In den ersten Wochen 2024 schienen die Harzwasserwerke die Füllstände bzw. Unterwasserabgaben dynamischer als in den Vorjahren zu regeln, so betrug z.B. die Unterwasserabgabe der Granetalsperre in den ersten beiden Monaten der Jahre 2019 bis 2023 immer etwa 0,1 m³/s, in 2024 dagegen zwischen 0,2 und 2,0 m³/s, also zwischen der doppelten und zehnfachen Menge der Vorjahre. Strategie der Harzwasserwerke bleibt offenkundig der Balanceakt zwischen dem Vorhalt genügend Stauvolumens zur Abfederung von Hochwassersituationen und dem Rückhalt genügend Wassers zur Trinkwasserversorgung und ggfs. Niedrigwasseraufhöhung im Sommer und Herbst 2024.

Der Stand aller sechs Talsperren zum Ende des ersten Quartals 2024 von knapp 150 Mio m³ entspricht ungefähr dem Durchschnitt der letzten vier Jahre, vielleicht etwas weniger.

Diesselbe vergleichende Darstellung der summierten Pegel des Nordharzverbundsystems Grane, Innerste und Oker:

Vergleichende Jahresgesamtstände Talsperren Nordharzverbundsystem 2019 - 2024

Was ganz anderes: das Foto im Hintergrund obiger Charts

habe ich 2010 vom Bach "Schwarzes Schluftwasser" am Eckerlochstieg kurz oberhalb von Schierke gemacht. Den Aufstieg von Schierke durch den Eckerlochstieg hoch zum Brocken kann ich nur jedem empfehlen, den auch steilere und steinige Aufstiege nicht abschrecken können. Gutes Schuhwerk und ein bischen Lunge vorausgesetzt stellt dieser Weg zum Brocken einen der meiner Meinung nach schönsten Aufstiege zum Brocken hoch dar.

Beginn in Schierke bei Höhenmeter ca. 660, dann etwa 3,7km und 350 Höhenmeter hoch zur Brockenstraße, danach auf der Straße weitere 1,4km und 120Hm hoch zum Brocken. Durchschnittliche Steigung im Stieg um die 10%, Maximum irgendwo zwischen 30 und 45%, in den Bereichen teils mit Handläufen. Wir sind da auch mehrmals gut im Neuschnee hoch, allerdings empfehle ich einen Abstieg, also den Rückweg runter nach Schierke, bei Eis, Nassschnee oder Starkregen nur dann, wenn man vorher mit seiner Krankenkasse die zukünftige Pflegestufe erfolgreich aushandeln konnte. Granit kann schweineglatt sein.

Wem der Hin- oder Rückweg zu Fuß nicht so liegt, kann immer noch mit der Brockenbahn der Harzer Schmalspurbahnen (HSB) ab Wernigerode, Drei Annen Hohne oder Schierke hochfahren, immer eine schöne Sache. Hier eine kurzes Video unserer Fahrt zum Brocken am 13.02.2024:

4. Aktuelle und jährliche prozentuale Stauinhalte

Eine weitere Sicht auf die Stauseen-Daten ist der direkte Vergleich der prozentualen Stauinhalte, des relativen Füllungsgrades aller Talsperren inklusive dessen Minimum, Maximum, Durchschnitt, Median und Standardabweichung:

Relative Stauinhalte Harzer Talsperren 2019 Relative Stauinhalte Harzer Talsperren 2020 Relative Stauinhalte Harzer Talsperren 2021 Relative Stauinhalte Harzer Talsperren 2022

Die geringsten Varianzen des Stauinhalts sind bei der Grane- und Eckertalsperre aufzufinden, wobei die Granetalsperre etwa das 3,5-fache Stauvolumen der Eckertalsperre besitzt.

Relative Stauinhalte Harzer Talsperren 2023 Relative Stauinhalte Harzer Talsperren 2024

Die höchste Standardabweichung des Jahresinhalts weist die Odertalsperre auf, obwohl sie, wie in ihrer Einzelbetrachtung sichtbar wird, im Vergleich weder den höchsten Zufluss noch die höchste Niederschlagsmenge aller sechs Talsperren empfängt. Allerdings "führt" die Odertalsperre bei der Unterwasser-Abgabe. Laut Harzwasserwerken dient sie nicht als Trinkwasserreservoir, sondern nur zur Regelung der abfließenden Oder und Rhume.

