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Zu seinem 10-Jahre-Jubiläum schaltet das Mobiliar Lab eine neue Informationsplattform zum Thema Hagel auf (www.hagelforschung.ch) und lanciert diese mit dem Wettbewerb «Die Schweiz sucht das grösste Hagelkorn». Gesucht werden Fotos von grossen Hagelkörnern.

Der Forschungsschwerpunkt «Hagel» des Mobiliar Labs erhält neue Sichtbarkeit: Zu seinem 10-jährigen Bestehen hat das Lab die neue Informationsplattform hagelforschung.ch aufgeschaltet und gleichzeitig den Wettbewerb «Die Schweiz sucht das grösste Hagelkorn» lanciert. Er läuft von Anfang Juni bis Ende August und will die Bevölkerung dazu animieren, möglichst grosse Hagelkörner zu fotografieren, diese Bilder auf www.hagelforschung.ch hochzuladen und sich auf dieser Webseite unter anderem über das richtige Verhalten bei Hagel zu informieren.

Das Mobiliar Lab hat die neusten Erkenntnisse der Hagelforschung und -prävention in Form von Lernmodulen aufgearbeitet. Ausgelegt für die Sekundarstufe II, dienen die Module auch als aktuelles Nachschlagewerk zum Thema für alle Interessierten.

In vier Lernmodulen wird aktuelles Forschungs- und Praxiswissen zu Hagel im Allgemeinen und zum Hagelrisiko in der Schweiz im Besonderen vermittelt. Die Inhalte richten sich an die Sekundarstufe II und knüpfen an Themen aus dem Fach Geografie an. Im Zentrum stehen Fragestellungen und Lernaufgaben, die auf dem bestehenden Vorwissen der Lernenden aufbauen und zum selbständigen Denken und Recherchieren anregen. In einer weiterführenden Aufgabenstellung kann das angeeignete Wissen in jedem Modul mit praxisnahen Beispielen angewendet und vertieft werden. Die einzelnen Lernmodule können im Unterricht unabhängig voneinander eingesetzt werden, inhaltliche Verweise zwischen den einzelnen Modulen machen auf bestehende Zusammenhänge aufmerksam.

Die Lernmodule wurden durch das Mobiliar Lab erstellt. Das Projekt wurde didaktisch und fachlich von weiteren Expertinnen und Experten begleitet. In der Begleitgruppe wirkten ein Dozent für Geografie-Fachdidaktik sowie die MeteoSchweiz und Schutz-vor-Naturgefahren.ch/VKG (Vereinigung Kantonaler Gebäudeversicherungen) mit.

Die Unterlagen stehen auf Deutsch und Französisch frei zugänglich zur Verfügung.

Die Auswertung «Schadenpotenzial Oberflächenabfluss» zeigt für jede Gemeinde das Schadenpotenzial auf, das sich aus der Gefährdung von Gebäuden durch Oberflächenabfluss ergibt. Fazit: Oberflächenabfluss betrifft alle Gemeinden, das Schadenpotenzial ist sehr hoch und es lohnt sich, diesen Prozess in Zukunft in der Raumplanung miteinzubeziehen.

Das Mobiliar Lab hat eine Übersicht zum Schadenpotenzial durch Oberflächenabfluss in der Schweiz erstellt, sie basiert auf der «Gefährdungskarte Oberflächenabfluss». Das Schadenpotenzial durch Oberflächenabfluss wurde auf Gemeindeebene ausgewertet, wobei gefährdete Gebäude, Gebäudewerte, wohnhafte Personen und Beschäftigte analog zum Tool «Schadenpotenzial Hochwasser» berechnet wurden.

Die Auswertung zeigt, dass 62 Prozent der Gebäude durch Oberflächenabfluss gefährdet sind. Das sind rund 1,3 Millionen Gebäude mit einem Neuwert von 2’300 Milliarden Franken. Zudem wohnen 76 Prozent aller Menschen in der Schweiz in Gebäuden, die durch Oberflächenabfluss gefährdet sind. 89 Prozent der Beschäftigten arbeiten in solchen Gebäuden.

Mit der Überlagerung der Anzahl gefährdeter Gebäude mit dem Anteil gefährdeter Gebäude pro Gemeinde kann auf einfache Art gezeigt werden, welche Gemeinden beim Oberflächenabfluss besonders stark exponiert sind. Im «Leitfaden zur Methodik» wird dabei eine kurze Analyse der erkennbaren Kartenmuster aufgezeigt. 

