Abflusskurve: Der Abfluss am Pegel ist gerechnet, nicht gemessen.

Neben dem Wasserstand zeigt PEGELONLINE an vielen Pegeln auch den Abfluss in Kubikmetern je Sekunde. Gemessen wird er dort aber nicht laufend. Er wird aus dem Wasserstand berechnet, über eine Kurve, die aus gelegentlichen Abflussmessungen gewonnen wird. Dieser Beitrag erklärt, wie diese Messungen funktionieren, wie die Abflusskurve entsteht, wo sie unsicher wird und warum sie sich mit der Zeit ändert.

Markus Lischwe · Lesezeit etwa 13 Minuten · Fachlich geprüft: November 2026 · Datenstand PEGELONLINE: 07.11.2026

Abfluss misst man nicht direkt

Ein Pegel misst den Wasserstand, ununterbrochen und in kurzen Abständen. Für viele Fragen zählt aber etwas anderes: wie viel Wasser durch den Fluss fließt. Diese Größe heißt Abfluss und wird in Kubikmetern je Sekunde angegeben. Nach der Definition, die das Bayerische Landesamt für Umwelt (LfU) zitiert, ist der Abfluss nach DIN das Wasservolumen aus einem Einzugsgebiet, das den Abflussquerschnitt in der Zeiteinheit durchfließt. Fehlt die Zuordnung zu einem Einzugsgebiet, spricht man allgemein vom Durchfluss.

Der Abfluss ist, so das LfU, keine direkt gemessene Größe. Er wird indirekt aus der Fließgeschwindigkeit und der Querschnittsfläche des Messprofils bestimmt:

mit der durchflossenen Fläche $A$ in Quadratmetern und der mittleren Fließgeschwindigkeit $v_m$ in Metern je Sekunde. Eine solche Messung ist aufwendig und wird nur ab und zu gemacht. Das Schweizer Bundesamt für Umwelt (BAFU) beschreibt den üblichen Weg so: Mit periodisch ausgeführten Abflussmessungen werden Pegelstand-Abfluss-Beziehungen erstellt, und über diese schließt man vom laufend gemessenen Wasserstand auf den Abfluss. Diese Beziehung ist die Abflusskurve, auch W-Q-Beziehung genannt.

Wie Abfluss gemessen wird

Messflügel

Das klassische Gerät ist der Messflügel, ein kleiner Propeller. Je schneller das Wasser fließt, desto häufiger dreht sich die Schaufel; ein Zählgerät registriert die Umdrehungen. Den Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit und Umdrehungen bestimmt man vorher für jeden Flügel im Eichkanal. Weil das Wasser an der Oberfläche am schnellsten fließt und zur Sohle und zum Ufer hin langsamer wird, misst man an vielen Punkten über die ganze Breite und Tiefe. An kleinen Gewässern wird der Flügel an einer Stange von einer Brücke aus geführt, an größeren Flüssen an einem Schwimmkörper, der über ein gespanntes Seil mit Laufkatze an die Messpunkte gebracht wird. Nach Angabe des BAFU erlaubt eine qualitativ gute Flügelmessung eine Genauigkeit von ±2 %, bei 1,5 bis 2 Stunden Messaufwand. Das ist die erreichbare Genauigkeit unter günstigen Bedingungen, kein Wert, den jede Flügelmessung einhält.

ADCP

An großen Flüssen wird heute oft mit dem ADCP gemessen, dem Acoustic Doppler Current Profiler. Das Gerät sendet Schallimpulse aus, die an Schwebeteilchen im Wasser reflektiert werden. Aus der Frequenzverschiebung des Echos, dem Dopplereffekt, ergibt sich die Fließgeschwindigkeit. Das Gerät wird dazu meist an einem Boot über den Fluss geführt. Weil sich dabei auch das Boot bewegt, misst das Gerät zunächst die Geschwindigkeit des Wassers relativ zum Boot. Nach dem US Geological Survey (USGS) muss die Bootsgeschwindigkeit deshalb gemessen und herausgerechnet werden: in der Regel per Bottom Tracking, also mit Schallimpulsen gegen die Gewässersohle, und bei bewegter Sohle, wenn Geschiebe das Bottom Tracking verfälscht, über satellitengestützte Positionsbestimmung (GNSS, etwa GPS). Die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) hat 2024 zusammen mit dem Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Spree-Havel ein Treffen von Fachleuten der Bundes- und Landesverwaltungen ausgerichtet, bei dem Messboote an der Havel zeitgleich dieselbe Strecke abfuhren, um die Messungen an staugeregelten Gewässern zu vergleichen.

