Anlage_6_Vorlagendokument.pdf

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Hochwasserrisikomanagementplanung

in NRW 2022-2027

Vorgaben für die einheitliche

Verarbeitung der HWRM-Daten

im 3. Zyklus

September 2026

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Hochwasserrisikomanagementplanung NRW 2022-2027 Vorgaben einheitliche Verarbeitung HWRM-Daten

Impressum

Herausgeber Ministerium für Umwelt, Naturschutz und Verkehr des Landes Nordrhein-Westfalen Emilie-Preyer-Platz 1 40479 Düsseldorf Tel.: +49 (0) 211 4566-0 poststelle@mulnv.nrw.de www.umwelt.nrw.de

Fachliche Betreuung MUNV Daniel Posanski Ines Röbbecke-Avsec Juliane Benner

Bearbeitung Hydrotec Ingenieurgesellschaft für Wasser und Umwelt mbH, Aachen www.hydrotec.de Michel Heidemanns (Projektleitung) Lisa Friedeheim Diane Kaiser Susanne Kurz

INFRASTRUKTUR & UMWELT Professor Böhm und Partner, Darmstadt https://iu-info.de Dr. Peter Heiland

Erstellt im Rahmen des Projektes

„Fachberatung und Unterstützung der Koordinierungsarbeiten des MUNV bei der Fortschreibung der Hochwasserrisikomanagementpläne zur Umsetzung der EG-Richtlinie 2007/60/EG – 3. Berichtsperiode“

Dieses Dokument dient der Darstellung und Erläuterung von Vorgaben für die einheitliche Abgabe von ArcGIS-Projekten zur HWRM-RL. Jegliche anderweitige, auch auszugsweise, Verwertung des Berichtes, der Anlagen und ggf. mitgelieferter Projekt-CDs ist ohne schriftliche Zustimmung von MULNV, IT.NRW, LANUK NRW oder der zuständigen Bezirksregierung unzulässig. Dies gilt insbesondere auch für Verviel- fältigungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen.

Düsseldorf, September 2026

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Hochwasserrisikomanagementplanung NRW 2022-2027 Vorgaben einheitliche Verarbeitung HWRM-Daten

Inhalt

Impressum ................................................................................................................................. 1

Abbildungsverzeichnis .............................................................................................................4

Tabellenverzeichnis ..................................................................................................................4

Abkürzungsverzeichnis ............................................................................................................5

1 Einführung ......................................................................................................................6

2 Allgemeine Grundlagendaten zur Erstellung der HWGK/HWRK ............................... 7

3 Vorgaben für die Erzeugung der HWGK/HWRK-Ergebnisse und die Übergabe in den zentralen Datenbestand des Landes ....................................................................8 3.1 Rohdaten................................................................................................................................. 8

3.2 Projekt-GDB ............................................................................................................................ 9

3.2.1 Namenskonvention ................................................................................................ 10

3.2.2 Tabelle der Projektdaten ....................................................................................... 11

3.2.3 Domains................................................................................................................. 12

3.3 Ergebnisdaten ....................................................................................................................... 13

3.3.1 Ausmaß der Überflutung (Überflutungsfläche) ...................................................... 13

3.3.2 Wassertiefen .......................................................................................................... 15

3.3.3 Wasserspiegellagen .............................................................................................. 15

3.3.4 Fließgeschwindigkeiten ......................................................................................... 15

3.3.5 Geschützte Bereiche ............................................................................................. 16

3.4 Nachbearbeitung der Daten (Veredelung) ............................................................................ 16

3.4.1 Konsistenz der Szenarien ...................................................................................... 16

3.4.2 Wassertiefenraster und HWGK-Flächen ............................................................... 16

3.4.3 Nachbearbeitung Fließwege.................................................................................. 16

3.4.4 Nachbearbeitung Inseln ......................................................................................... 16

3.4.5 Nachbearbeitung Pfützen ...................................................................................... 17

3.4.6 Nachbearbeitung Randglättung ............................................................................. 17

3.4.7 Nachbearbeitung Wassertiefen in den Randbereichen ......................................... 17

3.4.8 Nachbearbeitung Brücken ..................................................................................... 17

3.4.9 Anforderungen an die Datenqualität ...................................................................... 17

3.5 Daten, die in gesonderten Datenbeständen erfasst werden ................................................ 18

3.5.1 Pegel ...................................................................................................................... 18

4 Literatur und verwendete Software ............................................................................1 9

Anhang 1: Ablauforientierter Umsetzungsvorschlag bzw. Empfehlung zur Veredelung der HWRM-Daten .....................................................................................2 0

1. Konsistenz der Szenarien herstellen ........................................................................................ 21

2. Wassertiefenraster und HWGK-Fläche aus DGM und WSP erzeugen ................................... 21

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3. Inseln mit einer Flächengröße kleiner 150 m² füllen ................................................................ 21

4. Pfützen löschen und Fließwege als Linien digitalisieren .......................................................... 22

5. Digitalisierte Fließwege als Fläche aufrastern .......................................................................... 23

