Der Bodensee als Hoch- und Niedrigwasserspeicher Eine ... · Charakterisierung der Hydrologie des Bodensees und des Rheinregimes unter Berücksichti-gung von historischen und künftigen

Technische Universität München

Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt

Lehrstuhl für Hydrologie und Flussgebietsmanagement

Univ. Prof. Dr.-Ing. Markus Disse

Der Bodensee als Hoch- und Niedrigwasserspeicher

– Eine hydrologische Studie

Eleni Loulli

Bachelor Thesis

Matrikelnummer: 03613688

Studiengang: Umweltingenieurwesen

Betreuer: Maximilian Hansinger, M.Sc.

2014

Aufgabenstellung

III

Aufgabenstellung

Charakterisierung der Hydrologie des Bodensees und des Rheinregimes unter Berücksichti-

gung von

historischen und künftigen Trends,

Extremereignissen (Hoch- und Niedrigwasser) und

der Regulierung des Alpenrheins durch Talsperren

Szenarienberechnung verschiedener historischer Hoch- und Niedrigwasserereignisse:

Wasserstände am Rhein und im Bodensee für den Fall einer Regulierung

Theoretisch mögliches Retentionspotential

Beurteilung hinsichtlich Hochwasserschutz und Niedrigwassererhöhung

Selbstständigkeitserklärung

V

Selbstständigkeitserklärung

Erklärung gemäß §18 Absatz 9 APSO der Technischen Universität München:

„Ich versichere, dass ich diese Bachelor selbstständig verfasst und nur die angegebe-

nen Quellen und Hilfsmittel verwendet habe“

……………………..

Eleni Loulli

München, den 29.07.2014

Kurzfassung

VII

Kurzfassung

Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Charakterisierung der Hydrologie sowohl des Rheinregimes,

als auch des Bodensees und die Beurteilung hinsichtlich des Hochwasserschutzes und der

Niedrigwassererhöhung mit Hilfe von Szenarienberechnungen verschiedener historischer

Hoch- und Niedrigwasserereignisse. Der Rhein entspringt in den Schweizer Alpen und mündet

in den Bodensee. Von seinem Ausfluss aus dem Bodensee fließt er durch Deutschland und die

Niederlande und mündet in die Nordsee. Der Bodensee weist, aufgrund seines Standorts nörd-

lich der Alpen, niedrige winterliche und hohe sommerliche Wasserstände auf. Im Laufe des 20.

Jahrhunderts verursachten die zunehmenden Temperaturen in Kombination mit dem reduzier-

ten Schneevolumen, sowohl im Rhein- als auch im Bodenseeeinzugsgebiet, eine Zunahme der

winterlichen mittleren Abflüsse bzw. Wasserstände sowie eine Abnahme der sommerlichen

mittleren Abflüsse bzw. Wasserstände. In der Zukunft sind in den beiden Einzugsgebieten

ebenfalls niedrigere sommerliche und höhere winterliche Mittelwasserstände bzw. -abflüsse zu

erwarten. Im Sommer des Jahres 1999 war sowohl für den Rhein als auch für den Bodensee

das extremste Hochwasserereignis des letzten Jahrhunderts zu beobachten. Dagegen trat im

Frühherbst des Jahres 2003 in den beiden Gebieten das extremste Niedrigwasserereignis des

Jahrhunderts auf. Es ist bemerkenswert, dass im Dezember 1993 sowie im Januar 1995 ein

sehr extremes Hochwasserereignis im nördlichen Bereich des Rheins registriert wurde. Außer-

dem verursachte die Regulierung des Alpenrheins einen großen Einfluss auf die Dämpfung der

Hochwasserspitzen und die Erhöhung der Niedrigwasserstände, sowohl im alpinen Rheinein-

zugsgebiet als auch im Bodensee. Wie in den Szenarienberechnungen gezeigt wird, würde die

Regulierung des Sees dem Hochwasserschutz bzw. der Niedrigwassererhöhung im Boden-

seeeinzugsgebiet dienen. Demgegenüber würde die Regulierung eine Hochwassersituation im

nördlichen Bereich des Rheins kaum ändern. Trotzdem und vor allem wegen des zu erwarten-

den Klimawandels, kann man davon ausgehen, dass die Regulierung des Sees im Laufe der

Jahre als sinnvoller erachtet werden kann.

Abstract

VIII

Abstract

The aim of this Bachelor Thesis is to characterize the hydrology of the Rhine regime and the

Lake Constance and the assessment of flood protection and low water levels increase with the

help of scenario simulations of various historical floods and low water level events. The Rhine

rises in the Swiss Alps and flows into the Lake Constance. The outflow of the lake, flows

through Germany, Netherlands and empties into the North Sea. Due to the location of Lake

Constance, in the north part of the Alps, low winter and high summer water levels appear in the

region. During the 20th century, the increasing temperatures in combination with the reduced

volume of snow both in the Rhine, and in the Lake Constance basin led to increased winter and

decreased summer mean flows and water levels. It is also expected, that in the future the win-

ter average discharges will be increased and the summer average discharges will be de-

creased. Furthermore, the most extreme flood event of the last century for both the Rhine re-

gion, as well as Lake Constance was observed in the summer of 1999. In autumn of 2003 the

most extreme low water event of the century appeared in both areas. It is also worth noting that

in December 1993 and in January 1995 appeared an extreme flood event in the northern sec-

tion of the Rhine. In addition, the regulation of the Alpine Rhine caused a great impact on the

damping of flood peaks and increase of the low water levels in both the Alpine Rhine basin, as

well as in the Lake Constance. As the scenario simulations proved, the regulation of the lake

would have a positive effect on flood protection, as well as on increase of the low water levels

of Lake Constance basin. In contrast, the regulation would hardly change a flood situation in

the northern part of the Rhine. In spite of this and particularly because of the expected climate

change, it could be assumed that over the years the regulation of the lake could be meaningful.

Inhaltsverzeichnis

IX

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung 1

1.1 Der Rhein und der Alpenrhein als Hauptzufluss des Bodensees .................................... 1

1.2 Das Abflussregime des Rheins ....................................................................................... 3

1.3 Der Standort des Bodensees und seine Bedeutung hinsichtlich Hoch- und

Niedrigwasserereignissen ....................................................................................................... 6

2 Charakterisierung der Hydrologie des Bodensees und des Rheinregimes 9

2.1 Historische Trends.......................................................................................................... 9

2.1.1 Langzeitverhalten der Rhein Abflüsse ...................................................................... 9

2.1.2 Langzeitverhalten der Bodensee Wasserstände ..................................................... 11

2.2 Künftige Trends und Klimaszenarien ............................................................................ 15

2.2.1 Auswirkungen des globalen Klimawandels auf das Rheineinzugsgebiet ................. 15

2.2.2 Auswirkungen des globalen Klimawandels auf das Bodenseeeinzugsgebiet .......... 19

2.3 Extremereignisse .......................................................................................................... 20

2.3.1 Extremereignisse Rhein .......................................................................................... 20

2.3.2 Extremereignisse Bodensee ................................................................................... 26

2.4 Die Regulierung des Alpenrheins durch Talsperren ...................................................... 31

3 Szenarienberechnung 35

3.1 Wasserstände am Rhein im Fall einer Regulierung ...................................................... 37

3.1.1 Fallbeispiel 1995..................................................................................................... 37

3.1.2 Fallbeispiel 1999..................................................................................................... 40

3.1.3 Fallbeispiel 2003..................................................................................................... 43

3.2 Wasserstände im Bodensee im Fall einer Regulierung ................................................. 46

3.2.1 Fallbeispiel 1995..................................................................................................... 47

3.2.2 Fallbeispiel 1999..................................................................................................... 47

3.2.3 Fallbeispiel 2003..................................................................................................... 48

3.3 Theoretisch mögliches Retentionspotential ................................................................. 49

3.3.1 Fallbeispiel 1995..................................................................................................... 49

3.3.2 Fallbeispiel 1999..................................................................................................... 50

4 Diskussion 52

Abkürzungsverzeichnis 53

Inhaltsverzeichnis

X

Literaturverzeichnis 55

Abbildungsverzeichnis 61

Tabellenverzeichnis 62

Einleitung Der Rhein und der Alpenrhein als Hauptzufluss des Bodensees

1

1 Einleitung

1.1 Der Rhein und der Alpenrhein als Hauptzufluss des

Bodensees

Erdgeschichtlich betrachtet ist das heutige einheitliche Flusssystem des Rheins relativ

jung. Zuerst war das gesamte Rheintal von Gletschern bedeckt. Durch das Abschmelzen wur-

de der Bodensee gebildet, der damals noch das ganze Rheintal ausfüllte. Im Laufe der Zeit

vereinigten sich die Flussteile und so wurde die heutige Verbindung des Alpenrheins mit dem

Land am Niederrhein durch den Rheinstrom gebildet [1] [2].

Die zwei Quellflüsse des Rheins, der Vorder- und der Hinterrhein, entspringen in den

Schweizer Alpen und fließen ab Reichenau als ein vereinigter Fluss weiter. Der Rhein wird, wie

in Abbildung 1 dargestellt, in sechs Teilstrecken unterteilt. Die erste orographisch betrachtete

Flussstrecke ist der sogenannte Alpenrhein, der vom Zusammenfluss bei Reichenau bis zur

Mündung in den Bodensee fließt [3].Von seinem Ausfluss aus dem Bodensee fließt der Hochr-

hein in eine westliche Richtung durch die alpine Vorlandsenke bis Basel. Ab Basel fließt der

Oberrhein nordwärts mit Vogesen und Pfälzer Bergland zu seiner linken Seite und Schwarz-

wald und Odenwald zur rechten Seite. Während der südliche Oberrhein im 20. Jahrhundert

durch Hochwasserschutzmaßnahmen und durch den Bau des Rheinseitenkanals stark verän-

dert wurde, ist der nördliche Oberrhein noch durch Mäander geprägt. Ab Bingen fließt der

Rhein als Mittelrhein durch das Rheinische Schiefergebirge mit einer erhöhten Fließgeschwin-

digkeit bis Bonn. Bei Koblenz mündet die Mosel, einer seiner bedeutenden Nebenflüsse, in den

Rhein. Ab Bonn fließt der Niederrhein bis Bimmen/Lobith. Bei Bimmen/Lobith fließt der soge-

nannte Deltarhein durch die Niederlande und mündet in die Nordsee. Dieser Deltabereich wird

durch die drei Hauptarme des Rheins, Waal, Nederrijn und Ijssel, gebildet. Aufgrund der Errich-

tung des Deltawerkens für die Gewährleistung der Süßwasserversorgung und den Schutz von

Sturmfluten, sind die Mündungsbereiche des Rheins in die Nordsee stark verändert [4]. Die

bedeutenden Nebenflüsse des Rheins sind die Aare, der Neckar, der Main, die Nahe, die Mo-

sel, die Ruhr, und die Lippe. Diese befinden sich alle in Deutschland, bis auf die Aare, die

durch die Schweiz fließt [3].

Mit ungefähr 1320 km Gesamtlänge [3] und 200.000 km² Einzugsgebietsfläche [4], fließt

der Rhein durch neun verschiedene europäische Staaten. Der größte Anteil der Einzugsge-

bietsfläche, etwas mehr als 50%, befindet sich in Deutschland, dann folgen Frankreich, die

Niederlande und die Schweiz mit ungefähr 10-15% der Fläche und Österreich, Luxemburg,

Italien, Liechtenstein und Belgien mit jeweils einem geringen Anteil der Gesamtfläche [3]. Eine

sehr wichtige Rolle im Abflussverhalten des Rheins spielen die Stauseen, die in der Teilstrecke

des Alpenrheins gebaut wurden und ein Gesamtrückhaltevermögen von 770 Mio. m³ Wasser

haben [5]. Der Rhein hat auch eine große Bedeutung für die Speicherung der relativ hohen

alpinen Jahresniederschläge und des Schmelzwassers aus den Alpen [2].

Einleitung

Der Rhein und der Alpenrhein als Hauptzufluss des Bodensees

2

Für die hydrologische Stu-

die des Bodensees hat der

Alpenrhein eine große Bedeu-

tung. Wie schon erwähnt, wird

die Flusstrecke des Rheins

vom Zusammenfluss des Vor-

der- und des Hinterrheins bei

Reichenau bis zur Mündung in

den Bodensee Alpenrhein ge-

nannt. Der Alpenrhein ist 90km

lang und seine größte Breite

beträgt 250 m. Der Niedrig-

wasserabfluss beläuft sich auf

ca. 40 m³/s, während der

Hochwasserabfluss bis ca.

3100 m³/s steigen kann

(HQ100). Die mittlere Ab-

flussmenge des Alpenrheins

beträgt ca. 242 m³/s in einem

Einzugsgebiet von 6119 km²

und 1-2 ‰ Gefälle. Seine Jah-

resabflussmenge macht 7,6

Mrd. m³ aus [5]. Der tiefste

Punkt des gesamten Einzugs-

gebiets des Alpenrheins liegt

im Bodensee (395 m.ü.M). Die

vergletscherte Fläche des Ein-

zugsgebiets beträgt 1,4% der

gesamten Einzugsgebietsflä-

che.

Der Alpenrhein entwässert

Teile von Graubünden

(Schweiz), St.Gallen

(Schweiz), Tessin (Schweiz),

Vorarlberg (Österreich), Liech-

tenstein, und Italien. Seine

wichtigste Zuflüsse sind folgende: Plessur (9,8 km lang), Landquart (23,4 km lang), Tamina

(28,8 km lang), III (65 km lang) und Frutz (68,5 km lang) [6]. Der Alpenrhein ist durch seine

großen Wasserspiegelschwankungen und einen hohen Feststofftransport gekennzeichnet.

Obwohl er der größte Wildbach Europas ist, ist im Gebiet von Graubünden der natürlich ge-

wunden-verzweigte Flusslauf erhalten geblieben. Der Rest wurde seit mehr als 100 Jahren [7]

fast durchgehend begradigt und kanalisiert [6].

Abbildung 1: Einzugsgebiet des Rheins [13]

Einleitung Das Abflussregime des Rheins

3

1.2 Das Abflussregime des Rheins

Unter dem Begriff Abflussregime, versteht man den charakteristischen mittleren Jahres-

gang des Abflusses eines Fließgewässers. Es wird durch verschiedene Faktoren, wie z.B. das

Klima, die Geologie, die Pedologie, die Geomorphologie und die Vegetation, beeinflusst [8].

Abflussregime werden nach PARDE wie folgend klassifiziert:

1. nach Speisungsart der Flüsse

pluvial (durch Regen gespeist)

nival (durch Schnee gespeist)

glazial (durch Gletscher gespeist)

Kombinationen

2. Nach Anzahl der Abflussminima und –maxima

3. Nach Schwankungskoeffizient der monatlichen Abflüsse [8]

Unter dem Schwankungskoeffizient, auch PARDE Koeffizient genannt, versteht man das

Verhältnis des mittleren monatlichen Abflusses zum mittleren Jahresabfluss an einem Pegel. Er

verdeutlicht wie der Abfluss an dem Pegel über das Jahr variiert [8]. Wenn beispielsweise der

PARDE Koeffizient bei 1 liegt, ist in jedem Monat des bestimmten Jahres gleiche Abflussmen-

ge zu beobachten. Wenn sich dieser andererseits auf 12 beläuft, findet der gesamte Abfluss

des Jahres innerhalb dieses Monats statt [10].