Weitere Verfahren

Das LfU nennt außerdem Ultraschallanlagen, die die Geschwindigkeit fest eingebaut aus der Laufzeit von Schallsignalen in und gegen die Fließrichtung bestimmen. Sie eignen sich vor allem für gestaute Flussstrecken, in denen eine herkömmliche Abflusskurve nicht aufgestellt werden kann. Mit Radar lässt sich die Geschwindigkeit an der Oberfläche berührungslos messen. In kleinen, steilen, turbulenten Bächen wird ein Markierstoff eingegeben und aus seiner Verdünnung der Abfluss berechnet.

Von den Messpunkten zur Kurve

Das LfU beschreibt die Entstehung so: Man ermittelt bei verschiedenen Wasserständen den Abfluss und trägt ihn über dem Wasserstand auf. Durch die Punkteschar legt man eine ausgleichende Kurve, die Abflusskurve $Q=f\left(W\right)$. Jedem Wasserstand entspricht damit ein Abfluss. Mit ihr wird dann die Wasserstandsganglinie in eine Abflussganglinie umgerechnet. Die Kurve kann nach dem BAFU als Kurve oder als Werteliste vorliegen; im Deutschen Gewässerkundlichen Jahrbuch ist von Abflusstafeln die Rede.

Häufig wird die Kurve abschnittsweise durch eine Potenzfunktion beschrieben. Das Handbuch der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) zur Abflussmessung gibt sie so an:

Dabei ist $h$ der Wasserstand, $e$ der Wasserstand, bei dem der Abfluss null wird, $C$ ein Beiwert und $\beta$ ein Exponent. Nach dem WMO-Handbuch liegt $\beta$ bei Niedrigwasser, wenn eine Schwelle oder Engstelle den Abfluss steuert, meist über 2, bei höheren Abflüssen, wenn das ganze Gerinne steuert, meist zwischen 1,3 und 1,8. Werden $h$ und $e$ in Metern und $Q$ in m³/s angegeben, lässt sich $C$ anschaulich deuten: Es ist der Abfluss bei einem Meter Wasserstand über dem Punkt $e$. In anderen Einheiten, etwa mit dem Wasserstand in Zentimetern, hat $C$ einen anderen Zahlenwert. Ufert der Fluss aus, knickt die Kurve zu größeren Abflüssen hin ab.

Wie das in der Praxis aussieht, zeigen die Werte, die PEGELONLINE in den 30 Tagen bis zum 7. November 2026 für den Elbepegel Dresden veröffentlicht hat. Jedem Wasserstand ist genau ein Abfluss zugeordnet, die Paare stammen also aus einer festen Kurve:

In diesem Bereich bringt ein Zentimeter Wasserstand rund 1,2 m³/s mehr Abfluss: Von 49 auf 77 cm sind es 28 cm und 34,3 m³/s. Daraus folgt auch, wie empfindlich die Umrechnung ist. Ein Fehler von einem Zentimeter im Wasserstand macht bei 85 m³/s schon 1,4 % im Abfluss aus.

Eine Abflusskurve ist umso zuverlässiger, je stabiler der Messquerschnitt ist. Das LfU nennt als ideale Bedingungen für einen Pegel unter anderem: kein wechselnder Rückstau, eine gerade Flussstrecke, keine Verkrautung, eine stabile Strecke ohne Ablagerungen und Abtrag und einen Querschnitt mit eindeutiger W-Q-Beziehung. Ein stabiler Querschnitt spart Kosten, weil dann weniger Abflussmessungen nötig sind.

