Naturgefahren

Bei einem Hochwasser ist die Uerke eine grosse Gefahr im Suhrental, speziell für das Dorf Uerkheim aber auch für die unterliegenden Gemeinden. Anhand einer Machbarkeitsstudie wurden verschiedene Szenarien überprüft. Als beste Lösung resultierte ein Kompromiss aus einem einzelnen, ungesteuerten Rückhaltebecken oberhalb bzw. südlich von Uerkheim in der Uerkematten sowie einem Ausbau der neuralgischen Stellen im Dorf. Das Rückhaltebecken soll sich gut in die bestehende Landschaft integrieren und so unauffällig wie möglich ausfallen. Die Kantonsstrasse zwischen Uerkheim und Bottenwil ist sanierungsbedürftig und soll deshalb im gleichen Zug erneuert werden.
Wir erarbeiteten – in Zusammenarbeit mit der Firma Niederer + Pozzi Umwelt AG – die Lösung für den regionalen Hochwasserschutz an der Uerke und die Sanierung der Kantonsstrasse. Das Vorprojektdossier beinhaltete Massnahmen am HRB, die Renaturierung im Rückhalteraum, 10 Massnahmen im Dorf zur Kapazitätserhöhung wie zum Beispiel Ufererhöhungen und der Neubau von Durchlässen, sowie Massnahmen an der Kantonsstrasse. Wir hatten die Gesamtleitung und Koordination aller Fachplaner während der Vorprojekt-Phase inne.

Am 24. Juni 2021 hat ein Unwetter in der Gemeinde Vordemwald ein Hochwasserereignis ausgelöst. Die Überschwemmungen entstanden nicht nur durch die Pfaffnern, sondern auch durch den Geissbach und den Krummbach, welche an gewissen Stellen über die Ufer traten, sowie zum Teil auch durch Oberflächenabfluss und aus Kanalisationsrückstau. Die Nachbearbeitung des Ereignisses ergab für die Pfaffnern eine Abflussspitze, welche mindestens einem HQ₃₀₀, eher einem EHQ entspricht. Bei der Brücke Leimstrasse wurden die Widerlager unterspült und die Strasse östlich der Brücke abgerissen, das ostseitige Widerlager der Brücke wurde komplett umspült. Als Folge der Umspülung des östlichen Widerlagers wurde die mit dem Hochwasserschutzprojekt neu erstellte Überlaufkante beim Ereignis vom 8.Juli 2021 frontal mit Wasser angespült. Die Überlaufkante hat diesem Wasserdruck nicht standgehalten, was zu einer Gerinneverlagerung in den Überlaufarm geführt hat. Der Überlauf hat jedoch wie geplant funktioniert. Die Brücke sowie die Strasse wurden instand gestellt. Der Uferblocksatz und die Überlaufkante wurden neu erstellt. Die Brücke ist auf ein Hochwasser HQ₁₀₀ ausgelegt.

Verklausung und hydraulische Überlastung der Eindolung des Bachtelbaches haben in der Vergangenheit bei Hochwasser zu Überflutungen im Baugebiet Langensand geführt. Der Bachtelbach wurde oberhalb der Mättiwilstrasse offengelegt und revitalisiert. Die Verbauung beschränkt sich auf punktuelle Massnahmen zur Sohlensicherung sowie ingenieurbiologische Massnahmen. Mit der Festlegung des Gewässerraumes konnten die entsprechenden Böschungsflächen naturnah gestaltet werden. Die bestehende Strassenquerung wurde durch grosskalibrige Rohre NW 1400 mit seitlichen Banketten für die terrestrische Längsvernetzung ersetzt. Ein- und Auslaufbauwerk wurden mit Blocksteinen gesichert. Das Hochwasserschutz- und Revitalisierungsprojekt wurde von Kanton und Bund finanziell unterstützt.