In den meisten Kantonen sind in der gelben Gefahrenzone keine Massnahmen zum Hochwasserschutz erforderlich, doch sind in dieser Gefahrenzone 73 Prozent der Gebäude durch Oberflächenabfluss gefährdet. Das bedeutet, dass Objektschutzmassnahmen gegen Oberflächenabfluss hier auch gegen Hochwasser wirksam wären. In einem ersten Schritt lohnen sich Objektschutzmassnahmen daher vor allem bei Gebäuden in der gelben Hochwassergefahrenzone, die gleichzeitig auch durch Oberflächenabfluss gefährdet sind.

Wie die Forschung des Mobiliar Labs zeigt, ist Burgdorf ein Hochwasserhotspot. Zum 10-Jahre-Jubiläum lud das Lab vor Ort an der Emme zum Thema «Hochwasserrisiko gestern, heute und morgen» ein. Expertinnen und Experten erörterten das Thema anlässlich einer Exkursion und einer Podiumsdiskussion.

An der traditionellen Frühjahrsveranstaltung des Mobiliar Labs führten am 9. Mai Fachexpertinnen und Fachexperten der Stadt Burgdorf und des Mobiliar Labs rund 100 Interessierte an besonders aufschlussreiche Punkte der Stadt: zum Beispiel an Orte, wo es in der Vergangenheit Hochwasser gab oder wo bauliche Massnahmen zum Hochwasserschutz ergriffen wurden.

Bei der anschliessenden Podiumsdiskussion waren sich die Expertinnen und Experten aus Wissenschaft und Praxis einig, dass es künftig nicht nur reine Gefahrenprävention brauche. Nötig sei zudem eine gemeinsame Risikokultur. Dies erfordere interdisziplinäre Zusammenarbeit unterschiedlicher Fachleute im Austausch mit der Öffentlichkeit. Man müsse gemeinsam Verantwortung übernehmen.

Weitere Informationen zur Veranstaltung finden sich hier.

Im soeben produzierten Film legt ein Vertreter des Bevölkerungsschutzes dar, wie sich das Tool Hochwasserdynamik in der Notfallplanung konkret einsetzen lässt. Weiter erklärt Andreas Zischg, Co-Leiter des Mobiliar Labs und Professor an der Universität Bern, in aller Kürze, was hinter dem Tool steckt und welche Erkenntnisse es ermöglicht hat.

Link zum Kurzfilm: https://youtu.be/A7YUoUPd6PU

Das Tool Überschwemmungsgedächtnis zählt bereits über 4000 verortete Bilder von Überschwemmungen aus der ganzen Schweiz. Nun ist das Tool auch in der überarbeiteten Schweizer Naturereignisdatenbank StorMe eingebunden. Dadurch sind die Bilder noch breiter zugänglich.

Das Überschwemmungsgedächtnis wurde Mitte 2018 aufgeschaltet, und seither haben 450 Urheberinnen und Urheber über 4000 Bilder aus der ganzen Schweiz hochgeladen. Diese einzigartige Bildsammlung aus über sieben Jahrhunderten ist neu als zusätzlicher Layer in der überarbeiteten StorMe-Plattform des Bundesamts für Umwelt (BAFU) eingebunden. Diese Integration erleichtert das Erfassen und Verwalten von Informationen zu Naturereignissen erheblich, da die Bilder im WebGIS mit weiteren räumlich verorteten Elementen überlagert werden können.

Die Bilder lassen sich nicht nur direkt auf StorMe anschauen, sondern können auch durch einen Direktlink in Originalauflösung und mit Zusatzinformationen auf überschwemmungsgedächtnis.ch begutachtet werden. Wie gewohnt, können Bilder auch weiterhin auf dieser Webseite hochgeladen werden, wo Userinnen und User komfortabel in der einzigartigen Bilderdatenbank stöbern können.

Die neue StorMe-Plattform ist ab sofort aufgeschaltet.

Das Auftreten von mehreren extremen Niederschlagsereignissen innerhalb kurzer Zeit erhöht die Wahrscheinlichkeit und Dauer von hohen Abflüssen. Am deutlichsten zeigt sich dieser Effekt im Herbst auf der Alpensüdseite, wo die grossen Niederschlagsmengen meist zu extremen Abflüssen führen.

