Pegel- und Datendienst

Als Teil des Gewässerkundliches Dienstes ist der Pegel- und Datendienst der LUBW die zentrale Managementstelle für das hydrologische Pegelmessnetz der Oberflächengewässer.

Die Pegelkonzeption 2020 gibt als übergeordnete Handlungsgrundlage Organisation, Anforderungen und Ziele für ein zuverlässig funktionierendes hydrologisches Messnetz vor. Wasserstands- und Abflussdaten sollen in guter Qualität für alle gewässerkundlichen und wasserwirtschaftlichen Fragestellungen in Baden-Württemberg zur Verfügung stehen und den kommenden Generationen Grundlage für die anstehenden Herausforderungen beispielsweise zum Klimawandel sein. Dafür sind lückenlose, möglichst lange, homogene und geprüfte Beobachtungsreihen erforderlich.

Es ist im Pegelwesen klar geregelt, welche Aufgaben von der LUBW und welche von den Landesbetrieben Gewässer bei den vier Regierungspräsidien erledigt werden. Die Regierungspräsidien unterhalten und betreiben die Pegelanlagen. Pegelbetreiber und Pegel- und Datendienst der LUBW arbeiten eng zusammen. Dabei spielt die Wissensvermittlung eine große Rolle.

Das Aufgabengebiet des Pegel- und Datendienstes der LUBW umspannt alle Fragestellungen vom Messnetz über den Pegelbetrieb und die eingesetzte Messtechnik bis zur Datenübertragungstechnik. Hier werden neben den konzeptionellen Fragestellungen die fachlichen Grundlagen mit Blick auf die landeseinheitliche Umsetzung erarbeitet und bei Bedarf fortgeschrieben.

Eine Kernaufgabe des Pegel- und Datendienstes ist die Qualitätssicherung der Pegeldaten und deren Bereitstellung. Dies setzt spezielle Fachanwendungen für die Datenbearbeitung und Datenausgabe voraus, die im Pegel- und Datendienst konzipiert und schrittweise an neue Anforderungen für die Nutzer in der Fachverwaltung angepasst werden.

Im Auftrag des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft werden gezielt Ergebnisse aufbereitet und Auswertungen vorgenommen, zum Beispiel für das Deutsche Gewässerkundliche Jahrbuch.

 

Das Pegelmessnetz der oberirdischen Gewässer (§ 76 Wassergesetz für Baden-Württemberg) ist das älteste der gewässerkundlichen Messnetze und nimmt im Rahmen der Gewässerkunde  eine zentrale Rolle ein. Zum hydrologischen (quantitativen) Pegelmessnetz des Landes zählen rund 250 Pegel, an denen kontinuierlich Wasserstände gemessen und daraus Abflüsse ermittelt werden. Hydrologische Landespegel unterliegen einem besonderen Qualitätsmanagement.

Die Struktur des Messnetzes ist seit 1978 mehrfach verändert worden. Abgeleitet aus der Messnetzkonzeption der 70er Jahre ergab sich für Baden-Württemberg ein erforderliches Pegelmessnetz von ca. 400 Landespegeln, das mit Hilfe eines 1978 aufgelegten Pegelbauprogramms in den 80er Jahren realisiert wurde.

Im Zuge verschiedener Einsparmaßnahmen wurde seit 1991 das Messnetz mehrfach verkleinert und gleichzeitig der Betrieb optimiert. Mit der Pegelkonzeption 2020 steht seit 2012 die Sicherung und künftige Verbesserung des Messnetzes im Vordergrund.

Hydrologische Landespegel müssen zumeist mehrere übergeordnete Aufgaben erfüllen. In der Praxis sollen sie möglichst die Messbereiche Niedrigwasser, Mittelwasser und Hochwasser komplett abdecken können. Besondere Bedeutung haben Pegel für den Hochwassermeldedienst (HMO-Pegel), für Veröffentlichungen im Deutschen Gewässerkundlichen Jahrbuch (DGJ) und für Beobachtungen des Klimawandels (KLIWA-Projekt).

Pegel-Chronologie

  • Systematische Wasserstandbeobachtungen seit Ende des 18. Jahrhunderts an Rhein und Neckar
  • Ab 1820 erste Rheinpegel in Zuge der Korrektur des Oberrheins (Tulla)
  • 1883 Gründung  „Centralbureau für Meteorologie und Hydrographie“ (Baden) in Karlsruhe (Rechtsnachfolger LUBW)
  • 1886 Beginn der Abflussermittlung
  • 1978 Pegelbauprogramm Baden-Württemberg

 

An einer Pegelanlage (Pegelstation) eines Oberflächengewässers werden systematische Messungen des Wasserstands und in vielen Fällen auch des Abflusses durchgeführt. Ein hydrologischer Landespegel ist eine auf Langzeit angelegte Messanlage und besteht aus verschiedenen messtechnischen und baulichen Einrichtungen.

Jeder Pegel verfügt oder eine oder mehrere Pegellatten, an denen der Wasserstand abgelesen wird. Zwei verschiedene, standortspezifisch geeignete und voneinander unabhängige Wasserstandsmessgeräte mit den dazu gehörigen Datensammlern – so genannte Messsysteme – übertragen automatisiert die Daten an die LUBW. Die Messtechnik ist so ausgelegt, dass selbst bei einem Hochwasserereignis, das sich statistisch alle 500 Jahre einmal ereignet, zuverlässig die Wasserstandsdaten übertragen werden können.