6. Wassertiefenraster aktualisieren .............................................................................................. 23

7. Rand der HWGK-Flächen glätten ............................................................................................. 24

8. Finale HWGK-Flächen in die vorgegebene Schablone (uesg_HWGK) übertragen und Attribute ausfüllen ................................................................................................................. 25

Anhang 2: Offene Fragen bzw. Aktualisierung .......................................................2 6

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Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Risikogewässer: Veränderungen im 3. Zyklus im Vergleich zum 2. Zyklus .................. 6

Abbildung 2: Beispieleintrag von Projektdaten ................................................................................. 11

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Übersicht: Grundlagendaten zur Erstellung der HWGK/HWRK .................................... 7

Tabelle 2: Allgemeine Vorgaben für die Rohdaten zu einem Szenario .......................................... 8

Tabelle 3: Allgemeine Vorgaben für die Projekt-GDB .................................................................. 10

Tabelle 4: Angaben für die Tabelle der Projektdaten ................................................................... 11

Tabelle 5: Codes der Domain BR ................................................................................................. 12

Tabelle 6: Codes der Domain SZENARIO ................................................................................... 12

Tabelle 7: Codes der Domain UESG_TYP................................................................................... 12

Tabelle 8: Codes der Domain ABWEHR_TYP ............................................................................. 13

Tabelle 9: Angaben für das Ausmaß der Überflutungsfläche ....................................................... 13

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Abkürzungsverzeichnis

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1 Einführung

Analog zum Vorgehen im 2. Zyklus der Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie (EG-HWRM-RL) werden auch für den 3. Zyklus Unterlagen bereitgestellt, die die Bezirksregierungen und ggf. von diesen beauf- tragte Ingenieurbüros bei der standardisierten Erstellung von Hochwassergefahrenkarten (HWGK) und Hochwasserrisikokarten (HWRK) unterstützen.

Das vorliegende Dokument beschreibt sowohl die für die Projektbearbeitung zu verwendenden und die von den Bearbeitenden zu erstellenden Ergebnisdaten als auch die Vorgaben für die Eingabe der Daten in die zentrale Datenverarbeitung des Landes durch die Bezirksregierungen (BRen).

Basis für die HWGK/HWRK ist die aktuelle Risikogewässerkulisse des 3. Zyklus. Die Risikogewässer des 3. Zyklus liegen seit dem Sommer 2024 vor. Bei der Bearbeitung der hydraulischen Berechnungen kann ggf. von der Risikogewässerkulisse abgewichen werden. Für die Meldung an die EU ist die Risikogewäs- serkulisse relevant.

Abbildung 1: Risikogewässer: Veränderungen im 3. Zyklus im Vergleich zum 2. Zyklus

Die Risikogewässerkulisse des 3. Zyklus weist einige Änderungen gegenüber dem 2. Zyklus auf (vgl. Abbildung 1). Details können dem Bericht „Überprüfung und Aktualisierung der vorläufigen Risikobewer- tung im 3. Zyklus der EG-HWRM-RL sowie Aktualisierung der Risikogewässer“ (MUNV 2024) entnommen werden. Die Risikogewässer sind über OpenGeodata.NRW öffentlich zugänglich.

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2 Allgemeine Grundlagendaten zur Erstellung der HWGK/HWRK

Neben den projektspezifischen Grundlagendaten, wie Vermessungsdaten oder Abflüsse, und den Risiko- gewässern werden allgemeine Grundlagendaten verwendet. Diese sind für eine landesweit einheitliche Erstellung der HWGK/HWRK notwendig.

Die zu verwendenden Grundlagendaten sind in der folgenden Tabelle aufgeführt. Sie sind landesweit abgestimmt und bieten eine aktuelle und geprüfte Grundlage für die Bearbeitung der HWGK und HWRK. Die Verwendung anderer Daten ist nicht vorgesehen und muss bei der Bearbeitung durch Ingenieurbüros mit der auftraggebenden BR abgestimmt werden.

Die Grundlagendaten können im Wesentlichen über OpenGeodata.NRW bezogen werden. Teilweise be- finden sie sich im Landesdatenbestand und können den Ingenieurbüros über die BRen zur Verfügung gestellt werden.

Tabelle 1: Übersicht: Grundlagendaten zur Erstellung der HWGK/HWRK

Überschwemmungsgebiete NRW

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3 Vorgaben für die Erzeugung der HWGK/HWRK-Ergebnisse und

die Übergabe in den zentralen Datenbestand des Landes

Die Daten der aktualisierten bzw. ergänzten HWGK und HWRK werden in der Regel projektbezogen er- stellt. Sie liegen daher meist als eine Datenzusammenstellung für ein bestimmtes Gewässer, einen Ge- wässerabschnitt oder ein Gewässersystem vor. Für die EU-Meldung ist darauf zu achten, dass sich die Abgrenzung der Projektgebiete an den APSFR orientiert und keine Überschneidungen mehrerer APSFR bestehen.

