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GEMAS – Geochemische Kartierung der Acker- und Grünlandböden Europas, Zusatzinformationen, Bodenbedeckung
GEMAS (Geochemical Mapping of Agricultural and Grazing Land Soil in Europe) ist ein Kooperationsprojekt zwischen der Expertengruppe „Geochemie“ der europäischen geologischen Dienste (EuroGeoSurveys) und Eurometeaux (Verbund der europäischen Metallindustrie). Insgesamt waren an der Durchführung des Projektes weltweit über 60 internationale Organisationen und Institutionen beteiligt. In den Jahren 2008 und 2009 wurden in 33 europäischen Ländern auf einer Fläche von 5 600 000 km² insgesamt 2219 Ackerproben (Ackerlandböden, 0 – 20 cm, Ap-Proben) und 2127 Grünlandproben (Weidelandböden, 0 – 10 cm, Gr-Proben) entnommen. In den Proben wurden 52 Elemente im Königswasseraufschluss, von 41 Elementen die Gesamtgehalte sowie TC und TOC bestimmt. In den Ap-Proben wurden zusätzlich 57 Elemente in der mobilen Metallionenfraktion (MMI®) sowie die Bleiisotopenverhältnisse untersucht. Neben den chemischen Elementgehalten wurden in den Proben auch Bodeneigenschaften und -parameter wie der pH-Wert, die Korngrößenverteilung, die effektive Kationenaustauschkapazität (CEC), MIR-Spektren und die magnetische Suszeptibilität untersucht sowie einige Koeffizienten berechnet. Alle analytischen Untersuchungen unterlagen einer strengen externen Qualitätssicherung. Damit liegt erstmals ein qualitätsgesicherter und harmonisierter geochemischer Datensatz für die europäischen Landwirtschaftsböden mit einer Belegungsdichte von einer Probe pro 2 500 km² vor, der eine Darstellung der Elementgehalte und deren Bioverfügbarkeit im kontinentalen (europäischen) Maßstab ermöglicht. Die in den Datenserien „GEMAS – Einzelelementkarten“ und „GEMAS – Parameter und Indizes“ bereitgestellten geochemischen Karten zeigen eine neutrale und wertungsfreie Darstellung der Verteilungsmuster der untersuchten Elemente und Parameter. Mit der Datenserie „GEMAS – Zusatzinformationen“ werden zusätzliche Informationen bereitgestellt, die die Interpretation dieser geochemischen Karten unterstützen sollen. Der zu dieser Datenserie gehörende Datensatz „Bodenbedeckung“ stellt Karten zur Bodenbedeckung im Untersuchungsgebiet bereit (Datenquelle: CLC, 2020; EEA, 2012).
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Geologische und hydrostratigrafische Profilschnitte
Geologische Profilschnitte vermitteln eine räumliche Vorstellung vom Aufbau des Untergrundes. Das NIBIS enthält Informationen zu Profilschnitten, unterteilt in Locker- und Festgesteinsbereiche in Niedersachsen. Der Maßstab der geologischen Profilschnitte ist 1: 50 000. Daher konnten Lockergesteinsschichten erst ab einer Mächtigkeit von mehr als 1 m und Festgesteinsschichten ab einer Mächtigkeit von mehr als 10 m dargestellt werden. Um die Lesbarkeit der Profilschnitte zu verbessern, mussten sie überhöht dargestellt werden, wobei für Lockergesteinsschnitte eine 50fache, für Festgesteinsschnitte eine 5-fache Überhöhung gewählt wurde. Dabei ist zu beachten, dass sich die Überhöhung auch auf die Darstellung der Lagerungssituation auswirkt. Sie verursacht ein scheinbares Einfallen, was bei der Beurteilung von z.B. sehr steilen Rinnenflanken oder sehr steil einfallenden Schichten zu berücksichtigen ist. Die Schichten wurden anhand der wichtigsten stratigrafischen, petrografischen und genetischen Eigenschaften