Niedrigwasser in Deutschland, 1992–2025
Ein flächengewichteter Index aus … Pegeln des NIWIS-Messnetzes (dem Niedrigwasser-Informationssystem der Bundesanstalt für Gewässerkunde) zeigt: Niedrigwasserphasen beginnen früher, dauern länger und erfassen größere Teile des Flussnetzes. Das typische Jahr der letzten Dekade hat sich grundlegend verschoben.
Jeder Tag seit 1992
Jede Zelle ist ein Tag: Die Farbe zeigt, welcher Anteil des Pegelnetzes an diesem Tag unter seinem lokalen Niedrigwasser-Schwellenwert (Q95 der Referenzperiode) lag. Zeilen sind Wasserjahre (November–Oktober), oben 1992, unten 2025.
Der nationale Index
„National“ heißt hier: das NIWIS-Messnetz. Aus den Landesmessnetzen von Niedersachsen, Bremen und Hamburg ist keine einzige Station dabei; der Nordwesten ist nur über die Bundespegel an Weser, Aller und Ems vertreten. Dazu reichen die Einzugsgebiete der großen Ströme weit ins Ausland. Der Index beschreibt das Netz, nicht die Staatsfläche.
Flächengewichtetes Mittel über das Pegelnetz, je Wasserjahr. Umschaltbar nach Netzvariante und Kennzahl. Was die aktuelle Auswahl bedeutet, steht direkt unter den Schaltern.
Das typische Jahr verschiebt sich
Verteilung der Niedrigwassertage über alle Station-Jahre, je Dekade. Nicht nur die Extreme nehmen zu: Der Median wandert von … Tagen.
Flächen: Anteil der Station-Jahre mit mindestens einem Niedrigwassertag, je 10-Tage-Klasse; der abgesetzte Balken rechts sammelt alles über 200 Tage (Überlauf). Senkrechte gestrichelte Linie: Median der Dekade.
Wo die Trends liegen
Jeder Punkt ist ein Pegel; die Farbe zeigt den Trend der Niedrigwassertage (Mann-Kendall, 1992–2025), die Punktgröße die Stärke der Änderung (Sen-Steigung). Kartengrundlage: Deutschland-Umriss, Bundesländer und große Flussläufe (Natural Earth); die Pegel liegen auf ihren Flüssen.
Die Karte ist eine Übersichtsgrafik; ihre Punkte sind bewusst keine einzelnen Tabstopps. Jeder Pegel ist per Tastatur über das Suchfeld „Pegel suchen“ oberhalb der Karte erreichbar. Die Detailansicht unterhalb der Karte zeigt dieselben Angaben wie der Tooltip der Karte, zusätzlich NM7Q-Trend, Einzugsgebiet und das Jahr mit dem höchsten Wert.
Methodik & Grenzen
Datengrundlage
Tägliche Abflussdaten des Niedrigwasser-Informationssystems NIWIS (Bundesanstalt für Gewässerkunde / LAWA), erhoben von den zuständigen Bundes- und Landesbehörden. Die Daten unterliegen je Station den Lizenzbedingungen der jeweils erhebenden Behörde (überwiegend Datenlizenz Deutschland bzw. Landeslizenzen); diese Seite zeigt ausschließlich abgeleitete, aggregierte Kennzahlen. Fenster: Wasserjahre 1992–2025 (n = 34). Das Wasserjahr 1991 ist unvollständig und bleibt deshalb außen vor: NIWIS beginnt am 1. Januar 1991, das Wasserjahr aber schon am 1. November 1990. Ihm fehlen die ersten beiden Monate, es hat 304 statt 365 Tage. Kartengrundlage der Stationskarte: Natural Earth, 1:10m (public domain), vereinfacht auf Darstellungsmaßstab.
Schwellenwert & Kennzahlen
Niedrigwassertag = Tagesabfluss unter dem stationseigenen Q95 der festen Referenzperiode 1992–2011. Kennzahlen je Station und Wasserjahr: Anzahl Tage unter Q95, Defizitvolumen (auf Einzugsgebietsfläche normiert, mm) und Standardized Streamflow Index (SSI). Fehlwert-Sentinels (−777) der Rohdaten werden als Lücken behandelt.
Flächengewichtung & Verschachtelung
Der nationale Index gewichtet Stationen mit ihrer inkrementellen Einzugsgebietsfläche. Von 191 Senken-Stationen sind 152 als „verschachtelt“ klassifiziert (Fläche bereits im Basin-Auslass enthalten) und werden in der maßgeblichen Primärvariante ausgeschlossen, um Doppelzählung (~9 % der Topologiefläche) zu vermeiden. Eine Sensitivitätsrechnung mit allen Stationen ändert weder Richtung noch Signifikanz der Trends.
