Niedrigwasser

Abb.: Niedrigwasser am Rhein.

Die trockeneren und wärmeren Sommer in der Zukunft lassen die Wasserstände sinken. Diese Niedrigwasserphasen setzen nicht nur der Binnenschifffahrt zu, sondern auch der Landwirtschaft, der Energiewirtschaft, der Trinkwasserversorgung sowie gewerblichen und industriellen Betrieben, die für ihre Produktionsprozesse Wasser benötigen (z. B. Papierindustrie). Die privat- wie auch volkswirtschaftlichen Schäden von lang andauernden Trockenperioden können gravierend sein. Hinzu kommt, dass neben den wasserwirtschaftlichen Nutzungen ebenso die Gewässerökologie mit weitreichender Wirkung und Schäden von Niedrigwasser betroffen ist.

Niedrigwasser ist aber auch ein Teil des natürlichen Abflussregimes und entsteht zum einen durch Niederschlagsmangel oder, insbesondere im Sommer, durch die Kombination von Niederschlagsmangel und hoher Verdunstung. Die Gewässernutzung in Form von Zuleitungen, Speichern oder Entnahmen aus dem Gewässer kann dabei einen entscheidenden Einfluss auf eine Niedrigwassersituation haben.

Die Ursachen von Niedrigwasser, und deren Verknüpfungen zueinander, werden als schematischer Schnitt durch den Boden veranschaulicht. Ganz oben in der Abbildung stehen die klimatologischen Ursachen, Niederschlagsdefizit durch hohe Verdunstung und Niederschlagsrückhalt durch Schnee und Eis. Diese wirken auf die darunter liegenden natürlichen und menschlichen Einflussgrößen. Als Beispiele werden Abflussregime, Speichervermögen des Untergrunds und wasserwirtschaftliche Nutzung genannt. Diese wiederum wirken sich auf die unterste Ebene, den Wasserhaushalt, aus. Auf der linken Seite sind die verketteten Auswirkungen im Boden aufgeführt. Beginnend mit der verringerten Sickerwasserbildung oberhalb des Bodenschnitts, zur verringerten Grundwasserbildung im Boden, weiter zum sinkenden Grundwasserstand und zuletzt zur geänderten Grundwasserqualität. Auf der rechten Bildseite dagegen wird auf dieselbe Weise die Wirkungskette für Gewässer dargestellt. Diese beginnt mit geringerem Oberflächenabfluss zum Gewässer über sinkenden Wasserstand und Durchfluss, zu geänderten Lebensbedingungen im Gewässer. Zusätzlich gibt es hier noch eine Querverbindung zum Boden, aus dem auch eine geringere Speisung des Gewässers hervorgeht. Als weitere Auswirkungen werden auch noch eine höhere Wassertemperatur und Veränderung der Wasserqualität angegeben. Der Normalwasserstand und der Niedrigwasserstand sind außerdem als waagerechte Linien eingezeichnet.

Abb.: Ursachen von Niedrigwasser und deren Auswirkungen auf die Elemente des Wasserhaushalts Oberflächengewässer, Boden- und Grundwasser.

Bei Niedrigwasser liegen die Abflüsse im Gewässer deutlich unter dem mittleren Abflussniveau. Die Erfassung erfolgt für verschiedene Kennwerte, wie den monatlichen Niedrigwasserabfluss (MoMNQ), den jährlichen Niedrigstwasserabfluss (NQ (j)) oder den gleitenden 7-tägigen Niedrigwasserabfluss eines Jahres (NM7Q (j)).

Aber auch die Dauer von Niedrigwasserperioden wird ausgewertet.

Durch die Auswertung der Messdaten lässt sich das Langzeitverhalten der Niedrigwasserabflüsse in Süddeutschland ermitteln.

Langzeitverhalten

Gekoppelt mit Klimaprojektionen erlauben Wasserhaushaltsmodelle Aussagen zu den zukünftigen Niedrigwasserverhältnissen.

Zukünftige Veränderungen

Mit Anpassungsmaßnahmen gilt es, die Auswirkungen von Trockenheit und Niedrigwasser auf die Gewässerökologie und die verschiedenen Gewässernutzungen zu reduzieren.

Anpassung