Womit ist im schlimmsten Fall zu rechnen? In Regionen, in denen es manchmal zu Überflutungen kommt, ist das eine wichtige Frage: Auf welche Extremereignisse müssen die Schutzmaßnahmen ausgelegt werden? Oft wirft man dafür einfach einen Blick in die Geschichte: Man nimmt die schlimmsten Hochwasserereignisse der vergangenen Jahrzehnte oder Jahrhunderte und betrachtet sie als realistische Obergrenze für das, was in Zukunft zu erwarten ist.

Das kann aber irreführend sein, wie sogenannte „Mega-Fluten“ in den letzten Jahren zeigten. Immer wieder kommt es zu extremen Hochwasserereignissen, zu außergewöhnlichen Sonderfällen, die auf Basis lokaler Daten nicht für möglich gehalten wurden. Ein großes Forschungsprojekt, durchgeführt unter der Leitung der TU Wien, konnte nun aber zeigen: Wenn man den ganzen europäischen Kontinent im Blick hat, dann sind diese lokalen Überraschungen überhaupt nicht mehr überraschend. Lässt man Daten über andere Regionen mit ähnlichen hydrologischen Bedingungen mit einfließen, wird das Ausmaß dieser „Mega-Fluten“ plötzlich vorhersagbar. Das hat drastische Auswirkungen auf die Art, wie Hochwasserschutz dimensioniert werden muss. Die Ergebnisse wurden nun im Fachjournal Nature Geoscience präsentiert.

Die simple Extrapolation von Wahrscheinlichkeiten

2021 kam es zu einer verheerenden Flutkatastrophe in Deutschland und Belgien, bei der über 220 Menschen starben. Mit einem Ereignis dieser Größenordnung hatte man nicht gerechnet. „Das Ausmaß solcher Mega-Fluten vorherzusagen, ist sehr schwer“, sagt Prof. Günter Blöschl vom Institut für Wasserbau und Ingenieurhydrologie der TU Wien, der das Projekt leitete. Bisher war die übliche Strategie, bisherige Hochwasserereignisse der Region statistisch zu untersuchen: Es gibt eine hohe Wahrscheinlichkeit für kleiner Überschwemmungen, eine niedrigere Wahrscheinlichkeit für große Überschwemmungen. Daraus kann man versuchen, die Wahrscheinlichkeit für noch größere Überschwemmungen zu extrapolieren.

Doch wie sich nun zeigte, gibt es eine deutlich bessere Strategie: In einem aufwändigen Forschungsprojekt wurden nun Daten von mehr als 8000 Messstationen in ganz Europa ausgewertet, aus den Jahren 1810 bis 2021. „Der entscheidende Schritt war, für die Analyse bestimmter Flussgebiete auch Daten aus anderen, ähnlichen Flussgebieten mit einfließen zu lassen“, erklärt Dr. Miriam Bertola (Institut für Wasserbau und Ingenieurhydrologie, TU Wien), die Erstautorin der aktuellen Publikation. „Jedem hydrologischen Einzugsgebiet lassen sich andere Einzugsgebiete zuordnen, die klimatisch und hydrologisch ähnliche Parameter aufweisen.“

Aus der Überraschung wird Erwartbares

Wenn man nun die historischen Hochwasserdaten all dieser Gebiete gleichzeitig betrachtet, dann wird plötzlich eine Struktur sichtbar: Man kann dann eine Obergrenze bestimmen, die das Maximum der Hochwasserereignisse angibt – und selbst sogenannte „Mega-Fluten“ liegen unter oder knapp an dieser Obergrenze. Durch die Verwendung einer größeren Datenmenge wird somit aus einem statistischen Ausreißer etwas Erwartbares.

Das Forschungsteam konnte zeigen, dass auf diese Weise auch Flutkatastrophen wie jene im Jahr 2021 im Rheingebiet vorhersagbar gewesen wäre – auch sie lag eigentlich im erwartbaren Bereich, wenn man andere Daten miteinbezieht.

Internationaler Blick für bessere Hochwasservorsorge

„Wichtig ist, dass man dabei nicht unbedingt nur geographisch benachbarte Gebiete berücksichtigt, sondern Gebiete mit ähnlichen Bedingungen – die können sich auch weiter entfernt befinden“, betont Günter Blöschl. „Es ist daher von entscheidender Bedeutung, über die nationale Bewertung des Hochwasserrisikos hinauszugehen und Informationen über Mega-Fluten länder- und kontinentübergreifend auszutauschen, um den Überraschungsfaktor ihres Auftretens zu verringern und Menschenleben zu retten.“

Originalpublikation:

M. Bertola et al., Megafloods in Europe can be anticipated from observations in hydrologically similar catchments, Nature Geoscience volume 16, pages982–988 (2023). , öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster

Rückfragehinweis:

Prof. Günter Blöschl
Institut für Wasserbau und Ingenieurhydrologie
Technische Universität Wien
Karlsplatz 13, 1040 Wien
+43-1-58801-22315
bloeschl@hydro.tuwien.ac.at

Aussender:

Dr. Florian Aigner
PR und Marketing
Technische Universität Wien
Resselgasse 3, 1040 Wien
+43 1 58801 41027
florian.aigner@tuwien.ac.at