Einfache Abflussregime werden durch den eingipfeligen Kurvenverlauf ihrer Abflussgangli-

nie definiert. Glaziale Regime weisen meistens ihren höchsten PARDE Koeffizient im Ju-

li/August und ihren niedrigsten im Mai auf. Nivale Abflussregime zeigen ein Maximum im Juni

und ein Minimum im September [8]. Einzugsgebiete die mindestens 20% mit Gletscher bedeckt

sind, werden als glazial definiert. Sie werden durch extreme Niedrigwasserperioden während

der Wintermonate und durch extreme Hochwasserabflüsse während der Eisschmelze in den

Sommermonaten beschrieben. Nivale Regime sind meist durch Rücklage von Schnee geprägt

und haben fast gleiche Abflusscharakteristika mit den glaziale Regime [9].

Komplexe Abflussregime werden durch den mehrgipfeligen Kurvenverlauf ihrer Abfluss-

ganglinie gekennzeichnet [8]. Sie werden durch verschiedene Niederschlagsarten gespeist und

in Regime 1. und 2. Grades unterschieden. Die Abflussregime 1.Grades besitzen eine Variabili-

tät von Minima und Maxima aufgrund der verschiedenen Ursachen, die das typische Abfluss-

Abbildung 2: Typisches Abflussregime im Rheineinzugsgebiet nach PARDE; Referenzzeitraum 1961-1990. [4]

Einleitung

Das Abflussregime des Rheins

4

verhalten beeinflussen. Komplexe Regime 2.Grades sind meistens in größeren Flusseinzugs-

gebieten zu finden, in denen verschiedene Regimefaktoren hinzukommen [9].

Wie in Abbildung 2 zu erkennen, wird im Rheineinzugsgebiet der Bereich der Alpen durch

ein nivales Abflussregime charakterisiert bzw. ist der Alpenrhein durch Hochwasserabflüsse im

Juni/Juli und Niedrigwasserabflüsse im Spätwinter gekennzeichnet. Während dem Winterhalb-

jahr fallen die Niederschläge im Alpengebiet meist in fester Form herab und werden als Schnee

und Eis zwischengespeichert, wobei sie bei zunehmenden Temperaturen erst ab dem Spät-

frühling schmelzen und hohe Wasserstände und Abflüsse verursachen. Dies folgt, wie in Abbil-

dung 4 zu sehen ist, zu einer sehr weit ausschwingenden Bandbreite des Jahresgangs. Auf-

grund der Einflüsse der im Voralpenraum einmündenden Zuflüsse und der ausgleichenden

Wirkung des Bodensees, mildert sich im Hochrheinbereich diese nivale Prägung ab und daraus

folgt eine deutlich flachere Bandbreite des Jahresgangs des Hochrheins (vgl. Abbildung 4) [10].

Während der südliche Bereich des Oberrheins auch durch Hochwasserabflüsse im Sommer-

halbjahr gekennzeichnet ist, beginnt sich die Relation am nördlichen Oberrhein zwischen

Worms und Mainz umzukehren (vgl. Tabelle 1) [11]. Wie in Abbildung 2 ersichtlich ist, wird das

Abflussregime ab dem nördlichen Bereich des Oberrheins immer stärker pluvial beeinflusst. Die

minimalen Abflüsse fixieren sich aufgrund der intensiven Evapotranspiration auf den Spätsom-

mer/Frühherbst und die maximalen Abflüsse treten wegen des regenreichen Winters meist im

Spätwinter oder Vorfrühling auf (vgl. Tabelle 1) [12]. Etwa ab der Einmündung der Mosel bei

Koblenz bis zum Ausfluss in die Nordsee wird der Rhein (Teilstrecke: Mittelrhein, Niederrhein

und Rheindelta) durch ein kombiniertes Abflussregime charakterisiert (vgl. Abbildung 2). Aus

der Überlagerung der beiden Regime (nival und pluvial) folgt in diesem Bereich eine immer

gleichmäßigere Verteilung des Abflusses über das Jahr (vgl. Abbildung 4) [13]. Wie die Abbil-

dung 4 zeigt, treten die maximale Hochwasserabflüsse im Bereich des Niederrheins im Winter-

halbjahr auf, wobei diese im Bereich des Alpenrheins im Sommerhalbjahr zu finden sind [13].

Wie in Abbildung 3 dargestellt, sind die niedrigsten Hoch-, Mittel- sowie Niedrigwasserab-

flüsse des Rheineinzugsgebiets in den Bereichen des Alpen-, Hoch- und Oberrheins zu be-

obachten. Im Gegensatz dazu erhöhen sich die Abflüsse etwa ab der Neckarmündung deutlich

und erreichen im Bereich des Rheindeltas die höchsten Hoch-, Mittel- und Niedrigwasserab-

flüsse des Einzugsgebiets. Diese Änderung liegt vorwiegend an den Zuflüssen in den Rhein die

in diesem Bereich einmünden [10].

Tabelle 1: Mittlere vieljährige Hochwasserabflüsse (MHQ) für Winter- und Sommerhalbjahre an den Pegeln des

Rheins [13]

Einleitung Das Abflussregime des Rheins

5

Abbildung 4: Schematisches Längsprofil Rhein [12]

Abbildung 3: Vieljährige MHQ der

Rheinpegel, Jahresreihe 1930-1996

[13]

Einleitung

Der Standort des Bodensees und seine Bedeutung hinsichtlich Hoch- und Niedrigwasserereignissen

6

Abbildung 5: Die Entwicklung des Bodensees seit dem frühen Eiszeitalter [56]

1.3 Der Standort des Bodensees und seine Bedeutung

hinsichtlich Hoch- und Niedrigwasserereignissen

Geologisch betrachtet entstand die erste Form des heutigen Bodensees nach der Auffal-

tung der Alpen im Tertiär(vor ca. 65 Millionen Jahren). Als Folge der nördlichen Verschiebung

Afrikas und des Drucks auf Europa, wurde die Form der Alpen gebildet. Die Erdkruste wurde

dann aufgrund des Drucks der alpinen Gesteinsmassen eingesenkt und folglich entstand auf

der Nordseite der Alpen eine Art Vorlandtrog, durch den sich die heutige Form des Bodensees

entwickelte. Geologischen Studien zufolge, lag der Seespiegel des ersten Ur-Bodensees im

frühen Erdzeitalter etwa 650 m.ü.M, wobei der Seespiegel des zweiten Ur-Bodensees im mittle-

ren Eiszeitalter nur noch bei 600 m.ü.M lag. Schon vor 120 000 Jahren war, wie in Abbildung 5

dargestellt, die Trennung des damaligen Alt-Bodensees in Obersee und Untersee deutlich

sichtbar. Im Zeitraum zwischen Riß- und Würmkaltzeit (vor 17000 Jahren), dehnte Bodensee in

das Rheintal aus. Während der letzten Eiszeit dehnte er sich mit südlicher Richtung bis in die

Nähe von Chur aus und infolge dieser Entwicklung war der Rheintalsee vor 14 000 Jahre dop-

pelt so groß wie heute. Aufgrund der ziemlich großen Schuttfracht aus den Alpen, wurde dieser

südliche Teil des Sees nach etwa 4000 Jahre wieder verlandet [14].

Einleitung Der Standort des Bodensees und seine Bedeutung hinsichtlich Hoch- und Niedrigwasserereignissen

7

Als drittgrößter Binnensee Mitteleuropas liegt der Bodensee in einer Meereshöhe von

395 m.ü.N.N, an den Grenzen zwischen Deutschland, Österreich und der Schweiz (vgl. Abbil-

dung 6). Seine gesamte Oberfläche beträgt 536 km², wovon 473 km² dem Obersee und 63 km²

dem Untersee angehören [15]. Das ganze Einzugsgebiet des Bodensees ist 11500 km² groß.

Die tiefste Stelle liegt bei 254 m und 47m im Obersee bzw. Untersee, wobei die durchschnittli-

chen Tiefen des Obersees und des Untersees bei 101 m bzw. 13 m liegen [6].

Die theoretische Wassererneuerungszeit des Bodensees beträgt ca. 4,5 Jahre und der

Wasserspiegel schwankt um durchschnittlich ca. 1,5 m im Jahr [6]. Während der Alpenrhein die

größte Wassermenge (230 m³/s) in den Bodensee liefert, fließt über ihn ein mittlerer jährlicher

Wasserstrom von 370 m³/s ab [15].

Das Ufer des Bodensees ist 273 km lang und davon befinden sich 18 km in Bayern, 155

km in Baden-Württemberg, 28 km in Österreich und 72 km in der Schweiz. Einige seiner wich-

tigsten Zuflüsse sind, wie in Abbildung 6 ersichtlich, der Rheintaler Binnenkanal/Alter Rhein,

der Radolfzeller Aach, der Stockacher Aach, der Seefelder Aach, die Rotach, die Schussen,

die Argen, die Leiblach, die Dornbirner Ach und die Bregenzer Ach, wobei wie schon erwähnt

der Alpenrhein der bedeutendste Zufluss ist [6].

Abbildung 6: Der Bodensee und seine Zuflüsse [15]

Der größte Zuflussanteil des Bodensees wird aus dem alpinen Einzugsgebiet geliefert,

wobei aus dem Alpenrhein und der Bregenzer Ach knapp 75% der gesamten Zuflüsse des Bo-

densees zufließen. Somit wird das Regime der Wasserstände des Bodensees durch das nivale

Abflussregime der Zuflüsse stark beeinflusst. Dennoch war der Gletscher-Rückgang in den

letzten drei Jahrzehnten so gering, dass er keine Auswirkungen auf den Abfluss verursacht hat

[18].

Einleitung

Der Standort des Bodensees und seine Bedeutung hinsichtlich Hoch- und Niedrigwasserereignissen

8

Der Standort des Bodensees hat eine große Bedeutung aufgrund seiner Extremereignisse

(sowohl Niedrig- als auch Hochwasserereignisse). Im Winterhalbjahr wird das Einzugsgebiet

der zwei größten Zuflüssen des Bodensees meist durch Schneeniederschlägen geprägt. Diese

werden während der Winterperiode im Einzugsgebiet als Schneedecke gespeichert und fließen

nicht weiter in den Bodensee. Aus diesem Grund weist der Bodensee zwischen November und

März seine niedrigsten Abflüsse bzw. Wasserstände auf. Im Gegensatz dazu wird während den

Sommermonaten die Schneeschmelze der im Winter gespeicherten Schneedecke aus dem

alpinen Einzugsgebiet durch den Alpenrhein und die Bregenzer Ach in den Bodensee abgege-

ben. Somit kommt es im Sommerhalbjahr zu den höchsten Abflüssen bzw. Wasserständen im

Bodensee. Diese beiden Fakten können als Hauptgrund für die natürlichen Seespiegelschwan-

kungen von durchschnittlich 1,30 m, sowie für die starke Fluktuation des Rheinabflusses ange-

nommen werden. In der folgenden Studie wird darüber diskutiert wie die historischen Trends

und Extremereignisse, die Regulierung des Rheins durch Talsperren sowie künftige Klimaaus-

wirkungen, die Hydrologie des Bodensees beeinflussen bzw. beeinflussen werden. Folglich

wird die Idee zur Regulierung des Bodensees, mithilfe von Szenarienberechnungen verschie-

dener historischer Hoch- und Niedrigwasserereignisse, beurteilt.

Charakterisierung der Hydrologie des Bodensees und des Rheinregimes Historische Trends

9

2 Charakterisierung der Hydrologie des

Bodensees und des Rheinregimes

2.1 Historische Trends

2.1.1 Langzeitverhalten der Rhein Abflüsse

Die durch Schwankungen der Sonnenaktivität, Vulkanausbruche oder Änderungen der

Ozeanströmungen verursachte Klimavariabilität führt zu langfristigen Klimaentwicklungen, die

sich als Klimatrends äußern. Diese Klimatrends stellen schließlich eines der wichtigsten Ein-

flussfaktoren der Abfluss- bzw. Wasserstandverhältnisse des Rheinregimes dar. Zur Charakte-

risierung der Klimaveränderungen bzw.-trends ist das raum-zeitliche Verhalten hydrometeoro-

logischer Größen, wie die Lufttemperatur, die Gebietsniederschlagshöhe, die Gras-

Referenzverdunstung und die Jahressumme der klimatischen Wasserbilanz, erforderlich [10].

Die Lufttemperatur wird im 20. Jahrhundert durch eine zunehmende Tendenz charakte-

risiert, wobei die letzten zehn Jahre der betrachteten Zeitreihe im Rheineinzugsgebiet sowie

weltweit, am wärmsten waren [10]. Allerdings lagen die Temperaturveränderungen je nach Re-

gion im Rheineinzugsgebiet mit +0,5 °C bis + 1,2 °C etwas über dem globalen Mittel von +0,6

°C bis +0,9 °C. Im Winter war der Anstieg stärker als im Sommer und in tieferen Lagen größer

als in höheren Lagen. Ebenfalls zeigen die Gebietsniederschlagsverhältnisse auch zunehmen-

de Tendenzen, die am meisten während der Wintermonate mit +10% bis +20% Anstieg zu be-

obachten sind [13]. Die Gras-Referenzverdustung zeigt im Laufe des 20. Jahrhunderts keine

deutliche Tendenz. Anschließend ist die klimatische Wasserbilanz im gleichen Zeitraum durch

einen ansteigenden Trend gekennzeichnet [10].

Außerdem hat die Veränderung der Alpengletscher auch einen Einfluss auf den Abfluss

im Rhein. 8,8 % der gesamten Fläche des Untersuchungsgebiets des Pegels Ilanz am Vorder-

rhein war 1850 noch von Gletscher bedeckt. Im Zeitraum von 1850 bis 2000 wurde eine Ab-

nahme von 69,5 % erfasst. Als Folge waren im Jahr 2000 nur noch 2,7 % der Gebietsfläche

vergletschert. Der gesamte Volumenschwund betrug in diesem Zeitraum 73-76 % und das ge-

schätzte Gletschervolumen im Jahr 2000 betrug ca. 0,43-0,49 km³. Der Rückgang der Glet-

scher und der folglich verursachte Schmelzwasseranfall entspricht pro Einzeljahr durchschnitt-

lich 0,72 % der vorhandenen Abflussmenge des Rheins an diesem Pegel. Anschließend zeigt

die stark reduzierte Vergletscherung gegenüber den anderen Parametern zur jährlichen Ab-

flussbildung (Regen, Schnee, Verdunstung) im Zeitraum von 1850-2000 keinen deutlichen Ein-

fluss auf den gesamten Abfluss des Rheins [10].

Aus Untersuchungen der mittleren Monatsabflüsse des Rheins von Rekingen bis Lobith

im Zeitraum von 1901 bis 2000 und deren differenzierende Regimeanalyse, kommt man zu

einer Trennung des Rheins in zwei verschiedenen Grundmuster, je nach Abflussregime. Als

Trennlinie kann die Main-Mündung dargestellt werden. Diese unterscheidet das nival beein-

flusste Regime des Ober- und Hochrheins von dem pluvial geprägten Regime des Mittel- und

Niederrheins. Aus der Analyse der mittleren Monatsabflüsse ist ersichtlich, dass die größten

Charakterisierung der Hydrologie des Bodensees und des Rheinregimes

Historische Trends

10

Abbildung 7: Pegel Basel/Rhein: Entwicklung des Abflussregimes (PARDE) im 20. Jahrhundert (links), Teileinzugs-

gebiet Basel/Rhein: Entwicklung des Jahresgangs der Gebietsniederschlags-Monatssummen (standardisiert nach

PARDE) im 20. Jahrhundert (rechts) (Standardisierungsreferenz: Zeitraum 1901-2000) [12]

Veränderungen bzw. Abflüsserhöhungen während des Winterhalbjahrs und zwar meistens im

Februar, März und Dezember zu beobachten sind. Im Gegensatz dazu kommt es im nördlichen

Teil des Rheins im August und September zur Reduzierung der Monatsabflüsse. Trotz dieser

Tatsache und aufgrund der Abflüsserhöhungen in den restlichen Sommermonaten ist im Som-

merhalbjahr eine schwache Zunahme der mittleren monatlichen Abflüsse erkennbar. Im südli-

chen Teil des Rheins nehmen die Monatsabflüsse im Sommerhalbjahr und besonders im Juli

ab [10].

