Mit dem Aufbau eines gemeinsamen Niederschlagsmessnetzes zwischen dem Deutschen Wetterdienst (DWD) und dem Land B.-W. wurde ein flächenrepräsentatives großräumiges Niederschlagsmessnetz realisiert, das auf hohem technischen Niveau Niederschlagsdaten zeitnah erfasst. Dieses Ombrometermessnetz besteht aus dem Grundmessnetz des DWD und dem Verdichtungsmessnetz des Landes; zusätzlich stehen Stationen des Luftmessnetzes sowie weiterer Anbieter zur Verfügung. Der so entstandene Datenpool für die Wasserwirtschaft und die Meteorologie ist insbesondere für Hochwasservorhersagen und Niederschlagswarnungen von Bedeutung.
Die Extremwerte des Niederschlags mit einer Wiederkehrzeit T größer 100 Jahre zur Bemessung wasserwirtschaftlicher Anlagen des Hochwasserschutzes stellen eine Extrapolation der zum 01.01.2023 veröffentlichten Daten der Koordinierten Starkniederschlagsregionalisierung und auswertung des Deutschen Wetterdiensts (KOSTRA-DWD 2020) dar.
Mit KOSTRA-DWD 2020 werden Niederschlagshöhen in Abhängigkeit von einer Niederschlagsdauer D = 5 Minuten bis D = 7 Tage und einer Wiederkehrzeit (Jährlichkeit) T = 1 Jahr bis T = 100 Jahre als Raster in einer Auflösung von 5x5 km für ganz Deutschland bereitgestellt. Die wasserwirtschaftliche Bemessungspraxis im Bereich des Hochwasserschutzes an Oberflächengewässer erfordert darüber hinaus jedoch auch Wiederkehrzeiten des Niederschlags größer 100 Jahre. Insbesondere für die Betrachtung der Hochwasserbemessungsfälle BHQ1 und BHQ2 für Stauanlagen nach DIN19700 sind diese Niederschlagsjährlichkeiten erforderlich.
Aufgrund des sogenannten Heavy-Tail-Verhaltens der gewählten 3-parametrigen Generalisierten Extremwert-Verteilung (GEV) für KOSTRA-DWD 2020 ist eine direkte Extrapolation der GEV zur Schätzung von Niederschlagshöhen für Wiederkehrzeiten größer 100 Jahre nicht zu empfehlen. Interimsweise, bis die Praxisrelevanten Extremwerte des Niederschlags (PEN) der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) an die neue Grundlage KOSTRA-DWD 2020 angepasst und veröffentlicht sind, werden für Baden-Württemberg daher eigens extrapolierte Extremwerte des Niederschlags zur Verfügung gestellt. Die Verwendung wird entsprechend der Arbeitshilfe zur DIN 19700 für Hochwasserrückhaltebecken in Baden-Württemberg (https://pd.lubw.de/93810) empfohlen. Die Extrapolation umfasst die Bereitstellung der Wiederkehrzeiten T = 200, 500, 1.000, 2.000, 5.000 und 10.000 Jahre über die Dauerstufen gemäß KOSTRA-DWD 2020.
Die Schätzung von Niederschlagshöhen mit einer Wiederkehrzeit größer 100 Jahre basiert auf einer Anpassung der Parameter u(D) und w(D) der KOSTRA-DWD-2010-Basisgleichung hN(D,T) = u(D) + w(D) · ln(T), welche zu bisherigen Extrapolation der Niederschläge für Jährlichkeiten größer 100 Jahre in Baden-Württemberg eingesetzt wurde. Die beiden Parameter sind dabei auf die KOSTRA-DWD 2020 Niederschlagshöhen der Wiederkehrzeiten T=1 Jahr und T=100 Jahre je Dauerstufe angepasst. Die nach dieser Methodik geschätzten Bemessungsniederschläge einer Wiederkehrzeit größer 100 Jahre sind bei Verwendung ebenso wie die daraus modellierten Abflussganglinien auf Plausibilität zu prüfen.
