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.

 

 

Die Agrarumwelt- und Klimaschutzmaßnahmen 'Moorschonende Stauhaltung' und 'Anbau von Paludikulturen' in Mecklenburg-Vorpommern
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Die Agrarumwelt- und Klimaschutzmaßnahmen 'Moorschonende Stauhaltung' und 'Anbau von Paludikulturen' in Mecklenburg-Vorpommern Das Bundesland Mecklenburg-Vorpommern strebt bis 2040 Klimaneutralität an. Die Entwässerung der Moore verursacht knapp 30 % der landesweiten Treibhausgasemissionen - hier ist dringender Handlungsbedarf. Seit 2023 fördern AUKM-Programme die Anhebung von Wasserständen in landwirtschaftlich genutzten Mooren. Es zeigen sich viele Fortschritte, die aber weiterhin auf Genehmigungs-, Finanzierungs- und Koordinationshürden stoßen.

Paludikultur als Chance für Landwirtschaft, Bioökonomie und Klima
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Wirtschaftliche Perspektiven sind notwendig, um die Landwirtschaft für die Umstellung von entwässerter Moorboden-Bewirtschaftung auf nasse Moornutzung zu gewinnen. Paludikultur-Rohstoffe bieten großes Potenzial für Klima und Bioökonomie. Erste marktfähige Anwendungen zeigen, dass sich etwas bewegt.

Die Revitalisierung von Mooren erfordert ein angepasstes Nährstoffmanagement
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Globale Herausforderungen wie der fortschreitende Verlust der biologischen Vielfalt, die Eutrophierung von Gewässern und die zunehmenden Treibhausgasemissionen erfordern die Wiederherstellung der natürlichen Funktionen von Mooren. Bis jedoch langjährig entwässerte und intensiv genutzte Moore wieder einen naturnahen Zustand erreichen und ihre landschaftsökologischen Funktionen vollständig erfüllen, können Jahrzehnte vergehen. Ein wesentlicher Grund dafür sind die hohen Nährstoffüberschüsse im vererdeten Oberboden.

 

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