zusammengefasst. Auf Grund der maßstabsbedingten Generalisierung wurden dabei nur dominierende Eigenschaften dargestellt. Nur lokal vorkommende, geringmächtige Einschaltungen oder kleinräumig verbreitete Sonderfazies konnten nicht berücksichtigt werden. Darüber hinaus sind weitere geologische Elemente wie tektonische Störungen, die Basis quartärzeitlich entstandener Sedimente sowie, häufig in idealisierter Form, glazitektonische Schuppen und Schollen verzeichnet. Zusätzlich enthalten die Profilschnitte Angaben zu den wichtigsten topographischen Elementen (Ortschaften, Gewässer, Straßen) sowie zu Wasserschutzgebieten. Die im Profilschnitt verwendeten Bohrungen sind ebenfalls eingezeichnet. Während die Linien der Lockergesteinsschnitte direkt durch die Bohrpunkte verlaufen, werden die Bohrungen für die Festgesteinsschnitte auf eine gerade Schnittlinie projiziert. Für Bohrungen die zu Grundwassermessstellen oder Brunnen ausgebaut wurden gibt es zusätzlich Angaben zur Lage der Filterstrecken. Als Ergebnis der hydrogeologischen Interpretation der geologischen Profilschnitte sind die hydrostratigrafischen Profilschnitte entstanden, wobei die geologischen Schichten als Grundwasserleiter- und Grundwassergeringleiter dargestellt werden. Röhm et al. (2009): Grundwasser-Monitoring - Erstellung Geologischer und Hydrostratigrafischer Schnitte zur Umsetzung der EG-WRRL 2007/2009. Röhm, H. & Witthöft, M.: Projektdokumentation, Übersichtskarte, 142 Profilschnitte; Hannover (unveröff. Archivbt. LBEG).
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Geochemische Prospektion in den Grundgebirgseinheiten im Südteil der ehemaligen DDR (1990), Bachsedimentproben, Probepunkte
In der ehemaligen DDR wurden in den Jahren 1980 bis 1990 in den an der Erdoberfläche anstehenden bzw. gering von Känozoikum überdeckten präoberpermischen Grundgebirgseinheiten (Flechtingen-Roßlauer Scholle, Harz, Sächsisches Granulitgebirge, Thüringer Wald, Thüringisch-Vogtländisches Schiefergebirge, Erzgebirge, Elbtalzone/Lausitz) Untersuchungen zur Einschätzung der Rohstoffführung durchgeführt. Bestandteil dieser Untersuchungen war eine geochemische Prospektion im Bereich der genannten Grundgebirgseinheiten. Auf einer Fläche von fast 15.000 km² wurden ca. 18.000 Wasser- und ca. 17.500 Bachsedimentproben entnommen und geochemisch untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen wurden in Teilberichten zu den einzelnen Grundgebirgseinheiten sowie im „Abschlussbericht zur vergleichenden Bewertung der Rohstofführung in den Grundgebirgseinheiten der DDR“ (Röllig et al., 1990) dokumentiert. Bei diesen Daten aus den Grundgebirgseinheiten im Südteil der ehemaligen DDR handelt es sich um eine in ihrer hohen Probenahmedichte (> 1 Probe/km²) einzigartige flächendeckende geochemische Aufnahme dieser Gebiete. Alle späteren geochemischen Untersuchungen (Geochemischer Atlas 2000 sowie im Rahmen von GEMAS und FOREGS) wurden mit einer ungleich geringeren Probenahmedichte durchgeführt. Diese wertvollen und unwiederbringlichen Daten werden nun über das Geoportal der BGR allgemein verfügbar gemacht. Ergänzend zur digitalen Bereitstellung des originalen Datenmaterials erfolgt erstmals eine Bereitstellung mit modernen computergestützten Verfahren erstellter flächendeckender Verteilungskarten. Die Downloads zeigen die Probepunkteverteilung sowie das beprobte Gebiet in Form eines (geglätteten) 1 km-Puffers um die Probepunkte.
