I-02_2026-05-13_Fichtner_Bericht Hydraulik.pdf

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Hydraulik L371 ENB

Regierungspräsidium Tübingen, Referat 44

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Kontakt

Fichtner Water &

Transportation GmbH

Sarweystraße 3

70191 Stuttgart

www.fwt.fichtner.de

Standort Freiburg +49 (761) 88505-0 freiburg@fwt.fichtner.de

Fichtner Water & Transportation GmbH Linnéstraße 5 79110 Freiburg

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Freigabevermerk

Name Funktion Datum Unterschrift

Erstellt: Terral Projektleitung 13.05.2026

Geprüft / Badillo Qualitätssicherung 13.05.2026 freigegeben:

Revisionsverzeichnis

Rev. Datum Erstellt Änderungsstand Dateiname

0 17.10.2025 Terral Vorabzug Retentionsraumbilanzierung

1 20.01.2026 Terral Abgabe

2 23.01.2026 Terral Ergänzung Baustelleneinrichtungsflächen

3 13.05.2026 Badillo Ergänzung Hinweis zu Pegel Starzel

Disclaimer

Der Inhalt dieses Dokumentes ist ausschließlich für den Auftraggeber von Fichtner und andere vertraglich vereinbarte Empfänger bestimmt. Er darf nur mit Zustimmung des Auftraggebers ganz oder auszugsweise und ohne Gewähr Dritten zugänglich gemacht werden. Fichtner haftet gegenüber Dritten nicht für die Vollständigkeit und Richtigkeit der enthaltenen Informationen.

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Inhalt

1 Aufgabenstellung 7

2 Gebietsübersicht 8

3 Grundlagen 9

3.1 Geodaten 9

3.2 Vermessung 9

3.3 Hydrologie 9

3.4 Pegel 10

3.5 Planungen 10

4 Modellerstellung 12

5 Berechnungsergebnisse 13

5.1 Bestand 13

5.2 Planzustand 13

5.3 Bauphasen 15

5.3.1 Bauphase I: Fangedamm und 8 Stahlrohre 15

5.3.2 Bauphase II A und B: Rampe 17

5.3.3 Baustelleneinrichtungsflächen 18

5.3.4 Fazit Bauphase 20

6 Bilanzierung Retentionsraum 21

7 Hochwasseralarmplan 22

7.1 Geplante Bauarbeiten im Bereich des Neckars 22

7.2 Hochwasser- und Unwettervorhersagen 22

7.2.1 Bezugspegel 22

7.2.2 Hochwasserwarnung 22

7.2.3 Unwetterwarnung 22

7.3 Einrichtung eines temporären Pegels 23

7.4 Alarmierungskonzept 23

7.4.1 Alarmstufen 23

7.4.2 Vorwarnzeit 24

7.4.3 Verantwortlichkeiten 25

8 Zusammenfassende Bewertung 26

Tabellen

Tabelle 1: Hydrologie ......................................................................................................................................................... 9 Tabelle 2: Planungsunterlagen..................................................................................................................................... 10 Tabelle 3: Rauheitswerte in Abhängigkeit der Oberflächen ............................................................................. 12

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Tabelle 4: Wasserspiegellagen im Oberlauf der L371, Bestand ...................................................................... 13 Tabelle 5: Wasserspiegellagen im Bereich des Bauwerks der L371, Planzustand ................................... 15 Tabelle 6: WSPL (Bestandsmodell) Baustelleneinrichtungsflächen ............................................................... 18 Tabelle 7: Schadloser Abfluss, Bauphase I und Bauphase II Variante B ...................................................... 20 Tabelle 8: Bilanzierung Retentionsraum................................................................................................................... 21 Tabelle 9: Alarmstufen und Maßnahmen ................................................................................................................ 24 Tabelle 10: Dauer der ansteigenden Abflussganglinie + 10 m³/s, Neckar, Horb ....................................... 25

Abbildungen

Abbildung 1: Gebietsübersicht ............................................................................................................................................. 8 Abbildung 2: Lage der Pegel ............................................................................................................................................... 10 Abbildung 3: Geplanter Ersatzneubau der Brücke der L371 über den Neckar und Neckarkanal, Querschnitt vom 06.03.2025 .................................................................................................................... 11 Abbildung 4: WSPL im Längenprofil, Bestand (blau) und Planzustand (rot), HQ100 ................................... 13 Abbildung 5: Differenz in [m] der WSPL zwischen Planzustand und Bestand, HQ100 ................................ 14 Abbildung 6: Bauphase I, Fangedamm mit 8 Rohren DN 1400 (rot) .................................................................. 16 Abbildung 7: Ergebnisse Wasserspiegellage Bauphase I ......................................................................................... 16 Abbildung 8: Bauphase II Variante A, Rampe mit Behelfsbrücke ......................................................................... 17 Abbildung 9: Bauphase II Variante B, Rampe mit Fangedamm und 8 Rohren DN 1400 ............................ 17 Abbildung 10: Baustelleneinrichtungsplan, Stand 11/2025 ...................................................................................... 18 Abbildung 11: Überflutungstiefen Bestand, HQ50 ....................................................................................................... 19 Abbildung 12: Überflutungstiefen Bestand, HQ100 ..................................................................................................... 19 Abbildung 13: Für die Retentionsraumbilanzierung ausgewählte Bereiche (rot gestrichelt) ...................... 21

