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ROLOGIE1982)erstellt. InzweiweiterenBerichtenindenJahren2003und2010wurdendieseDatenerstmals zusammengeführtundveröffentlicht:IHP/OHP(2003)beschreibt19Untersuchungs-gebieteinDeutschland,währendIHP/HWRP(2010)denStandvon40GebieteninEuropadokumentiert.WeitereErgänzungenfindensichinHERRMANN&SCHUMANN(2010)undineinemseit2009implementiertenweb-basiertenBestandsverzeichnis(FRIEND/ERBWORKING GROUP 2009; www.euro-friend.de/servlet/is/17796/).Weitere internationale Bestandsaufnahmen gab es schon zuvor,beispielsweise zu repräsentativen und experimentellen Einzugs-gebieten (TOEBES &OURYVAEV 1970), hydrologischen Untersu-chungsgebieten des FRIEND-Forschungsprogramms (Flow Re-gimes from International Experimental andNetworkData) (VANLANEN&GERTSEN1997)undderSchweiz(SPREAFICO&BIGLER1980) sowie repräsentativen Gebieten in Rumänien (NATIONALINSTITUTEOFMETEOROLOGYANDHYDROLOGY1996).
UmeineÜbersichtderderzeitigenAktivitätenzuerlangen,wur-deimMärz2015eineUmfragekonzipiertunddiesealsFragebo-genanBetreiberundBearbeitervonkleinenhydrologischenUn-tersuchungsgebieten in Deutschland, Österreich, Schweiz und Luxemburgverschickt.DabeiwurdederFokusaufhydrologischeEinzugsgebietemiteinerGröße<50km²undmitbeständigerDatenaufnahmevonZeitreihen>5JahrefürForschungszweckegelegt. Diese Initiative wurde von der deutschen IHP/HWRP- Arbeitsgruppe„FRIEND/ERB“gestartet,diesichmitkleinenhyd-rologischenUntersuchungsgebieteninDeutschlandbeschäftigtundalsArbeitsgruppeeinenBeitragzumInternationalHydrolo-gicalProgramme(IHP)derUNESCOundzumHydrologyandWa-terResourcesProgramme(HWRP)derWMOleistet.DasERB(Eu-romediterranean Network of Experimental and RepresentativeBasins)isteinseit1986bestehender,offenerZusammenschlussausderzeit20europäischenLändern.
Neben den Basisdaten wie Name, Flussgebietseinheit, Lage,Größe, Naturraum und Charakteristika des Gebietes, wurden die erfassten Parameter bzw. Messdaten sowie ihre Messdauer undAuflösungerfragt.WeiterhinwarderEinsatzhydrologischerModelle von Interesse, insbesondere die eingesetzte Software, zeitlicheundräumlicheAuflösungensowiedieanalysiertenAus-gabevariablen. Informationen zu Fragestellungen, Zielen, Un-tersuchungszwecken und Zukunftsplänen der Datenerfassung rundetendieUmfrageab.
Die Arbeitsgruppe„FRIEND/ERB“ erhielt insgesamt 42 Rückläufe,hiervonzu39EinzugsgebietenvonUniversitäten,HochschulenundForschungsanstalten. Drei Behörden derUmweltverwaltung stell-ten zusammenfassende Pegellisten von relevanten Gebieten zur Verfügung.DieVoraussetzung von Forschungsfragen als ein not-wendigesKriteriumfürdievorliegendeZusammenstellungführtedazu, dass die Informationen einiger Landesämter nicht direkt indieAuswertunggeflossensind.DabeisinddieseDatenzuGebietenvon<50km²vongroßerWichtigkeit, insbesondereentsprechendlangjährigeWasserstands-undAbflussbeobachtungenvonPegelnderGewässerkundlichenDienste. SowurdenDaten vomLandes-
Hydrologische Notizen Projektberichte
Projektbericht
Kleine hydrologische Untersuchungsgebiete in deutschsprachigen Ländern MitteleuropasSmall hydrological research basins in German-speaking countries of Central Europe
In zahlreichen kleinen hydrologischen Untersuchungsgebieten in den deutschsprachigen Ländern Mitteleuropas werden verschie-denste hydrologische Messungen und Analysen mit unterschiedli-chen Fragestellungen, Umfang und Zielen durchgeführt. Alle Gebie-te vereint eine intensive Datenerfassungs- und Forschungsaktivität. Dadurch ist eine umfangreiche Datenbasis entstanden, die von Universitäten, Behörden der Umweltverwaltung und anderen Insti-tutionen gepflegt wird. Die hier zusammengestellte neue Übersicht aus 42 Rückläufen einer Umfrage (Stand April 2015) präsentiert die Auswertung von 38 Untersuchungsgebieten mit einer Größe von 0,06 km² bis 50 km². Darin werden die erfassten Messgrößen, die ein-gesetzten Modelle, Untersuchungszwecke, Ziele, Finanzierung, Ver-netzung und Zukunftspläne zusammengefasst. Übereinstimmend für alle Gebiete zeigt sich ein Bedarf an hochauflösenden Messdaten und langen Zeitreihen sowie für regelmäßige Aktualisierungen. Die Weiterführung kleiner hydrologischer Untersuchungsgebiete wird auch in Zukunft wertvolle Beiträge in den Bereichen Lehre, For-schung und umweltpolitische Fragestellungen liefern können.
