Beispiele für innovative kommunale Maßnahmen gegen Starkregen

In Deutschland gibt es viele innovative kommunale Ansätze, mit den Herausforderungen des Klimawandels umzugehen. Manche sind sehr kleinräumig, andere basieren auf interkommunaler Zusammenarbeit und vernetzen mehrere Gemeinden. Trotzdem lohnt ein Blick über die Grenze: In den Niederlanden ist innovatives Wassermanagement essenziell für das Leben – und in Extremsituationen auch überleben – der Menschen. Die teils jahrhundertealten Praktiken werden nun an die Herausforderungen des Klimawandels angepasst. Wir zeigen dies anhand von Apeldoorn. Ähnlich sieht es in Hamburg aus. Auch hier gilt es, jahrhundertealte Praktiken fit für den Klimawandel zu machen. Die Hansestadt ist dabei sowohl zeitlich als auch was den Umfang der Projekte angeht Vorreiter in Deutschland. Ein extremes und gleichzeitig vorbildliches Beispiel findet sich auf der anderen Seite der Erdkugel: in Taiwan.

Starkregenprävention in Apeldoorn (NL)

Entsiegeln, Begrünen, innovative Technik nutzen

Ein Beispiel für innovative kommunale Maßnahmen zur Anpassung an Starkregen und Trockenheit findet sich in Apeldoorn, Niederlande. In den vergangenen Jahren hatte sich die Innenstadt, insbesondere die Marktstraat und Beekstraat, als trostlos und wenig einladend präsentiert: Viele Gebäude standen leer, Geschäfte, Cafés und Restaurants verschwanden. Die Stadtverwaltung entwickelte daher gemeinsam mit örtlichen Unternehmern ein Konzept zur Wiederbelebung der Straßen und zur Verbesserung der Aufenthaltsqualität – mit einem klaren Fokus auf Klimaanpassung.

Wasserlauf mit Fontänen

Ein zentrales Element dieses Konzepts war die Neugestaltung der Marktstraat. Dort wurde ein kleiner Wasserlauf, der sogenannte Marktstroom, mit Fontänen angelegt. Dieser nimmt sowohl Regen- als auch überschüssiges Grundwasser auf – letzteres wurde zuvor unterirdisch abgeführt, um eine Tiefgarage unter dem Marktplatz trocken zu halten. Das Wasser wird in einem unterirdischen Behälter gesammelt, gereinigt und mehrmals täglich wieder in den Graben eingeleitet.

Zisterne speichert 200.000 Liter Regenwasser

Zusätzlich wurde eine Zisterne mit einem Fassungsvermögen von 200.000 Litern unterhalb der Straße installiert. Diese wird bei Starkregen über eine schmale Metallrinne entlang des Marktstrooms befüllt. In Trockenperioden nutzt die Stadt das gesammelte Regenwasser zur Bewässerung des Stadtgrüns – sichtbar gemacht durch einen gläsernen Brunnenschacht, der die Verbindung zwischen Stadtbild und Infrastruktur herstellt.

Verrohrtes Gewässer wird wieder zum Bach

Ein weiteres zentrales Element ist der Griftbach, der früher unterirdisch verlief. Dieser wurde Schritt für Schritt renaturiert und an die Oberfläche zurückgeführt. In Zusammenarbeit mit dem Wasserverband und der Stadt entstand ein naturnah gestalteter Bachlauf mit begrünten Ufern, Fischaufstiegs- und Laichstellen sowie einem Fußweg. Regenwasser wird bei Starkregenereignissen über den Marktstroom, ein Wadi-System, Rückhaltebehälter, die Zisterne und den Griftbach gezielt gesammelt und abgeführt. Ein Teil des Wassers versickert kontrolliert in den Untergrund – dies reduziert sowohl das Risiko von Überschwemmungen als auch die Auswirkungen von Trockenheit deutlich.

Begrünter Platz wird zum Treffpunkt

Auch die Gestaltung des öffentlichen Raums wurde umfassend überarbeitet. Der vormals stark versiegelte Grifthof-Platz wurde entsiegelt und begrünt. Generell spielte Begrünung eine zentrale Rolle im Konzept – sie verbessert nicht nur das Mikroklima durch Kühlung, sondern trägt auch zur Aufenthaltsqualität bei. Ein sozialer Mehrwert zeigt sich in der Nutzung des gereinigten Wassers im Marktstroom: Kinder spielen mit den Fontänen und können den Raum so aktiv erleben.