Anlagen

Anlage 1 Bestand, Überflutungsflächen

Anlage 2 Planzustand HQ100, Überflutungstiefen

Anlage 3 Hochwasseralarmplan

Abkürzungen

2D-HN-Modell zweidimensionales hydrodynamisch-numerisches Berechnungsmodell

BE Bestand

BP Bauphase

ENB Ersatzneubau

FWT Fichtner Water & Transportation

HVZ Hochwasservorhersagezentrale

HWGK Hochwassergefahrenkarte

PL Planzustand

WSPL Wasserspiegellage

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Quellen

[1] LUBW, Daten- und Kartendienst, Abfluss-BW, regionalisierte Abfluss-Kennwerte Baden- Württemberg

[2] Regierungspräsidium Stuttgart, Ref. 53.2, HWGK Neckar, TBG 400, Erläuterungsbericht September 2011

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1 Aufgabenstellung

Anlass für das Gutachten ist der Brückenersatzneubau der Brücke BW 7420 532 zwischen Tübingen und Hirschau über den Neckar und Neckarkanal im Zuge der L 371. Der Zustand der im Jahre 1957 erstellten Stahlbetonbrücke weist bauliche Mängel auf. Anlässlich einer Bauwerksprüfung wurde festgestellt, dass aus wirtschaftlicher Sicht ein Ersatzneubau (ENB) notwendig wird.

Die Fichter Water & Transportation GmbH (FWT) wurde beauftragt, ein Gutachten für die hydraulische Bemessung des Brückenersatzneubaus zu erstellen. Hierfür wurde ein zweidimensionales hydrodynamisch-numerisches Berechnungsmodell (2D-HN-Modell) erstellt. Mithilfe des Modells können die hydraulischen Bedingungen im Bestand, während der Bauphasen und im Planzustand modelliert und die Auswirkungen des Brückenersatzneubaus auf die Hochwassersituation aufgezeigt werden.

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2 Gebietsübersicht

Der Neckar, welcher von Südwesten nach Nordosten durch den Bezugsraum verläuft, zählt nach Gewässerordnung, zu einem Gewässer 1. Ordnung. Parallel verläuft der eingefasste Neckar-Oberkanal in einer Betonrinne (Abbildung 1). Stromaufwärts Richtung Hirschau liegt das von den Tübinger Stadtwerken betriebene Stauwehr, wo die parallele Führung des Neckarkanals beginnt. Das Stauwehr wurde 1929 erbaut und dient dem Zweck, das Neckarwasser zu stauen und einen Teil des Neckarwassers (22 m³/s) abzuzweigen. Die Mindestwassermenge, welche stets im Neckar geführt werden muss, liegt bei 1,5 m³/s.

Im Havariefall des Wasserkraftwerks Hirschau werden die Wehrklappen geöffnet und das Wasser komplett in den Neckar abgeführt. Sollte der Havariefall unter Volllast geschehen und beide Turbinen abgeschaltet werden oder ausfallen, wird ein Wasservolumen von 22 m³/s in den Neckar abgeleitet. Dies erzeugt dann eine entsprechende Wasserwelle.

geplanter ENB Brücke L371

Hochwasserdurchlässe unter der L371

Staustufe Hirschau

Abbildung 1: Gebietsübersicht

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3 Grundlagen

3.1 Geodaten

Als Bearbeitungsgrundlage standen folgende Geobasisdaten zur Verfügung:

▪ Amtliches Liegenschaftskatasterinformationssystem ALKIS ▪ Digitales Geländemodell DGM05 von 2022 ▪ Digitale Orthophotos DOP ▪ HWGK-Ergebnisdaten ▪ Topographische Karten DTK

3.2 Vermessung

Folgende Vermessungsdaten standen zur Verfügung und wurden bei der Modellerstellung berücksichtigt:

▪ GPRO-Vermessungsdaten des Neckars von 2006 ▪ LAS-Daten aus Laserscann Vermessung von August 2021 und November 2023 ▪ Vermessung der Sohle des Neckars im Bereich der Brücke der L371, zur Verfügung gestellt im April 2025

3.3 Hydrologie

Als Grundlage für die Hydrologie im Untersuchungsgebiet wurden die regionalisierten Abflusskennwerte (Abfluss-BW) für den Neckar uh. Arbach verwendet (Tabelle 1).

Tabelle 1: Hydrologie

Abflussspitze [m³/s] Quelle Mindestwasser 1,5 LV MHQ 273,8 Regionalisierung [1] HQ2 246,6 Regionalisierung [1] HQ5 367,4 Regionalisierung [1] HQ10 451,1 Regionalisierung [1] HQ50 644,5 Regionalisierung [1] HQ100 730,3 Regionalisierung [1] HQ100 Klima 839,5 1,15 x HQ100 gemäß LV HQExtrem 1034,0 Regionalisierung [1]

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3.4 Pegel

An den Pegeln Neckar Horb, Neckar Kirchentellinsfurt und Eyach Bad Imnau stehen langjährige Messwerte der Wasserstände und Abflüsse des Neckars und der Eyach zur Verfügung (Abbildung 2).

