Feldmessungen
Der Lehrstuhl für Hydrologie und Flussgebietsmanagement verfügt über unterschiedliche Untersuchungsgebiete sowie über ein Bodenlabor und ein Wasserlabor.
Dort werden aktuell notwendige Untersuchungen und Versuche für die Forschungsprojekte des Lehrstuhls durchgeführt.
Unsere Projekte haben auch verschiedene Standorte für die Feldanalyse:
The district of Neustadt a.d. Aisch-Bad Windsheim faces significant landscape water balance challenges due to climate change, historic drainage structures, low precipitation, and low groundwater recharge. To address these, the project “GrüneGräben+” has been initiated to improve water retention and promote infiltration. The project aims to enhance water retention in "green ditches" using controllable weirs and develop additional measures with various stakeholders to optimize the landscape water balance. It will also investigate the spatial and temporal infiltration capacity along the ditches and assess the transferability of the measures to the entire Bavaria region.
The project examines three study areas: Buchholzgraben (0.17 km²), Langenwasengraben (1.88 km²), and Bodenfeldgraben (0.34 km²). Buchholzgraben is situated in a geological unit of loess/loess loam and has a storage length of approximately 100 m, with a storage volume of about 56 m3 and a storage height of around 0.75 m. Langenwasengraben is located in the geological unit of gypsum keuper and has a storage length of about 36 m, a storage volume of approximately 10 m2, and a storage height of around 0.6 m. Bodenfeldgraben, also in the geological unit of gypsum keuper, has a storage length of approximately 65 m, a storage volume of about 19 m3, and a storage height of around 0.55 m.
Each weir is equipped with various measuring instruments, including rain gauges, water level sensors, temperature sensors and soil moisture probes. Additionally, in-situ measurements and laboratory analyses are conducted to capture the local soil properties, providing a detailed understanding of infiltration processes. Soil samples are taken at various depths, soil moisture is measured using the TDR method, and infiltration tests are conducted with double-ring infiltrometers. High-resolution digital terrain models of the nearby ditches are created using data from drone flights.
Das Weidfilz ist ein teilweise renaturiertes Hochmoor bei Königsdorf in Oberbayern. Im Rahmen des Projekts KliMoBay dient es als Modellgebiet für die hydrologische Modellierung von Mooren. Das Modell umfasst ca. 75 ha die ausschließlich den Torfkörper ohne umliegende Flächenabdecken. Als Grundlage wurde ein hydrometeorologisches Monitoring mit Klimastation, Pegeln zur Beobachtung von Moorwasserständen und Erfassung oberirdischer Zu- und Abflüsse aufgebaut.
Aufgrund der hohen Anforderungen an die Genauigkeit der gemessenen Daten, wurden verschiedene Messinstrumente der Firma OTT Hydromet GmbH eingesetzt. Für die Klimastation wurde eine Kombination aus einer Kompaktwetterstation (Luft WS500), eines Pluviometers (OTT Pluvio² L), eines Netto-Radiometers (NR-LITE2 Kipp&Zonen) sowie ein Bodenwärmestromsensor (Hukseflux HFP01SC-L) ausgewählt und installiert. Die verbauten Sensoren erlauben präzise Messungen der Niederschlags- und Evapotranspirations- Parameter. Ein wichtiger Teilaspekt der meteorologischen Messungen war die Konstruktion einer „schwimmenden“ Wetterstation auf dem Torf. Diese sollte die Ansprüche an hohe Messgenauigkeiten mit minimalem Eingriff in das Biotop vereinen. Basierend auf den Erfahrungen der HSWT wurde ein großflächiger Holzunterbau kombiniert mit Stahlabspannseilen eingesetzt. Die Wetterstationen zeigen bis zum jetzigen Zeitpunkt weder die Tendenz abzusacken, noch wurden sie bei Stürmen beschädigt.
