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Wasserhaushalt Hamburg

Rasterkarten zum Wasserhaushalt, bzw. zur Grundwasserneubildung, berechnet mit mGROWA (FZ Jülich, 2021). Im Webdienst werden 6 Layer gezeigt: - Grundwasserneubildung des hydrolog. Jahres 2019 [Min] - Grundwasserneubildung des hydrolog. Jahres 2008 [Max] - mittlere jährliche Grundwasserneubildung (1991 - 2019) - mittlere jährliche Grundwasserneubildung (1961 - 1990, Klimareferenzperiode) - Direktabfluss Mittlere Rate (1991-2020) - Tatsächliche Verdunstung Mittlere Rate (1991-2020) Beschreibung: Etwa ein Viertel des Niederschlags gelangt in Hamburg über den Boden ins Grundwasser und bildet damit einen erheblichen Anteil unserer täglichen Wasserversorgung und ist ökologische Grundlage für die Vegetation und den Boden als Wasserspeicher. Der übrige Niederschlag wird im Wesentlichen durch Verdunstung und Abfluss ins Sielnetz und in die Gewässer bestimmt. Aktuell werden pro Jahr bei durchschnittlichen Niederschlägen (etwa 770 mm pro Jahr) 136 Millionen Kubikmeter (m³) Grundwasser auf Hamburger Gebiet neu gebildet. Im Trockenjahr 2019 waren es nur 75 Millionen m³, was sich in stark fallenden Grundwasserständen, fehlender Bodenfeuchte und sich durch teilweises Trockenfallen von Gewässern für Tier und Pflanze als Trockenstress auswirkte. Auf die Beobachtung der Entwicklung der Grundwasserneubildung kommt deshalb in Zeiten des Klimawandels besondere Bedeutung zu. Neben klimatischen Veränderungen ist deshalb ein ausgefeiltes Flächen- und Ressourcenmanagement nötig, um der wachsenden urbanen Versiegelung und dem steigenden Wasserverbrauch mit Strategien und Maßnahmen hin zu einem naturnahen Wasserhaushalt entgegenzuwirken. Datengrundlagen und Methodik: Grundlage für die Berechnung und Darstellung von flächen- und zeitlich differenzierten Rasterkarten der verschiedenen Wasserhaushaltskomponenten ist das rasterzellenbasierte Wasserhaushaltsmodell mGROWA des Forschungszentrums Jülich. In mGROWA wurden zunächst standortbezogen auf Basis der jeweiligen Niederschlagsmengen und klimatischen Einflussgrößen die tatsächliche Verdunstung und der Gesamtabfluss in täglicher Auflösung mit einer Zellengröße von 25 x 25 m berechnet. Die berechneten Tageswerte wurden nachfolgend auf langjährig, jährliche und monatliche Zeiträume aggregiert. Danach wurde der Gesamtabfluss auf Basis der Standorteigenschaften in verschiedene Abflusskomponenten aufgeteilt. In der Datenzusammenstellung sind neben den Rasterkarten der potentiellen und tatsächlichen Verdunstung, des Gesamtabflusses und der Standorteigenschaften die Rasterkarten der Abflusskomponenten urbaner Direktabfluss, Sickerwasserrate, Zwischen- und Dränageabflüsse, sowie letztendlich die Grundwasserneubildung enthalten. Im Folgenden dargestellt werden auszugsweise die Karten zum mittleren langjährigen Mittel 1961-1990 (Klimareferenzperiode) und 1991-2019, das Nassjahr 2008 mit sehr großer und das Trockenjahr 2019 mit sehr geringer Neubildung.

