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Die Regenmacher im Ennstal
Überschwemmungen, Muren und andere Naturgefahrenprozesse sind nicht nur von der Niederschlagsmenge und zeitlichen Verteilung abhängig, sondern auch vom Untergrund, auf welchen der Regen auftrifft. Das Bundesforschungszentrum für Wald (BFW) hilft mit Beregnungsversuchen bei der Abschätzung der Gefahrenpotenziale durch Starkregen im Ennstal. Dafür muss der Regen strenge Vorgaben einhalten.



„Ich freue mich, wenn es regnet. Denn wenn ich mich nicht freue, regnet es auch“, wird der Münchner Komiker Karl Valentin zitiert. Dass es nicht immer eine Freude mit dem Regen ist, zeigen Unwetterereignisse, die katastrophale Schäden verursachen können. Aus diesem Grund machen sich Gerhard Markart und sein Team am Institut für Naturgefahren des BFW ihren Regen selbst und freuen sich, wenn sie damit helfen können, Schäden durch Extremereignisse vorzubeugen.

Der Wissenschaftler arbeitet mit der HBLFA Raumberg-Gumpenstein und 14 Projektpartnern aus neun verschiedenen Ländern in einem interdisziplinären Team aus den Bereichen Wasser, Wald, Landwirtschaft, Raumplanung, Ökologie und Naturschutz. Im Projekt CAMARO-D werden die Einflüsse verschiedener Landnutzungsformen auf den Wasserhaushalt im Donau-Einzugsgebiet untersucht. CAMARO-D steht für „Cooperating towards Advanced Management ROutines for land use impacts on the water regime in the Danube river basin“ und nimmt mögliche Auswirkungen von Hochwässern, Gewässerverunreinigungen, erhöhter Oberflächenabflüsse, Bodenverdichtung, Erosion und invasiver Pflanzenarten unter die Lupe.


Die Versuchsanordnung auf einer Wiese mit Kurzweide. 28 Düsen versprühen auf 50 m² Fläche fünf Kubikmeter Wasser pro Stunde (entspricht 100 mm Niederschlag). Am unteren Ende wird das nicht versickerte Wasser aufgefangen und in kalibrierte Auffangwannen abgeleitet.

Markart und seine Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter haben dabei die Aufgabe, Oberflächenabflüsse abzuschätzen und zu bewerten. Beregnungsversuche helfen dabei herausfinden, welchen Einfluss Art und Intensität der Landnutzung und Landbedeckung auf die Versickerung von Regenwasser in den Boden hat. Je mehr Regenwasser ein Boden aufnehmen kann, umso geringer ist das Risiko einer Überschwemmung für Unterlieger. Auf versiegelten Flächen rinnt Wasser verstärkt talwärts und gefährdet darunter liegende Siedlungen und Infrastruktureinrichtungen. Auch unbebaute und landwirtschaftlich intensiv genutzte Flächen können unter Umständen Wasser schneller oberflächlich abfließen lassen als dies zum Beispiel in einem standortstypischen Mischwald der Fall wäre.

Das Team hat für das BFW schon über 350 Beregnungsversuche an rund 150 Standorten in über 30 Regionen des Ostalpenraumes durchgeführt. Die Erfahrungen aus diesen Voruntersuchungen fließen in die aktuelle Studie mit ein. Im Projekt CAMARO-D wurde der Abfluss an fünf verschieden steilen Wiesen- und Wald-Flächen im oberen steirischen Ennstal (Bereich Pichl bis Haus im Ennstal) gemessen. Anhand dieser Daten werden Abflussbeiwertkarten erstellt, die für die Raumplanung eine wichtige Entscheidungsgrundlage bieten.


In verschiedenen Boden-Tiefen wird die Bodenfeuchte vor und nach der Beregnung gemessen. Das Bodenprofil wird vor der Beregnung verfüllt und mit einem Rasenziegel „abgedichtet“ um eine Verfälschung der Messergebnisse zu vermeiden.

Im Sommer kommt es in Österreich häufig zu Hochwässern und Vermurungen. Kennen Sie die Ursachen?
Gerhard Markart: Diese sind natürlich vielfältig. „Hangwässer“ sind zum Beispiel ein häufiger Grund für Überschwemmungen. Das sind Oberflächenwässer oder Sturzfluten aus Bereichen ohne Gerinneanschluss, wie etwa Wiesen oder Ackerland. Bei Starkregen entstehende Abflüsse aus solchen Bereichen können zum Beispiel durch Wege, Straßen oder kleinste Rinnen konzentriert werden und zu beträchtlichen Überschwemmungen führen. Dieses Phänomen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Einerseits, weil außerhalb der Ortschaften natürlich intensiv bewirtschaftet wird und der Versieglungsgrad in unserer Landschaft zunimmt. Andererseits, weil die Siedlungsgebiete sich ausdehnen und dadurch die Flächen, die betroffen sein können, größer werden. Das trägt neben dem Klimawandel auch dazu bei, dass Schäden bei Unwetterereignissen größer werden.

