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Umweltatlas Berlin

02.13 Oberflächenabfluss, Versickerung und Gesamtabfluss aus Niederschlägen (Ausgabe 1999)

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Datengrundlage

Die Datengrundlagen zur Berechnung der Abflußgrößen wurden aus dem Berliner Umweltinformationssystem (UIS) für die ca. 25 000 Einzelflächen des räumlichen Bezugssystems des UIS zur Verfügung gestellt. Nur wenige der verwendeten Parameter wurden speziell für dieses Projekt erhoben, es handelt sich vielmehr um Datengrundlagen aus jahrelangen Arbeiten zum Umweltatlas und zum UIS Berlin, die für vielfältige Auswertungen und Berechnungen zur Verfügung stehen.

Die Daten der Flächennutzung beruhen auf der Auswertung von Luftbildern, bezirklichen Flächennutzungskarten und weiteren Unterlagen für den Umweltatlas (vgl. Karte 06.01, SenStadtUm 1995a, 1996c und Karte 06.02, SenStadtUm 1995b, 1996d). Es werden etwa 30 Nutzungsarten unterschieden. Bis auf einzelne Nachträge geben sie den Nutzungsstand von 1990 wieder.

Die langjährigen Mittelwerte des Niederschlags der Jahresreihe 1961 bis 1990 und zwar die Jahresmittel und die Mittel für das Sommerhalbjahr (Mai-Oktober) wurden aus den Meßwerten von 97 Meßstationen der FU Berlin und des Deutschen Wetterdienstes berechnet (vgl. Karte 04.08, SenStadtUm 1994, 1996b). Die Daten aus diesem Modell wurden für die Mittelpunktskoordinaten der Blockteilflächen berechnet.

Für die potentielle Verdunstung wurden langjährige Mittelwerte der um 10 % erhöhten TURC-Verdunstung verwendet, die aus Beobachtungen an Klimastationen im Berliner Raum berechnet wurden. Dabei wurden für das Stadtgebiet bezirksweise Werte zwischen 610 und 630 mm/a und zwischen 495 und 505 mm für das Sommerhalbjahr zugeordnet.

Der Versiegelungsgrad wurde durch die Auswertung von Luft- und Satellitenbildern unter Verwendung der Karte von Berlin 1 : 4/5 000 und der Stadtplanungsdatei für jede Blockteilfläche bestimmt und bezieht das Straßenland zunächst nicht mit ein (vgl. Karte 01.02, SenStadtUm 1993, 1996a). Im Datenbestand wird zwischen der bebaut versiegelten Fläche (Dachfläche) und der unbebaut versiegelten Fläche (Parkplätze, Wege etc.) unterschieden. Für die unbebaut versiegelte Fläche war außerdem der Anteil der einzelnen Belagsarten eine wichtige Eingangsgröße. Die Belagsarten wurden in vier Belagsklassen zusammengefaßt (vgl. Tab. 2) und spezifisch für die einzelnen Baustrukturtypen auf Testflächen im Gelände ermittelt und dann auf alle Blockteilflächen gleichen Baustrukturtyps bezogen. Zum Teil wurde die Belagsklassenverteilung für einzelne Teilflächen aus Luftbildern abweichend von den Pauschalwerten bestimmt.

Angaben zum Versiegelungsgrad der Straßenflächen wurden aus einer Statistik der Senatsbauverwaltung über Fahrbahnen und deren Beläge entnommen. Die dort aufgeführten Belagsarten wurden zu den genannten Belagsklassen zusammengefaßt. Da diese Statistik nur bezirksweise vorliegt, wurden Versiegelungsgrad und Belagsklassenverteilung pauschal allen Flächen jedes Bezirkes zugeordnet.

Die bodenkundlichen Daten zur nutzbaren Feldkapazität des Flachwurzelraums (0- 30 cm) und zur nutzbaren Feldkapazität des Tiefwurzelraumes (0-150 cm) wurden im Rahmen eines Gutachtens von Dr. Aey (Aey 1993) aus der Bodengesellschaftskarte Berlin (vgl. Karte 01.01, SenStadtUmTech 1998a, 1997) abgeleitet.