Belebung der Innenstadt als Gemeinschaftsprojekt

Die Entwicklung des Projekts erfolgte im Sinne echter Beteiligung: Anwohnende, Geschäftsleute, der Wasserverband, die Provinz, der Bund und die Kommune arbeiteten gemeinsam an der Umsetzung. Grünflächen wurden gemeinsam mit der Bevölkerung gestaltet.

Pilotprojekt: Hochleistungsversickerung (FHVI-Technologie)

Ein besonders innovatives Element der Apeldoorner Starkregenvorsorge ist die Anwendung der sogenannten Fast High Volume Infiltration-Technologie (FHVI). Dabei kommen spezielle Düsen-Saug-Infiltrationsbrunnen (DSI) zum Einsatz, über die große Regenwassermengen gezielt in tiefere, wasserführende Bodenschichten infiltriert werden. Diese Methode ist deutlich effektiver als herkömmliche Versickerungssysteme und eignet sich besonders für dicht bebaute urbane Räume mit hohem Versiegelungsgrad und wenig freier Fläche.

Ursprüngliche Technik aus Brandenburg

Ein Vorläufer der Technologie wurde zuvor im brandenburgischen Werder (Havel) getestet, wo Regenwasser von einem Dach ohne Pumpen – rein durch Schwerkraft – in einen oberflächennahen Grundwasserleiter infiltriert wurde. Auch bei Starkregenereignissen funktionierte dieses System zuverlässig. Die positiven Ergebnisse dieses Tests flossen in die Weiterentwicklung und den großflächigen Einsatz in Apeldoorn ein.

150 Versickerungsbrunnen im Stadtgebiet

Zwischen 2019 und 2022 wurden im Rahmen des EU-LIFE-Projekts AERFIT, das europaweit Umwelt- und Klimaschutzprojekte unterstützt, rund 150 FHVI-Brunnen an verschiedenen Standorten installiert – darunter in Parks, auf Rasenflächen und in bebauten Bereichen. Ziel war es, die Wirksamkeit und Skalierbarkeit der Technologie unter realen Bedingungen zu prüfen. Die Brunnen sammeln Regenwasser aus Straßeneinläufen, reinigen es und leiten es je nach Standort in Tiefen von 12 bis 30 Metern in den Untergrund.

Testphase unter Realbedingungen

Im Rahmen von AERFIT wurden mehrere Aspekte getestet: die Effektivität bei extremen Starkregenereignissen, die wirtschaftliche Umsetzbarkeit im städtischen Maßstab sowie die positiven Effekte der gezielten Grundwasseranreicherung auf Stadtgrün und Biodiversität. Erste Ergebnisse sind vielversprechend: Sie zeigen eine messbare Abnahme von Überflutungen durch Starkregen und bestätigen die Wirksamkeit der eingesetzten Technologie.

Mehr über die Klimaanpassungsstrategie in Apeldoorn lesen Sie hier.

Hamburg – das RISA Projekt

Das RISA-Projekt als zukunftsweisender Ansatz im Starkregenmanagement

Mit fortschreitendem Klimawandel nimmt die Häufigkeit und Intensität von Starkregenereignissen in Hamburg zu. Extreme Starkregenereignisse wie 2018 in Lohbrügge/Bergedorf (bis zu 127 Liter pro Quadratmeter in 90 Minuten) und 2020 in Neugraben (bis zu 93 Liter pro Quadratmeter in 90 Minuten) verursachten bereits größere Schäden. Die Kombination aus zunehmender Flächenversiegelung und extremen Niederschlägen überlastet die Kanalisation, da natürliche Versickerungsflächen fehlen. Prognosen zeigen zudem mehr Niederschläge im Winterhalbjahr und häufigere Starkregen mit Stürmen. Diese Entwicklungen erfordern neue Strategien zur Klimaanpassung.