Die Ergebnisse der hydraulischen Berechnungen werden durch die zuständige BR projektweise in den Datenbestand des Landes aufgenommen. Die zentrale Datenbank des Landes ist die Datenquelle für das Onlineportal Hochwasserkarten.NRW, in der die HWGK und HWRK dargestellt werden. Zudem werden damit in ELWAS-WEB und Umweltportal NRW dargestellte Daten sowie weitere WMS-Dienste bedient.

Um landesweit einheitliche Daten zu erhalten und die Prozessierung bis zur Speicherung im Landesver- waltungsnetz möglichst einfach zu gestalten, werden die abzugebenden Daten und die Struktur der Da- tenablage vorgegeben.

Die Vorgaben für die Abgabe der Rasterdaten und der Geodatabase (GDB) „hwrmrl_projekt.gdb“ müssen vollständig eingehalten werden, damit die Datenübernahme und -speicherung funktioniert.

Einige Daten, die ggf. im Rahmen eines HWGK/HWRK-Projektes neu ermittelt oder aktualisiert werden, werden von den BRen in bereits bestehende gesonderte Datenbestände des Landes übergeben und da- her nicht über die Projekt-Geodatabase abgegeben. Dies betrifft folgende Daten: • Pegeldaten • Daten zu Hochwasserschutzeinrichtungen

Hierzu werden gesonderte Vorgaben festgelegt (s. Kapitel 3.5).

3.1 Rohdaten

Die Ablage der Rohdaten kann unabhängig vom Upload in die Projekt-GDB erfolgen.

Als Beleg für die unbearbeiteten Modellierungsergebnisse und um diese im Bedarfsfall mit den nachbe- arbeiteten Daten abgleichen zu können, werden die Rohdaten gespeichert. Folgendes gilt für die Rohda- ten: • Für die HWGK/HWRK sollen die unbearbeiteten Rohdaten zentral gespeichert werden. • Als Rohdaten werden die unveränderten Modellierungsergebnisse bezeichnet (vor der „Veredelung“ durch die Bearbeitenden). • Rohdaten werden nicht veröffentlicht. Sie dienen nur dem landesinternen Gebrauch und werden nur unter Einbeziehung der zuständigen BR verwendet. • Die Rohdaten werden in einer vorgegebenen Struktur bei IT.NRW gespeichert. • Je Szenario wird eine Datei in der vorgegebenen Struktur abgegeben.

Tabelle 2: Allgemeine Vorgaben für die Rohdaten zu einem Szenario

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3.2 Projekt-GDB

Bei der Projekt-GDB handelt es sich analog zu den vergangenen Zyklen um eine File-Geodatabase von ESRI. Die „hwrmrl_projekt.gdb“ ist eine Datenbank-Vorlage (Schablone), die mit den Ergebnisdaten des jeweiligen Projektes zu füllen ist.

In der Vorlage sind die benötigten Datenstrukturen in FeatureClasses angelegt. Damit kann sichergestellt werden, dass die Daten eine identische Struktur hinsichtlich Geometrietyp und Attributierung haben und nach gleichen Objektbildungsregeln erfasst werden.

Struktur und Inhalte der Projekt-GDB dürfen nicht verändert werden, damit eine automatisierte Über- nahme in die zentrale Datenbank erfolgen kann. Um die Datenbank zu füllen, sind entsprechend geeig- nete GIS-Tools zu verwenden (z. B. Load Data).

Über eine Datenbanktabelle können alle Datensätze in der Projekt-GDB einem Projekt zugeordnet wer- den.

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Für Attributfelder, für die nur eine bestimmte Auswahl von Einträgen sinnvoll ist und auch nur genau diese Auswahl von Einträgen möglich sein soll, sind diese Felder als Domäne (Domain) angelegt worden. Bei- spiele sind die vorgegebenen Szenarien der Eintrittswahrscheinlichkeit oder die fünf Bezirksregierungen.

Tabelle 3 zeigt die Vorgaben für die Inhalte in der Projekt-GDB. Andere Bezugssysteme sind nicht zuläs- sig. Für die Abgabe als Projektdaten sind die Daten in die oben genannten Systeme zu überführen.

Tabelle 3: Allgemeine Vorgaben für die Projekt-GDB

Hinweise

Es gibt zahlreiche Tools, um Daten, z. B. aus anderen GIS-Systemen, in eine Geodatabase zu laden. Es wird empfohlen, die ArcGIS-Funktionalität des „Load Data“ zu verwenden (Rechtsklick auf die Feature Class „Load/Load Data…“) und dem geführten Dialog der Wizard-Fenster zu folgen. Haben Attributfelder aus Quell- und Ziel-Dateien nicht identische Feldnamen, bietet der Wizard den Vorteil, dass eine Zuwei- sung von Quell- und Ziel-Feldern vorgenommen werden kann.

