57 3 · 2021 TR ANSFORMING CITIES THEMA Zu viel oder zu wenig Wasser ? Starkregenvorsorge in Mannheim Steuerungsinstrumente zum Umgang mit Unsicherheiten im städtischen Klimahandeln Klimawandel, Starkregen, Überflutungsschutz, extreme Trockenheit, Wassermangel Jörg Knieling, Alexandra Idler, Olga Izdebska, Nancy Kretschmann, Rebecca Nell Zunehmende Extremwetterereignisse wie Starkniederschläge oder Stürme stellen Kommunen vor Herausforderungen. Präventive sowie Akutmaßnahmen zur Bewältigung betreffen dabei unterschiedliche Bereiche: von klimagerechtem Bauen und Naturschutz, regenerativen Energien und Biodiversität bis hin zu Aufklärung und Einbindung der Bevölkerung gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Klimafolgenanpassung. Je nach Lage, Struktur und Ressourcen der betreffenden Kommune werden direkte, indirekte oder verwaltungsinterne Steuerungsinstrumente angewandt. Das BMBF-Forschungsprojekt SMARTilience beschäftigt sich mit kommunalem Klimaschutz und Klimafolgenanpassung und bearbeitet diese gemeinsam. In diesem Rahmen wird die Erstellung einer Geodatennutzungsstrategie im Kontext Starkregen als ein zentrales Steuerungsinstrument in den beiden Reallaborstädten Halle (Saale) und Mannheim erarbeitet. Exemplarisch wird in diesem Beitrag die Starkregengefahrenkarte der Stadt Mannheim als ein weiteres Steuerungsinstrument vorgestellt. Weiter wird ein Überblick über die unterschiedlichen Steuerungsinstrumente in Bezug auf Starkregenereignisse gegeben. © Erik Witsoe on unsplash In Folge des Klimawandels werden extreme Niederschlagsereignisse zukünftig häufiger auftreten, insbesondere in Ländern, die in höheren geografischen Breiten liegen, wie Deutschland. [1,- 2,- 3]. In den letzten Jahrzehnten sind beispielsweise Starkregenereignisse mit einer Dauer von 24 h um rund 25 % häufiger aufgetreten [4]. Basierend auf den Hochrechnungen regionaler Klimamodelle wird für Deutschland von einem weiteren Anstieg der Starkniederschläge mit einer Dauerstufe von 24 h um 25 % bis 2100 ausgegangen [4, 5]. Neben den Fachbehörden des Katastrophenschutzes und weiteren kommunalen Akteuren ist das Engagement der Bevölkerung im Umgang mit Starkregenereignissen und deren Folgen von zentraler Bedeutung. Die Aufgabe wird folglich als eine Gemeinschaftsaufgabe beschrieben [2], die von allen Beteiligten Zusammenarbeit und Mitverantwortung erfordert. Starkregenereignisse stellen Städte und Gemeinden vor zahlreiche Herausforderungen und Unsicherheiten. Die Fragestellung lautet deshalb, wie Steuerungsinstrumente aussehen können, um THEMA Zu viel oder zu wenig Wasser? 58 3 · 2021 TR ANSFORMING CITIES THEMA Zu viel oder zu wenig Wasser ?  Direkte Steuerung beruht auf Regulierung und umfasst alle Arten von rechtlich gesetzten Vorschriften, Geboten, Verboten, Verordnungen, Erlassen, aber auch Regeln, Normen oder Standards [3]. Im Bereich der Starkregenvorsorge gehören hierzu beispielsweise Flächennutzungs- und Bebauungspläne, ebenso wie Landschafts- und Grünordnungspläne.  Indirekte Steuerung setzt auf Information und Überzeugung (Kommunikation) und finanzielle Anreize [3]. Im Bereich der Starkregenvorsorge zählen dazu zum Beispiel Informations- und Beteiligungsangebote, Starkregengefahrenkarten oder Förderprogramme zur Begrünung von Dach-, Fassaden-, und Entsiegelungsflächen.  