Ende Februar 2022 stieg erstmals wieder seit März 2019 der Füllstand aller sechs Talsperren gleichzeitig über 80%. Der Pegel der Granetalsperre wird wie schon in 2020 auf einem hohen Niveau gehalten (Regelung über Abfluß in die Grane und Zufluß durch Oker- und Innerstetalsperre).

In Q1 2023 sind die Pegel der Talsperren bis auf die Innerste wieder über 80% gestiegen, im April der der Granetalsperre zum ersten Mal seit etwa fünf Jahren auf ca. 95%. Wegen des eher gemäßigt zu nennenden Frühsommers hier im Norden Deutschlands konnte der Füllstand der Granetalsperre noch bis in den Juli 2023 hinein hoch gehalten werden.

Durch den Dauerregen im letzten Quartal 2023 stiegen die Pegel der abgehenden Flüsse stark an. Die Harzwasserwerke waren sicherlich schon seit Oktober mit der Planung des Hochwasserschutzes im Winter und Frühjahr 2023/2024 beschäftigt gewesen. Durch den Vollstau einzelner Talsperren so früh im Winter können Hochwassersituationen im Frühjahr 2024 immer wieder vorkommen, da der eigentliche, signifikante Zufluss ja erst in den Monaten Januar bis etwa April 2024 zu erwarten ist.

Relative Stauinhalte Harzer Talsperren 2019 - 2024

Wie in den einzelnen Jahresgraphen oben wird auch hier deutlich, dass der Füllungsgrad der Granetalsperre im Jahresmittel am höchsten ist, mit einem durchschnittlichen Füllungsgrad von ca. 74% etwa sieben Prozentpunkte über dem der restlichen Talsperren. Die Daten zeigen gut, dass die Granetalsperre auch durch ihre Verbindungen mit den anderen Talsperren als "Rückgrat" der Trinkwasserversorgung konzipiert wurde: ein relativ grosses und auf hohem Stand stabilisierbares Volumen, das auch dann noch beansprucht werden kann, wenn die Wasserstände der anderen Stauseen durch eine längere Trockenperiode schon weit abgesunken sind, und diese wieder verstärkt andere Aufgaben wie die Niedrigwasseraufhöhung übernehmen müssen.

5. Jahresvergleiche der Stauinhalte

Um die Entwicklung der Stauinhalte jahres- oder monatsweise vergleichen zu können, hier zuerst Plots der Jahresdifferenzen der Stauinhalte aller sechs Talsperren, beginnend mit dem Jahr 2020 im Vergleich zu 2021:

Stauinhalts-Differenz zum Vorjahr: 2020 zu 2019 Stauinhalts-Differenz zum Vorjahr: 2021 zu 2020

An der Jahresdifferenz 2020 zu 2019 wird sichtbar, wie in 2020 die Stauinhalte im Vergleich zum Vorjahr hauptsächlich weniger zunahmen oder sogar mehr abnahmen, insbesondere ab etwa Mitte März 2020. Daraus resultierte wie oben angeführt dann ein durchschnittlicher Gesamtinhalt von 104 Mio m³ in 2020, mehr als. 9 Mio m³ weniger als in 2019.

Stauinhalts-Differenz zum Vorjahr: 2022 zu 2021 Stauinhalts-Differenz zum Vorjahr: 2023 zu 2022

Das Jahr 2021 brachte im Vergleich zu 2020 dann offenbar etwas Entspannung: zwar stiegen die Stauinhalte im ersten und teilweise auch zweiten Quartal 2021 nicht so hoch wie noch in 2020, dann aber wurden die Differenzen zum Vorjahr immer positiver, der weniger heiße Sommer und etwas feuchtere Herbst 2021 sorgten für mehr Niederschlag, weniger Verbrauch und Verdunstung und damit letztlich für höhere Stauinhalte als 2020.

Die Sprünge Anfang September der Jahresdifferenzen 2022 zu 2021 liegen nicht an einem überdurchschnittlichen Abfluß im September 2022, sondern an starken Niederschlägen und somit Zuflüssen in diesem Monat in 2021.

Stauinhalts-Differenz zum Vorjahr: 2024 zu 2023

Die Entwicklung der Pegelstände 2023 im Vergleich mit 2022 kann als mengenmäßig durchweg positiv beurteilt werden. Wäre der Sommer 2023 ähnlich trocken wie 2022 gewesen, hätte das Stauvolumen trotzdem für die Trinkwasserversorgung und gegebenenfalls Niedrigwasseraufhöhung ausgereicht.