Bei der Übernahme von Attributwerten ist zu beachten, dass teilweise Domains mit vorgefertigten Defini- tionen eingerichtet sind. So muss z. B. die Quelldatei zur korrekten Übernahme des UESG_TYP zur Iden- tifizierung von „Ausmaß der Überflutung der Gebiete ohne technischen Hochwasserschutz“ (Domainwert:

1. und „Ausmaß der Überflutung der hochwassergeschützten Gebiete“ (Domainwert: 2) auch ein Attribut- feld mit den entsprechenden Domain-Werten 1 und 2 aufweisen. Die Domain-Definitionen in Kapitel 3.2.3 sind zu beachten.

3.2.1 Namenskonvention

Die Namenskonvention bezieht sich auf den Namensbestandteil „projekt“ in der Geodatabase „hwrmrl_projekt.gdb und die zum Projekt gehörenden Daten in der Datenbank.

Die Konvention dient einerseits der Einheitlichkeit und Standardisierung der Daten und andererseits der Identifizierung und Zuordnung aller Daten zu einem Projekt in der zentralen Datenhaltung bei IT.NRW.

Beispiel für die Bezeichnung des Projektes

Gewässerkennzahl_Name_Abschnitt

27284_Wiehl_A00

Dabei gilt: • Gewässerkennzahl Gewässerkennzahl des bearbeiteten Gewässers oder des Hauptgewässers bei Bearbeitung eines Gewässersystems laut GSK3E. • Name Der Gewässername kann sinnvoll gekürzt werden. Handelt es sich um ein Gewässersystem mit Nebengewässern, soll dies durch den Zusatz „-System“ beim Namen gekennzeichnet werden.

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• Abschnitt Der erste Abschnitt eines abschnittsweise bearbeiteten Gewässers wird an der Mündung mit A01 be- zeichnet (Angabe mit zwei Ziffern und einem vorangestellten A). Es wird von der Mündung bis zur Quelle fortlaufend durchnummeriert. A00 kennzeichnet ein Gewässer ohne Abschnitte.

Die Bezeichnung kann maximal 50 Zeichen lang sein, es wird aber eine kürzere Bezeichnung empfohlen. Die Bezeichnung darf keine Leerzeichen enthalten, diese sollen durch einen Unterstrich ersetzt werden. Umlaute sind gestattet, aber ebenfalls nicht empfohlen.

Beispiel für die Bezeichnung der resultierenden Projekt-GDB

Gewässerkennzahl_Name_Abschnitt.gdb

27284_Wiehl_A00.gdb

3.2.2 Tabelle der Projektdaten

Die Tabelle der Projektdaten ist notwendig, um die Projektdaten im Landesdatenbestand zuordnen zu können. Sie umfasst die für die gesamte GDB einheitlichen Metadaten, die das Projekt eindeutig identifi- zierbar machen. Die Projekttabelle muss vollständig ausgefüllt werden, sonst ist eine Übernahme der Daten in den Landesdatenbestand nicht möglich.

Hier wird später für die zentrale Datenhaltung das Attribut PROJEKT ausgelesen und verwendet, um alle beteiligten Datensätze mit der Projekt-Bezeichnung bzw. einer generierten Projekt-ID zu kennzeichnen. Mit dem Attribut GEWNAME wird der Gewässername für das Projekt festgelegt. Für Gewässersysteme sind bei GEWKZ und GEWNAME die Kennzahl und der Gewässername des Hauptgewässers anzugeben.

Abbildung 2: Beispieleintrag von Projektdaten

Tabelle 4: Angaben für die Tabelle der Projektdaten

Der APFSR-Code kann ist als Attribut in den Risikogewässern enthalten.

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3.2.3 Domains

3.2.3.1 Domain BR

Tabelle 5: Codes der Domain BR

3.2.3.2 Domain SZENARIO

Tabelle 6: Codes der Domain SZENARIO

3.2.3.3 Domain UESG_TYP

Tabelle 7: Codes der Domain UESG_TYP

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3.2.3.4 Domain ABWEHR_TYP

Tabelle 8: Codes der Domain ABWEHR_TYP

3.3 Ergebnisdaten

Die Daten aus der hydraulischen Modellierung werden, nachdem sie entsprechend der im Land abge- stimmten Vorgaben veredelt worden sind, in vorgegebene GIS-Schablonen überführt.

Die für die Veredelung der Daten erforderlichen Nachbearbeitungsschritte werden in Kapitel 3.3.2 erläu- tert. Ein Vorschlag zur Umsetzung dieser Nachbearbeitungsschritte ist in Anhang 1 zu finden.

3.3.1 Ausmaß der Überflutung (Überflutungsfläche)

Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die Berechnungsszenarien, die im Rahmen der EG-HWRM- RL verpflichtend zu ermitteln sind: • Szenario häufige Wahrscheinlichkeit (Szenario h): 10, 20 • Szenario mittlere Wahrscheinlichkeit bzw. HQ100 (Szenario m): 100 • Szenario niedrige Wahrscheinlichkeit (Szenario n): 1000 (in Sonderfällen andere Jährlichkeit; aus Altberechnungen auch 100 * 1,4 / 250 / 1000 / 5000 / ext- rem)

Die szenariobezogenen Daten werden in je einem gemeinsamen Datensatz zusammengeführt. Aus die- sen Datensätzen können über eine Definitions-Abfrage (DefinitionQuery) bestimmte Teilmengen der Da- ten selektiert werden, z. B. für Veröffentlichungszwecke.