Numerous small hydrological research basins in German-speaking countries of Central Europe are subjected to a range of hydrological measurements and analyses conducted to support a wide variety of objectives and goals. All research basins are characterised by inten-sive data collection and research activities. The resulting extensive datasets are administrated by universities, environmental autho-rities and other institutions. 42 questionnaires were returned from a survey in April 2015. This current overview presents the analysis of 38 small hydrological research basins ranging in size from 0.06 km² to 50 km². It summarises the measured variables, used models, investigation purposes, goals, funding sources, networking and future plans. Consistent for all research basins is the need for high-resolution measurements and long-time series as well as for regular updates. The continuation of small hydrological research basins will also in future provide valuable contributions for teaching, research and environmental questions and investigations.
1 Einführung
In Deutschland und den benachbarten deutschsprachigen Län-dern werden in zahlreichen kleinen hydrologischen Untersu-chungsgebieten verschiedenste hydrologische Messungen und Analysen mit unterschiedlichen Fragestellungen, Umfang undZielen durchgeführt. Dadurch ist über Messperioden verschie-denster Dauer eine umfangreiche Datenbasis entstanden, die vonUniversitäten,BehördenderUmweltverwaltungundanderenInstitutionengepflegtwird.EineersteZusammenstellungfürdasGebietderBundesrepublikDeutschlanderfolgteimJahr1983inIHP/OHP(1983).EineähnlicheZusammenstellungfürdasGebietder Deutschen Demokratischen Republik wurde bereits 1982(WISSENSCHAFTLICHER RAT DER FORSCHUNGSRICHTUNG HYD-
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amtfürUmwelt,NaturschutzundGeologieMecklenburg-Vorpommerns über 110 Pe-gel, vom Landesamt für Umwelt, Gesund-heit und Verbraucherschutz Brandenburgüber 23 Pegel und vomNiedersächsischenLandesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küs-ten- undNaturschutz über 58 Pegel bereitgestellt. Weiterhin wurden Informationen bezüglich konkreter Planungen fürweitereUntersuchungsgebiete gemeldet, z.B. fürdasEinzugsgebietSchmarlerBach,indenenweitere Pegel und Messstationen in Vorbe-reitungsind.SomitflossenInformationenzu38EinzugsgebietenindieAuswertungein.
Die größte Anzahl der Untersuchungsge-biete wurde aus Deutschland gemeldet. Daher lag der Schwerpunkt der Information auf diesen. Eine wertvolle und nutzbringen-de Ergänzung sind die Zusendungen aus der Schweiz, Österreich und Luxemburg.AusderSchweizwurdenAngabenübervierGebiete gemacht und in die Analyse inte-griert. Für Luxemburg wurde im Rahmendieser Analyse ein Gebiet berücksichtigt(Huewelerbach),aberDatenfüreinweitereskleines hydrologisches Untersuchungsge-biet (Oberes Alzettetal) sind bereits ange-kündigt.Als Beispiel für ein EinzugsgebietinÖsterreichgiltdasHydrologicalOpenAirLaboratory, welches von der TechnischenUniversitätWien und dem Bundesamt fürWasserwirtschaft in Petzenkirchen, Nieder-österreich, betrieben wird. In Österreich wird eine aktuelle Initiative unter Beteili-gung des Hydrographischen Dienstes Ös-terreichs, der Österreichischen Gesellschaft für Hydrologie und der nationalen IHPInitiative ERB den Stand der bestehendenhydrologischen Kleineinzugsgebietsfor-schung erheben und in geeigneter Form veröffentlichen. Dabei sollen in Anlehnung andenBerichtsband IHP/HWRP(2010)dieKerninformationenzudenaktuellenexperi-mentellen Einzugsgebieten dargestellt und veröffentlicht werden.
