Ein Kanalnetz wird auf Klimaresilienz geprüft, indem hydraulische Simulationen, Überflutungsmodellierungen und Zustandsanalysen kombiniert werden, um die Leistungsfähigkeit des Systems unter extremen Niederschlagsbedingungen zu bewerten. Diese Prüfung zeigt, wo das Netz an seine Grenzen stößt und welche Bereiche vorrangig ertüchtigt werden müssen. Die folgenden Abschnitte beantworten die wichtigsten Fragen rund um Methoden, Zeitpunkte und Maßnahmen zur Klimaanpassung im Kanalnetz.
Welche Belastungen gefährden ein Kanalnetz durch den Klimawandel?
Der Klimawandel gefährdet Kanalnetze vor allem durch häufigere und intensivere Starkregenereignisse, längere Trockenphasen mit anschließenden Extremniederschlägen sowie veränderte saisonale Niederschlagsverteilungen. Diese Belastungen übersteigen die ursprünglichen Bemessungsgrundlagen vieler bestehender Systeme und führen zu Überstau, Überflutung und Substanzschäden.
Viele Kanalnetze in Deutschland wurden in den 1960er bis 1980er Jahren gebaut und auf Niederschlagsmengen ausgelegt, die heutige Extremereignisse nicht abbilden. Wenn innerhalb weniger Minuten große Wassermengen auf das System treffen, kann das Netz diese nicht mehr schadlos ableiten. Besonders problematisch sind urbane Bereiche mit hohem Versiegelungsgrad, da kaum Wasser versickert und nahezu der gesamte Niederschlag als Oberflächenabfluss in die Kanalisation gelangt.
Hinzu kommen strukturelle Schwachstellen: Undichtigkeiten, Ablagerungen und Korrosionsschäden verringern die hydraulische Kapazität zusätzlich. Auch Rückstauprobleme in tiefer gelegenen Bereichen sowie überforderte Einleitungsstellen in Vorfluter gehören zu den typischen Schwachpunkten, die unter Klimastress sichtbar werden. Eine regelmäßige Analyse der Stadtentwässerung hilft dabei, diese Risiken frühzeitig zu erkennen.
Wie wird die hydraulische Leistungsfähigkeit eines Kanalnetzes bewertet?
Die hydraulische Leistungsfähigkeit eines Kanalnetzes wird durch Kanalnetzsimulationen bewertet, bei denen digitale Modelle des Netzes mit verschiedenen Bemessungsregen belastet werden. Das Ergebnis zeigt, welche Haltungen, Schächte oder Einzugsgebiete bei bestimmten Niederschlagsintensitäten überlastet sind.
Grundlage dieser Bewertung ist ein aktuelles und vollständiges Kanalkataster, das alle relevanten Netzdaten enthält: Querschnitte, Gefälle, Materialien, Verbindungen und Einleitungspunkte. Auf dieser Basis wird ein hydraulisches Modell aufgebaut, das das reale Fließverhalten im Netz abbildet.
Für die Simulation werden unterschiedliche Niederschlagsszenarien verwendet. Die DWA-Regelwerke geben dabei Orientierung, welche Wiederkehrintervalle für welche Nutzungsarten relevant sind. Für Wohngebiete gelten andere Anforderungen als für Gewerbe- oder Infrastrukturflächen. Neben statistischen Bemessungsregen werden zunehmend auch gemessene historische Starkregenereignisse eingesetzt, um reale Belastungsszenarien abzubilden.
Die Auswertung der Simulation liefert konkrete Aussagen darüber, wo Überstau auftritt, wie lange er anhält und welche Wassermengen oberflächlich abfließen. Diese Erkenntnisse bilden die Basis für alle weiteren Schritte der Klimaresilienzprüfung.
Was ist der Unterschied zwischen Überflutungsschutz und Überstauschutz?
