Schweiz
Verlässliche Regenmessdaten
für Betrieb und Planung
Niederschlag ist der Treiber fast aller wasserwirtschaftlichen Prozesse. Er bestimmt, wie viel Wasser in Kanalnetze, Gewässer und Böden gelangt, wann Grundwasserspeicher gefüllt werden und wann kritische Schwellen in der Infrastruktur überschritten werden.
Für Betrieb und Planung ist deshalb eine belastbare Datengrundlage erforderlich: rechtzeitig, räumlich passend und zeitlich hochaufgelöst verfügbar.
Das Problem: Starkregen ist lokal – Daten oft nicht
Starkregenereignisse treten häufiger, kleinräumig und kurzfristig auf. Sie führen zu Hochwasser an Orten, die für gewöhnlich nicht betroffen sind. Schäden an Objekten und Gefahr für Menschen und Tiere sind real.
Gleichzeitig sind viele Niederschlagsinformationen im kommunalen Betrieb heute:
- räumlich zu grob, um Einzugsgebiete zuverlässig abzubilden
- zu unsicher, weil Interpolation aus entfernten Stationen bei hoher Dynamik schwächelt
- wartungsintensiv, mit dem Risiko stiller Messfehler (z. B. Verstopfung, Reifbildung, Defekte)
Warum Niederschlagsdaten in der Wasserwirtschaft unverzichtbar sind
Niederschlagsdaten, egal ob Bemessungsregen oder lokal erfasste Niederschlagsauswertungen, sind die Entscheidungsgrundlage für Planung und Betrieb in der Wasserwirtschaft.
Veränderte Rahmenbedingungen wie neue Siedlungsstrukturen und der Klimawandel führen dazu, dass Planungszustand und gegenwärtiger Betrieb auseinanderlaufen. Die Konsequenzen sind nicht erreichte Ziele und ökologische Schadensbilder.
Beispiele, in denen Niederschlagsdaten als Eingangsgröße entscheidend sind:
- Starkregen: Häufiger, kleinräumig, kurzfristig – mit realen Schäden
- Kanalnetzbewirtschaftung: Bestehende Potenziale erschließen, echtes Lagebild der Kapazitäten erstellen, Emissionen vermeiden
- Blau-Grüne Infrastruktur: Retentionsvolumina vorausschauend betreiben – gekoppelt an den Niederschlagsanfall
- Klimamonitoring & Langzeitbeobachtung: Lange, lückenlose und vergleichbare Zeitreihen zur Beurteilung veränderter Rahmenbedingungen
- Hochwasserschutz (kleinere Gewässer): Fehlende kleinräumig erfasste Niederschläge sind zentrale Ursache für Flutwellen
Grenzen klassischer Niederschlagsmessung
Räumliche Unterrepräsentation
Niederschlag, besonders konvektiver Starkregen, ist kleinräumig und zeitlich hochvariabel. Ein einzelner Messpunkt repräsentiert nur seinen unmittelbaren Standort. Für Kanalnetzbetreiber mit kleinräumigen Einzugsgebieten sind interpolierte Werte aus entfernten Stationen eine unsichere Grundlage.
Wartungsaufwand
Mechanische Geräte wie Kippwaagen erfordern regelmäßige Reinigung, Kalibrierung und Instandhaltung. Verstopfte Auffangöffnungen, Reifbildung oder defekte Waagen verfälschen Messungen, ohne dass das sofort erkennbar ist in den Messdaten.
Radar als Ergänzung, nicht als Ersatz
Wetterradar ermöglicht flächige Aussagen, ist aber gegenüber bodennahen Stationen in der Genauigkeit begrenzt, besonders bei hoher kleinräumiger und zeitlicher Variabilität oder komplexem Gelände. Radardaten müssen mit Bodenmessungen kombiniert werden, um belastbar zu sein. (Weiterführende Infos in unserem Know-How-Bereich)
Wenn Starkregen kleinräumig auftritt, braucht das Kanalnetz ein Lagebild aus dem Einzugsgebiet – in Echtzeit!
So lassen sich Entlastungsbauwerke, Regenüberlaufbecken und Schieber rechtzeitig steuern und Emissionen wirksam vermeiden.
