Definition: Was ist Starkregen?
Starkregen bezeichnet besonders intensive Niederschlagsereignisse, bei denen innerhalb kurzer Zeit große Wassermengen fallen. Anders als lang anhaltender Landregen ist Starkregen häufig räumlich begrenzt und kann innerhalb weniger Minuten oder Stunden erhebliche Niederschlagsmengen verursachen.
Solche Ereignisse können Böden, Kanalisationen und Gewässer überfordern. Das Wasser kann dann nicht schnell genug versickern oder abgeleitet werden und fließt oberirdisch ab. Dadurch können Straßen, Keller, Unterführungen und tiefer gelegene Geländeabschnitte innerhalb kurzer Zeit überflutet werden.
Entstehung von Starkregen
Starkregen entsteht häufig in Verbindung mit kräftigen Gewittern und hochreichenden Wolken. Warme Luft kann große Mengen Wasserdampf aufnehmen. Steigt sie auf und kühlt sich ab, kondensiert der Wasserdampf und bildet Wolkentröpfchen.
Bei starken Aufwinden können große Mengen Feuchtigkeit in einer Gewitterwolke gesammelt werden. Werden die Tropfen schließlich zu schwer, fallen sie in kurzer Zeit als intensiver Niederschlag zu Boden.
Konvektive Niederschläge
Viele Starkregenereignisse entstehen durch Konvektion. Dabei erwärmt sich bodennahe Luft, steigt auf und kühlt in höheren Luftschichten ab.
Ist die Atmosphäre ausreichend feucht und instabil, können sich mächtige Gewitterwolken bilden. Solche Systeme können lokal sehr hohe Niederschlagsintensitäten erzeugen.
Starkregen und Gewitter
Gewitter sind häufig mit Starkregen verbunden, müssen aber nicht zwangsläufig außergewöhnlich hohe Niederschlagsmengen verursachen. Entscheidend ist, wie viel feuchte Luft in das Gewittersystem gelangt und wie schnell sich die Wolke bewegt.
Besonders problematisch sind langsam ziehende oder nahezu ortsfeste Gewitterzellen. Sie können dieselbe Region über längere Zeit mit intensiven Niederschlägen belasten.
Stationäre Gewitterzellen
Bleibt eine Gewitterzelle über einem Gebiet nahezu stehen, können sich Niederschlagsmengen stark summieren. Dies kann innerhalb kurzer Zeit zu Sturzfluten und lokalen Überschwemmungen führen.
Auch wiederholt über denselben Ort ziehende Gewitterzellen können ähnliche Auswirkungen verursachen.
Niederschlagsintensität
Starkregen wird nicht nur durch die gesamte Niederschlagsmenge, sondern besonders durch die Intensität innerhalb eines bestimmten Zeitraums charakterisiert. Eine große Wassermenge innerhalb weniger Minuten kann deutlich problematischer sein als dieselbe Menge über einen ganzen Tag verteilt.
Böden und technische Entwässerungssysteme besitzen nur eine begrenzte Aufnahme- beziehungsweise Ableitungskapazität.
Kurze und lange Starkregenereignisse
Kurze, sehr intensive Ereignisse führen häufig zu oberirdischem Abfluss in Städten und an Hängen. Länger anhaltender Starkregen kann dagegen zusätzlich Flüsse und größere Einzugsgebiete belasten.
Die Auswirkungen unterscheiden sich deshalb je nach Dauer, Intensität und Größe des betroffenen Gebietes.
Starkregen in Städten
Städte sind gegenüber Starkregen besonders empfindlich, weil große Flächen durch Gebäude, Straßen und Parkplätze versiegelt sind. Regenwasser kann dort nur begrenzt in den Boden eindringen.
Große Wassermengen gelangen deshalb innerhalb kurzer Zeit in Kanalisationen oder fließen oberirdisch in tiefer gelegene Bereiche.
Überlastete Kanalisation
Entwässerungssysteme werden für bestimmte Niederschlagsmengen ausgelegt. Extremere Ereignisse können diese Kapazitäten überschreiten.
Wasser staut sich dann in Straßenabläufen und Kanälen zurück oder sucht sich oberirdische Abflusswege.