Im Projekt CAMARO-D arbeiten Sie für Ihr Testgebiet im Ennstal an Abflussbeiwertkarten. Was kann man sich darunter vorstellen und was fängt man damit an?
G.M.: Das ist eine schöne bunte Karte mit einer siebenstufigen Skala von Abflussbeiwerten mit einer Farbgebung nach dem Ampelprinzip. Dunkelgrün bedeutet kein bis sehr wenig Abfluss, rot steht für sehr hohes Abflusspotenzial. Dazwischen gibt es dann noch hellgrün, gelb und orange. Diese Karte gibt Auskunft darüber, welcher Anteil des  Niederschlages (Gewitterregen) auf einer Fläche an der Oberfläche abfließt und nicht versickert. Unser Ziel ist es, diese Karte Planungsinstrumenten der Raumplanung, zum Beispiel Gefahrenzonenplan, Flächenwidmungsplan oder  Raumordnungskonzepten, gegenüberzustellen und Hotspots auszuweisen (zum Beispiel Bereiche mit hohem Abflusspotenzial und hohem Anteil an gefährdeter Infrastruktur).


Der Versuchsaufbau war im steilen Fichtenwald die größte Herausforderung.

Wie läuft ein Beregnungsversuch ab?
G.M.: Das ist im Prinzip ganz einfach. Mit unserer transportablen Beregnungsanlage lassen wir es innerhalb einer bestimmten Fläche regnen und messen dann, was dabei unten wieder raus fließt. Die aufgebrachte Wassermenge entspricht jener bei einem Gewitterregen. Der Unterschied liegt in der kinetischen Energie des Niederschlages, weil die Tropfen nicht von so weit oben fallen. Wir messen den Oberflächenabfluss, das ist der Anteil am Wasser, der nicht versickert, sowie über Bodenfeuchtesonden wie tief das Wasser in den Boden eindringt.

Wie sah die Versuchsanordnung im Ennstal aus?
G.M.: Dort haben wir fünf verschiedene Flächen untersucht. Drei davon waren Wiesen mit unterschiedlicher Steilheit und Beweidungsintensität. Die vierte war ein steiler Fichtenbestand ohne Bodenvegetation, die fünfte Fläche ein mäßig geneigter, lichterer Fichtenwald mit Heidelbeeren. Die fünfzig Quadratmeter großen Flächen wurden bei gutem Wetter und wenig Wind mit fünf Kubikmeter Wasser pro Stunde beregnet, das entspricht einer Niederschlagsintensität von 100 mm pro Stunde. Die Bodenfeuchte wurde an jeweils zwei Profilen in drei unterschiedlichen Tiefen vor, während und eine Zeit lang nach Ende des Versuches gemessen und das Wasser, das nicht versickerte, in kalibrierten Auffangwannen aufgefangen.


Auf beiden Waldflächen sickerte das Wasser sofort in tiefere Bodenschichten. Es gab hier keinen Oberflächenabfluss.

Zu welchen Ergebnissen sind Sie gekommen?

G.M.: Während der Regensimulationen hat es in den Waldflächen keinen Oberflächenabfluss gegeben. Auch auf einer gut gepflegten Mähwiese in Tallage entstand kein Oberflächenabfluss. Den höchsten Abfluss (ca. 30%) haben wir auf der stärker geneigten Weidefläche gemessen. Generell kann man sagen, dass der Oberflächenabfluss mit der Intensität der Landnutzung zunimmt. Bodenverdichtung (mechanische Belastung) beeinflusst die Struktur des Bodens und somit auch sein Wasseraufnahmevermögen.

Was lässt sich daraus für das Ennstal schließen?
G.M.: Nach den Beregnungsversuchen haben wir 36 Standorte, die für die Tallagen repräsentativ sind, ausgesucht. Diese wurden bezüglich Landnutzung, Vegetation und Bodeneigenschaften bewertet und mit den Ergebnissen aus den Versuchen abgeglichen. Am geographischen Informationssystem (GIS) wurden dann unter Zuhilfenahme weiterer flächendeckend vorhandener Informationen, z.B. der DKM (digitale Katastralmappe) eine Landnutzungskarte und die Abflussbeiwertkarte erstellt. In einem nächsten Schritt werden wir, wie bereits angeführt, die Abflussbeiwertkarte mit raumplanerischen Karten „verschneiden“ und die Ergebnisse mit Vertretern der Raumplanung im Projekt CAMARO-D, sowie mit den mit dem Schutz vor Naturgefahren befassten Dienststellen, zum Beispiel der Wildbach- und Lawinenverbauung, abstimmen.

Wildbachprozesse und Hydrologie
Wald und Wasser
HBLFA Raumberg-Gumpenstein
CAMARO-D Projektwebsite





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Gerhard Markart
Publiziert: 15.05.18
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