Um die Wasserstände im Torfkörper präzise zu messen, wurden OTT Orpheus Mini Datenlogger verbaut. Letztere können die Wasserstände in hohen Genauigkeiten abbilden. Aufgrund des bereits integrierten Atmosphärendruckausgleiches ist eine Korrektur in der Nachbearbeitung nicht mehr notwendig. Die Drucksonden wurden in handelsüblichen PVC-Pegelrohren verbaut und mittels Differential-GPS eingemessen. Die Zu- und Abflüsse aus dem Testgebiet werden mittels kontinuierlicher Wasserstandsmessungen (OTT Orpheus Mini) registriert. Regelmäßige Abflussmessungen dienen zur Ableitung von Wasserstand-Abfluss-Beziehungen.
Das Messgebiet ist ein Teileinzugsgebiet des extensiv genutzten Niedermoorgrünland auf dem Gelände des Klosters Benediktbeuren. Im Rahmen des Projekts KliMoBay dient es als Modellgebiet für die hydrologische Modellierung von Mooren. Als Grundlage wurde ein hydrometeorologisches Monitoring mit Klimastation, Pegeln zur Beobachtung von Moorwasserständen und Erfassung oberirdischer Zu- und Abflüsse aufgebaut. Der technische Standard des Monitorings entspricht dem des Untersuchungsgebiets Weidfilz.
Das Freisinger Moos ist ein großer Niedermoorkomplex westlich von Freising. Es wird vorrangig als Grünland und Ackerland genutzt. Im Rahmen des Projekts KliMoBay dient ein Teilgebiet davon als Pilotgebiet für die hydrologische Modellierung von Mooren. Als Grundlage wurde ein hydrometeorologisches Monitoring mit Klimastation, Pegeln zur Beobachtung von Moorwasserständen und Erfassung oberirdischer Zu- und Abflüsse aufgebaut. Der technische Standard des Monitorings entspricht dem des Untersuchungsgebiets Weidfilz. Die Moosach definiert im Freisinger Moos die südliche Randbedingung, da sie direkt an den Torfkörper angebunden ist. Daher wird der Wasserstand der Moosach für die spätere Modellierung kontinuierlich aufgezeichnet.
Das Untersuchungsgebiet liegt in entwässertem Niedermoorgrünland auf dem Gelände des Versuchsstation Karolinenfeld der bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL). Im Rahmen des Projekts KliMoBay dient es als Modellgebiet für die hydrologische Modellierung von Mooren. Als Grundlage wurde ein hydrometeorologisches Monitoring mit Klimastation und Pegeln zur Beobachtung von Moorwasserständen aufgebaut. Zeitweise wurden auf dem Gelände Versuche mit Kurzumtriebsplantagen durchgeführt (siehe Foto).
Das Martelltal in Südtirol/Italien ist ein 62 km² großes alpines Einzugsgebiet, das in den Stausee Giovaretto mündet. 2015 waren 15,6 % des Einzugsgebiets vergletschert. Im Rahmen des SEHAG-Projekts installierte die TUM 2019 vier Pegel zur Messung von Wasserstand, Fließgewässertemperatur und elektrischer Leitfähigkeit an den Zuflüssen (obere Plima, Zufall und Fuerkele-Bach) und am Auslauf des Einzugsgebiets (untere Plima). Zudem betreiben wir ein automatisches Salzinjektionssystem der kanadischen Firma Fathom Scientific für automatisierte Abflussmessungen. In der zweiten SEHAG-Phase (2022-2024) werden wir mit der Überwachung der unterirdischen Abflüsse und der Quantifizierung der unterirdischen Wasserspeicherung beginnen. Außerdem werden Isotopenmessungen an verschiedenen Orten und zu verschiedenen Jahreszeiten durchgeführt.