Aktualität der Daten:
seit 01.01.1951 , gegenwärtig aktuell
Grundwasserneubildung aus Niederschlag (GWN); Dimension: mm/Jahr: Unter den Bilanzgrößen des Wasserhaushalts kommt der flächenhaften Grundwasserneubildung aus Niederschlag (GWN) eine hohe Bedeutung zu. Im Gegensatz zu anderen Wasserhaushaltsgrößen kann die GWN in der Regel nicht direkt gemessen werden. Der Anwendung entsprechender Modelle kommt daher eine besondere Bedeutung zu.
Die hier zur Verfügung gestellten Daten der GWN stammen aus der landesweiten Langzeit-Berechnung mit dem Bodenwasserhaushaltsmodell GWN-BW. GWN-BW ist ein modular aufgebautes, deterministisches und flächendifferenziertes Modell zur Berechnung der tatsächlichen Verdunstung, zur Simulation des Bodenwasserhaushaltes und der unterhalb der durchwurzelten Bodenzone gebildeten Sickerwassermenge. Wie die meisten vergleichbaren Wasserhaushaltsmodelle benötigt GWN-BW als meteorologischen Antrieb Daten der Niederschlagshöhe, der Lufttemperatur, der relativen Luftfeuchte, der Globalstrahlung oder Sonnenscheindauer sowie der Windstärke oder geschwindigkeit. https://www.hydrosconsult.com/hydrologie/bodenwasserhaushalt
Die Berechnungen erfolgen auf insgesamt 102.677 Grundflächen, deren Geometrie auf der Verschneidung von Bodenkarte 1:50.000 und CORINE 2006 Landnutzung beruht. Bei der GWN handelt sich um eine berechnete Bilanzkomponente, welche dem Gesamtabfluss abzüglich schneller lateraler Abflusskomponenten entspricht. Der Direktabfluss wird mit Hilfe des regionalisierten Baseflow-Index berücksichtigt. Die berechnete GWN entspricht jener des jeweils obersten Grundwasserstockwerks. Dies können auch hängende Grundwasserleiter sein, die beispielsweise wieder über Quellen entwässern. Sie entspricht somit, je nach den hydrogeologischen Bedingungen, nicht zwingend der GWN des obersten Hauptgrundwasserleiters.
Die Grundwasserbeschaffenheit wird von einer größeren Anzahl von Faktoren beeinflusst, so u.a. von der Beschaffenheit von Niederschlag und Uferfiltrat, der Zusammensetzung des Kontaktgesteins, der Verweilzeit des Wassers im Untergrund, der Temperatur im Untergrund, der anthropogenen Einträge und der Mischungsprozesse.Hier sind Grundwassertypen dargestellt, wie sie in den einzelnen hydrogeologischen Einheiten oberflächennah bei geringer bis fehlender anthropogener Belastung und einer Grundwasserneubildung aus dem Niederschlag auftreten. Der Grundwassertyp wird in diesen Fällen mit Ausnahme der geringmineralisierten Wässer (s.u.) überwiegend durch die mineralogische Zusammensetzung des Kontaktgesteins bestimmt.Bei der Darstellung sind chemische Entwicklungen infolge erhöhter Temperaturen oder langer Verweilzeiten sowie hydrochemische Veränderungen der gesteinsgebundenen Grundwasserbeschaffenheit durch Mischungsprozesse als Folge der Grundwasserdynamik nicht berücksichtigt.Für die hydrochemische Klassifikation der Wässer wurden einerseits der Lösungsinhalt, andererseits die relative Verteilung der überwiegenden Kationen und Anionen benutzt.Nach dem Lösungsinhalt wurden vier Klassen gebildet:Wässer mit geringem Lösungsinhalt (etwa 50 - 200 mg/kg)Wässer mit mittlerem Lösungsinhalt (etwa 200 - 700 mg/kg)Wässer mit mittlerem bis vereinzelt höherem Lösungsinhalt (etwa 500 - 2500 mg/kg)Wässer mit stark schwankendem LösungsinhaltDie Kationen und Anionen wurden getrennt gemäß ihren prozentualen Anteilen (als mmol(eq) %) geordnet; bei Äquivalentanteilen über 20 % wird das jeweilige Ion bei der Klassifikation berücksichtigt (HÖLTING 1996).Für die hydrochemische Typisierung wurden die 54 hydrogeologischen Einheiten auf 17 hydrogeochemische Einheiten reduziert. Zusammengefasst wurden solche Einheiten, die eine vergleichbare petrographische Zusammensetzung aufweisen und deshalb einen einheitlichen geogenen Grundwassertyp erwarten lassen.