Hamburger Gewässerinformationssystem

Das Datenmanagementsystem GERONIMUS der Hamburger Wasserwirtschaft (Abteilung W1 im Amt Wasser, Abwasser und Geologie) ist ein kohärentes System von Hard und Softwarekomponenten innerhalb und außerhalb des FHH-Netzes. Grundwasser- und Pegelstände Die Internetserver sind Kern des vollautomatisierten Wasserstandsdatentransfers des Hamburger Landesmessnetzes für Grund- und Oberflächenwasser (ca. 20000 Datensätze /d). Um Externen den ständigen Zugang zur Korrektur und Analyse der Massendaten zu ermöglichen, werden die Daten in einer Postgres-Datenbank im Internet gehalten. Sie können dort über ein Xterminal-ähnliches Verfahren direkt von den Auftragnehmern zu jeder Zeit unabhängig vom Zugang innerhalb des FHH-Netzes analysiert und bearbeitet werden. Die Zuwächse und Korrekturen werden quasi zeitgleich mit der internen Oracle-Instanz GDB (Gewässerdatenbank) synchronisiert und sind dort für alle Stellen der Hamburger Verwaltung zugänglich. Beschaffenheitsdaten (Grund und Oberflächengewässer) Die Beschaffenheitsdaten der Grund- und Oberflächengewässerdaten werden zentral über das LIMS des Institutes für Hygiene und Umwelt erfasst und gepflegt. Über einen nächtlichen Transfermechanismus gelangen die Daten in die Oracle-Instanz GDB und stehen dann für alle Stellen der Hamburger Verwaltung zur Verfügung. Stammdaten Messstellen Alle Daten der Hamburger Messnetze sind an Messstellen, Brunnen, Pegel, Entnahmestellen oder WFD-Monitoring-Stellen gebunden. Neben den Stammdaten der BUKEA-Messstellen wird auch der Hamburgteilige Datenbestand der Hamburger Wasserwerke vorgehalten. Auch die Entnahme- und Einleitstellen für die Wärmegewinnung oder Wärmeableitung im Grundwasser werden in GERONIMUS administriert. Wasserrechte Innerhalb des GERONIMUS-Systems werden alle Daten hinsichtlich der Rechte am und im Gewässer der Hamburger Ober- und Grundwasser gespeichert (Wasserbuch). Neben den Kenndaten werden auch die kompletten Bescheide digital vorgehalten. Digitale Umweltgebührenordnung (DUGO) Innerhalb der Wasserwirtschaftlichen Verwaltung fallen Gebühren zu unterschiedlichen Tatbeständen für Bürger oder auch Firmen an. Diese werden innerhalb des GERONIMUS-Systems gehostet und für die Finanzbehörde aufbereitet. Digitales Auftragsmanagement und Qualitätssicherung (DAQS) Für den Betrieb der Hamburger Messnetze fallen ständig Aufträge für Auftragnehmer (Messstellenbau, Wartung, Auswertung etc. Gutachten) an, die in Verträgen/Wartungsverträgen ausgegeben und historisiert werden. Grundwasserförderer, Fördererlaubnisse zur Erstellung der Zahlungsbescheide Zur Erstellung der Vorauszahlungsbescheide und Festsetzungsbescheide zur Grundwasserförderung der privaten und öffentlichen Förderer werden alle dazu notwendigen Daten unter GERONIMUS administriert. Gewässerbauwerke Das Kataster der Bauwerke am oder im Gewässer wird mit Kenndaten und Dokumenten administriert. Bisher ist allein der Aspekt Wasserrahmenrichtlinie datentechnisch abgebildet. Maßnahmenumsetzung nach Wasserrahmenrichtlinie (Water Framework Directive EG 2000/76) Die Umsetzung der Maßnahmen zur Verbesserung des Zustands der Hamburger Wasserkörper ist ein mehr oder weniger komplexer Eingriff in die Struktur der Gewässer, der neben Kenndaten der Maßnahme auch den Umsetzungsstatus und die Kosten beinhält. Zudem müssen die Daten historisierbar sein, um ältere Zustände abgleichen zu können. Charakteristik und Statusangaben der Hamburger Wasserkörper Die Kenndaten und Charakteristika der Hamburger Wasserkörper gemäß Wasserrahmenrichtlinie sowie die Status- bzw. Potentiale der biologischen und chemischen Qualitätskomponenten sind innerhalb GERONIMUS erfasst. Hydromorphologie der kleinen und mittleren Hamburger Gewässer Für das Bewertungsverfahren der Hydromorphologie werden alle Kenndaten zur Einstufung der Hydromorphologie nach Wasserrahmenrichtlinie im LAWA Detailverfahren oder dem Übersichtsverfahren historisierbar administriert. Monitoring gemäß Wasserrahmenrichtlinie Die Zuordnung Qualitätskomponenten zu den WRRL- Monitoringstellen sowie die Monitoringstellen der Wasserkörper sind im GERONIMUS-System administriert. Hochwasserrisikomanagement Die Daten zum Reporting und zur Maßnahmenumsetzung in Umfeld der Hochwasserrisikomanagementrichtlinie werden im GERONIMUS-System gehostet. Dazu zählen auch die Deichrouten. Gewässernetz Das Hamburger Gewässernetz wird als Netzwerktopologie innerhalb von GERONIMUS gepflegt. Es ist mit seinen Gewässerkennzahlen bundesweit und mit den Geometrien mit NI und SH an den Grenzen metergenau abgestimmt. Die Fließgewässer und Gräben sind hierzu geroutet und stationiert. Es dient als Basis der Abbildung der Oberflächenwasserkörper, der Gewässerabschnitte der Hydromorphologie, der Hochwasserrisikogebiete, der Maßnahmen und Bauwerke an den Gewässern. Zusätzlich werden die Uferrouten des reduzierten Gewässernetzes gepflegt. Digitale Karten in GERONIMUS Topographische Karten in Maßstäben von 1:1.000 bis 1:600.000 in unterschiedlicher Auflösung