Betrachtet man die mittleren Abflüsse in Alpen-, Hoch- und Oberrheingebiet, erkennt

man eine zunehmende Tendenz im abflussschwachen Winterhalbjahr, sowie eine abnehmende

Tendenz während den abflussstarken Sommermonaten. Gleiche Entwicklungen sind auch bei

den Änderungen der Niederschlagsverhältnisse zu beobachten. Außerdem ist festzustellen,

dass diese im 20. Jahrhundert eine bedeutende Rolle im Abflussverhalten des Rheins spielen.

Aus der Gegenüberstellung der zwei Abbildungen (vgl. Abbildung 7) lässt sich gut die Ver-

gleichmäßigungstendenz im gesamten Zeitraum darstellten. Die ansteigenden Monatsabflüsse

in den Monaten Januar bis März, Juli und August lassen sich gut mit den zeitgleichen Ergeb-

nissen der monatlichen Niederschläge übereinstimmen, wobei die Veränderungen der Monats-

abflüsse in den Monaten April bis Juni und September bis Dezember mit den zeitgleichen Nie-

derschlagsereignissen weniger gut zusammenpassen [10].

Die Teilstrecke des Mittel- und Niederrheingebiets kann, wie schon erwähnt wurde, als

ein pluviales Regime beschrieben werden. Im 20. Jahrhundert wird diese Teilstrecke durch

eine zunehmende Tendenz ihrer Gebietsniederschlagssumme gekennzeichnet. Wichtig ist,

dass auf der betrachteten Strecke eine Ausnahme im Sommerhalbjahr registriert wurde und

somit sind die Ergebnisse für diesen Zeitraum statistisch nicht signifikant. Dennoch spielen die

Niederschlagsverhältnisse immer noch eine sehr wichtige Rolle für die mittleren Monatsabflüs-

se des nördlichen Rheingebiets. Bei der Gegenüberstellung der mittleren Monatsabflüsse und

der Gebietsniederschlagssumme des Pegels Kaub im Zeitraum von 1901 bis 2000, die in Ab-

bildung 8 dargestellt wird, ist ersichtlich, dass die Entwicklungstendenzen in allen Monaten,

außer April, Juni und Juli ähnlich sind. Im Winterhalbjahr zeigen die Niederschlagsverhältnisse

bzw. die Monatsabflüsse einen ansteigenden Trend, wobei diese im Frühling eine absteigende

Tendenz vorweisen. Die stärksten Abflussvermehrungen treten im Zeitraum von Dezember bis


11

Juni mit einem kontinuierlichen Anstieg besonders im Februar und März auf. Infolgedessen ist

hier eine Änderung von nivalem zu pluvialem Regime deutlich [10].

Im Laufe des 20. Jahrhunderts entwickelt sich im ganzen Rheineinzugsgebiet eine Ten-

denz zur Pluvialisierung (stärkere Regenlastigkeit). Aufgrund der zunehmenden Temperaturen

(höhere Verdunstung) in Kombination mit dem reduzierten Schneevolumen in den Alpen resul-

tieren im Sommer Abnahmen sowohl der mittleren Abflüsse als auch der NM7Q-Werte bis 8 %

und im Winter Zunahmen von 10-15 % bzw. 15-20 %. Der gesamte Anstieg des mittleren Ab-

flusses über dem 20. Jahrhundert beträgt rund 240 m³/s. Die mittleren jährlichen Höchstabflüs-

se nahmen ebenfalls um etwa 10 % zu. Dies geschah aufgrund des häufigen Auftretens der

mittleren und großen Hochwasser und ist nicht auf eine Erhöhung der extremen Scheitelabflüs-

se zurückzuführen [13]. Hinsichtlich der Niedrigwasserentwicklung ist in Bereichen, in denen im

Winter Niedrigwasserzeit vorherrscht, eine prägnante Abflusszunahme und somit eine Abmilde-

rung der Niedrigwasserextreme zu beobachten. Dagegen zeigen die Niedrigwasserextreme

überall dort, wo im Spätsommer und Frühherbst eine Niedrigwasserperiode charakteristisch ist,

eine leichte Tendenz zur Intensivierung, die aber nicht statistisch signifikant ist [12].

2.1.2 Langzeitverhalten der Bodensee Wasserstände

Die folgenden Aussagen beziehen sich auf Auswertungen der Untersuchungen an drei

Wasserstandspegeln Konstanz/Bodensee (Obersee), Berlingen/Bodensee (Untersee) und

Stein-Burg/Rhein (Hochrhein) am Bodensee von 1888 bis 2007, sowie am Hauptzufluss-Pegel

Diepoldsau/Rhein (Alpenrhein) und am Ausfluss-Pegel Neuhausen-Flurlingerbrücke/Rhein

(Hochrhein) von 1905 bis 2007 [18].

Als erstes werden die Veränderungen des Langzeitverhaltens der mittleren jährlichen

Wasserstände und Abflüsse beurteilt. Die mittleren Jahreswasserstände des Bodensees zei-

gen generell fallende Tendenzen. Im Zeitraum von 1941 bis 1964, sowie von 1988 bis 2007

sind die Wasserstände des Sees um ca. 17 cm bzw. ca. 14cm gesunken. Im Gegensatz dazu

nahmen die Wasserstandsreihen in der Zeitspanne von 1909 bis 1941, sowie von 1964 bis

1988 um ca. 10cm bzw. ca. 8cm zu. Die mittleren jährlichen Abflüsse an den beiden Zu- bzw.

Ausflusspegeln sind, wie in Abbildung 9 zu erkennen, ebenfalls durch einen fallenden Trend

Abbildung 8: Pegel Kaub / Rhein: Entwicklung des Abflussregimes(PARDE) im 20. Jahrhundert(links) Teileinzugs-

gebiet Kaub / Rhein: Entwicklung des Jahresgangs der Gebietsniederschlags-Monatssummen (standardisiert nach

PARDE) im 20. Jahrhundert(rechts) (Standardisierungsreferenz: Zeitraum 1901-2000) [12]


Historische Trends

12

gekennzeichnet. Ausnahmsweise ist aber im Zeitraum von 1964 bis 1988 eine Zunahme zu

beobachten [18].

Nach 1909 zeigen die mittleren Wasserstände aller drei Pegel im Bodensee im Winter-

halbjahr eine Zunahme von ca. 14 cm. Demgegenüber weisen die Wasserstände an denselben

Pegeln nach 1941, sowohl im Winter- als auch im Sommerhalbjahr, einen abnehmenden Trend

auf. Die mittleren Abflüsse der Hauptzuflusspegel und der Ausflusspegel repräsentieren nach

1909 im Winterhalbjahr einen deutlichen Anstieg von ca. 40 m³/s bzw. 58 m³/s und nach 1975

eine zusätzliche Zunahme von ca. 18 m³/s bzw. 26 m³/s. Im Gegensatz dazu zeigen dieselben

Abflüsse im Sommerhalbjahr eine prägnante Abnahme. Im Jahr 1941 steigt der Abfluss am

Pegel Diepoldsau/Rhein um ca. 16 m³/s und am Pegel Neuhausen-Flurlingerbrücke/Rhein um

ca. 34 m³/s an, wobei im Jahr 1988 eine weitere Abnahme von ca. 30 m³/s bzw. 37 m³/s deut-

lich ist [18].

Aufgrund des alpinen Abflussregimes des Alpenrheins und des Bodensee Ausflusses

treten, wie schon erwähnt, die jährlichen Höchstwerte des Wasserstands und des Abflusses

fast ausschließlich im Sommerhalbjahr und die jeweiligen Niedrigstwerte im Winterhalbjahr auf.

Abbildung 9:Mittlere jährliche Abflüsse MQ(J) an den Pegeln Diepoldsau/Rhein und Neuhausen/Rhein, jeweils parti-

elle Mittelwerte und Trends bezogen auf Bruchpunkte in den Jahren 1909, 1941, 1964 und 1988 [18]


13

Während die mittleren Monatsabflüsse im Sommerhalbjahr generell sinkende Tendenzen zei-

gen, nehmen dieselben Werte im Winterhalbjahr zu. Dieselbe Situation ist auch bei den mittle-

ren Wasserständen zu beobachten. Folglich weisen die höchsten monatlichen Abflüsse und

Wasserstände im Sommerhalbjahr auch eine absteigende Tendenz auf, wobei die niedrigsten

Monatsabflüsse und –wasserstände im Winterhalbjahr eine zunehmende Tendenz zeigen [18].

Für die Ermittlung des Langzeitverhaltens der Wasserstands-Differenzen des Boden-

sees wurden die mittleren Wasserstands-Differenzen des Pegels Konstanz und Berlingen, des

Pegels Konstanz und Stein-Burg, sowie des Pegels Berlingen und Stein-Burg für die Zeitspan-

ne 1888 bis 2007 untersucht. Wie in Abbildung 10 dargestellt zeigen sowohl die Wasserstands-

Differenzen zwischen den Pegeln Konstanz und Berlingen als auch zwischen Konstanz und

Stein-Burg über die gesamte Zeitspanne jeweils hochsignifikant absteigende Trends. Dagegen

weisen die Wasserstands-Differenzen zwischen den Pegeln Berlingen und Stein-Burg eine

stationäre (trendfreie) Zeitreihe. Die Auswertungen der obengenannten Untersuchungen zeigen

noch, dass die größten Veränderungen im Zeitraum von 1921 bis 1962 zwischen den Wasser-

ständen der Pegel Konstanz und Berlingen in Erscheinung treten. Während dieser Zeitspanne

steigen die mittleren jährlichen Wasserstands-Differenzen zwischen den beiden Pegeln um

knapp 10 cm. Die Abnahme beträgt im Sommerhalbjahr 5 cm und im Winterhalbjahr 14,9 cm.

Das entspricht ca. dem dreifachen Wert aus dem Sommerhalbjahr und somit sind die Verände-

rungen der Wasserspiegellagen zwischen den Pegeln Konstanz und Berlingen im Winterhalb-

jahr am größten [18].

Bei der individuellen Betrachtung des Untersees und des Obersees ist zu beachten,

dass das saisonale Verhalten charakteristische Abweichungen aufweist. Im Zeitraum von 1886

bis 1930 betrug die durchschnittliche Differenz der Spiegellage der zwei Teilseen ca. 0,27 m,

wobei die Werte in den Monaten Mai bis Juli nur knapp 0,24m erreichten. Ab 1930 bis 2010

traten die gleichen Werte nur im Spätsommer auf und während der restlichen Monate des Jah-

res wurden nur knapp 0,20 m erreicht. Die jährlichen Wasserspiegelschankungen des Unter-

sees sind von den Jahreszeiten und den außergewöhnlichen Niederschlagsereignissen abhän-

gig. Seine Wasserspiegellage weist normalerweise im Februar/März ein Minimum und um die

Jahresmitte ein Maximum auf. Die Seespiegelvariatonen des Untersees hängen von denen des

Obersees ab, der über den Alpenrhein 97,5 % des jährlichen Zuflusses beisteuert. Im Untersee

als auch im Obersee nimmt seit 1930 die Bandbreite der jährlichen Wasserstandsschwankun-

gen stark ab (vgl. Abbildung 11). Die Tageswerte zeigen im Obersee eine ausgeprägte Saiso-

nalität. Während der Wintermonate bleibt seine Wasserspiegellage gleich oder nimmt leicht zu,

wobei sie im Sommer 5 mm bis 7 mm pro Jahr fällt [17].


Historische Trends

14

Abbildung 10:Differenzen der mittleren jährlichen Wasserstände MW(J) in [cm] zwischen den Pegeln Kon-

stanz/Bodensee(Obersee), Berlingen/Bodensee (Untersee) und Stein-Burg/Rhein für die Zeitspanne 1888 bis 2007

mit Mittelwert, Trend/Jahr und Bruchpunkt [18]

Charakterisierung der Hydrologie des Bodensees und des Rheinregimes Künftige Trends und Klimaszenarien

15

2.2 Künftige Trends und Klimaszenarien

2.2.1 Auswirkungen des globalen Klimawandels auf das

Rheineinzugsgebiet

Da der Rhein durch verschiedene Klimaregionen fließt, werden die künftigen Klima-

trends und –szenarien für Österreich, Deutschland und die Schweiz beschrieben. Es wird eine

repräsentative Darstellung der Auswirkungen des globalen Klimawandels auf den Rhein be-

schrieben.

Beginnend mit dem österreichischen Alpenraum ist zu erwähnen, dass aufgrund der

unterschiedlichen klimatischen Bedingungen seiner verschiedenen Regionen, ein räumlich sehr

inhomogener Verlauf des Klimawandels zu erwarten ist. Die Temperaturänderung zeigt in allen

Jahreszeiten einen ansteigenden Trend und zwar ist bis 2040 eine Zunahme von 1,9 °C im

Winter, 2,2 °C im Frühling, 2,3 °C im Sommer und 2,7 °C im Herbst abzusehen. Im Winter und

Frühling ist eine Niederschlagsvermehrung um 8,5 % bzw. 1,4 % für wahrscheinlich zu halten,

wobei im Sommer und Herbst eine Niederschlagsabnahme um 12,2% bzw. 13,8 % dem ge-

genüber steht. Außerdem ist damit zu rechnen, dass die Zahl und Häufigkeit der Hitzetage,

sowie extremen Temperaturen ansteigen werden [18].

Die obengenannten Änderungen der meteorologischen Randbedingungen in der öster-

reichischen Alpenregion werden sich auf die hydrologischen Bedingungen hochalpiner Ein-

zugsgebiete auswirken. Damit ist das Abschmelzen der Gletscherflächen, eine geringere

Schneeakkumulation während der Wintermonate sowie ein früheres Einsetzen der Schnee-

schmelze im Frühjahr zu erwarten. Es ist noch abzusehen, dass die Winterabflüsse zunehmen

und die Sommerabflüsse abnehmen werden, wobei die Frühjahrsabflüsse unverändert bleiben

werden. Zusätzlich erhöht sich aufgrund der ansteigenden Temperaturen die Verdunstung, was

auch zu einer Abnahme der Abflüsse führt. Die zunehmenden Wintertemperaturen führen häu-

figer zu Regen- anstatt Schneeniederschlägen. Diese werden direkt abflusswirksam. Infolge-

Abbildung 11: Wochenmittelwerte der Wasserspiegel-Differenzen zwischen Obersee (Pegel Konstanz, PKN) und

Untersee (Pegel Berlingen, PBE) in der Periode 1886 bis 2010 (rote Linie). Das Polynom 5ten Grades (blaue Linie)

gibt das langjährige Trendverhalten wieder [19]


Künftige Trends und Klimaszenarien

16

dessen wird eine geringere Schneedecke ausgebildet, die bis Ende des Frühlings erschöpft

wird. Anschließend werden sich die Niedrigwasserphasen der Wintermonate in den Spätherbst

verlagern [18].

In der Schweiz zeigen die zu erwartenden Klimaveränderungen eine ähnliche Abfolge.