Das RISA-Projekt: Grundlagen und Ziele

RISA (RegenInfraStrukturAnpassung) wurde 2009 als interdisziplinäres Arbeitsforum initiiert, um Lösungen für eine zukunftsfähige Regenwasserbewirtschaftung zu entwickeln. Es verfolgt drei Kernziele:

• Überflutungsschutz: Reduzierung von Schäden durch Starkregen
• Ressourcenschutz: Verbesserung des Grundwassers und der Gewässerqualität
• Klimaresilienz: Steigerung der städtischen Anpassungsfähigkeit

Das Projekt vereint Experten aus der Wasserwirtschaft, Stadt-, Landschafts- und Verkehrsplanung, deren Lösungen in einem „Strukturplan Regenwasser“ festgeschrieben werden.

Das Schwammstadt-Prinzip

RISA setzt auf das Konzept der Schwammstadt, bei dem Regenwasser dezentral bewirtschaftet wird. Statt es schnell abzuleiten, wird es vor Ort zwischengespeichert, verdunstet oder versickert. Dies entlastet die Kanalisation und nutzt gleichzeitig die Ressource Wasser:

• Multifunktionale Flächen: Parks und Spielplätze dienen als Retentionsräume
• Entsiegelung: Rückbau versiegelter Flächen fördert natürliche Versickerung
• Grüne Infrastruktur: Dachbegrünung und Fugenpflaster speichern Wasser

Gefahrenkarten als Planungsinstrumente

Die Starkregengefahrenkarte ist ein zentrales Werkzeug, das potenzielle Überflutungsgebiete detailliert darstellt. Sie simuliert kleinskalig verschiedene Szenarien (Starkregenindex 5 bis 12) und ermöglicht der Öffentlichkeit wie Fachleuten, Risiken einzuschätzen.

Umsetzungsbeispiele und Maßnahmen

RISA setzt auf Pilotprojekte, die als Vorbilder dienen und letztlich auf die Stadtweite Anwendung ausgerichtet sind. Beispiele sind der Regenwasserspielplatz Neugraben, der bei Starkregen als Rückhaltefläche dient und so zum multifunktionalen Schutzraum wird. Im Ohlendorffs-Park leitet ein Notwasserweg Regenwasser in eine natürliche Mulde zur Versickerung. In Wiesenhöfen in Volksdorf wurde ein Straßenprofil so umgestaltet, dass Wasser in Grünflächen geleitet wird, wo es versickern kann. In Schulen wurden Flächen entsiegelt und Versickerungsanlagen integriert.

Weiter unten beleuchten wir das Starkregenkonzept für HH Neugraben-Fischbek genauer.

Akteure und Verantwortlichkeiten

Das Gelingen des RISA-Ansatzes hängt von der Zusammenarbeit verschiedener Akteure ab:

• Kommunale Ebene: Umweltbehörde koordiniert, Bezirksämter setzen um
• Hamburg Wasser: Entwickelt technische Lösungen und betreibt die Starkregenkarte
• Bürger: Eigenvorsorge durch Gebäudeschutz und Entsiegelung von Privatflächen
• Wirtschaft: Gewerbe beteiligt sich an dezentralen Lösungen

Herausforderungen und Zukunftsperspektiven

Trotz der Erfolge stehen weitere Aufgaben an:

• Flächenkonkurrenz: In verdichteten Stadtgebieten sind Retentionsflächen knapp
• Koordination: Institutionalisierung der Zusammenarbeit zwischen allen Akteuren
• Skalierung: Ausweitung von Pilotprojekten auf die gesamte Stadt

Dezentrale Regenwasserbewirtschaftung

Für die Zukunft plant Hamburg, das Prinzip der dezentralen Regenwasserbewirtschaftung systematisch in der Stadtentwicklung zu verankern. Der neue Stadtteil Oberbillwerder wird bereits nach RISA-Prinzipien geplant. Ziel ist es, durch viele kleine Maßnahmen einen „großen Schwamm“ zu schaffen, der Hamburg resilient gegen Klimafolgen macht.

Kommunikation

Dazu gehört auch ein gut strukturierter und übersichtlicher Webauftritt. Gefährdungskarten und weitere relevante Karten – beispielsweise Informationen zum Versiegelungsgrad – sind recht niedrigschwellig abrufbar. Ergänzend finden zahlreiche öffentlichkeitswirksame Aktionen statt, auch an Schulen, teilweise mit Wettbewerbscharakter. Ein Beispiel ist der Wettbewerb „Abpflastern“, bei dem Unternehmen, Privatpersonen und Bezirke für besonders gelungene Entsiegelungsmaßnahmen ausgezeichnet werden – etwa mit Preisen wie der „Goldenen Gießkanne“, dem „Goldenen Spaten“ oder der „Goldenen Harke“.