Sturzfluten
Sturzfluten entstehen, wenn große Wassermengen sehr schnell über die Oberfläche abfließen. Sie können auch außerhalb großer Flüsse auftreten und selbst kleinere Bäche innerhalb kurzer Zeit stark anschwellen lassen.
Besonders gefährdet sind steile Täler, Senken und dicht bebaute Bereiche.
Hohe Fließgeschwindigkeit
Sturzfluten können hohe Geschwindigkeiten erreichen und große Kräfte entwickeln. Wasser kann dabei Fahrzeuge bewegen, Böden erodieren und Gegenstände mitreißen.
Mitgeführtes Holz, Schlamm und Geröll können die Schäden zusätzlich erhöhen.
Starkregen und Bodenerosion
Auf unbedeckten Böden können intensive Regentropfen Bodenpartikel lösen. Fließt das Wasser anschließend oberirdisch ab, werden diese Partikel mitgenommen.
Besonders Ackerflächen an Hängen können dadurch erhebliche Mengen fruchtbaren Oberbodens verlieren.
Schlammabfluss
Abgeschwemmter Boden kann sich mit Wasser zu schlammartigen Strömen verbinden. Diese können Straßen, Gebäude und Gewässer erreichen.
Neben den unmittelbaren Schäden führt dies auch zu einem langfristigen Verlust wertvollen Bodens.
Starkregen in der Landwirtschaft
Landwirtschaftliche Flächen können durch Starkregen sowohl direkt als auch indirekt geschädigt werden. Pflanzen können niedergedrückt, Böden verschlämmt und Nährstoffe abgeschwemmt werden.
Besonders problematisch ist Erosion auf frisch bearbeiteten oder wenig bewachsenen Flächen.
Bodenbedeckung
Pflanzenreste, Zwischenfrüchte und eine geschlossene Vegetationsdecke schützen den Boden vor der direkten Wirkung von Regentropfen.
Wurzeln verbessern zusätzlich die Bodenstruktur und können die Versickerung fördern.
Starkregen und Gewässer
Starkregen erhöht den Zufluss zu Bächen, Flüssen und Seen. Kleine Gewässer können innerhalb kurzer Zeit stark anschwellen.
Zusätzlich gelangen Sedimente, Nährstoffe und Schadstoffe aus dem Einzugsgebiet in die Gewässer.
Gewässerbelastung
Oberflächenabfluss kann Düngemittel, Pestizide, Reifenabrieb und andere Stoffe aufnehmen.
Nach Starkregen können deshalb kurzfristig deutlich erhöhte Stoffkonzentrationen in Gewässern auftreten.
Mischkanalisation
In manchen Städten werden Regenwasser und Abwasser gemeinsam in einem Kanalnetz transportiert. Bei Starkregen kann die Wassermenge so groß werden, dass das System überlastet wird.
Um Kläranlagen und Kanalisation zu schützen, können dann Entlastungen notwendig werden.
Mischwasserentlastung
Bei einer Mischwasserentlastung gelangt stark verdünntes, aber nicht vollständig gereinigtes Abwasser teilweise in Gewässer.
Regenrückhaltebecken und zusätzliche Speichervolumen können solche Ereignisse reduzieren.
Versickerung
Eine wichtige Maßnahme gegen Starkregenfolgen ist die Verbesserung der Versickerungsmöglichkeiten. Naturnahe Böden können Niederschläge aufnehmen und vorübergehend speichern.
Versiegelte Flächen besitzen diese Fähigkeit kaum.
Entsiegelung
Werden nicht mehr benötigte Asphalt- oder Betonflächen entfernt, kann Wasser wieder in den Boden eindringen.
Durchlässige Pflasterflächen und andere wasserdurchlässige Beläge können ebenfalls einen Teil des Niederschlags aufnehmen.
Regenrückhaltung
Regenrückhaltebecken speichern Niederschlagswasser vorübergehend und geben es anschließend kontrolliert ab.
Dadurch werden Abflussspitzen reduziert und Kanalisationen oder Gewässer entlastet.
Retentionsräume
Auch Grünflächen, Mulden und natürliche Senken können Wasser zeitweise aufnehmen. Solche Flächen werden als Retentionsräume genutzt.
Je mehr Wasser dezentral zurückgehalten wird, desto geringer kann die Belastung tiefer gelegener Bereiche ausfallen.
