# Notizen zu Kosten- und Nutzenanalyse von Hochwasserschutzmaßnahmen --- # Kosten- und Nutzenanalyse von Hochwasserschutzmaßnahmen Hochwasserschutzmaßnahmen sind: - rein öffentliche Güter (alle profitieren) - öffentliche Projekte (mit Steuergeldern finanziert) - nicht gewinnorientiert => Kosten-Nutzen-Analyse notwendig, da sehr hohe Kosten KNA: Prüfen ob öffentliche Projekte nach Abwägung aller gesamtwirtschaftlichen Kosten und Nutzen sinnvoll sind oder nicht --- # Hochwassertypen 1. Flusshochwasser 2. Sturzfluten --- **Flusshochwasser** * in Strömen und Gewässern mit umfangeichen Einzugsgebieten * weiträumige Niederschlagsfelder, geringer Niederschlag über langen Zeitraum * Boden kann viel Wasser aufnehmen * Hochwasser entsteht über einen großen Zeitraum * (sehr) kleine Wellen * feste Bauwerke halten den Fließbewegungen zumeist stand * steigen langsam * Dauer von mehreren Tagen bis Wochen * mittlere Geschwindigkeiten bis ca. 2 m/s --- **Sturzfluten** * in (sehr) kleinen Einzugsgebieten * durch intensive Starkniederschläge von kurzer Dauer * ~~Boden kann nicht viel Wasser aufnehmen ~~ * Hochwasser kann in einigen Stunden entstehen * größere Wellen und starke Turbulenzen entstehen * ~~starke Wasserstandsänderungen innerhalb kurzer Zeit ~~(Evakuierung und kurzfristige Schutzmaßnahmen sind nur schwer möglich) * Bauwerke können nicht standhalten * Große Gefahr durch zwischenzeitliches Aufstauen und mitgeschleppte Steine =>Es muss versucht werden eine Bebauung in nahen Flussgebieten zu vermeiden --- # Gefahrenpotential --- # Hochwasserschutzkonzeption 1. Flächenmanagement 2. Technischer Hochwasserschutz 3. Hochwasservorsorge --- **Flächenmanagement** - angepasste Nutzung von hochwassergefährdeten Flächen - Entsiegelung => vermindertes Schadenspotential durch natürliche Retentionsflächen --- **Technischer Hochwasserschutz** - bautechnische Maßnahmen: z. B. Deiche, Hochwasserrückhaltebecken, Flutrinnen, Talsperren-  - Grundlage ist das Bemessungshochwasser $(HQ_{100})$ Von LacZ - Eigenes Werk, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=48496034 --- **Hochwasservorsorge** 1. Verhaltensvorsorge * Hochwasser = Naturereigniss => nicht zu beeinflussen -> nur die damit verbundenen Auswirkungen können beeinflusst oder eingedämmt werden (sowas wie Auto nicht dort parken) * Verhaltensveränderungen der Betroffenen (dafür muss aber die potentielle Gefährdung vor Ort bekannt sein) ->Hochwassergefahrenkarten * diese Vorsorgemaßnahmen jedoch in KNA kaum berücksichtigt * es müsssen also Nachforschungen betrieben werden,wo potenziell Hochwassergefahr besteht * Hochwasservorhersagen und -warnungen essenziell 2. Flächenvorsorge * Flächen in Gewässernähe frei halten -> Zukunftsorientierte Maßnahme * Hochwasserneutral (~~bringt nicht wirklich eine Verbesserung aber wirkt Verschlechterung entgegen~~; ändert keine Hochwasserparameter, aber schützt vor Schäden) 3. Bauvorsorge und hochwasserangepasste Nutzung * wasserdichte Wannen für Kellergeschosse * aufgeständerte Bauten  -> Erhalt~~ung~~ der Retentionsräume (die Flächen, die bei Hochwasser überschwemmt werden ohne Schaden) --- ## Kosten- und Nutzenanalyse von Hochwasserschutzmaßnahmen - Kosten und Nutzen über einen Zeitraum müssen auf einen gemeinsamen Gegenwartswert bezogen werden - Nutzen nach LAWA(Bund/Länderarbeitsgemeinschaft Wasser): Schutz vor Jahrhunderthochwasser --> wird statistisch ermittelt bezieht Änderungen durch Klimawandel nicht ein. - Hydraulische Wirkungen sehr gut