Bodenerosion durch Wasser wird durch die Charakteristik des Niederschlags, die Eigenschaften des Bodens, die Hanglänge und -neigung, die Bedeckung und Bearbeitung des Bodens sowie die Art der Erosionsschutzmaßnahmen beeinflusst. Den Anteil der Gefährdung, der allein auf natürliche Standortfaktoren ohne anthropogene Einflüsse zurückgeht, bezeichnet man als natürliche Erosionsgefährdung. Die Ableitung der flächenhaften, natürlichen Erosionsgefährdung wurde auf Basis der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung -ABAG- durchgeführt. Die Allgemeine Bodenabtragsgleichung lautet: A = R x K x L x S x C x P. Die Ermittlung der natürlichen Erosionsgefährdung durch Wasser erfolgt nach DIN 19708 durch die Verknüpfung der Bodenerodierbarkeit (K-Faktor) als Kenngröße der Erosionsanfälligkeit des Oberbodens, mit der Hangneigung (S-Faktor) und dem Oberflächenabfluss- und Regenerosivitätsfaktor (R-Faktor) als Kenngröße die Erosivität der Niederschläge (Angabe der Erosionsgefährdung in Klassen und t/(ha x a)). Die natürliche Erosionsgefährdung bezieht sich damit auf stabile, zeitlich kaum veränderliche und nutzungsunabhängige Kriterien. Die einzelnen Bewertungsgrößen und damit auch die Beurteilung der Erosionsgefährdung beziehen sich immer nur auf den landwirtschaftlich genutzten Teil eines Flurstücks (Acker- oder Grünland). Die Bezugsgröße für die Darstellung ist jedoch immer die gesamte Flurstücksgeometrie aus dem ALK (Stand 2007). Zur Verkürzung der Ladezeiten sind in der Übersicht die einzelnen Flurstücke mit identischer Einstufung der Erosionsgefährdung zusammengefasst und die Flurstücksinformationen nicht einzeln abrufbar. Im Vergleich zu den Erosionskarten, die im Rahmen von Cross Compliance erstellt wurden, wurden bei den vorliegenden Karten keine Generalisierung durchgeführt, der R-Faktor berücksichtigt und die Erosionsgefährdungsklassen im Wesentlichen nach DIN 19708 eingeteilt. Für die Einhaltung und Kontrolle der Verpflichtugen nach Cross Comliance gelten ausschließlich die Gefährdungsklassen nach DirektZahlVerpflV und ErosionsSchV.