Tabelle 9: Angaben für das Ausmaß der Überflutungsfläche

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Die beschriebene Datenstruktur gilt gleichermaßen für alle anderen Szenarien, die ebenfalls berechnet wurden.

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3.3.2 Wassertiefen

Folgende Vorgaben gelten für alle abzugebenden Rasterdaten (dabei sollen Wassertiefenraster und DGM den identischen Koordinatenursprung (auf glatte Meter) haben (Snapraster)):

Tiefen hohe Wahrscheinlichkeit – RasterDataset

Tiefen mittlere Wahrscheinlichkeit - RasterDataset

Tiefen niedrige Wahrscheinlichkeit - RasterDataset

Tiefen hochwassergeschützte Gebiete hohe Wahrscheinlichkeit – Raster-Dataset

Tiefen hochwassergeschützte Gebiete mittlere Wahrscheinlichkeit – Raster-Dataset

Tiefen hochwassergeschützte Gebiete niedrige Wahrscheinlichkeit – Raster-Dataset

3.3.3 Wasserspiegellagen

Die Wasserspiegellagen werden als unbearbeitete Rohdaten abgegeben (s. Kapitel 3.1).

Die veredelten Wasserspiegellagen werden zusätzlich als Raster (analog zu den Wassertiefen, s. Kapitel 3.2) abgegeben.

3.3.4 Fließgeschwindigkeiten

Die Fließgeschwindigkeiten werden als unbearbeitete Rohdaten abgegeben (s. Kapitel 3.1).

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Für die Winkeldarstellung wird die folgende Vorgabe festgelegt: • geographische Winkeldarstellung • Norden = 0° • Drehrichtung im Uhrzeigersinn

3.3.5 Geschützte Bereiche

Die Kriterien für die Ausweisung geschützter Bereiche werden aktuell in der AG HWRM abgestimmt und festgelegt. Für die Ausweisung geschützter Bereiche stehen zwei methodische Vorgehensweisen zur Verfügung: • Ausspiegeln der Ergebnisse aus dem Hauptrechenlauf • Berechnung eines Deichbruchszenarios

Während das Ausspiegeln der Ergebnisse mit weniger Aufwand verbunden ist, bietet die Berechnung eines Deichbruchszenarios insbesondere in flachen Gebieten genauere Ergebnisse. Daher wird die Er- mittlung der geschützten Bereiche mittels Berechnung eines Deichbruchszenarios empfohlen.

3.4 Nachbearbeitung der Daten (Veredelung)

3.4.1 Konsistenz der Szenarien

Die Konsistenz der Wasserspiegellagen, der Wassertiefen und der Ausdehnung der HWGK-Flächen der gewählten Jährlichkeiten muss gegeben sein (außer in Bereichen mit aufgefüllten Inseln, Fließwegen).

Die häufigere Jährlichkeit sollte stets kleiner/gleich der folgenden Jährlichkeit sein.

Beispiel

WSP_HQ10 ≤ WSP_HQ100

3.4.2 Wassertiefenraster und HWGK-Flächen

Die Wassertiefenraster und damit die Ausdehnung der HWGK-Fläche werden als Differenz zwischen Wasserspiegel und Geländehöhe aus dem verwendeten DGM erzeugt.

Die häufigere Jährlichkeit sollte stets kleiner/gleich der folgenden Jährlichkeit sein.

Beispiel

Wassertiefen_HQ10 ≤ Wassertiefen_HQ100

3.4.3 Nachbearbeitung Fließwege

Die Fließwege sind zu plausibilisieren und zu ergänzen.

Ergänzte Fließwege sind entsprechend der Rasterweite des Wassertiefenrasters aufzurastern und mit einer Standardtiefe von 0,01 m in das Wassertiefenraster zu übernehmen.

Bei der Bearbeitung der Fließwege muss die Konsistenz zwischen den Jährlichkeiten gewahrt bleiben.

Fließwege der häufigeren Ereignisse sind auch in die selteneren Jährlichkeiten zu übernehmen.

3.4.4 Nachbearbeitung Inseln

Die Original-Überflutungsflächen aus der hydraulischen Modellierung werden nachbearbeitet, indem In- seln gefüllt werden.

Als „Inseln“ werden trockene, nicht mit Wasser gefüllte Flächen bezeichnet.

Für die Nachbearbeitung gelten folgende Regeln: • Inseln kleiner 150 m² werden in der Fläche gefüllt.

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• Größere Inseln können in Abhängigkeit von der Einstautiefe und der Flächengröße gefüllt werden (flach eingestaute Flächen eher füllen als Inseln, die z. B. einen trockenen Hügel bilden). • Inseln an Hochwasserschutzanlagen, die durch das Herausragen z. B. der Deichkronen entstehen, werden unabhängig von ihrer Größe nicht gefüllt. • Alle in der Fläche gefüllten Inseln werden auch im zugehörigen Wassertiefenraster mit 0,01 m Was- sertiefe gefüllt.