Im Auftrag der Bau- und Umweltschutzdirektion des Kantons Basel-Landschaft wurde in einem interdisziplinären Team bestehend aus Emch+Berger AG Bern und Geotechnisches Institut AG für mehrere Gemeinden eine Naturgefahrenkarte erstellt. Die topographische und geologische Situation im Tafeljura erforderte eine Beurteilung von verschiedenen Naturgefahrenprozessen. Neben Gefährdung durch Ausuferung von Fliessgewässern wurden auch Gefährdungen durch spontane und permanente Rutschungen sowie Steinschlag ausgeschieden. Die Gefahrenkartierung bildet eine wichtige fachliche Grundlage für die Raumplanung sowie die Planung von prozessspezifischen Schutzmassnahmen. Bei der Erstellung der Naturgefahrenkarte wurden historische Ereignisse analysiert, bestehende Grundlagen aufgearbeitet und mittels Feldaufnahmen und Modellierungen Schwachstellen- und Wirkungsanalysen durchgeführt. Für verschiedene Szenarien (30-, 100- und 300-jährliche Auftretenswahrscheinlichkeit) wurde dabei ermittelt, wie sich ein Gefahrenprozess (z.B. Überflutung) im Raum ausbreiten kann und welche Intensitäten dabei auftreten können. Die ausgeschiedenen Flächen wurden vor Ort verifiziert. Als Zwischenprodukt zur Gefahrenkarte wurden nach Prozessquelle aufgelöste Intensitäts- und Fliesstiefenkarten (Wassergefahren) erstellt. Diese dienen als wichtige Grundlage für Massnahmenplanung und -bewertung.

Im Jahr 2020 wurden diverse Massnahmen für einen besseren Hochwasserschutz an der Pfaffnern umgesetzt. Die Massnahmen wurden auf ein Hochwasser mit einer statistischen Wiederkehrperiode von 100 Jahren (HQ₁₀₀) ausgelegt. 

Am 24. Juni 2021 hat ein Unwetter in der Gemeinde Vordemwald ein Hochwasserereignis ausgelöst. Die Pfaffnern ist über die Ufer getreten. Die überschwemmten Flächen haben gezeigt, dass das Hochwasser einem HQ₃₀₀ nahekommt. Aufgrund dieses Hochwassers wurden diverse Instandsetzungsmassnahmen definiert, wovon eine die Erstellung eines Damms beim Pfaffnernweg war. Durch den Damm sollte das Wohnquartier Pfaffnernweg vor einem Hochwasser HQ₃₀₀ geschützt werden. Es wurde ein Damm teilweise aus Blocksteinen mit bachseitiger Auffüllung mit Humus und bindigem Material erstellt.

Gewährleistung Hochwasserschutz für gesamtes Firmengelände CKW AG in Rathausen mit neuem Bürogebäude RAPLUS. Erstellung Hochwasserschutzmauern aus Stahlbeton und Hochwasserschutzdämme. Objektschutzmassnahmen für Werkgebäude, Kraftwerk und Trafostation. Lokale Ergänzungen Ufersicherung mit Blocksteinen an Reuss und Kraftwerkkanal.
Besonderheiten:
Anpassung Meteorentwässerung für Firmengelände und Erstellung von drei Pumpschächten (bis 300 l/s Fördermenge pro Schacht).

Die Pfaffnern führt immer wieder Hochwasser, welches Überschwemmungen zur Folge hat. Bei ausserordentlichen Niederschlägen reicht das vorhandene Bachbett nicht aus, um die Wassermenge abzuleiten. Im Rahmen verschiedener Massnahmen entlang der Pfaffnern wurde in Vordemwald mittels einem Hochwasserdurchlass unter der Kantonsstrasse K233 die Abflussmenge vergrössert. Damit wird ein Rückstau bei der Pfaffnernbrücke bis zu einem 30-jährigen Hochwasser künftig verhindert.

Der Durchlass wurde mit einem Wellstahlprofil erstellt. Zur Gewährleistung der Kleintiertauglichkeit ist eine grobe Magerbetonsohle eingebaut worden. Mit einem Sohlengefälle von 2 % kann eine Wassermenge von 9 m3/s abgeleitet werden.

Der Durchlass wurde unter Vollsperrung der Kantonsstrasse über ein Wochenende eingebaut.

