Gönnert, G., Graßl, H., Kelletat, D., Kunz, H., Probst, B., von Storch, H ...

Wasserstand [cmNN]
GÖNNERT, G./ GRASSL, H./ KELLETAT, D./ KUNZ, H. / PROBST, B./ VON STORCH, H. / SÜNDERMANN, J.
"Klimaänderung und Küstenschutz"
350
300
250
200
150
100
50
0
Travemünde HW (1826 - 2001)
1850 1870 1890 1910 1930 1950 1970 1990
Zeit
Abb. 2: HThw-Zeitreihe des Pegels Travemünde
Bei der Untersuchung dieses Sachverhaltes stellen sich zunächst folgende Fragen: Sind außerordentliche
Extremereignisse (z.B. Travemünde 1872 oder Elbe 2002) Ausreißer oder gehören sie zur natürlichen
Variabilität einer Zeitreihe? Gibt es einen höchsten Wasserstand, der physikalisch begründet
werden kann?
Es erscheint zunächst plausibel, dass es einen theoretisch höchstmöglichen Wasserstand gibt, der damit
eine Überschreitungswahrscheinlichkeit von PÜ = 0 besitzt, ohne die Größenordnung dieses Wasserstandes
festzulegen.
Das im Forschungsvorhaben MUSE entwickelte statistische Auswerteverfahren ProMUSE basiert auf
der dreiparametrigen Allgemeinen Extremwertverteilung (GUMBEL-Typ III, GUMBEL 1958). Der
enthaltene Krümmungsparameter (3. Parameter) der Verteilungsfunktion wird jedoch nicht wie üblich
aus den Daten direkt abgeleitet, sondern kann durch die Vorgabe eines Grenzwertes beeinflusst werden.
Als Grenzwert ist hier der Wert definiert, an den sich die Verteilungsfunktion asymptotisch annähert
und daher die Überschreitungswahrscheinlichkeit PÜ = 0 hat. Für die Festlegung dieses Grenzwertes
sind die modellierten Daten des BSH wichtige Informationen, wobei zu beachten ist, dass der
höchste modellierte Wert des BSH nicht mit dieser Obergrenze gleichgesetzt werden kann, da es keinen
Beweis dafür gibt, dass dieser Wert nicht doch übertroffen werden könnte.
Um darüber hinaus weitergehende Informationen zu erhalten, werden umfangreiche Monte-Carlo-
Simulationen durchgeführt. Damit werden ausgehend von den ermittelten Parametern der Verteilungsfunktion
viele synthetische Zeitreihen simuliert, um Aussagen über die Variabilität der Zeitreihen zu
erhalten (ROSENHAUER, MEISWINKEL UND BARG 2003).
Im folgenden sind am Beispiel des Pegels Cuxhaven einige Auswertungen dargestellt. Es sei an dieser
Stelle darauf hingewiesen, dass die hier aufgeführten Ergebnisse vorläufige Zwischenergebnisse sind.
In Abb. 3 ist die HThw-Zeitreihe des Pegels Cuxhaven von 1849 bis 2001 dargestellt. Ein erster wesentlicher
Arbeitsschritt bei der statistischen Analyse der Datenreihe ist die Trendbereinigung dieser
Daten. Diese Trendbereinigung wird durch die Ermittlung eines 19-jährigen gleitenden Mittels vorge-
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