Für die Abschätzung der Eintretenswahrscheinlichkeit von Abflüssen wurde eine Dauerkurve erstellt. Dafür wurden die Pegelmessreihen der Jahre 1949 - 2025 der Pegel Neckar Horb und Neckar Kirchentellinsfurt ausgewertet und anhand der Einzugsgebietsgrößen auf den Standort des geplanten ENB der L371 übertragen.

ENB L371

Abbildung 2: Lage der Pegel

3.5 Planungen

Die zur Verfügung gestellten Planungsunterlagen sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Tabelle 2: Planungsunterlagen

Bezeichnung Inhalt Format Datum 05_LP_01 Lageplan Endzustand Brücke pdf, dwg 17.04.2024 16-09_LPBE_01_17.11.2025 Baustelleneinrichtungsplan pdf 17.11.2025 Fangedämme, Rampe 2318_05_Fangedamm_2025_03_06 pdf 06.03.2025 Grundriss, Längs-, Querschnitt Entwurfsplan Grundriss 2318_E01_Entwurfsplan_2025_01_24 pdf, dwg 24.01.2025 Längsschnitt, Regelquerschnitt 2318_Bauablauf_V5_2025_10_13 34 Bauphasen pdf 13.10.2025 U06_Höhenpläne Höhenplanung Radschnellweg dwg 18.12.2024 2024-08-06_RS11_export-Achsen Achse Radschnellweg dwg 06.08.2024

Aus der bestehenden 4-Feldbrücke wird eine 3-Feldbrücke (Abbildung 3). Das bedeutet, dass hinsichtlich des Eingriffs in den Neckar, sich zukünftig nur noch eine Stütze im direkten Gewässerbereich befinden

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wird, anstatt wie es derzeit der Fall ist, zwei Stützen. Außerdem soll das rechte (südliche) Widerlager für die neue Fuß- und Radwegführung zurückversetzt werden.

Abbildung 3: Geplanter Ersatzneubau der Brücke der L371 über den Neckar und Neckarkanal, Querschnitt vom 06.03.2025

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4 Modellerstellung

Die hydraulischen Berechnungen wurden mithilfe eines 2D-HN-Modells mit der Software Hydro-AS-2D der Firma Hydrotec durchgeführt. Das Berechnungsmodell basiert auf 2D-tiefengemittelten Strömungsgleichungen, die als Flachwassergleichungen bekannt sind. Mit diesem numerischen zweidimensionalen Strömungsmodell lassen sich auch komplexe Strömungs- und Abflussvorgänge im Gewässer bei Hoch- und auch bei Niedrigwasser berechnen und darstellen.

Für die Berechnungen wurde ein Modell des Neckars basierend auf den in Kapitel 3 zusammengestellten Grundlagen erstellt. Die Ausdehnung des Strömungsmodells reicht dabei vom Zufluss des Arbachs bis zum Neckarwerk Tübingen. Für die Modellerstellung wurde die Software SMS der Firma Hydrotec verwendet.

Das Berechnungsnetz wurde mit den vorherrschenden Rauheitswerten entsprechend der Tabelle 3 belegt. Die Rauheitswerte haben einen direkten Einfluss auf die berechneten Wasserspiegellagen (WSPL).

Tabelle 3: Rauheitswerte in Abhängigkeit der Oberflächen

Rauheitswert k [m1/3/s] st Gewässersohle 32 Gewässerböschung 12 - 18 Wald, Gehölz 10 Halde 30 Fläche gemischter Nutzung 12 Platz 40 Vegetationslose Fläche 20 Grünland 20 Sport, Freizeit- und Erholungsfläche 16 Ackerland 15 Wege, Straßenverkehr 40 Wohnbaufläche 12 Bahnverkehr 40 Industrie-, Gewerbefläche 28

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5 Berechnungsergebnisse

5.1 Bestand

In Anlage 1 sind die berechneten Überflutungsflächen im Bestand (BE) dargestellt. Die Wasserspiegellagen (WSPL) des Neckars im Oberlauf der Brücke L371 finden sich in Tabelle 4. Zur Ermittlung dieser Werte wurden stationäre Strömungssimulationen für die aufgeführten Abflüsse durchgeführt.

Tabelle 4: Wasserspiegellagen im Oberlauf der L371, Bestand

Abfluss [m³/s] WSPL BE [m NHN] Mindestwasser 1,5 318,95 Q = 12 m³/s 12,0 319,37 HQ10 451,0 323,96 HQ50 644,0 325,05 HQ100 730,0 325,46 HQ100 Klima 839,5 325,76 HQExtrem 1034,5 326,08

5.2 Planzustand

Der Planzustand wurde anhand der Planungsunterlagen (vgl. Kapitel 3.5) in das Bestandsmodell eingearbeitet. Es wurden stationäre Strömungssimulationen durchgeführt und die Ergebnisse anschließend mit den Ergebnissen des Bestands verglichen. Abbildung 4 zeigt das Längenprofil der WSPL im Bestand (blau) und im Planzustand (rot) auf Höhe der L371 bei HQ100. Durch die Einengung des Abflussquerschnitts durch Widerlager und Pfeiler wird der Abfluss unter der Brücke der L371 beschleunigt und die WSPL abgesenkt. Im Planzustand liegt zukünftig nur noch ein Pfeiler im Gewässerbereich und das rechte Widerlager wird zurückversetzt. Der einengende Effekt wird dadurch abgemindert und die WSPL liegen im Planzustand im direkten Umfeld der Brücke leicht höher.

