Pegel und Abfluss sind die beiden Grundgrößen, mit denen das Verhalten eines Flusses beschrieben wird. Der Pegel zeigt, wie hoch das Wasser steht. Der Abfluss gibt an, wie viel Wasser in einer bestimmten Zeit vorbeifließt. Beide Werte hängen eng zusammen, sind aber nicht dasselbe. Wer Hochwassermeldungen verstehen oder einen Fluss über längere Zeit beobachten möchte, sollte den Unterschied kennen. Der Gewässerökologe Stefan Alexander Voigt aus Neu-Ulm erklärt die Begriffe und zeigt, wie man Pegeldaten richtig liest.
Was ein Pegel misst
Wasserstand und Pegelnullpunkt
Ein Pegel ist eine Messstelle, an der der Wasserstand eines Gewässers erfasst wird. Angegeben wird er meist in Zentimetern. Diese Zahl bezieht sich nicht auf die Gewässersohle, sondern auf einen festgelegten Bezugspunkt, den Pegelnullpunkt. Ein Wasserstand von 300 Zentimetern bedeutet deshalb nicht, dass der Fluss drei Meter tief ist. Er zeigt nur, wie hoch das Wasser über dem Pegelnullpunkt dieser einen Messstelle steht. Werte verschiedener Pegel lassen sich daher nicht direkt miteinander vergleichen.
Von der Messlatte zur Sonde
Früher wurde der Wasserstand an einer Pegellatte abgelesen, einer Skala am Ufer oder an einem Brückenpfeiler. Solche Latten gibt es bis heute, oft als Kontrolle. Gemessen wird inzwischen aber meist automatisch, etwa mit Drucksonden, Schwimmern oder Radarsensoren. Die Daten werden in kurzen Abständen übertragen und stehen im Internet nahezu in Echtzeit zur Verfügung.
Vom Wasserstand zum Abfluss
Die Abflusskurve
Der Abfluss beschreibt die Wassermenge, die pro Sekunde durch einen Flussquerschnitt fließt, angegeben in Kubikmetern pro Sekunde. Er lässt sich nicht so einfach messen wie der Wasserstand. Deshalb ermitteln Fachleute für jeden Pegel eine sogenannte Abflusskurve. Sie beschreibt, welcher Abfluss bei welchem Wasserstand zu erwarten ist. Aus dem laufend gemessenen Wasserstand wird so der Abfluss berechnet.
Messungen halten die Kurve aktuell
Damit die Abflusskurve stimmt, wird der Abfluss an den Pegeln regelmäßig direkt gemessen, heute oft mit Ultraschallgeräten, die vom Boot aus Fließgeschwindigkeit und Querschnitt erfassen. Verändert sich das Flussbett, etwa durch Kiesablagerungen oder Bauarbeiten, muss die Kurve angepasst werden. „Derselbe Wasserstand kann nach ein paar Jahren für eine andere Wassermenge stehen“, sagt Stefan Voigt. „Deshalb ist der Abfluss die verlässlichere Größe, wenn man Jahre miteinander vergleichen will.“
Gewässerkundliche Kennwerte
Zahlen, die einen Fluss beschreiben
Aus langen Messreihen leiten Fachleute Kennwerte ab, die das typische Verhalten eines Flusses an einem Pegel zusammenfassen. Häufig verwendet werden:
- NQ, der niedrigste gemessene Abfluss in einem Zeitraum
- MNQ, der Mittelwert der jährlichen Niedrigstwerte
- MQ, der mittlere Abfluss über alle Tage eines Zeitraums
- MHQ, der Mittelwert der jährlichen Höchstwerte
- HQ mit einer Jährlichkeit, etwa HQ100 für ein hundertjährliches Hochwasser
Entsprechende Kennwerte gibt es auch für den Wasserstand. Sie werden dann mit W statt Q abgekürzt, zum Beispiel MW für den mittleren Wasserstand.
Einordnen statt nur ablesen
Mit diesen Werten lässt sich ein aktueller Messwert einordnen. Liegt der Abfluss beim Doppelten des Mittelwerts, ist der Fluss deutlich erhöht. Nähert er sich dem MHQ, entspricht das einem Hochwasser, wie es im Durchschnitt einmal pro Jahr auftritt. Stefan Alexander Voigt empfiehlt, beim Blick auf Pegeldaten immer zuerst nach diesen Vergleichswerten zu suchen.
Meldestufen und Hochwasserwarnungen
Vier Stufen in Bayern
In Bayern informiert der Hochwassernachrichtendienst über die aktuelle Lage an den Gewässern. Für viele Pegel sind dort vier Meldestufen festgelegt. Bei Meldestufe 1 kommt es stellenweise zu kleineren Ausuferungen. Bei Meldestufe 2 werden land- und forstwirtschaftliche Flächen überflutet, und es kann zu leichten Verkehrsbehinderungen kommen. Meldestufe 3 bedeutet, dass einzelne bebaute Grundstücke oder Keller betroffen sein können. Bei Meldestufe 4 sind bebaute Gebiete in größerem Umfang überflutet.
Vorhersagen und ihre Grenzen
Neben den Messwerten veröffentlicht der Hochwassernachrichtendienst bei steigenden Wasserständen auch Vorhersagen. Sie beruhen auf Wetterprognosen und Modellrechnungen und werden laufend aktualisiert. Je weiter eine Vorhersage in die Zukunft reicht, desto unsicherer ist sie. Für Anwohner lohnt es sich deshalb, so Stefan Alexander Voigt, die Entwicklung über mehrere Stunden zu verfolgen statt nur auf einen einzelnen Wert zu schauen.
Pegel lesen an Donau und Iller
Zwei Flüsse im Blick behalten
Für die Lage bei Ulm und Neu-Ulm reicht ein Blick auf die Donau allein nicht aus. Die Iller kommt als Gebirgsfluss aus dem Allgäu und reagiert schnell auf Starkregen und Schneeschmelze. Steigen ihre Pegel kräftig an, macht sich das unterhalb der Mündung bald bemerkbar. Der in Ulm aufgewachsene Stefan Alexander Voigt rät deshalb, bei angespannter Lage immer auch die Pegel an der Iller zu verfolgen.
Beobachtung über viele Jahre
Pegeldaten sind für den Gewässerökologen mehr als eine Warnhilfe. In seinem Donau-Notizbuch hält er seit Jahren Wasserstände fest und vergleicht sie mit seinen Beobachtungen am Ufer. So lässt sich nachvollziehen, bei welchem Wert Kiesbänke frei liegen oder Uferwege überflutet werden. „Wer die Zahlen mit dem verbindet, was er am Fluss sieht, versteht seinen Fluss besser“, erklärt Stefan Voigt.
Daten richtig deuten
Trends statt Einzelwerte
Ein einzelner Pegelstand sagt wenig aus. Aussagekräftig wird er erst im Vergleich mit Kennwerten, mit der Entwicklung der letzten Stunden und mit den Pegeln flussaufwärts. Steigt das Wasser schnell, ist Aufmerksamkeit geboten, auch wenn der aktuelle Wert noch unauffällig wirkt.
Ein Werkzeug für alle
Pegeldaten sind öffentlich und für jeden zugänglich. Sie helfen, die eigene Gefährdung realistisch einzuschätzen und rechtzeitig zu handeln. Für Stefan Alexander Voigt, der die Donau zwischen Ulm und Neu-Ulm seit Jahrzehnten beobachtet, sind Pegel und Abfluss deshalb ein Schlüssel, um den Fluss nicht nur bei Hochwasser, sondern im ganzen Jahreslauf zu verstehen.