Grundwassermessstellen Hamburg

Zusammenstellung der tagesaktuellen Wasserstände an Grundwassermessstellen mit Datenfernübertragung in Hamburg. Die Behörde für Umwelt, Klima, Energie und Agrarwirtschaft betreibt im Hamburger Stadtgebiet ein dichtes Netz an Grundwassermessstellen. Hier finden sich diejenigen Messstellen, die mit einer Datenfernübertragungseinheit ausgestattet sind und somit ein aktuelles Bild der Grundwassersituation vermitteln. Die Daten werden in einem halbstündlichen Messintervall aufgezeichnet. Daraus werden Tagesmittelwerte berechnet, die täglich ins Internet übertragen werden. Die Wasserstände werden in Beziehung gesetzt zu den Monatsmitteln der aktuellen Klimanormalperiode 1991 – 2020. Die statistisch abgeleiteten Perzentilwerte dienen dabei als Hilfe für die Einordnung und Bewertung der aktuellen Grundwasserstände. Die Lagekoordinaten sind mit einer Unschärfe versehen. Der Standort der Messstelle kann daher vom tatsächliche Standort um mehr als 100 m abweichen.

HWRM-Karten 2.Zyklus Hamburg

Fachliche Beschreibung: Die hier beschriebenen Daten bilden die Inhalte der Hochwassergefahren- und Hochwasserrisikokarten gemäß EG-Hochwasserrisikomanagementrichtlinie (2007/60/EG, HWRM-RL) für den 2. Berichtszyklus. In Hamburg wird unterschieden zwischen Hochwasserrisiken hervorgerufen durch Küstenhochwasser oder Binnenhochwasser. Die Gefahren- und die Risikokarten decken jeweils drei Hochwassersereignisse ab. Für die Binnenhochwasser ist das häufige Ereignis (Kennzeichnung: H für High) ein 10-jährliches, das mittlere Ereignis (Kennzeichnung: M für Middle) ein 100-jährliches und das seltene Ereignis (Kennzeichnung: L für Low) ein 200-jährliches. Für die durch Küstenhochwasser gefährdeten Bereiche ist das häufige Ereignis ein 20-jährliches, das mittlere Ereignis wie beim Binnenhochwasser ein 100-jährliches und das seltene Ereignis ein Extremereignis, bei dem ein seltener, extrem hoher Wasserstand (7,62 m NHN am Pegel St. Pauli) angenommen und zusätzlich die Wirkung der Hochwasserschutzanlagen außer Acht gelassen wird. Die Gefahrenkarten stellen das Ausmaß der Hochwasserereignisse in Form der Ausdehnung und der sich einstellenden Wassertiefen dar. Die Risikokarten zeigen, wie die betroffenen Flächen genutzt werden, die Lage von Industrieanlagen und Schutzgütern sowie die Anzahl der potenziell betroffenen Einwohner. In beiden Karten sind die baulichen Hochwasserschutzanlagen (zum Beispiel Deiche, private Polder und Hochwasserschutzwände) und ihre Wirkung erkennbar. Rechtlicher Hintergrund: Die Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie (2007/60/EG vom 23.10.2007) regelt die Erarbeitung und Veröffentlichung von Karten zum Hochwasserrisikomanagement. Die rechtliche Umsetzung dieser EG-Richtlinie in nationales Recht erfolgte mit der Änderung des Wasserhaushaltsgesetzes vom 01.03.2010. In §74 WHG ist die Veröffentlichung der Hochwassergefahren- und Hochwasserrisikokarten für den 2. Berichtszyklus zum 22.12.2019 festgeschrieben. Die Daten für Hochwasserrisikomanagement (HWRM)-Karten des 2. Berichtszyklus (2022-2027) werden hier als WMS-Darstellungsdienst und als WFS-Downloaddienst bereitgestellt.