Das Parking Esplanade in Biel befindet sich in einer hochwassergefährdeten Zone mittlerer Gefährdung (Gefahrenstufe blau). Nach Art. 6 BauG können Anlagen im blauen Gefahrengebiet nur bewilligt werden, wenn mit Massnahmen sichergestellt wird, dass Mensch, Tier und erhebliche Sachwerte nicht gefährdet sind. Organisatorische Massnahmen werden im Falle des Parking Esplanade in Rücksprache mit der zuständigen kantonalen Fachstelle akzeptiert, sofern die Schutzmassnahmen auf ein 300-jährliches Hochwasser (HQ 300) bemessen sind und ein Notfallkonzept vorgelegt wird.

Wir haben dieses Notfallkonzept erarbeitet, wobei organisatorische Massnahmen im Rahmen eines mobilen Hochwasserschutzes festgelegt wurden. Basierend auf aufbereiteten Grundlagen zur Gefahrenbeurteilung wurden Evakuation und der Aufbau eines Dammbalkensystems als Massnahmen definiert.

Das resultierende Notfallkonzept beinhaltet ein Ablaufschema, welches je nach Abflussmenge des gefährdenden Fliessgewässers (Schüss) eine unterschiedliche Ereignisphase und damit verbundene Aufträge auslöst. Eine automatische Alarmierung erfolgt bei Überschreitung kritischer Abflussmengen der nahe gelegenen Abflussmessstation. Diese Abflussmengen wurden in Funktion der für die Auftragserfüllung benötigten Zeit definiert. Die einzelnen Aufträge wurden in einem Ablaufschema festgehalten und jeweils mit Handkarten und Plänen ergänzt.

Emch+Berger AG Bern erarbeitete in Zusammenarbeit mit dem Geotechnisches Institut AG die Gefahrenkarte für mehrere Gemeinden im Berner Seeland. Die Gefahrenkartierung ist eine wichtige fachliche Grundlage für die Raumplanung sowie die Planung von prozess-spezifischen Schutzmassnahmen. Die topographische Situation des Untersuchungsgebiets im Grossen Moos erforderte eine Beurteilung von verschiedenen Naturgefahrenprozessen. Neben Gefährdung durch lokal begrenzte Rutschkörper in den steilen Böschungen der glazial geprägten Molasseterrassen wurden hauptsächlich Gefährdungen durch Wassergefahren ausgeschieden. Als massgebende Gefahrenquellen wurden dabei der Hagneckkanal (inkl. Dammbruch), diverse kleinere Fliessgewässer, Murten- und Neuenburgersee, Oberflächenwasser sowie der Grundwasserkörper im Grossen Moos betrachtet. Deshalb wurden neben den hydrologischen und hydraulischen Berechnungen für die Fliessgewässer GIS-basierte Modellierungen für See- und Grundwasserhochstand eingesetzt. Die Überflutungsflächen durch Seehoch-stand wurden aufgrund statistisch erhobener Seehochstände ausgeschieden, dabei wurde auch der Wellenschlag in die Gefahrenbeurteilung miteinbezogen. Der Grundwasseraufstoss wurde mit einem eigens entwickelten Modell, basierend auf den statistischen Pegel diverser Grundwassermessstationen, modelliert.

Das Projekt umfasst Hochwasserschutzmassnahmen und die Renaturierung der Reuss im Kanton Luzern im Abschnitt Einmündung Kleine Emme – Kantonsgrenze AG bzw. ZG.
Der Hochwasserschutz wird primär durch Gerinneaufweitung von heute 50-60 m Sohlenbreite auf bis 110 m und teilweise durch Dammerhöhungen gewährleistet. Zusätzlich werden verschiedene Entlastungsvarianten für den Überlastfall geprüft.
Besonderheiten: Aufwertung Ökologie und Erholungsnutzung gemäss Zielvorgaben durch Gerinneaufweitungen und entsprechende Vergrösserung des Gewässerraumes.

Diverse Hochwasserereignisse haben in der Vergangenheit immer wieder zu Schäden im dicht besiedelten Unterlauf der Suhre geführt. Das Schadenpotenzial bei HQ100 beträgt ca. CHF 26.8 Mio.

