwirkungsgrößen wie die Fließgeschwindigkeit unberücksichtigt.
Auf der Grundlage einer einheitlichen Datenerhebung wurde ein System entwickelt, mit dem die strukturelle Schädigung eines Bauwerks oder eines betroffenen Bauwerksbestands für konkrete Hochwasserszenarien bestimmt werden kann.
Dieses Instrumentarium wird erweitert, so dass der Zusammenhang zwischen den Einwirkungskenngrößen Überflutungshöhe und Fließgeschwindigkeit und dem strukturellen Schaden hergestellt werden kann.
Die Studie stützt sich auf dabei zwei Datensätze, die nach dem Hochwasser 2002 erhoben wurden:
- Datensatz 1 bezieht sich auf eine schriftliche Befragung, welche zwischen 2002 und 2004 in Sachsen durchgeführt wurde.
- Datensatz 2 stellt dabei das Ergebnis einer Auswertung von Schadensgutachten im Auftrag der Landestalsperrenverwaltung Sachsen dar.
Im Ergebnis kann ein neuartiger Typ von Verletzbarkeitsfunktionen bereitgestellt werden, der den Zusammenhang zwischen Überflutungshöhe, Fließgeschwindigkeit und den Schadensgraden Di in Abhängigkeit von der konkreten Bauwerksverletzbarkeit beschreibt.
Mit Hilfe ebenfalls neu entwickelter Schadensfunktionen werden die so berechneten Schadensgrade in konkrete Verlustaussagen überführt.
Wie an drei Testgebieten im Freistaat Sachsen nachgewiesen werden kann, gelingt es mit diesen Funktionen, die gemeldeten Verluste infolge des Hochwassers 2002 in guter Übereinstimmung nachzuvollziehen.
Im Weiteren werden erste Untersuchungen zum Einfluss der städtebaulichen Einbindung und der Anströmrichtung auf die strukturellen Schäden vorgestellt.

Consideration of flow velocity in flood damage models.
Reliable prognoses of building damage caused by flood impact require realistic relationships between action and damage or loss describing parameters. Due to the fact that commonly applied damage functions are related to the different usage classes (i.e. private housing), the required differentiation according to the parameters on the resistance side is still missing and further impact parameters like flow velocity remain unconsidered.
On the basis of the August 2002 Saxony flood data base, a method to determine the structural damage for any given flood scenario was developed.
This method is improved to consider the correlation between inundation level and flow velocity and structural damage. The study is based on two different datasets collected after the flood 2002 in Saxony:
- Dataset 1 is related to the outcome of a questionnaire survey performed by the authors between 2002 and 2004.
- Dataset 2 is the outcome of an evaluation of damage expertises by order of the “Landestalsperrenverwaltung Sachsen”.
A set of new Specific Vulnerability Functions (SVF) for calculation of damage grades is derived considering the inundation level and the flow velocity depending on the vulnerability of the predominant building types.
Based on new developed Specific Damage Functions (SDF) the calculated damage grades are transferred into loss estimates.
The developed tools are applied to the reinterpretation of the August 2002 flood damage. Results of the approach are presented for three different study areas in the free state of Saxony. In all cases a remarkable good agreement between the predicted and the reported loss can be stated.
First investigations with respect to the location of buildings, the direction of inflow and the structural damage are represented.