Wassererlebnispfad - von Pulheim zum Rhein

STARKREGEN – EXTREMREGEN

Bei einem Starkregen fallen in kurzer Zeit große Regenmengen aus hochreichenden Wolkentürmen (Konvektionswolken, siehe Bilder), häufig im Zusammenhang mit Gewittern (Gewitterzellen). Sie dauern in Mitteleuropa meist nicht länger als 10 Minuten. Im Zugfeld eng beieinander liegender Gewitterzellen (Multizellen Cluster) können jedoch vor Ort mehrere Starkregen in kurzer Zeit aufeinander folgen, wodurch sich die Niederschlagsmenge signifikant erhöhen kann. Gewitterzellen ziehen zwar oft eingebettet in Fronten, die Starkregenereignisse sind jedoch räumlich eng begrenzt.

Gewitterwolke über der Eifel bei Nideggen am 25. Juli 2018

Gewitterwolke über Köln aufgenommen südlich Erftstadt- Lechenich am 17. April 2017

Starkregen treten in den Mittleren Breiten deshalb an ein und demselben Ort selten auf. Die geringe Wiederholungsrate sowie die Vielzahl von Einwirkungen, die Dauer und Intensität steuern, erschweren eine messtechnische Erfassung und statistische Auswertung der Niederschlagsereignisse, machen eine längerfristige Vorhersage unmöglich und verhindern einen vollständigen Schutz vor den Wirkungen der oft mit den Niederschlägen verbundenen Sturzfluten. Häufig sind in Ortschaften die Anlagen für den Abfluss derartiger Regenmengen nicht ausgerichtet (siehe Bild vom Mühlenweg in Wesseling am 25. Juli 2013).

Aus der Kanalisation im Mühlenweg von Wesseling aufquellendes Regenwasser kurz nach einem Starkregen am 25. Juli 2013

Für die Inneren Tropen und für die Regenzeiten in den wechselfeuchten Tropen und Subtropen gelten jedoch andere Bedingungen. Hier fallen die Niederschläge überwiegend in Form von Starkregen. Intensität und Dauer der Niederschläge sind vor allem im Monsunklima größer als bei uns.

Starkregen-Klassifikation Deutschland

Für Deutschland hat der Deutsche Wetterdienst (DWD) eine Definition der Starkregen entwickelt, die man zum Beispiel in dem Link
https://www.spektrum.de/lexikon/geographie/starkregen/7602
nachlesen kann. Danach spricht man von Starkregen, wenn

5 mm/min
10 mm/20 min
20 mm/90 min

an Niederschlag fallen.

Unwetterwarnung

Bei einer Prognose von 25 Litern Niederschlag pro Quadratmeter in einer Stunde bzw. 35 Liter/qm in sechs Stunden erfolgt vom DWD eine Warnung Warnstufe Unwetter, bei 40 Liter/qm in einer Stunde (60Liter/qm in 6 Stunden) die Warnstufe extremes Unwetter. Extreme Unwetter sind in Mitteleuropa zwar relativ selten. Wenn sie jedoch eintreten, reichen die Einrichtungen der Stadtentwässerung meist nicht aus, um die Wassermassen schadenfrei abzuführen.

Extremregen

Extremregen am Pulheimer Bach:

Erst kürzlich kam es zu einem extremen Unwetter im Einzugsgebiet des Pulheimer Baches. Am 1. Juni 2018 fielen an einem Tag 87 Liter pro Quadratmeter. Das war mehr als das statistische Monatsmittel für den Monat Juni. An der Wetterstation Pulheim-Geyen des LANUV NRW wurden von 12 bis 13 Uhr 49,1 Millimeter Niederschlag gemessen. Nach Berechnungen des Ingenieurbüros Fischer/Erftstadt entsprach dies einem Ereignis mit 153-jährlicher Wiederholung. In kürzester Zeit schwoll der Wasserstand des Baches am Pulheimer Pegel von etwa 20 cm auf 240 cm an. Dank zahlreicher Vorkehrungen, vor allem Regenrückhalte- und Hochwasserschutzbecken sowie renaturierte Bachabschnitte (siehe Bilder), hielten sich die Schäden in Grenzen.
Link: https://bachverband.de/pulheim/pruefung-durch-jahrhundertregen-bestanden/