Mit dem Hochwasserrückhaltebecken in Staffelbach wird die Abflussmenge der Suhre bei Hochwasser (HQ100 = 36 m3/s) auf maximal Qab = 15 m3/s gedrosselt. Dadurch kann der Umfang baulicher Schutzmassnahmen in den Unterliegergemeinden optimiert werden. Zur Drosselung der Abflussmenge ist das Durchlassbauwerk mit zwei gesteuerten Tafelschützen ausgerüstet. Der Hochwasserschutzdamm liegt in einer Landschaft von nationaler Bedeutung (BLN-Gebiet) und fällt unter die Stauanlagenverordnung (StAV) des Bundes. Das Projekt umfasst die Revitalisierung der Suhre über ca. 1.3 km Länge, Massnahmen zur Verbesserung der Entwässerung im Einstaubereich, Schutzmassnamen gegen Baugebiete in Attelwil und die Reduktion des Rückstaus in der kommunalen Siedlungsentwässerung.

Während dem Hochwasser vom August 2005 und August 2007 trat die Wigger im Bereich der Brücke Strählgasse über die Ufer und überschwemmte das angrenzende Siedlungsgebiet grossflächig. Die Ausuferung ist nicht nur auf den zu kleinen Brückendurchlass zurückzuführen. Sie wurde auch durch die ungenügende Abflusskapazität in diesem Wiggerabschnitt (Wigger km 9.0 bis km 7.7) verursacht. Gemäss der Schutzzielmatrix sind folgende Ziele zu beachten:
- Siedlungsgebiet: vollständiger Schutz (HQ 100)
- Landwirtschaftliche Flächen: mittlere Ueberschwemmungsintensität (HQ 30)
- Aufwertung der Gewässer als Lebens- und Erholungsraum

Das Projekt beinhaltet folgende Massnahmen:
- Kombination von Gerinneverbreiterung und Sohlenabsenkung
- Lokale Sohlenfixpunkte (aufgelöste Blockrampe)
- Rückbau und Erhalt bestehender Uferschutz
- Differenzierter Schutz des Fusses der Uferböschungen
- Uferweg ausserhalb Gewässerraum

Die Kosten belaufen sich auf ca. 4'300'000 CHF

Hydraulische und geschiebemechanische Abschätzungen haben gezeigt, dass im Hochwasserfall im Dorfbach in Büron unterhalb der Kantonsstrasse massive Geschiebeablagerunen zu erwarten sind. Die bestehenden Schutzdefizite werden durch den Rückhalt von Holz und Geschiebe sowie ergänzende Massnahmen am Dorfbach behoben. Oberhalb des Dorfes an der Risistrasse wurde auf einer Tobelstrecke des Dorfbaches ein neuer Geschiebesammler erstellt. Der Sammler ist durch eine Betonsperre mit mehreren Durchlassöffnungen abgeschlossen. Der Überfall ist trapezförmig ausgebildet und mit einem Holzrechen versehen. Durch Geländeabtrag oberhalb der Sperre wurde ein Rückhaltevolumen von 1300 m³ geschaffen.

Wir ermittelten im Rahmen eines Fachmandats die Gefährdungen durch Naturgefahren für die Nationalstrasse N01 auf dem Abschnitt zwischen der Verzweigung Zürich Ost und Effretikon. Dieser gilt als einer der verkehrsmässig höchstbelasteten Nationalstrassenabschnitte der Schweiz.

Bei der Risikoanalyse wurden sämtliche auf den Untersuchungsperimeter einwirkenden Naturgefahrenprozesse geprüft, die Gefahrenquellen für Überschwemmungen und Rutschungen (Hangmuren) wurden ausgewiesen. Für die relevanten Naturgefahren wurden Szenarien bezüglich Intensitäten und Eintretenswahrscheinlichkeiten gebildet und daraus Intensitätskarten erstellt. Daraus ergaben sich die Schadensbilder, die gefährdeten Objekte und die Personen-/Sachrisiken. Für die Risikobewertung wurden anhand der Intensitätskarten aus der Gefahrenbeurteilung die Risiken mit dem Instrument RoadRisk des ASTRA berechnet. Die kritischen Risikowerte zur Auslösung einer Massnahmenplanung wurden jedoch für keinen Prozessraum überschritten. Mit dem angestrebten Sicherheitsniveau wird ein sicherer Betrieb unter heutigen Voraussetzungen auf dem ganzen Abschnitt gewährleistet.