Naturraum Geest und Marsch Hamburg

Die Zuordnung des Hamburger Stadtgebietes zu den Naturräumen Geest und Marsch wird dargestellt. Die Karte ist auch als Hilfskarte für den Kontext - Einbau Ersatzbaustoffe - zu verstehen. Hier gibt es unterschiedliche Richtlinien je nachdem, ob ein Bauvorhaben in bzw. auf Geest- oder Marsch-Boden geplant ist. Die Daten werden als WMS-Darstellungsdienst, WFS-Downloaddienst und über die OGC API - Features (OAF) Hamburg bereitgestellt.

HWRM-Karten 3.Zyklus Hamburg

Fachliche Beschreibung: Die hier beschriebenen Daten bilden die Inhalte der Hochwassergefahren- und Hochwasserrisikokarten gemäß EG-Hochwasserrisikomanagementrichtlinie (2007/60/EG, HWRM-RL) für den 3. Berichtszyklus. In Hamburg wird unterschieden zwischen Hochwasserrisiken hervorgerufen durch Küstenhochwasser oder Binnenhochwasser. Die Gefahren- und die Risikokarten decken jeweils drei Hochwassersereignisse ab. Für die Binnenhochwasser ist das häufige Ereignis (Kennzeichnung: H für häufig) ein 10-jährliches, das mittlere Ereignis (Kennzeichnung: M für mittel) ein 100-jährliches und das extreme Ereignis (Kennzeichnung: E für extrem) ein 200-jährliches. Für die durch Küstenhochwasser gefährdeten Bereiche ist das häufige Ereignis ein 20-jährliches, das mittlere Ereignis wie beim Binnenhochwasser ein 100-jährliches und beim Extremereignis wird ein extrem hoher Wasserstand (7,68 m NHN am Pegel St. Pauli) angenommen und zusätzlich die Wirkung der Hochwasserschutzanlagen außer Acht gelassen. Die Gefahrenkarten stellen das Ausmaß der Hochwasserereignisse in Form der Ausdehnung und der sich einstellenden Wassertiefen dar. Die Risikokarten zeigen, wie die betroffenen Flächen genutzt werden, die Lage von Industrieanlagen und Schutzgütern sowie die Anzahl der potenziell betroffenen Einwohner. In beiden Karten sind die baulichen Hochwasserschutzanlagen (zum Beispiel Deiche, private Polder und Hochwasserschutzwände) und ihre Wirkung erkennbar. Rechtlicher Hintergrund: Die Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie (2007/60/EG vom 23.10.2007) regelt die Erarbeitung und Veröffentlichung von Karten zum Hochwasserrisikomanagement. Die rechtliche Umsetzung dieser EG-Richtlinie in nationales Recht erfolgte mit der Änderung des Wasserhaushaltsgesetzes vom 01.03.2010. In §74 WHG ist die Veröffentlichung der Hochwassergefahren- und Hochwasserrisikokarten für den 3. Berichtszyklus zum 22.12.2025 festgeschrieben. Die Daten für Hochwasserrisikomanagement (HWRM)-Karten des 3. Berichtszyklus (2028-2033) werden hier als WMS-Darstellungsdienst, WFS-Downloaddienst und über die OGC Feature API bereitgestellt.