Zur Optimierung der verwaltungsinternen Prozesse und Organisation spielen insbesondere die Koordination der relevanten Bereiche, die Regelung von Verantwortlichkeiten, die Optimierung der Abstimmungsprozesse und die Zusammenführung von Informationen und Daten eine Rolle [3, 8]. Die Entwicklung integrierter Planungsmethoden, welche „gesamtstädtische und teilräumliche Überflutungskonzepte […] mit den verschiedenen Planungsebenen der Stadt-, Verkehrs- und Landschaftsplanung verzahnen“ [12, S. 3] kann das Handeln im Bereich der Starkregenvorsorge fördern. Weitere Instrumente umfassen zum Beispiel die integrale Entwässerungsplanung (Zuständigkeit für Kanalnetzbewirtschaftung, Grundstücksentwässerung, Wasserbewirtschaftung und Überflutungsschutz in einem einzigen Sachgebiet), eine detaillierte Gefährdungsanalyse für starkregenbedingte Überflutungen sowie Workshops zur Erstellung von Starkregengefahrenkarten. Fallbeispiel: Instrumente zur Starkregenvorsorge in Mannheim Wie viele andere Kommunen ist die Stadt Mannheim von Starkregenereignissen und Hochwasser betroffen. Die Auswirkungen des Klimawandels verstärken das bereits warme, milde Klima. Die Folgen sind zunehmend wärmere und längere Sommer, welche durch langanhaltende Hitzewellen einerseits zu Trockenheit führen. Andererseits häufen sich Starkregenereignisse mit Hochwassergefahren an Neckar und Rhein. Der Vergleich der Zeiträume 1961 - 1990 und 1981 - 2010 zeigt für Mannheim eine Zunahme der Starkniederschlagsereignisse um 23,8 % . Durch diese Steigerung ist für die Stadt Handlungsdruck entstanden, die Klimafolgenanpassung konsequenter zu bearbeiten [13]. Von Starkregen spricht man bei großen Niederschlagsmengen je Zeiteinheit. Er fällt meist aus konvektiver Bewölkung (zum Beispiel aus Cumulonimbuswolken). Starkregen kann überall auftreten und zu schnell ansteigenden Wasserständen und (bzw. oder) zu Überschwemmungen führen. Häufig geht Starkregen mit Bodenerosion einher. [6] STARKREGEN diese Unsicherheiten zu minimieren. Am Beispiel der Stadt Mannheim werden im Folgenden Instrumente zur Starkregenvorsorge diskutiert. Starkregenvorsorge in Städten Eine klimaresiliente städtische Entwicklung stellt die kommunale Verwaltung vor verschiedene Herausforderungen. Einerseits besteht hoher Handlungsbedarf, der aber andererseits mit großen Unsicherheiten behaftet ist. Zugleich ist das Handlungsfeld durch eine langfristige Perspektive charakterisiert und die Zuständigkeiten sind sektor- und ebenenübergreifend organisiert [7]. Die mit Starkregenereignissen verbundenen Unsicherheiten erschweren somit das Handeln der Städte. Dazu zählen zum einen die Warnzeiten für Starkregenereignisse, die im Vergleich zu Warnungen etwa vor Flusshochwasser deutlich kürzer sind und weniger präzise vorherzusagen sind [3]. Zum anderen ist die Prognose von Starkregenereignissen oftmals schwierig, weil in vielen Kommunen teilweise keine oder nur unzureichende Prognosedaten vorliegen. Die Eintrittswahrscheinlichkeit von Starkregenereignissen ist zwar in allen Orten etwa gleich hoch, und dies gilt auch unabhängig von vorherigen Regenereignissen [8]. Starkregengefahrenkarten können aber, zum Beispiel mit Hilfe von Oberflächenabflussmodellen, als Orientierung dienen [9]. Die eher langfristigen und oftmals schleichenden Auswirkungen des Klimawandels und das damit verbundene fehlende Problembewusstsein erschweren das politische Handeln im Bereich der