Trendauswertung des Niedrigwasserabflusses NQ für eine Auswahl bayerischer Flusspegel. Dargestellt sind die Trends der Pegel für den Zeitraum 1951 bis 2024 für Wasserhaushaltsjahr sowie Sommer- und Winterhalbjahr. - Erklärung Bild - TXT
Der Freistaat Bayern unterhält ein umfangreiches Messnetz, um gewässerkundliche Daten in Flüssen und Seen sowie im Grundwasser zu erheben. Diese Messdaten dienen als Grundlage für statistische Auswertungen und die Ermittlung von Trends. Auf diese Weise lässt sich das Langzeitverhalten eines Gewässers in Vergangenheit und Gegenwart, losgelöst von natürlichen Schwankungen, beurteilen.
Die statistischen Auswertungen sämtlicher wasserwirtschaftlicher Messdaten geben darüber Auskunft, ob sich der Wasserhaushalt oder die Gewässerqualität innerhalb eines bestimmten Zeitraums geändert haben. Das LfU nutzt hierzu gängige hydrologische Kennwerte, die das mittlere oder auch das extreme Verhalten an einem bestimmten Messpunkt beschreiben. Solche Kennwerte sind bei einem Abflusspegel beispielsweise der mittlere Hochwasserabfluss MHQ als Maß für den mittleren Zustand oder der höchste bisher gemessene Abfluss HHQ als Maß für extreme Zustände im Hochwasserbereich. Ergänzend werden auch Häufigkeiten und Andauern im Abfluss betrachtet.
Anhand der verfügbaren Zeitreihen aus den Messdaten werden für diese Kennwerte Trends zu einzelnen Aspekten des Wasserhaushalts ermittelt. Sie zeigen, ob und wie stark sich ein Kennwert innerhalb eines bestimmten Zeitraums geändert hat. Ein Trend hat also eine Richtung (steigend oder sinkend) sowie eine Stärke (Angabe der Veränderung in Prozent). Darüber hinaus ist es wichtig zu wissen, wie belastbar ein berechneter Trend ist. Der Fachbegriff für diese Belastbarkeit ist die "statistische Signifikanz". Das LfU legte im Rahmen der länderübergreifenden Betrachtung der Kooperation KLIWA die Signifikanz so fest, dass nachgewiesene Trends mindestens zu 90 % sicher sind. Trendbetrachtungen des LfU zu hydrologischen Kennwerten umfassen meist eine Signifikanz von 95 %.
Ein Trend wird immer für einen definierten Zeitraum berechnet. Dies ist beim Vergleich von Trendaussagen zu berücksichtigen.
Folgende Grafiken und die Tabelle zeigen beispielhaft das Vorgehen zur Berechnung einer Trendaussage:
Niedrigstabflüsse NQ und Höchstabflüsse HQ im Sommerhalbjahr am Pegel Hofkirchen im Zeitraum von 1931 bis 2025.
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| Hydrologischer Kennwert | NQSommerhalbjahr = Niedrigsabflüsse im Sommerhalbjahr (linkes Bild) |
HQSommerhalbjahr = Höchstabflüsse im Sommerhalbjahr (rechtes Bild) |
|---|---|---|
| Betrachtungszeitraum | 1931 - 2025 | 1931 - 2025 |
| Mittelwert für den Betrachtungszeitraum | 347 m³/s | 1564 m³/s |
| Trendrichtung und -stärke | - 0,94 m³/s pro Jahr | + 2,48 m³/s pro Jahr |
| Signifikanz* | 0,99 | 0,60 |
| Belastbarkeit der Aussage | Die Trendaussage trifft mit einer Wahrscheinlichkeit von 99 % zu. | Die Trendaussage trifft mit einer Wahrscheinlichkeit von 60 % zu. |
| Trendaussage | "hoch signifikant abnehmend" | "nicht signifikant zunehmend" |
Der nachfolgende Steckbrief erläutert Genaueres zu den Methoden am LfU.
Bei wasserwirtschaftlichen Kennwerten, beispielsweise einem spezifischen Abflusskennwert, gestaltet sich die Trendberechnung komplexer als beim Trend der Lufttemperatur, da die Gewässer in Bayern sehr häufig durch wasserwirtschaftliche Nutzungen überprägt sind: So entstehen durch Wasserentnahmen, Zu- und Ableitungen oder Speicherbewirtschaftung andere Abflussmengen oder andere Abflussverteilungen als sie natürlicherweise auftreten würden. Zudem können auch Änderungen am Gewässer, wie beispielsweise Baumaßnahmen, einen Einfluss auf den Abfluss haben. Will man den Einfluss des Klimawandels abschätzen, wertet man daher möglichst Messungen von gering beeinflussten Pegeln aus oder versucht, bekannte anthropogene Beeinflussungen der Abflussmenge bei der Interpretation der Ergebnisse zu berücksichtigen.