Kombinierte Wirkungen von Staudämmen und Deichen verändern die Überschwemmungsdynamik des Jangtse und zeigen erhebliche Risiko-Unterschätzungen, wenn Deiche ignoriert werden

Warum Flussbefestigungen für den Alltag wichtig sind

Da der Klimawandel stärkere Wolkenbrüche begünstigt, leben immer mehr Menschen mit der Gefahr katastrophaler Flussüberschwemmungen. Am Jangtse in China sind über 400 Millionen Einwohner auf Staudämme und Erdaufschüttungen—Deiche—angewiesen, um steigende Wassermengen abzuwehren. Die meisten weltweiten Studien zum Hochwasserrisiko haben jedoch bislang meist nur Staudämme berücksichtigt und Deiche als nebensächlich behandelt. Diese Studie zeigt, dass das Weglassen von Deichen die Abschätzung dessen, wer und was wirklich gefährdet ist, erheblich verzerren kann, und sie bietet eine neue Perspektive darauf, wie diese beiden Schutzformen entlang eines der großen Flüsse der Welt zusammenwirken—und sich mitunter gegenseitig beeinträchtigen.

Ein großer Fluss, vom Menschen geformt

Das Einzugsgebiet des Jangtse erstreckt sich über rund 6.300 Kilometer von schneebedeckten Quellgebieten bis zum niedrig gelegenen Delta am Ostchinesischen Meer. Es liefert 40 % der Wasserressourcen Chinas und mehr als ein Drittel seines Getreides, ist aber auch für verheerende Überschwemmungen bekannt, etwa 1998 und 2021. Um diesen Fluss zu bändigen, haben Ingenieure Hunderte großer Stauseen, darunter das Drei-Schluchten-Projekt, sowie lange Deichreihen gebaut, die den Fluss in Mittel- und Unterlauf einengen. Staudämme halten Wasser in riesigen Rückhaltebecken zurück, während Deiche erhöhte Wände bilden, die hohe Abflüsse daran hindern, in Ortschaften und Feldflächen zu gelangen. Bislang stellen die meisten großskaligen Computermodelle zum Hochwasserrisiko Dämme dar, nicht aber Deiche—hauptsächlich, weil Deiche schwieriger zu kartieren und mit einfachen Gleichungen zu beschreiben sind.

Ein digitales Flussbett mit Dämmen und Wällen

Die Autorinnen und Autoren nutzen ein spezialisiertes Computermodell namens CaMa-Flood, um zu rekonstruieren, wie sich Wasser von 1980 bis 2019 durch die Kanäle und Auen des Jangtse bewegt hat. Sie speisen das Modell mit täglichen Abflussabschätzungen, detaillierten Karten des Flussnetzes und neuen Datensätzen, die 327 große Stauseen sowie Standorte und Höhen von Deichen beschreiben. Anschließend führen sie vier hypothetische Szenarien durch: einen „natürlichen“ Fluss ohne größere Bauwerke; einen Fluss mit nur Dämmen; einen mit nur Deichen; und einen mit beiden Schutzarten. Durch den Vergleich dieser Szenarien können sie herausarbeiten, welche Auswirkungen jede Infrastrukturart auf Hoch- und Niedrigwasser sowie überflutete Flächen hat, und sie prüfen die Realitätsnähe der Simulationen anhand gemessener Wasserstände und Abflüsse an 32 Pegelstationen im Becken.