Bis 2050 sind längere Niedrigwasserphasen, sowie Hitze- und Trockensommer deutlich häufi-

ger und noch extremer zu erwarten. Die Niederschlagsereignisse werden im Sommer abneh-

men und im Winter zunehmen, wobei eine vermehrte Niederschlagsvariabilität bzw. –intensität

abzusehen ist. Während die durchschnittliche jährliche Niederschlagssumme um etwa 5 %

abnehmen wird, können sich die Schwankungen von Jahr zu Jahr oder von Monat zu Monat

noch verstärken. Aufgrund der zu erwartende Trockenheit und des verringerten Schmelzwas-

sers aus den Gletschern und den Schneereserven, wird die Wasserkraftproduktion in Fluss-

kraftwerken stark vermindert sein. Die Starkniederschläge die zurzeit alle 8-20 Jahre auftreten,

sind bis Ende des Jahrhunderts durchschnittlich alle 5 Jahre zu erwarten. Rund 75 % der Was-

sermassen (etwa 40 Kubikkilometer Wasser), die in Gletschern gespeichert sind, werden infol-

ge der ansteigenden Temperaturen und der im Winter häufigeren Regen- anstatt Schneenie-

derschlägen, abtransportiert. Die zunehmende Verdunstung wird das Abschmelzen der Glet-

scher beschleunigen. Die zu erwartenden Klima- bzw. Abflussänderungen werden zukünftig ein

erhöhetes Potential für Hochwasser, sowie eine (teilweise) massive Einschränkung der Trans-

portkapazität der Rheinschiffahrt im Sommer und Herbst verursachen [19].

In Deutschland darf man zukünftig ebenfalls von ähnlichen Klimaveränderungen ausge-

hen. Es ist zu erwarten, dass bis Ende des 21. Jahrhunderts das Temperaturmaximum im Juli

und nicht Juni auftritt, wobei die Temperaturänderung einen prägnanten Anstieg im Winter und

Sommer aufweisen wird. Im Zeitraum 2070-2099 ist im Sommer eine deutliche Niederschlags-

abnahme sehr wahrscheinlich [12].

Wie in Abbildung 12 ersichtlich ist, ist im Rheineinzugsgebiet abzusehen, dass die

Sommertemperaturen bis 2100 um ca. 3 °C zunehmen werden, wobei die Anzahl der Som-

mertagperioden auch deutlich ansteigen wird. Die Wintertemperatur wird ebenfalls ansteigen

und daraus wird eine deutliche Abnahme der Frost- bzw. Eistage folgen (siehe Abbildung 14)

[22]. Für eine Veranschaulichung der künftigen Trends und Klimaszenarien im Rheineinzugs-

gebiet werden im Folgenden die Ergebnisse der Szenarienberechnungen für die nahe (2021-

2050), sowie für die ferne Zukunft (2071-2100) dargestellt. Im Winterhalbjahr ist sowohl für die

nahe als auch für die ferne Zukunft ein Niederschlagsanstieg von 15 % bzw. 25 % zu erwarten.

Weiterhin zeigen die sommerlichen Niederschläge für die nahe Zukunft keine klare Tendenz,

wobei sie wahrscheinlich in der fernen Zukunft zwischen 10 % und 30 % abnehmen werden.

Außerdem sind die Tendenzen im Frühling und Herbst für die ferne Zukunft zunehmend. Wie in

Abbildung 13 zu erkennen, können die mittleren Jahresabflüsse an den Pegeln Kaub, Köln und

Lobith (Mittel- und Niederrhein) in der nahen Zukunft bis zu 15 % zunehmen. Für den durch-

schnittlichen Winterabfluss ist in der nahen und fernen Zukunft eine Vermehrung von 0-25 %

bzw. 5-40 % abzusehen. Im Gegensatz dazu, werden die Sommerabflüsse bis Ende des 21.

Jahrhunderts um -30 % bis -5 % absinken. Die mittleren Niedrigwasser- sowie Hochwasserab-

flüsse werden in ferner Zukunft im Laufe des hydrologischen Jahres früher erscheinen. Den-

noch zeigen die mittleren Niedrigwasserabflüsse für die nahe Zukunft eine zunehmende Ten-

denz von 5 %-15 %. An den Pegeln Basel und Kaub (Hoch- und Mittelrhein) sind für die ferne

Zukunft keine klaren Tendenzen abzusehen. Die mittleren Hochwasserabflüsse werden bis

Ende des 21. Jahrhunderts um 25 % zunehmen und die maximalen Hochwasserabflüsse wer-


17

den sich vom Sommerhalbjahr ins Winterhalbjahr verschieben (vgl. Abbildung 13) [21]. Auf-

grund der Verminderung der Schneeniederschläge in den Alpen und der durch höhere Tempe-

raturen beschleunigten Schneeschmelze, ist anschließend im Rheineinzugsgebiet eine Verla-

gerung des Abflusses von Sommer zu Frühling abzusehen [22].

Abbildung 12: Szenario-Ergebnisse für das Rhein-Einzugsgebiet [22]


Künftige Trends und Klimaszenarien

18

Abbildung 13: Szenario-Ergebnisse für die mittlere Monatsabflüsse der Pegel Basel, Maxau, Worms, Kaub, Köln und

Lobith für die nahe und ferne Zukunft, im Vergleich zum Zeitraum von 1961-1990, schwarze Linie: mittlerer Abfluss

der Periode 1961-1990 als Referenz; braune Linie: Simulationsergebnisse [21]


19

2.2.2 Auswirkungen des globalen Klimawandels auf das

Bodenseeeinzugsgebiet

Aufgrund des Standorts des Bodensees werden im Folgenden die Auswirkungen des

Klimawandels auf Süddeutschland sowie der nördlichen Schweiz dargestellt werden. Somit

wird eine repräsentative Vorstellung der künftigen Trends und Klimaszenarien aufgewiesen.

Die Prognosen zeigen für das Winterhalbjahr sowohl in Baden-Württemberg als auch in

der nördlichen Schweiz einen Anstieg der Tagesmitteltemperatur um 2 °C bzw. 1,8 °C, wobei

für die Niederschlagssummen auch eine Zunahme abzusehen ist. Die höchsten Vermehrungen

sind vor allem im Zeitraum von Dezember bis Februar zu erwarten. In Baden-Württemberg

werden sich die Frost- (Tmin < 0 °C) und die Eistage (Tmax < 0 °C) reduzieren. Im Sommer-

halbjahr ist in Baden-Württemberg und in der nördlichen Schweiz ebenfalls eine Zunahme der

Tagesmitteltemperatur um 1,4 °C bzw. 2,7 °C für wahrscheinlich zu halten. Während die Som-

mertage (Tmax > 25 °C) und die heißen Tage (Tmax > 30 °C) in Baden-Württemberg bis zum

Ende des 21. Jahrhunderts ansteigen werden, zeigen die Niederschlagssummen gleichblei-

bende oder geringfügig abnehmende Tendenzen. Inzwischen werden die Niederschlagssum-

men der nördlichen Schweiz in der Sommerperiode um ca. 17 % abnehmen [25]. Aufgrund des

verringerten Niederschlagsvolumen und der höheren Verdunstung ist in der Schweiz 10 % we-

niger Jahresabflussvolumen zu erwarten. In Bayern zeigen die sommerlichen Niederschläge

gering abnehmende Tendenzen, wobei die winterlichen Niederschlagssummen deutlich zu-

nehmen werden. Auf der Alpennordseite, sowie im süddeutschen Raum sind zukünftig wärme-

re und feuchtere Winter, und heißere und trocknere Sommer abzusehen. Während die Klima-

änderung sich künftig beschleunigen wird, weisen die Klimavariabilität und sowohl die Häufig-

keit als auch die Intensität von Extremereignissen eine ansteigende Tendenz auf [26]. Wie in

Abbildung 14 gezeigt, ist

eine Zunahme der mittle-

ren Sommertemperaturen

(Lage der Wahrscheinlich-

keitsdichte), eine Erhö-

hung der Variabilität der

Sommertemperaturen

(Breite der Wahrschein-

lichkeitsdichte), sowie die

Verlagerung der Gebiete,

in denen Extremereignisse

auftreten (Randbereiche)

zu erwarten [26].

Im Einzugsgebiet des

Bodensees ist in den

nächsten 20-50 Jahren im

Vergleich zu 1990 eine

Zunahme der Wintertem-

peraturen um 1,8 °C und

der jährlichen Nieder-

schlagssummen um 8 % Abbildung 14:Verteilung der mittleren Sommertemperaturen für die Periode 1960-

1989 sowie als Projektion für 2071-2099 [26]


Extremereignisse

20

zu erwarten. Dagegen sinken die sommerlichen Niederschlagssummen um etwa 17 % ab. Die

Hitze- und Dürreperioden steigen hier ebenfalls im Sommer an, wobei die Häufigkeit der Kälte-

perioden im Winter eine Abnahme aufweist. Aufgrund der Reduzierung der Schneedeckendau-

er in den tieferen und mittleren Lagen und des verminderten Gletschervolumens in den Hoch-

lagen, verringert sich die saisonale Wassespeicherkapazität und somit erhöht sich im Winter

die Hochwassergefahr. Die sommerliche Wasserführung der Alpenflüsse nimmt gleichfalls ab.

Der Monat mit dem höchsten Abfluss wird sich wahrscheinlich von der Jahresmitte in Richtung

April verschieben, während sich der Monat mit dem niedrigsten Abfluss vom Februar in den

September verlagern wird [26]. Es ist zu erwarten, dass bis 2050 zwei Drittel des Alpenglet-

schers verschwunden sein werden. Infolgedessen wird im Sommer und im Herbst weniger

Schmelzwasser durch die Gletscherbäche fließen und somit wird der sommerliche Niedrigwas-

serabfluss ansteigen [25].

2.3 Extremereignisse

2.3.1 Extremereignisse Rhein

Im Laufe des 20. Jahrhunderts wurden verschiedene Maßnahmen zur Regulierung des

Rheins realisiert. Diese hatten einen Einfluss auf den Abfluss. Aus diesem Grund werden im

Folgenden nur die letzten und wesentlichen Extremereignisse erwähnt.

2.3.1.1 Die wichtigste extreme Hochwasserereignisse

In der zweiten Dezemberhälfte des Jahres 1993 war im Bereich des Mittelrheins eine

extreme Hochwassersituation zu beobachten. Am 23.12 wurden am Pegel Andernach sowie

am Pegel Koblenz die höchsten jemals gemessenen Hochwasserstände registriert. Die an die-

sem Tag gemessenen Wasserstände erreichten 1051 cm bzw. 949 cm und lagen somit deut-

lich über den mittleren Wasserständen von 282 cm bzw. 234 cm sowie über dem höchsten

Schifffahrtswasserstand von 650 cm [26].

Im gleichen Bereich und insbesondere am Pegel Köln kam es im Monat Januar des

Jahres 1995 zu einer extremen Hochwassersituation. Am 30.01 registrierte der Pegel 1069 cm

entsprechend 10900 m³/s (vgl. Tabelle 2) [27]. Die obengenannten Werte lagen kurz unter dem

am Pegel höchsten gemessenen Ereignis von 1070 cm entsprechend 11100 m³/s, welches zu

Anfang des Jahres 1926 auftrat [27] und gleichzeitig 748 cm über dem Mittelwasserstand von

321 cm (2060 m³/s) [26].

Im Jahr 1999 traten in Bereichen des Rheins sowohl im Februar als auch im Mai Hoch-

wassersituationen auf. Aufgrund der extremen winterlichen Witterung waren im Januar und

Februar sowohl die Alpen, als auch die Mittelgebirge Süd- und Südwestdeutschlands stark mit

Schnee bedeckt. In der Teilstrecke des Hochrheins und zwar am Pegel Rheinfelden wurden

zwei dicht aufeinander folgende Abflussscheitel registriert. Diese entstanden vor allem durch

die Zuflüsse aus dem schweizer Einzugsgebiet. Der erste kleinere Scheitel wurde am 20. Feb-

ruar mit 447 cm entsprechend 2900 m³/s nachgewiesen und der zweite erreichte am 22. Feb-

ruar mit 558 cm (3580 m³/s) eine Jährlichkeit von ca. 10 Jahren. Aufgrund der ersten Hochr-

heinwelle wurde am 21. Februar am Pegel Maxau (Oberrhein), wie in Abbildung 15 gezeigt, ein

Hochwasserstand von 853 cm entsprechend 4170 m³/s verzeichnet. Die Differenz zu den mitt-

Charakterisierung der Hydrologie des Bodensees und des Rheinregimes Extremereignisse

21

leren Monatswasserständen der Zeitperiode von 1987-1996 betrug ca.400 cm. Am Pegel Kaub

(Mittelrhein) stieg der Rheinscheitel durch den Zufluss der Nahe und vor allem der Mosel auf

718 cm (5920 m³/s) an. Damit erreichte der Abfluss der Rheinstrecke von Maxau bis Kaub

ebenfalls eine Jährlichkeit von ca. 10 Jahren. In Andernach wurde mit einem Abfluss von 7620

m³/s eine Jährlichkeit von etwa 5 Jahren erreicht. Anschließend war die Erhöhung des Abflus-

ses am Niederrhein nicht wesentlich und infolgedessen verursachte das Hochwasser am Hoch-

rhein kein Hochwasser am Niederrhein [30]. Das erste Hochwasserereignis des Jahres 1999

war im Vergleich zu dem zweiten nicht gravierend.

Wegen der extremen Witterung und dem hohen Schmelzwasseranteil blieben die Was-

serstände des Oberrheins im März und April ebenfalls auf ungewöhnlich hohem Niveau. Vom

11.05 bis 14.05.1999 kam es in der nördlichen Schweiz zu ungewöhnlichen Niederschlagser-

eignisse. Währenddessen fiel am 12. Mai im Einzugsgebiet des Hochrheins zwischen Zürich

und St.Gallen über 100 l/m² Niederschlag. Am 21. und 22. Mai führte eine neue Witterung am

zentralen und östlichen Alpennordhang nochmals zu extremen Niederschlägen, die sich in

Vorarlberg und Südbayern konzentrierten. Im österreichischen Rheineinzugsgebiet von Bre-

genzer Ache und Ill waren von 18. bis 25. Mai bis zu 260 l/m² Niederschlag zu verzeichnen

[30]. In der Nordschweiz fanden mehrheitlich im Mai die extremsten Starkregenereignisse des

Jahrhunderts statt, wobei die Niederschlagssummen der von den Starkregenereignissen be-

troffenen Gebiete mehr als 250 % der normalen Mai-Regen-Menge betrugen [29].

Durch die extremen Niederschlagereignisse im Gebiet des Alpen- und Hochrheins am

11. bis 14. Mai 1999 wurden die Nordschweiz, sowie der Oberrhein durch ungewöhnliche

Hochwasserereignisse geprägt. Die abflussreichsten Zuflüsse des Rheins waren die Aare und

die Thur mit Spitzenwerten von 1240 m³/s bzw. 1130 m³/s. Aufgrund des Zusammenflusses der

Glatt-Rheinfelden und Töss-Neftenbach kam es in Rheinfelden und Basel zu einem außeror-

dentlichen Hochwasser mit Abflüssen von 4550 m³/s bzw. 5090 m³/s [30]. Die mittleren Abflüs-

se der beiden Stationen liegen bei ca. 2822 m³/s bzw. 2858 m³/s (vgl. Tabelle 2) [31] und somit

war die Differenz der Hochwasserspitzen im Vergleich zu dem langjährigen Mittel mit 1728 m³/s

bzw. 2232 m³/s enorm. Außerdem war am 12. Mai am Pegel Rheinfelden mit 677 cm ein Jahr-

hunderthöchststand zu beobachten, wobei der Wasserstand innerhalb von 18 Stunden von 400

cm auf eine neue Rekordhöhe anstieg. Der Abfluss erreichte im Scheitel ca. 4900 m³/s und

eine Jährlichkeit von ca. 200 Jahren [30]. Bei Rhein-Rekingen, vor der Aare-Mündung, wurde

mit 2000m³/s der zweitgrößte Wert, etwas weniger als der Höchstwert von 1910 (2250 m³/s)

registriert [30]. Am Pegel Maxau war, wie in Abbildung 15 dargestellt, ein Scheitelwasserstand

von 884 cm mit ca. 4570 m³/s zu verzeichnen. Dies entsprach eine Jährlichkeit des Sommerer-

eignisses von 100 Jahren und lag deutlich über dem mittleren Abfluss von ca. 1260 m³/s (vgl.