3.4.5 Nachbearbeitung Pfützen

Die Original-Überflutungsflächen aus der hydraulischen Modellierung werden nachbearbeitet, indem Pfüt- zen gelöscht werden.

„Pfützen“ sind mit Wasser gefüllte Flächen.

Für die Nachbearbeitung gelten folgende Regeln: • Pfützen mit einer Größe kleiner 20 m² werden gelöscht, wenn sie nicht aus hydraulischen Gründen (z. B. Teil eines Fließweges) notwendig sind. • Pfützen mit Wassertiefen unter 0,001 m werden unabhängig von ihrer Größe gelöscht. • Von den Vereinbarungen abweichende Einzelfallentscheidungen (z. B. bei kleinen Gewässern) sind möglich, aber entsprechend zu dokumentieren. • Zusätzlich können Flächen bearbeitet werden, um Artefakte zu entfernen. • Nach der Bearbeitung muss je Szenario die Ausdehnung der Überflutungsflächen mit der Ausdeh- nung des zugehörigen Wassertiefenrasters übereinstimmen. Auf eine homogene Abfolge innerhalb der drei Szenarien ist zu achten.

3.4.6 Nachbearbeitung Randglättung

Die Überflutungsflächen aus der hydraulischen Modellierung enthalten entsprechend der Rasterstruktur sehr viele Stützpunkte. Sie werden nachbearbeitet, indem die Stützpunkte auf dem Rand (Umring) aus- gedünnt und der Rand damit geglättet wird (s. Anhang 1, Nr. 7).

Einzelne Polygone dürfen nicht mehr als 500.000 Stützpunkte besitzen.

3.4.7 Nachbearbeitung Wassertiefen in den Randbereichen

Die Wassertiefenraster der HWRM-Szenarien enthalten teils sehr geringe Zellenwerte (als direktes Er- gebnis der Verrechnung von Wasserspiegel und digitalem Geländemodell). Diese befinden sich meist an den Rändern von zusammenhängenden Flächen.

In den Randbereichen werden Wassertiefen mit Werten unter 0,001 m Wassertiefe gelöscht, die Werte ab 0,001 m bleiben erhalten.

3.4.8 Nachbearbeitung Brücken

Brücken werden nicht ausgeschnitten. Die Wasseroberfläche aus der Modellierung soll auch im Brücken- bereich berücksichtigt werden. In Zukunft soll der Brückenstatus (nicht überströmt, eingestaut, überströmt) als Symbol angezeigt werden.

3.4.9 Anforderungen an die Datenqualität

Für einen reibungsglosen Upload der Daten bei der BfG im Rahmen des EU-Reportings bestehen grund- legende Anforderungen an die Datenqualität. Diese beziehen sich im Wesentlichen auf Vektordaten, kön- nen aber auch Rasterdaten betreffen.

3.4.9.1 Polygone als single-part Features

Polygone dürfen nur als single-part Features in den Datenbanken enthalten sein. Insbesondere für die hochwassergeschützten Gebiete (UESG_TYP = 2) ist dies auch fachlich sinnvoll, da die einzelnen Flä- chen dadurch unterschiedlichen Hochwasserschutzanlagen zugeordnet werden können. Weiterhin

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besteht die Möglichkeit, Flächen konkret dem jeweiligen Gewässer zuzuordnen, sodass in Mündungsbe- reichen das für die Überflutungsfläche ursächliche Gewässer identifiziert werden kann.

3.4.9.2 Selbstüberschneidungen

Polygone müssen frei von self-ring-intersections sein.

3.4.9.3 Mindestknotenabstand

Der Mindestknotenabstand von Polygonen beträgt 10 cm. Nach Durchführung der Randglättung sollte diese Bedingung automatisch erfüllt sein, sie ist jedoch noch einmal gezielt zu prüfen.

3.4.9.4 Überlappung von Flächen unterschiedlichen UESG-Typs (Überflutungsflächen und hoch- wassergeschützte Gebiete)

Flächen unterschiedlichen UESG-Typs dürfen sich innerhalb eines Szenarios nicht überlappen.

3.4.9.5 Plausibilität zu angrenzenden Projekten

Die Plausibilität zu angrenzenden Projekten ober- und unterhalb in Bezug auf die Überflutungsfläche, Wassertiefen und Wasserspiegellagen sollte überprüft werden. Bei Bedarf sind die Ergebnisse zu harmo- nisieren. Idealerweise werden die Ergebnisse ober- und unterhalb liegender Gewässerabschnitte bereits bei der HWGK-Erstellung in Form von Randbedingungen berücksichtigt.

3.5 Daten, die in gesonderten Datenbeständen erfasst werden

3.5.1 Pegel

Im Rahmen der Projektbearbeitung HWGK/HWRK werden ggf. aktualisierte Pegeldaten erhoben. Für die Übernahme dieser Daten in den Landesdatenbestand werden von den BRen gesonderte Vorgaben er- stellt.