Am Rand der Messungen: Extrapolation

Gemessen wird dort, wo man messen kann. Bei Niedrigwasser ist das selten ein Problem, bei großem Hochwasser oft schon. Das BAFU schreibt, dass sich bei Hochwasser nicht immer Abflussmessungen durchführen lassen: Entweder ist man nicht rechtzeitig vor Ort, oder die Kraft des Wassers lässt eine Messung nicht zu. Die Kurve muss deshalb oft über den höchsten gemessenen Wasserstand hinaus in den Hochwasserbereich verlängert werden, der nicht durch Messungen belegt ist. Man nennt das Extrapolation. Das WMO-Handbuch fügt hinzu, dass solche Extrapolationen immer fehlerbehaftet sind; der Fehler lässt sich verkleinern, wenn man die hydraulischen Gründe für die Form der Kurve kennt, oder umgehen, wenn der Spitzenabfluss nachträglich auf anderem Weg bestimmt wird.

Wie groß das Problem werden kann, zeigt ein Projekt des LfU nach dem Hochwasser vom August 2005. Die W-Q-Beziehung im Extrembereich sei nicht oder nur unzureichend durch Messungen belegt, zuverlässige Flügelmessungen bei Hochwasser in vielen Fällen unmöglich: Fließgeschwindigkeit zu groß, zu viel Schwimmstoff, hoher Zeitaufwand, gefährliche Arbeit. In einem Pilotprojekt an 21 Pegeln wurden die Kurven hydraulisch nachgerechnet, mit zum Teil bedeutenden Abweichungen zu den bis dahin gültigen Kurven. Nach einer Umfrage galten von 630 bayerischen Pegeln etwa 120 als vordringlich für eine Nachrechnung (Stand Oktober 2007). Das BAFU rät, bei Extremsituationen Fehler von 20 bis 30 % bei der Bestimmung des Abflusses in Betracht zu ziehen.

Für Nutzer heißt das: Je weiter ein Wasserstand über den Werten liegt, die an einem Pegel schon einmal gemessen wurden, desto vorsichtiger ist der zugehörige Abfluss zu lesen.

Die Schleifenkurve bei Hochwasserwellen

Die Abflusskurve setzt voraus, dass zu einem Wasserstand immer derselbe Abfluss gehört. Bei einer schnell steigenden und fallenden Hochwasserwelle stimmt das nicht ganz. Das WMO-Handbuch erklärt den Grund: Im steigenden Ast ist das Wasserspiegelgefälle deutlich steiler als bei gleichbleibendem Abfluss, das Wasser fließt schneller, und der Abfluss ist größer, als die Kurve angibt. Im fallenden Ast ist es umgekehrt. Trägt man die Messungen einer Welle auf, liegen die des Anstiegs rechts der Kurve und die des Rückgangs links davon. Die Wertepaare beschreiben eine Schleife, die sogenannte Hysterese, und jede Welle hat ihre eigene. Am stärksten ist der Effekt nach dem Handbuch bei Flüssen mit geringem Gefälle.

Eine zweite Ursache nennt das Handbuch für Flüsse mit Sandsohle: Sohlformen wie Dünen bauen sich nicht sofort um, wenn sich der Abfluss ändert. Diese Verzögerung kann ebenfalls Schleifen erzeugen, dann aber unter Umständen mit mehr Abfluss im fallenden Ast. Für beide Fälle gibt es Korrekturverfahren, das Handbuch nennt unter anderem die Verfahren nach Jones, Boyer und Wiggins. Eine einfache Abflusskurve ohne solche Korrektur gibt bei schnell wechselndem Wasserstand den Abfluss im Anstieg tendenziell zu niedrig und im Rückgang zu hoch an.

Wenn sich das Flussbett ändert

Eine Abflusskurve gilt nur, solange der Querschnitt so bleibt, wie er bei den Messungen war. Das WMO-Handbuch stellt fest, dass praktisch alle natürlichen Gerinne zumindest gelegentlich durch Auskolkung, Ablagerung oder Bewuchs verändert werden, und dass sich die W-Q-Beziehung allmählich oder plötzlich verschieben kann. Auch Eis verschiebt sie.