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3D-Modell Nordsee – Teilmodell Quartär - Pleistozänbasis - Tiefenlage - 10 m Intervalle
Auf Grund unterschiedlicher Erkundungsmöglichkeiten standen für die onshore-Bereiche (von der 10 m Wassertiefenlinie bis zum Festland) und offshore-Bereiche (ab der 10 m Wassertiefenlinie) unterschiedliche Eingangsdaten für die 3D-Modellierung zur Verfügung. Für den offshore-Bereich wurden, aufgrund der begrenzten Anzahl tiefer und datierter Bohrungen, als Datengrundlage für das 3D-Modell vorrangig geophysikalische Daten verwendet. Im onshore-Bereich wurden bohrungsgestützte, vernetzte geologische Profilschnitte zur Generierung der Flächen verwendet. Die Fläche der Quartärbasis weist einige Abweichungen von der bisherigen Karte der Tiefenlage der Quartärbasis von Brückner-Röhling et al. (2005) auf. Die Abweichungen bewegen sich im Bereich zwischen +100 m und -400 m. Durch die tiefere Lage der neuen Quartärbasisfläche erhöht sich die Mächtigkeit der quartären Sedimente, je nach verwendetem Geschwindigkeitsmodell, das für die Zeit/Tiefen-Umrechnung der Seismik verwendet wurde, auf über 1.200 m im NW-Teil. Für die Basisfläche der pleistozänen Ablagerungen wurden sowohl Tiefenlagenkarten (in m unter NN) als auch Mächtigkeitskarten (in m) in 10 m und 50 m Intervallen erstellt.
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Änderung der Böden als Ausgleichkörper im Wasserhaushalt 2031-2060 zu 1971-2000 „Klimaschutz“-Szenario (RCP2.6)
Die Karte zeigt die Veränderung der Bewertung der Böden als Ausgleichkörper im Wasserhaushalt 2031-2060 gegenüber 1971-2000 unter dem „Klimaschutz“-Szenario (RCP2.6). Grundsätzlich sind alle unversiegelten Böden ein Ausgleichskörper im Wasserhaushalt (AKWH). Sie nehmen Wasser auf und geben es zeitverzögert wieder ab. Zudem wird Wasser durch sie in tiefere Schichten weitergeleitet. Die Böden wirken damit als Zwischenspeicher im Landschaftswasserhaushalt. Die Methode fasst all die Komponenten, z.B die Wasserleitfähigkeit und die Wasserspeicherfähigkeit in ein Bewertungsschema zur Beurteilung des Rückhaltes von Wasser im Boden zusammen. Zentral ist die Bewertung der Retentionsleistung und der Infiltrationsleistung. Die Klimamodelle sind mit dem „Kein-Klimaschutz“-Szenario (RCP8.5) angetrieben. Dabei handelt es sich um ein Szenario des IPCC (Weltklimarat), welches einen kontinuierlichen Anstieg der globalen Treibhausgasemissionen beschreibt, der bis zum Ende des 21. Jahrhunderts einen zusätzlichen Strahlungsantrieb von 8,5 Watt pro m² gegenüber dem vorindustriellen Niveau bewirkt. Die Ergebnisse aller Klimamodelle sind gleich wahrscheinlich. Daher kann neben dem Mittelwert, der eine Tendenz aufzeigt, auch der obere (Maximum) und untere (Minimum) Rand der Ergebnisbandbreite über den MapTip abgerufen werden.
