Nutzung von Radardaten im Starkregenrisikomanagement in Baden-
Württemberg
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2019)
Im Handlungskonzept des Kommunalen Starkregenrisikomanagements in Baden-Württemberg ist das Krisenmanagement eine der wichtigsten Aufgaben. Quantitative online Radardaten sind für das Krisenmanagement bei Starkregen von hohem Wert, und werden daher in Baden-Württemberg in Rahmen von FLIWAS3 bereitgestellt. Allerdings sind diese Daten relativ neu und für Nutzer auch ungewohnt. Es gibt Unsicherheiten, ob die Qualität für Onlinenutzung ausreicht und wie die Werte bewertet werden sollen bzw. wie sie ins Krisenmanagement eingebunden werden können. In diesem Beitrag wird die Qualität der bereitgestellten Daten aufgrund der Präkalibrierung beschrieben. Aus den derzeit laufenden umfangreichen Arbeiten zur Integration der Radardaten in die Hochwasserbewältigung in Baden-Württemberg wird die Erstellung einer Interpretationshilfe vorgestellt.
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Im Handlungskonzept des Kommunalen Starkregenrisikomanagements in Baden-Württemberg ist das Krisenmanagement eine der wichtigsten Aufgaben. Quantitative online Radardaten sind für das Krisenmanagement bei Starkregen von hohem Wert, und werden daher in Baden-Württemberg in Rahmen von FLIWAS3 bereitgestellt. Allerdings sind diese Daten relativ neu und für Nutzer auch ungewohnt. Es gibt Unsicherheiten, ob die Qualität für Onlinenutzung ausreicht und wie die Werte bewertet werden sollen bzw. wie sie ins Krisenmanagement eingebunden werden können. In diesem Beitrag wird die Qualität der bereitgestellten Daten aufgrund der Präkalibrierung beschrieben. Aus den derzeit laufenden umfangreichen Arbeiten zur Integration der Radardaten in die Hochwasserbewältigung in Baden-Württemberg wird die Erstellung einer Interpretationshilfe vorgestellt.
Extremerer Niederschlag im Klimawandel - Was wissen wir?
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In Deutschland ist im Zuge der globalen Erwärmung mit extremerem Niederschlag zu rechnen. Neben den dynamischen und thermodynamischen Ursachen werden radarbasierte Analysen zur Starkregengefährdung diskutiert. Letztere zeigen für die extremen Starkregen kurzer Andauer ein neues Lagebild der Starkregengefährdung. Da die aktuell vorhandenen präventiven Maßnahmen und wasserbaulichen Einrichtungen eng sowie nur für ein stabiles Klima bemessen sind, verbessert der DWD seinen Vorhersagen und Produkte zu Warnwesen sowie Prävention bezüglich Starkregen.
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In Deutschland ist im Zuge der globalen Erwärmung mit extremerem Niederschlag zu rechnen. Neben den dynamischen und thermodynamischen Ursachen werden radarbasierte Analysen zur Starkregengefährdung diskutiert. Letztere zeigen für die extremen Starkregen kurzer Andauer ein neues Lagebild der Starkregengefährdung. Da die aktuell vorhandenen präventiven Maßnahmen und wasserbaulichen Einrichtungen eng sowie nur für ein stabiles Klima bemessen sind, verbessert der DWD seinen Vorhersagen und Produkte zu Warnwesen sowie Prävention bezüglich Starkregen.
Bioindikatorische Typisierung der Anbindung von Altgewässern der Mittelelbe
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (11/2019)
Die Typisierung von Altgewässern erfolgt überwiegend über die hydrologische Anbindung an den Hauptstrom. Inwiefern Altgewässer dementsprechend auch biologisch typisierbar sind, wurde über 87 Probenahmen des Makrozoobenthos aus 46 Altgewässern entlang der Mittelelbe untersucht. Die Ergebnisse zeigten variable, aber letztlich sehr ähnliche Lebensgemeinschaften in den unterschiedlichen Altgewässertypen. Unterschiede waren nur in einzelnen Metriks feststellbar. Aufgrund dessen erscheint eine Bioindikation des Anbindungsgrades nur eingeschränkt sinnvoll.
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Die Typisierung von Altgewässern erfolgt überwiegend über die hydrologische Anbindung an den Hauptstrom. Inwiefern Altgewässer dementsprechend auch biologisch typisierbar sind, wurde über 87 Probenahmen des Makrozoobenthos aus 46 Altgewässern entlang der Mittelelbe untersucht. Die Ergebnisse zeigten variable, aber letztlich sehr ähnliche Lebensgemeinschaften in den unterschiedlichen Altgewässertypen. Unterschiede waren nur in einzelnen Metriks feststellbar. Aufgrund dessen erscheint eine Bioindikation des Anbindungsgrades nur eingeschränkt sinnvoll.