Überstauschutz bedeutet, dass Wasser zwar den Scheitel eines Kanals übersteigt und in den Schacht drückt, aber nicht an die Oberfläche tritt. Überflutungsschutz geht weiter: Er verhindert, dass Wasser aus dem Kanalsystem austritt und Straßen, Keller oder Gebäude überschwemmt. Beide Schutzziele erfordern unterschiedliche Bemessungsansätze.
Im technischen Sprachgebrauch der Siedlungswasserwirtschaft sind diese beiden Begriffe klar voneinander abzugrenzen. Überstau ist ein hydraulischer Zustand im Kanalsystem, der kurzfristig tolerierbar sein kann, solange er keine oberflächlichen Schäden verursacht. Überflutung hingegen beschreibt das Austreten von Wasser auf die Oberfläche mit direkten Folgen für Personen, Sachwerte und Infrastruktur.
Für die Klimaresilienzprüfung bedeutet das: Ein Netz kann gegen Überstau ausreichend dimensioniert sein, aber dennoch Überflutungsschäden verursachen, wenn die Geländetopografie ungünstig ist oder Rückstauverschlüsse fehlen. Deshalb werden bei modernen Kanalnetz-Überflutungsschutzkonzepten beide Ebenen betrachtet: die unterirdische Kanalhydraulik und der oberflächige Wasserabfluss im Straßenraum.
Welche Methoden gibt es zur Prüfung der Klimaresilienz von Kanalnetzen?
Zur Prüfung der Klimaresilienz von Kanalnetzen stehen mehrere Methoden zur Verfügung, die je nach Zielsetzung einzeln oder kombiniert eingesetzt werden. Die wichtigsten sind hydraulische Kanalnetzsimulation, Überflutungsmodellierung, Zustandserfassung und Risikoanalyse.
- Hydraulische Kanalnetzsimulation: Digitale Modelle des Netzes werden mit verschiedenen Niederschlagsszenarien belastet. Die Simulation zeigt Überstau, Rückstau und Kapazitätsengpässe im gesamten System.
- 2D-Oberflächenmodellierung: Ergänzend zur Kanalsimulation wird der oberflächige Wasserabfluss auf Basis von Geländemodellen berechnet. So lässt sich darstellen, wo Wasser bei Überlastung des Netzes abfließt und welche Flächen gefährdet sind.
- Zustandserfassung und Kanalinspektion: Kamerabefahrungen und Dichtheitsprüfungen liefern Informationen über den baulichen Zustand des Netzes. Schäden, Ablagerungen und Undichtigkeiten beeinflussen die hydraulische Leistungsfähigkeit erheblich.
- Risikoanalyse und Schadensszenarien: Auf Basis der Simulationsergebnisse werden Risikobereiche identifiziert und nach Schadenspotenzial priorisiert. Dabei fließen Faktoren wie Nutzung, Bevölkerungsdichte und Infrastrukturrelevanz ein.
Moderne Planungsbüros setzen dabei zunehmend auf digitale Werkzeuge und Building Information Modeling, um Netzdaten, Simulationsergebnisse und Zustandsinformationen in einem integrierten Modell zusammenzuführen. Das erleichtert die Auswertung und die Kommunikation der Ergebnisse mit allen Beteiligten.
Wann sollte eine Klimaresilienzprüfung des Kanalnetzes durchgeführt werden?
Eine Klimaresilienzprüfung des Kanalnetzes sollte immer dann durchgeführt werden, wenn das Netz nach Starkregenereignissen wiederholt Schäden zeigt, wenn größere Sanierungen oder Erweiterungen geplant sind oder wenn neue Klimaprojektionen vorliegen, die bisherige Bemessungsgrundlagen in Frage stellen.
