a) Beurteilen Sie die Hochwasserrisiken in Montreux, indem Sie Gebiete mit erhöhtem Gefahren- und Schadenpotenzial markieren sowie Objekte mit erhöhter Verletzlichkeit. Betrachten Sie hierzu Montreux mithilfe von Google Earth so genau wie möglich.

b) Stellen Sie grundlegend wichtige Faktoren für Hochwasserrisiken zusammen und zeigen Sie deren Einfluss auf Gefahrenpotenzial, Schadenpotenzial und Verletzlichkeit auf.

Lösungsvorschlag

a) Analysieren Sie das Hochwasserrisiko in Ihrer Region, indem Sie alle Faktoren zu Gefahrenpotenzial, Schadenpotenzial und Verletzlichkeit beurteilen (vgl. Zusammenstellung in Lösung zu Aufgabe 1b). Ziehen Sie bei Ihrer Analyse Fotos zu Ihrer Region aus den Tools Überschwemmungsgedächtnis und Sturmarchiv bei und konsultieren Sie das Tool Schadenpotenzial Hochwasser.

b) Ordnen Sie die im Tool Schadenpotenzial Hochwasser erfassten Schutzgüter – z. B. Gebäude, Personen, Schulen, Spitäler – Ihrer Gemeinde der folgenden Abbildung zu. Beurteilen Sie zudem, ob mit diesem Tool alle zu schützenden Güter in Ihrer Gemeinde erfasst werden (siehe auch Erläuterung zur Abbildung).

c) Geländeaufgabe: Überprüfen Sie Ihre Analysen des Hochwasserrisikos (Aufgabe a) und der Schutzgüter (Aufgabe b) in Ihrer Gemeinde durch eine Geländebegehung der gefährdeten Gebiete und passen Sie Ihre Ergebnisse allenfalls an.

d) Geländeaufgabe: Falls Sie im Tool Überschwemmungsgedächtnis Bilder zu Ihrer Gemeinde finden, suchen Sie diese Standorte ebenfalls auf, fotografieren Sie mit dem gleichen Blickwinkel die aktuelle Situation und beurteilen Sie vor Ort, wie sich die Faktoren für Hochwasserrisiken seither verändert haben. Falls Sie zudem eigene Bilder von Hochwassersituationen zu Ihrer Gemeinde haben, können Sie diese im Tool hochladen.

Lösungsvorschlag

a) Stellen Sie mögliche Massnahmen für den Umgang mit den festgestellten Hochwasserrisiken in Ihrer Gemeinde zusammen. Gehen Sie dabei von Ihrer Analyse des Hochwasserrisikos aus (Aufgabe 2a) und beziehen Sie alle Massnahmen des Bereichs Prävention aus dem integralen Risikomanagement mit ein (vgl. Abbildung unten).

b) Geländeaufgabe: Überprüfen Sie Ihre zusammengestellten Massnahmen zum Hochwasserrisiko in Ihrer Gemeinde durch eine Geländebegehung der gefährdeten Gebiete und passen Sie Ihre Vorschläge allenfalls an.

c) Geländeaufgabe: Fotografieren Sie bei der Geländebegehung zudem sämtliche umgesetzten Massnahmen gegen Hochwasserrisiken, ordnen Sie diese dem integralen Risikomanagement zu und beurteilen Sie deren Wirkung.

Erläuterung zum integralen Risikomanagement

Lösungsvorschlag

a) Analysieren Sie Veränderungen von Faktoren für Hochwasserrisiken am Beispiel der Emme bei Burgdorf mit dem Tool Risikodynamik.

Hinweis: Steigen Sie mit der «Einführung in 3 Schritten» in das Tool ein. Experimentieren Sie anschliessend mit den vier Reglern zu «Stand Siedlung», «Stand Flusslauf», «Grösse des Hochwassers» und «Klimazuschlag» und beobachten Sie, wie sich dabei das jährlich kumulierte Risiko, das Schadenpotenzial und die Anzahl betroffener Gebäude verändert.

b) Analysieren Sie in hochwassergefährdeten Gebieten Ihrer Gemeinde die Veränderung von Fliessgewässern und Siedlungen seit 1840 mithilfe der Swisstopo-Zeitreise. Diskutieren Sie Wechselwirkungen zwischen Siedlungsentwicklung und Hochwasserrisiken in Ihrer Gemeinde unter Einbezug der aktuellen Gefahrenkarte zu Hochwasser.

c) Geländeaufgabe: Überprüfen Sie bei einer Geländebegehung in Ihrer Gemeinde Ihre Erkenntnisse und Überlegungen zu Hochwasserrisiken und Siedlungsentwicklung in hochwassergefährdeten Gebieten.

