Pegelanlagen in Hessen - Wasserstands- und Durchflusswerte
Pegel Büdingen am Seemenbach mit Pegelhaus
Pegel sind Einrichtungen zum Messen von Wasserständen und Durchflüssen an oberirdischen Gewässern. Die Messwerte werden auf der Seite WISKI-Web veröffentlicht und dienen u. a. als Anhaltspunkte für den Hochwasserwarndienst und für die Bewirtschaftung von Gewässern. Die Aufgaben und Arbeiten rund um die hessischen Pegel werden vom HLNUG und den Regierungspräsidien in Hessen wahrgenommen.
Wichtige Begriffe im Zusammenhang mit Pegeln
Schema zur Erläuterung der Begriffe Durchfluss und Abfluss
Der Wasserstand (W) gibt das Niveau des Wasserspiegels eines Gewässers an und wird im Bezug zu einer festen Marke, dem Pegelnullpunkt, gemessen. Er wird i. d. R. in Zentimeter [cm] angegeben und kontinuierlich am Pegel gemessen (siehe auch Wasserstandsmessverfahren).
Der Pegelnullpunkt (PNP) gibt die Höhenlage des für die Wasserstandsmessung maßgebenden Nullpunkts des Pegels an und bezieht sich im Allgemeinen auf das jeweilige amtliche Höhensystem. Der Pegelnullpunkt gibt nicht den tiefsten Punkt eines Gewässers an. Meist wird der Pegelnullpunkt unterhalb der Sohle eines Gewässers gesetzt, um negative Wasserstände bei Trockenfall zu verhindern. Bei großen Flüssen (z. B. dem Rhein) kann der Pegelnullpunkt oberhalb der Sohle liege, d. h. der Fluss kann Wasser führen, auch wenn der Wasserstand am Pegel 0 cm anzeigt. Der Wasserstand ist somit nicht gleichzusetzen mit der Wassertiefe.
Anhand von festgelegten Schwellenwerten (= ein pegelspezifischer Wasserstand der überschritten wird) werden Hochwasser-Meldestufen festgelegt, welche für den Hochwasserwarndienst relevant sind.
Unter dem Durchfluss (Q) eines Fließgewässers versteht man ein Wasservolumen, das einen bestimmten Oberflächenquerschnitt (z. B. den Durchflussquerschnitt eines Flusses AF) in einer definierten Zeiteinheit durchfließt. Der Durchfluss wird meist in Kubikmeter pro Sekunde [m³/s] oder Liter pro Sekunde [l/s] angegeben. Er wird entweder kontinuierlich am Pegel gemessen oder aus dem Wasserstand berechnet. Hierfür stehen unterschiedliche Messverfahren zur Verfügung.
Hinweis: Sowohl umgangssprachlich als auch in der Fachliteratur werden Abfluss und Durchfluss oft synonym verwendet.
Der Abfluss (Q) ist das Wasser, das sich unter dem Einfluss der Schwerkraft auf oder unter der Landoberfläche bewegt. Er ist der gesamte Volumenfluss je Zeiteinheit, der das Einzugsgebiet ober- und unterirdisch durch den Abflussquerschnitt (AT) oder an anderer Stelle verlässt. Genauso wie der Durchfluss wird der Abfluss in Kubikmeter pro Sekunde [m³/s] oder Liter pro Sekunde [l/s] angegeben.
In Hessen erfolgt mit Hilfe des Wasserhaushaltsmodells LARSIM eine Abflussvorhersage für ganz Hessen, wodurch eine Prognose für Durchflüsse an über 40 Pegeln gegeben werden kann.
Hinweis: Sowohl umgangssprachlich als auch in der Fachliteratur werden Abfluss und Durchfluss oft synonym verwendet.
Das Einzugsgebiet ist das Gebiet bzw. die Fläche, aus der ein Gewässersystem seinen Abfluss bezieht und bezieht sich immer auf einen bestimmten Punkt. In der Regel ist dies ein Pegel.
Ein Einzugsgebiet wird begrenzt durch die Wasserscheiden. Da diese durch geologische Gegebenheiten unterschiedlich verlaufen können, wird unterschieden zwischen dem oberirdischen und dem unterirdischen Einzugsgebiet.
Das Pegelmessnetz in Hessen
Pegelkarte
In Hessen sind die Pegel flächendeckend im sogenannten Pegelmessnetz verteilt, so dass die größeren oberirdischen Fließgewässer in ihrem Abflussgeschehen abgebildet werden.
Je nach Funktion werden die Pegel in unterschiedliche Klassen eingeteilt. Davon abhängig sind die Ausrüstung der Pegel sowie die durchzuführenden Arbeiten.
Es umfasst derzeit folgende Messstellen:
- ca. 120 Landespegel,
- ca. 40 Verbandspegel und
- ca. 20 Pegel der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung (WSV)
Statistische Auswertung und Gewässerkundliche Kennzahlen
Die gewonnen Daten werden vom HLNUG statistisch ausgewertet und gewässerkundliche Kennzahlen ermittelt, welche z. T. im Deutschen Gewässerkundlichen Jahrbuch (DGJ) veröffentlicht werden. Die Auswertungen dienen u. a. für die Bemessung wasserwirtschaftlicher Anlagen oder als Grundlage für langfristige Betrachtungen im Hinblick auf hydrologische Veränderungen.