Wenn innerhalb weniger Wochen mehrere extreme Niederschlagsereignisse im gleichen Flusseinzugsgebiet auftreten, kann dies zu grossen Niederschlagssummen, extremen Abflüssen und sehr hohen Seepegeln führen. Im Rahmen einer Studie mit Beteiligung des Mobiliar Labs wurden Niederschlagscluster untersucht; das sind extreme Niederschläge, die innerhalb weniger Wochen (1–3) auftreten. Konkret wurde für jede Jahreszeit analysiert, wie oft Niederschlagscluster auftreten und wie diese mit dem Auftreten und der Dauer von extremen Flussabflüssen zusammenhängen.

Die zeitliche Häufung von Niederschlagsclustern weist ein ausgeprägtes zeitliches und räumliches Muster auf. Sie treten auf der Alpennordseite vorwiegend im Winter und auf der Alpensüdseite im Herbst auf. Die Niederschlagscluster tragen in diesen beiden Regionen im Mittel zwischen 10 und 16 Prozent der saisonalen Niederschläge bei. Generell erhöhen Niederschlagscluster die Wahrscheinlichkeit und Dauer von hohen Abflüssen im Vergleich zu Niederschlagsextremen, die isoliert auftreten. Insbesondere in tiefen Höhenlagen. Für den Winter gilt dies weniger ausgeprägt, da das Ausmass der Niederschlagsextreme dann eher gering ist und ein Grossteil des Niederschlags als Schnee fällt. Im Herbst hingegen folgen auf Niederschlagscluster, die mit grossen Niederschlagsmengen in den Südalpen verbunden sind, fast systematisch extreme Abflüsse.

Die Niederschlagscluster sind – je nach Region und Saison – ein wichtiger Faktor für das Auftreten und die Dauer von hohen Abflüssen. Diese Erkenntnis legt nahe, dass ein besseres Verständnis der Niederschlagscluster zur Senkung von Hochwasserrisiken beitragen kann. Ob hohe Abflüsse zu folgenschweren Überschwemmungen führen, hängt allerdings in jedem Fall zusätzlich vom Schadenpotenzial und von der Verletzlichkeit ab, die etwa durch vorhandene Gebäude, Infrastruktur sowie durch Präventions- und Vorsorgemassnahmen beeinflusst werden.

Der Artikel zur Studie ist hier abrufbar.

Eine Untersuchung der hochwassergefährdeten Strassen im Kanton Bern hat ergeben, dass sich die Länge des Strassennetzes seit 1940 verdoppelt hat, der Anteil der hochwassergefährdeten Strassen hingegen ist von 16 auf 14.5 Prozent zurückgegangen.

In den vergangenen Jahren hat das Mobiliar Lab für Naturrisiken das Siedlungswachstum in hochwassergefährdeten Gebieten und die damit verbundene zeitliche Entwicklung des Risikos untersucht. Studien haben gezeigt, dass in den letzten hundert Jahren ca. 110’000 Wohngebäude in Hochwasser-Gefahrenzonen gebaut wurden. Damit ist die Anzahl der hochwassergefährdeten Gebäude, also die Exposition, stark gestiegen: Der Anteil der hochwassergefährdeten Neubauten in der Schweiz hat von 1980 bis 2012 von 14 auf rund 16 Prozent zugenommen (Röthlisberger et al., 2016). Das mag erstaunen, da die Kantone seit 1991 verpflichtet sind, Gefahrenkarten für das Siedlungsgebiet zu erarbeiten und diese in die Raumplanung einfliessen.

Jedes neu erstellte Gebäude muss mit einer Strasse erschlossen werden. Deshalb kann erwartet werden, dass mit dem Bau von Gebäuden auch die Hochwasserexposition des Verkehrsnetzes steigt. Es fragt sich allerdings, ob sich die Exposition des Strassennetzes ähnlich wie die Exposition der Gebäude entwickelt hat. Dieser Frage ist Lorenz Caliezi in seiner Bachelorarbeit nachgegangen, in der er in einem ersten Schritt das Strassennetz des Kantons Bern historisiert hat. Jedem Strassenabschnitt wurde dabei das Datum zugewiesen, ab dem er das erste Mal in einer Landeskarte ersichtlich war. Die Länge des Strassennetzes hat sich demnach seit 1940 mehr als verdoppelt. In einem zweiten Schritt hat die Überlagerung des historisierten Strassennetzes mit den heutigen Gefahrenkarten gezeigt, dass sich die absolute Anzahl exponierter Strassenkilometer präzis verdoppelt hat. Das bedeutet, dass das Strassennetz innerhalb der Gefahrenzonen weniger stark gewachsen ist als ausserhalb. Während 1940 noch 16 Prozent des Strassennetzes in hochwassergefährdeten Bereichen lagen, sind es heute 14.5 Prozent. Die Hochwasserexposition des Strassennetzes im Kanton Bern hat also absolut gesehen zu-, doch relativ zum gesamten Strassennetz abgenommen.