Tabelle 2) [32] [30]. Die Wasserstände erreichten an den Pegeln Hauenstein (11,20 m), Rhein-

felden (6,80 m), Basel-Rheinhalle (10,58 m) und Plittersdorf (7,68 m) [32] in der Rheinstrecke

von Bodensee bis Karlsruhe-Maxau die höchsten je gemessenen Hochwasserstände. Da die

Zuflüsse von Main, Nahe, Lahn und Mosel keinen großen Einfluss auf die Abflusssituation des

Rheins ausgeübt haben, veränderten sich die Abflussverhältnisse zwischen Worms und Kob-

lenz nur unwesentlich [30]. Der Mittelrhein war nur örtlich im ufernahen Bereich beeinflusst und

der Niederrhein war nicht betroffen [11].


Extremereignisse

22

Im Monat Mai des Jahres 2013 kam es zu wechselnden Tiefdruckgebieten, die

Starkniederschläge und Dauerregen in Rheinland-Pfalz mit sich brachten. In vielen Bereichen

fielen die Niederschläge um mehr als den doppelten langjährigen Mittelwert im Monat Mai. Ins-

besondere im südlichen Rheingebiet waren die Niederschlagssummen zum Teil noch deutlich

größer als in Rheinland-Pfalz. Ab dem 28. Mai war Süddeutschland durch die größten Nieder-

schlagsmengen geprägt [33].

In der Teilstrecke des Oberrheins, und zwar am Pegel Maxau, war am 2. Juni mittags

der höchste Wasserstand mit 869 cm zu verzeichnen. Dieser Wert entsprach für den Pegel

einer Jährlichkeit von 10 bis 20 Jahren. Am Pegel Worms wurde ein Wasserstand von 708cm

entsprechend 4950m³/s mit einer Jährlichkeit von 10 bis 20 Jahren erreicht (vgl. Abbildung 16).

Der Scheitel am Mainz war erst am 5. Juni mit einem Wasserstand von 682 cm, einem Abfluss

von 5720 m³/s und einer Jährlichkeit von 10 bis 15 Jahren zu verzeichnen (vgl. Abbildung 16).

Am Pegel Kaub (Mittelrhein) wurde am 5. Juni ein Wasserstand von 719 cm bei einem Abfluss

von 5910 m³/s und einer Jährlichkeit von 10 bis 15 Jahren registriert (vgl. Abbildung 16). An-

schließend war die Hochwassersituation des Jahres 2013 für die Teilstrecke des Mittelrheins

nicht sehr außergewöhnlich, wobei auf der weiteren Niederrheinstrecke keine deutliche Zu-

nahme des Rheinabflüsses zu beobachten war (vgl. Tabelle 2) [33].

Abbildung 15: Wasserstandsganglinie Pegel Maxau/Oberrhein mit Meldehöhe und mittleren Monatswasserständen

der Reihe 1987-1996 für den Zeitraum 1.02.- 31.05.1999 [30]


23

Außerdem ist es wichtig die höchsten gemessenen Hochwasserereignisse je Rheinstre-

cke zu erwähnen. Im Bereich des Hochrheins wurde der höchste Hochwasserabfluss im Jahr

1999 mit 5090 m³/s (Pegel Basel) gemessen. Dies bedeutete fast den doppelten langjährigen

mittleren Abfluss (2858 m³/s) [31]. Die Pegel Worms und Mainz (Oberrhein) verzeichneten im

Jahr 1882 mit 822 cm bzw. 795 cm [27] [36], gegenüber 210 cm bzw. 301 cm (MW) [26] [36]

die extremste gemessene Hochwassersituation. Am Pegel Kaub (Mittelrhein) wurde am

29.03.1988 der höchste jemals gemessene Hochwasserabfluss mit 7200m³/s registriert [27].

Der an diesem Tag gemessene Abfluss lag 5540 m³/s über dem langjährigen Mittel von 1660

m³/s [26] [36]. Zu Beginn des Jahres 1926, genauer gesagt am 03. Januar kam es am Pegel

Rees (Niederrhein) mit 12200 m³/s zu dem extremsten jemals gemessenen Abfluss [32]. Die

Differenz zu dem langjährigen Mittel von 2270 m³/s [35] lag bei 9930 m³/s.

Abbildung 16: Hochwasserjährlichkei-

ten in Rheinland-Pfalz vom 1. bis zum

5. Juni 2013 [35]


Extremereignisse

24

2.3.1.2 Die wichtigste extreme Niedrigwasserereignisse

Im Sommer 2003 verursachten die außerordentlichen Witterungsverhältnisse extreme

Niedrigwassersituationen. Aufgrund des geringen Niederschlags, der hohen Temperaturen und

der hohen Verdunstungsraten kam es zu extremer Trockenheit. Im Februar 2003 wurden im

Vergleich zu den langjährigen Monatsmittelwerten von 1961 bis 1990 64 % weniger Nieder-

schläge registriert, wobei ab April eine Trockenperiode begann, die bis September andauerte.

In Baden-Württemberg waren im April, Juni und August ca. 50 % weniger Niederschläge als im

langjährigen Monatsmittel zu beobachten. In Karlsruhe (Oberrhein) betrug die Niederschlags-

menge des hydrologischen Jahres 2003 (November 2002 - Oktober 2003) ca. 570 mm/Jahr.

Dieser Wert war im Vergleich zu der mittleren Niederschlagssumme von ca. 740 mm/Jahr deut-

lich gering [36]. Wie in Abbildung 17 zu sehen ist, kam es Anfang Oktober im Bereich des

Hochrheins am Pegel Basel zu einem Niedrigwasserabfluss von 490 m³/s [37], was auch deut-

lich unter dem langjährigen Mittel von 1060 m³/s [32] lag. Im gleichen Zeitraum kam es im Teil-

gebiet des Oberrheins und folglich des Mittelrheins ebenfalls zu einem Niedrigwasserereignis.

Wie in Abbildung 17 zu erkennen, waren an den Pegeln Maxau (Oberrhein), Worms (Ober-

rhein), Mainz (Oberrhein), Kaub (Mittelrhein) und Andernach (Mittelrhein) Abflüsse von ca. 490

m³/s, 550 m³/s, 601 m³/s, 500 m³/s bzw. 700 m³/s [37] zu verzeichnen. Diese Werte waren im

Vergleich zu den gemessenen Mittelwerten von 1260 m ³/s, 1425 m³/s [32], 1590 m³/s,

1660m³/s bzw. 1970 m³/s [26] deutlich gering (vgl. Tabelle 2).

Die extremste Niedrigwassersituation im Rheineinzugsgebiet im letzten Jahrhundert

wurde im Jahr 2011 registriert. Während der Winterperiode 2010-2011 fiel in der Schweiz und

in Österreich, im Vergleich zu den vergangenen Jahren, wenig Schnee, wobei der Monat Janu-

ar 2011 sehr regnerisch und warm war. Der wenige Schnee schmolz schnell und floss ab und

somit folgte eine, von Februar bis Mai, sehr trockene Periode. Im Zeitraum von Juni bis Sep-

tember waren die Niederschlagssummen vorübergehend durchschnittlich. Dennoch war die

Periode von Oktober bis November sehr bis extrem trocken. Im November 2011 wurde in Hes-

sen die geringste je in einem November gemessene Niederschlagssumme nachgewiesen [38].

Abbildung 17: Durchflüsse (Tagesmittelwerte: 15.07.-15.10.2003) an ausgewählten Pegeln im Rheingebiet [37]


25

Im Einzugsgebiet des Rheins waren zwei Perioden mit deutlich geringen Abflüssen im

Vergleich zum Mittel zu unterscheiden. Die ersten Niedrigwasserereignisse traten im Zeitraum

von März bis Mai und die zweiten im November auf. Wie in den Abbildungen 18 und 19 zu se-

hen ist, lagen die Abflüsse an den Pegeln Maxau (Oberrhein) und Köln (Mittelrhein) im April mit

654 m³/s bzw. 1070 m³/s gegenüber 1300 m³/s bzw. 2060 m³/s bei etwa der Hälfte des in die-

sem Monat zu erwartenden mittleren Abflusses (vgl. Tabelle 2). Im Mai wurde mit 759 m³/s der

niedrigste je in einem Mai gemessene Abfluss des Rheins registriert. Der Wert betrug 18 m³/s

weniger als der bis dahin ermittelte Minimalabfluss im Monat Mai. Am 30. Mai wurde in

Lobith(Niederrhein) mit 894 m³/s der geringste im Frühjahr gemessene Abfluss nachgewiesen.

Der geringste im Herbst gemessene Abfluss wurde am 1. Dezember mit 783 m³/s registriert,

wobei bei Lobith am 30.November mit 6,89 m+NAP der niedrigste je gemessene Wasserstand

ermittelt wurde [38].

Abbildung 18: Tageswerte des Abflusses am Pegel Köln (Mittelrhein) im Jahre 2011 vor dem Hintergrund vieljähriger

Kennwerte (mMQ = langjähriger mittlerer Monatsabfluss, mMNQ = langjähriger mittlerer Monatsniedrigwasserabfluss

[40]


Extremereignisse

26

Abbildung 19: Messstation Maxau (Oberrhein): Abflüsse in den Jahren 1976, 2003 und 2011 im Vergleich (mMQ =

langjähriger mittlerer Monatsabfluss, mMNQ = langjähriger mittlerer Monatsniedrigwasserabfluss) [40]

2.3.2 Extremereignisse Bodensee

Im Laufe des 20. Jahrhunderts wurden verschiedene Maßnahmen zur Regulierung des

Alpenrheins realisiert. Diese haben die Abflussverhältnisse des Bodensees beeinflusst und aus

diesem Grund werden im Folgenden nur die letzten und wesentlichen Extremereignisse er-

wähnt.

2.3.2.1 Die bedeutende extreme Hochwasserereignisse

Es ist wichtig zu erwähnen, dass die extremste Hochwassersituation im Bodenseeein-

zugsgebiet im Jahr 1987 zu verzeichnen war, und zwar am 19. Juli [39]. Wie in Abbildung 20

dargestellt, wurde am Pegel Diepoldsau (Alpenrhein) mit 2665 m³/s der höchste jeweils ge-

messene Hochwasserabfluss erreicht [31]. Dieser Wert lag über dem für den erwähnten Pegel

gemessenen HQ100 von 2596 m³/s [31]. Außerdem war am 07. Juli am Pegel Konstanz mit

398,25 m.üNN und fast 300 cm Differenz von dem Mittelwasserstand der höchste jemals ge-

messene Wasserstand zu beobachten [18].

Abbildung 20: Ganglinie des

Hochwassers am Alpenrhein

1987 [39]


27

Abbildung 21: Vergleich der durchschnittlichen Entwicklung des Wasserstandes am Pegel Konstanz von 1974 -

1998 mit 1999 [56]

Für den Alpenrhein und folglich auch für den Bodensee wurde an Pfingsten 1999 eines

der extremsten Hochwasserereignisse des vergangenen Jahrhunderts registriert [29]. Ursache

dafür waren die im Mai/Juni ergiebigen Niederschlagsereignisse, die in Kombination mit dem

Abschmelzen des Schnees, auf schon gesättigten Böden fielen. In Vorarlberg wurde im Zeit-

raum von 19. bis 21.05 über 300 mm Niederschlag gemessen. Am Pegel Konstanz wurde am

24.05 sowie am 11.06, wie in Abbildung 21 dargestellt, ein Wasserstand von 565cm ermittelt,

was dem höchsten gemessenen Wasserstand seit 1890 entspricht [42]. Am Pegel Diepoldsau

wurde am 22.05 mit 1890 m³/s (vgl. Tabelle 2) das 10-größte Ereignis der Stationsgeschichte

seit 1919 erreicht, wobei während der ersten zehn Tage des Monats Juni noch zwei Hochwas-

serspitzenwerte von ca.1650 m³/s bzw.1750 m³/s zu beobachten waren(vgl. Abbildung 22). Die

gemessenen Abflüsse lagen deutlich über dem langjährigen Mittelwert von 1337 m³/s [31]. Die

Bregenzerach, einer der wichtigsten Zuflüsse des Bodensees, verzeichnete, wie in Abbildung

22 zu sehen ist, am 22.05 mit 1090 m³/s einen neuen Höchstwert. Als Folge des Hochwassers

im Rhein und in den verschiedenen Nebenflüssen stieg der Wasserstand des Bodensees am

11.06 auf 397,83 m.ü.M an. Bei dem Hochwasserstand von 397,54 m.ü.M belief sich die Über-

flutungsfläche des Ober- und Untersees, im Vergleich zu dem Mittelwasserstand von 395,45

m.ü.M, auf rund 33 km² [29].


Extremereignisse

28

Abbildung 23: Abflussganglinien

der wichtigsten Bodenseezuflüs-

se und Wasserstandsganglinie

am Pegel Konstanz/Bodensee

(August 2005) [42]

Zwischen 19. und 23. August 2005 fielen im zentralen und nördlichen Alpenraum inten-

sive Starkniederschläge, welche zu einer extremen und großflächigen Hochwassersituation im

Bereich des Alpenrheins führten [41]. In Vorarlberg betrugen die Niederschlagssummen am

22.08 bis zu 250 mm. Wie in Abbildung 23 gezeigt, betrug der Scheitelwert am Pegel Die-

poldsau am 23.08 ca. 4,12 m über Pegelnull entsprechend ca. 2650 m³/s (vgl. Tabelle 2) [42].

Der an diesem Tag gemessene Wert erreichte fast den höchsten jemals gemessenen Hoch-

wasserabfluss, welcher 1987 mit 2665 m ³/s auftrat [31]. Der Höchststand am Pegel Konstanz

ergab sich bei ca. 4,10 m über Pegelnull, wobei die Bregenzerach am 23.08 ebenfalls einen

Spitzenwert von ca. 1300 m³/s entsprechend ca. 3,45 m über Pegelnull registrierte.

Abbildung 22: Abflussganglinien der wichtigsten Bodenseezuflüsse und Wasserstandsganglinie am Pegel Kon-

stanz/Bodensee (Mai/Juni 1999) [42]


29

Abbildung 24: Niedrigwasserjahresgang am Pegel Konstanz/Bodensee. Monatliche Niedrigstwasserstände im NW-

Jahr 2003 [38]

Anschließend ist zu beachten, dass ein Hochwasser am Bodensee nicht unbedingt ein

Hochwasser am Mittelrhein bedeutet. Dies ist bei einer Gegenüberstellung der Wasserstände

des Bodensees und z.B. des Mittelrheins im Jahr 2005 zu sehen. Obwohl im August 2005, wie

schon erwähnt wurde eine Hochwassersituation zu beobachten war, lag der monatliche Mittel-

wasserstand des Pegels Koblenz (Mittelrhein) mit 312,28 m.ü.M 106 cm unter dem mittleren

Wasserstand von 313,34 m.ü.M [26] [31]. Das gleiche gilt natürlich auch umgekehrt und somit

folgt auf ein Hochwasser am Nieder- oder Mittelrhein nicht unbedingt ein Hochwasser am Bo-

densee. Dies kann man z.B bei einer Gegenüberstellung der Abflüsse des Pegels Neuhausen

am Ausfluss des Bodensees und des Pegels Köln im Jahr 1995 erkennen. Wie bereits ange-

führt, war der Monat Januar des Jahres 1995 im Bereich des Mittelrheins durch eine Hochwas-

sersituation geprägt. Demgegenüber lag der maximale Monatsabfluss des Pegels Neuhausen

im Januar 1995 mit 390 m³/s deutlich unter dem maximalen in einem Januar von 1959-1995

gemessenen Wasserstand von 480 m³/s [31].