Starkregenvorsorge und können zur Verschleppung notwendiger Entscheidungen führen [10]. Das Verwaltungshandeln wird zusätzlich von Zielsetzungen und Vorgaben zum Klimaschutz und zur Klimafolgenanpassung auf internationaler, nationaler und Bundesländer-Ebene beeinflusst, welche im Rahmen städtischer Politik umzusetzen sind [11]. Lösungswege für die kommunale Starkregenvorsorge Um die Herausforderungen der Starkregenvorsorge zu adressieren, stehen den Kommunen direkte, indirekte und verwaltungsinterne Steuerungsinstrumente zur Verfügung [3, 8, 11]: 59 3 · 2021 TR ANSFORMING CITIES THEMA Zu viel oder zu wenig Wasser ? Mannheim verfügt über eine Vielzahl von Instrumenten und Maßnahmen zur Starkregenvorsorge und zum Hochwasserschutz. Dazu zählt beispielsweise das kommunale Entwässerungssystem, ein Förderprogramm zur Begrünung von Dach-, Fassaden- und Entsiegelungsflächen oder Alarm- und Einsatzpläne bei Hochwasser, Starkregen und Stürmen. Ein weiteres Instrument sind Starkregengefahrenkarten für drei besonders betroffene Stadtteile Mannheims. [14] Ziel der Starkregengefahrenkarten ist eine Gefährdungsanalyse für starkregenbedingte Überflutungen durch Anwendung eines gekoppelten hydrodynamischen 2D-Oberflächenabflussmodells, um zu einer langfristigen Anpassung an Starkregenereignisse, der Vermeidung von damit verbundenen Hochwassern und Überschwemmungen sowie zur Minderung der Folgen für Infrastruktur, Bevölkerung, Natur und Wirtschaft beizutragen. Die Karten werden federführend durch den Eigenbetrieb Stadtentwässerung der Stadt Mannheim in Zusammenarbeit mit einem externen Dienstleister und in Abstimmung mit allen relevanten Fachbereichen der Stadt erstellt. Mit Hilfe der Simulationen der Starkregengefahrenkarten können frühzeitig Areale identifiziert werden, die bei einem bestimmten Starkregenvolumen die Wassermassen nicht mehr absorbieren können und überschwemmt werden. Mit Hilfe der Identifizierung und einer darauf aufbauenden Risikoanalyse können gezielte Maßnahmen, wie Entsiegelung, Begrünung oder Strukturierung von Entwässerungswegen in den betroffenen Gebieten, sowie präventive Maßnahmen wie Sensibilisierung und Beratung umgesetzt werden. Die präventiven Maßnahmen dienen insbesondere dazu, private Haushalte in die Starkregenvorsorge mit einzubeziehen, da viele versiegelte Flächen und unzureichende Entwässerungswege auf privaten Grundstücken liegen. Anknüpfend an die Ziele zur Starkregenvorsorge in Mannheim beschäftigt sich das Forschungsprojekt SMARTilience 1 mit der Anpassung urbaner Strukturen an die Folgen von Starkregenereignissen. Ziel ist es, bereits existierende Strategien und Maßnahmen zu unterstützen, zu optimieren und weiterzuentwickeln, um die Anpassungsfähigkeit der Stadtverwaltung an Starkregenereignisse und klimaresilientes Handeln zu erhöhen. Hierfür wurden insbesondere zwei Ansätze verfolgt. Zum einen 1 Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Projekt SMARTilience (01LR1704E) hat zum Ziel, ein integriertes sozio-technisches Steuerungsmodell für eine klimaresiliente Stadtentwicklung zu konzipieren und in den Reallaboren Halle (Saale) und Mannheim anzuwenden. Dabei werden Klimaschutz und Klimafolgenanpassung integriert betrachtet. Das SMARTilience-Konsortium besteht aus der HafenCity Universität Hamburg, IAT der Universität Stuttgart, malik sowie Drees und Sommer. Bild 1: Starkregengefahrenkarte. Simulation „Extremer Niederschlag 128 mm“ im Stadtgebiet Mannheim- Casterfeld. © EB Stadtentwässerung, Stadt Mannheim, 2021 Legende oak-ext-maximaler Wasserstand [m] 0 - 0,001 0,001 - 0,02 0,02 - 0,1 0,1 - 0,3 0,3 - 0,6 0,6 - 1 > 1 Modellgrenze Schacht Haltung sonstige Mischwasser Regenwasser Schmutzwasser 0 250 500 1.000 Meter 1: 5.000 ± 60 3 · 2021 TR ANSFORMING CITIES THEMA Zu viel oder zu wenig Wasser ? erfolgt im Rahmen einer Peer-to-Peer-Methodik ein bundesweiter Austausch mit anderen Kommunen zu Starkregen- und Hochwasservorsorge. Durch den Austausch werden Good-Practice-Lösungen aus anderen Kommunen weitergegeben, diskutiert und an die jeweiligen Bedarfe der Städte angepasst. Damit wird ein langfristiger Lernprozess angestoßen, der zum Ziel hat, die Anpassungsfähigkeit von Kommunen an Klimafolgen, darunter auch an Starkregenereignisse, zu steigern. Die Lösungen werden dokumentiert und allen Kommunen frei zugänglich zu Verfügung gestellt. Zum anderen entwickelt das Forschungsprojekt eine Geodatennutzungsstrategie in den beiden Reallaborstädten Halle (Saale) und Mannheim. In Mannheim wurden dazu zunächst in einer Umfrage und einem Workshop Betroffenheiten der Stadt durch Starkregenereignisse identifiziert. [15] In einem weiteren Schritt wurde analysiert, inwiefern Geodaten zur Adressierung dieser Betroffenheiten bereits eingesetzt werden bzw. welche Geodaten notwendig wären, um die Betroffenheit zu minimieren. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Analysen soll die Geodatennutzungsstrategie für die Stadt Mannheim dazu beitragen, die Nutzung von Geodaten bei der Konzeption von Maßnahmen zur Klimafolgenanpassung zu erhöhen. Im Falle von Mannheim besitzt die Stadt bereits eine Vielzahl an Geo- und Sensordaten sowie informationstechnologische Strukturen zu deren Übertragung und Nutzung. Herausforderungen liegen in der Frage nach der Aufarbeitung und Aktualisierung der Daten, der Datengüte sowie den damit definierten Verantwortlichkeiten innerhalb der Verwaltung. Zudem sind die Themen Datenschutz und Zentralisierung der Daten wichtige Aspekte der Strategie. Die Geodatennutzungsstrategie wird als Instrument zur Klimafolgenanpassung in Mannheim pilotiert und dokumentiert, sodass sie weiteren Kommunen zur Verfügung gestellt werden kann. Ausblick Das Beispiel der Stadt Mannheim veranschaulicht, dass die Starkregenvorsorge ein komplexes Wechselspiel aus regulativen, informellen und organisationalen Steuerungsinstrumenten erfordert. Die Zusammenarbeit zwischen relevanten Fachbereichen der Stadtverwaltung, externen Dienstleistern, Bevölkerung sowie anderen Kommunen spielt eine wichtige Rolle. Die Kooperation ermöglicht einen Erfahrungsbzw. Wissensaustausch, welcher, kombiniert mit Maßnahmen wie zum Beispiel der Erstellung von Starkregengefahrenkarten, dabei unterstützt, mit Unsicherheiten im städtischen Klimahandeln umzugehen. Wichtig ist es, daneben auch regulative Steuerungsformen, beispielsweise die Norm DIN- EN- 752, mit einzubeziehen, welche die Ziele für Entwässerungssysteme außerhalb von Gebäuden in kommunalen Gebieten definiert. Zudem sollten Aspekte aus nationalen Regelungen des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG) oder auf internationaler Ebene aus der EU-Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie (HWRM-RL) berücksichtigt werden. Basierend auf