ENB L371

[m]

Abbildung 4: WSPL im Längenprofil, Bestand (blau) und Planzustand (rot), HQ100

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Die Differenz der WSPL zwischen Planzustand und Bestand bei HQ100 wurde berechnet und ist für den näheren Bereich des ENB in Abbildung 5 dargestellt. Die WSPL ist im Gewässer im Planzustand um max. 10 cm höher als im Bestand, im Bereich der Sickermulde um ca. 55 cm. Höhere Differenzen können in den Bereichen der verschobenen Widerlager so wie im Bereich des neuen Radwegs am rechten (südlichen) Ufer beobachtet werden.

Abbildung 5: Differenz in [m] der WSPL zwischen Planzustand und Bestand, HQ100

Die Auswirkungen des ENB auf die Hochwassersituation bei HQ100 beschränken sich auf das nähere Umfeld der Brücke. Auf die großräumige, flächige Ausbreitung der Überflutungen im Vorland hat der ENB keine bzw. nur vernachlässigbar geringe Auswirkungen, daher entsteht durch den ENB keine Zunahme der Hochwassergefährdung.

Für die Dimensionierung der Brückenunterkante wird die WSPL im Oberwasser des ENB als maßgebend angesetzt. In Tabelle 5 sind die berechneten WSPL des Neckars für das Brückenbauwerk der L371 für den Bestand (BE) und den Planzustand (PL) dokumentiert. Die Ergebnisse zeigen, dass der geplante Brückenersatzneubau keine Auswirkungen auf die Wasserspiegellagen hat. Die Differenzen der WSPL zwischen BE und PL liegen bei maximal 2 cm und somit im Ungenauigkeitsbereich der Modellrechnungen.

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Tabelle 5: Wasserspiegellagen im Bereich des Brückenbauwerks der L371, Planzustand

Abfluss [m³/s] WSPL BE WSPL PL Differenz PL - BE [m] [m NHN] [m NHN] Mindestwasser 1,5 318,95 318,95 0,00 Q = 12 m³/s 12,0 319,37 319,37 0,00 MHQ 273,8 nicht berechnet 322,64 - HQ10 451,0 323,96 323,96 0,00 HQ50 644,0 325,05 325,05 0,00 HQ100 730,0 325,46 325,45 -0,01 HQ100 Klima 839,5 325,76 325,74 -0,02 HQExtrem 1034,5 326,08 326,07 -0,01

Die konstruktive Unterkante (niedrigste Stelle) des ENB befindet sich bei 326,25 m NHN. Somit sind die Freibordanforderungen bis zu einem HQ100 Klima eingehalten (HQ100 Klima + 50 cm Freibord = 326,24 m NHN). Auch die WSPL eines HQExtrem liegt noch unter dieser Bemessungshöhe.

5.3 Bauphasen

Der vom Tragwerksplaner vorgesehene Bauablauf besteht aus insgesamt 34 Phasen. In Abstimmung mit dem Tragwerksplaner und dem AG wurden aus diesen 34 Phasen die zwei hydraulisch kritischsten Zustände identifiziert und hydraulisch berechnet. Diese werden im Folgenden als Bauphase I und Bauphase II bezeichnet. Die Bauzustände wurden anhand der Planungsunterlagen (vgl. Kapitel 3.5) in das Bestandsmodell eingearbeitet.

5.3.1 Bauphase I: Fangedamm und 8 Stahlrohre

Für die Herstellung der Hilfsgründung, für den Abbruch des Bestandsbauwerks sowie für die Herstellung der Bohrpfähle zur Bauwerksgründung sollen zwei Fangedämme und eine provisorische Überfahrt durch das Neckarbett errichtet werden. Die geplante Oberkante des Fangedamms liegt auf einer Höhe von 320,50 m. Für die Gewährleistung des Abflusses im Neckar sind 8 Stahlschutzrohre, DN 1400 vorgesehen, über die der Abfluss des Neckars komplett abgeführt werden soll.

Die Fangedämme, die provisorische Überfahrt und die Stahlrohre wurden wie in Abbildung 6 schematisch dargestellt in das hydraulische Modell eingearbeitet. Das Gefälle der Rohre im Modell entspricht dem Sohlgefälle des Neckars. Die Rauheit der Stahlrohre wurde aus Literaturwerten abgeleitet. Die hydraulischen Berechnungen wurden für ideale Bedingungen, d. h. ohne Berücksichtigung von Geschiebe oder Verklausungen der Rohre berechnet. Die Fangedämme wurden im Modell als nicht überströmbar abgebildet (unendlich hoch) um den maximalen Rückstau des Neckars im Oberwasser zu ermitteln.

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Abbildung 6: Bauphase I, Fangedamm mit 8 Rohren DN 1400 (rot)

Abbildung 7 zeigt die Ergebnisse der hydraulischen Berechnungen für Bauphase I für Q = 20 m³/s und Q = 42 m³/s. Bei einem Abfluss von Q = 20 m³/s kann der gesamte Abfluss im Neckar über die 8 Stahlrohre abgeführt werden und die Baustelle wird nicht überflutet. Ab einem Abfluss von ca. 30 m³/s im Neckar erreicht die WSPL die Oberkante des Fangedamms. Bei Q = 42 m³/s liegt die WSPL im Oberlauf der Brücke 70 cm über der Oberkante des Fangedamms (Abbildung 7).