quantifizierbar; Schlecht quantifizierbar und deshalb häufig ausgelassen: - ökologische Zusatznutzen durch Retentionsflächen - Verhaltensvorsoge --> Schwierige Bewertung bei nicht zu Marktpreisen gehandelten Gütern (Ökologische Leistungen) - erweiterter Kostenvergleich: ökonomische Differenznutzen werden miteinbezogen - Nutzwertanalyse keine monetäre Nutzenbewertung; Zielerfüllungsgrad jeder Alternative wird betrachtet Wirkungen lassen sich unterscheiden in: - direkte und indirekte Wirkungen bezogen auf das Projekt(Baukosten / Schäden durch veränderten Grundwasserspiegel, Opportunitätskosten) - tangible und intangible Wirkungen: direkt messbar und in monetären Einheiten ausdrückbar(Investitionskosten) bzw. nicht direkt messbare und schwierig monetär zu bewerten(Effekte auf Ökosystem) --- ## Übersicht der Kosten und Nutzen von Hochwasserschutzmaßnahmen  --- # Kosten - häufig nicht erfasste direkte Kosten: Frühwarnsysteme, Alarmpläne, Umrüstung von baulichen Anlagen - indirekte Kosten fallen an anderer Stelle an: z. B. nicht für die Landwirtschaft genutzte Felder - Retentionsraum kann aber auch direkter Kostenpunkt sein, wenn Entschädigung gezahlt werden muss/ Land gekauft werden muss. --- # Nutzen direkte Nutzen können sein: - Vermiedene Vermögensschäden: unmittelbare Schäden an Gewerbe- und Wohnflächen (monetäre Schäden); - Vermiedene Wertschöpfungsverluste: wirtschaftliche Schäden durch die Unterbrechung von Wirtschaftsaktivitäten, Nutzungseinschränkungen, längerfristige Störungen des Wirtschaftssystems (monetäre Schäden); - Vermiedene wirtschaftliche Schäden durch Katastrophenschutzaufwand (monetäre Schäden); - Vermiedene Personenschäden: physische und psychische Gesundheitsprobleme, Verlust individueller Werte, Ängste, Vertrauensverlust, etc.; - Vermiedener Verlust an Kulturgütern und denkmalgeschützten Gebäuden; - Vermiedene Umweltschäden. z.B. durch den Eintrag wassergefährdender Stoffe. --- indirekte Nutzen können sein: - die Reaktivierung von Auenlandschaften - die erhöhte Nährstoffretention auf Überschwemmungsflächen - die Trinkwasserspeicherung, Energiegewinnung sowie Freizeit- und Erholungsnutzung bei Poldern, Talsperren, Hochwasserrückhaltebecken - die (mögliche) Entlastung der Unterlieger - Wertsteigerungen und erhöhte Mieteinnahmen der geschützten Nutzflächen - die Schaffung von Entwicklungspotentialen, z.B. für die touristische Erschließung - politische Opportunitäten (Popularitäts- / Prestigegewinne) --> direkte und indirekte Nutzen sind Einzelfallabhängig --> intangible Nutzen werden häufig nicht miteinbezogen, obwohl sie quantifizierbar gemacht werden können --- **Direkte Nutzen** = vermeidung von Schäden, verschiedene arten von schäden, erkären welche das sind und wo problematik bei bewertung ist --- **Verminderung von indirekten tangiblen Schäden** * Bsp Betriebsausfall durch Hochwasser * Schaden ist nicht nur abhängig von Dauer der Überflutung, sondern auch von organisatorischer Leistung des Betriebes, um Ausfallzeit zu verringern. ->Hierbei steht Notfallplan im Mittelpunkt,wie handeln betroffene im ersntfall, damit der Betrieb schnell wieder aufgenommen werden ---> wirtschaftlicher Verlust wird vermindert. * Bei Unterbrechung wird nicht nur betroffenen Betrieb betrachtet sondern auch regional (Sekundäre Verluste) * Anhand Fallstudie zur Auswirkung der Überflutung der Themse kurz erklären, wie Schaden bestimmt wird -> bei dieser studie wurde die der Gewinn im Überflutungsgebiet und des daraus resultierenden zusätzlichen