4.4
Mittlere Abflusshöhe „Der mittlere Abfluss nimmt an der Lahn vor allem im Sommerhalbjahr ab“
Abflussjahr19511952195319541955195619571958195919601961196219631964196519661967196819691970197119721973197419751976197719781979198019811982198319841985198619871988198919901991199219931994199519961997199819992000200120022003200420052006200720082009201020112012201320142015201620172018201920202021
hydrol. Winter7016335323866835846836644403628268263823426701031906757495776469314418551813435515627593606733677764598492591646764596513439547518813913161360395608607571782545535658562658689447605530603513350510683371683539692446
hydrol. Sommer152147127415237289443428205034731882321553222931743402034851072071303748665187229173303333173194379259179354117871038317916514211316784451581331652051251881492054251341391831352011272971021352243211947187
Mittelwert Winter601601601601601601601601601601601601601601601601601601601601601601601601601601601601601601563563563563563563563563563563563563563563563563563563563563563563563563563563563563563563
Mittelwert Sommer250250250250250250250250250250250250250250250250250250250250250250250250250250250250250250164164164164164164164164164164164164164164164164164164164164164164164164164164164164164164

Abflusshöhe in mm für das Einzugsgebiet der Lahn bis zum Pegel Feudingen/Lahn dargestellt für das hydrologische Winter- und Sommerhalbjahr im Zeitraum 1951-2021. Zusätzlich sind die Mittelwerte der ersten und letzten Klimanormalperiode der Zeitreihe eingezeichnet (Datengrundlage: LANUV). Erklärvideo zu den Diagramm-Funktionen.

Datenstand 31.10.2021
Messgröße Abflusshöhe in mm, für das hydrologische Winter- und Sommerhalbjahr
Räumliche Abdeckung Lahn-Einzugsgebiet bis Pegel Feudingen/Lahn
Datenquelle Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (LANUV)
Fortschreibungsturnus jährlich
DPSIR-Indikator Impact

Das natürliche Abflussgeschehen in Fließgewässern wird vor allem von der Menge und der jahreszeitlichen Verteilung der Niederschläge in den jeweiligen Einzugsgebieten bestimmt. Die Art der Niederschläge sowie die Morphologie der Einzugsgebiete spielen ebenfalls eine Rolle. Als Folge der Klimaveränderungen können sich regionale Niederschlagsmuster ändern.

Als Indikator wird die Abflusshöhe in mm im hydrologischen Winterhalbjahr (1. November – 30. April) und im hydrologischen Sommerhalbjahr (1. Mai – 31. Oktober) für den Pegel Feudingen/Lahn im Kreis Siegen-Wittgenstein verwendet. Zusätzlich wird das Verhältnis von Winter- zu Sommerabflusshöhe dargestellt. Die Abflusshöhe wird nach folgender Formel berechnet:

 

wobei Ah = Abflusshöhe in mm,

MQ = mittlerer Abfluss des Pegels der Bezugsperiode (hydrol. Sommer bzw. Winter) in m³/s,

AEo = Fläche des oberirdischen Einzugsgebietes in km²,

und        einen Erweiterungsterm zur Umrechnung der Abflusshöhe bezogen auf die hydrologischen Halbjahre darstellt.

 

Dabei bezieht sich die Einheit mm auf den Abfluss der Fläche des Einzugsgebietes der Lahn bis zum Pegel Feudingen, die Abflusshöhe stellt also die Wassermenge dar, die nach dem Niederschlag tatsächlich in das Gewässersystem gelangt.

Das natürliche Abflussgeschehen wird häufig durch den Einfluss des Menschen verändert. Die ausgewählte Pegelstation inklusive ihres Einzugsgebietes wurde hier ausgewählt, weil sie eine nur geringe anthropogene Beeinflussung und Nutzungsänderungen in der Umgebung aufweist. Nur dann können Änderungen im Abflussverhalten des Fließgewässers auf natürliche Ursachen zurückgeführt werden, wie beispielsweise ein sich änderndes Niederschlagsgeschehen und eine durch steigende Lufttemperaturen bedingte höhere Verdunstung.

Aktuell (Klimanormalperiode 1991-2020) liegt am Pegel Feudingen/Lahn die mittlere Abflusshöhe des Lahn-Einzugsgebietes im hydrologischem Winterhalbjahr bei 563 mm. Für das hydrologische Sommerhalbjahr wurde ein Mittelwert von 164 mm berechnet. Das mittlere Verhältnis der beiden Abflusswerte liegt in der aktuellen Klimanormalperiode als dimensionsloser Wert bei 4,9, also sind die mittleren Winterabflüsse 4,9-mal höher als die mittleren Sommerabflüsse.