Pegel an Binnengewässern

-Die Ressource ist zur Zeit nicht verfügbar- Der Datensatz enthält die Messdaten von ca. 400 Pegel-Messstellen, die kontinuierlich den Wasserstand von Oberflächengewässern messen (ohne Elbe). Sie haben eine feine Auflösung (5 Minuten Taktzeit), um den Scheitel einer Flutwelle korrekt zu erfassen Die Datenübermittlung erfolgt bei ca. 100 dieser Messstellen täglich online / per DFÜ, bei den anderen 300 werden die Daten von einem Datensammler aufgezeichnet und regelmäßig abgeholt. In der interaktiven Kartendarstellung werden die Standorte der Messstellen dargestellt. Bei jeder Messstelle sind Verweise zu den jeweiligen Messdaten der Pegelstände hinterlegt. Der Download-Dienst stellt die Standorte der Pegel-Messstellen und die Verweise auf die Messdaten-Dateien in maschinenlesbarer Form bereit.

HWRM-Karten 1.Zyklus Hamburg

Fachliche Beschreibung: Die EG-Richtlinie zum Hochwasserrisikomanagement hat die Reduzierung der Risiken durch Hochwasser als Ziel. Der erste von drei vorgeschriebenen Schritten zu diesem Ziel besteht in der Bewertung der Hochwasserrisiken. Als Ergebnis werden hier die Risikogebiete für Binnenhochwasser und Sturmflut veröffentlicht. Der zweite Schritt besteht in der Ermittlung und Darstellung von Gefahren- und Risikokarten in den Risikogebieten. Die Gefahren- und die Risikokarten decken jeweils drei Hochwassersereignisse ab. Für die Binnenhochwasser ist das häufige Ereignis (Kennzeichnung: H für High) ein 10-jährliches, das mittlere Ereignis (Kennzeichnung: M für Middle) ein 100-jährliches und das seltene Ereignis (Kennzeichnung: L für Low) ein 200-jährliches. Für die durch Sturmfluten gefährdeten Bereiche ist das häufige Ereignis ein 20-jährliches, das mittlere Ereignis wie beim Binnenhochwasser ein 100-jährliches und das seltene Ereignis ein Extremereignis, bei dem ein seltener, extrem hoher Wasserstand (7,30 mNN am Pegel St. Pauli) angenommen und zusätzlich die Wirkung der Hochwasserschutzanlagen außer Acht gelassen wird. Die Gefahrenkarten stellen das Ausmaß der Hochwasserereignisse in Form der Ausdehnung und der sich einstellenden Wassertiefen dar. Die Risikokarten zeigen, wie die betroffenen Flächen genutzt werden, die Lage von Industrieanlagen und Schutzgütern sowie die Anzahl der potenziell betroffenen Einwohner. Im letzten Schritt ist ein Hochwasserrisikomanagementplan zu erarbeiten. Rechtlicher Hintergrund: Die Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie (2007/60/EG vom 23.10.2007) regelt die Erarbeitung und Veröffentlichung von Karten zum Hochwasserrisikomanagement. Die rechtliche Umsetzung dieser EG-Richtlinie in nationales Recht erfolgte mit der Änderung des Wasserhaushaltsgesetzes vom 01.03.2010. In §74 WHG ist die Veröffentlichung der Hochwassergefahren- und Hochwasserrisikokarten für den 2. Berichtszyklus zum 22.12.2013 festgeschrieben. Die Daten für Hochwasserrisikomanagement (HWRM)-Karten des 1. Berichtszyklus (2016-2021) werden hier als WMS-Darstellungsdienst und als WFS-Downloaddienst bereitgestellt.