2 Ergebnisse der Umfrage
2.1 BasisdatenDie vorliegenden Informationen beziehen sichaufUntersuchungsgebiete,welcheineiner Vielzahl von Flussgebietseinheiten liegen (Abb. 1). Die Größe der Gebietereichtvon0,06km²bis50km²(Abb.2).EinGroßteil der Gebiete umfasst den Natur-raum Mittelgebirge und Hügelland, fünfsind voralpin, nur zwei Gebiete liegen im Tiefland. Die dominierende Landnutzungist Wald, gefolgt von Agrarlandschaften. Zwei Studiengebiete sind in urbanen oder Bergbaufolgelandschafteneingerichtet.
ProjektberichteHydrologische Notizen
Legende:1Kielstau;2Dummerstorf;3LangeBramke;4Waldbach;5Schäferbach;6Hühnerwasserquellgebiet;7 Elsterbach; 8 Bohlmicke; 9 Obere Brachtpe; 10Wernersbach; 11 Rotherdbach; 12 Chemnitzbach; 13Becherbach;14KrofdorfB2;15KrofdorfB1;16KrofdorfA2;17KrofdorfA1;18SchmückerGraben; 19Steinbach;20Erkensruhr;21Wüstebach;22Lehstenbach;23Huewelerbach;24Holzbach;25Todbach;26KohlenbrucherBach;27Ellbach;28Hetschenbach;29Petzenkirchen;30Löchernbach;31Vauban; 32Rütlitobel;33Brugga;34Sachenbach;35Rietholzbach;36AlptalVogelbach;37AlptalLümpenen-bach;38AlptalErlenbach
Abbildung 1 Lageder38ausgewertetenkleinenhydrologischenUntersuchungsgebiete
Abbildung 2 GrößeundnaturräumlicheZuordnungder38ausgewertetenkleinenhydrologischenUntersu-chungsgebiete
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ma sowie Wasserqualität. Es besteht hierbei kein Anspruch auf Vollständigkeit. Die zusammengestellten Informationen zielen auf die Bereitstellung eines Überblicks und bieten damit Per-spektiven der Vernetzung und einer integrierenden Auswertung vonDatenauskleinenhydrologischenUntersuchungsgebieten.
2.2 Erfasste MessgrößenEine Vielzahl von Parametern mit unterschiedlichen zeitlichen AuflösungenwirdindenkleinenhydrologischenUntersuchungs-gebietenerfasst.Tabellen1bis3enthaltenZusammenfassungendererfasstenMessgrößeninBezugaufWasserhaushaltundKli-
Hydrologische Notizen Projektberichte
Tabelle 1ErfassteParameter:WasserhaushaltundKlimaErfasste Parameter Zeitliche Auflösung Gebiet*
Abfluss langjährigeZeitreihen(längsteseit1933,vieleseitden1960/70erJahren),kontinuierlich,meist10-15min(inneuererZeit)
alle Gebiete
Wasserstand oftlangjährigeZeitreihenvonÄmtern(1970/80erJahre,z.T.täglichebisstündlicheDaten)oderkürzereZeitreihenvonUnis(seit2010in1-10minAuflösung)
fastalleGebiete,z.B.1,18,19,24,25,26,27,28,31,32
Basisabfluss,Oberflächenabfluss,Dachabfluss,Mulden- und Rigolenwasserstände, unterirdi-scherHangabfluss
6,31,29,32
Grundwasserstand teilweise unregelmäßig manuell, zunehmend mit automatischer Da-tenaufzeichnung,dannhäufig10-15min
1,3,6,9,10,13,18,19,22,23,29,31,32
Quellschüttung zwischen10minundmonatlich 10,33,18,19
BodenfeuchteundMatrixpotential häufig15-30min,aberteilweiseauchnur14-tägig 3,6,8,9,10,13,14,15,21,29
Meteorologische Parameter: Niederschlag, teil-weiseauch:Luftfeuchte,Bestandesniederschlag,Windgeschwindigkeit, Windrichtung, Strah-lungsgrößen,Lufttemperatur,Schneedecke,SchneehöheundSchneewasser-Äquivalent.