Abbildung 7: Ergebnisse Wasserspiegellage Bauphase I

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5.3.2 Bauphase II A und B: Rampe

Die zweite Bauphase, die betrachtet wurde, beinhaltet eine Rampe in der linken Neackarböschung, die zu einer Plattform hinaufführt. Die Plattform in der linken Böschung hat eine Höhe von 322,30 m. Die Rampe hat eine Neigung von 20 %. Es wurden zwei Varianten untersucht: Die erste Variante sieht eine Führung der Baustraße über eine Behelfsbrücke vor, unter der Annahme, dass die Behelfsbrücke bei Hochwasser entfernt wird (Bauphase II Variante A, Abbildung 8). In der zweiten Variante werden der unterstromige Fangedamm sowie die 8 Stahlrohre DN 1400 aus Bauphase I beibehalten (Bauphase II Variante B, Abbildung 9).

Abbildung 8: Bauphase II Variante A, Rampe mit Behelfsbrücke

Abbildung 9: Bauphase II Variante B, Rampe mit Fangedamm und 8 Rohren DN 1400

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Mit Hilfe von stationären Strömungssimulationen wurde ermittelt, ab welchem Abfluss die Plattform in der linken Böschung überströmt wird. Dies geschieht bei Variante A (Behelfsbrücke) bei einem Abfluss von etwa 230 m³/s. Bei Variante B (Stahlrohre) erreicht die WSPL die Plattform bereits ab 170 m³/s.

Die Baustraße über die provisorische Gewässerüberfahrt wird in Bauphase II Variante B bei Abflüssen im Neckar ≥ 37 m³/s überströmt. Kleinere Abflüsse können schadlos über die 8 Stahlrohre abgeführt werden.

5.3.3 Baustelleneinrichtungsflächen

Die Baustelleneinrichtungsflächen gemäß Baustelleneinrichtungsplan sind in Abbildung 10 dargestellt. Im Folgenden wird die Hochwassersituation für die Baustelleneinrichtungsflächen im Vorland außerhalb des Gewässerquerschnitts für die Teilflächen „Süd“ und „Nord“ ausgewertet.

Fläche „Süd“ Fläche „Nord“

Abbildung 10: Baustelleneinrichtungsplan, Stand 11/2025

Bei einem 10-jährlichen Hochwasserereignis (HQ10) werden die Baustelleneinrichtungsflächen „Süd“ und „Nord“ nicht überflutet (vgl. auch Überflutungsflächen in Anlage 1). Die Baustelleneinrichtungsflächen liegen jedoch im Bereich der Überflutungsflächen HQ50 und HQ100. Die maßgebenden WSPL sind in Tabelle 6 aufgelistet. In Abbildung 11 und Abbildung 12 sind die Überflutungsflächen und Überflutungstiefen für HQ50 und HQ100 dargestellt.

Tabelle 6: WSPL (Bestandsmodell) Baustelleneinrichtungsflächen

Fläche „Süd“ WSPL [m NHN] Fläche „Nord“ WSPL [m NHN] HQ10 nicht überflutet nicht überflutet HQ50 324,70 325,10 HQ100 324,77 326,77

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Fläche „Nord“

Fläche „Süd“

Abbildung 11: Überflutungstiefen Bestand, HQ50

Fläche „Nord“

Fläche „Süd“

Abbildung 12: Überflutungstiefen Bestand, HQ100

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5.3.4 Fazit Bauphase

Die Baustelleneinrichtung mit Fangedamm und provisorischer Überfahrt durch das Neckarbett führt zu einem Rückstau des Neckar s im Oberwasser der Baustelle. Die hydraulischen Berechnungen haben gezeigt, dass in der kritischsten Bauphase (Bauphase I) im Neckar ein Abfluss von Q = 30 m³/s schadlos über die 8 Stahlrohre abgeführt werden kann. Hinzu kommen 22 m³/s, die an der Staustufe Hirschau in den Neckar-Oberkanal abgeleitet werden (vgl. Kapitel 2). Somit kann in Bauphase I ein Abfluss von insgesamt 52 m³/s über den Neckar und den Neckar-Oberkanal schadlos abgeführt werden. Bei Abflüssen ≥ 52 m³/s wird die provisorische Überfahrt überflutet. Dies geschieht im Durchschnitt an 28 Tagen im Jahr. Bei einer voraussichtlichen Bauzeit von 6 Monaten ist daher mit Sperrzeiten aufgrund von Überflutungen der provisorischen Überfahrt von durchschnittlich 2 - 3 Wochen zu rechnen.

In Bauphase II Variante B (Stahlrohre) können im Neckar 37 m³/s schadlos über die 8 Stahlrohre abgeführt werden, bzw. 59 m³/s inkl. Neckar-Oberkanal. Die Bauplattform in der linken Böschung wird bei Variante B (Stahlrohre) ab einem Abfluss von 170 m³/s überflutet. Ein Abfluss von 170 m³/s wird im Durchschnitt an 2 Tagen im Jahr überschritten. Bei Variante A (Behelfsbrücke) erreicht die WSPL die Plattform ab 230 m³/s, was in etwa der Größenordnung eines HQ2 entspricht (vgl. Kapitel 3.3). Aus hydraulischer Sicht ist daher Variante A mit einer Führung der Baustraße über eine Behelfsbrücke wie in Abbildung 8 dargestellt günstiger.