Die Gemeinde Dulliken möchte im Gebiet “Rössler-Bodenacker“ eine grössere Überbauung realisieren. Ein zentrales Element dieser Überbauung bildet ein künstlicher See. Dieser See wird über Bachwasser vom Mülibach gespiesen.
1999 führte der überlastete Mülibach zu mehreren Wasserschäden entlang der Eindolung, wobei auch das Gebiet “Rössler-Bodenacker“ betroffen wurde.
Die fehlenden Akten zur Dimensionierung des Mülibachs sowie die Möglichkeit den projektierten See als Hochwasserschutzmassnahme in eine allfällige Massnahmenplanung zu integrieren, veranlasste die Gemeinde dazu eine Gefahrenkarte Wassergefahren zu erstellen.
Zusätzlich wurden die restlichen Dorfbäche ebenfalls untersucht und Massnahmen vorgeschlagen.

Der Durchlass Langernweg befindet sich im Quartier in Oftringen. Das Verkehrsaufkommen ist gering, ein Kreuzen des Gegenverkehrs ist aufgrund der Platzverhältnisse nicht möglich. Das maximale Höchstgewicht ist auf 18t beschränkt. Im Vorprojekt durften wir die Resttragfähigkeit ermitteln, die Hydraulik der Brücke überprüfen sowie ein Variantenstudium mit Kostenschätzung erstellen. Daraus resultierte, dass die Brücke den Anforderungen nicht mehr entspricht und bei voller Belastung einsturzgefährdet ist. Die bestehende Brücke wurde komplett abgebrochen und durch einen Neubau ersetzt. Somit konnte auch die Durchflusskapazität des Durchlasses erweitert werden. 

Emch+Berger AG Bern erarbeitete die Naturgefahrenkarten für diverse Gemeinden im Berner Jura. Die interdisziplinäre Aufgabe wurde in französischer Sprache ausgeführt. Die topographische und geologische Situation im Untersuchungsgebiet erforderte eine Beurteilung von verschiedenen Naturgefahrenprozessen: Neben Gefährdung durch Ausuferung von Fliessgewässern wurden auch Gefährdungen durch murfähige Wildbäche, Rutschungen, Hangmuren, Dolinen sowie Steinschlag ausgeschieden.
Gleichzeitig bildet sie eine wichtige fachliche Grundlage für die Raumplanung sowie die Planung von prozessspezifischen Schutzmassnahmen. In einem ersten Schritt wurden Informationen bezüglich Art (Prozesse), Ort und Ausmass (Schäden) von Ereignissen, welche in der Vergangenheit im Untersuchungsgebiet abgelaufen sind, im Ereigniskataster zusammengetragen. Bei der Erstellung der Naturgefahrenkarte wurden bestehende Grundlagen aufgearbeitet und mittels Feldaufnahmen und Modellierungen Schwachstellen- und Wirkungsanalysen durchgeführt. Für verschiedene Szenarien (30-, 100- und 300-jährliche Auftretenswahrscheinlichkeit) wurde dabei ermittelt, wie sich ein Gefahrenprozess (z.B. Überflutung) im Raum ausbreiten kann und welche Intensitäten dabei auftreten können.

Hochwasserereignisse des Dorfbaches haben in Buttisholz wiederholt zu Überflutungen mit grossen Schäden geführt.

Ein Vollausbau des Gerinnes hätte zu umfangreichen baulichen Anpassungen im Siedlungsgebiet mit entsprechend hohen Kosten geführt. Mit dem neuen Hochwasserrückhaltebecken Fürti wird gemäss dem Leitsatz "Rückhalt, wo möglich - Durchleiten, wo nötig" die Hochwasserspitze (HQ100 = 7.6 m3 /s) auf eine maximale Weiterleitmenge von Qmax = 3 m3/s reduziert. Dadurch konnte das Ortsbild von Buttisholz und ökologisch wertvolle Lebensräume entlang des Fliessgewässers erhalten bleiben. Durch die Retention wird zudem die Hochwassersicherheit für die unterliegenden Gemeinden verbessert.