Mindestens folgende Informationen sind zu aktualisieren bzw. neu zu erheben: • HWGK-Szenarien: Wassertiefe, WSP und Abfluss Q • Informationswerte 3 und 4: Wassertiefe, WSP und Abfluss Q • Veraltete Stammdaten (z. B. Pegelnullpunkt)

Die Pegeldaten werden im Musterprojekt erfasst. Die anschließende Übermittlung der geänderten Pegel- daten erfolgt manuell durch die Bezirksregierung in die wasser.pegel-SDE.

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4 Literatur und verwendete Software

LAWA Bund-/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser 2024: Empfehlungen der LAWA zur Aufstellung von Hochwassergefahrenkarten und Hochwasserrisikokarten, Stand Januar 2024. Potsdam

MUNV Ministerium für Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen 2024: Überprüfung und Aktualisierung der vorläufigen Risikobewertung im 3. Zyklus der EG-HWRM- RL sowie Aktualisierung der Risikogewässer. Düsseldorf

Verwendete EDV-Programmsysteme

ArcGIS®, Version 10.8.2 ESRI, Redlands (CA), USA

ArcGIS Pro®, Version 3.x ESRI, Redlands (CA), USA

QGIS, Version 3.34.x QGIS.org, QGIS Geographic Information System, QGIS Associa- tion

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Hochwasserrisikomanagementplanung NRW 2022-2027 Vorgaben einheitliche Verarbeitung HWRM-Daten

Anhang 1: Ablauforientierter Umsetzungsvorschlag bzw.

Empfehlung zur Veredelung der HWRM-Daten

In Kapitel 3.2.3.4 wurde beschrieben, wie die HWGK/HWRK-Daten aus der Modellierung nachbearbeitet bzw. veredelt werden müssen, um ein homogenes Gesamtbild für NRW zu ergeben und eine standardi- sierte Weiterverarbeitung zu ermöglichen.

Dieser Anhang gibt eine Empfehlung bzw. stellt einen Vorschlag zur Durchführung der wesentlichen Ar- beitsschritte dar. Dies bedeutet nicht, dass die Arbeitsschritte wie hier beschrieben umgesetzt werden müssen. Einfachere, bessere Vorgehensvorschläge sind jederzeit willkommen und sollten der jeweils zu- ständigen Bezirksregierung dargestellt werden.

Ausgangsdaten für die im Folgenden beschriebene Vorgehensweise sind: • das hydraulische Modell (Geometrie und Ergebnisdaten); Gebäude sollten nicht ausgestanzt sein • das Geländemodell (Geometrie) • die Wasserspiegellagen-Raster als Ergebnis der durchgeführten hydraulischen Berechnungen; je Berechnung ein Wasserspiegellagen-Raster mit den Maximalwerten aus allen Zeitschritten

Die Struktur der Ausgangsdaten kann je nach verwendeter Modellierungssoftware und Herangehens- weise unterschiedlich sein. So kann das als Ausgangsbasis für die weitere Bearbeitung vorliegende hy- draulische Modell mit unterschiedlichen Softwareprodukten erzeugt worden und entsprechend unter- schiedlich strukturiert sein. Die gewünschte Basis eines Modells ohne ausgestanzte Gebäude (also ohne Löcher im Modellnetz) kann z. B. wie folgt gewährleistet werden: • Bei der Modellerstellung werden die Gebäude nicht ausgestanzt (keine inneren Modellränder), son- dern wie das umgebende Gelände vermascht und entweder als "disabled" (undurchströmbar) para- metrisiert oder mit einem sehr hohen Rauheitswert versehen. • Wenn mit einem Modell bereits mit ausgestanzten Gebäuden gerechnet wurde, gibt es in einigen Softwareprodukten die Möglichkeit, die Gebäudelöcher nachträglich füllen. • Alternativ können auf Basis der vorliegenden Berechnungsergebnisse (Wasserspiegellagen an den Berechnungsknoten oder als Raster) die Gebäudelöcher gefüllt werden (interpolieren). Gebäude mit einer komplizierten Geometrie, die nur tlw. eingestaut sind, sind ggf. individuell zu behandeln.

Grundsätzlich sollen alle für die Datenveredelung durchgeführten Arbeitsschritte aus Homogenitäts- und Plausibilitätsgründen auf alle berechneten Szenarien angewendet werden. Aufgrund der wiederholten An- wendung gleicher oder vergleichbarer Arbeitsschritte empfiehlt sich eine Automatisierung bzw. Teilauto- matisierung unter Verwendung vorliegender GIS-Tools und Skripte.

Die Arbeitsschritte werden im Folgenden beispielhaft für ArcGIS Pro und QGIS als die wahrscheinlich am häufigsten verwendeten GIS-Produkte aufgeführt.

Die beschriebene Reihenfolge hat sich nach beispielhafter Durchführung der Arbeitsschritte als geeignet herausgestellt.

Andere Verfahren, andere GIS-Software, andere Tools oder eine manuelle Durchführung sind möglich. Das Endergebnis soll jedoch dem hier vorgestellten weitgehend entsprechen.

dann durch NoData überschrieben.