Gewässerkundliche Berichte
Die gewonnenen Durchflussdaten werden mit anderen gemessenen Größen, wie z. B. dem Niederschlag und dem Grundwasser, in gewässerkundlichen Berichten veröffentlicht. Zwei wichtige Berichte, welche vom HLNUG veröffentlicht werden, sind der Gewässerkundliche Jahresbericht und der Wasserwirtschaftliche Monatsbericht.
Häufig gestellte Fragen
Daten zum Download von hessischen Pegeln werden in der Web-Anwendung WISKI-Web bereitgestellt und regelmäßig aktualisiert.
Je nach Ausstattung des Pegels und ob dieser über eine Ermittlung des Durchflusses verfügt, können Wasserstands-, Durchfluss- und Wassertemperaturdaten heruntergeladen werden. Bei Pegeln, die nicht vom Land Hessen betrieben werden (z. B. Pegel der Wasser- und Schifffahrtsverwaltung), werden keine Daten zum Download angeboten.
Um Daten herunterzuladen, müssen folgende Schritte durchgeführt werden:
- einen Pegel auswählen
- im Stationsmenü den Punkt Download auswählen (bei der Dektop-Ansicht befindet sich das Stationsmenü links, bei der Smartphone-Ansicht verbirgt sich das Menü hinter dem Pfeil (<) in der linken oberen Ecke - siehe Abbildungen unten)
- Datei auswählen (CSV- und EXCEL-Format stehen zur Verfügung)
- Je nach Browser- oder Smartphone-Einstellung wird die Datei dann direkt heruntergeladen oder man wird gefragt, ob man die Daten herunterladen möchte.
In den Dateien sind u. a. Angaben zum Betreiber, den Koordinaten und zum Erstelldatum enthalten.
Anzeige des Stationsmenü mit Grafik für einen Pegel (Desktop-Ansicht). Download-Bereich steht links am Rand (blau markiert) zur Auswahl bereit.
Anzeigen des Download-Bereichs für einen Pegel (Smartphone-Ansicht). Links: Wechsel von der Stationsansicht zum Stationsmenü. Mitte: Auswahl des Download-Bereichs im Stationsmenü. Rechts: Auswahl der Dateien zum Herunterladen.
Die gesicherte Kenntnis dieser hydrologischen Größen sowie deren zeitlicher Verlauf sind Grundlage für alle wasserwirtschaftlichen Planungen. Eine zeitnahe Aufbereitung und aussagekräftige Darstellung der Daten sind ein wesentliches Element, um den gesellschaftlichen Anforderungen an den gewässerkundlichen Dienst gerecht zu werden.
Die Daten werden benötigt für:
- die Bemessung wasserwirtschaftlicher Anlagen
- die Bewirtschaftung der Gewässer (z.B. Talsperren)
- dienen als Anhaltspunkte für den Hochwasserwarndienst
- sind Eingangsdaten für Hochwasservorhersagesimulationen
- sind Eingangsdaten für den Betrieb hydrologischer Modelle
- bilden die Grundlage für langfristige Betrachtungen im Hinblick auf Veränderungen der hydrologischen und klimatologischen Situation
Auslass der Antrifttalsperre
Die kontinuierlich vor Ort gemessenen Daten (Wasserstand, Durchflussdaten aus Ultraschallanlagen) werden am Pegel in einem Datensammler gesammelt. Die Daten werden dann per push-Betrieb oder über einen Datenabruf per elektronischer Datenfernübertragung in die Datenbank im HLNUG übermittelt und in dem Wasserwirtschaftlichen Informationssystem WISKI verarbeitet. Die daraus aktuell berechneten Durchflüsse werden als Rohdaten in ihrem zeitlichen Verlauf im Internet auf WISKI-Web, im hr-Videotext, im landesweiten Hochwasserportal und in Apps (z. B. in der App „Meine Pegel“) der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt. Die Daten gehen außerdem in das hessische Hochwasservorhersagemodell LARSIM und in das Wärmemodell Rhein ein.
Datenflüsse der Wasserstands- und Durchflussdaten
Die Aufgaben und Arbeiten rund um die hessischen Pegel werden vom HLNUG und den Regierungspräsidien (RP) in Hessen wahrgenommen.
In Hessen gibt es 3 Regierungspräsiden: das RP Darmstadt, das RP Gießen und das RP Kassel. Sie sind vor Ort an den Pegeln tätig und für den Betrieb der Pegelanlage zuständig. Das HLNUG ist vor allem für die Datenhaltung, Datenauswertung und -bereitstellung zuständig.
Aufgaben des HLNUG
Planung und Koordinierung des Pegelmessnetzes
Abstimmung mit Nachbarländern und der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung
Betrieb der Datenfernübertragung
Datenhaltung und Datenauswertung
Datenbereitstellung, Internetdarstellung
Betrieb und Nutzung des Wasserwirtschaftlichen Informationssystems WISKI
Ermittlung statistischer Kennwerte und Veröffentlichung im Deutschen Gewässerkundlichen Jahrbuch (DGJ)
Erstellung von Berichten
Aufgaben der Regierungspräsidien
Bau der Pegelstationen
Unterhaltung der Pegel und der Messquerschnitte
Wartung der Messtechnik
Fortschreibung der Pegelstammbücher
Kontrolle der Höhenlage und Wasserstandserfassung
Durchführung der Durchflussmessungen
Plausibilisierung der Wasserstandsganglinien
Durchflussmessung am Pegel Hainstadt an der Mümling