Steinhuder Meer – Wasserbilanz & Abhängigkeiten

Systemdiagramm: Wie Zuflüsse, Abflüsse, der Speicher (Wasserkörper/Wasserstand) und die Geometrie‑/Bezugsgrößen zusammenhängen.

Steinhuder Meer – Wasserbilanz & AbhängigkeitenWie Zuflüsse, Abflüsse, Speicher und Geometrie den Wasserstand bestimmenNiederschlagRegen · Hagel · Schneeauf die Seefläche(mm → Volumen × Fläche)Grundwasser-ZuflussZustrom aus demumgebenden GrundwasserEinleitung OberflächenwasserMeerbach & Gräben,Zuläufe aus dem UmlandWasserkörper des SeesVolumen = Seefläche × mittlere WassertiefeWasserstand (Pegel)gemessen am Pegel Wilhelmsteincm ü. PNP ⇄ m ü. NHNHöhenbezugPNP = 36,77 m ü. NHNm ü. NHN = PNP + Wasserstand/100VerdunstungSeeoberfläche(≈ ET₀-Näherung, FAO)Abfluss durch Bäche / Wehrgeregelter Ablauf,z. B. Meerbach-AusflussVersickerung / undichte DämmeLeckage durch Deiche,SickerverlusteGrundwasser-AbstromAbstrom insumgebende GrundwasserGeometrie & Bezugsgrößen (bestimmen Volumen und Umrechnung)Seefläche≈ 29,1 km²(29.100.000 m²)Mittlere Tiefezur Schlammoberfläche≈ 1,35 m (Wasserkörper)Mittlere Tiefezum festen Seegrund(inkl. Schlammschicht)SchlammschichtVolumen Schlamm =Fläche × SchlammdickeSollpegel / GrenzenSoll 123 cm (38,00 m)max 128 cm (38,05 m)Bilanz-Gleichung (Massenerhaltung)Δ Wasserstand × Seefläche = (Niederschlag + Grundwasserzufluss + Oberflächen-Einleitung) − (Verdunstung + Abfluss + Versickerung + Grundwasser-Abstrom)1 cm Pegel ≈ 291.000 m³ · 1 mm Niederschlag/Verdunstung ≈ 0,1 cm Pegel (direkt auf der Seefläche)Im Dashboard daraus abgeleitet:• Zufluss (7 Tage) = gemessene Pegeländerung − (Niederschlag − Verdunstung) → Netto-Zu-/Abfluss (Bäche, Wehr, Versickerung, Grundwasser)• Wasserbilanz des Sees seit Saisonbeginn = Pegeländerung × Seefläche → Volumen (m³) und % des Wasserkörpers• Wassertemperatur (Schätzung) aus Lufttemperatur · Eisdicke (Modell) aus Kältesumme · Prognose aus MonatswertenLegende:ZuflussSpeicher / WasserstandAbflussGeometrie / BezugSchlamm

Grundidee

Der Wasserstand ist ein Speicher: Er steigt, wenn mehr Wasser zufließt als abfließt, und fällt im umgekehrten Fall (Massenerhaltung). Alle Mengen lassen sich über die Seefläche ineinander umrechnen:
Δ Wasserstand × Seefläche = (Niederschlag + Grundwasserzufluss + Oberflächen‑Einleitung) − (Verdunstung + Abfluss + Versickerung + Grundwasser‑Abstrom)

Faustzahlen für das Steinhuder Meer: 1 cm Pegel ≈ 291.000 m³ · 1 mm Niederschlag/Verdunstung ≈ 0,1 cm Pegel (direkt auf die Seefläche gerechnet).

Die Variablen im Überblick

GruppeVariableBedeutung / Abhängigkeit
ZuflussNiederschlag (Regen, Hagel, Schnee)Fällt direkt auf die Seefläche; erhöht den Wasserstand. Datenquelle: Open‑Meteo.
ZuflussGrundwasser‑ZuflussZustrom aus dem umgebenden Grundwasserkörper (abhängig vom Grundwasserstand rund um den See).
ZuflussEinleitung OberflächenwasserZuläufe aus dem Umland (Meerbach, Gräben), abhängig von Regen im Einzugsgebiet.
AbflussVerdunstungVerlust an der Seeoberfläche; im Dashboard über ET₀ (FAO) genähert – die echte Seeverdunstung weicht ab.
AbflussAbfluss durch Bäche / WehrGeregelter Ablauf (z. B. Meerbach‑Ausfluss); hängt von Wasserstand und Wehrsteuerung ab.
AbflussVersickerung / undichte DämmeSickerverluste durch Deiche/Dämme; abhängig von Wasserstand und Dichtheit der Bauwerke.
AbflussGrundwasser‑AbstromAbstrom ins umgebende Grundwasser (Gegenstück zum Grundwasser‑Zufluss).
SpeicherWasserkörper (Volumen)= Seefläche × mittlere Wassertiefe. Die zentrale Speichergröße.
SpeicherWasserstand (Pegel)Gemessen am Pegel Wilhelmstein; angegeben in cm ü. PNP und m ü. NHN.
BezugPNP · m ü. NHNPegelnullpunkt PNP = 36,77 m ü. NHN. Umrechnung: m ü. NHN = 36,77 + Wasserstand[cm]/100.
GeometrieSeefläche≈ 29,1 km² (29.100.000 m²). Wandelt Millimeter/Zentimeter in Volumen um.
GeometrieMittlere Tiefe zur Schlammoberfläche≈ 1,35 m – Höhe des frei beweglichen Wasserkörpers über dem Schlamm.
GeometrieMittlere Tiefe zum festen SeegrundInkl. Schlammschicht – Abstand Wasseroberfläche bis fester Grund.
SchlammSchlammschicht / Volumen Schlamm= Fläche × mittlere Schlammdicke (Differenz zwischen Seegrund‑ und Schlammoberflächen‑Tiefe). Verringert das nutzbare Wasservolumen.
GrenzenSollpegel / HöchstwerteSoll 123 cm (38,00 m ü. NHN), max. zulässig 128 cm (38,05 m ü. NHN).

Im Dashboard daraus abgeleitet

• Zufluss (7 Tage) = gemessene Pegeländerung − (Niederschlag − Verdunstung) → der Anteil, der nicht aus Regen/Verdunstung stammt (Netto‑Zu‑/Abfluss über Bäche, Wehr, Versickerung, Grundwasser).
• Wasserbilanz des Sees seit Saisonbeginn = Pegeländerung × Seefläche → Volumen (m³) und Anteil des Wasserkörpers.
• Wassertemperatur (Schätzung aus der Lufttemperatur), Eisdicke (Modell aus der Kältesumme) und Prognose (aus Monatswerten) hängen nicht am Wasservolumen, ergänzen das Bild aber.

Hinweis: Grundwasser‑Zu-/Abstrom, Oberflächen‑Einleitung und Versickerung sind am Steinhuder Meer nicht direkt gemessen – sie stecken gemeinsam in der Restgröße „Zufluss (7 Tage)". Das Diagramm zeigt die physikalischen Zusammenhänge, nicht überall belegte Einzelmessungen.