Zu den baulichen Einrichtungen zählen Pegelhaus, Kontrollbauwerk (Pegelschwelle), Einschnürungsbauwerk, Messbereich mit Messprofil sowie Ufer- und Sohlbefestigungen. Seilkrananlagen oder Messstege erlauben qualifizierte Abflussmessungen speziell an breiteren oder tieferen Gewässern, beispielsweise mit Hilfe von Messflügeln.

Der Pegelbetreiber (Regierungspräsidium) sorgt für den ordnungsgemäßen Betrieb und die Unterhaltung der Pegelanlage mit den Messeinrichtungen, den baulichen Anlagen sowie den messtechnisch relevanten Gewässerabschnitten und führt die Abflussmessungen durch. Um gleichbleibende Rahmenbedingungen für Messergebnisse sicherzustellen, sind regelmäßig Maßnahmen zur Gehölzpflege und Mäharbeiten sowie die Beseitigung von Ablagerungen oder Anlandungen erforderlich.

Eine zeitgemäße Pegelanlage trägt neben den Belangen des Messwesens auch der ökologischen Durchgängigkeit z. B. durch eine Fischaufstiegsanlage in Form einer rauen Rampe Rechnung.

 

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Weiterführende Informationen:

Pegelbetrieb und Unterhaltung

Gestaltung von Pegelanlagen

Vermessungsarbeiten an Pegelanlagen

Die Wasserstände und Abflüsse sind die zentralen Grundlagen für wasserwirtschaftliches Handeln. Mit den Abflussdaten wird insbesondere der Wasserhaushalt der Fließgewässer bewertet, darüber hinaus Auswirkungen auf das Ökosystem beurteilt oder Wärme- und Stofffrachten ermittelt.

Die Pegellatte bildet den Referenzwasserstand aller weiteren Wasserstandsmesssysteme. Als Messverfahren werden Schwimmersysteme, pneumatische Systeme (Einperlpegel), Drucksonden und die Radarabstandsmessung eingesetzt.

Bei Landespegeln erfolgt die Abflussmessung üblicherweise durch die Messung der Geschwindigkeitsverteilung im Wasserkörper des Messquerschnittes. Aus dieser Geschwindigkeitsverteilung wird die mittlere Fließgeschwindigkeit ermittelt, multipliziert mit der durchströmten Fläche ergibt sich der Abfluss. Neben dem Einsatz von hydrometrischen Messflügeln kommen auch elektronische Messgeräte zum Einsatz, die mittels Dopplereffekt oder magnetisch-induktivem Messverfahren aus der Fließgeschwindigkeitsverteilung den Abfluss bestimmen.

An fast allen Landespegeln erfolgt aus der kontinuierlichen Wasserstandsmessung die Abflussermittlung indirekt über eine Wasserstand-Abfluss-Beziehung (Abflusskurve). Zur Aufstellung dieser Abflusskurve sind Abflussmessungen bei unterschiedlichen Wasserständen erforderlich. Die Durchführung „qualifizierter“ Abflussmessungen und die Erstellung der Abflusskurve erfordern spezielles Fachwissen. Da Gewässer ständigen Änderungen unterworfen sind, wird die bestehende Abflusskurve regelmäßig durch Abflussmessungen überprüft. Damit aus qualifizierten Abflussmessungen verlässliche Abflusskurven mit Gültigkeitszeiträumen erstellt werden können, müssen stabile hydraulische Bedingungen bzw. gleichbleibende Messbedingungen im Pegelbereich des Gewässers vorhanden sein.

Weiterführende Informationen:

Das Niedrigwasserjahr 2015

Pegeldaten werden vor allem benötigt für Hochwasserwarnungen, Hoch- und Niedrigwasservorhersagen, Niedrigwasser- und Starkregenrisikomanagement, zur Bemessung wasserwirtschaftlicher Anlagen, für Anpassungsstrategien an den Klimawandel, zur Festlegung von Gewässerbenutzungen, zur Erstellung von Hochwasser-Gefahrenkarten und Risikomanagementplänen sowie zur Berechnung von Wärme- und Stofffrachten.

Es werden ungeprüfte Rohdaten und geprüfte Daten unterschieden. Bei geprüften Daten geht es darum, belastbare Messergebnisse möglichst ohne Datenlücken und aus den Messungen abgeleitete bzw. berechnete hydrologische Kenngrößen für die Messstellen und für die Einzugsgebiete bereitstellen zu können.

Bei den im Gewässerkundlichen Jahrbuch veröffentlichten Informationen zu Wasserständen und Abflüssen handelt es sich um geprüfte Pegeldaten.

Anfragen zu Pegeldaten hydrologischer Landespegel richten Sie bitte an Abteilung4.Post@lubw.bwl.de und cc an Pegelinfo@lubw.bwl.de. Nach Eingang der Datenanfrage erhalten Sie die Nutzungsbestimmungen der Pegeldaten. Wir bitten Sie, uns diese ausgefüllt zurückzusenden.

 

Weiterführende Informationen:

Im Pegel- und Datendienst werden die fachlichen Grundlagen mit Blick auf die landeseinheitliche Umsetzung erarbeitet und bei Bedarf fortgeschrieben. Folgende Ergebnisse bzw. Handlungsempfehlungen werden auch im Internet veröffentlicht:

Gewässerkundliches Jahrbuch, Publikationen

Deutsches Gewässerkundliches Jahrbuch im Internet