Vergleicht man die erste verfügbare Klimanormalperiode 1951-1980 mit der letzten vollständigen Klimanormalperiode (1991-2020), fand ein Rückgang der winterlichen Abflusshöhe um -38 mm statt. Führt man denselben Vergleich für das hydrologische Sommerhalbjahr durch, beträgt die Abnahme der Abflusshöhe -86 mm. Der Vergleich des Verhältnisses zwischen Winter- und Sommerabfluss zwischen den Klimanormalperioden ergibt einen Anstieg um 1,3.
 

Mittlerer Abflusshöhe in mm

1951-1980

1961-1990

1971-2000

1981-2010

1991-2020

1992-2021

Hydrologischer Sommer

250

230

187

189

164

167

Hydrologischer Winter

601

624

569

593

563

563

Verhältnis Winter/Sommer (dimensionslos)

3,6

3,4

4,0

3,9

4,9

4,8

 

Sowohl bei den Abflusshöhen im hydrologischen Sommerhalbjahr, aber vor allem im Verhältnis zwischen dem Abfluss des hydrologischen Winterhalbjahres zum hydrologischen Sommerhalbjahr, fallen die Extremjahre 1959 und 2018 besonders auf. Dort war das Verhältnis auf über 20 angestiegen, in erster Linie, weil der Abfluss im hydrologischen Sommerhalbjahr extrem gering war. Ein besonders hoher Abfluss trat im Sommer mit über 500 mm im Jahr 1960 auf. Im Winter war das Jahr 1996 mit 161 mm das Jahr mit dem geringsten Abfluss; dieses Jahr war insgesamt sehr niederschlagsarm. Der höchste Abfluss wurde mit über 1000 mm 1966 im hydrologischen Winter registriert.

Für alle Indikatoren erfolgt eine Trendberechnung und Signifikanzprüfung nach der Methode des Umweltbundesamtes, kurz "DAS-Methode" genannt.

Für den Gesamtzeitraum 1951-2021 ergab die Trendanalyse für die Abflusshöhe im hydrologische Sommerhalbjahr einen signifikant abnehmenden Trend (linear), ebenso für den Zeitraum ab 1961. Wird der Zeitraum ab 1991 betrachtet (viele Indikatoren des KFAM liegen nur für kurze Zeiträume vor, daher wird diese Analyse aus Vergleichszwecken durchgeführt) kann kein signifikanter Trend festgestellt werden. Über die Gesamtmessreihe liegt das Änderungssignal (Differenz zwischen Anfangs- und Endwert der Trendlinie) der sommerlichen Abflusshöhe bei -145 mm. Im Zeitraum ab 1961 beträgt die Abnahme der Abflusshöhe im Sommer 125 mm. Für die Abflusshöhe im hydrologischen Winterhalbjahr ergibt die Trendanalyse für keinen der geprüften Zeiträume einen signifikanten Trend. Für die Entwicklung des Verhältnisses von Winter- zu Sommerabflüssen ergibt die Trendanalyse für den Gesamtzeitraum keinen signifikanten Trend (hier treten die genannten hohen Werten zu Beginn und Ende der Zeitreihe auf). Bei der Trendprüfung ab 1961 ergibt sich ein signifikant steigender Trend (linear), ab 1991 ein quadratischer Trend (u-Form). Beide Reihen werden vor allem durch die hohen Werte der letzten Jahre beeinflusst. Die u-Form beim Trend ab 1991 spiegelt aber auch wieder, dass in den 1990ern auch hohe Werte des Abflussverhältnisses aufgetreten sind. Das Änderungssignal ab 1961 beträgt 3,4, ab 1991 3,5. Auch hier zeigt sich im Vergleich zu den vorherigen langjährigen Mittelwerten der Einfluss der hohen Werte aus einzelnen Jahren.
 

Mittlerer Abflusshöhe in mm

Hydrologischer Sommer

Hydrologischer Winter

Verhältnis Winter/Sommer (dimensionslos)

 

Mittelwert

Trend

Änderung

Mittelwert

Trend

Änderung

Mittelwert

Trend

Änderung

1951-2021

208

 

-145

590

 

-

4,2

 

-

1961-2021

197

 

-125

591

 

-

4,1

 

3,4

1991-2021

165

 

-

559

 

-

4,8

 

3,5

 

Trendbeschreibung

 

  steigender Trend
  fallender Trend
  Trend mit Trendumkehr: zuerst fallend, dann steigend
  Trend mit Trendumkehr: zuerst steigend, dann fallend
  fallender quadratischer Trend
  kein Trend

 

Trendbewertung

 

günstige Entwicklung
     
     

 

ungünstige Entwicklung
     
     

 

keine Bewertung der Entwicklung möglich oder gleichzeitig günstige und ungünstige Entwicklungsaspekte vorhanden