Die Abnahme des Strassennetzanteils in hochwassergefährdeten Gebieten ist trotz einer Verdoppelung der Strassenkilometer im Kanton Bern aus Sicht des Hochwasserrisikos positiv zu werten. Doch es ist wichtig, dass bei der Planung von hochwassergefährdeten Infrastrukturanlagen und Gebäuden weiterhin ein Monitoring betrieben wird, damit frühzeitig Gebiete mit stark zunehmendem Schadenpotenzial erkannt und geeignete Massnahmen ergriffen werden können.

Eine interaktive Storymap gibt die ganze Geschichte der Studie wieder, liefert detaillierte Einblicke in die zeitliche Entwicklung und in die regionalen Unterschiede innerhalb des Kantons.

Das Hochwasserrisiko in der Schweiz hat sich in den letzten Jahrhunderten verändert. Dies wird aus der Perspektive der Forschung im kürzlich erschienenen Buch «Flood Risk Change – A Complexity Perspective» anschaulich aufgezeigt.

Die Hochwasserrisiken werden von vielen verschiedenen Faktoren beeinflusst. Sie reichen von der Naturgefahr über die Exposition von Personen und Schutzgütern und deren Verletzlichkeit bis hin zu den Massnahmen des Risikomanagements. All diese Faktoren ändern sich über die Jahrzehnte und Jahrhunderte, und damit ändert sich auch das Hochwasserrisiko im Verlauf der Zeit. Das Mobiliar Lab für Naturrisiken hat in den letzten Jahren Forschung zu den Veränderungen all dieser Risikofaktoren durchgeführt. Nun ist ein Buch erschienen, welches diese Forschung zusammenfasst. Es zeigt aus einer zeitlich dynamischen Perspektive auf, wie sich die Hochwasserrisiken in den letzten Jahrzehnten verändert haben, und gibt einen Ausblick darauf, wie wir der Komplexität im Hochwasserrisikomanagement im 21. Jahrhundert begegnen können. Mit der Beschreibung vieler Fallstudien aus der Schweiz ist das Buch auch für Fachleute in der Schweiz interessant.

Das Buch finden Sie unter diesem Link (ISBN: 9780128220115).

Am 9. Mai 2023 findet in Burgdorf ab ca. 16:30 Uhr die traditionelle Frühjahrsveranstaltung des Mobiliar Labs für Naturrisiken statt. Wir nehmen unser 10-jähriges Jubiläum zum Anlass, um vor Ort das Hochwasserrisiko anhand von Werkzeugen zu diskutieren, die im Lab entwickelt wurden. Zugleich werden wir auch in die Zukunft des Mobiliar Labs blicken. Nähere Informationen folgen.

Bei einem grossräumigen Extremszenario für die Schweiz schnellen die Schäden vielerorts praktisch gleichzeitig sprunghaft in die Höhe und können den bisherigen Beobachtungsbereich deutlich übersteigen. Diese und weitere Erkenntnisse konnte das Mobiliar Lab mithilfe seines neuen Tools Hochwasserdynamik gewinnen.

Mit dem neuen Tool Hochwasserdynamik lassen sich erstmals für grosse Teile der Schweiz die konkreten Auswirkungen extremer, noch nie so aufgetretener Niederschlagsszenarien zeigen. Das «Denken des Undenkbaren» ermöglicht eine bessere Vorbereitung auf solche Extremereignisse. Das Tool simuliert den Ablauf des ausgewählten Niederschlagsereignisses sowohl in seiner räumlichen wie zeitlichen Entwicklung und Dynamik. Dadurch eröffnet es einen neuen Blick auf Hochwasserereignisse mit deren Auswirkungen und trägt als Übungstool für den Bevölkerungsschutz dazu bei, die Notfallplanung zu verbessern und Schäden zu mindern.