Die Lösung: NIVUS RMI – IoT-basierte Niederschlagsmessung für den Feldeinsatz
Die Antwort auf das Auflösungsproblem bodennaher Messnetze liegt in der Verdichtung der Messpunkte, kombiniert mit einfacher Installation, wartungsarmem Betrieb und automatischer Datenübertragung.
Der NIVUS RMI Regensensor greift genau das auf:
- Infrarotoptischer Niederschlagssensor
- Energieautark über Solarpanel mit integriertem Akku
- Überträgt Messdaten in Echtzeit wahlweise über Mobilfunk (LTE) oder LoRaWAN
- Installation ohne spezifisches Messtechnik-Fachwissen möglich (z. B. Bauhoffacharbeiter); im urbanen Raum eignen sich Laternenpfosten, Straßenschilder oder Strommasten als Montageort
- Messwerte werden automatisch in das NIVUS WebPortal übertragen: visualisieren, archivieren, Daten abrufen
- Schwellwerte für Informationsnachrichten per E-Mail konfigurierbar; Einbindung in lokale Prozessleitsysteme möglich
Jetzt starten: Messnetz, Datenfluss, Alarmierung
Sprechen wir über Ihre Zielsetzung und Ihr Einzugsgebiet:
- Welche „blinden Flecken“ heute bestehen
- Welche Sensor-Dichte sinnvoll ist
- LTE oder LoRaWAN (je nach Rahmenbedingungen)
- Datenbereitstellung im WebPortal, Grenzwerte, E-Mail-Informationen und Einbindung in lokale Systeme
Herausforderungen: Wo klassische Niederschlagsmessung an Grenzen stößt
Räumliche Unterrepräsentation: Das grundlegende Problem klassischer bodenbasierter Messnetze ist die räumliche Auflösung. Niederschlag, besonders konvektiver Starkregen, ist kleinräumig und zeitlich hochvariabel. Ein einzelner Messpunkt, repräsentiert nur seinen unmittelbaren Standort. Für Kanalnetzbetreiber, die kleinräumige Einzugsgebiete betreuen, sind interpolierte Werte aus entfernten Stationen eine unsichere Grundlage. Bei hoher zeitlicher und räumlicher Dynamik sind Wetterradaren (C-Band) ebenfalls in der Detektion des Niederschlags eingeschränkt.
Einsatzszenarien: Wo der NIVUS RMI Sensor konkrete Aufgaben übernimmt
Der Aufbau von bodennahen Niederschlagsmessungen ist für die verschiedensten Anwendungen, welche belastbare, zeitlich und räumlich hoch aufgelöste Niederschlagsdaten erfordern mit dem RMI-Sensor möglich.
Kanalnetz und Mischwasserbewirtschaftung: Für die Bewertung des Abflussverhalten des Kanalnetzes sind Durchflussdaten, wie beispielsweise solche des Kreuzkorrelationsmessgerätes NivuFlow Mobile 750, genauso wichtig, wie Niederschlagsdaten.
Die erfassten Daten bilden die Eingangsgrundlage für Niederschlag-Abfluss-Modellierungen (N/A-Modellierungen), mit denen das Abflussverhalten im Kanalnetz simuliert und die hydraulischen Kapazitäten überprüft werden können.
Kanalnetzbetreiber, welche eine aktive Kanalnetzbewirtschaftung betreiben, benötigen einzugsgebietsbezogene Niederschlagsdaten, um Entlastungsbauwerke, Regenüberlaufbecken und Schieber rechtzeitig zu bedienen, um aktiven Umweltschutz durch Emissionsvermeidung zu betreiben.
Einsatz im Kanalnetz: Niederschlagsdaten, die steuerbar machen
- Für die Bewertung des Abflussverhaltens im Kanalnetz sind Durchflussdaten genauso wichtig wie Niederschlagsdaten.
- Die erfassten Daten bilden die Eingangsgrundlage für Niederschlag-Abfluss-Modellierungen, mit denen das Abflussverhalten simuliert und hydraulische Kapazitäten überprüft werden können.
- Kanalnetzbetreiber, die eine aktive Kanalnetzbewirtschaftung betreiben, benötigen einzugsgebietsbezogene Niederschlagsdaten, um Entlastungsbauwerke, Regenüberlaufbecken und Schieber rechtzeitig zu bedienen. Für aktiven Umweltschutz durch Emissionsvermeidung.