Fördermöglichkeiten und „Sustainability Week“

Zudem bestehen Fördermöglichkeiten auf kommunaler, Landes- und Bundesebene. Informationen dazu sind unter anderem im begleitenden Blog zu finden. Veranstaltungen wie die „Sustainability Week“ bieten weitere Plattformen zur Vernetzung und zum Austausch.

Beispiel einer Gefährdungsanalyse mit Lösungsansätzen

Der Hamburger Stadtteil Neugraben-Fischbek war 2020 besonders stark durch Starkregen und Sturzfluten betroffen. Entsprechend bietet er sich als Beispiel für lösungsorientierte Gefährdungsanalyse sehr gut an.

Problem

Das Untersuchungsgebiet Neugraben-Fischbek im Südwesten Hamburgs ist durch ausgeprägte Höhendifferenzen, eine bewegte Topografie und wiederholte Überflutungen nach Starkregenereignissen besonders gefährdet. Die vorhandenen Entwässerungssysteme – eine Kombination aus Regenwasserkanälen und offener Oberflächenentwässerung – sind bei Starkregen schnell überlastet.

Klimawandel und Versiegelung verschärfen die Situation

In der Folge kann es zu erheblichen Sachschäden kommen. Klimawandel und zunehmende Flächenversiegelung verschärfen diese Problematik, da sie die Oberflächenabflüsse erhöhen und die Belastung der Entwässerungseinrichtungen weiter steigern. Gleichzeitig stellt der Schutz von Oberflächengewässern und Grundwasser eine Herausforderung dar, weil bei Überläufen und unzureichender Versickerung Verschmutzungen drohen.

Analyse

Die Analyse des Ist-Zustands erfolgte auf Grundlage einer umfassenden Entwässerungs- und Überflutungsuntersuchung. Dabei kam ein gekoppeltes hydrodynamisches Abflussmodell zum Einsatz, bestehend aus einem 2D-Modell der Geländeoberfläche und einem 1D-Modell des Kanalnetzes. Die Modelle sind bidirektional gekoppelt, um die Interaktionen zwischen Oberflächenabfluss und Kanalsystem realitätsgetreu darzustellen. Verwendet wurde die Software HYSTEM-EXTRAN 2D (HE2D). Grundlage der Modellierung waren digitale Geländemodelle, geologische Daten, Informationen zu Entwässerungseinrichtungen sowie Messdaten zu Starkregenereignissen – insbesondere das Ereignis vom 18. Juni 2020, das zur Kalibrierung des Modells diente.

Verschiedene Starkregenereignisse werden simuliert

Für die Simulationen wurden verschiedene Niederschlagsszenarien mit unterschiedlichen Starkregenindizes (SRI-3, SRI-5, SRI-7, SRI-8, SRI-10) berücksichtigt, um ein breites Spektrum möglicher Starkregen abzubilden. Ergänzend erfolgte eine GIS-gestützte Fließwege- und Senkenanalyse, um kritische Überflutungsbereiche unabhängig vom Kanalnetz zu identifizieren. Die Wirksamkeit geplanter Maßnahmen wurde durch erneute Simulationen unter veränderten baulichen und topografischen Bedingungen überprüft.

Lösungen

Im Zentrum der Lösungsansätze standen naturbasierte Maßnahmen, die darauf abzielen, den lokalen Wasserhaushalt zu stärken und gleichzeitig Verschmutzungen von Oberflächengewässern und Grundwasser zu vermeiden.

Tiefbeete und Mulden

Konkret wurden im Untersuchungsgebiet folgende Maßnahmen umgesetzt: An neuralgischen Punkten – etwa Straßeneinmündungen mit starkem Gefälle, Unterführungen und Wohngebieten mit hohem Versiegelungsgrad – kamen Tiefbeete und Mulden zum Einsatz. Diese wurden mit trockenresistenten Stauden bepflanzt, verfügen über eine Dränschicht aus Kies und Sand und sind mit einem Überlauf zum Kanal ausgestattet, der bei Volllast greift.