Mir ist nicht bekannt, ob der Trinkwasseranteil der Harzer Talsperren an der gesamen Wasserversorgung des Landes Niedersachsen mit der Zeit erhöht werden soll; sinkende Grundwasserspiegel sprächen eigentlich für eine solche mittel- und langfristige Anpassung. In welchem Maße sich die Entwicklung dieser Grundwasserspiegel durch das Weihnachtshochwasser 2023 entspannt hat, wird sich in den kommenden Jahren zeigen.

Die krassen Unterschiede der Füllstände im Vergleich 2024 zu 2023 sind natürlich durch eben dieses Hochwasser zu erklären.

6. Tabellarische Jahres-Bewertung

Ein weiterer Blickwinkel auf das Jahresverhalten der Füllstände wäre die Zahl der Tage, an denen die Summe der Stauinhalte gleich bleibt oder steigt, also der Stand am Tag X größer gleich ist als am Tag X-1, im Vergleich zu den Tagen, an denen der Inhalt abnimmt (Stand 25.02.2024):

Da mir über das Jahr zum Teil nur wenige Daten vorliegen, in 2020 zum Beispiel nur an 189 von 366 Tagen, ist das obige Verhältnis nur begrenzt aussagefähig. Trotz dieser Einschränkung kann man wagen, Tendenzen zu benennen: 2021 war hinsichtlich der Wasserstände der Harzer Talsperren ein relativ positives Jahr: viel Zu- und relativ wenig Abfluß. 2022 dagegen zeichnet sich durch eine durchweg negative Bilanz aus, nur wenige Tage mit Nettozufluß. Würde 2022 isoliert vom Vorjahr betrachtet, müsste man es als weitaus "trockener" als 2018 bezeichnen.

2023 dagegen entwickelte sich in puncto Regenmengen sehr positiv, wies im Vergleich zu den Jahren 2018 - 2022 die meisten Tage mit gleichbleibendem oder zunehmendem Gesamtpegel auf. 2023 war also hier in Norddeutschland mit Abstand das regenreichste Jahr seit 2018 sein.

FYI: wie bei vielen anderen datenbasierten Aussagen hier steht am Anfang eine SQL-Abfrage der obengenannten PDF-Tagesdaten. Exemplarisch die Abfrage der Zahl der Tage mit zunehmendem Stauinhalt:

with ts_sumcontents as (
        select mtime,sum(curcontent) as sumcontent
         from ts_levels
         group by mtime
         order by mtime
), ts_lagcontents as (
        select mtime,sumcontent,lag(sumcontent,1) over (order by mtime) as lagcontent
        from ts_sumcontents
        group by mtime,sumcontent
        order by mtime
)
select  date_part('year',mtime) as year,
        count(mtime) as increasing_days
 from ts_lagcontents
 where sumcontent >= lagcontent
 group by year
 order by year;

 year | increasing_days 
------+-----------------
 2018 |              11
 2019 |              74
 2020 |              65
 2021 |             100
 2022 |              73
 2023 |             156
 2024 |              23
(7 Zeilen)

Offensichtlich muss 2022 nach 2018 als ein weiteres Trockenjahr bezeichnet werden. In den Einzeldarstellungen der sechs Talsperren kann abgelesen werden, wie gering die bisherigen Niederschläge an den Talsperren (nicht im jeweiligen Einzugsgebiet, dafür fehlen mir die Daten) in 2022 ausfielen:

Wird nun der 2022er Niederschlag in ein Verhältnis zum Durchschnitt der Tagesniederschläge der Jahre 2019 bis 2021 gesetzt:

kann abgelesen werden, dass die durchschnittlichen Tagesniederschläge 2022 zwischen 66% der Vorjahresniederschläge an der Eckertalsperre und 86% an der Odertalsperre betrugen. Im Schnitt fielen an den Talsperren in 2022 nur etwa 78% der Niederschläge der Jahre 2019 bis 2021.

Ich muss hier nochmal betonen, dass derartige Auswertungen aufgrund der zur Verfügung stehenden, teilweise lückenhaften Datenlage nur begrenzte Aussagekraft haben. Existieren vergleichbare statistische Aussagen seitens der Harzwasserwerke GmbH oder des NLWKN, sind diese auf jeden Fall genauer und zu bevorzugen.