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Hydrogeologische Karte von Niedersachsen 1 : 50 000 – Mittlere jährliche Grundwasserneubildung des hydrologischen Winterhalbjahres für den 30-jährigen Zeitraum 1981-2010
Die Karte zeigt die mittlere jährliche Grundwasserneubildung des hydrologischen Winterhalbjahres für den 30-jährigen Zeitraum 1981-2010. Grundwasser ist ein Rohstoff, der sich regenerieren und erneuern kann. Hauptlieferant für den Grundwasservorrat ist in Niedersachsen versickerndes Niederschlagswasser. Es sorgt dafür, dass die Grundwasservorkommen der Speichergesteine im Untergrund aufgefüllt werden. Besonders hoch ist die Grundwasserneubildung im Winter, da zu dieser Zeit ein großer Teil der Niederschläge im Boden versickert. In den wärmeren Jahreszeiten verdunstet dagegen ein großer Teil des Niederschlags bereits an der Oberfläche oder wird von Pflanzen aufgenommen. Die Grundwasserneubildung ist räumlich stark unterschiedlich verteilt. Sie hängt ab von der Niederschlags- und Verdunstungsverteilung, den Eigenschaften des Bodens, der Landnutzung (Bewuchs, Versiegelungsgrad), dem Relief der Landoberfläche, der künstlichen Entwässerung durch Drainage, dem Grundwasserflurabstand sowie den Eigenschaften der oberflächennahen Gesteine. Da sich diese Parameter in Niedersachsen zum Teil auf kleinstem Raum deutlich unterscheiden, unterliegt auch die Grundwasserneubildung großen lateralen Schwankungen. Um die Grundwasserneubildung zu ermitteln, gibt es verschiedene Verfahren. Die vorliegenden Karten zeigen die flächendifferenzierte Ausweisung der mittleren Grundwasserneubildung, die mit dem Verfahren mGROWA (kurz für „monatlicher Großräumiger Wasserhaushalt“) berechnet wurde. Das Model mGROWA wurde für die großräumige Simulation des Wasserhaushalts am Forschungszentrum Jülich in Zusammenarbeit mit dem LBEG entwickelt (HERRMANN et al. 2013) und seit 2016 für Niedersachsen methodisch aktualisiert. Zusätzlich wurde eine Reihe neuer Eingangsdaten verwendet, um ein aktuelle Datengrundlagen für wasserwirtschaftliche Planungsarbeiten und wasserrechtliche Genehmigungsverfahren zu liefern. Als klimatische Inputdaten wurden tägliche und monatliche gemessene und anschließend räumlich interpolierte Klimabeobachtungsdaten des Deutschen Wetterdienstes genutzt. Diese sind die potenzielle Verdunstung, die auf Grundlage der FAO-Grasreferenzverdunstung berechnet wurde (DWD, unveröffentlicht) und der Niederschlag basierend auf dem REGNIE-Produkt (Rauthe et al, 2013), welche nach Richter korrigiert wurden (Richter, 1995). Für eine bessere Regionalisierung wurden die klimatischen Eingangsparameter Niederschlag und potentielle Verdunstung mit bilinearer Interpolation auf ein 100 x 100 m Raster für mGROWA22 herunterskaliert.
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Geochemischer Atlas Bundesrepublik Deutschland (1985), Bleigehalte in Bachsedimenten, Einzelelementkarten
In den Jahren 1977 - 1983 wurden durch die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) auf dem damaligen Staatsgebiet der Bundesrepublik Deutschland in mehreren Probenahmekampagnen ca. 80.000 Wasser- und 70.000 Sedimentproben aus Bächen und Flüssen entnommen und geochemisch untersucht. Ziel der Untersuchungen war neben der geochemischen Prospektion lagerstättenhöffiger Bereiche auch die Erfassung von Hinweisen auf anthropogene Umweltbelastungen. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen wurden im Geochemischen Atlas Bundesrepublik Deutschland (Fauth et al., 1985) veröffentlicht. Bei den im Rahmen des Geochemischen Atlas Bundesrepublik Deutschland 1985 erhobenen Daten handelt es sich um eine in ihrer hohen Probenahmedichte einzigartige flächendeckende geochemische Aufnahme des damaligen Staatsgebietes der Bundesrepublik Deutschland. Alle späteren geochemischen Untersuchungen wurden mit einer ungleich geringeren Probenahmedichte durchgeführt. Diese wertvollen und unwiederbringlichen Daten werden nun über die Geoportale der BGR allgemein verfügbar gemacht. Ergänzend zur digitalen Bereitstellung des originalen Datenmaterials, der Texte aus Fauth et al. (1985) sowie nach dem 1985 verwendeten Verfahren hergestellten Verteilungskarten erfolgte eine Neubearbeitung der Daten mit modernen Verfahren. Die Downloads zeigen die Verteilung der Bleigehalte in Bachsedimenten in fünf verschiedenen farbigen Punkt- und Isoflächenkarten. Ergänzend sind den Downloads die in Fauth et al. (1985) enthaltenen kurzen Erläuterungen zum Element Blei beigefügt.
