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Umweltatlas Berlin

02.13 Oberflächenabfluss, Versickerung, Gesamtabfluss und Verdunstung aus Niederschlägen (Ausgabe 2007)

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Datengrundlage

Die Datengrundlagen zur Berechnung der Abflussgrößen wurden aus dem Berliner Informationssystem Stadt und Umwelt (ISU) für die ca. 25 000 Einzelflächen des räumlichen Bezugssystems des ISU zur Verfügung gestellt.

Die Daten der Flächennutzung beruhen auf der Auswertung von Luftbildern, bezirklichen Flächennutzungskarten und weiteren Unterlagen für den Umweltatlas (vgl. Karte 06.01, SenStadt 2004c und Karte 06.02, SenStadt 2004d). Es werden etwa 30 Nutzungsarten unterschieden. Bis auf einzelne Nachträge geben sie den Nutzungsstand von Ende 2001 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) 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 zu Beginn der 90er Jahre für jede Blockteilfläche bestimmt und 2001 im Rahmen einer Schwerpunktaktualisierung fortgeführt. Die Angaben beziehen das Straßenland zunächst nicht mit ein (vgl. Karte 01.02, SenStadt 2004a). 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 (Aey 1993) aus der Bodengesellschaftskarte Berlin (vgl. Karte 01.01, SenStadt 2005a) 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, SenStadt 2004b) beruht. Parallel wurde aus Messungen an Beobachtungsrohren des Landesgrundwasserdienstes aus den Messwerten von Mai 2002 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, SenStadt 2003) für die Mittelpunktskoordinaten der Blockteilflächen berechnet.

Die Flächengröße wird zur Berechnung der Abflussvolumina verwendet. Die Flächengröße der Blockteilfläche (ohne Straßenfläche) liegt im ISU 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, SenStadt 2006) entnommen, die den Stand von 2005 hat. 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. 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. Für die Abschätzung des tatsächlichen Anschlussgrades an die Kanalisation lag gegenüber der ersten Anwendung des Modells für Berlin (SenStadtUmTech 1999a) eine neue Datenquelle vor. Im Rahmen der Neuordnung des Abwasserentgeltes durch die Berliner Wasserbetriebe (BWB) wurde eine grundstücksscharfe Erhebung der versiegelten Flächen durchgeführt und dabei zwischen angeschlossenen und nicht angeschlossenen versiegelten Flächen unterschieden. Ziel der Erhebung war es, die Kosten für die Regenwasserentsorgung weitgehend nach dem Verursacherprinzip zu erheben. Diese Daten wurden auch graphisch erfasst und der Senatsverwaltung aggregiert auf die Bezugsflächen des räumlichen Bezugssystems des ISU übergeben. Die Auswertung dieser Daten ergab jedoch, dass die graphische Erfassung durch die BWB nicht flächendeckend erfolgte. Aus diesem Grund konnten die Originaldaten nicht direkt für das Wasserhaushaltsmodell verwendet werden. Ausgehend von der Überlegung, dass der Anschlussgrad eng von Alter und Struktur der Bebauung abhängig ist, wurden daher aus den Daten des BWB und der flächendeckend vorliegenden Kartierung der Baustruktur (vgl. Karte 06.07, SenStadt 2005b) für die einzelnen Strukturtypen rechnerisch Pauschalwerte ermittelt und dieses dann allen kanalisierten Einzelflächen zugeordnet. Die Ergebnisse sind in Tab. 1 zusammengefasst. Ein Vergleich der Werte mit den von BACH 1997 ermittelten Werten ergab eine gute Übereinstimmung. Lediglich der Anschlussgrad der unbebaut versiegelten Flächen des Stadtstrukturtyps P (nicht oder gering bebaute Grün- und Freiflächen) weicht mit 66 % sehr stark von dem von BACH ermittelten Wert von 20 % ab. Da die Analyse des BWB-Datenbestandes ergeben hat, dass gerade in diesen Gebieten die unbebaut versiegelten Flächen nicht oder unzureichend erfasst wurden, wurde für diesen Strukturtyp der Wert von BACH beibehalten. Die tatsächlichen Kanalisierungsgrade der Straßenflächen wurden ebenfalls aus BACH zugeordnet, da die Straßenflächen durch die BWB nicht erfasst wurden.

Tabelle 1 - Dummy
[Ca. 32 KB groß.]

Tab. 1: Effektiver Anschlussgrad versiegelter Flächen an die Kanalisation (Kanalisierungsgrad) für die Stadtstrukturtypen Berlins

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

Für die Ermittlung der Versickerung ohne Berücksichtigung der Versiegelung (Karte 02.13.4) wurden die Eingangsdaten dahingehend verändert, dass die Versiegelung für alle Flächen auf 0 gesetzt wurde, also im Prinzip unberücksichigt blieb. Die Flächengröße der Straßen wurde ebenfalls auf 0 gesetzt, sodass sich die Ergebnisse nur auf die unversiegelten Böden der Blockflächen beziehen.

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