Dasselbe Spielchen mit dem laufenden Jahr 2023 im Vergleich zum Schnitt 2019 - 2022:

In punkto Niederschlag wie auch Talsperren-Füllstände entwickelte sich das Jahr 2023 hier im Norden Deutschlands also weit entspannter als das sehr trockene 2022, überschlägig fiel in 2023 knapp die doppelte Regenmenge des Jahres 2022 an den Talsperren.

Der Niederschlag in Q1 2024 liegt ganz leicht unter dem Durchschnitt der Vorjahre (außer dem regenreichen 2023 natürlich).

7. Aktuelle Tagesdifferenzen der Stauinhalte

An den Graphen der jährlichen Stauinhalte lassen sich tagesweise Veränderungen nur schwer ablesen, deshalb hier die geplotteten Tagesdifferenzen der Stauinhalte der Talsperren (also immer Stauinhalt an Tag X minus Inhalt am Tag X-1):

2019 Tagesdifferenzen Stauinhalte Harzer Talsperren 2020 Tagesdifferenzen Stauinhalte Harzer Talsperren 2021 Tagesdifferenzen Stauinhalte Harzer Talsperren 2022 Tagesdifferenzen Stauinhalte Harzer Talsperren

Im Prinzip zeigen diese Kurven also die zeitlichen Ableitungen der absoluten Stauinhalte, oder andersrum die Stauinhalte die Integrale dieser Tagesdifferenzen 😁.

2023 Tagesdifferenzen Stauinhalte Harzer Talsperren 2024 Tagesdifferenzen Stauinhalte Harzer Talsperren

Bemerkenswert hier das "Rechtecksignal" der Odertalsperre, eine Art "Entnahmetaktung" in den Sommer- und Herbstmonaten: etwa alle drei bis vier Tage verringert sich die Entnahme bzw der Abfluss um einen geringen, aber halbwegs konstanten Wert (~0,1 Mio m³), um dann nach weiteren vier Tagen wieder um diesen Wert zu steigen. Ich habe keine Ahnung, was der Zweck dieser Übung sein könnte, ob dem ein natürliches Phänomen oder aktiver Regeleingriff der Harzwasserwerke (weit wahrscheinlicher) zugrunde liegt.

Die Tagesdifferenzen im gesamten Erfassungszeitraum:

2019 - 2024 Tagesdifferenzen Stauinhalte Harzer Talsperren

8. Detaillierte Einzeldarstellungen aller sechs Talsperren

Neben den oben gezeigten Entwicklungen der Stauinhalte enthält die Datenbasis auch die Werte des Niederschlags, Zuflusses und der Unterwasser-Abgabe der einzelnen Talsperren. Für jede Talsperre habe ich diese Werte mit dem Stauinhalt in Einzeldiagrammen grafisch übereinander dargestellt (Klick öffnet die Jahresaufschlüsselung auf einer eigenen, neuen Seite):

Detaildaten Eckertalsperre Detaildaten Granetalsperre Detaildaten Innerstetalsperre

Detaildaten Odertalsperre Detaildaten Okertalsperre Detaildaten Sösetalsperre

Mir fiel beim ersten Hinsehen die zum Teil sehr unterschiedlichen Unterwasser-Abgaben auf: Grane- und Eckertalsperre haben sowohl die geringste aller sechs Unterwasser-Abgaben über die Jahre als auch die geringsten Schwankungen eben dieser.

Im Frühjahr 2022 erreichte der Pegel der Sösetalsperre mit ca. 85% seinen höchsten Stand seit zweieinhalb Jahren. Aufgrund der relativ schnell steigenden Pegel wurden Ende Januar bis Ende Februar 2022 von den Harzwasserwerken sukzessive die Unterwasserabgaben der Talsperren Oder, Söse, Ecker und Innerste verdreifacht. Ein Balanceakt offenbar: die Talsperren sollten zum Ende des ersten Quartals optimal gefüllt sein, um genügend Volumen für die Trinkwasserversorgung und Niedrigwasseraufhöhung in trockenen Jahreszeiten vorhalten zu können, andererseits sollten Hochwässer der Flüsse solange es geht vermieden werden. Die Füllung der Stauseen sollte aber auch nicht allzu schnell erfolgen, um in Perioden intensiveren Niederschlags noch ausreichend Puffervolumen zu besitzen.