oftlangjährig(längsteseit1948),inverschiedenemUmfangundzeit-licherAuflösungvorliegend.Niederschlag:häufigstemeteorologischeMessgröße;oftseit1960erJahre,inneuererZeitmeistdigitalkontinuierlichbzw.in10minAuf-lösung
3,4,5,6,7,8,9,10,11,13,14,15,16,17,22,23,29,30,31,32,33,34,36,37,38
VerdunstungundEnergiebilanz;aucheinigespezielle Messungen wie aktuelle Evapotranspi-ration,Interzeption,SaftflussundDendrometer-messungen;auchCO2-Messungen
10,11,21,22,23,29,31,33
Wassertemperatur in Fließgewässern und Grundwasser
vorallemindenletzten5Jahren,dannoftkontinuierlichbzw.in10minAuflösung
1,3,7,14,15,16,17,22,30,31,32,33,36,37,38
Bodentemperatur inverschiedenerAuflösung 3,5,14,15,21,22,29*NummerdesGebietesentsprichtLegendennummerausAbbildung1
Tabelle 2Erfasste Parameter: Wasserqualität in FließgewässernErfasste Parameter Zeitliche Auflösung Gebiet*
elektrischeLeitfähigkeit seit1960/1970erJahre,eherstündlichbiszwei-wöchentlich,neuereStationenoftin10minAuflösung
1,3,7,14,15,16,17,22,30,31,33,36,37,38
Nährstoffe,Anionen,Kationen,Schwermetalle(N,P,Cl,SO4,Ca,Mg,K,Na,DOC,Al,Fe,Mn,Pb,Cd, Cu, Zn)
ersteDatenseit1973,GroßteilerstnachdemJahr2000;zwischentäglichbis14-tägig,mitSondeneinsatz(1Gebiet)10min
1,2,3,6,7,14,15,16,17,22,23,29,30,32,33
Pflanzenschutzmittel Ereignissebzw.Kampagnen 1,30
Isotope18O,2H und Radon ereignisgesteuert bis wöchentlich 3,22,30,32,33
Sediment: Suspendiertes Sediment und Ge-schiebefracht
ereignisbasiert oder täglich bis hochaufgelöst (s, min) 1,23,29,30,36,37,38
mikrobielle und biologische Parameter Chloro-phyll-a, Diatomeen, Makroinvertebraten
seit2008,Kampagnenbistäglich 1,29
*NummerdesGebietesentsprichtLegendennummerausAbbildung1
Tabelle 3ErfassteParameter:WasserqualitätinTeichen,Seen,DränagenundGrundwassersowieBodenlösungundatmosphärischeDepositionErfasste Parameter Zeitliche Auflösung Gebiet*
Wasserkenndaten in Teichen und Seen stündlichbisspezielleKampagnen 1,6
Dränagen 1,2
Grundwasserbeschaffenheit periodischbisjährlich 1,3,18,19,22
Bodenlösung 14-tägigbismonatlich 3,6,14,15,16,17
Atmosphärische Deposition meistmonatlich,(seit1965)seit1970/1980erJahre 3,7,14,15,16,17,22,(33durchUBA,11durchLfULGSachsen)
*NummerdesGebietesentsprichtLegendennummerausAbbildung1
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• EinflussderFlurbereinigung,• Einfluss Waldentwicklung, -bewirtschaftung; Entwicklung
Wasserhaushalt in aufwachsendemWald, Einfluss vonWaldauf Hochwasser,
• Auswirkungen vonKurzumtriebsplantagen aufHochwasser-abflüsse,
• flächenhafterHochwasserrückhalt,• urbane Hydrologie, urbane Wasserbilanz, Gebietsrückhalt
undReduzierungderSpitzenabflüsseinurbanenEinzugsge-bieten, Hochwasserschäden im urbanen Raum,
• dezentrale Entwässerungskonzepte, Verbesserung der Ent-wässerungssituationunterBeachtungderregionalenBeson-derheiten und gängiger Richtlinien,
• genesteteAnsätzebeiderDatenerhebung,• IdentifikationinitialerStrukturenundProzessederÖkosystem-
entwicklung,• Untersuchung der Landschaftsselbstorganisation und dabei
auftretenderRückkopplungsprozesse,• TestundEtablierungökohydrologischerAnsätzeimGebiet,• Klimawandel.
In Bezug aufModelltests, -weiterentwicklung und -anwendun-gen wurden zusätzlich folgende Ziele aufgelistet:• HydrologischeProzessstudien,Fließwege,• ModellierungvonWasserhaushaltundAbflusskomponenten,
insbesondere Quantifizierung der Dränabflusskomponente,Verweilzeiten,Herkunftsflächenund-räume/Speicherräume,auch Schneehydrologie,
• Hochwassergenerierung,• Abbildung von schneehydrologischen Prozessen in physi-
kalisch-basierten hydrologischen Modellen (insbesondere Einflussder Landnutzung), Einflussder Schneeschmelze aufHochwasserereignisse in alpinen Einzugsgebieten,
• BewertungderQualitätderModellierungderBodenfeuchte-dynamikundderBodenfeuchtemuster,
• ModellierungdesStoffaustrages,Sedimenttransport,• verbessertes Modellverständnis für Landschaftswasserhaus-
halt,• Sensitivität von Simulationen gegenüber Landnutzungsver-
änderungen,• WirksamkeitvonManagementmaßnahmen,• EinflussvonräumlicherundzeitlicherDiskretisierungaufSi-
mulationsergebnisse,• RegionalisierungvonParametern,• AuswirkungenglobalerWandel.
