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15.09.2017 - Nach einem sehr trockenen zweiten Halbjahr 2016 herrschte im Dezember 2016 und Januar 2017 Niedrigwasser an den Gewässern der Schweiz. Verbreitet wurden Abflüsse gemessen, wie sie nur alle zwei bis zehn Jahre vorkommen. Die Jurarandseen erreichten neue Tiefststände seit anfangs der 1980er Jahre. Auch die Grundwasserstände und Quellabflüsse waren verbreitet tief. Vereisung in den Gewässern erschwerte die genauen hydrologischen Messungen. Hydrologischer Spezialbericht des Bundesamts für Umwelt BAFU.
Bereits der Herbst 2016 war trocken und es folgte ein aussergewöhnlich trockener Dezember. Gemäss Informationen von MeteoSchweiz war es in vielen Gebieten der Schweiz der niederschlagsärmste Dezember seit Messbeginn 1864. Im westlichen Mittelland und im Wallis fiel gebietsweise gar kein Niederschlag. Andernorts fielen – mit ein paar Ausnahmen – weniger als zehn Prozent der normalen
monatlichen Niederschlagssumme. Das niederschlagsarme Ende des Jahres 2016 führte zu ausgeprägter Schneearmut in den Bergen, sodass bei einer etwas wärmeren Witterung auch kein Schmelzwasser in die Gewässer gelangte. Über den ganzen Winter 2016/2017 gesehen erreichten die Niederschlagsmengen gemäss MeteoSchweiz im landesweiten Mittel nur rund die Hälfte der Norm 1981-2010.
Niedrigwasser in den Flüssen
Die Niederschlagsarmut hatte sich schon im Herbst und mehr noch im Verlaufe des Dezembers 2016 in den Gewässern bemerkbar gemacht. Im Januar 2017 waren die Wasserstände und Abflüsse dann noch weiter zurückgegangen. Sie lagen während Wochen
auf unterdurchschnittlichem bis stark unterdurchschnittlichem Niveau. Es wurden verbreitet Abflüsse beobachtet, wie sie nur alle zwei bis zehn Jahre vorkommen. An einigen Messstationen des BAFU wurden auch noch tiefere Abflüsse registriert, so z.B. an den Stationen Sarine-Fribourg, Thur-Halden und Lütschine-Gesteig. Eine detaillierte Zusammenstellung der tiefsten Messwerte der gesamten Niedrigwasserperiode ist untenstehender Zusammenstellung zu entnehmen.
Neue Tiefststände in den Jurarandseen
Sehr tiefe und unterdurchschnittliche Wasserstände wiesen auch einige Seen auf. Verglichen mit früheren Messungen besonders tief lagen der Zürichsee, der Zugersee und die Jurarandseen. Am Sarner- und Zugersee wurden neue Tiefstwerte für den Monat Januar beobachtet. Und am Murten-, Neuenburger- und Bielersee waren seit Änderung des Regulierreglements anfangs der 1980er Jahre keine tieferen Wasserstände gemessen worden. Der Pegel des Neuenburgersees zum Beispiel lag Ende Januar rund 30 cm tiefer als üblicherweise in diesem Monat, und ein paar Zentimeter tiefer als beim bisherigen Tiefststand von 428.79 m ü.M. im
Dezember 1985.
Tiefe Grundwasserstände und Quellabflüsse im Januar 2017
Entspannung der Lage ab Februar
Die Niederschläge vom 12. Januar hatten die Flüsse und Seen für kurze Zeit leicht ansteigen lassen. Es handelte sich aber nur um eine vorübergehende Entspannung der Situation. Ab 13. Januar fielen die Niederschläge wieder als Schnee. Sie wurden somit gespeichert und gelangten nicht direkt in die Gewässer. Die Niedrigwassersituation dauerte somit weiter an.
Die Eisdecken in Seeuferzonen und auf kleineren Seen breiteten sich weiter aus. Auch die Vereisung der Bäche und langsam fliessenden Gewässer nahm zu, was die Messung der niedrigen Wasserstände erschwerte (siehe Kasten 2 und Fotos).
Erst Ende Januar und im Februar kam es wieder zu nennenswerten Niederschlägen, die sich auch auf die Wasserstände und Abflüsse auswirkten. Viele Flüsse stiegen relativ rasch wieder auf durchschnittliche Abflussmengen an. Bei einzelnen Flüssen war am 31. Januar – verursacht durch die Regenfälle und die steigenden Temperaturen – ein so genannter „Eisgang“ zu beobachten. Dabei brach die Eisdecke auf den Flüssen durch den Wasserdruck des Pegelanstiegs auf und es trieben Eisschollen mit einer Flutwelle flussabwärts. So z.B. in der Kleinen Emme und der Zulg (siehe untenstehende Links unter „Multimedia“) aber auch in der Sihl. Dadurch nahmen die Wassertemperaturen in diesen Gewässern bzw. auch flussabwärts an der Aare bei Bern kurzfristig um mehrere Grad ab.
Bei grösseren Gewässern sowie in höher gelegenen Einzugsgebieten, wo noch Schnee fiel und der Niederschlag nicht zum Abfluss beitrug, dauerte es länger, bis sich die Niedrigwassersituation entspannte. Der Neuenburgersee erreichte bis Ende Februar wieder einen für die Jahreszeit normalen Wasserstand.