Die Pegelstände der niedersächsischen Flüsse werden auf der "Pegelstandskarte des Länderübergreifenden Hochwasser-Portals" ständig aktualisiert.

Anfang bis Mitte März 2022 wurden die Unterwasserabgaben dann wieder auf ein Normalmaß zurückgefahren, da ab Ende Februar kaum noch Niederschlag fiel. Jährliche Extremwerte der gesamten Unterwasserabgaben aller sechs Harzer Talsperren von 2019 bis 2024:

Die UW-Abgaben in 2023 erreichten den höchsten Wert seit 2019, was natürlich der hohen Niederschlagsmenge dieses Jahres und folglich den höchsten Pegelständen seit mindestens 2017 zu verdanken war. Die 2024er Abgaben bleiben weiterhin sehr hoch, da das aufgestaute Volumen noch immer das höchste seit wahrscheinlich Jahrzehnten ist, und im ersten Quartal natürlich mit weiterem, signifikantem Zufluss gerechnet werden muss. Die aktuellen Unterwasserabgaben Stand 27.03.2024:

Es werden demnach momentan etwa 0,43 Millionen Kubikmeter Wasser pro Tag (Höchstwert 8,38 Mio m³ am 27.12.2023) Richtung Oker und Leine, und damit in die Aller und schlussendlich in die Weser geleitet.

Um überhaupt einen gewissen Spielraum für den Hochwasserschutz in Q1 2024 zu haben, musste der Höchststand im Dezember 2023 von etwa 179 Mio m³ signifikant gesenkt, das Stauwasser also über die ersten Monate verstärkt abgelassen werden.

Gegen Ende Februar fiel der Gesamtfüllstand auf unter 160 Mio m³ ab, und die Unterwasserabgaben wurden im Vergleich zu den Vorwochen auf etwa die Hälfte reduziert. Möglicherweise verschiebt sich gerade das Hauptaugenmerk der Harzwasserwerke vom Vermeiden neuerer Hochwässer auf den Vorhalt genügend Trinkwassers für einen möglichen Trockensommer 2024.

Wie auch immer der Betriebsplan für die sechs Talsperren aussehen mag: das Weihnachtshochwasser hat gezeigt, dass die Harzwasserwerke aufgrund des Klimawandels schnell und dynamisch reagieren können müssen, um den Spagat zwischen den beiden Gegenpolen Hochwasserschutz und Trinkwasserversorgung zu bewältigen.

9. Statistische Vergleiche

Zur besseren Vergleichbarkeit habe ich mehrere statistische Kennzahlen der sechs Talsperren in einer Matrix zusammen dargestellt:

Die Kovarianzen können Hinweise geben, ob bei der jeweiligen Talsperre ein positiv linearer Zusammenhang z.B. zwischen Zufluss und Inhalt existiert, ob und inwieweit also bei steigendem Zufluss auch der Inhalt steigt. Man sollte allerdings diese Werte nicht über-interpretieren, da die Meßwerte nicht optimal erfassbar sind, der zeitliche Zusammenhang teils nicht linear und die Meßfrequenz sehr grob ist (Tagesbasis).

Der Wert Niederschlag wird, wie oben erwähnt, nur an der jeweiligen Talsperre direkt, nicht im gesamten Einzugsgebiet gemessen. Zwar korreliert der am Stausee gemessene Wert offensichtlich mit einem Mittelwert des gesamten Einzugsgebietes, die Korrelation Niederschlag zum Zufluss sollte jedoch genau aus diesem Grund mit Bedacht interpretiert werden.

Zum Beispiel würde ein starker, halbtägiger Regenguss als eintägiger, hoher Niederschlag gemessen werden, der resultierende Zufluss sich aber je nach Einzugsgebiet über mehrere Folgetage verteilen, selbst wenn an diesen Tagen kein Niederschlag mehr fallen sollte. Besitzt das Einzugsgebiet zudem noch relevante eigene Speicherkapazität (Moor), kann man eigentlich nur langfristige statistische Relationen bewerten.

In den folgenden Matrixdarstellungen sind die Maximalwerte innerhalb der Spalten in grün und die Minimalwerte in rot gehalten. Die Kreisgrösse deutet in etwa auf die Größe der jeweiligen Kennzahl der jeweiligen Talsperre hin. Die Zahlen des Jahres 2018 sind aufgrund der wenigen Datenpunkte mit Vorsicht zu geniessen.

