Fragestellung: Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens war es, die Voraussetzungen für ein belastbares landesweites Niedrigwasser-Frühwarnsystem im Fokus der Auswirkungen des Klimawandels zu schaffen und weitere Verbesserungspotentiale aufzuzeigen.

Ergebnis: In Abstimmung mit der Hochwasservorhersagezentrale der LUBW (HVZ) und dem Institut für Wasser und Gewässerentwicklung (IWG), Bereich Hydrologie des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) wurde ein Konzept für ein solches Niedrigwasser-Frühwarnsystem entwickelt. Auf Grundlage der Konzeption erfolgte die Analyse des vorhandenen Instrumentariums aus LARSIM Modellen, Regionalisierung und verfügbaren Daten. Diese zeigte, dass für ein verlässliches Niedrigwasser-Vorhersagesystem Weiterentwicklungen an LARSIM notwendig bzw. wünschenswert sind, eine konsistente Kombination der verwendeten Pegel unerlässlich ist und die adäquate Berücksichtigung von Punktquellen (Kläranlagen, Karstquellen) empfehlenswert ist. Anhand von zwei Beispielregionen wurde die Konzeption des Niedrigwasser-Frühwarnsystems unter Berücksichtigung der LARSIM-Weiterentwicklungen umgesetzt, getestet, analysiert und optimiert. Mit den konsistenten Niedrigwasser-Vorhersagesystemen wird insbesondere die Vorhersage der Abflüsse für Gewässerknoten in den Einzugsgebieten wesentlich realistischer als mit den alten operationellen Modellen. Sprunghafte Veränderungen der vorhergesagten Abflüsse an den Grenzen zwischen Pegelkontrollbereichen werden weitgehend unterbunden. Damit wurde eine elementare Voraussetzung für eine stabile und belastbare Niedrigwasser-Frühwarnung geschaffen. Anhand des Rems-Murr-Gebiets wurde gezeigt, dass die örtlich korrekte Berücksichtigung dynamischer Kläranlagen-Trockenwetterabflüsse sowohl bei der Simulation und Vorhersage mit LARSIM als auch bei der landesweiten Regionalisierung von Niedrigwasserkennwerten praktikabel ist. Durch die gleichzeitige Berücksichtigung der Kläranlagen-Trockenwetterabflüsse in Regionalisierung und LARSIM wurde die Konsistenz zwischen beiden Modellansätzen deutlich erhöht. Zudem wird durch die Einbeziehung der Punktquellen die tatsächliche räumliche Verteilung der Niedrigwasserabflüsse an den Gewässerknoten wesentlich realistischer abgebildet.

Fazit: Im Rahmen des vorliegenden Forschungsvorhabens wurden alle technischen Voraussetzungen für die Umsetzung der landesweiten Niedrigwasser-Frühwarnung geschaffen. Abschließend wurden klare Empfehlungen zur praktischen Umsetzungen dieses landesweiten Systems abgeleitet und formuliert.