Retentionspotentialstudie am Inn

Projektleitung: Prof. Rutschmann, Dr. Huber

Bearbeitungszeit: 01.01.2016 - 31.12.2018

Bearbeitung: Lehrstuhl und Versuchsanstalt für Wasserbau und Wasserwirtschaft, Technische Universität München (TUM-WB); Prof. Disse, Lehrstuhl für Hydrologie und Flussgebietsmanagement (TUM-HY); Prof. Blöschl, Institut für Wasserbau und Ingenieurhydrologie (TU Wien); Prof. Theobald, Fachgebiet für Wasserbau und Wasserwirtschaft (Uni Kassel)

Aufgabenstellung

Am Inn bedarf es eines verbesserten Hochwasserschutzes, um die Unterlieger vor extremen Hochwasserereignissen zu schützen. Dazu sind entlang des Inns und der Salzach u.a. potentielle Standorte für ungesteuerte und gesteuerte Flutpolder und Rückhalteräume sowie Deichrückverlegungen zu untersuchen. In der Studie sind aufgrund des alpinen Einzugsgebiets auch morphologische Fragestellungen zu bearbeiten, wie z.B. die Mobilisierung und Ablagerung von Sedimentfrachten unmittelbar im Flusslauf in ihrem örtlichen und zeitlichen Auftreten oder die Sedimentablagerung nach Hochwasserereignissen in den Rückhalteräumen und Überflutungsflächen. Von ganz speziellem Interesse am Inn ist zudem die Frage der Beeinflussung der Hochwasserwellengeschwindigkeit durch ein gezieltes Management der Rückhalte- und Stauräume. Insbesondere die Frage des dynamischen Verhaltens von Geschiebe, das Ablagern von Schweb, die zeitlichen und örtlichen Änderungen der Sohlenlage und die daraus resultierenden Gefährdungspotentiale sowie die potentielle Beeinflussung der Wellengeschwindigkeit durch Stauraumsteuerungen stellen komplexe wissenschaftliche Fragestellungen dar, die auch von hoher praktischer Relevanz sind. Zur Absicherung der verwendeten hydrologischen Szenarien soll die Hydrologie des gesamten Einzugsgebiets von Inn und Donau am Zusammenfluss in Passau untersucht werden.

Auftraggeber sind neben dem LfU Bayern das StMUV Bayern, das BMLFUW Österreich sowie die Wasserwirtschaftsverwaltungen der anliegenden österreichischen Bundesländer (Salzburg, Tirol, Oberösterreich).

Untersuchungsgebiet

Das Untersuchungsgebiet umfasst den Inn ab der Landesgrenze von Österreich zu Deutschland (Kufstein/Oberaudorf) bis zur Mündung in die Donau, sowie die Salzach ab der Saalachmündung. Zur Abschätzung der unterstromigen Verhältnisse ab Passau ist noch der Donauabschnitt bis Jochenstein enthalten. Grundsätzlich werden die Verhältnisse auf beiden Seiten des Inns betrachtet, also auch an Flussstrecken, die die gemeinsame Grenze von Österreich und Deutschland bilden. Für die stochastische Niederschlag-Abflussmodellierung sind Pegel im gesamten Einzugsgebiet zu betrachten.

Projektstruktur und Untersuchungsinhalte der Teilprojekte

Teilprojekt 1: Wirkungsanalyse und Priorisierung der Flutpolder und Retentionsflächen, Wellenbeeinflussung, Steuerungsoptimierung (Bearbeitung: LS WB, TUM)

Wo ist der Bau von Flutpoldern mit einem günstigen Kosten-Nutzen-Verhältnis möglich und welche Verbesserungen können damit erreicht werden? Wie wird die Geschwindigkeit der Hochwasserwelle durch ungesteuerte und gesteuerte Flutpolder beeinflusst und was kann im besten Fall durch eine gezielte Steuerung der Polder oder der Stauhaltungen bzw. durch deren kombinierten Einsatz erreicht werden?

Teilprojekt 2: Feststoffe am Inn und an der Salzach (Bearbeitung: LS WB, TUM)

Welche Rolle spielen Feststoffe am Inn und der Salzach während eines Hochwassers? Vorschläge von Maßnahmen zur Verbesserung (Betriebliche Aspekte, Gefährdungspotential durch Reduktion der Abflusskapazität).

Teilprojekt 3: Stauraum-Management (Bearbeitung: LS WB, TUM)

Großskaliger physikalischer Laborversuch zur wissenschaftlichen Untersuchung von Inn-Stauräumen mit hoher Genauigkeit bei dynamischem Betrieb und wechselnden Randbedingungen. Numerische Simulation der im Laborversuch abgebildeten Stauräume inkl. Feststofftransport mit komplexen hydro-morpho-dynamischen Programmen.

Teilprojekt 4: Wellenstatistik mittels Copula-Verfahren (Bearbeitung: LS HY, TUM)

Generierung hydrologischer Szenarien mit Ganglinien unterschiedlicher Spitzen und Füllen mittels des Copula-Verfahrens

Teilprojekt 5: Stochastische Niederschlag-Abflussmodellierung zur Ermittlung des räumlichen Zusammenwirkens der Zubringerwellen (Bearbeitung: TU Wien)

Monte Carlo Simulationen mit einer Modellkette zur Niederschlag-Abfluss-Simulation. Zusammenwirken der Abflüsse aus den Teileinzugsgebieten auf den Inn.

Teilprojekt 6: Potentialermittlung bezüglich Hochwasserrückhaltung bei den Wehrbetriebsordnungen für den Ist-Zustand des Inns (Bearbeitung: Uni Kassel)

Potentialermittlung hinsichtlich des Abflussgeschehens durch modifizierte Wehrbetriebsordnungen der Staustufen für den Istzustand des Inns.