Verkrautung

Wasserpflanzen bremsen die Strömung. Derselbe Abfluss stellt sich dann bei höherem Wasserstand ein, die Kurve rückt nach oben. Das WMO-Handbuch rechnet ein Beispiel vor: Hebt Bewuchs die Wasserstände in einem Abflussbereich um 0,015 m an, liest man für einen gemessenen Wasserstand von 0,396 m den Abfluss bei 0,381 m aus der alten Kurve ab. Das LfU schreibt, dass bei ständig wechselndem Zustand, etwa durch Verkrautung, meist keine über längere Zeit gültige Abflusskurve aufgestellt werden kann. In Bayern wird dafür das Eta-Verfahren eingesetzt, das die jeweils gültige Kurve rechnerisch aus der letzten Messung ableitet. Es braucht mindestens sechs Abflussmessungen im Jahr je Pegel und zusätzliche Messungen vor und nach jeder Änderung, etwa einer Entkrautung oder einem Hochwasser. Insgesamt werden in Bayern nach Angabe des LfU jährlich etwa 5.000 Abflussmessungen durchgeführt, um die Kurven zu kontrollieren und Veränderungen der Sohle, Eis- und Verkrautungseinflüsse festzustellen.

Erosion und Auflandung

Tieft sich die Sohle ein, fließt derselbe Abfluss bei niedrigerem Wasserstand ab; landet sie auf, bei höherem. An der Elbe ist das ein bekanntes Thema. Nach einer Antwort der Bundesregierung von 2016 hat sich die Sohle an einem Abschnitt bei Elbe-km 242, in der sogenannten Erosionsstrecke, seit 1888 um etwa 0,60 m eingetieft, seit 1996 um bis zu 0,10 m. Bund und die Länder Sachsen und Sachsen-Anhalt arbeiten dort nach einem gemeinsamen Sohlstabilisierungskonzept. Für Flüsse des bayerischen Alpenvorlands beschreibt das LfU starke Sohländerungen bei Hochwasser durch Abtrag, Transport und Auflandung, die sich während des Hochwassers kaum messen lassen.

Neue Kurve, neue Reihe

Verschiebt sich die Beziehung dauerhaft, wird nach dem WMO-Handbuch eine neue Kurve für den Zeitraum aufgestellt, ab dem sie gilt; kurzzeitige Verschiebungen werden über Korrekturen am Wasserstand berücksichtigt. Im Jahrbuch für Dresden steht dazu der Vermerk „Neue Abflusstafeln ab 1.11.2012“.

Wie wenig sich Wasserstände über lange Zeit vergleichen lassen, zeigt die Liste der größten Hochwasser in Dresden aus demselben Jahrbuch. Am 3. Februar 1862 werden 824 cm mit 4.490 m³/s angegeben, am 6. Juni 2013 dagegen 878 cm mit 3.950 m³/s. Der höhere Wasserstand von 2013 gehört also zu einem kleineren Abfluss als der niedrigere von 1862. Die Gründe nennt das Jahrbuch nicht, es vermerkt nur, dass Extremwerte aufgrund von Altunterlagen aktualisiert wurden. Für den Vergleich historischer Hochwasser ist deshalb der Abfluss aussagekräftiger als der Pegelstand. Aber auch er ist für alte Ereignisse wie 1862 eine Rekonstruktion aus Altunterlagen und nicht so gut durch Messungen belegt wie ein heutiger Wert; der Abfluss von 1862 ist also mit größerer Unsicherheit zu lesen als der von 2013.

Was das für die Werte in PEGELONLINE heißt

Die Abflusswerte, die PEGELONLINE in Echtzeit zeigt, sind aus dem gemessenen Wasserstand über die gültige Abflusskurve berechnet. Die Zeitreihe heißt bei vielen Pegeln ausdrücklich „ABFLUSS_ROHDATEN“, und PEGELONLINE weist darauf hin, dass es sich um ungeprüfte Rohdaten handelt, die Ausreißer, Messfehler oder andere Unregelmäßigkeiten enthalten können. Geprüfte Werte veröffentlicht die BfG mit Abstand im Gewässerkundlichen Jahrbuch; die Jahrbuchseite für Dresden 2022 trägt den Stand 11.06.2024. Nicht jeder Pegel liefert überhaupt einen Abfluss, und manchmal fehlt er zeitweise: Am Mainpegel Kleinheubach stammte der letzte Abflusswert am 7. November 2026 vom 5. November, 17:15 Uhr, während der Wasserstand weiter im Viertelstundentakt gemeldet wurde. Einen Grund nennt PEGELONLINE dafür nicht.