Rückhaltebecken mit Drosselabfluss

Rückhaltebecken wurden in natürlichen Senken im Außenbereich sowie in Grünflächen angelegt. Sie sind mit einem Drosselabfluss mit regelbaren Schiebern versehen und verfügen über einen Notüberlauf für Ereignisse mit Starkregenindex größer als SRI-10.

Entsiegelung

In vordefinierten Zonen – etwa auf öffentlichen Plätzen, Schulhöfen und gewerblich genutzten Flächen – wurde gezielt entsiegelt. Dabei kamen unter anderem Rasengittersteine anstelle von Asphalt zum Einsatz, außerdem Versickerungsmulden mit 30 Zentimeter Filterkies sowie fugenloses Pflaster mit einer 15 Zentimeter dicken Schotterschicht.

Kanalsanierung

Im Kanalnetz wurden kritische Abschnitte identifiziert, unter anderem Tiefpunkte sowie Engstellen mit Rohrdurchmessern kleiner DN 400 (= Diameter Nominal von 400 mm). An insgesamt zwölf Knotenpunkten wurden die Rohrquerschnitte von DN 600 auf DN 800 bzw. DN 1000 erweitert. Zudem wurden acht Rückstauklappen eingebaut und ein neuer Regenwasserkanal mit einer Länge von 350 Metern verlegt.

Individueller Objektschutz

Der bauliche Objektschutz konzentrierte sich auf tiefliegende Gebäude im Quartier „Fischbeker Heidbrook“ sowie auf historische Bausubstanz nahe der Fischbeker Heide. Hier wurden 35 Rückstausicherungen in Hausanschlüssen eingebaut, 42 Lichtschächte um 20 cm aufgekantet und an 18 Grundstücksgrenzen 40 cm hohe Erdwälle errichtet.

Pilotprojekte

Zudem wurden zwei Pilotprojekte umgesetzt: Am Neugrabener Marktplatz entstand eine Tiefbeet-Rigole mit einer Fläche von 50 Quadratmetern und einer Tiefe von 1,2 Metern. Sie verfügt über ein Speichervolumen von 60 Kubikmetern und ist an ein Regenklärbecken angebunden. In der Retentionsfläche „Fischbeker Heidbrook“ wurde eine 1.800 Quadratmeter große multifunktionale Grünfläche geschaffen, die ein Rückhaltevolumen von 2.700 Kubikmetern bietet und zugleich Biotopfunktionen übernimmt.

Vertrauen ist gut, Kontrolle besser

Maßnahmen auf Privatgrundstücken werden überwacht – unter anderem mithilfe von Drohnen –, da etwa das Zuschütten von Mulden die Wirksamkeit des Gesamtsystems erheblich beeinträchtigen kann. Solche Veränderungen werden festgestellt und müssen gegebenenfalls korrigiert werden. Der hierfür notwendige Überwachungsaufwand ist in die weitere Planung einzubeziehen.

Mehr zu diesem Best-Practice-Beispiel: Die gesamte Entwässerungsanalyse für Starkregen – Neugraben-Fischbek lesen Sie hier (pdf).

Vernetzte Hochwasserwarnsysteme: Was Deutschland von Taiwan lernen kann

Fragmentierte Warnsysteme in Deutschland

In Deutschland stehen zahlreiche Daten und Warnsysteme zum Hochwasser- und Starkregenmanagement zur Verfügung. Der Deutsche Wetterdienst warnt vor extremen Niederschlägen, Länder überwachen Flusspegel, Kommunen betreiben Sensoren in Kanalnetzen, und mit Warn-Apps wie NINA existieren leistungsfähige Instrumente zur Bevölkerungswarnung. Es gibt jedoch ein großes Defizit in der fehlenden Integration der einzelnen Instrumente. Wetterdaten, Pegelstände und Informationen aus der urbanen Entwässerung werden häufig in getrennten Systemen verarbeitet. Vor allem fehlt vielerorts eine automatisierte Verbindung zwischen Warnung und konkreter Ausführung von Maßnahmen, etwa der Aktivierung von Pumpen oder dem Schließen von Hochwasserschutzanlagen. Dadurch gehen wertvolle Minuten im Falle eines Extremereignisses verloren.