Berührlose optische Durchflussmessung unter hochalpinen Verhältnissen
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Dieser Beitrag stellt ein bildgebendes Messsystem vor, mit dem Wasserstand und Durchfluss in einem alpinen Wildbach gemessen werden. Das System ist energetisch autark und kann in Echtzeit zur Überwachung eines Wildbaches und dessen Umgebung abgerufen werden. Wasserstand, Fließgeschwindigkeit und Durchfluss werden automatisch bestimmt und auf einen Server übertragen. Die gemessenen Durchflusswerte wurden durch Tracerversuche validiert und das Messsystem erwies sich als zuverlässig über vier Schmelzsaisons bei alpinen Wetterverhältnissen.
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Dieser Beitrag stellt ein bildgebendes Messsystem vor, mit dem Wasserstand und Durchfluss in einem alpinen Wildbach gemessen werden. Das System ist energetisch autark und kann in Echtzeit zur Überwachung eines Wildbaches und dessen Umgebung abgerufen werden. Wasserstand, Fließgeschwindigkeit und Durchfluss werden automatisch bestimmt und auf einen Server übertragen. Die gemessenen Durchflusswerte wurden durch Tracerversuche validiert und das Messsystem erwies sich als zuverlässig über vier Schmelzsaisons bei alpinen Wetterverhältnissen.
Geodatenbasiertes Dokumentationsverfahren für Starkniederschlagsereignisse und weiterführende Untersuchungen zur detaillierten Gefährdungsanalyse
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2019)
Die Dokumentation von Starkniederschlagsereignissen und deren Auswirkungen ist von essenzieller Bedeutung für ein effektives Risikomanagement. Die raumzeitliche Verknüpfung von Niederschlagsradardaten, automatisiert verorteten Überflutungsaufnahmen sowie zusätzlichen ereignisbezogenen Daten ermöglicht die Wirkungsanalyse des Starkregen-Überflutungsverlaufes und bereitet die Grundlage einer ersten Gefährdungsanalyse sowie der Validierung hydrodynamisch-numerischer Modelle. Darüber hinaus sind im Rahmen der hydraulischen Gefährdungsanalyse weiterführende Untersuchungen zur Ermittlung kritischer Niederschlagsdauern an neuralgischen Punkten notwendig.
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Die Dokumentation von Starkniederschlagsereignissen und deren Auswirkungen ist von essenzieller Bedeutung für ein effektives Risikomanagement. Die raumzeitliche Verknüpfung von Niederschlagsradardaten, automatisiert verorteten Überflutungsaufnahmen sowie zusätzlichen ereignisbezogenen Daten ermöglicht die Wirkungsanalyse des Starkregen-Überflutungsverlaufes und bereitet die Grundlage einer ersten Gefährdungsanalyse sowie der Validierung hydrodynamisch-numerischer Modelle. Darüber hinaus sind im Rahmen der hydraulischen Gefährdungsanalyse weiterführende Untersuchungen zur Ermittlung kritischer Niederschlagsdauern an neuralgischen Punkten notwendig.
Vermessung aus der Luft – Drohnen als Messwerkzeuge in der Wasserwirtschaft
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2019)
Drohnen sind in derzeit omnipräsent, nicht nur in der Medienberichterstattung, sondern auch auf Fachtagungen und bei Gesprächen unter Praktikern der Wasserwirtschaft. Die Einsatzmöglichkeiten dieser neuen Technologie in der Wasserwirtschaft sind vielfältig und gehen weit über einfache Schrägluftbilder hinaus. Der Artikel gibt zunächst einen kurzen Überblick über die theoretischen Grundlagen des Drohneneinsatzes. Daran anschließend wird anhand zweier Fallbeispiele gezeigt, welches Potenzial der professionelle Einsatz von Drohnen für die Wasserwirtschaft hat.
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Drohnen sind in derzeit omnipräsent, nicht nur in der Medienberichterstattung, sondern auch auf Fachtagungen und bei Gesprächen unter Praktikern der Wasserwirtschaft. Die Einsatzmöglichkeiten dieser neuen Technologie in der Wasserwirtschaft sind vielfältig und gehen weit über einfache Schrägluftbilder hinaus. Der Artikel gibt zunächst einen kurzen Überblick über die theoretischen Grundlagen des Drohneneinsatzes. Daran anschließend wird anhand zweier Fallbeispiele gezeigt, welches Potenzial der professionelle Einsatz von Drohnen für die Wasserwirtschaft hat.
Flächenhafte Niederschlagserfassung mittels Radar – Erfahrungen aus 25 Jahren Radardatennutzung bei Emschergenossenschaft und Lippeverband
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2019)
Die Erfassung des Niederschlagsgeschehens ist von zentraler Bedeutung für Hydrologie und wasserwirtschaftliche Aufgaben. Regenschreiber erfassen den Niederschlag direkt, mit hoher Genauigkeit und kontinuierlich, die Repräsentativität der Punktmessungen ist jedoch räumlich begrenzt. Demgegenüber bietet die Niederschlagsmessung mittels Radar den Vorteil, das Regengeschehen weiträumig flächenhaft erfassen zu können. Der vorliegende Beitrag beschreibt die Erfahrungen aus der langjährigen Nutzungshistorie von Radarniederschlagsdaten bei Emschergenossenschaft und Lippeverband und stellt deren Anwendungsmöglichkeiten sowie Nutzungsvoraussetzung aus wasserwirtschaftlicher Sicht vor.
