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Thema: Hydrologie > Niedrigwasser > Langzeitverhalten (Vergangenheit)

Niedrigwasser
Langzeitverhalten (Vergangenheit)


Der Rhein, bei Bingen, mit Niedrigwasser. Oben im Bild sind Weinberge zu sehen. In der Bildmitte fließt der Rhein von links nach rechts durch das Bild.  Dabei treten im unteren Teil des Flussbetts größere Sandbänke zum Vorschein. Außerdem fährt ein Lastschiff in der Fahrrinne des Rheins. Im Vordergrund des Bildes befindet sich das Rheinufer mit Sportanlagen.

Abb.: Niedrigwasser im Rhein bei Bingen

Sinkende Wasserstände und damit einhergehende Niedrigwasserperioden treten regelmäßig nach längeren Trockenperioden auf. Allein in den vergangenen Jahren gab es an größeren und kleineren Flüssen länger andauernde Niedrigwasserperioden, wobei insbesondere das Niedrigwasserjahr 2018, aber auch 2022, hervorsticht. Bereits 2012 veröffentlichte Auswertungen zur Veränderung der Häufigkeit von Trockenwetterlagen in der Vergangenheit (siehe KLIWA-Heft 18) kommen zu dem Schluss: Die Wahrscheinlichkeit eines trockenen heißen Sommers oder einer extrem trockenen Vegetationsperiode in Südwestdeutschland hat im Zeitraum 1958-2007 im Vergleich zum Zeitraum 1900-1957 um mehr als das Doppelte zugenommen.

An größeren Flüssen bedeuten die Auswirkungen von Niedrigwasser nicht zuletzt auch wirtschaftliche Verluste. Die Änderungen in der Vergangenheit lassen sich durch langjährige Zeitreihen an Pegeln sowie durch ein umfangreiches Klima-Monitoring (siehe KLIWA Monitoringbericht 2021) erfassen und auswerten. In KLIWA wurden Niedrigwasserabflüsse exemplarisch an 30 Pegeln (10 je Bundesland) für den Zeitraum 1951 bis 2020 (Rheinland-Pfalz ab 1971) untersucht. Die betrachteten Niedrigwasserzeitreihen können allerdings durch wasserwirtschaftliche Nutzungen oder Maßnahmen beeinflusst sein. Diese Beeinflussung fand insbesondere in den letzten Jahrzehnten statt und kann auf viele Arten erfolgen, zum Beispiel durch Entnahmen oder Ableitungen, durch Abflusserhöhung infolge von Speicherbewirtschaftung oder durch Einleitungen aus Kläranlagen. Teilweise erfolgt gezielt eine Niedrigwasseraufhöhung aus Talsperren oder Überleitungen, wie durch das Überleitungssystem Main-Donau in Bayern. Dies ist bei der Interpretation zu beachten.
Zwei Landkarten der Bundesländer Baden-Württemberg, Bayern und Rheinland Pfalz, die die Lage der Pegel zur Untersuchung des Trendverhaltens der Niedrigwasserabflüsse im Zeitraum 1951-2020 enthalten. Die obere Karte zeigt das Trendverhalten der Pegel für die jährlichen Niedrigstwasserabflüsse im Wasserhaushaltsjahr, die untere Karte stellt die jährlichen 7-Tages-Mittel-Niedrigstwasserabflüsse dar. In den Karten sind die Pegel als kleine farbige Kreisflächen eingetragen. Darunter befindet sich die Kartenlegende. Diese erläutert die Bedeutung der einzelnen Pegelfarben. Dabei steht Hellrot für „Abnahme nicht signifikant“, Dunkelrot für „Abnahme signifikant (Signifikanzniveau mindestens 80 Prozent)“, Hellblau für „Zunahme nicht signifikant“, Dunkelblau für „Zunahme signifikant“ und Grau für „kein Trend“.  Außerdem enthält die Legende den Hinweis, das sich der Trend der Pegel in Rheinland-Pfalz auf den Zeitraum von 1971-2020 bezieht.

Abb.: Lage der betrachteten 30 Pegel für die Untersuchungen zum Trendverhalten der Niedrigwasserabflüsse für je 10 Pegel in Bayern, Baden-Württemberg und Rheinland-Pfalz sowie die räumliche Verteilung der Trends.
Für das gesamte KLIWA-Gebiet erlauben die Auswertungen über den Zeitraum 1951 bis 2020 keine eindeutigen Rückschlüsse auf das Langzeitverhalten der Niedrigwasserabflüsse: Insgesamt zeigt sich für die jährlichen Niedrigstwasserabflüsse eine ausgeglichene Verteilung von zunehmenden - die Niedrigwassersituation hat sich entspannt - und abnehmenden - die Niedrigwassersituation hat sich verschärft –Trends, wobei regionale Unterscheide erkennbar sind. Gegenüber älteren Auswertungen bis zum Jahr 2015, hat die Anzahl abnehmender Trends jedoch zugenommen. Diese sind allerdings weiterhin mehrheitlich nicht signifikant, d.h. ihre Aussagekraft ist eher unsicher. Für die jährlichen 7-Tages-Mittel-Niedrigstwasserabflüsse weist die Mehrzahl der Pegel inzwischen eine abnehmende Tendenz auf. Werden die Zeitreihen von 1951 auf 1974 verkürzt, so wird die abnehmende Tendenz der jährlichen Niedrigstwasserabflüsse und der 7-Tages-Mittel-Niedrigstwasserabflüsse noch deutlicher und deuten damit auf eine Verschärfung der Niedrigwassersituation hin.