Früherkennung von Trockenperioden für die Talsperren Gottleuba, Muldenberg und Werda

Im Zeitraum seit dem hydrologischen Jahr 2014 bis heute verzeichnet Sachsen vermehrt Trockenwet-terphasen und Dürren. Die Talsperren, die hohe Rohwasserabgaben verzeichnen, stoßen teilweise an ihre Leistungsgrenzen. Dadurch kommt es vereinzelt zu außergewöhnlich niedrigen Füllständen, die sich sowohl auf die Quantität als auch die Qualität der Wasserversorgung negativ auswirken können. Um geeignete Bewirtschaftungsmaßnahmen anzupassen, sind fundierte Konzepte erforderlich. Diese sollten eine breite fachliche Anerkennung genießen, um entsprechende Vereinbarungen mit den Genehmigungsbehörden treffen zu können wie beispielsweise die Reduzierung der Mindestwasserabgabe auf den Zufluss zur Talsperre.

Die schleichende und sukzessive Entstehung von Dürren, deren Beginn nicht eindeutig erkennbar ist und zudem von der Perspektive des Betroffenen abhängt (sei es meteorologische Trockenheit, landwirtschaftliche Trockenheit, hydrologische Trockenheit, usw.), macht klare und transparente Regeln zur Definition von Trockenheit unabdingbar. Seit dem Jahr 2016 hat SYDRO eine Methode entwickelt, um die rechtzeitige Erkennung von Trockenheit zu ermöglichen. Hierbei werden Trockenheitsindizes verwendet, die einem national und international anerkannten Berechnungsschema folgen und eine transparente und klar nachvollziehbare Definition von Trockenheit ermöglichen. Diese Indizes können mit unterschiedlichen Aggregationsperioden berechnet werden. Kurze Aggregationsperioden reagieren prompt auf Schwankungen sowohl im Niederschlag als auch in der Verdunstung, während lange Aggregationsperioden eine trägere Reaktion zeigen. Die Auswahl des besten Index und der optimalen Aggregationsperiode für eine effektive Früherkennung in einem spezifischen Talsperren-Einzugsgebiet erfordert eine individuelle Analyse. Um die Dürreerkennung mittels Indizes in die Zukunft zu projizieren, werden Daten des German Climate Forecast System (GCFS) des Deutschen Wetterdienstes (DWD) genutzt.

Im Projekt wurden historische meteorologische Indizes mit verschiedenen Skalen (Aggregationszeiträumen) für die Einzugsgebiete der Talsperren Gottleuba, Werda und Muldenberg berechnet und hinsichtlich ihrer Eignung zur Erkennung von Perioden mit Handlungsbedarf an den jeweiligen Talsperren analysiert. Es wurden für jede Talsperre spezifische Kombinationen von Index, Skala und Schwellwert als bestmöglich für die Früherkennung von Perioden mit Handlungsbedarf identifiziert.

Weiterhin wurde eine Methodik entwickelt, um auf Basis von saisonalen Vorhersagen Indexprognosen berechnen zu können.

Schließlich wurde ein Skript entwickelt, das die automatisierte Berechnung von Indizes (Historie und Prognose) ermöglicht und auch eine Aufbereitung der Ergebnisse in Form von Excel-Tabellen nach Vorgaben der LTV vornimmt.