Das Mobiliar Lab setzt das Tool auch zu Forschungszwecken ein und hat die Simulationsresultate detailliert ausgewertet. Eine der wichtigsten daraus gewonnenen Erkenntnisse ist die sehr grosse überregionale Betroffenheit bei einem grossräumigen Extremszenario. Der Umstand, dass grosse Schäden an vielen Orten innerhalb des modellierten Einzugsgebiets fast gleichzeitig auftreten, führt innert Kürze zu einer komplexen und schwierig zu bewältigenden Situation, die bei den Einsatzkräften zu erheblichen logistischen und personellen Engpässen führen kann. Um auf solche Ereignisse effektiv reagieren zu können, ist eine koordinierte überregionale Notfallplanung zentral. Zudem ist es wichtig, den Zeitpunkt des zu erwartenden Überlastfalls zu kennen.

Weiter zeigen die Resultate der Simulationen, dass in einzelnen Fliessgewässern Hochwasserabflüsse auftreten können, deren Wassermengen den bisherigen Erfahrungs- und Beobachtungsbereich teilweise massiv überschreiten. Entsprechend ist mit deutlich höheren Schäden zu rechnen als mit jenen des Jahrhunderthochwassers von 2005. Es drängt sich daher auf, auch solche «undenkbaren» Situationen in die Präventionsplanung miteinzubeziehen.

Die ausführlichen Erkenntnisse lassen sich unter dem entsprechenden Menüpunkt innerhalb des Hochwasserdynamik-Tools nachlesen.

Ausgangspunkt für die Entwicklung des Tools Hochwasserdynamik war ein Perspektivenwechsel: weg von der statischen Gefahrenbeurteilung hin zu einer dynamischen Sicht auf die Auswirkungen von Hochwasserereignissen. Diesen Wechsel in der Betrachtungsweise hat erst eine neu entwickelte Modellkette ermöglicht.

Wann und wo wird ein Fluss über die Ufer treten, und wie verändert sich die dadurch überflutete Fläche? Wie viele Personen müssen in welcher Reihenfolge aus den gefährdeten Gebieten evakuiert werden? Solche und viele weitere, für die Notfallplanung relevante Fragen erfordern eine dynamische Sichtweise, also Wissen zum Ablauf einer Überschwemmung. Zu diesem Zweck hat das Mobiliar Lab eine Modellkette entwickelt, in die neun Extremniederschlagsszenarien einfliessen und aus der konkrete Auswirkungen auf verschiedene Schutzgüter berechnet werden.

Am Beginn der Modellkette stehen Niederschlagsszenarien, die aus vergangenen Wettervorhersagen entnommen wurden. Es handelt sich dabei um Szenarien, die zwar extrem, aber physikalisch plausibel sind. Obwohl sie sich noch nie ereignet haben, könnten sie auftreten und grosse Teile der Schweiz betreffen. Die Szenarien fliessen in ein hydrologisches Modell ein, das sowohl die Gewässerabflüsse wie die Seepegel berechnet. In einem nächsten Schritt simuliert ein hydraulisches Modell daraus Ausdehnung, Tiefe und Fliessgeschwindigkeit des Wassers. Dies geschieht in stündlichen Zeitschritten mit Hilfe von Flussquerprofilen des Bundesamts für Umwelt. Schliesslich dienen diese Informationen zur Ermittlung der mit dem Szenario verbundenen Auswirkungen zum Beispiel auf Personen, Gebäude oder Strassen.

Simuliert wurden bisher die meisten Kopfeinzugsgebiete der Alpennordseite im Einflussbereich der grossen vermessenen Flüsse. Detaillierte Informationen zur Motivation und Methodik finden sich direkt im Online-Tool.

Das Tool Hochwasserdynamik ist in den Medien auf grosses Interesse gestossen. Die Mitarbeitenden des Projektteams kommen unter anderem in verschiedenen SRF-Sendungen von Anfang Juni 2022 zu Wort, etwa in Schweiz aktuell, Echo der Zeit oder Wissenschaftsmagazin.

Als zentrales Element des Tools dient die Zeitraffer-Funktion dazu, den Verlauf der simulierten Hochwasser in stündlicher Auflösung auf einer Karte der Schweiz zu verfolgen. Neben der Niederschlagsverteilung lassen sich auch die direkten und indirekten Auswirkungen auf verschiedene Schutzgüter darstellen.