Renaturierungsabschnitt "Pumpstation" am 1. Juni 2018 nach Starkregen; Aufnahme Engel

Renaturierungsabschnitt "Pumpstation" am 13. August 2018

Extremregen in Köln und Umgebung (Auswahl):

Am 19. Juli 2017 kam am Nachmittag in Köln-Stammheim mit 69 Liter pro Quadratmeter fast die statistische Niederschlagsmenge eines Monats vom Himmel. Insgesamt wurden an den Tag 125,4 Liter/qm gemessen.

Am 5. Juli 2012 führte ein schweres Gewitter zu erheblichen Schäden in Worringen und Roggendorf.
Link: www.ksta.de/koeln/chorweiler/--5889318

Extremregen in anderen Teilen Deutschlands (Auswahl):

29. Juni 2017: bis 196,9 Liter/qm an einem Tag in Teilen von Berlin. Diese Menge fällt im statistischen Mittel über einen Zeitraum von mehr als drei Monaten.
Link: https://www.rbb24.de/panorama/beitrag/2017/12/berlin-brandenburg-wetter-rueckblick-2017-viel-regen-viel-wind.html

28. Juli 2014 in Münster: 292 Liter/qm in sieben Stunden
Link: https://www.spektrum.de/news/triftern-und-braunsbach-woher-kommen-die-sturzfluten/1411869

7. August 2018: In Kirchhain bei Marburg 150 Liter /qm in 3 Stunden
Link: http://www.goettinger-tageblatt.de/Nachrichten/Panorama/Unwetter-Wolkenbrueche-in-Hessen-Strassen-ueberflutet-Keller-nass

29.Mai.2016 in Braunsbach/Kocher: 100 Liter/qm in zwei Stunden
Link: http://www.geo.uni-potsdam.de/tl_files/news/TaskForceBraunsbach.pdf

30. Mai 2016: Hohenthann nordöstlich von München: 65 Liter/qm in einer Stunde
Link: https://www.stuttgarter-nachrichten.de/inhalt.unwetter-im-suedwesten-mehr-als-120-liter-pro-quadratmeter.8fd5ee86-e7ab-4519-acc8-86bf5ad38e77.html

21.Juni 2017: zwischen Tuttlingen und Ulm eng begrenzt über 100 Liter/qm in einer Stunde
Link: http://www.wetteronline.de/fotostrecken/2017-06-21-gw?part=single

6. Juni 2011: in einigen Stadtteilen Hamburgs 80 Liter/qm in 45 Minuten
Link: https://de.wikipedia.org/wiki/Regen#Starkregen

Die Extremregen waren verbunden mit dem Auftreten von Sturzfluten und Überschwemmungen, da innerstädtische Kanalnetze für den kurzfristig sehr starken Wasserandrang nicht ausgelegt sind

Extremregen im Mittelmeerraum (Auswahl):

Heftiger als in Deutschland können Extremregen im sommertrockenen Mittelmeerraum ausfallen.
So gab es zum Beispiel im November 1992 dreitägige heftige Regenfälle in Nordwestitalien mit 600 mm Regen in 63 Stunden in der Region Piemont, wie der Kölner Stadtanzeiger vom 7. November 1994 (KStA 258, Seite 32) meldete.
In einer Internet-Meldung in wetteronline vom 17. September 2017 werden für Zadar in Mittelkroatien 190 Liter/qm in nur zwei Stunden und für den ganzen Tag 340 Liter genannt.
Link: http://old.wetterzentrale.de/cgi-bin/webbbs/wzconfig1.pl?read=26