Lösungsvorschlag

a) Erklären und begründen Sie zu erwartende Veränderungen des Hochwasserrisikos bis ins Jahr 2040 bezüglich Gefahrenpotenzial, Schadenpotenzial und Verletzlichkeit beim Hartenauerbach in der Gemeinde Tobel-Tägerschen (TG) mit Bezug zur folgenden Abbildung.

b) Überprüfen Sie Ihre Überlegungen zur Teilaufgabe a) mit dem Tool Schadensimulator für die Gemeinde Tobel-Tägerschen, für Ihre Gemeinde sowie schweizweit. Begründen Sie regional unterschiedliche Entwicklungen des möglichen Schadenausmasses mithilfe der Informationen im Tool Schadensimulator.

Bemerkung: Vergleichen Sie im Tool Schadensimulator das mögliche Schadenausmass von heute (d. h. bei heutigem Stand der baulichen Verdichtung und des Objektschutzes gegen Hochwasser) mit dem wissenschaftlichen Szenario für das Jahr 2040 (d. h. mit zu erwartender baulicher Verdichtung und umgesetztem Objektschutz).

c) Schlagen Sie Massnahmen beim Hartenauerbach mit Bezug zu obigen Abbildungen vor, welche das Hochwasserrisiko vermindern und erläutern Sie kurz.

d) Testen Sie in Ihrer Gemeinde ein eigenes Szenario mit dem Tool Schadensimulator, indem Sie die bauliche Verdichtung und den umgesetzten Objektschutz im «Eigenen Szenario» selber festlegen. Beurteilen Sie, wie diese einstellbaren Faktoren das mögliche Schadenausmass verändern.

e) Recherchieren Sie auf der offiziellen Website Ihrer Gemeinde und Ihres Kantons, inwiefern die bauliche Verdichtung und der Objektschutz thematisiert, umgesetzt und geplant werden sowie welche gesetzlichen Bestimmungen dazu existieren.

f) Beurteilen Sie ausgehend von Ihrer Gemeinde, wie in Zukunft mit Hochwasserrisiken umzugehen ist. Beziehen Sie bei Ihren Überlegungen das integrale Risikomanagement der Schweiz ein und ordnen Sie die Bedeutung dieses Konzepts für die Zukunft ein.

Lösungsvorschlag

What user groups can apply the Flood Dynamics tool in practice?

The primary user group is people working in civil protection – from the national level down to the regional and local civilian command teams and the experts who advise them. They can use the tool as an aid in risk communication, training, and operational-level planning.

The tool also addresses other user groups, such as the general public, insurance companies, and the scientific community.


How can the Flood Dynamics tool support civil protection?

It can support risk communication and risk dialogue, for example. The tool visualises the dynamics of a flood event very vividly in so-called story maps (see the storyline approach). It highlights the chain of processes from the initial precipitation to its possible impacts on people, workplaces, buildings, and roads. The detailed, dynamic visualisation fosters a personal connection and arouses concern. This helps sensitise people to flood risks: personal concern makes it easier to communicate abstract risks. The tool shows vividly how extreme precipitation can affect people.

The tool can provide well-founded flood event scenarios as a basis for scripting civil protection drills. It allows the spatial and temporal dynamics of a large flood to be integrated into a script from the regional level on down to the local level. Such scripts are used in drills for command teams at the cantonal, regional, and municipal levels and in the training of natural hazard advisers.

The tool can provide emergency planners with information that enables them to estimate the order in which specific areas will be affected, and how severely they will be affected. This enables planners to set priorities for resource deployment and to determine early on how long a certain area will remain accessible. In civil protection, the timing of interventions and advance warning is a prime concern.