Das Tool Hochwasserdynamik stellt Auswirkungen von Extremniederschlägen dar – vom Ansteigen der Gewässer bis zum Abklingen des Hochwassers. Dabei zeigt es kartographisch in sogenannten Storymaps auf verschiedenen Massstabsebenen die Dynamik eines Hochwasserereignisses, und es verdeutlicht die Prozesskette vom Niederschlag bis zu den möglichen Auswirkungen auf Personen, Arbeitsplätze, Strassen und verschiedene Nutzungsarten von Gebäuden. Neben direkten Auswirkungen werden im Tool auch indirekte Auswirkungen auf Strassen visualisiert. Dargestellt sind daher nicht nur direkt von Überschwemmungen betroffene Strassen, sondern auch solche, auf denen es aufgrund von unterbrochenen Abschnitten zu Ausweichverkehr kommen könnte.

Neben der Wassertiefe lässt sich die Überschwemmung in sogenannten Gefährdungsklassen darstellen, die sich aus Wassertiefe und Fliessgeschwindigkeit berechnen. Die vier Klassen zeigen, welche Auswirkungen die Überschwemmungen auf verschiedene Schutzgüter haben. Damit werden auf der Karte jene Bereiche hervorgehoben, in denen erhebliche Schäden an Gebäuden möglich sind oder sich Personen und Fahrzeuge in Gefahr befinden. Ersichtlich ist auch, wo keine Durchfahrt für Fahrzeuge besteht. Weiter zeigt das Tool, wo trotz Überschwemmung keine Personen und Fahrzeuge gefährdet sind.

Für alle Gewässerabschnitte sind zudem zusammenfassende Informationen zu den jeweils betroffenen Schutzgütern einsehbar, also etwa dazu, wie viele Spitäler, Schulen oder Arbeitsplätze durch ein ausgewähltes Extremniederschlagsszenario gefährdet sind.

Erkunden Sie das Tool selbst oder lassen Sie sich beim Start im Bildschirmvideo die wichtigsten Funktionen zeigen.

Die diesjährige Frühjahrsveranstaltung des Mobiliar Labs fand für einmal nicht in einem Vorlesungssaal statt, sondern auf einem Schiff umgeben vom wunderschönen Bergpanorama rund um den Thunersee.

Auf der Schifffahrt vom 18. Mai 2022 stellten Mitarbeitende des Mobiliar Labs den circa 120 Teilnehmenden des Anlasses Erkenntnisse aus deren Arbeit mit Bezug zur Region Thun vor. Sie zeigten in verschiedenen Inputs einerseits auf, weshalb Thun sowohl ein Hochwasser- als auch ein Hagelhotspot ist. Andererseits legten sie die Bedeutung dieser beiden Naturphänomene für die ganze Schweiz dar. Ergänzt wurden die Beiträge durch die lokale Sicht zweier Thuner Referierender.

Detailliertere Informationen und die Begleitbroschüre zur Veranstaltung finden Interessierte unter diesem Link auf der Webseite des Mobiliar Labs. Weitere Eindrücke in Form von Text, Bildern und Videos sind in einem Artikel des Thuner Tagblatts beziehungsweise in den während der Veranstaltung geposteten Instagram-Stories des Uni Bern-Accounts festgehalten.

Am 14. November 2022 findet in Bern ab ca. 17 Uhr die Mobiliar Lab Lecture mit Prof. Bruno Merz von der Universität Potsdam, einem führenden Forscher im Bereich der Hochwasserrisiken statt. Nähere Informationen folgen.

Die Forschungsinitiative Hochwasserrisiko ist um eine Komponente reicher: Fünf Lernmodule fördern das vertiefte Verständnis von Hochwasserrisiken auf der Sekundarstufe II – sowohl im Schulzimmer wie im Freien.

Fünf thematisch gebündelte Lernmodule auf hochwasserrisiko.ch ermöglichen Schülerinnen und Schülern einen Zugang zum Thema Hochwasserrisiken. Sie knüpfen an Geografie-Lehrpläne und aktuelle Lehrmittel der Sekundarstufe II an und beziehen die Tools der Forschungsinitiative Hochwasserrisiko sowie weitere Webseiten und Daten mit ein. Zum Beispiel die kantonalen Gefahrenkarten.