Für die Ermittlung der Flurabstände des Grundwassers wurde zunächst ein Modell der Geländehöhen entwickelt, das auf der Digitalisierung und anschließenden Interpolation von ca. 85 000 Einzeldaten zur Geländehöhe (vgl. Karte 01.08, SenStadtUmTech 1998c) beruht. Parallel wurde aus Messungen an Beobachtungsrohren des Landesgrundwasserdienstes aus den Meßwerten von Mai 1995 ein Modell der Höhe der Grundwasseroberfläche aufgebaut. Die für die Berechnung der Abflüsse verwendeten Flurabstandsdaten wurden dann aus dem Differenzmodell von Höhenmodell und Grundwasserhöhenmodell (vgl. Karte 02.07, SenStadtUmTech 1998b, 1998d) für die Mittelpunktskoordinaten der Blockteilflächen berechnet.

Die Flächengröße wird zur Berechnung der Abflußvolumina verwendet. Die Flächengröße der Blockteilfläche (ohne Straßenfläche) liegt im UIS vor. Zusätzlich wurde die geschätzte Flächengröße der Straßen bezogen auf die einzelne Blockteilfläche angegeben. Dazu wurden vorliegende Angaben zur Fläche des Straßenlandes auf der Ebene der statistischen Gebiete flächengewichtet auf die Teilflächen umgerechnet.

Die Angaben zur Kanalisation wurden der Karte "Entsorgung von Regen- und Abwasser" (vgl. Karte 02.09, SenStadtUm 1992) entnommen, die in den vergangenen Jahren in eine digitale Form überführt wurde. Kriterium war das Vorhandensein von Abwasserleitungen für Regenwasser in der angrenzenden Straße. Die Angabe ist daher zunächst unabhängig von der tatsächlichen Ableitung des Regenwassers. Es kann aus der Karte nur abgelesen werden, ob die Blockfläche überhaupt von der Kanalisation erfaßt wird. Einzelne Veränderungen und Ergänzungen gegenüber der Anfang der 90er Jahre erarbeiteten Karte beziehen sich hauptsächlich auf Flächen, die nicht über das Netz der Wasserbetriebe entwässern und beruhen auf Kenntnissen und Erfahrungen von Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern der Umweltverwaltung. Es kann davon ausgegangen werden, daß einige hochversiegelte Flächen (zumeist Industrie- und Gewerbegebiete) ihr Regenwasser über private Rohrleitungen oder das öffentliche Netz ableiten, darüber aber keine Informationen vorliegen.

Aus der Karte geht jedoch noch nicht hervor, inwieweit das Wasser, das auf den bebauten oder versiegelten Flächen anfällt, tatsächlich abgeführt wird. Hierzu waren spezielle Untersuchungen erforderlich. Ausgangspunkt war die Überlegung, daß der tatsächliche Anschlußgrad an die Kanalisation eng von Alter und Struktur der Bebauung abhängig ist. Flächendeckend lag eine Kartierung der Baustruktur vor (vgl. Karte 06.07, SenStadtUm 1995c, 1996e). Von den knapp 11 000 an die Kanalisation angeschlossenen Blockflächen wurden 400 ausgewählt und der tatsächliche Anschlußgrad an die Kanalisation, d.h. der abflußwirksame Anteil an der versiegelten Fläche vor Ort geschätzt. Dabei wurde der tatsächliche Kanalisierungsgrad differenziert nach bebaut versiegelten Flächen, unbebaut versiegelten Flächen und Straßenfläche ermittelt. Aus den Erhebungen wurden dann Pauschalwerte für die einzelnen Baustrukturtypen abgeleitet und den Blockflächen zugeordnet. Die Daten wurden im Rahmen einer Diplomarbeit ermittelt (Bach 1997). Die Ergebnisse sind in Tab. 1 zusammengefaßt. Abweichend davon wurden die tatsächlichen Anschlußgrade der Straßenflächen bezirksweise zugeordnet.

Tabelle 1 - Dummy
[Ca. 26 KB groß.]

Tab. 1: Effektiver Anschlußgrad versiegelter Flächen an die Kanalisation (Kanalisierungsgrad) für die Stadtstrukturtypen Berlins (aus Bach 1997, verändert)

Excel
[Die Tabelle liegt auch im Excel-Format vor (MS-Excel wird benötigt).]

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