Darüber hinaus gibt es weitere Anlässe, die eine Prüfung sinnvoll machen:
- Neubau oder Erweiterung von Wohn- oder Gewerbegebieten mit Anschluss an bestehende Netze
- Aktualisierung des Entwässerungskonzepts im Rahmen der generellen Entwässerungsplanung
- Veränderte gesetzliche oder normative Anforderungen an den Überflutungsschutz
- Auffälligkeiten bei der Kanalinspektion, die auf hydraulische Überlastung hindeuten
- Vorbereitung auf Förderprogramme zur Klimaanpassung in der kommunalen Infrastruktur
Grundsätzlich empfiehlt sich eine regelmäßige Überprüfung im Rahmen der kommunalen Infrastrukturplanung, da sich Klimamodelle und Bemessungsgrundlagen kontinuierlich weiterentwickeln. Im Jahr 2026 stehen vielen Kommunen aktualisierte Starkregengefahrenkarten zur Verfügung, die als Ausgangspunkt für eine Neubewertung der Kanalnetze genutzt werden können.
Welche Maßnahmen verbessern die Klimaresilienz eines bestehenden Kanalnetzes?
Die Klimaresilienz eines bestehenden Kanalnetzes lässt sich durch eine Kombination aus technischen Ertüchtigungsmaßnahmen, dezentralen Rückhaltesystemen und naturbasierten Lösungen verbessern. Welche Maßnahmen sinnvoll sind, hängt von den Ergebnissen der Resilienzprüfung und den örtlichen Gegebenheiten ab.
Technische Maßnahmen im Kanalnetz
Im Bereich der Kanalinfrastruktur selbst kommen vor allem folgende Maßnahmen in Betracht: Querschnittserweiterungen überlasteter Haltungen, der Einbau von Rückstauklappen zum Schutz tiefer gelegener Bereiche, die Erneuerung schadhafter Leitungen sowie die Optimierung von Pumpwerken und Drosselbauwerken. Auch Regenüberlaufbecken und Retentionsräume im Netz tragen dazu bei, Spitzenabflüsse zu puffern.
Dezentrale und oberflächige Lösungen
Neben dem Kanalnetz selbst spielen dezentrale Maßnahmen eine zunehmend wichtige Rolle bei der Klimaanpassung im Abwasserbereich. Dazu gehören Versickerungsanlagen, Gründächer, Retentionsmulden, Rigolen und Regenwassernutzungsanlagen. Diese Systeme reduzieren den Abfluss, bevor er das Kanalnetz erreicht, und entlasten so das bestehende System nachhaltig. Ergänzend können überflutungstolerante Straßenräume und Freiflächen geplant werden, die als temporäre Retentionsflächen bei Extremereignissen dienen.
Wie atd GmbH Ihr Kanalnetz auf Klimaresilienz prüft
Wir bei atd GmbH unterstützen Kommunen, Stadtwerke und Entwässerungsbetriebe dabei, ihre Kanalnetze systematisch auf Klimaresilienz zu prüfen und gezielt weiterzuentwickeln. Als herstellerunabhängiges Ingenieurbüro mit jahrzehntelanger Erfahrung in der Abwasserwirtschaft bieten wir Ihnen dabei ein umfassendes Leistungsspektrum:
- Aufbau und Kalibrierung hydraulischer Kanalnetzsimulationsmodelle
- 2D-Überflutungsmodellierung und Risikoanalyse auf Basis aktueller Geländemodelle
- Zustandserfassung und Bewertung der baulichen Substanz im Rahmen der Kanalsanierung
- Entwicklung integrierter Maßnahmenkonzepte zur Klimaanpassung
- Begleitung von Förderanträgen und Abstimmung mit Behörden
- Generelle Entwässerungsplanung unter Berücksichtigung aktueller Klimaprojektionen
Unser Team verbindet fundiertes Fachwissen mit praxisnaher Planung, um für Ihr Kanalnetz die wirtschaftlich sinnvollsten und technisch belastbarsten Lösungen zu entwickeln. Kontaktieren Sie uns, um gemeinsam die Klimaresilienz Ihrer Kanalinfrastruktur zu bewerten und zukunftssicher zu gestalten.