Einkommens in den umliegenden unbetroffenen Region betrachtet ->Zusätzliches Einkommen ist bei Überflutung als Schaden anzusehen. * Höhe sekundärer Verluste ist abhängig von wirtschaftlicher Struktur ->Bei offener ökonomischer Struktur sind sekundär schäden klein, da nachfolgende Produzenten/Konsument nicht direkt auf Industrie im Überflutungsgebiet angewiesen sind ->bei eng verflochteten ökonomischen strukturen sind weitreichende Verluste zu erwarten. Produktionskette kann zum erliegen kommen --- **Verminderung von intangiblen Schäden** * Bewertung ist per Definition nicht möglich, solange kein Bewertungsverfahren entwickelt wurde -> in DE wird Bewertung von Schäden wie Angst, Stress und gesundheitliche Beeinträchtigungen nur verbal argumentativ vorgenommen, im Angelsächsischen Raum wird dies versucht monetär zu bewerten * monetärer Verlust an z.B. Privatbesitz wird mit intagiblen Schäden in Beziehung gesetzt -> Anhand einer Skala 0-10 werden materielle (monetär quantifizierbare) und immmaterielle (intangible) Schäden vom Betroffenen selbst bewertet. -> Intangibler Schaden meist doppelt so hoher monetärer Wert wie tangibler Schaden * Aufgrund fehlender Bewertungsmethoden wird nur unzureichende Wiedergabe des Schadenspotenzials erreicht --- **Verminderung direkter Schäden** * Einbeziehung Effekte von Hochwasservorsorgemaßnahmen -> Erweiterung des Bewertungshorizontes der KNA * Wird bislang kaum in ökonomische Bewertung aufgenommen -> hat deutliche Auswirkungen auf sozioökonomische Parameter * Vermeidung von Bebauung in überschwemmungsgefährdete Gebiete -> Trägt grundsätzlich dazu bei, das Schadenspotenzials zu verringern -> Bestehende räumliche Strukturen können vom Staat nur geringfügig beeinflusst werden * Durch Flächenvorsorge kann der Staat bzw die Kommune regulativ eingreifen -> Festlegung von Vorbbehalts und Vorrangebiete zum Hochwasserschutz -> Vorteil: Schadenspotenzial wird verringert -> Nachteil: Entwicklungsmöglichkeiten werden eingeschränkt * Bau und Nutzungsvorschriften -> leisten wesentlichen Teil zur Schädenverringerung an Gebäuden; (Anpassung Nutzung 25-50% ) (Ausstattung 25%) -> Bestimmungen sind abhängig vom Grad der Gefährdung * Gefahrenkarten bilden Grundstein für Maßnahmen zur Schadensverringerung an Gebäuden und Anlagen -> Bsp: Schweiz Kanton st. Gallen wurden Gefährdungszonen ermittelt, vier Gefahrenbereiche Rot (erhebliche), Blau (mittlere), Gelb (gering), Weiß-Gelb (rest) -> Für erheblich gefährdete Objekte gilt: Bestehende Bauten, Anlagen dürfen unterhalten und zeitgemäß erneuert werden. Erstellung neuer Bauten und Anlagen ist untersagt -> Bewusstseinserweiterung der Anlieger fördert Anpassung des Verhaltens und Schadensreduktion -> Werden potienzell betroffene mit Informationen zur Gefährdung versorgt verringert sich ebenfalls Schaden durch besseres Verhalten im Ernstfall * Vorwarnzeit spielt wichtige Rolle, um Schadenspotenzial zu verringern -> Bsp: Donauprogramm besitzt integrierte Vorwarnzeit -> keine Reaktionszeit (<4h), geringe (4-24h), mittlere (>24h) -> Studie zur Evaluation zeigt, das sogar mit nur 3 Stunden Vorwarnzeit Schäden an Kraftfahrzeug und Vieh um 80% bzw 50% gesenkt wurden --- **Indirekte Nutzen** --- # Traditionelle Nutzen-Kosten-Abwägung  * hier werden nun technische Hochwasserschutzmaßnahmen betrachtet * es müssen die Auswirkungen auf das Flusssystem eingeschätzt und quantifiziert werden -> hydrologische Effekte (Effekte aufs Wasser)(hydrologie => Wasserkreislauf, Wasserzusammensetzung, Wechselwirkungen