2.5 Finanzierung, Vernetzung und ZukunftspläneDie Finanzierung fast aller kleinen hydrologischen Untersu-chungsgebieteerscheintnichtdauerhaftgesichert.FürdiedurchUniversitäten betriebenenMesseinrichtungen gibt es teilweisekeine externe Finanzierung, so dass Haushaltsmittel zum Un-terhalt verwendet werden müssen. An der Finanzierung desBetriebsweitererkleinerhydrologischerUntersuchungsgebietesind Gemeinden, Energiedienstleister oder weitere Institutio-nenbeteiligt.DerBetriebvonkleinenhydrologischenUntersu-chungsgebieten durchbehördliche Institutionendürfte in denmeisten Fällen besser gesichert sein, jedoch können auch hiersich ändernde Prioritätensetzungen die langfristigeWeiterfüh-rung gefährden.
UmdieKontinuitätderUntersuchungenzugewährleisten,sindvielederkleinenhydrologischenUntersuchungsgebieteinwei-
2.3 Einsatz hydrologischer ModelleMit Ausnahme von zwei Gebieten werden in allen ausgewerte-ten kleinen hydrologischenUntersuchungsgebieten hydrologi-sche Modelle eingesetzt. Es wurden bei der Modellanwendung 32 verschiedene Softwareprodukte genannt. Das in den Un-tersuchungsgebieten am häufigsten angewendete Modell istWaSiM-ETH[3,5,6,7,10,13,14,15,16,17,33,34,35],gefolgtvonHydro[24,25,26,27,28],ROGER[30,31,32,33],SWAT[1,2,12,33],HydroGeoSphere[20,21,22],DIFGA[5,30,33]undBROOK90[3,10,11].
Alle eingesetzten Modelle simulieren die Komponenten desWasserhaushalts, einige modellieren zusätzlich Größen des Energie- und des Stoffhaushalts. Die zeitlichen und räumlichen Auflösungensindnaturgemäßmodellabhängig.AlsZeitschrittewurden Minuten bis Tage aufgelistet, einige Modelle werden in täglicher Auflösung aufgesetzt. Die räumliche Auflösung vari-iert von der Einzugsgebietsebene bis zur Gebietsgliederung in Teileinzugsgebiete und Hydrotope oder erfolgt rasterbasiert mit Auflösungenzwischen1mund500m.
Eswurden22verschiedeneAusgabevariablengenannt.InallenFällenwurdederAbflussanalysiert, einschließlich seinerDyna-mikoderSpitzenabflüsse.EinweitererSchwerpunktliegtaufderVerdunstung,demWasserstandundderBodenfeuchte.Zusätz-lich gibt es einige Modell-Studien zu Wasserqualitäts- und biolo-gischenKomponenten.
2.4 Untersuchungszwecke und ZieleMitdemBetriebvonkleinenhydrologischenUntersuchungsge-bieten werden ganz unterschiedliche Fragestellungen und Ziele verfolgt. Zum einen wird die praktische Ausbildung von Studie-rendenalsBeitragzurLehregenannt.Zumanderenwirdhiermitdie Information der Öffentlichkeit bezweckt, beispielsweise zu angewandten Themen wie dem Hochwassermeldedienst oder der operationellen Hochwasservorhersage. Forschungsbezoge-neZielesindjedochderzentraleBeweggrund.Dabeikannzwi-schen Messungen sowie Modelltests und -anwendungen unter-schiedenwerden,wobeiinbeidenBereichenFragestellungenzuhydrologischenProzessenbearbeitetwerden. InBezugaufDa-tenerfassung und Messungen wurden folgende Punkte genannt:• hydrologische undmikrometeorologische Langzeit-Messun-
gen,• Wasserhaushalt,Abflusskomponenten,Abflussereignisse,Ab-
flussbildung,Verweilzeiten,Speicherräume,Herkunftsflächenund -räume, Fließwege,
• Schneeschmelze, Schneehydrologie, Wasser- und Wärme-haushalt der Schneedecke, räumliche Variabilität von Schnee in voralpinem Raum,
• Wärme- undWasseraustauschprozesse der Landoberfläche,Wassertemperatur,
• Erosion,Sedimenttransport,Geschiebetransport,• Wasserqualität,Stofftransport,Stoffausträge,• EintragLuftschadstoffe,• hydrometeorologischesundhydrologischesProzessstudium,
StudiumderEinflussfaktorenaufdieProzesse,• Hanghydrologie,• Bodenwasserhaushalt; Einflussfaktoren auf die räumliche
Struktur der Bodenfeuchte; Einfluss der Vorfeuchte auf dasAbflussgeschehen,
• UntersuchungdesEinflussesvonTopographieaufProzesse,• UntersuchungdesEinflussesvonLandnutzungaufProzesse,
ProjektberichteHydrologische Notizen
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besseren Verständnisses der vorherrschenden hydrologischen Prozesse,erfordertaberhäufigauchdieEntwicklungneuerAus-werteverfahren.