Infolge der Niederschläge von Ende Januar und Februar 2017 stiegen in Lockergesteins-Grundwasserleitern mit geringem Flurabstand und in Karst-Grundwasserleitern die Grundwasserstände und Quellabflüsse an. In höheren Lagen fiel der Niederschlag zuerst noch als Schnee, mit der einsetzenden Schneeschmelze von Anfang März kam dieser jedoch sukzessive zum Abfluss. Anfang März 2017 waren somit verbreitet ansteigende Grundwasserstände im Normalbereich zu verzeichnen. In den Gebieten mit anhaltendem Niederschlagsdefizit traten jedoch weiterhin tiefe Grundwasserstände und Quellabflüsse auf. Infolge der Niederschläge vom April normalisierten sich auch diese wieder.
Kasten 1: Was heisst Niedrigwasser?
Von einer Niedrigwassersituation wird gesprochen, wenn die Wasserstände der Gewässer verglichen mit früheren Messungen verbreitet sehr tief sind. In der Schweiz treten Niedrigwasser einerseits im Winter auf, wenn der Niederschlag als Schnee zwischengespeichert wird und deshalb nicht direkt zum Abfluss gelangt, andererseits bei Trockenheit, wenn der Niederschlag ganz ausbleibt. Das aktuelle Niedrigwasser ist eine Folge dieser beiden Ursachen kombiniert.
Niedrigwasserstatistik
Neben der Hochwasserstatistik führt das Bundesamt für Umwelt für Flüsse auch eine Niedrigwasserstatistik. Dabei werden die aktuellen Messwerte mit den Datenreihen der Vergangenheit verglichen und statistisch eingeordnet. Wie bei den Hochwasserwerten werden auch für Niedrigwasser-Messwerte Jährlichkeiten berechnet, die angeben, wie häufig der gemessene Wert aufgrund der Statistik erwartet wird bzw. welches seine Wiederkehrperiode ist. Ein 5-jährliches Niedrigwasser (NQ5) beispielsweise wird demnach gemäss Statistik im Mittel etwa alle 5 Jahre beobachtet. In der standardmässigen Niedrigwasserstatistik des BAFU wird der niedrigste über 7 Tage gemittelte Abfluss verwendet, da bei sehr tiefen Abflüssen schon kleine Schwankungen im Tagesverlauf eine ganz andere Einordnung in die Statistik bedeuten würden.
Auswirkungen von Niedrigwasser im Winter
Die statistische Einordnung sagt jedoch nichts darüber aus, welche Auswirkungen der betreffende Wasserstand an einem Messstandort haben kann. Die Auswirkungen von Niedrigwasser im Winter sind ausserdem anders gelagert als im Frühling oder Sommer, wenn Wasser für die Vegetation und die Landwirtschaft gebraucht wird oder wenn die hohen Wassertemperaturen den Wasserlebewesen zu schaffen machenIn den Wintermonaten stehen bei Niedrigwasser Einschränkungen bei der Schifffahrt und Einbussen bei der Stromgewinnung aus Wasserkraft im Vordergrund. Ausserdem kann der tiefe Wasserstand lokal Auswirkungen auf die Wasserqualität haben, wenn sich beispielsweise das Verdünnungsverhältnis unterhalb von Kläranlagen verschlechtert.
Kasten 2: Schwierigkeiten bei der exakten Erfassung der Niedrigwasserstände
Niedrigwassermessung und Niedrigwasserrinnen
Dass die Messung von Hochwasserspitzen ungenau sein kann, ist bekannt. Auch die Messung von sehr tiefen Wasserständen und sehr kleinen Abflüssen kann anspruchsvoll und zum Teil ungenau sein. Bei Niedrigwasser können die Fliessgeschwindigkeiten stellenweise so klein sein, dass eine exakte Messung der Geschwindigkeiten und der daraus resultierenden Abflüsse nicht möglich ist. Zudem gibt es Messquerschnitte, bei denen das Wasser bei tiefen Wasserständen nur einen Teil des Profils benetzt, so dass dies die Genauigkeit der Messung weiter reduziert. Um diese Beeinträchtigungen zu verhindern oder zu reduzieren, wurde bei gewissen Abflussmessstationen eine Niedrigwasserrinne eingebaut, so dass die Auflösung der Pegelstände auch bei Niedrigwasser- und Niedrigstwasser-Abflüssen ausreichend hoch ist und die Fliessgeschwindigkeiten nicht zu klein werden (z.B. bei den Stationen Sitter-Appenzell, Alp-Einsiedeln und Biber-Biberbrugg, siehe Fotos).
Probleme bei Eisbildung im Fluss
Bleiben die Temperaturen über eine längere Zeit deutlich unter dem Gefrierpunkt, treten bei den Messstationen Vereisungen auf. Die Folge sind Messwerte, die durch die Eisbildung verändert oder nicht repräsentativ sind für den gesamten Querschnitt. Die Ganglinien der Rohdaten weisen bei diesen Messbedingungen viele Ausreisser nach oben oder nach unten auf. Bei solchen Messbedingungen ist es jeweils wertvoll, wenn die Pegelstände mit zwei verschiedenen Messgeräten erfasst werden. Dadurch kann bestimmt werden, ab wann Fehler bei der Pegelstandsmessung auftreten und wie gross die Abweichungen zu den effektiv repräsentativen Messwerten sind. Die gemessene Ganglinie der Station Thur-Jonschwil der letzten Wochen zeigt deutlich das Auftreten solcher Vereisungseffekte (siehe Ganglinie der letzten 40 Tage als PDF). In Gebirgsbächen wie zum Beispiel dem Rosegbach im Engadin sind im Winter zeitweise gar keine kontinuierlichen Pegelstands-Messungen möglich, da der Bach über das gesamte Profil zugefroren ist.
Letzte Änderung 15.09.2017