Statistische Kennzahlen Harzer Talsperren 2019 Statistische Kennzahlen Harzer Talsperren 2020 Statistische Kennzahlen Harzer Talsperren 2021 Statistische Kennzahlen Harzer Talsperren 2022

Statistische Kennzahlen Harzer Talsperren 2023 Statistische Kennzahlen Harzer Talsperren 2024

Einige Muster werden offenbar: die Okertalsperre weist sowohl den höchsten durchschnittlichen Niederschlag als auch die höchste durchschnittliche Zuflussmenge auf. Gleichzeitig sind ihre Standardabweichungen in beiden Kategorien ebenfalls am höchsten; sie variieren also vergleichsweise am stärksten über den jeweiligen Zeitraum gesehen. Der durchschnittliche Stauinhalt der Okertalsperre ist der niedrigste aller sechs betrachteten Talsperren.

Die Granetalsperre dagegen fast das diametrale Gegenteil der Okertalsperre: Niederschlag und Zufluss der geringste aller Talsperren, eine relativ geringe Abweichung dieser Werte von ihrem Durchschnitt, dafür aber der höchste durchschnittliche Stauinhalt. Die Granetalsperre bezieht Wasser von der Oker- und teilweise der Innerstetalsperre; das erklärt zumindest teilweise, wieso die Granetalsperre die niedrigste Kovarianz Unterwasser-Abgabe zum Inhalt und Niederschlag zum Zufluss besitzt, wieso also der Niederschlag in ihrem Einzugsgebiet nicht oder kaum mit ihrem Zufluss korreliert.

Beide Talsperren haben in etwa den gleichen maximalen Stauinhalt, ein wie oben schon erwähnt sehr unterschiedlich großes Einzugsgebiet, die Höhe über Normalnull der Okertalsperre beträgt 416m, die der Grane 311m. Die abgehenden Flüsse unterscheiden sich ebenfalls wesentlich: die Länge der Oker bis zum Zufluss zur Aller beträgt 128,3km, die der Grane bis zur Innerste 8,9km. Die Oker fliesst durch einige Städte, die Grane mündet noch im Harz selbst in die Innerste, deren Zuflussrate von der Innerstetalsperre aus geregelt werden kann. Die Okertalsperre trägt meiner Ansicht nach also eine weit höhere "Verantwortung" für Hochwasserschutz und Niedrigwasseraufhöhung des nachgeordneten Flusses.

Statistische Kennzahlen Harzer Talsperren 2019 - 2024

10. Datenaufbereitung

Die Daten der Talsperren als PDF-Datei werden täglich durch ein Python-Skript heruntergeladen, gesichert, und in einer Instanz der Open Source-Datenbank PostgreSQL gespeichert. Ein weiteres Skript erzeugt dann obige Grafiken.

Die Python-Skripte benötigen vorinstalliert folgende, externen Module:

• PostgreSQL: die freie Datenbank wird manchmal von den jeweiligen Linux-Dialekten standardmäßig mitinstalliert.
• Python Module: psycopg (PostgreSQL), pypdf (PDF Verarbeitung), numpy (Numerik), scipy (Algorithmen), pandas (Datenanalyse) und matplotlib (Plots)

Alle Python-Module sind weit verbreitete Standards, und können z.B. mit dem Paketmanager "pip" ganz einfach heruntergeladen und installiert werden, am Shellprompt z.B. via "pip install psycopg".

Beide Python-Skripte ts_get_data.py und ts_make_charts.py habe ich als Open Source (GPL3) verfasst. Die Datentabellen werden innerhalb PostgreSQL in der Datenbank "postgres", Benutzer "postgres" angelegt. Sollen die Daten woanders gespeichert werden, muss dies auf der Kommandozeile der Skripte (Option "--pgconstr") angegeben, oder direkt im Skript geändert werden. In der DB wird die parent table ts_reservoirs mit den Talsperren-Stammdaten und dem Primärschlüssel der Talsperrennummer angelegt:

create table ts_reservoirs
(
        rid             integer not null,
        name            character varying(64) not null,
        region          character varying(64),
        coordinates     point,
        maxcontent      float not null,	-- max. volume in 10^6 m³
        maxheight       float not null, -- max. surface height over NHN
        maxarea         float not null, -- max. reservoir surface area in km²
        basin           float not null, -- max. drainage basin area in km²
        comments        text
);
alter table ts_reservoirs
        add constraint pk_ts_reservoirs primary key (rid);