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Klassenzeichen der Bodenschätzung von Niedersachsen 1 : 5 000 (WFS Dienst)
Die Datenerhebung der Bodenschätzung geht auf das Gesetz über die Schätzung des Kulturbodens vom 16. Oktober 1934 zurück. Ziel der Gesetzgebung war neben der Erstellung einer gerechten Besteuerungsgrundlage für landwirtschaftliche Betriebe gleichzeitig eine allgemeine bodenkundliche Grundinventur für Aufgaben aller weiteren Bodennutzungsplanungen. In der Praxis der Bodenschätzung werden in einem Raster von 50 mal 50 Meter jeweils Bohrstockproben bis 1 Meter Tiefe genommen. Merkmale und Eigenschaften des Profils, wie z.B. Bodenart, Humus- und Kalkgehalt, Hydromorphiemerkmale etc. werden aufgenommen. Es folgt die Zusammenfassung ähnlicher Einzelbohrungen zu Bodenarealen sowie die inhaltliche Dokumentation durch flächenrepräsentative bestimmende Grablochbeschreibungen. Auf der Feldschätzungskarte sind die Lagepunkte und Flächengrenzen dokumentiert, die Profilbeschriebe sind in Schätzungsbüchern notiert. Geführt und vorgehalten werden die Daten der Bodenschätzung von der niedersächsischen Vermessungs- und Katasterverwaltung im Amtlichen Liegenschaftskatasterinformationssystem (ALKIS). Auf Grundlage des Bodenschätzungserlasses (Runderlass des Niedersächsischen Ministers des Innern vom 20. 5. 1970) wurden seit den 70er Jahren vom damaligen NLfB Bodenkarten auf Grundlage der Bodenschätzung im Maßstab 1:5.000 als Druckausgabe (DGK5Bo) herausgegeben. Mit der Einführung des Kartenservers des LBEG (NIBIS) und Präsentation der Bodenschätzungsdaten im Kartenserver wurden Erstellung und Druck der DGK5Bo eingestellt. Im Schätzungsrahmen der Bodenschätzung sind die Böden nach Bodenart, Zustandsstufe und Entstehung in sogenannte Bodenklassen unterteilt. Die Klassenzeichen geben einen ersten Überblick über den bodenartlichen Profilaufbau, die Bodenentwicklung und den Wasserhaushalt. Mit den Wertzahlen des Schätzungsrahmens wird die natürliche Ertragsfähigkeit der Böden auf der Grundlage des Bodenschätzungsgesetzes geschätzt. Das LBEG bietet eine Darstellung der Klassenzeichen der Bodenschätzung als Kartenplot im Maßstab 1:5.000 (BS5) an. Zu beziehen sind die Kartenplots über die Internetseite des LBEG.
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Wasserversorgungskonzept Niedersachsen 1 : 500 000 - Nutzungsdruck für den Betrachtungszeitpunkt 2030 bei trockenen Verhältnissen für Grundwasserkörper
Das Wasserversorgungskonzept Niedersachsen dient dem übergeordneten Ziel der langfristigen Sicherstellung der niedersächsischen Wasserversorgung, insbesondere der öffentlichen Wasserversorgung als ein maßgeblicher Baustein der Daseinsvorsorge. Die Wasserversorgung muss entsprechend der aktuellen und regionalen Herausforderungen und unter der Maßgabe einer nachhaltigen Grundwasserbewirtschaftung weiterentwickelt werden. Hierzu ist es sowohl für Politik und Wasserbehörden als auch für die Nutzer der Ressource notwendig, Handlungsbedarfe frühzeitig erkennen zu können, um im Weiteren rechtzeitig notwendige Maßnahmen für eine langfristige Sicherstellung der niedersächsischen Wasserversorgung zu ergreifen. Das Wasserversorgungskonzept Niedersachsen stellt einen hierfür erforderlichen landesweiten Informationsrahmen dar. Als Fachkonzeption dient es Wassernutzern, Zulassungsbehörden und dem Land für die Wasserbewirtschaftung und der Öffentlichkeit als transparente und in die Zukunft gerichtete Informations- und Planungsgrundlage. Vorgaben für Einzelverfahren sind ausdrücklich nicht das Ziel. Im Rahmen des Wasserversorgungskonzeptes erfolgt eine Bilanzierung des derzeitigen Standes (Bezugsjahr 2015) sowie der mittel- und langfristigen Entwicklungen der niedersächsischen Wasserversorgung. Hierbei werden das Grundwasserdargebot für mittlere und trockene Verhältnisse und die Wasserbedarfe der maßgeblichen Grundwassernutzer einander zu verschiedenen Zeitpunkten (2015, 2030, 2050 und 2100) gegenübergestellt. Die Methodik des Wasserversorgungskonzeptes Niedersachsen wurde rasterbasiert durchgeführt. Dafür wurde ein 500 x 500 m Raster erstellt, welches sich über ganz Niedersachsen und Bremen erstreckt. Landesweite Datengrundlagen, die der Planung der aktuellen und zukünftigen Bewirtschaftung des Grundwassers dienen, wurden auf das Raster übertragen. Diese bildeten die Grundlage der durchgeführten Berechnungen, Bewertungen und abschließenden Darstellungen. In der Karte ist der Nutzungsdruck für den Betrachtungszeitpunkt 2030 bei trockenen Verhältnissen für Grundwasserkörper dargestellt.
