Möglichkeiten der mathematischen Statistik zur Schätzung der Hochwasserwahrscheinlichkeit

Grundlage für das Management von Hochwasserrisiken und die Bemessung von Schutzbauwerken ist die Schätzung der Gefährdung durch Hochwässer. Die Hochwassergefährdung wird dabei mit einer Funktion zwischen dem Durchfluss bzw. dem jährlichen Durchflussmaximum zu dessen Eintrittswahrscheinlichkeit oder Wiederkehrperiode beschrieben. Wegen der hohen Bedeutung der Hochwassergefährdung muss diese so genau wie möglich abgeschätzt und der Vertrauensbereich der Schätzung so schmal wie möglich gehalten werden. So wird in der Wasserwirtschaft und Hydrologie versucht, die Genauigkeit der Schätzungen über eine Informationserweiterung zu erhöhen. Historische Hochwässer werden dafür quantifiziert und in die statistische Analyse einbezogen. Dies ist grundsätzlich lobenswert, aber diesem Ansatz sind Grenzen gesetzt. Zum einen ist die Homogenität eines Durchflussregimes für sehr lange Zeiträume fragwürdig, da sich die hydrologische und hydraulische Situation wesentlich verändert haben kann. Zum anderen ist bereits die Quantifizierung aktueller Durchflüsse schon nicht sehr genau, das Durchflussmaximum eines historischen Ereignisses kann dem entsprechend noch erheblich weniger präzise quantifiziert werden. Außerdem wurde bei der Entwicklung des Ansatzes der Informationserweiterung aus den Augen verloren, dass die mathematische Statistik weit mehr Möglichkeiten bietet, als derzeit in der Hochwasserstatistik angewendet werden.

Daher werden hier statistische Methoden vorgestellt, die über die bloße Parameterschätzung für die Verteilung der Jahresmaxima hinausgehen. Hierzu werden zunächst die klassische Hochwasserstatistik mit ihrem Bezug zur Extremwertstatistik der Mathematik erläutert; verschiedene Elemente der statistischen Inferenz werden aufgeführt und deren Möglichkeiten am Beispiel zweier Pegeln der Werra illustriert. Weitere Fragen der statistischen Modellierung einschließlich der Stichprobenerhebung werden anschließend diskutiert.

 

 

Folgen und Perspektiven für eine klimaschonende Nutzung kohlenstoffreicher Böden in der Küstenregion Niedersachsens
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2025)
Der Schutz von Mooren und somit kohlenstoffreicher Böden ist ein zentrales Element erfolgreicher Klimaschutzstrategien. Am Beispiel der Küstenregion Niedersachsens wird deutlich, welche sozioökonomischen Folgen eine Wiedervernässung ohne wirtschaftliche Nutzungsperspektiven nach sich ziehen kann. Eine transformative Moornutzung kann nur gelingen, wenn wissenschaftliche Erkenntnisse, politische Rahmenbedingungen, soziale Akzeptanz und ökonomische Realitäten ineinandergreifen.

Zur Berücksichtigung globaler Klimafolgen bei der Zulassung von Abfallentsorgungsanlagen
© Lexxion Verlagsgesellschaft mbH (9/2025)
Der Text untersucht, wie Klimafolgenprüfungen bei Deponien und Abfallanlagen rechtlich einzuordnen sind. Während das UVPG großräumige Klimaauswirkungen fordert, lehnt das BVerwG deren Prüfung im Immissionsschutzrecht ab. Daraus ergeben sich offene Fragen zur Zulassung und planerischen Abwägung von Deponien.

In-situ-Erhebung der Schädigung von Fischen beim Durchgang großer Kaplan-Turbinen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2025)
Schädigungen der heimischen Fischarten Aitel, Nase und Äsche bei der Turbinenpassage wurde mittels HI-Z-Tags an zwei mittelgroßen Laufkraftwerken untersucht. Bei juvenilen Fischen wurden Überlebensraten (48 h) zwischen 87 % und 94 % gefunden, bei den adulten Fischen zwischen 75 % und 90 %. Die geringeren Schädigungen am Murkraftwerk im Vergleich zum Draukraftwerk können plausibel durch eine geringere Zahl an Turbinenflügeln (vier statt fünf), eine geringere Fallhöhe und eine etwas langsamer laufende Turbine erklärt werden.

 

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