Tabelle 7 fasst den schadlosen Abfluss für die beiden Bauphasen zusammen. Ein entscheidender Faktor ist die Ableitung eines Teils des Neckarabflusses an der Staustufe Hirschau in den Neckar-Oberkanal. Findet die Abzweigung von 22 m³/s in den Neckar-Oberkanal nicht statt (z. B. im Havariefall oder während des geplanten Abstaus des Neckarkanals während der Bauzeit), ist der schadlose Abfluss deutlich geringer und die Überflutungswahrscheinlichkeit der Baustelle höher.

Tabelle 7: Schadloser Abfluss, Bauphase I und Bauphase II Variante B

Ableitung in Schadloser Abfluss Überschreitungstage Neckar-Oberkanal Bauphase I 0 m³/s 30 m³/s 75 Tage / Jahr Bauphase I 22 m³/s 52 m³/s 28 Tage / Jahr Bauphase II Variante B 0 m³/s 37 m³/s 53 Tage / Jahr Bauphase II Variante B 22 m³/s 59 m³/s 22 Tage / Jahr

Um den schadlosen Abfluss der Baustelle zu erhöhen und somit das Überflutungsrisiko und mögliche Stillstandzeiten der Baustelle zu reduzieren, empfehlen wir eine Erhöhung der Anzahl der Stahlrohre oder ähnliche Maßnahme zur Erhöhung des schadlosen Abflusses.

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6 Bilanzierung Retentionsraum

Der durch den Brückenneubau dauerhaft verlorene bzw. gewonnene Retentionsraum wurde auf Grundlage der Wasserspiegellagen bei HQ100 des 2D-HN-Modells ermittelt. Hierfür wurde in Bereichen mit geplanten Geländeveränderungen der Retentionsraum im Bestand sowie im Planzustand für HQ100 ermittelt. Die Bereiche mit Geländeanpassungen umfassen die Rampen im rechten und linken Uferbereich sowie die Bereiche der neu geplanten Widerlager bzw. den Abriss der alten Widerlager (Abbildung 13).

Abbildung 13: Für die Retentionsraumbilanzierung ausgewählte Bereiche (rot gestrichelt)

Tabelle 8 zeigt die Ergebnisse der Retentionsraumbilanzierung für HQ100. Nach Umsetzung des Brückenersatzneubaus liegt nur noch ein Stützpfeiler im Gewässerbett des Neckars anstatt, wie es derzeit der Falls ist, zwei Stützpfeiler. Hinzu kommt, dass am rechten Ufer das Brückenwiderlager für die Herstellung eines Radwegs zurückversetzt wird. Durch diese Maßnahmen kann der Retentionsraumverlust, der durch die Rampen entsteht, ausgeglichen werden. Der geplante Brückenersatzneubau kann mit + 300 m³ als hochwasserneutral bezeichnet werden. Es entsteht durch den Ersatzneubau kein Retentionsraumverlust.

Tabelle 8: Bilanzierung Retentionsraum

Retentionsraum Planzustand 2060 m³ Bestand 1760 m³ Differenz + 300 m³

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7 Hochwasseralarmplan

7.1 Geplante Bauarbeiten im Bereich des Neckars

Für die Herstellung der Hilfsgründung, des Abbruchs des Bestandsbauwerks sowie für die Herstellung der Bohrpfähle zur Bauwerksgründung sollen zwei Fangedämme sowie eine provisorische Überfahrt durch das Neckarbett errichtet werden. Für die Gewährleistung des Abflusses im Neckar sind 8 Stahlschutzrohre, DN 1400 vorgesehen, über die der Abfluss des Neckars komplett abgeführt werden soll (vgl. Kapitel 5.3).

7.2 Hochwasser- und Unwettervorhersagen

7.2.1 Bezugspegel

Die Hochwasservorhersagezentrale Baden-Württemberg (HVZ) stellt Pegelmesswerte zu aktuellen Wasserständen und Abflüssen bereit, die mindestens stündlich aktualisiert werden. Neben dem aktuellen Lagerbericht stehen an ausgewählten Pegeln auch Vorhersagen zum Verlauf des Hochwassers zur Verfügung. Die Vorhersagen werden alle drei Stunden aktualisiert, bei Hochwasser sogar jede Stunde.

Für das Hochwasseralarmkonzept der Baustelle des ENB der L371 stehen die Abflusswerte und Vorhersagen der Pegel Neckar, Horb und Eyach, Bad Imnau sowie Starzel, Rangendingen im Oberlauf der Baustelle als mögliche Indikatoren zur Verfügung (siehe auch Kapitel 3.4, Abbildung 2).

Die Pegelmesswerte und Vorhersagen können über die Internetseite der HVZ (www.hvz.baden- wuerttemberg.de) oder auch über die App „Mein Pegel“ abgerufen werden. Jedoch werden die aktuellen Pegelwerte in der App nicht stündlich aktualisiert und eignen sich daher zwar für eine tägliche Kontrolle, jedoch nicht für eine engmaschige Überwachung.