2.3.2.2 Die wichtige Niedrigwasserereignisse

Der Sommer 2003 war durch außerordentliche Witterungsverhältnisse geprägt. Diese

verursachten im Bodensee ebenfalls eine Niedrigwassersituation. Von April 2003 bis Januar

2004 lagen die monatlichen Niedrigstwasserstände des Sees unter dem langjährigen Mittel der

jeweiligen monatlichen Wasserstände, wobei die untersten Grenzwerte im August und Sep-

tember registriert wurden. In dieser Zeitspanne wurde mit ca. 260 cm der niedrigste in einem

August der Periode von März 1940 bis Februar 2004 gemessene Wasserstand erreicht (vgl.

Abbildung 24). Der geringste Wasserstand der Niedrigwasserperiode 2003/04 war, wie in Ab-

bildung 24 zu erkennen, im Januar 2004 mit ca. 250 cm zu verzeichnen. Obwohl dieser Wert

am Pegel Konstanz in den vergangenen 60 Jahren mehrmals unterschritten wurde, war dieses

Niedrigwasserjahr für den Bodensee noch bedeutend. Am 10. September betrug die Differenz

zwischen dem Wasserstand am Pegel Konstanz (263 cm) und dem Mittelwasserstand (342

cm) 79 cm. Daraus ergab sich eine Fläche von 18 km², die trocken fiel [36] und somit verringer-

te sich die Gesamtfläche (536 km²) um ca. 3,3 % [16].


Extremereignisse

30

Weiterhin war die Niedrigwassersituation des Bodensees in den Monaten April bis Juni

2011 die extremste gemessene des letzten Jahrhunderts. Der Dezember 2010 war außerge-

wöhnlich kalt und im Flachland nördlich der Alpen sehr niederschlagsreich. Dennoch kam es

von Januar bis Mai 2011 zu niedrigen Niederschlagsmengen und, für diese Jahreszeit, milden

Temperaturen. Die Sonnenscheinperiode, die normalerweise erst ab Frühling auftritt, begann

mit ca.2-4 °C wärmeren mittleren Tagestemperaturen bereits im Februar, wobei die Schnee-

fallgrenze bis auf 2000 m Höhe anstieg. In Südwestdeutschland, dem schweizerischen Mittel-

land und in den Alpen wurden etwa 20-50 % der normalen Niederschlagssummen registriert.

Gleichzeitig wurde in der Nordschweiz nur ein Drittel der zu erwartenden Niederschlagsmenge

gemessen [42].

Obwohl der Wasserstand des Bodensees aufgrund der Schneeschmelze und der Nie-

derschlagsereignisse Mitte Januar anstieg, nahm er seitdem konstant ab und lag, wie in Abbil-

dung 25 gezeigt, ab 15. März bei einem Niedrigwasserstand von 394,62 m.ü.NN [42]. Am 19.

April war am Pegel Konstanz ein Wasserstand von 286 cm (394,86 m.ü.NN) zu verzeichnen.

Dies war mit einer Differenz von 46 cm wesentlich weniger als das langjährige Mittel von 332

cm (395,21 m.ü.NN). In den Monaten Mai und Juni lag der Wasserstand des Sees ebenfalls

wesentlich unter dem Mittelwert, wobei am 13. Juni mit ca. 395,43 m.ü.A (395,77 m.ü.NN) (sie-

he Abbildung 25) am Pegel Hafen Bregenz der geringste je an einem 13. Juni ermittelte Was-

serstand realisiert wurde [38].

Abbildung 25: Wasserstandsentwickung des Bodensees im Zeitraum von 1976-2000 im Vergleich zum Jahr 2011

[40]

Charakterisierung der Hydrologie des Bodensees und des Rheinregimes Die Regulierung des Alpenrheins durch Talsperren

31

2.4 Die Regulierung des Alpenrheins durch Talsperren

Der Bau und Betrieb der Kraftwerkspeicher spielt in der Alpenregion die wichtigste Rolle

für die Veränderungen der mittleren jährlichen Wasserstände und Abflüsse des Bodensees.

Die Speicherräume werden im Sommerhalbjahr gefüllt und folglich wird die gespeicherte Was-

sermenge während den Wintermonaten abgegeben. Dies führt zu einen Schwund der Abflüsse

in den Sommermonaten und einer deutlichen Niedrigwassererhöhung in den Wintermonaten

[18]. Wie in Abbildung 26 zu sehen, wurde der Bau der großen Speicherseen im Einzugsgebiet

des Alpenrheins in der Periode von 1954 bis 1968 realisiert. Die in dieser Zeitspanne gebauten

Speicherseen betragen insgesamt ein Nutzvolumen von 511 Mio. m³. Nach 1968 wurden noch

die Speicherseen bei Panix (Nutzvolumen rund 7 Mio. m³) und bei Solis (rund 1 Mio. m³) errich-

tet [45]. Heutzutage sind im ganzen Rheineinzugsgebiet 30 Speicherbecken mit insgesamt 790

Mio m³ Speichervolumen in Betrieb [14].

Zur Veranschaulichung der Auswirkungen des Kraftwerkbaus auf den Abfluss im Einzugs-

gebiet des Alpenrheins werden die Auswertungen der Untersuchungen der Periode von 1899

bis 1953 und der Periode von 1969 bis 2008 dargestellt. Die mittleren Abflüsse der Zeitspanne

vor und nach dem Kraftwerkbau zeigen eine Verlagerung der Sommerabflüsse ins Winterhalb-

jahr. Vor 1953 betrug der mittlere Abfluss des Alpenrheins in den Wintermonaten, wie in Abbil-

dung 28 dargestellt, ca. 41 m³/s, wobei er nach dem Speicherbetrieb im Winterhalbjahr auf 67

m³/s anstieg. Dies entspricht einer Vergrößerung des mittleren Monatsabflusses im Winter um

über 60 %. Der größte Unterschied war im Februar mit einer Zunahme des vorherigen mittleren

Abflusses von 29 m³/s auf 66 m³/s zu beobachten. Im Gegensatz dazu sind die mittleren Mo-

natsabflüsse des Sommerhalbjahrs von 212 m³/s auf 169 m³/s gefallen. Die kleinste Differenz

ist in den Monaten April und September zu betrachten, wobei generell der mittlere Abfluss in

der ersten Periode mit 120,5 m³/s deutlich größer als in der zweiten Periode mit 113,5 m³/s

war. Die minimalen Monatsabflüsse im Winter sind durch keinen signifikanten Unterschied ge-

kennzeichnet. Im Vergleich dazu sind die monatlichen Minimalabflüsse im Sommerhalbjahr

nach dem Kraftwerkbau wesentlich niedriger als davor (vgl. Abbildung 27). Außerdem werden

die große Hochwasserwellen der Sommerperiode nach der Inbetriebnahme der Kraftwerke

durch deren Retentionswirkung gedämpft. Nach dem Bau und Betrieb der Speicherseen ver-

änderten sich die maximalen Abflüsse des Winterhalbjahrs auch (vgl. Abbildung 29). Während

Tabelle 2: Extremereignisse Übersicht


Die Regulierung des Alpenrheins durch Talsperren

32

Abbildung 27:Minimale Tagesabflüsse und minimaler Monatsabfluss im Rhein bei Domat/Ems für die Perioden von

1899 bis und mit 1953 (ohne 1907 bis 1909) und von 1969 bis und mit 2008 [45]

die Maximalabflüsse des Novembers noch wegen Hochwasserereignissen stattfanden, wurden

diese im Februar durch den Schwallbetrieb der Kraftwerke erschaffen [45].

Abbildung 26:Speicherbau im Rheineinzugsgebiet oberhalb von Reichenau mit aufsummierten Nutzvolumen und

Verfügbarkeit der Abflussdaten der Messstationen Felsberg-und Domat/Ems [45]

Charakterisierung der Hydrologie des Bodensees und des Rheinregimes Die Regulierung des Alpenrheins durch Talsperren

33

Im Zeitraum von 1979 bis 2008 ist bei den mittleren Abflüssen eine enge Schwankungs-

breite zu betrachten. Weiterhin betrug der mittlere Januarabfluss der Periode von 1999 bis

2008 in Domat/Ems, wie in Abbildung 30 zu erkennen, 63.2 m³/s und in Diepoldsau 122 m³/s

wobei die jeweiligen monatlichen Mittelwerte zwischen 42.2 m³/s und 87.1 m³/s bzw. 82,4 m³/s

und 174m³/s schwankten. Es ist noch zu beachten, dass die aufgrund des Kraftwerkbaus ver-

ursachten Abflussänderungen der vorher erwähnten Zeitspanne gleich sind. Der Basisabfluss

war im November und Dezember etwas höher als im Zeitraum von Januar bis März. Darüber

hinaus ist die Periode zwischen Weihnachten und Neujahr durch einen begrenzten Betrieb der

Kraftwerke gekennzeichnet [45].

Die Untersuchungen der Periode von 1974 bis 2008 zeigen, dass der Schwallabfluss der

Monaten November bis März bei Domat/Ems von 151 m³/s auf 199m³/s anstieg, wobei der

Sunkabfluss sich von 24 m³/s auf 15m³/s reduzierte. Der mittlere Abfluss lag zwischen 67,1

m³/s und 69,7 m³/s [45]. Der Bau und Betrieb der Speicherkraftwerke hat im Bodensee eine

Veränderung des jahreszeitlichen Gangs der Wasserstände verursacht. Sowohl die mittleren

Abbildung 29: Mittlere Tagesabflüsse und Monatsmittel im Rhein bei Domat/Ems für die Perioden von 1899 bis und

mit 1953 (ohne 1907 bis 1909) und von 1969 bis und mit 2008) [45]

Abbildung 28:Maximale Tagesabflüsse und maximaler Monatsabfluss im Rhein bei Domat/Ems für die Perioden von

1899 bis und mit 1953 (ohne 1907 bis 1909) und von 1969 bis und mit 2008 [45]


Die Regulierung des Alpenrheins durch Talsperren

34

Abflüsse als auch die mittleren Spitzenabflüsse reduzierten sich im Sommerhalbjahr, wobei sie

im Winterhalbjahr eine Zunahme registrierten. Daraus folgen eine Absenkung der mittleren

Höchststände sowie eine Erhöhung der mittleren Tiefstände des Bodensees [14].

Abbildung 30: Minimaler, mittlerer und maximaler Abfluss in der Periode von 1999 bis 2008 im Alpenrhein bei der

Messstation Domat/Ems von November bis März. [45]

Szenarienberechnung

35

3 Szenarienberechnung

In der Szenarienberechnung wurden die Wasserstände und das theoretisch mögliche Re-

tentionspotential am Rhein und im Bodensee im Fall einer Regulierung untersucht. Bei der Un-

tersuchung wurden die in Abbildung 31 dargestellten Pegel herangenommen. Für den Boden-

see wurden der Pegel Romanshorn im Obersee sowie der Pegel Neuhausen betrachtet. Am

Ausfluss des Bodensees und gleichzeitig für die Teilstrecke des Hochrheins wurde der Pegel

Rheinfelden ausgewählt. Es ist noch zu erwähnen, dass der Rhein ab Rheinfelden schiffbar ist

[28]. Der Bereich des Oberrheins bis zur Neckar-Einmündung wurde aufgrund der Hochwas-

serschutzmaßnahmen nicht betrachtet. Weiterhin wurden die Pegel Worms (Oberrhein), Mainz

(Oberrhein), Kaub (Mittelrhein), Andernach (Niederrhein) und Köln (Niederrhein) untersucht,

um den Einfluss der wichtigsten Zuflüsse von Neckar, Main, Nahe bzw. Mosel darzustellen.

Abbildung 31: Die in der Szenarienberechnung betrachtenden Pegel [54]

Szenarienberechnung

36

Als Fallbeispiele wurden aufgrund des Hochwasserereignisses die Monate Mai und Juni

1999, aufgrund des Niedrigwasserereignisses die Monate August, September und Oktober

2003 angeführt. Für das Hochwasserereignis in der Mittel- und Niederrheinstrecke wurden die

Monate Januar und Februar 1995 untersucht (vgl. Abbildung 32).

Abbildung 32:

Abflussverlauf

1995, 1999 &

2003

Szenarienberechnung Wasserstände am Rhein im Fall einer Regulierung

37

3.1 Wasserstände am Rhein im Fall einer Regulierung

Bei den folgenden Szenarienberechnungen wurde die Wasserspiegeländerung an den

ausgewählten Pegeln bei unterschiedlichen Abflusszunahmen bzw. –abnahmen abgeschätzt.

Die Abflüsse der jeweiligen Beispielzeitspanne stammen aus dem deutschen gewässerkundli-

chen Jahrbuch und wurden auf der aktuellen Wasserstands-Abfluss Beziehung des jeweiligen

Pegels bezogen. Die folgenden Aussagen beziehen sich auf die Zeitreihe des jeweiligen

Hochwassergipfels bzw. des niedrigsten Wasserstands.

3.1.1 Fallbeispiel 1995

Wie schon erwähnt, war das Hochwasser im Jahr 1995 im Bereich des Mittel- und Nie-

derrheins kein Hochwasser für den Bereich des Hochrheins. Wie in Abbildung 33 zu beobach-

ten, würde der Wasserstand am Pegel Rheinfelden bei einem analogen Ereignis noch weiter

unterhalb des mittleren Wasserstands von 459 cm [31] liegen. Aus diesem Grund wurde nur

der Wasserstand bei einer Abflussabnahme von 250 m³/s untersucht. In diesem Fall würde der

Wasserspiegel am gewählten Pegel um ca. 60 cm abnehmen.

Wie in Abbildung 34 zu sehen, würde der Wasserstand am Pegel Worms im Fall eines

mit dem im Jahr 1995 gleichartigen Ereignisses, mit ca. 650 cm, mehr als 4 m über dem Mit-

telwasserstand von 210 cm [26] liegen. Im Laufe der fast einwöchigen Hochwasserspitze wür-

de der Wasserspiegel alle 500 m³/s Abflussabnahme um ca.90 cm abnehmen, wobei bei einer

Reduzierung des Abflusses von 2500 m³/s der mittlere Wasserstand noch nicht erreicht werden

würde.

Abbildung 33: Wasserstand Pegel Rheinfelden (Fallbeispiel 1995)

Szenarienberechnung

Wasserstände am Rhein im Fall einer Regulierung

38

Am Pegel Mainz würde der Wasserstand, wie in Abbildung 35 ersichtlich ist, bis ca. 700

cm ansteigen. Für die Dämpfung dieser Hochwasserspitze würde eine Verringerung der Ab-

flussmenge von mehr als 3000 m³/s erforderlich sein. In so einem Fall würde der Wasserspie-

gel mit ca. 420 cm immer noch deutlich über dem langjährigen Mittelwasserstand (301 cm)

[26] des Pegels liegen. Darüber hinaus würde der höchste Schifffahrtswasserstand mit einer

Abflussreduzierung von 1000 m³/s erreicht.

Abbildung 35: Wasserstand Pegel Mainz (Fallbeispiel 1995)

Die Abbildung 36 zeigt die Wasserspiegeländerung am Pegel Kaub im Fall eines

Ereignisses, welches zu dem von 1995 analog ist. Der Wasserstand würde ca. 780 cm

erreichen. Bei einer Abflussreduzierung von 1000 m³/s würde der Wasserspiegel um ca. 100

cm absinken. Es ist noch zu beachten, dass mit einer Verdreifachung dieser Reduzierung der

Wasserspiegel immer noch mehr als 2 m über dem mittleren Wasserstand des Pegels liegen

würde.

