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.

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.

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