Besonders katastrophal in letzter Zeit waren die Starkniederschläge in Südfrankreich in den Departements Gard und Var vom 08. und 09. September 2002. Der lokale Extremwert in Anduze, südwestlich von Alès, lag bei 670 Liter/qm in zwei Tagen und damit nur wenig unter dem durchschnittlichen Jahresniederschlag in der Region. In einer besonderen Wettersituation führten damals extrem konvektive Bewegungen in einer vom Mittelmeer kommenden feucht-warmen subtropischen Luftmasse zur mehrfachen Regeneration großer Gewitter-Cluster und damit zu einer Addition mehrerer extremer Starkregen innerhalb weniger Stunden. Derart extreme Starkregen wie im subtropischen Winterregenklima des Mittelmeerraumes sind für unsere Region derzeit noch recht unwahrscheinlich.
Link: http://old.wetterzentrale.de/cgi-bin/webbbs/wzconfig1.pl?read=26

Rekordwerte für Extremregen:

38,1 Liter/qm in einer Minute auf Basse-Terre, einem Inselteil von Guadeloupe am 26. November 1970
Link: https://de.wikipedia.org/wiki/Regen#Starkregen

401 Liter/qm in einer Stunde in Shangdi, Nei Monggol, China am 3. Juli 1975
Link: https://de.wikipedia.org/wiki/Regen#Starkregen

1825 Liter/qm in vierundzwanzig Stunden auf dem Foc-Foc-Hochplateau der Insel La Réunion am 7./8. Januar 1966 beim Durchzug des tropischen Wirbelsturmes „Denise“
Link: https://www.spektrum.de/wissen/die-10-extremsten-wetterrekorde-der-erde/1395119

Wiederholungsraten und Vorhersagen bei Starkregen

Durch den Einsatz von Regenradar seit 2001 sowie ein immer engmaschiger werdendes Netz an Klimastationen und immer besser entwickelte Datenauswertungsprogramme werden Wettervorhersagen immer zuverlässiger. Wetterlagen, bei denen Starkregen auftreten können, lassen sich oft schon Tage vorher aus den Wetterdaten ableiten und Warnungen können herausgegeben werden. Die punktgenaue lokale Vorhersage dagegen ist oft nur sehr kurzfristig oder gar nicht möglich. Auch das Ausmaß und die Dauer von Starkregen lassen sich schwer festlegen. Hier werden in absehbarer Zukunft Unsicherheiten bleiben.
Dafür reichen Messdaten als statistische Grundlage nicht weit genug in die Vergangenheit. Ein Beispiel möge die Situation verdeutlichen:
In Ellicott City/Maryland/USA, etwa 12 Meilen westlich von Baltimore gelegen, brachte am 1. August 2016 ein Unwetter über der Stadt bis zu 165 Liter Regen pro Quadratmeter in drei Stunden, das in etwa dem statistischen Monatsmittel entsprach. 140 Liter davon fielen in nur 1 ½ Stunden.
Link: https://edition.cnn.com/2016/07/31/us/maryland-flooding/index.html
Der nationale Wetterdienst stufte damals die Wahrscheinlichkeit derartiger Regenmengen mit 0,1 % ein, das heißt, dass alle 1000 Jahre mit einem vergleichbaren Unwetter zu rechnen wäre. Knapp zwei Jahre später, am 27. Mai 2018, fielen am selben Ort deutlich über 200 Liter pro Quadratmeter innerhalb weniger Stunden.
Link: https://eu.usatoday.com/story/weather/2018/05/28/ellicott-city-flooding-why-1-000-year-rain-event-happened-again/649502002/
Solche Zahlen sprengen fast die Vorstellungskraft, zeigen aber, wie schwierig es ist, Wiederholungsraten zu ermitteln und Vorhersagen zu treffen. Einfacher lässt sich dagegen ermitteln, wo es als Folge von Starkregen bevorzugt zu Überschwemmungen kommen kann. Für Köln gibt es dazu Starkregengefahrenkarten , die auf der Internetseite der Kölner StEB eingesehen werden können.
Link: http://www.hw-karten.de/index.html?Module=Starkregen
Deutlich zeichnet sich in den Karten der Verlauf der alten Rheinrinnen als potentielle Gefahrengebiete ab (siehe Karte).

Starkregengefahrenkarte für ein extremes Starkregenereignis; Ausschnitt für Chorweiler und Umgebung; entnommen aus: http://www.hw-karten.de/index.html?Module=Starkregen

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