Abbildung 34: Wasserstand Pegel Worms (Fallbeispiel 1995)


39

Wie in Abbildung 37 zu erkennen, würde der Wasserspiegel am Pegel Andernach mit

ca. 1030 cm fast den Jahrhunderthochwasserstand von 1080 cm [34] erreichen. Im Fall einer

Verringerung des Abflusses von 2000 m³/s bzw. 3000 m³/s würde der Wasserspiegel, trotz der

Abnahme von ca. 150 cm bzw. ca. 220 cm, immer noch über dem höchsten

Schifffahrtswasserstand von 760 cm [28] liegen.

Am Pegel Köln würde der Wasserstand ebenfalls den Jahrhunderthochwasserstand von

1124 cm [34] erreichen (vgl. Abbildung 38). Im Fall einer Abflussreduzierung von 250 m³/s bis

1000 m³/s würde sich die Wasserspiegellage kaum ändern, wobei bei einer Abflussabnahme

von 3000 m³/s der Wasserstand mit ca. 850 cm immer noch über dem höchsten Schifffahrts-

wasserstand von 830 cm [28] liegen würde.

Abbildung 37: Wasserstand Pegel Andernach (Fallbeispiel 1995)

Abbildung 36: Wasserstand Pegel Kaub (Fallbeispiel 1995)

Szenarienberechnung


40

Abschließend muss noch erwähnt werden, dass aufgrund des in diesem Zeitraum am

Pegel Neuhausen geringen Ausflusses (max. 370 m³/s), eine Abflussabnahme von mehr als

350 m³/s nicht erforderlich werden würde.


Wie in Abbildung 39 zu erkennen, würde der Wasserspiegel am Pegel Rheinfelden, im

Fall eines mit dem im Jahr 1999 analogen Hochwasserereignisses, bis zu ca. 630 cm anstei-

gen. Um die erste und höchste Hochwasserspitze zu dämpfen, würde eine Abflussverringerung

von 1000 m³/s erforderlich sein. Weiterhin wäre die zweite Hochwasserspitze mit einer Ab-

flussabnahme von 500 m³/s gedämpft. In diesem Fall würde der Wasserspiegel am gewählten

Pegel um ca. 120 cm bzw. 110 cm abnehmen.

Abbildung 38: Wasserstand Pegel Köln (Fallbeispiel 1995)

Abbildung 39: Wasserstand Pegel Rheinfelden (Fallbeispiel 1999)


41

Am Pegel Worms würde der Wasserstand, wie in Abbildung 40 zu beobachten, 650 cm

erreichen. Bei einer Abflussabnahme von 1000 m³/s bzw. 2000 m³/s läge der Wasserspiegel

mit ca. 540 cm bzw. ca. 450 cm immer noch deutlich über dem langjährigen Mittel von 210 cm

[26].

Wie in Abbildung 41 gezeigt wird, würde der Wasserstand am Pegel Mainz, im Fall ei-

nes mit dem im Jahr 1999 ähnlichen Hochwasserereignisses, ca. 560 cm erreichen. Bei einer

Abflussreduzierung von 1000 m³/s, 1500 m³/s bzw. 2000 m³/s würde der Wasserspiegel um ca.

70 cm, 150 cm bzw. 170 cm abnehmen. Somit wäre eine für diese Jahreszeit normale Wasser-

spiegellage erreicht.



Szenarienberechnung


42

Wie in Abbildung 42 dargestellt, würde der Wasserspiegel am Pegel Kaub bei ca. 580

cm liegen. Im Fall einer Reduzierung des Abflusses um 1000 m³/s bzw. 1500 m³/s würde der

Wasserstand ca. 460 cm bzw. 400 cm betragen. Bei einer Abflussabnahme von 2000 m³/s

würde die Wasserspiegellage mit ca. 320 cm etwas weniger als 1 m über dem Mittelwasser-

stand von 224 cm [26] liegen.

Am Pegel Andernach läge der Wasserspiegel bei ca. 580 cm und gleichzeitig wäre kei-

ne große Hochwasserspitze gebildet worden (vgl. Abbildung 43). Bei einer Abflussabnahme

von 1000 m³/s bzw. 1500 m³/s würde der Wasserstand ca. 470 cm bzw. 410 cm betragen. Wei-

terhin würde bei einer Reduzierung von 2000 m³/s das langjährige Mittel von 282 cm [26] fast

erreicht werden.




43

Wie in Abbildung 44 zu erkennen, würde am Pegel Köln ebenfalls keine große Hoch-

wasserspitze gebildet werden. In diesem Fall würde der Wasserstand ca. 620 cm erreichen.

Bei einer Abflussverringerung von 1000 m³/s bzw. 1500 m³/s würde die Wasserspiegellage bei

ca. 510 cm bzw. 460 cm liegen. Mit einer Abflussabnahme von 2000 m³/s würde der Wasser-

stand etwas weniger als 1 m über dem mittleren Wasserstand von 321 cm [26] liegen.


Schließlich muss noch erwähnt werden, dass in diesem Fall eine Abflussabnahme von

mehr als 1100 m³/s nicht mehr möglich wäre, da in diesem Zeitraum am Pegel Neuhausen ma-

ximal 1100 m³/s abgeflossen sind.


Im Fall eines mit dem im Jahr 2003 ähnlichen Niedrigwasserereignisses, würde der

Wasserspiegel am Pegel Rheinfelden bis zum niedrigsten jemals gemessenen Wasserstand

von 120 cm [44] fallen (vgl. Abbildung 45). Bei einer Abflusszunahme von 500 m³/s, 1000 m³/s

bzw. 1500 m³/s würde der Wasserstand um ca. 90 cm, 150 cm bzw. 210 cm ansteigen. Für die

Erreichung des mittleren Wasserstands von 459 cm [31] wäre eine Abflussvermehrung von

etwas mehr als 2000 m³/s erforderlich.

Abbildung 45:

Wasserstand

Pegel Rheinfel-

den (Fallbeispiel

2003)

Szenarienberechnung


44

Wie in Abbildung 46 dargestellt, würde der Wasserstand am Pegel Worms auf bis zu ca.

8cm fallen. Somit würde der niedrigste jemals gemessene Wasserstand von 16 cm [26] eben-

falls erreicht und sogar überwunden werden. Im Fall einer Abflussvermehrung von 250 m³/s

bzw. 500 m³/s würde die Wasserspiegellage signifikant zunehmen und zwar bei ca. 90 cm bzw.

140 cm liegen. Der mittlere Wasserstand von 210 cm [26] würde bei einer Abflusszunahme von

750 m³/s fast erreicht werden.

Am Pegel Mainz würde die Wasserspiegellage, wie in Abbildung 47 zu erkennen, bei

ca. 113 cm liegen. Für die Erreichung des Mittelwasserstands von 301 cm [26] würde eine Ab-

flusszunahme von etwas mehr als 750 m³/s erforderlich sein.




45


Am Pegel Kaub würde der Wasserstand, im Fall eines mit dem im Jahr 2003 gleicharti-

gen Niedrigwasserereignisses, den niedrigsten jemals gemessenen Wasserstand von 35 cm

[26] überschreiten (vgl. Abbildung 48). Für eine deutliche Erhöhung des Wasserspiegels würde

eine Abflussvermehrung von mehr als 500 m³/s erforderlich sein. Weiterhin wäre der langjähri-

ge Mittelwasserstand von 224 cm [26] bei einer Zunahme von 1000 m³/s fast erreicht.

Wie in Abbildung 49 zu beobachten, würde der Wasserstand am Pegel Andernach mit

ca. 25 cm ebenfalls den niedrigsten jemals gemessenen Wasserstand von 36 cm überschrei-

ten. Mit einer Abflusszunahme von 250 m³/s, 500 m³/s bzw. 750 m³/s würde der Wasserspiegel

bei ca. 100 cm, 150 cm bzw. 200 cm liegen. Für die Erreichung des mittleren Wasserstands

von 282 cm [26] wären etwas mehr als 1000 m³/s erforderlich.


Szenarienberechnung

Wasserstände im Bodensee im Fall einer Regulierung

46

Am Pegel Köln würde der Wasserstand, wie in Abbildung 50 zu sehen, ebenfalls den

niedrigsten jemals gemessenen Wasserstand von 81cm [26] überwinden. Bei einer Abflusszu-

nahme von 500 m³/s bzw. 1000 m³/s würde der Wasserspiegel bei ca. 170 cm bzw. 260 cm

liegen. Der mittlere Wasserstand von 321 cm [26] würde mit einer Abflusserhöhung von etwas

mehr als 1250 m³/s erreicht werden.

Schließlich muss noch erwähnt werden, dass aufgrund des am Pegel Neuhausen (vgl. Ab-

bildung 31) ebenfalls niedrigen Abflusses (durchschnittlich ca. 200 m³/s), keine deutliche Ab-

flusszunahme vorgenommen werden könnte.

3.2 Wasserstände im Bodensee im Fall einer Regulierung

Bei den folgenden Szenarienberechnungen wurde, für unterschiedliche konstante Abflüsse

am Pegel Neuhausen am Ausfluss des Bodensees, die Wasserspiegeländerung am Pegel

Romanshorn abgeschätzt. Die zwei Teilseen, Ober- und Untersee, wurden als ein einheitlicher

Speicher betrachtet. Zuerst wurde, mittels der Speichergleichung (3.1), die Änderung des Spei-

cherinhalts bei konstantem Ausfluss abgeschätzt. Die Speichergleichung beschreibt die Spei-

cheränderung ΔS in einem bestimmten Zeitintervall Δt, aufgrund des Zuflusses Qz und des

Abflusses Qa [47]. Anschließend wurde angenommen, dass im Bodensee ein Rückhaltepoten-

tial von 5 Mio. m³ pro Zentimeter Wasserstandsänderung zur Verfügung steht [46].

∆𝑆

∆𝑡=

1

2∗ (𝑄𝑧(𝑡 + ∆𝑡) + 𝑄𝑧(𝑡)) −

1

2∗ (𝑄𝑎(𝑡 + ∆𝑡) + 𝑄𝑎(𝑡)) (3.1)


Szenarienberechnung Wasserstände im Bodensee im Fall einer Regulierung

47


Wie schon erwähnt, war das Hochwasser im Jahr 1995 im Bereich des Mittel- und Nie-

derrheins, kein Hochwasser für das Bodenseeeinzugsgebiet. Trotzdem könnte in diesem Fall

eine Abflussreduzierung dem Hochwasserschutz im Bereich des Ober-, Mittel- und Nieder-

rheins dienen (vgl. 3.1.1). Der mittlere Seeausfluss betrug während der für diesen Bereich kriti-

schen Tage ca. 320 m³/s. Eine Drosselung des Abflusses am Pegel Neuhausen auf 120 m³/s,

hätte eine Reduktion des Scheitelabflusses an den im Kapitel 3.1.1 gewählten Pegeln um 200

m³/s ergeben. In so einem Fall würde sich der Wasserstand am Pegel Romanshorn, wie in Ab-

bildung 51 dargestellt, um ca. 1 m erhöhen. Demgegenüber würden sich die Wasserstände an

den Pegeln Worms, Mainz, Kaub, Andernach und Köln kaum ändern (vgl. 3.1.1). Eine weitere

Reduzierung des Abflusses am Pegel Neuhausen wäre nicht möglich, da der geringste regu-

lierte Ausfluss den kleinsten natürlichen Abfluss (ca. 110 m³/s [49]) nicht unterschreiten

soll. Aus diesem Grund würde in diesem Fall eine Regulierung des Sees dem Hochwasser-

schutz im Bereich des Ober-, Mittel-, und Niederrheins nicht genug dienen.


Wie in Abbildung 52 zu erkennen, würde der Wasserstand am Pegel Romanshorn im

Laufe des Hochwasserereignisses 1999, im Fall eines regulierten Ausflusses von 1200 m³/s

um ca. 80 cm fallen. Im Gegensatz dazu, würde der Wasserstand nach der Hochwasserspitze,

bei einem konstanten Ausfluss von 1000 m³/s, eindeutig ansteigen. Dies könnte mit einer Re-

gulierung des Abflusses vermieden werden. Der mittlere Seeausfluss betrug ca. 1030 m³/s. Im

Abbildung 51: Wasserstand Pegel Romanshorn (Fallbeispiel 1995)

Szenarienberechnung

Wasserstände im Bodensee im Fall einer Regulierung

48

Fall eines regulierten Ausflusses von 1000 m³/s bis ungefähr 6 Tage vor der Hochwasserspitze

und 1200 m³/s danach, würde der Wasserspiegel ebenfalls prägnant abnehmen.


Im Fall eines mit dem im Jahr 2003 zu vergleichenden Niedrigwasserereignisses, würde

der Wasserstand am Pegel Romanshorn, bei einem regulierten Ausfluss von mehr als 200

m³/s, fallen. Im Vergleich dazu, würde der Wasserspiegel bei einem konstanten Ausfluss von

120 m³/s, wie in Abbildung 53 zu erkennen, den mittleren Wasserstand von 5,62 m [47] errei-

chen. Weiterhin wäre am Anfang der Niedrigwassererhöhung eine graduelle Erhöhung des

regulierten Ausflusses nötig. Im Fall eines regulierten Ausflusses von 250 m³/s ab ungefähr

dem Tag, in dem der niedrigste Wasserstand auftrat, und 500 m³/s ab ca. einer Woche danach,

wäre die Wasserspiegelschwankung gemildert.


Szenarienberechnung Theoretisch mögliches Retentionspotential

49

3.3 Theoretisch mögliches Retentionspotential

Da ein Rückhaltepotential im Fall einer Niedrigwassersituation nicht vorhanden ist, werden

im Folgenden nur die Berechnungen für die Fallbeispiele 1995 und 1999 dargestellt.


Wie die Abbildung 54 zeigt, würde im Bodensee im Fall des geringsten möglichen Ab-

flusses von 120 m³/s (vgl. 3.2.1) ein Retentionspotential von maximal 60 Mio. m³ (≙ 12 cm) zur

Verfügung stehen. Darüber hinaus wäre im Fall des regulierten konstanten Ausflusses von 200

m³/s (vgl. 3.2.1) ein Rückhaltepotential von ca. 55 Mio. m³ (≙ 11 cm) möglich. Aufgrund der

langen Fließzeiten müsste die Verringerung des Ausflusses mindestens 5 Tage vor dem Errei-

chen der Hochwasserspitze am Pegel Köln anfangen [48].


Szenarienberechnung

Theoretisch mögliches Retentionspotential

50


Im Fall eines mit dem im Jahr 1999 zu vergleichenden Hochwasserereignisses würde

eine Regulierung des Abflusses auf 1200 m³/s (vgl. 3.2.2) ein Retentionspotential von maximal

16,2 Mio. m³ (≙ 3,24 cm) ermöglichen. Bei einem konstanten regulierten Ausfluss von 1000

m³/s bis ungefähr 6 Tage vor der Hochwasserspitze und 1200 m³/s danach, würde im Boden-

see ein Rückhaltepotential von maximal 14,2 Mio. m³ (≙ 2.84 cm) bzw. 16,2 Mio. m³ (≙ 3,24

cm) zur Verfügung stehen (vgl. Abbildung 55). Die Erhöhung des Abflusses wäre ca. 10 Tage

vor der höchsten Hochwasserspitze erforderlich. Das Rückhaltepotential wäre in diesem Fall-

beispiel deutlich geringer als im Fallbeispiel 1995, da im Jahr 1999 die Hochwassersituation im

Bodenseeeinzugsgebiet zu beobachten war.