Durch den modularen Aufbau lassen sich die fünf Einheiten Hochwasserrisiken verstehen, beurteilen, beeinflussen, modellieren und prognostizieren individuell in den Unterricht einbauen. Die Module enthalten sowohl Aufgaben, die fürs Schulzimmer wie auch für eine Geländebegehung in der Umgebung der Schülerinnen und Schüler konzipiert sind. Auf diese Weise schaffen sie Bezüge zu eigenen Erfahrungen, ordnen die digitalen, frei zugänglichen Inhalte ein – und sie stellen davon ausgehend weiterführende Überlegungen an. Während die Aufgabenstellungen kurz gehalten sind – sie erlauben bei Bedarf weitere Präzisierungen durch die Lehrkräfte –, zeigen die detaillierten Lösungsvorschläge Zusammenhänge anschaulich auf und leuchten die verschiedenen Aspekte der Hochwasserrisikothematik aus.

Die Lernmodule wurden durch Dr. Matthias Probst, Dozent für Fachdidaktik Geografie an der PH Bern und Geografielehrer am Gymnasium Burgdorf, in Zusammenarbeit mit dem Mobiliar Lab erarbeitet. Sie stehen auf Deutsch und Französisch zur Verfügung.

Verletzlichkeitsfunktionen spielen bei der Modellierung von Hochwasserschäden eine zentrale Rolle. Anhand von Experteneinschätzungen hat das Mobiliar Lab eine neue, räumlich unabhängige Verletzlichkeitsfunktion entwickelt, sie mit bestehenden Funktionen verglichen und in einem Hochwasserschadenmodell für die Aare getestet.

Für eine Modellierung von Hochwasserschäden, wie sie im Rahmen des Risikomanagements durchgeführt wird, ist die verwendete Verletzlichkeitsfunktion absolut zentral. Der Grund: Sie weist den modellierten überschwemmten Objekten direkt eine Schadenhöhe in Abhängigkeit ihres Werts zu. Um solche Funktionen herzuleiten, existieren heute verschiedene Ansätze.

Das Mobiliar Lab hat nun eine weitere Methode entwickelt: In einem ersten Schritt wurde eine neue Verletzlichkeitsfunktion für Gebäude ermittelt. In einem zweiten Schritt wurde sie anhand einer Schadenmodellierung im Einzugsgebiet der Aare oberhalb von Bern getestet. Dabei wurden auch Modellläufe mit anderen Verletzlichkeitsfunktionen durchgeführt und miteinander verglichen.

Die neue Funktion basiert auf Experteneinschätzungen anhand von gezielten Stichproben repräsentativer Gebäude, die auf Basis der vorliegenden Hochwassermodellierungen und der regionalen Gebäudecharakteristika vorgenommen wurden. Dieser Ansatz bietet den Vorteil, dass er auch auf Regionen mit kaum verfügbaren Daten übertragbar ist. Die neue Funktion wurde mit folgenden bestehenden Funktionen verglichen: einem Ensemble von Verletzlichkeitsfunktionen aus der Literatur, einer regionsspezifischen Verletzlichkeitsfunktion, die mit Schadendaten von Versicherungen kalibriert wurde, sowie mit einer Verletzlichkeitsfunktion, die im schweizerischen Hochwasserrisikomanagement häufig verwendet wird (EconoMe).

Der Vergleich der Verletzlichkeitskurven lässt sich so zusammenfassen: Ältere Einfamilienhäuser weisen die höchste Verletzlichkeit auf, kommerziell genutzte und hochpreisige Gebäude die tiefste. Vor 1990 gebaute Gebäude werden generell als verletzlicher eingestuft als neuere. Im Vergleich zur EconoMe- Verletzlichkeitsfunktion ergab sich eine leicht höhere Verletzlichkeit für Mehrfamilienhäuser und eine deutlich tiefere für kommerziell genutzte Gebäude.

Die Schadensimulationen mit den verschiedenen Verletzlichkeitsfunktionen ergaben im untersuchten Perimeter folgendes grobes Bild: Mit EconoMe entstehen die höchsten Schäden, mit der in der Studie des Mobiliar Labs entwickelten Verletzlichkeitsfunktion traten die zweithöchsten Schäden auf, mit der regionsspezifischen die dritthöchsten und mit dem Mittel aus den ausgewählten Literatur-Verletzlichkeitsfunktionen ergaben sich die tiefsten Schäden.

Die Ergebnisse zeigen, dass Heuristiken wie die hier angewandte eine wertvolle Alternative zur Entwicklung von Hochwasserschadenmodellen in Regionen ohne oder mit nur wenig verfügbaren Daten über Hochwasserschäden sein können. Die Studie ist unter diesem Link kostenlos einsehbar.

