Hydrometeorologie

Das aus der Atmosphäre in flüssiger oder fester Form ausfallende Wasser, der Niederschlag, bildet den Ausgangspunkt für die Betrachtung des Wasserkreislaufes. Die genaue Kenntnis des aus dem Niederschlag verfügbaren Wasserdargebotes einschließlich seiner räumlichen und zeitlichen Verteilung ist die wesentliche Grundlage für die Bewirtschaftung und bedarfsgerechte Steuerung der Naturressource Wasser.

Das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (LANUV NRW) erfasst den Niederschlag als eine Basisgröße zur Ermittlung der Grundlagen des Wasserhaushaltes. Der gesetzliche Auftrag hierfür basiert auf § 89 des Landeswassergesetzes NRW. Die Dichte des Niederschlagsmessnetzes folgt hauptsächlich nach der räumlichen Variabilität des Niederschlages. Ziel der Messung ist es, das Raum-Zeit-Verhalten meteorologischer und hydrologischer Prozesse bestmöglich zu erfassen, damit das Niederschlagsgeschehen im räumlichen Umfeld der Station möglichst repräsentativ abgebildet wird. Derzeit werden rund 362 Bodenmessstationen vom LANUV NRW betrieben, die den Niederschlag punktuell erfassen.

Die Niederschlagsdaten werden digital erfasst und mit technischen Geräten zur Datenfernübertragung zur Messnetzzentrale übertragen. Im LANUV NRW werden diese zentral gesammelt, geprüft, gespeichert und für weitergehende Fragestellungen ausgewertet.

Als Niederschlagsmessgrößen werden die Niederschlagshöhe, die Niederschlagsdauer und die Niederschlagsintensität bezeichnet:

• Die Niederschlagshöhe ist das Wasserdargebot aus atmosphärischen Niederschlägen an einem bestimmten Ort, ausgedrückt als Wasserhöhe über einer horizontalen Fläche. Sie wird üblicherweise in mm oder auch in Liter pro Quadratmeter angegeben (1 mm entspricht 1 Liter pro m²).
• Die Niederschlagsdauer ist die Zeitspanne, in welcher der Niederschlag gefallen ist. Sie ist neben der Fläche die zweite Bezugsgröße, mit der ein Niederschlagsereignis angegeben wird. Üblicherweise wird ein Niederschlagsereignis durch die Angabe des gefallenen Niederschlags pro Ereignisdauer oder Zeitintervall (z.B. 85 mm pro 90 min. oder 35 Liter pro m² und Tag) angegeben.
• Die Niederschlagsintensität ist der Quotient aus Niederschlagshöhe und Zeit zu einem bestimmten Zeitpunkt. Sie wird üblicherweise in mm/h angegeben.

Um Auskünfte über Dauer und Intensität der Niederschläge zu erhalten, führt das LANUV NRW kontinuierliche Messungen mit automatisierten Niederschlagsmessstationen und Datenfernübertragung (Ombrometer) durch. Der Niederschlag wird dabei in einem Auffangbehälter gesammelt und mit einem elektronischen Wägesystem registriert. Die Gewichtszunahme erfolgt analog zum gefallenen Niederschlag und wird entsprechend in die gefallene Niederschlagsmenge umgerechnet. Die gemessenen Werte werden im Datensammler gespeichert und per Datenfernübertragung an die Zentrale weitergesendet. Somit stehen die gemessenen Daten weitgehend zeitnah und aktuell zur Verfügung. Die beiden Fotos zeigen beispielhaft zwei durch das LANUV betriebene Niederschlagsmessstationen.

Daneben werden Niederschlagsdaten in Nordrhein-Westfalen von anderen meteorologischen Diensten (z.B. Deutscher Wetterdienst, private Wetterdienste) und Wasserverbänden auf anderer rechtlicher und fachlicher Grundlage gemessen. Auch die Kommunen betreiben zum Teil eigene Niederschlagsmessnetze, um z.B. das Entwässerungsnetz einer Stadt zu bemessen und zu steuern.