Das Untersuchungsgebiet befindet sich am Ende des Kaunertals in Tirol/Österreich und umfasst das obere Kaunertal südlich des Gepatsch-Stausees, der am Pegel Gepatschalm geschlossen wird, mit einer geschätzten Größe von 54 km². Der Gepatschgletscher, der zweitgrößte Gletscher Österreichs, bedeckt zusammen mit dem Weißseeferner etwa 37% des Einzugsgebietes. Im Rahmen des SEHAG-Projekts hat die TUM 2019 drei Bachpegel zur Messung von Wasserstand, Bachtemperatur und elektrischer Leitfähigkeit an den Zuflüssen (Krummgampenbach, Rifflerbach und obere Fagge) installiert. Außerdem betreiben wir ein automatisches Salzinjektionssystem der kanadischen Firma Fathom Scientific für automatisierte Abflussmessungen. In der zweiten SEHAG-Phase (2022-2024) werden wir mit der Überwachung der unterirdischen Strömungen und der Quantifizierung der unterirdischen Wasserspeicherung beginnen. Außerdem werden Isotopenmessungen an verschiedenen Orten und zu verschiedenen Jahreszeiten durchgeführt.
Das Horlachtal liegt in den Stubaier Alpen in Tirol/Österreich und ist ein rechter Seitenzufluss des Ötztals. Das Einzugsgebiet ist etwa 55 km² groß und hat eine geringe Gletscherbedeckung (1,8% im Jahr 2015). Im Rahmen des SEHAG-Projekts hat die TUM 2019 drei Bachpegel zur Messung von Wasserstand, Bachtemperatur und elektrischer Leitfähigkeit an den Zuflüssen (Finstertal, Larstigtal und Grastal) installiert. Außerdem betreiben wir ein automatisches Salzinjektionssystem der kanadischen Firma Fathom Scientific für automatisierte Abflussmessungen. In der zweiten SEHAG-Phase (2022-2024) werden wir mit der Überwachung der unterirdischen Strömungen und der Quantifizierung der unterirdischen Wasserspeicherung beginnen. Außerdem werden Isotopenmessungen an verschiedenen Orten und zu verschiedenen Jahreszeiten durchgeführt.
Das Untersuchungsgebiet des Projekts Hydromix befindet sich in der Provinz Trient zwischen Mezzocorona und Lavis und umfasst die Flüsse Etsch, Noce und Avisio. Die Etsch und vor allem der Fluss Noce sind stark vom Schwallbetrieb betroffen. Gegenwärtig erheben wir an 10 Piezometern im Grundwasserleiter des Etschtals Daten zu Grundwasserstand, Temperatur und elektrischer Leitfähigkeit sowie Daten zu Wasserstand, Temperatur und elektrischer Leitfähigkeit des Flusses Noce.
Das Einzugsgebiet des Baget liegt im unteren Teil der Pyrenäen, im Departement Ariege, im Südwesten Frankreichs. Es handelt sich um ein kleinräumiges (13 km2), hochdynamisches Karstsystem, das von Kalksteinformationen dominiert wird. An der Quelle sammeln wir derzeit kontinuierlich Daten zur elektrischen Leitfähigkeit und führen ereignisbezogene Probenahmekampagnen sowie Abflussmessungen durch. Das Einzugsgebiet ist ein Untersuchungsgebiet im Rahmen des ROCKAT-Projekts.
Die Kerschbaumquelle befindet sich südlich der Stadt Waidhofen a.d. Ybbs, Österreich. Sie ist ein voralpines Quellgebiet von etwa 2,5 km2 und gehört zu den östlichen Ausläufern der Nördlichen Kalkalpen. Sie ist eine wichtige Süßwasserquelle, die einen mittleren Abfluss von 34 l/s für die regionale Wasserversorgung liefert. Wir messen kontinuierlich die elektrische Leitfähigkeit und führen ereignisbezogene automatische Probenahmekampagnen durch. Das Einzugsgebiet ist ein Untersuchungsgebiet im Rahmen des ROCKAT-Projekts.
Etsch
Die Etsch ist der zweitlängste Fluss Italiens, mit einer Länge von 410km und einer Entwässerungsfläche von 12000 m2. In diesem Einzugsgebiet hängt der Hauptstressor für aquatische Ökosysteme stark von hydrologischen Änderungen ab.