7.2.2 Hochwasserwarnung

Die HVZ stellt auch eine Hochwasserwarnkarte bereit, die sich auf die Hochwassergefahr der nächsten beiden Tage bezieht und fünf verschieden Warnstufen anzeigt: gering, mäßige, mittlere, hohe und sehr hohe Hochwassergefahr (www.hvz.baden-wuerttemberg.de → Lagerbericht und Warnungen → Hochwasserwarnung).

7.2.3 Unwetterwarnung

Der Deutsche Wetterdienst (DWD) veröffentlicht Unwetterwarnungen und Wettervorhersagen. Er warnt unter anderem vor schwerem Gewitter, heftigem Starkregen, ergiebigem Dauerregen, starkem Schneefall und starkem Tauwetter.

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7.3 Einrichtung eines temporären Pegels

Um die Hochwassersicherheit der Baustelle des ENB der L371 gewährleisten zu können, empfehlen wir, zusätzlich zu den oben genannten Bezugspegeln die Errichtung eines Kontrollpegels im Oberwasser der Baustelle. Dieser zeichnet den Wasserstand im unmittelbaren Umfeld der Baustelle kontinuierlich und automatisch auf.

Der Pegel muss folgende Anforderungen gewährleisten:

▪ Die Messgenauigkeit muss +/- 2 cm betragen ▪ Automatische und kontinuierliche Messung (Messintervall 1-2 min) ▪ Der Pegel muss so eingebracht werden, dass er vor Geschiebeführung gesichert ist. Dadurch muss die Beschädigung des Pegels verhindert und eine valide Messung gewährleistet werden ▪ Der Pegel bzw. die Befestigung muss Fließgeschwindigkeiten von bis zu 3 m/s standhalten ▪ Der Pegel muss gegen Wellenschlag geschützt werden, um eine Verfälschung der Messung durch Wellenschlag zu minimieren ▪ eine Fernübertragung an verantwortliche Personen muss gewährleistet sein ▪ Eine W/Q-Beziehung ist für den gewählten Pegel zu ermitteln ▪ Der Pegel ist zu kalibrieren

7.4 Alarmierungskonzept

Das Alarmierungskonzept ist in Anlage 3 tabellarisch zusammengefasst. Die Anlage 3 ist während der gesamten Bauzeit permanent auf der Baustelle sichtbar auszuhängen.

7.4.1 Alarmstufen

Das Alarmierungskonzept wurde in die drei Alarmstufen „Überwachung“, „Alarmierung“ und „Evakuierung“ unterteilt (Tabelle 9). Maßgebende Indikatoren für das Eintreten der einzelnen Alarmstufen sind:

▪ WSPL am Baustellen-Pegel ▪ Summe der Abflüsse Q der Pegel Neckar Horb + Eyach Bad Imnau ▪ Beobachtung und Einschätzung der Situation vor Ort

In der Alarmstufe „Überwachung“ sind alle Pegel-Abflusswerte und die Hochwassersituation vor Ort laufend zu überwachen. Vor dem Überfluten der provisorischen Gewässerüberfahrt ist die Baustelle zu evakuieren. Um eine rechtzeitige Evakuierung der Baustelle zu gewährleisten, muss eine entsprechende Alarmierung stattfinden.

Die Indikatorwerte für das Eintreten der einzelnen Alarmstufen sowie die daraus folgenden Maßnahmen sind in Tabelle 9 angegeben.

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Tabelle 9: Alarmstufen und Maßnahmen

• Hierbei handelt es sich ausschließlich um Indikatorwerte. Diese sind nach Festlegung des Pegelstandorts anhand einer zu ermittelnden W/Q-Beziehung am Baustellen-Pegel zu überprüfen.

7.4.2 Vorwarnzeit

Die Vorwarnzeiten bei ansteigender Abflussganglinie können je nach Wetterereignis und hydrologischen Vorbedingungen stark variieren. Um eine grobe Einschätzung der Größenordnung der Vorwarnzeiten zu ermöglichen, wurden Ganglinien des Neckars am Pegel Horb während vergangener Hochwasserereignisse ausgewertet. Dabei wurde jeweils ermittelt, wie lange es dauerte, bis der Abfluss des Neckars um + 10 m³/s angestiegen war. Je nach Ereignis variierte die Zeit zwischen 1 und 3 Stunden (Tabelle 10). Dies zeigt, dass im extremen Fall die Vorwarnzeit sehr gering sein kann. Eine Beobachtung und Einschätzung der Situation vor Ort ist neben den in Tabelle 9 aufgeführten Indikatoren daher unabdingbar.

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Tabelle 10: Dauer der ansteigenden Abflussganglinie + 10 m³/s, Neckar, Horb

Datum Dauer 31.01.2020 3,5 h 10.02.2020 2,25 h 14.03.2023 0,75 h 22.09.2025 1,5 h 23.10.2025 3 h

7.4.3 Verantwortlichkeiten

Der Pegelstand und die Vorhersagen der maßgebenden Pegel müssen während der Bauzeit arbeitstäglich abgelesen und dokumentiert werden. Die für die Überwachung der Pegel verantwortlichen Personen sind namentlich und mit Datum und Zeitraum festzulegen. Der Ablauf und die Durchführung der Alarmstufen „Überwachung“, „Alarmierung“ und „Evakuierung“ sind klar zu regeln und verantwortliche Personen zu benennen.