4 Nutzen und Empfehlungen für den weiter- führenden und zukünftigen Betrieb kleiner hydrologischer Untersuchungsgebiete
Wie 2010 in der„Braunschweiger Deklaration“ formuliert (IHP/HWRP2010), bestehtdieNotwendigkeit für einglobalesNetz-werk von langfristig betriebenen kleinen hydrologischen Un-tersuchungsgebieten. Dazu wurde der Nutzen dieser Gebiete in Bezug auf die Themenkomplexe Monitoring, Unsicherheit,Ökohydrologie,QuerschnittsthemenundModellierungerläutertund in Empfehlungen zusammengeführt. Die BraunschweigerDeklarationistinBox1zusammengefasst.
Aus der diesjährigen Umfrage sowie den Erfahrungen derFRIEND/ERB-Arbeitsgruppe aus den letzten Jahren lässt sich inBezug auf Forschung, Lehre und Politik folgender Nutzen ausdem Betrieb kleiner hydrologischer Untersuchungsgebiete ab-leiten:• LangjährigeZeitreihenbildeneinezuverlässige,sehrguteDa-
tengrundlagemithoherzeitlicherAuflösung.• Intensivmesskampagnen zu bestimmten Fragestellungen
könnenlangjährigeRoutinemessungenergänzen.• Durch intensive Messkampagnen und die Bearbeitung von
spezifischen Fragestellungen bestehen differenzierte Gelän-dekenntnisse.
• KleinehydrologischeUntersuchungsgebieteeignensichauf-grundihrerGrößefürdieDurchführungvonexperimentellenUntersuchungen auf Einzugsgebietsebene (z.B. Landnut-zungsänderung).
• Prozessstudienermöglicheneinkomplexes,interdisziplinäresVerständnis der gut erforschten Gebiete.
• Kleine hydrologische Einzugsgebiete repräsentieren abwei-chend zu Plotstudien die gesamtheitliche hydrologische Ein-heit, inderLandschaftsprozessestattfindenundinderMaß-nahmen geplant werden.
• Kleine hydrologische Untersuchungsgebiete leisten einenBeitrag zur EG-Wasserrahmenrichtlinie, deren Fokus aufEinzugsgebieten>10 km² liegt.Da sichProzesseundMaß-nahmen besonders gut in kleinen Gebieten studieren lassen, bieten sie die Forschungserkenntnisse, die erforderlich sind, umMaßnahmenfürdieErreichungeinesgutenökologischenZustandseinzuführen.
• LangjährigeDatensätzeauskleinenhydrologischenUntersu-chungsgebieten eignen sich besonders für Modellentwick-lungen, -tests und -anwendungen und erlauben Parametrisie-rungenhoherModellgüte.
• SzenarioanalysenermöglichenzusätzlichdieAbbildungvonhydrologischen Änderungen durch Klima- und Landnut-zungswandel, Landmanagement- oder Wasserbewirtschaf-tungsoptionenaufGrundlageeinesBasismodellshoherMo-dellgüte.
• GuteProzesskenntnisundumfangreicheInfrastrukturderUn-tersuchungsgebieteerlaubeneineguteLehrefürdieAusbil-dung von Studierenden.
• Langjährige Zusammenarbeit in kleinen Gebieten schafftVertrauen bei Akteuren und lässt ihre enge Einbindung ein-schließlichderNutzungihrerGeländekenntnisundUnterstüt-zungvorOrtzu.