Reichweite des Begriffs „national“
Die gewichtete Fläche ist größer als Deutschland: je nach Wasserjahr tragen – bis – km² Einzugsgebiet zur Gewichtung bei (Deutschland misst rund 357.600 km²), weil die Pegelketten an Rhein, Elbe, Oder und Donau die vollständigen Oberläufe ihrer Ströme mitbringen. Für die fünf Basin-Auslässe ist belegt, dass davon – km² (– % der maximalen Gewichtungsmasse) außerhalb Deutschlands liegen: in der Schweiz, Österreich, Frankreich, Luxemburg, Tschechien und vor allem Polen. Die alpinen Zuflüsse Inn und Salzach liegen außerhalb dieser fünf Ketten und kommen noch hinzu. Rechnet man sie ein, sind es mindestens rund 229.000 km² und damit etwa 45 % der maximalen Gewichtungsmasse. Umgekehrt fehlen im NIWIS-Netz die Landesmessnetze von Niedersachsen, Bremen und Hamburg vollständig: der gesamte Nordwesten ist nur über Bundespegel an Weser, Aller und Ems vertreten, seine Nebenflüsse (Leine, Hunte, Oste, Ilmenau) gar nicht. „National“ meint hier also das Messnetz, nicht das Staatsgebiet. Herleitung und Quellen der Flächenanteile: docs/recherche-auslandsanteil.md.
Trendtest
Trend-Free-Prewhitening-Mann-Kendall mit Sen-Steigung, je Station und für die nationalen Indizes. Alle vier Aggregationsvarianten (primär/naturnah, mit/ohne verschachtelte Stationen) zeigen dasselbe Bild: Tage und Defizit signifikant steigend, SSI signifikant fallend (alle p < 0,05). Robust gegenüber Referenzperiode (WMO 1991–2020) und Ereignis-Pooling (3/5/7 Tage).
Viele Pegel gleichzeitig testen
Wer – Pegel einzeln prüft, findet allein durch Zufall einige „auffällige“ Pegel: bei einer 5-%-Schwelle im Schnitt jeden zwanzigsten. Deshalb rechnen wir zusätzlich eine Korrektur (Benjamini-Hochberg, Falscherkennungsrate 5 %), die dafür korrigiert, dass alle Pegel gleichzeitig getestet werden. Von den – Pegeln mit signifikant steigenden Niedrigwassertagen bleiben nach dieser Korrektur – signifikant; beim niedrigsten 7-Tage-Abfluss (NM7Q) sinkt die Zahl der signifikant fallenden Pegel von – auf –. Das Bild bleibt also bestehen, die Korrektur macht es nur vorsichtiger. In der Stations-Detailansicht steht der korrigierte Wert jeweils bei der einzelnen Station.
Extremwertstatistik: ein ehrlicher Nicht-Befund
Eine nicht-stationäre GEV-Anpassung an das nationale Defizit findet keinen statistisch gesicherten Trend im Extremverhalten (Likelihood-Ratio-Test p ≈ 0,23). Bei n = 34 ist das ein Power-Problem, kein Beleg für Stationarität. Der Formparameter ist bei dieser Stichprobengröße instabil; Wiederkehrintervall-Schätzungen für 2018 schwanken je nach Parametrisierung zwischen 12 und 35 Jahren und werden hier bewusst nicht als Einzelzahl berichtet. Belastbar ist nur die verteilungsfreie Aussage: 2018 hatte das höchste Defizit einer 35-jährigen Reihe.
Grenzen
Die naturnahe Teilmenge deckt nur ~13–16 % der Fläche der Primärvariante ab und ist geografisch selektiv. Sie liefert richtungsbestätigende Zusatzevidenz, keinen „wahreren“ Trend. Homogenitäts-Flags (Talsperren, Überleitung, Bergbau) beruhen auf dokumentierter, aber nicht lückenloser Recherche. Die Reihe beginnt erst 1992; eine längere Vorperiode wurde nicht einbezogen. Die Analyse zeigt robuste Trends, aber keine Ursachen-Attribution (Klima, Landnutzung, Wassernutzung).
Reproduzierbarkeit
Alle Zahlen dieser Seite stammen unverändert aus der Analyse-Pipeline dieses Projekts (out/national_index.csv, out/station_trends.csv, out/sensitivity.csv, data/interim/trend/). Methodik im Detail: methods.md; Ergebnisdokumentation: docs/ergebnisse-phase4.md. Die Verweise sind Dateipfade im öffentlichen Repository.