Das integrierte Flussauenmodell INFORM in der Version 2.0 wurde im Jahre 2003 vorgestellt [Fuchs et al., 2003] und ist seitdem in der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) im Einsatz. Es vereint in sich Regelsätze und Simulationsmodelle für die unterschiedlichsten Fragestellungen bezüglich Abiotik und Biotik (zusammengefasst bezeichnet als Ökologie) der Flüsse und Flussauen. Im Laufe der Entwicklung und Anwendung des Systems wurden die Ansprüche der Nutzer und Anforderungen der Wissenschaft komplexer. Die Grundlagen der ökologischen Flussauenmodellierung und die Modellgrundlagen von INFORM 2.0 sind in der Mitteilung Nr. 25 der Bundesanstalt für Gewässerkunde vom Mai 2003 ausführlich beschrieben worden. Mit dem vorliegenden Bericht wird die Weiterentwicklung zur Version 3 vorgestellt. INFORM betrachtet ökologische Zusammenhänge in der Flussaue. In der Modellierung wird der Wirkungspfad Abfluss -> Flusswasser -> Grundwasser -> Boden -> Biotik verfolgt und bewertet. Der Modellablauf folgt dabei der Vorstellung, dass neben der Nutzung der Faktor Flusswasserstand und seine Dynamik für das Ökosystem Fluss und Aue von entscheidender Bedeutung ist und das Vorkommen von Pflanzen und Tieren sowie die Artenzusammensetzung ihrer Lebensgemeinschaften (Vegetation und Fauna) stark beeinflusst. INFORM bereitet ökologisch relevante Daten einer Flussaue zu planungs- und entscheidungserheblichen Ergebnissen auf. Damit ist es als Planungsinstrument in der ökologischen Modellierung für die Wasser- und Schifffahrtsverwaltung einsetzbar.

Habitatmodelle sind auch bekannt als • SDMs= Species Distribution Models • Habitat-/Habitateignungsmodelle • Verbreitungsmodelle. Sie beschreiben den Zusammenhang zwichen dem Vorkommen einer Art (Artengemeinschaft, Diversität,…) und den zugrunde liegende Umweltbedingungen. Einsatz in KLIWAS siehe factsheet!

LARSIM ist ein konzeptionelles Niederschlags-Abfluss-Modell zur Berechnung des Wasserhaushaltes sowie für die Erstellung von Abflussvorhersagen. Die Modellbausteine für Wasserhaushaltsberechnungen (Bodenmodul, Schneeschmelze, Verdunstung etc…) als auch für Pre- und Postprocessing können optional eingestellt werden. Modellinput sind gemessene oder über Klimamodelle berechnete Zeitreihen für Niederschlag, Lufttemperatur, relative Luftfeuchte, Windgeschwindigkeit, Globalstrahlung und Luftdruck. Es können gemessene Abflussdaten an Pegeln sowie wasserwirtschaftliche Maßnahmen, wie Angaben zu Wasserüberleitungen und Talsperren verwendet werden. Die Ausgaben des Modells sind flächenbezogene Wasserhaushaltsgrößen, und pegelbezogene Abflusskomponenten. Der Simulationszeitschritt wird je nach Fragestellung variabel von 5 Minuten bis 1 Monat gewählt. Das Modell kann rasterbasiert und teileinzugsgebietsbasiert aufgebaut werden. Für die Anwendung in KLIWAS siehe factsheet!

Räumlich verteiltes Modell zur Erosionsrisikobewertung auf europäischer Skala Das Modell basiert auf einem einfachen, konservativen Erosionsmodell, das in verschiedene Komponenten in Bezug auf Klima, Vegetation, Bodenfaktoren und Topographie zerlegt ist. Räumliche Auflösung 1km für ganz Europa, kleinräumigere Auflösung (250m) möglich. Schwerpunkt des Modells liegt auf der Vorhersage von Hangerosion und der Verteilung von Erosionsprodukten an der Basis des Hangs. Die dauerhaften hydrologischen Verhältnisse und Bodenbedeckungsgegebenheiten werden genutzt, um den Grenzwert vom täglichen Niederschlag zu schätzen, ab dem Abfluss und Erosion eintreten. Der Sedimenttransport wird als Produkt aus Bodenerosivität und einer Potenzfunktion von Abfluss und Abflussgradient errechnet. Die Erosivität hängt in erster Linie von den Bodeneigenschaften ab, wird aber auch in Hinblick auf die dauerhafte Landbedeckung bewertet.

HBV-D ist eine Modellsoftware für die Niederschlags-Abflusssimulation für Fließgewässer auf Einzugsgebietsskala. Das konzeptionelle Modell beinhaltet ein Modul für Schneeakkumulation und –schmelze, Verdunstung nach Turc-Ivanov, zur Bilanzierung der Bodenfeuchte, zur Generierung des Abflusses und ein Modul für die Abflusskonzentration im Gewässernetz. Als zeitliche Einheit wird der Tag verwendet. Als räumliche Einheiten dienen Teileinzugsgebiete, die reale Flusseinzugsgebiete repräsentieren; Teileinzugsgebiete mit deutlicher Höhenzonierung und Landnutzungsunterschieden können in landnutzungdifferenzierte Höhenzonen untergliedert werden (semi-distributiv). Modellinput sind beobachtete Zeitreihen von Niederschlag und Lufttemperatur. Modelloutput sind Oberflächenabfluss, Zwischenabfluss und Basisabfluss. Das Modell fand an Teileinzugsgebieten des Rheins und Elbe Anwendung. In KLIWAS findet eine Modellanpassung für die Elbe Anwendung statt. Details siehe factsheet!

Für die direkte Umrechnung zwischen GPS-Höhen und Gebrauchshöhen aus Nivellements können Geoide bzw. Quasigeoide verwendet werden. Für das Gebiet der Bundesrepublik Deutschland wurde ein kombiniertes satellitengeodätisch-nivellitisch-gravimetrisches Quasigeoid abgeleitet, das eine Transformation zwischen GPS-Höhen im ETRS89 und Gebrauchshöhen im DHHN92 (NHN) mit einer Genauigkeit von 2 cm gestattet. GeoSN vertreibt den Netzteil Nordost (GCG05_NO), der folgende Bundesländer abdeckt: Berlin, Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern, Sachsen, Sachsen-Anhalt, Thüringen Die Gitterweite in jedem Modell beträgt 1 Minute x 1,5 Minuten in geographischen Koordinaten. Zum Lieferumfang gehören neben der Gitterdatei in den Formaten ASCII, Binär sowie Trimble auch ein Interpolationsprogramm sowie beschreibende Dokumente.