tere Monitoringprogramme, z.B. die der gewässerkundlichenLandesdienste und in Forschungsnetzwerke integriert und/oder dienen als Forschungsplattform und sind in Programme zumBeispiel vonERB [3],TERENO [21], alsUNESCOÖkohydro-logie-Referenzprojekt des IHP [1], in das Long-term EcologicalResearch-Netzwerk(LTER)[3,14,15,16,17,21]oderindasauf-zubauendeNetzwerkvonCriticalZoneObservatories(CZOs)[6]eingebunden. Die Vernetzung kleiner hydrologischer Untersu-chungsgebiete fördert den forschungspolitischen Nutzen und bieteteineMöglichkeitderCo-FinanzierungfürdenBetrieb.Auswissenschaftlicher Sicht ist der mögliche Datenaustausch, die DurchführungvonVergleichs-undRegionalisierungsstudien,dieMöglichkeitderKooperationininterdisziplinärenForschungsvor-haben in gut dokumentierten, mit einer sehr guten Infrastruktur undDatenbasisausgestattetenGebieten(Freiland-Laboratorien)fürdieErarbeitunggrundlegenderundanwendungsorientierterhydrologischerErkenntnissevonherausragenderBedeutung.
Für fast alle gelisteten Gebiete bestehen Zukunftspläne, undeineWeiterführung der Beobachtungen ist vorgesehen. EinigeGebiete haben konkrete Pläne zum weiteren Ausbau des Un-tersuchungsprogramms, beispielsweise in Bezug auf Wasser-temperatur- oder Phosphormessungen [2, 25]. KontinuierlicheMessungen am Pegel sollen durch räumlich und zeitlich höher aufgelöste Messkampagnen ergänzt werden.
3 Fazit der Umfrage
DieErgebnissederUmfrageverdeutlichtenbeidenkleinenhy-drologischenUntersuchungsgebieteneinegroßeHeterogenität:• Untersuchungsgebiete haben unterschiedliche Größen, Na-
turräumeundKlimabedingungen,• verschiedensteZieleundFragestellungenwerdenverfolgt,• esgibtunterschiedlicheDatengrundlagen:UmfangundAuf-
lösung(räumlichundzeitlich)derBeobachtungenundGeoin-formationen,
• eswerdenverschiedeneModellemitunterschiedlichenMo-dellkonzepten, abgebildeten Prozessen und Ausgabevariab-len eingesetzt.
Die genannten Untersuchungen und Ziele zeigen aber auch,dassübereinstimmendfüralleGebieteeinBedarfanhochauflö-sendenMessdatenundlangenZeitreihenbesteht,imBesonde-renfür:• dasVerständnishydrologischerProzesse,• dieIdentifikationvonEinflussfaktorenaufdiehydrologischen
Prozesse,• Modellanwendungenund-entwicklungen,ModelltestsinBe-
zugaufSensitivitätenundUnsicherheiten,• die Abbildung von Änderungen wie Klima- und Landnut-
zungswandel,Landmanagement,Wasserbewirtschaftung.
Regelmäßige Aktualisierungen ermöglichen eine fortlaufende Erfassung der bestehenden kleinen hydrologischen Untersu-chungsgebiete sowie der erhobenen Daten und fördern damit eine gute Vernetzung. Als gemeinsame Schnittmenge kann die ErfassungundAnalysedesAbflussesanmindestenseinerPegel-station gesehen werden. Alle Gebiete vereint eine intensive Da-tenerfassungs- und Forschungsaktivität. Die Weiterentwicklung der Sensor- und IT-Technik fördert eine kontinuierliche Erhöhung der Datenmengen und ermöglicht dadurch präzisere und spe-zifischereAnalysenundPrognosensowiedieMöglichkeiteines
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Anschriften der Verfasser:PDDr.BrittaSchmalzAbteilung Hydrologie und WasserwirtschaftInstitutfürNatur-undRessourcenschutzChristian-Albrechts-UniversitätzuKielOlshausenstr.75,[email protected]
Dipl.-Geogr.UlrichLooserDipl.-Met.UlrichSchröderBundesanstaltfürGewässerkundeAmMainzerTor1,56068Koblenz
Dr. Henning MeesenburgNordwestdeutsche Forstliche VersuchsanstaltGrätzelstraße2,37079Göttingen
Dr. Sybille SchumannBernardstraße96,63067Offenbach
LiteraturFRIEND/ERBWORKINGGROUP(2009):Smallhydrologicalre-
searchbasins;http://www.euro-friend.de/servlet/is/17796/
HERRMANN,A.&S.SCHUMANN(Ed.)(2010):Statusand PerspectivesofHydrologyinSmallBasins.–IAHSPubl.336; ISBN978-1-907161-08-7,316S.
IHP/HWRP(2010):StatusandPerspectivesofHydrologyinSmallBasins.–IHP/HWRP-Berichte10,70S.
IHP/OHP(1983):HydrologischeUntersuchungsgebieteinderBundesrepublikDeutschland.–IHP/OHP-Berichte4,323S.