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Hydrogeologische Karte von Niedersachsen 1 : 50 000 – Mittlere jährliche Grundwasserneubildung des hydrologischen Sommerhalbjahres für den 30-jährigen Zeitraum 1971-2000
Die Karte zeigt die mittlere jährliche Grundwasserneubildung des hydrologischen Sommerhalbjahres für den 30-jährigen Zeitraum 1971-2000. Grundwasser ist ein Rohstoff, der sich regenerieren und erneuern kann. Hauptlieferant für den Grundwasservorrat ist in Niedersachsen versickerndes Niederschlagswasser. Es sorgt dafür, dass die Grundwasservorkommen der Speichergesteine im Untergrund aufgefüllt werden. Besonders hoch ist die Grundwasserneubildung im Winter, da zu dieser Zeit ein großer Teil der Niederschläge im Boden versickert. In den wärmeren Jahreszeiten verdunstet dagegen ein großer Teil des Niederschlags bereits an der Oberfläche oder wird von Pflanzen aufgenommen. Die Grundwasserneubildung ist räumlich stark unterschiedlich verteilt. Sie hängt ab von der Niederschlags- und Verdunstungsverteilung, den Eigenschaften des Bodens, der Landnutzung (Bewuchs, Versiegelungsgrad), dem Relief der Landoberfläche, der künstlichen Entwässerung durch Drainage, dem Grundwasserflurabstand sowie den Eigenschaften der oberflächennahen Gesteine. Da sich diese Parameter in Niedersachsen zum Teil auf kleinstem Raum deutlich unterscheiden, unterliegt auch die Grundwasserneubildung großen lateralen Schwankungen. Um die Grundwasserneubildung zu ermitteln, gibt es verschiedene Verfahren. Die vorliegenden Karten zeigen die flächendifferenzierte Ausweisung der mittleren Grundwasserneubildung, die mit dem Verfahren mGROWA (kurz für „monatlicher Großräumiger Wasserhaushalt“) berechnet wurde. Das Model mGROWA wurde für die großräumige Simulation des Wasserhaushalts am Forschungszentrum Jülich in Zusammenarbeit mit dem LBEG entwickelt (HERRMANN et al. 2013) und seit 2016 für Niedersachsen methodisch aktualisiert. Zusätzlich wurde eine Reihe neuer Eingangsdaten verwendet, um ein aktuelle Datengrundlagen für wasserwirtschaftliche Planungsarbeiten und wasserrechtliche Genehmigungsverfahren zu liefern. Als klimatische Inputdaten wurden tägliche und monatliche gemessene und anschließend räumlich interpolierte Klimabeobachtungsdaten des Deutschen Wetterdienstes genutzt. Diese sind die potenzielle Verdunstung, die auf Grundlage der FAO-Grasreferenzverdunstung berechnet wurde (DWD, unveröffentlicht) und der Niederschlag basierend auf dem REGNIE-Produkt (Rauthe et al, 2013), welche nach Richter korrigiert wurden (Richter, 1995). Für eine bessere Regionalisierung wurden die klimatischen Eingangsparameter Niederschlag und potentielle Verdunstung mit bilinearer Interpolation auf ein 100 x 100 m Raster für mGROWA22 herunterskaliert.