Unterschiedliche Schutzarten, unterschiedliche Aufgaben

Die Analyse zeigt, dass Staudämme und Deiche in verschiedenen Bereichen des Abfluss-Spektrums wirksam sind. Staudämme wirken vorwiegend als große Puffer: Sie speichern Wasser in nassen Perioden und geben es langsamer ab, was Niedrig- und Mittelflüsse stabilisiert und die Modellgenauigkeit unter trockenen und normalen Bedingungen verbessert. Deiche hingegen verändern kaum die Menge des stromabwärts transportierten Wassers, beeinflussen aber stark, wohin dieses Wasser gelangt. Indem sie Überschwemmungen innerhalb des Flussbetts halten statt über die Auen zu verteilen, schärfen Deiche die simulierten Spitzen und bringen das Verhalten bei hohen Abflüssen näher an die Beobachtungen. Wenn beide Strukturen gemeinsam berücksichtigt werden, ist die Gesamtleistung am ausgewogensten und über das Becken am konsistentesten, auch wenn keine einzelne Kennzahl in allen Situationen die beste ist. Anders ausgedrückt: Dämme helfen, das Volumen richtig abzubilden, Deiche helfen, Form und Zeitpunkt der Flutwellen korrekt zu erfassen.

Wie Fluten unter menschlicher Kontrolle schrumpfen—und sich verlagern

Blickt man über die Pegel hinaus auf das umliegende Land, zeigt das Modell, dass Dämme und Deiche zusammen dramatisch reduzieren, wie große Teile des Beckens bei Extremereignissen unter Wasser stehen. Im Vergleich zu einem natürlichen, unregulierten Fluss halbieren Dämme allein die jährlich maximale überschwemmte Fläche etwa, während Deiche allein sie um rund zwei Drittel verkleinern. Sind beide vorhanden, liegt die durchschnittliche Reduktion bei etwa 65 %, und die Zahl der Tage und Orte mit tiefem Wasser während Monsunspitzen sinkt deutlich. Das Bild ist jedoch nicht durchweg einheitlich sicher: Aufstau oberhalb großer Stauseen kann lokale Pegel erhöhen, und stark eingedeichte, enge Flussbetten unterhalb von Deichen können schnelle, hohe Abflüsse führen, die bei Versagen der Schutzanlagen besonders gefährlich sind. Die Studie zeigt außerdem, dass an vielen Orten, sobald starke Deiche vorhanden sind, zusätzlicher Stauraum durch Dämme nur noch eine vergleichsweise geringe weitere Verringerung der überfluteten Fläche bringt—ein Hinweis auf abnehmende Grenznutzen neuer Stauwerke flussaufwärts.

Folgen für Hochwasserrisiko und Planung

Für Nicht-Fachleute lautet die zentrale Botschaft: Wer Dämme zählt, aber Deiche ausklammert, erhält ein irreführendes Bild der Hochwassergefahr. Modelle, die Deiche ignorieren, überschätzen die überschwemmte Fläche im Mittel um etwa 15 % und um mehr als 30 % in extremen Jahren wie 1998, weil sie zulassen, dass sich Wasser über Auen ausbreitet, die in Wirklichkeit durch Wälle abgeschirmt und oft stark bebaut sind. Gleichzeitig kann die scheinbare Sicherheit, die Deiche schaffen, neue Verwundbarkeiten verbergen—etwa höhere Wasserstände innerhalb des Flussbetts und größere Folgen, falls Schutzanlagen überströmt oder durchbrochen werden. Indem diese Arbeit ein einheitliches Bild davon liefert, wie Dämme und Deiche gemeinsam die Überschwemmungen des Jangtse neu formen, bietet sie eine realistischere Grundlage für die Planung künftigen Schutzes, die Anpassung von Damm-Betriebsweisen und die Entscheidung, wo zusätzliche Schutzmaßnahmen—oder eher naturbasierte Lösungen—wirklich nötig sind, während das Klima weiter erwärmt.

Zitation: Xu, S., Sun, H., Zhang, L. et al. Compound effects of dams and levees reshape Yangtze flood dynamics and reveal substantial risk misestimations from ignoring levees. Sci Rep 16, 13298 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41694-x

Schlüsselwörter: Überschwemmungen am Jangtse, Staudämme und Deiche, Hochwassermodellierung, Infrastrukturrisiko, klimabedingte Überschwemmungen