Can you give us some concrete examples of other uses of the tool?

Logistics companies are interested in knowing the condition of transport routes. A flood’s impact on roads can be estimated from the dynamic visualisation in the tool. It also shows when and to what extent use of a given road might become difficult or impossible. Together with the additional information on diversion traffic, this provides a basis for adjusting route planning and estimating delays.

Hydraulic engineers can assess from a supraregional perspective which weak points should be prioritised for investment in additional protective systems. In addition, the animated visualisation of possible events can complement existing static hazard maps as a means of informing the population and authorities. Sensitising the population can also be helpful for decision-makers, for example in the context of new flood protection projects.


How does the Flood Dynamics tool benefit research?

The Flood Dynamics project is an example of how scientific research can be successfully put into practice together with users. The experience gained in this cooperation is also valuable for planning and implementing other projects.

The tool can be seen as a prototype for the possible combination of meteorological and hydrological forecasts into early warning systems capable of warning not only of events themselves, but also their impacts. Such early warning systems could enable identification of recommended response measures for specific user groups.

The Flood Dynamics tool can serve to explore the possibilities of communicating complex chains of processes using the storyline approach. This, in turn, provides a basis for the systematic study of how users perceive interactive dynamic web tools, and benefits risk communication.

To my mind, ‘Flood Image Memory’ perfectly captures the purpose of having these images. Past flood events tend to get forgotten about relatively quickly, or our memories become rose tinted, a bit like our recollections of our military service. Hence we remember just the basic outline but not how lives and livelihoods were impacted. Having these images is extremely important if we want to keep a record of how severe these events were.

Using the flood images, for example, we can see the high-water marks and recognise the sediment left behind. That helps us to work out the size of the area that flooded. Images from similar locations can therefore be used to state approximately how extensively and how often flooding occurs in a given area, although different boundary conditions such as obstacles to drainage, wider openings and bridges also need to be taken into account. Additionally, flood images can also be used to provide parameters for computer simulations, as long as local rainfall data is also available.

In Melchnau the images have helped show just how frequent and devastating the flooding has been in the past (see pictures dating from 1986, 2007 and 2010 on this page). The need for further structural measures, such as flood defences and expansions of waterways, had to be proven and these photos were useful in that respect. It stands to reason that they can also be used for raising awareness among homeowners as to how they can protect their personal possessions. Today, various defence systems are being planned in Melchnau to minimise the potential damage from flooding.

Water is a dominant feature of the landscape in the St Gallen region, with countless streams coursing into the Rhine on the floor of the valley. This particular geography is reflected by the flood hazard map, with large areas marked as being exposed. To determine the potential damage that could be brought on these places, we obviously need to know about the hazards but also certain information about what is located there. The damage potential map can be enlarged all the way down to neighbourhood level, showing the number of buildings located in the flood hazard zones and the value of these buildings. The map also indicates where jobs are affected and where public facilities such as hospitals, schools and retirement homes are exposed.

Analysis of the nationwide potential damage shows that some 1.3 million people live in buildings exposed to flooding. The number of jobs threatened by flooding is almost as high. Places particularly exposed are mainly located in and around Interlaken, in the Rhone Valley between Brig and Lake Geneva, and in the St Gallen Rhine Valley. Here the flood damage potential map shows that almost three-quarters of buildings are exposed, and indeed around one in six of these is located in either medium or a highly exposed area.

To protect areas such as the St Gallen Rhine Valley that are facing an above-average exposure of flooding, it is essential to identify what could be damaged and where it is located. Once this is known, effective protective measures can be taken. As important as permanent structural measures are, processes enabling local emergency services to combat the rising floodwaters effectively are also needed. Mobile protection systems are one such example. Using the damage potential map, Swiss Mobiliar identified five highly exposed areas in 2019 and provided each of the local professional fire brigades with a container load of movable flood barriers. One of the fire brigades receiving this equipment was the team in Berneck-Au-Heerbrugg.

The movable flood barrier can be quickly moved into place in the event of rising floodwaters and set up however required. The tubing is filled with water and the barrier can then be used over a length spanning several hundred meters. That helps to prevent flood damage in places where the most dwellings or businesses are located.