IHP/OHP(2003):HydrologischeUntersuchungsgebieteinDeutschland.–IHP/OHP-Berichte14,129S.
NATIONALINSTITUTEOFMETEOROLOGYANDHYDROLOGY(1996):RepresentativeBasinsinRomania.–Bukarest,33S.
SPREAFICO,M.&R.BIGLER(1980):Verzeichnisderhydrologi-schenUntersuchungsgebietederSchweiz.–MitteilungenderLandeshydrologieund-geologie2,Bern,293S.
TOEBES,C.&V.OURYVAEV(eds)(1970):Representativeand ExperimentalBasins.AnInternationalGuideforResearchandPractice.StudiesandReportsinHydrology4.– UNESCO,Paris,348S.
VANLANEN,H.A.J.&H.F.GERTSEN(1997):InventoryofFRIENDResearchBasins.–NetherlandsNationalCommitteefor IHP-OHP,Report97.1.DeBilt,TheNetherlands,113S.
WISSENSCHAFTLICHERRATDERFORSCHUNGSRICHTUNG HYDROLOGIE(1982):ZusammenstellungeinigerAngabenzuVersuchs-undRepräsentativgebietenderDDR.– Dresden,30S.
• Ein Netzwerk kleiner hydrologischer UntersuchungsgebietegewährleisteteinennutzbringendenAustauschüberMetho-den, Geräte und Prozesskenntnisse.
• Voraussetzungfür integrierendeAuswertungen isteineaus-reichendeKenntnisderMetadaten(ErhebungsmethodenundDatenstrukturen) sowie deren Harmonisierung.
• DieVernetzungkleinerhydrologischerUntersuchungsgebie-te ermöglicht die integrierende Auswertung der Daten unter übergreifendenFragestellungen.Dabei kanneine interdiszi-plinäre Betrachtung zwischenHydrologie und Klimatologie,Wasserbewirtschaftung, Hochwasserschutz, Bodenkunde,Forstwissenschaften, Landmanagement sowie Hydrobiolo-gie/ÖkologiezuweiterführendenErkenntnissenführen.
• Kleine hydrologische Untersuchungsgebiete bieten denVorteil von Freilandlaboratorien – eswerdenVerhalten undÄnderungen vonUmweltvariablen, u.a. Landnutzungsände-rungen, biologische Indikatoren, klimatische und hydrolo-gischeÄnderungenundTrends, langfristigbeobachtet.Diesermöglicht ein detaillierteres Prozessverständnis, eine bessere Entwicklung und Validierung von Vorhersagen und Szenarien unddamiteinausgereifteresÄnderungsmanagement.
KleinehydrologischeUntersuchungsgebietewerdenauchinZu-kunftwertvolleBeiträgeindenBereichenLehre,Forschungundumweltpolitische Fragestellungen liefern können. Daher erge-ben sich folgende Empfehlungen:• Langjährige Zeitreihen,Messkampagnen, die Erfassung von
Geländeparametern und die Weitergabe von Geländekennt-nissenmüssenweitergeführtwerden.
• EntsprechendeGebietemüssen langfristigweiter betriebenwerden,undinbishernichterfasstenLandschafts-undKlima-zonen sind solche neu einzurichten.
• Nur eine gesicherte langfristige Finanzierung gewährleistetdieFortführungderGeländemessungenundBeobachtungenfüreinenkontinuierlichenzuverlässigenDatenbestand.
Danksagung und KontaktWir danken allen Institutionen, die an unserer Umfrage teilge-nommenundInformationenzurVerfügunggestellthaben.Sollten Sie Fragen zu unserer Arbeitsgruppe oder zu der durchge-führtenUmfragehaben,wendenSiesichgerneanuns:Kontakt-personundVorsitzendeder IHP/HWRP-Arbeitsgruppe„FRIEND/ERB“istDr.BrittaSchmalz,Christian-Albrechts-UniversitätzuKiel([email protected]).Auch zukünftig wird die deutsche Arbeitsgruppe „FRIEND/ERB“ im Bereich Datensammlung und -auswertung aktiv sein.Gerne können Sie jetzt oder später noch an unserer UmfrageteilnehmenunddamitdenDatenbestandfürkünftigegemein-samePublikationenvergrößern.BittekontaktierenSieunsauch,wenneinvon IhnenbetriebeneskleineshydrologischesUnter-suchungsgebiet im digitalen Bestandsverzeichnis http://www.euro-friend.de/servlet/is/17796/(FRIEND/ERBWORKINGGROUP,2009) aufgeführt oder aktualisiert werden soll.Wir freuen unsüberIhreBeiträgeundRückmeldungen.
ProjektberichteHydrologische Notizen