Verweilzeiten Grundwasser Hamburg

Der Layer stellt die klassifizierten Verweilzeiten in Jahren des Grund- und Sickerwassers in der Grundwasserüberdeckung für Hamburg dar. Weiterführende Erläuterungen zum Datensatz siehe Link zur Dokumentation unter "Verweise".

Bodenversiegelung und Bodenbedeckung Hamburg

Versiegelungskarte und Bodenbedeckung: Mit der Beschreibung des Ausmaßes der Bodenversiegelung kann sowohl ein quantitativer Überblick über die Ausdehnung städtischer Siedlungsräume gegeben als auch qualitative Einflüsse z.B. auf das Stadtklima und die Grundwasserneubildung abgebildet werden. Bodenversiegelung hat viele negative Auswirkungen auf Mensch und Umwelt. Versiegelte Flächen sind nicht in der Lage, Starkregenereignisse durch Versickerung abzumildern, sie tragen stark zur Entstehung von Hitzeinseln im städtischen Bereich bei und beeinträchtigen durch die gestörten Austauschvorgänge zwischen Erdreich und Atmosphäre die natürlichen Bodenfunktionen.   Seit 1984 wird die Entwicklung der Bodenversiegelung in Hamburg verfolgt. Bisher wurde dafür die Biotopkartierung genutzt. Anhand der dort für ganz Hamburg erfassten Biotoptypen konnte der Versiegelungsgrad geschätzt werden und wurde im 5-Jahresrythmus fortgeschrieben (letzter Bearbeitungsstand 2021). Mit Beginn des Jahres 2020 wird für Hamburg die Bodenbedeckung anhand eines trainierten KI-Modells vorhergesagt. Die erfassten Bodenbedeckungsklassen sind "niedrige Vegetation", "hohe Vegetation", "Gewässer" und "offener Boden" als unversiegelte Flächen, sowie "versiegelte Oberflächen" und "Gebäude" als versiegelte Flächen. Für die Versiegelungskarte wurden Raster mit einer Auflösung von 10, 25 und 50 m über Hamburg gelegt und für jede Rasterzelle der Anteil der versiegelten Flächen in Prozent bestimmt. Um eine bessere Übersicht zu gewährleisten wurde die Darstellung auf 10 Klassen beschränkt. Flächen mit Versiegelungsanteilen von 0 bis 10 % sind in die Versiegelungsklasse "1" und entsprechend fortlaufend bis Klasse "10" eingeteilt. Gewässer als unversiegelte Flächen sind gesondert dargestellt. Dieser Datensatz aus Versiegelungskarte in drei verschiedenen Auflösungen und der Bodenbedeckungskarte steht derzeit für die Jahre 2020 und 2022 zur Verfügung und soll stetig aktualisiert werden, wenn die erforderlichen Eingangsdaten vorliegen. Von 2020 auf 2022 stieg die Versiegelung in Hamburg von 31,0 % auf 31,2 %.

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