der Status Quo-Analyse und den abgeleiteten Handlungsoptionen gilt es, konkrete Lösungsmöglichkeiten umzusetzen [3]. Vor diesem Hintergrund wird das Portfolio von Steuerungsinstrumenten, Maßnahmen und Aktivitäten zur Starkregenvorsorge in Mannheim konstant erweitert. Unter anderem ist es Ziel des SMARTilience-Projekts, weitere Lösungen im Bereich der Hitze- und Starkregenanpassung, wie intelligente Bewässerungssysteme, die auf auf vorhandenen Geo- und Sensordaten basieren, zu pilotieren. Im Rahmen des SMARTilience-Forschungsprojekts richtet sich die Entwicklung der Geodatennutzungsstrategie auf die klimaschutz- und klimaanpassungsbezogene Datennutzung [14]. Die Erstellung einer Geodatennutzungsstrategie erfolgt in mehreren iterativen Schritten. Im ersten Schritt wird eine Analyse des Bestands an verfügbaren Daten in der Kommune, der bestehenden Geodatennutzung und von Datenlücken durchgeführt. In einem weiteren Schritt werden Betroffenheiten durch Klimafolgen definiert. Dies geschieht mit verschiedenen Formaten, beispielsweise Umfragen, bilateralen Gesprächen und Workshops zu bestimmten Themen bzw. Betroffenheiten in der Kommune. Dann werden die Betroffenheiten und Möglichkeiten der Geodatennutzung verknüpft. Darauf aufbauend werden die Ergebnisse für eine verbesserte Geodatennutzung als Strategie ausformuliert. Mit Blick auf die Umsetzung werden die relevanten Akteure benannt, welche entweder über Daten verfügen, diese nutzen oder aufbereiten und anderen Akteuren in der Stadtverwaltung zur Verfügung stellen (können). GEODATENNUTZUNGSSTRATEGIE Um den Austausch der Beispielkommunen untereinander sowie zwischen den beteiligten Wissenschafts- und Praxisakteuren systematisch zu fördern, gemeinsame Herausforderungen zu erkennen und zu analysieren, Good Practices und funktionierende Lösungsansätze zu identifizieren und voneinander zu lernen, verwendet SMARTilience die Methodik des Peer-to-Peer-Learning. Herausforderungen in der kommunalen Praxis der Reallabore werden in regelmäßigen Learning-Sessions (online) mit internen und externen Akteuren diskutiert, um gemeinsam Lösungsansätze zu entwickeln. PEER-TO-PEER-LEARNING 61 3 · 2021 TR ANSFORMING CITIES THEMA Zu viel oder zu wenig Wasser ? 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[15] SMARTilience: GIS-Befragung in den beiden Partnerstädten Halle (Saale) und Mannheim von DreSo. Fraunhofer IAO, 2021. Stuttgart.https: / / www.morgenstadt.de/ de/ projekte/ smart _city/ smartilience/ geo.html. Zugegriffen am 21.07.2021 Prof. Dr.-Ing., M.A. pol./ soz. Jörg Knieling Leiter des Fachgebiets Stadtplanung und Regionalentwicklung HafenCity Universität Hamburg (HCU) Kontakt: joerg.knieling@hcu-hamburg.de Alexandra Idler Projektkoordination SMARTilience Stadt Mannheim, Abteilung Klimaschutz Kontakt: Alexandra.Idler@mannheim.de Olga Izdebska, M. Sc. Wissenschaftliche Mitarbeiterin Projekt SMARTilience Stadtplanung und Regionalentwicklung HafenCity Universität Hamburg (HCU) Kontakt: olga.izdebska(at)hcu-hamburg.de Nancy Kretschmann, M. Sc. Wissenschaftliche Mitarbeiterin Projekt SMARTilience Stadtplanung und Regionalentwicklung HafenCity Universität Hamburg (HCU) Kontakt: nancy.kretschmann@hcu-hamburg.de Rebecca Nell, M.A. Institut für Arbeitswissenschaften und Technologiemanagement (IAT) der Universität Stuttgart Kontakt: rebecca.nell@iat.uni-stuttgart.de AUTOR*INNEN