zwischen Wasser und Gesteinen etc.) -> hydraulische Effekte (Effekte auf Fließeigenschaften durch Bebauung) * diese Effekte können sich auch auf die Wahrscheinlichkeit von Schadensereignissen auswirken (z.B durch verminderte Laufgeschwindigkeit oder Wasserstände) * indirekte Wirkungen werden hier jedoch nicht berücksichtigt * direkte Nutzen = vermiedene Schäden * auch ledigtlich Betrachtung von direkten Schäden * meistens Planung und Bewertung auf ein best. Schutzziel ausgerichtet (Beherrschung des 100jährlichen Hochwassers -> ein Hochwasser, das statistisch alle 100 Jahre in diesem Ausmaße vorkommen kann) **Nachteil**: * Betrachtung von einem best. Ziel macht die Ermittlung eines "Optimalen Schutzniveaus" unnötig; reiner Vergleich von Kosten der Alternativen ist in der Regel ausreichend -> es wird nicht betrachtet ob eine Alternative z.B. noch etwas anderes außerhalb des Ziels schützt wenn sie teurer ist + es wird nur der technische Hochwasserschutz betrachtet (Vorsorgemaßnahmen und Maßnahmen für Wasserrückhalt werden vernachlässigt) * oft nur Betrachtung der Mikroebene (Vernachlässigung von Makro- und Mesoebene) --- **Datenbeschaffung** * ex-post Analyse: gründen auf Daten aus vergangengen Hochwassern (reale Messwerte) * Nachteil: nicht objetkiv -> Betroffene direkt nach Katastrophe schätzen den Schaden schlimmer ein, als er ist * ex-ante Analysen: Ableitung von Schadensfunktionen (analytisch) -> Berechnung von prozentualen Schadensanteilen in Geldsummen je Objekt oder Fläche -> Nachteil: Übertragbarkeit nicht immer gegeben, daran wird noch viel geforscht --- **Schadenserfassung** * Beurteilung des Schadens auf Mikro-, Meso- oder Makroebene, wobei man auf dem Schaubild sieht, dass oft nur die Mikroebene betrachtet wird * Mikroebene: oft über Wasserstand ermittelter Schaden (Wasserstands-Schadensfunktion) -> diese Funktion wird aus vorhandenen oder empirisch erhobenen Schadensdaten ermittelt -> hier wird nur der absolute Schaden betrachtet * Mesoebene: oft als prozentualer Schaden angegeben und ermittelt --- **Schadenswahrscheinlichkeit** * verschiedene Hochwasserszenarien haben auch verschiedene Auswirkungen * in Verbindung mit der Eintrittswahrscheinlichkeit (aus historischen Daten) dieser Szenarien ergibt sich die Schadenswahrscheinlichkeit **Schadenserwartung** * Integration über die Schadenswahrscheinlichkeit ergibt mittlere jährliche Schadenserwartung -> hochwasserbedingte Kosten, die bei dem bestehenden Schutzstandard theoretisch jährlich anfallen => Nutzen ist dann dementsprechend das Geld, welches jährlich gespart wird durch weitere Schutzmaßnahmen --- ## Beispiel von traditionellen KNA **Integriertes Donauprogramm** Verglichen wurden zwei Optionen * mehrere Hochwasserrückhaltebecken * ein Hochwasserrückhaltebecken + örtlicher Schutz anliegender Gemeinden -> ausschließlich technisch **Ziel:** * beibehaltung des Status quo (Nullvariante) **betrachtete Szenarien:** * normale/ durchschnittliche Hochwasserszenarien * extreme Hochwasserereignisse * HQ 20, 50, 100, 1000 -> Hochwasser, dass so alle 20, 50, 100, 1000 Jahre vorkommt (statistisch) **betrachtete Auswirkungen** * hydrologisch und hydraulisch -> Abflüsse, überflutete Flächen, Absenkung der Wasserspiegellagen => Betrachtung auf Mesoskalischer Ebene (regionale Ebene) **Bewertung** * direkte Projektkosten (Investitions- und Betriebskosten) * direkte Nutzen (verminderter Vermögensschaden, verminderter Wertschöpfungsverlust) * Personengefährdung (einteilung der Gerfährdeten in drei Gruppen) ->dadurch z.T. Betrachtung indirekter Schäden * Berechnung von Projektkostenbarwert und Nutzenbarwert -> mit Hilfe dieser dann KNA mit Entscheidungsgrundlage auf ökonomischer Vorteilhaftigkeit * Herleitung einer volkswirtschaftlich 'optimalen' Variante wurde nicht gemacht **Defizite dieser Bertrachtung** * nur technische Hochwasserschutzmaßnahmen betrachtet * indirekte Wirkungen nahezu komplett Vernachlässigt * keine alternativen Schutzniveaus * mögliche Effekte über den betrachteten Raum wurden nicht erörtert --- # Gegenwärtige Praxis der KNA * Hauptaugenmerk auf technischen Hochwasserschutz weitreichendere Betrachtung wird jedoch empfohlen * Nutzen-Kosten-Abwägungen werden mit unterschiedlicher Reichweite durchgeführt * Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen gründen auf unterschiedlichen Methoden und Betrachtungstiefen * oft keine Gegenüberstellung von Nutzen und Kosten sondern nur Auflistung der Investitionskosten * möglicherweise in nächster Zeit nähere Betrachtung von Extremhochwassern (aufgrund des Klimawandels) * Ermittlung von Schadenspotenzialen * Quantifizierung von direkten und realen Wirkungen * Empfohlen wird auch die Betrachtung von indirekten Kosten und Nutzen * KNA bei Hochwasserschutz wird jedoch nicht überregional analysiert * es gibt immer einen großen Schwankungsbereich und Ungenauigkeiten * fehlende Daten (keine schadenswerte für das Einzugsgebiet, letztes Hochwasser lange her) ___ **Indirekte Kosten von Maßnahmen des technischen Hochwasserrückhaltes** * traditionelle NKA wird um indirekte Wirkungen erweitert -> indirekte kosten durch entgangene Nutzungsmöglichkeiten (Opportunitätskosten) werden berücksichtigt -> --- **Schwierigkeiten und Begrenzungen der Bewertung** * Bewertung von Hochwasserschutz ist von vielen Faktoren abhängig, deswegen wird Komplexitätsreduktion benötigt -> Bewertungsverfahren je nach Fall und Zielstellung anzupassen * Bewertung soll auf makro bzw mesoskaliger Ebene erfolgen -> Rahmenbedingungen für Maßnahmen sollen mithilfe möglichst öffentlich zugänglichen Daten bestimmt werden -> Rahmenbedingungen umfassen Nutzungsstrukturen, Vermögensbestände, wirtschaftliche Aktivitäten * Grundsätzliche Problematik umfassender Bewertung ist Datenverfügbarkeit und Bewertungsaufwand -> Verfahren werden benötigt, welche grobe gesamt Wirkungsabschätzung als auch Bewertung der einzelnen Maßnahmen liefert * Abhängig von Rahmenbedingungen werden auch Kosten und Nutzen auf mikroskaligener Ebene in NKA miteingebunden -> Wirkungsbetrachtung abhängig von Aufwand, Eintrittswahrscheinlichkeit und Zeitpunkt der Wirkung * Einschätzung der Bewertung einzelner Effekte liefert Auswahlkriterium für reduzierte Betrachtung -> weniger komplexe Bewertung durch vernachlässigen von Effekten * Entscheidend für Aufnahme in die KNA ist von Untersuchungen auf strategischer Ebene abzuleiten -> Anpassung an Finanzrahmen, räumliche Betrachtungsebene und natürliche Wirkungsbeziehungen [In Großbritannien gibt es Handbücher für Standartwerte zur Bewertung indirekter Effekte] --- **Vergleich der K-N-Analysen unterschiedlicher Bundesländer**  --- - K-N-Analyse werden meistens gemacht - Schutz vor Vermögensschäden wird immer genannt - Reduzierte Personenschäden und Umweltschäden ungefähr bei der Hälfte - weitere Nutzen Schutz/ Reduktion von Katastrophenschutzaufwand, sozioökonomische Schadwirkung, Kulturgüter, Infrastruktur, Bodenwertänderungen --> ist jetzt in dem Diagramm