Worin unterscheiden sich die Wetterlagen, wenn Hageltage gehäuft oder isoliert auftreten? Wie neue Forschungsresultate des Mobiliar Labs zeigen, ist bei gehäuften Hageltagen nördlich der Alpen der Westwind schwächer, die Temperatur wärmer und die Luft feuchter als an isolierten Hageltagen. Diese Erkenntnisse können für die Hagelvorhersage verwendet werden.

Hageltage treten in der Schweiz sowohl vereinzelt als auch gehäuft auf. Die wiederholten Hagelereignisse im Juni 2021 waren ein sehr gutes Beispiel für eine Häufung von Hageltagen. Eine neue Studie des Mobiliar Labs beschreibt nun solch gehäuft und isoliert vorkommende Hageltage und identifiziert deren synoptischen, also grossräumigen, und lokalen Wetterbedingungen. Es haben sich dabei signifikante Unterschiede gezeigt.

Bereits drei Tage bevor sich Hageltage nördlich der Alpen häufen, ist eine Abschwächung der grösserskaligen Winde feststellbar. Typischerweise ist an einem gehäuft auftretenden Hageltag der bodennahe Druck flach verteilt, der Wind auf Tropopauseniveau schwach und die maximalen Tagestemperaturen höher als an isolierten Hageltagen (siehe Abb. 3). Zudem ist die Luft an gehäuften Hageltagen signifikant feuchter und energiegeladener (höhere sogenannte CAPE-Werte). Oft befindet sich ausserdem eine Front west- bis nordwestlich der Schweiz, ungefähr über den Küsten Spaniens und Frankreichs, während an isolierten Hageltagen Fronten in der Tendenz nördlich des Jurabogens positioniert sind.

Südlich der Alpen sind diese Unterschiede weniger ausgeprägt. Die Hälfte der gehäuften Hageltage südlich der Alpen sind gleichzeitig auch nördlich der Alpen gehäuft. Wenn sich Hageltage nur südlich der Alpen häufen, findet sich oft eine Front über dem Alpenbogen und die lokalen bodennahen Winde sind stärker.

Diese Ergebnisse können als Grundlage für eine verbesserte Hagelprognose dienen. Der Artikel zur Studie wurde im Journal «Weather and Climate Dynamics» zur Publikation akzeptiert und ist kostenlos einsehbar.

An der SIA-Ausstellung «Dangers naturels, même pas peur!» in Delsberg (JU) konnte sich im vergangenen Herbst ein junges Publikum interaktiv mit Naturgefahren und den damit verbundenen Berufsfeldern auseinandersetzen. Die Wanderausstellung wird an weiteren Standorten Halt machen.

46 Schulklassen und zahlreiche weitere Interessierte haben sich im vergangenen September und Oktober in Delsberg an der Wanderausstellung des Schweizerischen Ingenieur- und Architektenvereins SIA Wissen zu den Naturgefahren und -risiken in der Schweiz angeeignet – und dies gleich mit mehreren Sinnen. Denn zur attraktiven Präsentation der Ausstellungsinhalte dienten Visualisierungen, Versuchsmodelle sowie eine Virtual Reality-Brille. Neben den thematischen Inhalten zu Naturgefahren erhielten die Besucherinnen und Besucher zudem Einblick in entsprechende Berufe. So konnten sie unter anderem die Tätigkeiten einer Meteorologin, eines Hydraulikers oder einer Forstingenieurin kennenlernen.

Das Mobiliar Lab hat sich mit drei eigenen Posten an der Ausstellung beteiligt: Das Thema «Hochwasser und Überschwemmung» wurde mit Hilfe des Überschwemmungsgedächtnisses veranschaulicht, die Thematik «Hochwasserschäden» anhand des Schadensimulators und der Hagel mit dem Hagelmessnetz-Projekt.

Die Planung der weiteren Standorte in der Romandie und allenfalls auch in der Deutschschweiz ist aktuell im Gang. Die Daten werden zu gegebener Zeit auf den SIA-Webseiten publiziert (SIA / SIA Jura).

Am 18. Mai 2022 findet in Thun ab 15 Uhr die Frühjahrsveranstaltung statt – und zwar eine Veranstaltung der «anderen Art». Neugierige und an Hochwassern Interessierte sollten sich das Datum bereits heute reservieren. Nähere Informationen folgen.