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Die Erfassung des Niederschlagsgeschehens ist von zentraler Bedeutung für Hydrologie und wasserwirtschaftliche Aufgaben. Regenschreiber erfassen den Niederschlag direkt, mit hoher Genauigkeit und kontinuierlich, die Repräsentativität der Punktmessungen ist jedoch räumlich begrenzt. Demgegenüber bietet die Niederschlagsmessung mittels Radar den Vorteil, das Regengeschehen weiträumig flächenhaft erfassen zu können. Der vorliegende Beitrag beschreibt die Erfahrungen aus der langjährigen Nutzungshistorie von Radarniederschlagsdaten bei Emschergenossenschaft und Lippeverband und stellt deren Anwendungsmöglichkeiten sowie Nutzungsvoraussetzung aus wasserwirtschaftlicher Sicht vor.
Ein Vorschlag für einen vereinfachten Berechnungsansatz der Messunsicherheit
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Der Bedarf an hochaufgelösten und fehlerfreien Messungen der Größen Wasserstand und Durchfluss wird immer wichtiger. Verschiedenste Messsysteme kommen hierbei zum Einsatz, welche alle von Natur aus einen gewissen Grad an Unsicherheiten beinhalten. Um die Aussagekraft und Zuverlässigkeit einer Messung beurteilen zu können, ist es notwendig, das Messergebnis mit einer Unsicherheitsangabe zu versehen. Die Entwicklung eines vereinfachten Berechnungsansatzes soll das Fachpersonal hinsichtlich der Angabe von Messunsicherheiten sensibilisieren.
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Der Bedarf an hochaufgelösten und fehlerfreien Messungen der Größen Wasserstand und Durchfluss wird immer wichtiger. Verschiedenste Messsysteme kommen hierbei zum Einsatz, welche alle von Natur aus einen gewissen Grad an Unsicherheiten beinhalten. Um die Aussagekraft und Zuverlässigkeit einer Messung beurteilen zu können, ist es notwendig, das Messergebnis mit einer Unsicherheitsangabe zu versehen. Die Entwicklung eines vereinfachten Berechnungsansatzes soll das Fachpersonal hinsichtlich der Angabe von Messunsicherheiten sensibilisieren.
Doppler-Effekt und kontinuierliche Durchflussmessung in offenen Gerinnen
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Horizontale Ultraschall-Doppler-Geräte und Radargeschwindigkeitssensoren nutzen den Doppler-Effekt zur kontinuierlichen Messung der Fließgeschwindigkeit in offenen Gerinnen. Modernste Signalverarbeitungstechniken sowie die Verfügbarkeit von Metadaten sichern und überwachen die Qualität der Messwerte und ermöglichen so eine zuverlässige Durchflussbestimmung rund um die Uhr, auch in Extremsituationen.
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Horizontale Ultraschall-Doppler-Geräte und Radargeschwindigkeitssensoren nutzen den Doppler-Effekt zur kontinuierlichen Messung der Fließgeschwindigkeit in offenen Gerinnen. Modernste Signalverarbeitungstechniken sowie die Verfügbarkeit von Metadaten sichern und überwachen die Qualität der Messwerte und ermöglichen so eine zuverlässige Durchflussbestimmung rund um die Uhr, auch in Extremsituationen.
Technische, konzeptionelle und organisatorische Lösungen zur Qualitätskontrolle hydrometrischer Daten
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Aufgrund steigender Datenmengen und abnehmender personeller Ressourcen stoßen etablierte, oft manuelle Prozesse der Qualitätskontrolle an ihre Grenzen. Ein Ausweg besteht darin, Prozesse zu automatisieren und dem Anwender Werkzeuge für deren Überwachung und entsprechende Eingriffsmöglichkeiten zur Verfügung zu stellen. Der Beitrag behandelt technische, konzeptionelle und organisatorische Aspekte einer solchen Implementierung in einer modernen Software-Lösung. Dies inkludiert den korrekten technischen Datenfluss vom Sensor bis hin zur Datenbank, eine fachliche Kontrolle und Datenbearbeitung sowie die softwareseitige Unterstützung von Geschäftsprozessen.
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Aufgrund steigender Datenmengen und abnehmender personeller Ressourcen stoßen etablierte, oft manuelle Prozesse der Qualitätskontrolle an ihre Grenzen. Ein Ausweg besteht darin, Prozesse zu automatisieren und dem Anwender Werkzeuge für deren Überwachung und entsprechende Eingriffsmöglichkeiten zur Verfügung zu stellen. Der Beitrag behandelt technische, konzeptionelle und organisatorische Aspekte einer solchen Implementierung in einer modernen Software-Lösung. Dies inkludiert den korrekten technischen Datenfluss vom Sensor bis hin zur Datenbank, eine fachliche Kontrolle und Datenbearbeitung sowie die softwareseitige Unterstützung von Geschäftsprozessen.