und mit den Stammdaten der sechs Harzer Talsperren initialisiert:

insert into ts_reservoirs (rid,name,region,maxcontent,maxheight,maxarea,basin,coordinates)
 values (1,'Ecker',   'Harz', 13.27, 557.9, 0.68, 17.0, point(51.835556,10.5875));
 
insert into ts_reservoirs (rid,name,region,maxcontent,maxheight,maxarea,basin,coordinates)
 values (2,'Grane',   'Harz', 46.40, 311.0, 2.19, 23.0, point(51.908889,10.374444));
 
insert into ts_reservoirs (rid,name,region,maxcontent,maxheight,maxarea,basin,coordinates)
 values (3,'Innerste','Harz', 19.26, 261.0, 1.39, 97.0, point(51.911389,10.284167));
 
insert into ts_reservoirs (rid,name,region,maxcontent,maxheight,maxarea,basin,coordinates)
 values (4,'Oder',    'Harz', 30.61, 381.1, 1.36, 52.0, point(51.650556,10.515833));
 
insert into ts_reservoirs (rid,name,region,maxcontent,maxheight,maxarea,basin,coordinates)
 values (5,'Oker',    'Harz', 46.85, 416.6, 2.25, 85.0, point(51.851028,10.459139));
 
insert into ts_reservoirs (rid,name,region,maxcontent,maxheight,maxarea,basin,coordinates)
 values (6,'Söse',    'Harz', 25.60, 326.5, 1.24, 49.0, point(51.739167,10.326111));

dazu deren child table ts_levels (dort landen alle PDF-Daten):

create table ts_levels
(
        rid             integer not null,
        mtime           timestamp not null,
        rainfall        float not null,
        curcontent      float not null,
        curheight       float not null,
        influx          float not null,
        uwefflux        float not null,
        lastupdate      timestamp
);
alter table ts_levels
        add constraint fk_ts_levels foreign key (rid) references ts_reservoirs(rid);
alter table ts_levels
        add constraint ukey_ts_levels unique (rid,mtime);

und einer kleinen Tabelle der Spezifizierungen obiger Spalten:

create table ts_valuespecs
(
        valname         character varying(16) not null,
        description     character varying(64) not null,
        uom             character varying(16) not null -- unit of measure
);

Mit dem ersten Skript ts_get_data.py können obige Datenbankobjekte vor dem ersten Einlesen angelegt werden:

$> ./ts_get_data.py --initialize
WARNING: initializing the DB tables will drop all previously stored reservoir data.
Continue (y,n)? y
Successfully dropped and created 3 tables and 1 function

Die möglichen Kommandozeilenoptionen beider Skripte können wie gewohnt aufgelistet werden:

$> ./ts_get_data.py --help
usage: ts_get_data.py [-h] [--initialize] [-c] [-d] [-f LOADSINGLE] [-u]
                      [-s [DATADIR]] [-r [DATAURL]] [-p [PGCONSTR]] [-v] [-V]

Download and store daily Harz reservoir data

optional arguments:
  -h, --help            show this help message and exit
  --initialize          Initialize necessary DB structures (default: False)
  -c, --checktoday      Continue only if there are no entries of today in the
                        database (default: False)
  -d, --download        Download current data and store in database (default:
                        False)
  -f LOADSINGLE, --loadsingle LOADSINGLE
                        Load single data file and store in database (default: None)
  -u, --updatedir       Update or insert the whole data directory in database
                        (default: False)
  -s [DATADIR], --datadir [DATADIR]
                        Set data directory (default: Harzwasserwerke)
  -r [DATAURL], --dataurl [DATAURL]
                        Data url to download (default:
                        https://www.harzwasserwerke.de/talis/hochwasserdaten.pdf)
  -p [PGCONSTR], --pgconstr [PGCONSTR]
                        PostgreSQL connection string (default: dbname=postgres
                        user=postgres)
  -v, --verbose         Be more talkative (default: False)
  -V, --version         Show script version and exit (default: False)

Die aktuelle PDF-Datei der Harzwasserwerke herunterladen, im Downloadverzeichnis sichern und die Talsperren-Werte in der DB speichern:

$> ./ts_get_data.py --download

Voreinstellung des Downloadverzeichnisses ist "Harzwasserwerke" im lokalen Verzeichnis. Wurden die DB-Tabellen neu angelegt, oder alte PDFs direkt in das Downloadverzeichnis gestellt, kann der Inhalt aller dort liegenden PDFs in die DB geladen werden:

$> ./ts_get_data.py --updatedir

Bestehende DB-Einträge werden nicht gelöscht, sondern gegebenenfalls geupdated.