Bodenerosion durch Wasser wird durch die Charakteristik des Niederschlags, die Eigenschaften des Bodens, die Hanglänge und -neigung, die Bedeckung und Bearbeitung des Bodens sowie die Art der Erosionsschutzmaßnahmen beeinflusst. Den Anteil der Gefährdung, der allein auf natürliche Standortfaktoren ohne anthropogene Einflüsse zurückgeht, bezeichnet man als natürliche Erosionsgefährdung. Die Ableitung der flächenhaften, natürlichen Erosionsgefährdung wurde auf Basis der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung -ABAG- durchgeführt. Die Allgemeine Bodenabtragsgleichung lautet: A = R x K x L x S x C x P. Die Ermittlung der natürlichen Erosionsgefährdung durch Wasser erfolgt nach DIN 19708 durch die Verknüpfung der Bodenerodierbarkeit (K-Faktor) als Kenngröße der Erosionsanfälligkeit des Oberbodens, mit der Hangneigung (S-Faktor) und dem Oberflächenabfluss- und Regenerosivitätsfaktor (R-Faktor) als Kenngröße die Erosivität der Niederschläge (Angabe der Erosionsgefährdung in Klassen und t/(ha x a)). Die natürliche Erosionsgefährdung bezieht sich damit auf stabile, zeitlich kaum veränderliche und nutzungsunabhängige Kriterien. Zusätzlich werden Abtragswerte für verschiedene Varianten mit unterschiedlichen L- (Hanglängenfaktor), C- (Bedeckungs- und Bearbeitungsfaktor) und P-(Erosionsschutzfaktor) Kombinationen angegeben. Die einzelnen Bewertungsgrößen und damit auch die Beurteilung der Erosionsgefährdung beziehen sich immer nur auf den landwirtschaftlich genutzten Teil eines Flurstücks (Acker- oder Grünland). Die Bezugsgröße für die Darstellung ist jedoch immer die gesamte Flurstücksgeometrie aus dem ALK (Stand 2007). Im Gegensatz zur "Erosionsgefährdung Ackerflächen Übersicht" sind die Flurstücksinformationen einzeln abrufbar. Im Vergleich zu den Erosionskarten, die im Rahmen von Cross Compliance erstellt wurden, wurden bei den vorliegenden Karten keine Generalisierung durchgeführt, der R-Faktor berücksichtigt und die Erosionsgefährdungsklassen im Wesentlichen nach DIN 19708 eingeteilt. Für die Einhaltung und Kontrolle der Verpflichtugen nach Cross Compliance gelten ausschließlich die Gefährdungsklassen nach DirektZahlVerpflV und ErosionsSchV.
Bodenerosion durch Wasser wird durch die Charakteristik des Niederschlags, die Eigenschaften des Bodens, die Hanglänge und -neigung, die Bedeckung und Bearbeitung des Bodens sowie die Art der Erosionsschutzmaßnahmen beeinflusst. Den Anteil der Gefährdung, der allein auf natürliche Standortfaktoren ohne anthropogene Einflüsse zurückgeht, bezeichnet man als natürliche Erosionsgefährdung. Die Ableitung der flächenhaften, natürlichen Erosionsgefährdung wurde auf Basis der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung -ABAG- durchgeführt. Die Allgemeine Bodenabtragsgleichung lautet: A = R x K x L x S x C x P. Die Ermittlung der natürlichen Erosionsgefährdung durch Wasser erfolgt nach DIN 19708 durch die Verknüpfung der Bodenerodierbarkeit (K-Faktor) als Kenngröße der Erosionsanfälligkeit des Oberbodens, mit der Hangneigung (S-Faktor) und dem Oberflächenabfluss- und Regenerosivitätsfaktor (R-Faktor) als Kenngröße die Erosivität der Niederschläge (Angabe der Erosionsgefährdung in Klassen und t/(ha x a)). Die natürliche Erosionsgefährdung bezieht sich damit auf stabile, zeitlich kaum veränderliche und nutzungsunabhängige Kriterien. Zusätzlich werden Abtragswerte für verschiedene Varianten mit einem je Flurstück berechneten L-Faktor (Hanglängenfaktor) sowie verschiedenen C- (Bedeckungs- und Bearbeitungsfaktor) und P-(Erosionsschutzfaktor) Faktoren angegeben. Der L-Faktor wurde im Gegensatz zu den Acker- und Grünlandflächen direkt berechnet, da in der Regel der gesamte Hang mit Reben bebaut ist. Die einzelnen Bewertungsgrößen und damit auch die Beurteilung der Erosionsgefährdung beziehen sich immer nur auf den mit Rebland genutzten Teil eines Flurstücks. Die Bezugsgröße für die Darstellung ist jedoch immer die gesamte Flurstücksgeometrie aus dem ALK (Stand 2007). Für die Erosionsgefährdung auf Rebflächen wird aufgrund der im Gegensatz zu den ackerbaulich genutzten Flächen geringen Flächenanzahl keine Übersicht bereitgestellt. Die Flurstückinformationen sind direkt abrufbar.
