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Daten einlesen
Tageswerte aus dem Gewässerkundlichen Dienst (CSV) werden automatisch eingelesen und aufbereitet. Pro Messstelle werden Stammdaten und die gesamte Zeitreihe analysiert.
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Statistische Prüfung
Grubbs-Test: Identifiziert statistische Ausreißer (p<0.01) und prüft per Autokorrelation, ob der Sprung zum Vortag unnatürlich ist.
Pettitt-Test: Erkennt signifikante Niveauverschiebungen in den Jahresmittelwerten (p<0.05).
Mann-Kendall: Prüft auf langfristige Trends mit Sen-Slope-Schätzung.
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Lücken und Rohdaten
Datenlücken über 30 Tage werden erkannt und dokumentiert. Messstellen mit hohem Rohdaten-Anteil (ungeprüft) werden markiert.
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Ergebnis
Jede Messstelle erhält einen Schweregrad basierend auf der Summe der Befunde. Die Karte zeigt die Verteilung: grün (keine Befunde), orange (Auffälligkeiten), rot (schwerwiegend).
Zu den statistischen Verfahren
Grubbs-Test (Grubbs, 1969): Prüft, ob der extremste Wert einer Stichprobe signifikant von der Gesamtverteilung abweicht. Beruht auf der t-Verteilung. Ein Wert gilt als Ausreißer, wenn die Teststatistik G den kritischen Wert bei Signifikanzniveau α=0.01 überschreitet. Zusätzlich wird geprüft, ob der Tagessprung die dreifache Standardabweichung der üblichen Tagesänderung übersteigt — das unterscheidet echte Messfehler von natürlichen Schwankungen.
Pettitt-Test (Pettitt, 1979): Nicht-parametrischer Test auf einen einzelnen Bruchpunkt in einer Zeitreihe. Basiert auf der Mann-Whitney-U-Statistik. Besonders geeignet für hydrologische Daten, da keine Normalverteilung vorausgesetzt wird. Der Test identifiziert den Zeitpunkt, an dem sich das mittlere Niveau der Messreihe signifikant verschoben hat (p<0.05).
Mann-Kendall-Test (Mann, 1945; Kendall, 1975): Prüft auf monotone Trends in Zeitreihen. Vergleicht alle Wertepaare auf Rangfolge. Die Sen-Slope (Sen, 1968) schätzt die Steigung robust als Median aller Steigungen zwischen Wertepaaren — resistent gegen Ausreißer. Ein signifikanter Trend (p<0.05) mit negativer Steigung zeigt einen langfristig fallenden Grundwasserspiegel.
Was bedeuten die Befunde?
Messausreißer: Einzelne Werte, die statistisch nicht zur Messreihe passen und einen abrupten Sprung zum Vortag aufweisen. Häufige Ursachen: Sensorstörung, Pumpversuch, Wartungsarbeiten. Empfehlung: Prüfen und ggf. als fehlerhaft kennzeichnen.
Niveauverschiebung: Das mittlere Niveau der Zeitreihe hat sich zu einem bestimmten Zeitpunkt dauerhaft verschoben. Mögliche Ursachen: Messstellenumbau, veränderte Grundwasserentnahme in der Nähe, oder klimatische Veränderung. Empfehlung: Ursache klären — technisch oder natürlich?
Langfristtrend: Ein signifikant steigender oder fallender Grundwasserspiegel über die gesamte Beobachtungszeit. Ein fallender Trend kann auf zunehmende Entnahme, verringerte Grundwasserneubildung oder veränderte Landnutzung hindeuten. Empfehlung: In den Bewirtschaftungsplan einbeziehen.
Datenlücken: Zeiträume ohne Messwerte. Beeinträchtigen die Aussagekraft der Messreihe und können Trend- und Bruchpunktanalysen verfälschen. Empfehlung: Ursache klären (Ausfall, Wartung, Stilllegung).
Rohdaten: Messwerte die noch nicht qualitätsgesichert sind. Ein hoher Rohdaten-Anteil schränkt die Belastbarkeit der Analyseergebnisse ein.
Datengrundlage
Diese Analyse basiert auf öffentlich zugänglichen Tageswerten des Gewässerkundlichen Dienstes Bayern (gkd.bayern.de), lizenziert unter CC BY 4.0. Es wurden 50 Messstellen des oberen Grundwasser-Stockwerks ausgewertet, verteilt über alle Regierungsbezirke. Die Daten wurden nicht verändert — alle Befunde beruhen auf den Originalwerten.
Für Ihr Messnetz
Diese Demo zeigt die Analyse für 50 ausgewählte Messstellen. Das Verfahren lässt sich auf Ihr gesamtes Messnetz anwenden — unabhängig vom Bundesland und Datenformat. Bei Interesse an einer vollständigen Auswertung oder einem angepassten Werkzeug erreichen Sie uns unter info@workflow-now.de.