• Der Abfluss eines Pegels ist ein Rechenwert aus Wasserstand und Kurve, kein eigener Messwert.
• Im gut gemessenen mittleren Bereich ist er recht genau, bei extremem Hoch- und Niedrigwasser unsicherer.
• Bei schnell steigendem Wasser kann der wahre Abfluss über dem angezeigten liegen, bei fallendem darunter.
• Verkrautung, Eis und Sohländerungen verschieben die Kurve; korrigiert wird oft erst nach neuen Messungen.

Quellen

1. Bayerisches Landesamt für Umwelt: Abflusskurve. https://lfu.bayern.de/wasser/wasserstand_abfluss/abflusskurve/index.htm (abgerufen am 07.11.2026).
2. Bayerisches Landesamt für Umwelt: Abfluss (Messflügel, Ultraschall, ADCP, Radar, Verdünnungsmessung). https://lfu.bayern.de/wasser/wasserstand_abfluss/abfluss/index.htm (abgerufen am 07.11.2026).
3. Bayerisches Landesamt für Umwelt: Hydraulische Überprüfung von Abflusskurven an Pegeln im Extrembereich. https://lfu.bayern.de/wasser/wasserstand_abfluss/abflusskurven_pegel_im_extrembereich/index.htm (abgerufen am 07.11.2026).
4. Bayerisches Landesamt für Umwelt: Standortwahl. https://lfu.bayern.de/wasser/wasserstand_abfluss/standortwahl/index.htm und Abflussmessung bei bewegter Sohle. https://lfu.bayern.de/wasser/wasserstand_abfluss/abflussmessung/index.htm (abgerufen am 07.11.2026).
5. Bundesamt für Umwelt BAFU (Schweiz): Abflussmessungen und Hochwasserwahrscheinlichkeiten. https://www.info.gin.admin.ch/dam/de/sd-web/IbqUExlt6Y1f/Abflusmessung.pdf (abgerufen am 07.11.2026).
6. World Meteorological Organization: Manual on Stream Gauging, Volume II: Computation of Discharge. WMO-No. 1044, Genf 2010, Kapitel 1 und 3. https://community.wmo.int/en/bookstore/manual-stream-gauging-vol-i-fieldwork-vol-ii-computation-discharge
7. Bundesanstalt für Gewässerkunde: Neues Handlungskonzept soll Messungen an staugeregelten Gewässern verbessern. Pressemitteilung vom 10.06.2024. https://idw-online.de/de/news834964
8. Deutscher Bundestag: Antwort der Bundesregierung „Baumaßnahmen an der Elbe“, Drucksache 18/10776 vom 21.12.2016. https://dserver.bundestag.de/btd/18/107/1810776.pdf
9. Bundesanstalt für Gewässerkunde: Deutsches Gewässerkundliches Jahrbuch, Pegel Dresden 501060, Jahrbuchseiten Wasserstand und Abfluss 2011 bis 2022. https://dgj-daten.bafg.de/Elbe/Dresden/501060_WQ.pdf (abgerufen am 07.11.2026).
10. PEGELONLINE REST-API v2: Messwerte W und Q des Pegels Dresden der letzten 30 Tage sowie aktuelle Werte Kleinheubach, z. B. https://www.pegelonline.wsv.de/webservices/rest-api/v2/stations/DRESDEN/Q/measurements.json?start=P30D (abgerufen am 07.11.2026; ungeprüfte Rohdaten).
11. U.S. Geological Survey: Moving-boat measurements (Hydroacoustics). https://www.usgs.gov/hydroacoustics/moving-boat-measurements (abgerufen am 08.11.2026).
12. PEGELONLINE (WSV): Hilfe, Abschnitt „Download von Rohdaten“. https://www.pegelonline.wsv.de/gast/hilfe (abgerufen am 07.11.2026).