Die Oberflächenabflusskennwerte (OAK) wurden speziell für die Umsetzung des LUBW-Leitfadens "Kommunales Starkregenrisikomanagement in Baden-Württemberg" entwickelt und bilden die hydrologische Datengrundlage für die hydraulische Modellierung von Starkregengefahrenkarten. Die OAK geben für drei verschiedene Starkregenszenarien (selten, außergewöhnlich und extrem) an, welcher Anteil des Niederschlags nicht vom Boden aufgenommen werden kann und somit auf der Fläche zum Abfluss kommt. Zusätzlich wurde für jedes Szenario eine Variante verschlämmt und unverschlämmt berechnet, wobei bei der verschlämmten Variante die Infiltrationsleistung von Ackerflächen aufgrund von Verschlämmung reduziert wurde.
Die Oberflächenabflusskennwerte liegen als GeoTIFFS getrennt nach fünf Szenarien vor. Jedes Szenario besteht aus 12 Zeitschritten-Raster und einem Summen-Raster. Die Einheit der OAK sind [1/10 mm].
Anmerkung: Die OAK wurden ausschließlich für die Entwicklung von Starkregengefahrenkarten nach Leitfaden der Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg erstellt, davon abweichende Anwendungen werden nicht empfohlen.
Wasserschutzwald sichert und verbessert die Qualität des Grundwassers sowie stehender und fließender Oberflächengewässer. Die Wasserspeicherkapazität von Waldböden verhindert weitgehend oberflächennahe Abflüsse und Hochwasserspitzen und sorgt für eine stetige Wasserspende in niederschlagsarmen Zeiten. So wird zugleich die Gefahr von Hochwasserschäden und Erosion minimiert. Der Datenbestand umfaßt hauptsächlich (noch) nicht rechtsverbindliche wasserwirtschaftliche Fachplanungen (geplante Schutzgebiete nach Wasserrecht, Grundwasser-Schonbereiche, Vorrangflächen etc.).
Kartenverzeichnis zur Hochwasser-Abflusswahrscheinlichkeit(Anlage F in Nr. 54 der LfU-Reihe "Oberirdische Gewässer/Gewässerökologie")Die Karten werden in 5 Gruppen unterteilt, insgesamt existieren 17 Karten in der Druckgröße DINA3.-Pegel und StauhaltungenKarte 1: Einbezogene PegelKarte 2: Einbezogene Stauhaltungen-GrundlagenkartenKarte 3: Reliefdarstellung aus HöhendatenKarte 4: Landnutzung, klassifiziert aus Satellitendaten (4 Klassen)Karte 5: Mittlere Niederschlagshöhe, hydrologische Jahre 1931-1994Karte 6: Geologisch-landschaftsräumliche Einheiten (21 Klassen)-Regionalisierung des LandschaftsfaktorsKarte 7: Regionalisierter Landschaftsfaktor (räumliche Verteilung)Karte 8: Landschaftsfaktoren an Pegelstellen-Gebietskenngrößen bezogen auf das Gewässerkundliche Flächenverzeichnis (GKFV)Karte 9: Siedlungsanteil (S) bezogen auf Gewässerknoten des GKFVKarte 10: Waldanteil (W) bezogen auf Gewässerknoten des GKFVKarte 11: Fließlänge am Wasserscheide (L) bezogen auf Gewässerknoten des GKFVKarte 12: Schwerpunktfließlänge (Lc) bezogen auf Gewässerknoten des GKFVKarte 13: Gewogenes Gefälle (Ig) bezogen auf Gewässerknoten des GKFVKarte 14: Mittlere Gebietsniederschlagshöhe (hNg), hydrologische Jahre 1931-1994 bezogen auf Gewässerknoten des GKFVKarte 15: Landschaftsfaktor (LF) bezogen auf Gewässerknoten des GKFV-Hochwasserabfluss-Spenden bezogen auf das Gewässerkundliche FlächenverzeichnisKarte 16: Regionalisierte mittlere Hochwasserabfluss-Spenden (MHq) bezogen auf Gewässerknoten des GKFVKarte 17: Regionalisierte 100-jährliche Hochwasserabfluss-Spenden (Hq100) bezogen auf Gewässerknoten des GKFV