Das Hochwasserrückhaltebecken Fürti fällt unter die Stauanlagenverordnung des Bundes.

Die Hochwasserereignisse des Rickenbaches haben in den Jahren 2003, 2005 und 2007 zu Überflutungen mit grossen Schäden im Siedlungsgebiet Menznau geführt. Mit dem Hochwasserrückhaltebecken Rickenbach werden die Hochwassermengen von Ricken- und Chalchtarenbach auf eine Abflussmenge von max. 3.5 m3/s gedrosselt. Der Umfang der Ausbaumassnahmen des Bachgerinnes bis zur Einmündung in die Seewag konnte damit reduziert werden. An das Schüttmaterial und den Materialeinbau für den Hochwasserrückhaltedamm wurden hohe Anforderungen gestellt. Eine befestigte und überströmbare Dammscharte mit anschliessender Schussrinne dient als Hochwasserentlastung. Der begehbare Durchlass (Grundablass)
B x H = 2.3 m x 3.1 m aus Ortbeton ist 46 m lang.

Das Hochwasserrückhaltebecken Rickenbach fällt unter die Stauanlagenverordnung des Bundes.

Gewährleistung Hochwasserschutz für die Schulanlage Morgarten durch Offenlegung Schafmattbach und durch neuen Geschiebesammler mit Rechen. Sicherung Bachsohle und Uferböschungen mit Blocksteinen. Bachführung teilweise in sehr steilem Gelände (bis 60% Neigung). Querung Kantonsstrasse mit Gussrohren FZM ø 700 mm und Mündung in Ägerisee.

Der Bielbachdurchlass ist ein bestehendes Mauerwerksgewölbe mit auskragenden Betonplatten. Das Gewölbe wurde instandgesetzt. Dabei wurden diverse Steine ersetzt und die maroden Stirnkränze gesichert. Die alten Betonplatten wiesen statische Defizite auf und wurden ersetzt durch neue, abgedichtete Betonplatten, welche auf Mikropfählen fundiert sind. Während der Bauzeit wurden für die Werkleitungen, für den Schulweg von Kleinkindern und für den Bielbach verschiedenste Provisorien und Umleitungen erstellt.

Im Auftrag der Abteilung Verkehr und Infrastruktur (vif) des Kanton Luzerns hat die Emch+Berger AG Bern zwischen 2011 und 2013 Notfallplanungen für insgesamt acht Gemeinden erarbeitet. Die Notfallplanung unterstützt die lokalen Wehrdienste und Behörden bei der Bewältigung von Naturgefahrenereignissen. Die Notfallplanung hat zum einen das Ziel, Schäden und Kosten, welche durch Naturgefahrenprozesse verursacht werden, zu vermindern und andererseits die Sicherheit der Einsatzkräfte während eines Einsatzes zu steigern. Zu einem Einsatz im Rahmen der Massnahmenplanung gehören Rettung, Schadenwehr, Informationen und Verhaltensanweisungen.

Der Rotbachdurchlass unterhalb der Kantonsstrasse war als Mauerwerksgewölbe und als Wellstahlprofil ausgebildet. Er befand sich in schlechtem Zustand. Als Massnahme wurde eine innenliegende Betonhülle ausgeführt. Die Erstellung des Gewölbes erfolgte mit Spritzbeton. Die Sohle wurde mit einer Niederwasserrinne ausgeführt. Seitlich wurde ein Bankett ausgebildet, welches Kleintieren den Durchlass ermöglicht. Beim Auslauf wurden im steilen Hang Stützmauern mit permanenten ungespannten Ankern ausgeführt.

Das Projekt der Instandsetzung und des Ausbaus der Stützmauer Reusstal in Luzern hat Kantonale Bedeutung. Um der Öffentlichkeit den Baufortschritt ersichtlich zu machen werden periodisch Drohnenaufnahmen erstellt. Diese zeigen die Baufortschritte eindrücklich. Die Aufnahmen können zusätzlich für die Baustellendokumentation genutzt werden, da das Gebiet nicht überall einfach zugänglich ist und sich über eine grosse Fläche erstreckt.