Schwammstadt
Das Konzept der Schwammstadt verfolgt das Ziel, Städte so zu gestalten, dass sie möglichst viel Niederschlagswasser aufnehmen, speichern und verdunsten können.
Dazu werden Grünflächen, Stadtbäume, begrünte Dächer, Mulden und offene Wasserflächen miteinander kombiniert.
Gründächer
Begrünte Dächer können einen Teil des Regenwassers in Vegetation und Substrat speichern. Ein Teil verdunstet später wieder.
Bei Starkregen wird der Abfluss dadurch verzögert, auch wenn die Speicherkapazität bei sehr großen Niederschlagsmengen begrenzt ist.
Starkregenvorsorge an Gebäuden
Gebäude können durch bauliche Maßnahmen besser gegen oberflächlich abfließendes Wasser geschützt werden. Besonders gefährdet sind Keller, Tiefgaragen und tiefliegende Gebäudeöffnungen.
Eine standortbezogene Planung sollte berücksichtigen, aus welchen Richtungen Wasser bei extremen Niederschlägen zufließen kann.
Rückstauschutz
Bei überlasteten Kanälen kann Abwasser über Hausanschlüsse zurückgedrückt werden. Rückstausicherungen können verhindern, dass Wasser über tiefliegende Abflüsse in Gebäude gelangt.
Solche Einrichtungen müssen fachgerecht eingebaut und regelmäßig gewartet werden.
Starkregengefahrenkarten
Starkregengefahrenkarten zeigen, welche Bereiche bei außergewöhnlichen Niederschlagsereignissen besonders von oberirdischem Wasserabfluss betroffen sein können.
Dafür werden Geländeform, Bebauung und mögliche Abflusswege modelliert.
Vorsorgeplanung
Gefahrenkarten können Kommunen dabei unterstützen, kritische Straßen, Gebäude und Infrastruktur zu erkennen.
Auf dieser Grundlage lassen sich Rückhalteflächen, Notwasserwege und andere Schutzmaßnahmen planen.
Starkregen und Klimawandel
Eine wärmere Atmosphäre kann mehr Wasserdampf aufnehmen. Dadurch steht bei geeigneten Wetterlagen mehr Feuchtigkeit für intensive Niederschläge zur Verfügung.
Der Klimawandel kann daher das Risiko besonders starker Niederschlagsereignisse in vielen Regionen erhöhen, auch wenn die Entwicklung regional unterschiedlich ausfällt.
Höhere Niederschlagsintensitäten
Mit steigenden Temperaturen können einzelne Starkregenereignisse intensiver werden. Gleichzeitig können zwischen den Niederschlägen längere Trockenperioden auftreten.
Wasserwirtschaft und Stadtplanung müssen daher sowohl mit Wassermangel als auch mit extremen Niederschlägen umgehen.
Natürlicher Hochwasserschutz
Naturnahe Landschaften können Niederschlagswasser zurückhalten. Wälder, Feuchtgebiete, Auen und unversiegelte Böden speichern Wasser und verzögern den Abfluss.
Sie können extreme Starkregenereignisse nicht vollständig verhindern, aber deren Auswirkungen in bestimmten Einzugsgebieten abschwächen.
Auen und Feuchtgebiete
Auen bieten Flüssen zusätzlichen Raum, wenn die Wasserstände steigen. Feuchtgebiete können Wasser zeitweise speichern.
Renaturierung solcher Flächen verbindet deshalb Hochwasserschutz mit ökologischen Vorteilen.
Zusammenfassung
Starkregen bezeichnet intensive Niederschläge, bei denen innerhalb kurzer Zeit große Wassermengen fallen. Besonders in versiegelten Städten, steilen Einzugsgebieten und auf erosionsgefährdeten Böden können dadurch Überflutungen und Sturzfluten entstehen.
Versickerungsflächen, Rückhaltebecken, Gründächer, Entsiegelung und natürliche Retentionsräume können die Folgen reduzieren. Mit dem Klimawandel gewinnt die Starkregenvorsorge zusätzlich an Bedeutung. Eine wirksame Anpassung verbindet technische Entwässerung mit dezentraler Wasserspeicherung und einer möglichst wassersensiblen Gestaltung von Städten und Landschaften.
