Eine neue Methode zur Bewertung von NWOs auf primären Hochwasserschutzanlagen

In den Niederlanden müssen die primären Hochwasserschutzanlagen alle paar Jahre auf ihre Sicherheit überprüft werden. Seit 2017 gibt es dafür ein neues Bewertungssystem, das Wettelijk Beoordelingsinstrumentarium (WBI) 2017. Teil dieser Bewertung sind auch die nicht wasserhaltenden Objekte (NWO) auf einem Hochwasserschutz, wie Bäume, Gebäude, Kabel und Rohre. Diese Objekte können die Sicherheit des Hochwasserschutzes beeinträchtigen. Wenn zum Beispiel ein umstürzender Baum eine Schuttgrube hinterlässt, kann dies zu Instabilität und Beschädigung des Deckwerks führen.

Allerdings sind die Instrumente des Bewertungssystems für NWOs noch nicht ausgereift und auch nicht für eine große Anzahl von Objekten geeignet. Wie kann man also die Bewertung von Tausenden von Objekten in Angriff nehmen? Gibt es eine Möglichkeit, dies auf intelligente Weise anzugehen und es handhabbar zu machen? 

6.000 Bäume und 3.000 Gebäude

Der Wasserverband Schieland und Krimpenerwaard (HHSK) hat etwa 6.000 Bäume und 3.000 Gebäude auf seinen 70 Kilometern primären Hochwasserschutzanlagen. Das sind viel mehr als bei den meisten anderen Wasserverbänden, da diese Region sehr dicht besiedelt ist. Alle diese Objekte müssen bis 2023 nach den neuen gesetzlichen Sicherheitsstandards bewertet werden. Die HHSK führte eine Marktbefragung durch, um zu erfahren, wie die Marktteilnehmer dieses Problem sehen. Nach der Konsultation gab die HHSK ihrer Forderung einen Rahmen und brachte das Projekt dann auf den Markt. Iv-Infra und Tauw erhielten den Zuschlag und entwickeln derzeit eine Methode zur effizienten Bewertung einer großen Anzahl von Objekten. 

Bäume werden als solche anerkannt.

Zuverlässige und effiziente Methode 

Aufgrund der großen Anzahl ist es wichtig, dass die Objekte auf effiziente Weise bewertet werden können und dass die Methode nachvollziehbar und reproduzierbar ist, damit sie auch in künftigen Bewertungsrunden verwendet werden kann. Die Zuverlässigkeit ist ein weiterer wichtiger Aspekt der neuen Methode, schließlich geht es um Sicherheit. Aber wie kann man die Zuverlässigkeit nachweisen? Iv-Infra und Tauw arbeiten bei dieser Methode mit drei Säulen: Informationssicherung, Anwendung von Wissen und Know-how und Automatisierung. 

Sicherung von Informationen

Die vorhandenen Daten des Wasserwirtschaftsamtes werden überprüft und validiert und bei Bedarf ergänzt. Das digitale Register ist mit Objekten gefüllt, aber das kann sich ändern. Bäume wachsen oder werden gefällt, Häuser werden abgerissen oder neu gebaut. Um dieses Register zu aktualisieren, wurde das einzigartige Scanning-Fahrzeug von Iv-Infra eingesetzt, um die nicht wasserhaltenden Objekte genau zu kartieren. Wo genau befindet sich der Baum, wie hoch ist er, wie groß ist sein Stammdurchmesser? Dies sind Daten, die sich mit dem Scanfahrzeug leicht messen lassen. Mit diesen zusätzlichen Daten können Objekte schnell genehmigt werden, zum Beispiel wenn nachgewiesen werden kann, dass die Abmessungen so gering sind, dass ein Versagen die Wassersicherheit nicht beeinträchtigt. Die Beurteilung aller nicht wasserführenden Objekte wird dadurch verbessert und effizienter. 

Der spezielle Scanning-Wagen.

Anwendung von Wissen und Fähigkeiten

Iv-Infra und Tauw verfügen über umfangreiche Erfahrungen bei der Bewertung von primären und regionalen Hochwasserschutzanlagen und arbeiten derzeit an mehreren Projekten zur Bewertung von nicht wasserführenden Bauwerken. Das spezifische Wissen, das sie erworben haben, wird nun kombiniert und bei der Entwicklung dieser neuen Methode angewendet. Diese Methode hält sich nicht starr an die Vorschriften und Richtlinien, sondern beinhaltet auch "logisches Denken" auf der Grundlage von Erfahrungen: Führt beispielsweise das Umstürzen eines Baumes zu einer größeren Gefahr der Verrohrung, wenn er sich hinter einem Sohlgraben befindet, der tiefer ist als die potenzielle Baugrube? 

Automatisierung

Um den Prozess der Bewertung so effizient wie möglich zu gestalten, wird so viel wie möglich automatisiert. Die großen Mengen an GIS-Daten aus der bestehenden Datenbank und Scanning-Autodaten werden mit aktuellen, per Hubschrauber gemessenen Höhendaten ergänzt. Mit speziell entwickelten GIS-Skripten ermitteln wir dann für jedes Objekt die relevanten Parameter und führen damit die einfache Prüfung automatisch durch. Die Automatisierung dieses Prozesses verringert das Fehlerrisiko und reduziert arbeitsintensive Vorgänge. 

GIS-Daten anzeigen.

Bewertung in zwei Schritten

Die Bewertung der nicht wasserhaltenden Objekte erfolgt in zwei Schritten. Der erste Schritt ist die einfache Bewertung, die fast vollständig (etwa 90%) automatisiert ist. Die verbleibenden 10%, das Zeichnen von Höhenlinien, die Überprüfung der Daten, die Validierung und die Probenahme vor Ort werden von den Beratern von Tauw und Iv-Infra durchgeführt. Um einen arbeitsintensiven Prozess zu vermeiden, wird versucht, so viele Objekte wie möglich in der einfachen Prüfung (zu genehmigen), aber es ist unvermeidlich, dass für einige von ihnen zusätzliche Berechnungen erforderlich sind. Dazu wird ein detaillierter Test durchgeführt, bei dem die Objekte in Gruppen eingeteilt werden und das normative Objekt pro Gruppe mit zusätzlichen Berechnungen bewertet wird. Nach diesen Tests folgt das Urteil: Ist die NWO sicher oder nicht? Auf der Grundlage dieser Sicherheitsbeurteilung ergreift die HHSK dann, wenn nötig, Maßnahmen.

Hin zu einem individuellen Urteil für alle Grundstücke außerhalb des Wassereinzugsgebiets

Um zu dieser neuen Methode zu gelangen, wurden alle Daten ausgewertet, zusätzliche Daten gesammelt und innovative Lösungen entwickelt. Der Prozess ist noch nicht abgeschlossen, aber der Weg zur endgültigen Methode schreitet gut voran. Die Zuverlässigkeit und Rückverfolgbarkeit der Daten und die Reproduzierbarkeit der Methode sind von größter Bedeutung. Dadurch wird sichergestellt, dass die Daten auch bei künftigen Überprüfungen oder Verstärkungen verwendet werden können. Auch wenn noch Anpassungen erforderlich sein werden, ist die Entwicklung dieser Methode ein wichtiger Schritt hin zu einem genauen Sicherheitsbild aller nicht wasserführenden Bauwerke, für die bisher nur eine generische Bewertung möglich war.