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Hochwasserrisikomanagementplanung NRW 2022-2027 Vorgaben einheitliche Verarbeitung HWRM-Daten

1. Konsistenz der Szenarien herstellen

Um zu gewährleisten, dass die häufigere Jährlichkeit kleiner/gleich der folgenden ist, kann zwischen den beiden Rastern das Maximum ermittelt werden, welches dann als Korrektur der selteneren Jährlichkeit verwendet wird.

Beispiel

Im HQ10 (Beispiel für das häufige Szenario) sind Pixel mit Werten belegt, die im HQ100 NoData sind.

grün = HQ10, blau = HQ100 korrigiertes HQ100, Pixel-Übernahme aus HQ10

2. Wassertiefenraster und HWGK-Fläche aus DGM und WSP erzeugen

Die Wassertiefenraster ergeben sich als Rasterdifferenz aus den Wasserspiegeln der Jährlichkeiten und dem Geländemodell oder dem hydraulischen Modell.

Pixel im Wassertiefenraster mit den Werten kleiner/gleich Null werden gelöscht. Eine individuelle Nach- bearbeitung/Glättung der Raster wird empfohlen.

Aus dem gebildeten Wassertiefenraster wird die HWGK-Fläche erzeugt.

3. Inseln mit einer Flächengröße kleiner 150 m² füllen

Inseln (trockene Flächen) innerhalb der HWGK-Flächen mit einer Fläche kleiner 150 m² werden, sofern fachlich nichts dagegenspricht, gefüllt.

Dazu werden zunächst die Insel-Polygone mit einer Fläche kleiner 150 m² lokalisiert und geprüft.

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Beispiel

lila Umrandung = Inseln kleiner 150 m²

Raster mit Inseln Inseln gefüllt

4. Pfützen löschen und Fließwege als Linien digitalisieren

Pfützen (benetzte, nicht angebundene Flächen) mit einer Flächengröße kleiner 20 m² werden mittels Sichtprüfung der HWGK-Fläche kontrolliert. • Kann die Pfütze entfallen? -> Fläche löschen • Pfütze beibehalten und Fließweg ergänzen? • Fehlende oder unterbrochene Fließwege werden als Polyline digitalisiert. • Bei der Bearbeitung der Fließwege muss die Konsistenz zwischen den Jährlichkeiten gewahrt bleiben: Fließwege der häufigeren Ereignisse sind auch in die selteneren Jährlichkeiten zu über- nehmen.

Beispiel

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5. Digitalisierte Fließwege als Fläche aufrastern

Die digitalisierten Fließwege werden mit 1,5 m gebuffert, um eine ausreichende Mindestbreite des Fließ- weges zu erhalten und mit der Zellweite des Wassertiefenrasters (1 m) aufgerastert.

Beispiel

6. Wassertiefenraster aktualisieren

Mit der aktualisierten HWGK-Fläche wird das Wassertiefenraster aktualisiert.

Beim Löschen von Pfützen bzw. dem Füllen der Inseln ergibt sich ggf. ein iterativer Prozess. Die Einzel- schritte sind bei Bedarf zu wiederholen.

Beispiel

rot = Raster mit Pfützen und Wassertiefen kleiner/gleich 0,001 m; schwarz = Ergebnisraster

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7. Rand der HWGK-Flächen glätten

Im letzten Arbeitsschritt wird die im Rastermaß vorliegende HWGK-Fläche geglättet und generalisiert.

Beispiel ArcGISPro

schwarz = Raster

orange (transparent) = Ergebnis nach Glätten

blau = Umrisslinie Endergebnis nach Glätten und Generalisierung

Detailansicht Übersicht

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8. Finale HWGK-Flächen in die vorgegebene Schablone (uesg_HWGK) übertragen und Attribute ausfüllen

Das Endergebnis der veredelten Daten wird in die Schablonen für die Ergebnisdaten übertragen und die Parameter werden entsprechend den Vorgaben ausgefüllt. Informationen zu diesem Bearbeitungsschritt sind in Kapitel 3.3 zu finden.

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Anhang 2: Offene Fragen bzw. Aktualisierung

Alle noch offenen Fragen sind mit der jeweils zuständigen Bezirksregierung abzustimmen. Offene Fragen können sich z. B. auch aus den sich im Laufe der Zeit ergebenden Aktualisierungen von Daten und Da- tenquellen oder durch die Änderung von Vorgaben ergeben.

Aus den Erfahrungen bei der EU-Berichterstattung der HWGK/HWRK im Oktober 2025 haben sich Punkte ergeben, die in einer zukünftigen Version des Dokumentes berücksichtigt werden sollten: • Ergänzung der Daten um die Attribute, die bei der EU-Berichterstattung als verpflichtend anzugeben sind • Prüfung der Geometrien entsprechend der Vorgaben, die die BfG bei der EU-Berichterstattung an- wendet (Prüftool) • …

Grundsätzlich sollte dieses Dokument bei allen relevanten Änderungen aktualisiert werden.

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