Taiwan als Positivbeispiel

Dass es anders geht, zeigt Taiwan, insbesondere die Metropolregion New Taipei City mit etwa 4 Millionen Einwohnern. Das Land ist regelmäßig von extremen Starkregenereignissen betroffen. Während in Deutschland Tagesniederschläge von 40 bis 50 Millimetern bereits als kritisch gelten, treten in Taiwan jährlich Regenmengen von 200 bis 300 (!) Millimetern und mehr pro Tag auf, wenn ein Taifun auf Land trifft. Diese Bedingungen erfordern robuste und schnelle Hochwassermanagementsysteme, die auch unter extremen Belastungen zuverlässig funktionieren.

Anforderungen und Systemaufbau in New Taipei City

Auch in Taiwan waren relevante hydrometeorologische Daten lange Zeit auf verschiedene Behörden verteilt. Niederschläge, Flusswasserstände und Füllstände von Entwässerungskanälen wurden getrennt erfasst, was eine koordinierte Reaktion erschwerte. Als Antwort darauf wurde in New Taipei City eine integrierte Echtzeit-Plattform entwickelt. Sie verbindet vernetzte Sensoren, intelligente Auswertungsverfahren und eine webbasierte Entscheidungsstruktur. Das System ist als kommerziell nutzbare Plattform umgesetzt und richtet sich primär an Einsatzleitungen und Fachbehörden.

Echtzeitdaten, Vernetzung und Automatisierung

Kern des Systems ist die vollständige Abbildung des „Weges des Wassers“ – von der Niederschlagsprognose über die Auslastung der Kanalnetze bis hin zu Oberflächenüberflutungen. Kanalfüllstände werden regelmäßig gemessen und bei steigendem Wasserstand mit erhöhter Frequenz an eine Zentrale übertragen. Ergänzend analysieren KI-Modelle Bilder aus Verkehrsüberwachungskameras in Echtzeit und erkennen beginnende Überflutungen. Alle Daten werden räumlich integriert und nahezu verzögerungsfrei ausgewertet. Entscheidender Mehrwert entsteht durch definierte Schwellenwerte, die automatisch Warnungen auslösen und gleichzeitig konkrete Maßnahmen anstoßen. Bei intensiven Niederschlägen werden Pumpanlagen aktiviert, Schutztore geschlossen und Einsatzkräfte informiert – ohne zeitaufwendige manuelle Zwischenschritte.

In der Praxis bewehrt

Die Ergebnisse nach drei Jahren Betrieb sind eindeutig. Unter vergleichbaren Starkregenereignissen konnten Überflutungen deutlich reduziert oder ganz vermieden werden. Einsatzkräfte gewinnen heute 30 bis 60 Minuten zusätzliche Vorwarnzeit, und lokale Überflutungen werden meist innerhalb kurzer Zeit beseitigt

Vergleich mit Deutschland

Deutschland verfügt zwar über technisch hochwertige Einzelkomponenten, erreicht jedoch bislang nicht diesen Integrations- und Automatisierungsgrad. Föderale Zuständigkeiten und getrennte IT-Systeme erschweren den Aufbau vergleichbarer Plattformen. Hinzu kommt, dass verbindliche gemeinsame Standards für Datenformate, Schnittstellen und Betriebsmodelle bislang nur unzureichend etabliert sind, was eine durchgängige, skalierbare Nutzung zusätzlich behindert.

Fazit

Das Beispiel New Taipei City zeigt, dass nicht neue Daten, sondern deren konsequente Vernetzung und automatisierte Nutzung den entscheidenden Unterschied machen. Für Deutschland liegt hier ein großes Entwicklungspotenzial – insbesondere auf regionaler Ebene. Taiwan könnte dabei eine interessante Vorlage für ein zukunftsfähiges Starkregen- und Hochwassermanagement bieten, auch wenn etwa unterschiedliche Datenschutzrichtlinien und gesetzliche Vorlagen eine 1:1 Übernahme des Systems verhindern.

Quelle: Yang et al. (2025) Adaptive Pluvial Flood Disaster Management in Taiwan: Infrastructure and IoT Technologies WATER, 17, 2269