Abbildung 54: Speicheränderung im Bodensee (Fallbeispiel 1995)

Szenarienberechnung Theoretisch mögliches Retentionspotential

51

ALLE WERTE, DIE IN DEN BERECHNUNGEN VERWENDET WURDEN, STAMMEN AUS DER FOLGENDEN

QUELLEN: [28] [33] [51] [52] [37] [49] [34] [53] [50]

Abbildung 55: Speicheränderung im Bodensee (Fallbeispiel 1999)

Diskussion

52

4 Diskussion

Insgesamt lässt sich zusammenfassen, dass die Thematik zur Regulierung des Bodensees

eine hohe Aktualität besitzt. Die Charakterisierung der Hydrologie des Bodensees und des

Rheinregimes, sowie die Szenarienberechnungen sollten dabei Aufschluss geben, ob die

Steuerung des Bodenseespiegels dem Hochwasserschutz und der Niedrigwassererhöhung

dienen könnte.

Im Laufe des 20. Jahrhunderts verursachten die zunehmenden Temperaturen in Kombina-

tion mit dem reduzierten Schneevolumen, sowohl im Rhein- als auch im Bodenseeeinzugsge-

biet, eine Zunahme der winterlichen mittleren Abflüsse bzw. Wasserstände sowie eine Abnah-

me der sommerlichen mittleren Abflüsse bzw. Wasserstände. Wie im Kapitel 2.2 schon er-

wähnt, ist sowohl in der nahen, als auch in der fernen Zukunft eine Klimaänderung für das

Rhein- bzw. Bodenseeeinzugsgebiet zu erwarten. Es sind wärmere und feuchtere Winter, so-

wie heißere und trockene Sommer abzusehen. Desweiteren ist damit zu rechnen, dass, auf-

grund der Erhöhung der Temperatur und folglich der Verdünstungsraten, mehr als die Hälfte

des Alpengletschers verschwinden wird. Es ist damit zu rechnen, dass die Zahl und Häufigkeit

der Hitzetage, sowie extremen Temperaturen ansteigen werden. Außerdem ist in der nördli-

chen Schweiz eine Abnahme der Niederschlagssummen zu erwarten. Dies bedeutet die Zu-

nahme der winterlichen Niedrigwasserstände bzw. –abflüsse und gleichzeitig die Abnahme der

sommerlichen Hochwasserstände bzw. –abflüsse. Daraus ist eine Änderung des Regimes von

nival-glazial zu pluvial-nival für wahrscheinlich zu halten. Weiterhin lässt sich die künftige Ver-

lagerung der Niedrigwasserabflüsse von Februar zu September mit der Tatsache, dass das

extremste Niedrigwasserereignis des letzten Jahrhunderts in den Monaten August, September

und Oktober erschien, bestätigen. Anhand der obengenannten Argumente, kann man davon

ausgehen, dass die natürliche Wasserspiegelschwankung des Bodensees zukünftig gemildert

wird. Die Regulierung des Alpenrheins spielt auf der Dämpfung der Hochwasserspitzen und

Erhöhung der Niedrigwasserstände des Bodensees, wie in Kapitel 2.4 schon erwähnt, eben-

falls eine prägnante Rolle. Im Vergleich dazu, wurde in den Szenarienberechnungen bewiesen

(vgl. Kapitel 3), dass die Regulierung des Sees im beiden Fällen, Hoch- bzw. Niedrigwasserer-

eignis, eine wesentliche, positive Wasserspiegeländerung verursachen könnte. Demgegenüber

würde die Regulierung eine Hochwassersituation und eine somit eingeschränkte Schifffahrt im

nördlichen Bereich des Rheins kaum verbessern.

Trotz der zukünftigen Milderung der Wasserspiegelschwankung werden sich die Pläne zur

Regulierung des Bodensees im Laufe der Jahre, aufgrund der zu erwartenden extremen Tem-

peraturen, als sinnvoller erweisen. Die Steuerung des Seespiegels kann im Fall eines Extre-

mereignisses dem Hochwasserschutz bzw. der Niedrigwassererhöhung im Bodenseeeinzugs-

gebiet dienen.

Abkürzungsverzeichnis

53

Abkürzungsverzeichnis

MQ Mittlerer Abfluss

HQ Höchster Abfluss gleichartiger Zeitabschnitte (HQ) in betrachteter Zeitspanne

NQ Niedrigster Abfluss gleichartiger Zeitabschnitte (NQ) in betrachteter Zeitspanne

HHQ Höchster jemals gemessener Hochwasserabfluss

NNQ Niedrigster jemals gemessener Abfluss

mMQ Monatlicher mittlerer Abfluss

MHQ Mittlerer Hochwasserabfluss

MNQ Mittlerer Niedrigwasserabfluss

MHW Mittlerer Hochwasserstand

MNW Mittlerer Niedrigwasserstand

MW Mittelwasserstand

HW Hochwasserstand

NW Niedrigwasserstand

NNW Niedrigster jemals gemessener Wasserstand

HHW Höchster jemals gemessener Hochwasserstand

HSW Höchster Schifffahrtswasserstand

mMW Monatlicher mittlerer Wasserstand

mMNQ Mittlerer Monatsniedrigwasserabfluss

mMHQ Mittlerer Monatshochwasserabfluss

mMNW Mittlerer Monatsniedrigwasserstand

mMHW Mittlerer Monatshochwasserstand

NM7Q Niedrigster mittlerer Abfluss während sieben aufeinander folgender Tage

m.ü.M Meter über Meer

m.ü.N.N Meter über Normalnull

m.+NAP Meter über Amsterdamer Pegel (Normaal Amsterdams Peil)

m.ü.A Meter über Adria

Literaturverzeichnis

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Abbildungsverzeichnis

61

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Einzugsgebiet des Rheins [13] ................................................................................................ 2 Abbildung 2: Typisches Abflussregime im Rheineinzugsgebiet nach PARDE; Referenzzeitraum 1961-1990. [4] ........................................................................................................................................................ 3 Abbildung 3: Vieljährige MHQ der Rheinpegel, Jahresreihe 1930-1996 [13] .............................................. 5 Abbildung 4: Schematisches Längsprofil Rhein [12] .................................................................................... 5 Abbildung 5: Die Entwicklung des Bodensees seit dem frühen Eiszeitalter [56] ......................................... 6 Abbildung 6: Der Bodensee und seine Zuflüsse [15] ................................................................................... 7 Abbildung 7: Pegel Basel/Rhein: Entwicklung des Abflussregimes (PARDE) im 20. Jahrhundert (links), Teileinzugsgebiet Basel/Rhein: Entwicklung des Jahresgangs der Gebietsniederschlags-Monatssummen (standardisiert nach PARDE) im 20. Jahrhundert (rechts) (Standardisierungsreferenz: Zeitraum 1901-2000) [12] ................................................................................................................................................... 10 Abbildung 8: Pegel Kaub / Rhein: Entwicklung des Abflussregimes(PARDE) im 20. Jahrhundert(links) Teileinzugsgebiet Kaub / Rhein: Entwicklung des Jahresgangs der Gebietsniederschlags-Monatssummen (standardisiert nach PARDE) im 20. Jahrhundert(rechts) (Standardisierungsreferenz: Zeitraum 1901-2000) [12] ........................................................................................................................... 11 Abbildung 9:Mittlere jährliche Abflüsse MQ(J) an den Pegeln Diepoldsau/Rhein und Neuhausen/Rhein, jeweils partielle Mittelwerte und Trends bezogen auf Bruchpunkte in den Jahren 1909, 1941, 1964 und 1988 [18] ..................................................................................................................................................... 12 Abbildung 10:Differenzen der mittleren jährlichen Wasserstände MW(J) in [cm] zwischen den Pegeln Konstanz/Bodensee(Obersee), Berlingen/Bodensee (Untersee) und Stein-Burg/Rhein für die Zeitspanne 1888 bis 2007 mit Mittelwert, Trend/Jahr und Bruchpunkt [18] .................................................................. 14 Abbildung 11: Wochenmittelwerte der Wasserspiegel-Differenzen zwischen Obersee (Pegel Konstanz, PKN) und Untersee (Pegel Berlingen, PBE) in der Periode 1886 bis 2010 (rote Linie). Das Polynom 5ten Grades (blaue Linie) gibt das langjährige Trendverhalten wieder [19] ...................................................... 15 Abbildung 12: Szenario-Ergebnisse für das Rhein-Einzugsgebiet [22] ..................................................... 17 Abbildung 13: Szenario-Ergebnisse für die mittlere Monatsabflüsse der Pegel Basel, Maxau, Worms, Kaub, Köln und Lobith für die nahe und ferne Zukunft, im Vergleich zum Zeitraum von 1961-1990, schwarze Linie: mittlerer Abfluss der Periode 1961-1990 als Referenz; braune Linie: Simulationsergebnisse [21] ........................................................................................................................ 18 Abbildung 14:Verteilung der mittleren Sommertemperaturen für die Periode 1960-1989 sowie als Projektion für 2071-2099 [26] ..................................................................................................................... 19 Abbildung 15: Wasserstandsganglinie Pegel Maxau/Oberrhein mit Meldehöhe und mittleren Monatswasserständen der Reihe 1987-1996 für den Zeitraum 1.02.- 31.05.1999 [30] ............................ 22 Abbildung 16: Hochwasserjährlichkeiten in Rheinland-Pfalz vom 1. bis zum 5. Juni 2013 [35] ................ 23 Abbildung 17: Durchflüsse (Tagesmittelwerte: 15.07.-15.10.2003) an ausgewählten Pegeln im Rheingebiet [37] ......................................................................................................................................... 24 Abbildung 18: Tageswerte des Abflusses am Pegel Köln (Mittelrhein) im Jahre 2011 vor dem Hintergrund vieljähriger Kennwerte (mMQ = langjähriger mittlerer Monatsabfluss, mMNQ = langjähriger mittlerer Monatsniedrigwasserabfluss [40] ............................................................................................................... 25 Abbildung 19: Messstation Maxau (Oberrhein): Abflüsse in den Jahren 1976, 2003 und 2011 im Vergleich (mMQ = langjähriger mittlerer Monatsabfluss, mMNQ = langjähriger mittlerer Monatsniedrigwasserabfluss) [40] .............................................................................................................. 26 Abbildung 20: Ganglinie des Hochwassers am Alpenrhein 1987 [39] ....................................................... 26 Abbildung 21: Vergleich der durchschnittlichen Entwicklung des Wasserstandes am Pegel Konstanz von 1974 - 1998 mit 1999 [56] .......................................................................................................................... 27 Abbildung 22: Abflussganglinien der wichtigsten Bodenseezuflüsse und Wasserstandsganglinie am Pegel Konstanz/Bodensee (Mai/Juni 1999) [42] ........................................................................................ 28 Abbildung 23: Abflussganglinien der wichtigsten Bodenseezuflüsse und Wasserstandsganglinie am Pegel Konstanz/Bodensee (August 2005) [42] .......................................................................................... 28 Abbildung 24: Niedrigwasserjahresgang am Pegel Konstanz/Bodensee. Monatliche Niedrigstwasserstände im NW-Jahr 2003 [38] ........................................................................................... 29 Abbildung 25: Wasserstandsentwickung des Bodensees im Zeitraum von 1976-2000 im Vergleich zum Jahr 2011 [40]............................................................................................................................................. 30 Abbildung 26:Speicherbau im Rheineinzugsgebiet oberhalb von Reichenau mit aufsummierten Nutzvolumen und Verfügbarkeit der Abflussdaten der Messstationen Felsberg-und Domat/Ems [45] .... 32

Tabellenverzeichnis

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Abbildung 27:Minimale Tagesabflüsse und minimaler Monatsabfluss im Rhein bei Domat/Ems für die Perioden von 1899 bis und mit 1953 (ohne 1907 bis 1909) und von 1969 bis und mit 2008 [45] ........... 32 Abbildung 28:Maximale Tagesabflüsse und maximaler Monatsabfluss im Rhein bei Domat/Ems für die Perioden von 1899 bis und mit 1953 (ohne 1907 bis 1909) und von 1969 bis und mit 2008 [45] ............ 33 Abbildung 29: Mittlere Tagesabflüsse und Monatsmittel im Rhein bei Domat/Ems für die Perioden von 1899 bis und mit 1953 (ohne 1907 bis 1909) und von 1969 bis und mit 2008) [45] ................................. 33 Abbildung 30: Minimaler, mittlerer und maximaler Abfluss in der Periode von 1999 bis 2008 im Alpenrhein bei der Messstation Domat/Ems von November bis März. [45] .............................................. 34 Abbildung 31: Die in der Szenarienberechnung betrachtenden Pegel [54] .............................................. 35 Abbildung 32: Abflussverlauf 1995, 1999 & 2003...................................................................................... 36 Abbildung 33: Wasserstand Pegel Rheinfelden (Fallbeispiel 1995).......................................................... 37 Abbildung 34: Wasserstand Pegel Worms (Fallbeispiel 1995) ................................................................. 38 Abbildung 35: Wasserstand Pegel Mainz (Fallbeispiel 1995) ................................................................... 38 Abbildung 36: Wasserstand Pegel Kaub (Fallbeispiel 1995) ................................................................... 39 Abbildung 37: Wasserstand Pegel Andernach (Fallbeispiel 1995) .......................................................... 39 Abbildung 38: Wasserstand Pegel Köln (Fallbeispiel 1995) ...................................................................... 40 Abbildung 39: Wasserstand Pegel Rheinfelden (Fallbeispiel 1999).......................................................... 40 Abbildung 40: Wasserstand Pegel Worms (Fallbeispiel 1999) ................................................................. 41 Abbildung 41: Wasserstand Pegel Mainz (Fallbeispiel 1999) ................................................................... 41 Abbildung 42: Wasserstand Pegel Kaub (Fallbeispiel 1999) .................................................................... 42 Abbildung 43: Wasserstand Pegel Andernach (Fallbeispiel 1999) ........................................................... 42 Abbildung 44: Wasserstand Pegel Köln (Fallbeispiel 1999) ...................................................................... 43 Abbildung 45: Wasserstand Pegel Rheinfelden (Fallbeispiel 2003).......................................................... 43 Abbildung 46: Wasserstand Pegel Worms (Fallbeispiel 2003) ................................................................. 44 Abbildung 47: Wasserstand Pegel Mainz (Fallbeispiel 2003) ................................................................... 44 Abbildung 48: Wasserstand Pegel Kaub (Fallbeispiel 2003) .................................................................... 45 Abbildung 49: Wasserstand Pegel Andernach (Fallbeispiel 2003) ........................................................... 45 Abbildung 50: Wasserstand Pegel Köln (Fallbeispiel 2003) ...................................................................... 46 Abbildung 51: Wasserstand Pegel Romanshorn (Fallbeispiel 1995) ........................................................ 47 Abbildung 52: Wasserstand Pegel Romanshorn (Fallbeispiel 1999) ........................................................ 48 Abbildung 53: Wasserstand Pegel Romanshorn (Fallbeispiel 2003) ........................................................ 49 Abbildung 54: Speicheränderung im Bodensee (Fallbeispiel 1995).......................................................... 50 Abbildung 55: Speicheränderung im Bodensee (Fallbeispiel 1999).......................................................... 51

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Mittlere vieljährige Hochwasserabflüsse (MHQ) für Winter- und Sommerhalbjahre an den Pegeln des Rheins [13] ................................................................................................................................ 4 Tabelle 2: Extremereignisse Übersicht ...................................................................................................... 31

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Der Bodensee als Hoch- und Niedrigwasserspeicher Eine ... · Charakterisierung der Hydrologie des Bodensees und des Rheinregimes unter Berücksichti-gung von historischen und künftigen