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8 Zusammenfassende Bewertung

Der Ersatzneubau der Brücke L371 über den Neckar und den Neckarkanal wurde hydraulisch mit einem zweidimensionalen hydrodynamisch-numerischen Modell untersucht. Ziel war es, die Auswirkungen des geplanten Brückenneubaus sowie der bauzeitlichen Zustände auf Abflussverhalten, Wasserspiegellagen und Retentionsräume zu ermitteln.

Hydraulische Auswirkungen im Endzustand

Die Berechnungen zeigen, dass der geplante Brückenersatzneubau im Endzustand nur sehr geringe Veränderungen der Wasserspiegellagen verursacht. Die Unterschiede zwischen Bestand und Planzustand liegen vor allem im näheren Gewässerbereich des Brückenbauwerks. Auf die Hochwassergefährdung im Umfeld wirkt sich der Ersatzneubau nicht nachteilig aus. Die Freibordanforderungen sind für das geplante Brückenbauwerk bis zu einem HQ100 Klima eingehalten.

Bauphasen

Die kritischste Situation entsteht in Bauphase I, in der ein Fangedamm mit acht Stahlrohren DN 1400 den Abfluss aufnehmen muss. In dieser Bauphase kann ein Abfluss von insgesamt 52 m³/s über den Neckar und den Neckar-Oberkanal schadlos abgeführt werden. Bei größeren Abflüssen kommt es zur Überströmung der provisorischen Überfahrt, was eine Evakuierung und temporäre Baustillstände erfordert. Bei einer Bauzeit von 6 Monaten ist mit Sperrzeiten von durchschnittlich 2-3 Wochen zu rechnen. Um das Überflutungsrisiko und mögliche Stillstandzeiten der Baustelle zu reduzieren, empfehlen wir eine Erhöhung der Anzahl der Stahlrohre oder ähnliche Maßnahme.

Retentionsraumbilanz

Die Bilanzierung des Retentionsraums bei HQ100 zeigt, dass der Ersatzneubau zu keinem Retentionsraumverlust führt. Durch den Rückbau eines bestehenden Pfeilers und eine zurückversetzte Lage des rechten Widerlagers werden die negativen Effekte der Rampen im Vorland ausgeglichen. Der Neubau ist somit hochwasserneutral in Bezug auf den Retentionsraum.

Gesamtbewertung

• Die hydraulischen Auswirkungen des Brückenersatzneubaus auf die Wasserspiegellagen sind gering und beschränken sich auf das nähere Umfeld der Brücke.

• Im Endzustand ergeben sich keine nachteiligen Veränderungen für das Abflussverhalten oder die Hochwassergefahr.

• Es entsteht durch den Ersatzneubau kein Retentionsraumverlust.

• Einschränkungen betreffen die Bauphase, in der der Abfluss durch die Rohrkapazität begrenzt ist. Durch Überflutung der provisorischen Gewässerüberfahrt ist mit temporären Baustillständen zu rechnen. Ein Hochwasseralarmplan wurde erarbeitet, um eine rechtzeitige Alarmierung und Evakuierung der Baustelle zu gewährleisten

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Anlage 1 Bestand,

Überflutungsflächen

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Anlage 2 Planzustand HQ100,

Überflutungstiefen

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Anlage 3 Hochwasseralarmplan

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L371 Ersatzneubau über den Neckar und den Neckarkanal 16.01.2026

Bauherr: Regierungspräsidium Tübingen Referat 44 - Planung Konrad-Adenauer-Straße 20 72072 Tübingen

Hochwasseralarmplan

Notrufnummern Feuerwehr Musterperson 0000000000 Feuerwehrkommandant Musterperson 0000000000 Feuerwehrkommandant Stv.

011 Bauunternehmung Musterperson 0000000000 Musterperson 0000000000 Bauleitung Musterperson 0000000000 Bauleitung Musterperson 0000000000 Bauleitung Stv. Weitere Musterperson 0000000000 z.B. RP Tübingen Musterperson 0000000000 z.B. DLRG Ortsgruppe Tübingen

Maßgebende Pegel  Pegel im OW der Baustelle  Pegel Neckar, Horb, km 282,804  Pegel Eyach, Bad Imnau

Abfluss- und  Tägliche Beobachtung des Wetters und der Prognose Wetterbeobachtung https://www.dwd.de/DE/wetter/warnungen_gemeinden/warnWetter_node.html  Tägliche Kontrolle der Abflusswerte und Vorhersagen der Pegel Horb und Bad Imnau www.hvz.baden-wuerttemberg.de  Tägliche Kontrolle des Wasserstands beim Pegel im OW der Baustelle

1 ieziloP

211 rhew Alarmstufen

Pegel Baustelle

Pegel Neckar Horb

• Pegel Eyach Bad Imnau

Ableitung Staustufe Hirschau = 22 m³/s

Ableitung Staustufe Hirschau = 0 m³/s

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eueF Maßnahmen

*Hierbei handelt es sich ausschließlich um Indikatorwerte. Diese sind nach Festlegung des Pegelstandorts anhand einer zu ermittelnden W/Q-Beziehung am Baustellen-Pegel zu überprüfen.

nach Hochwasser  Detailkontrolle Baustelle / generelle Kontrolle Gewässer (Ufer und Damm)  Fotos / gegebenenfalls Schadenerhebung / Ereignisbericht