Die eigentliche Erzeugung der Grafiken geschieht durch das zweite Skript ts_make_charts.py. Es erzeugt per Voreinstellung DIN A4 Grafikdateien im PNG-Format. Keine Web-Darstellung (Javascript-Klassen zur Einbettung), da diese bezüglich einer Skalierbarkeit Raster- oder Vektor-Grafikdateien eher unterlegen sind; ein schneller 1200dpi Ausdruck auf DIN A3 (Kommandozeilenoption: "ts_make_charts.py -x 420 -y 297 -d 1200", braucht zweistellig GB Ram, wenn Bitmaps gewünscht sind!) oder eine sinnvolle Darstellung auf einem 50" Monitor kann man meist komplett knicken.

Die Grafiken können entweder für den gesamten Erfassungszeitraum oder das aktuelle Jahr erzeugt werden. Mögliche Kommandozeilenparameter:

$> ./ts_make_charts.py --help
usage: ts_make_charts.py [-h] [-c [CHARTSDIR]] [-b [BGIMAGE]] [-d [DPI]]
                         [-f [IMAGEFORMAT]] [-m] [-p [PGCONSTR]] [-s] [-t]
                         [-x [XFIGSIZE]] [-y [YFIGSIZE]] [-v] [-V]

Create Harz reservoir data charts

optional arguments:
  -h, --help            show this help message and exit
  -c [CHARTSDIR], --chartsdir [CHARTSDIR]
                        Set charts directory (default: Harzwasserwerke/Charts)
  -b [BGIMAGE], --bgimage [BGIMAGE]
                        Set chart background image to file (default: None)
  -d [DPI], --dpi [DPI]
                        Set charts image resolution in dpi (default: 300)
  -f [IMAGEFORMAT], --imageformat [IMAGEFORMAT]
                        Set charts image format (jpg, png, svg, ...) (default: png)
  -m, --nominmax        Do not show min/max comments on chart (default: False)
  -p [PGCONSTR], --pgconstr [PGCONSTR]
                        PostgreSQL connection string (default: dbname=postgres
                        user=postgres)
  -s, --nosumming       Do not show summed values in charts (default: False)
  -t, --thisyear        Recreate charts just for the current year (default: False)
  -x [XFIGSIZE], --xfigsize [XFIGSIZE]
                        Image width (landscape) in mm (default: 297)
  -y [YFIGSIZE], --yfigsize [YFIGSIZE]
                        Image height (landscape) in mm (default: 210)
  -v, --verbose         Be more talkative (default: False)
  -V, --version         Show script version and exit (default: False)

Ein tägliches Update (automatisch dann via cron-job, dort natürlich ohne -v) sieht hier so aus:

$> ./ts_get_data.py -vd && ./ts_make_charts.py -vt
Connected to:
PostgreSQL 13.14 (Debian 13.14-0+deb11u1) on x86_64-pc-linux-gnu, compiled by gcc (Debian 10.2.1-6) 10.2.1 20210110, 64-bit
Downloaded "/home/mb/src/talsperren/Harzwasserwerke/Harzwasserwerke-Talsperrendaten-2024-02-25.pdf"
Entry of 2024-02-25 05:00:00: Ecker,0.0,553.94,10.73,81.0
Entry of 2024-02-25 05:00:00: Grane,0.0,309.62,43.43,94.0
Entry of 2024-02-25 05:00:00: Innerste,0.0,257.75,15.07,78.0
Entry of 2024-02-25 05:00:00: Oder,0.0,376.62,25.09,82.0
Entry of 2024-02-25 05:00:00: Oker,2.0,413.88,41.04,88.0
Entry of 2024-02-25 05:00:00: Söse,1.0,321.44,19.71,77.0
Files read: 1, skipped: 0, records processed: 6, time: 0:00:00.349620
Connected to:
PostgreSQL 13.14 (Debian 13.14-0+deb11u1) on x86_64-pc-linux-gnu, compiled by gcc (Debian 10.2.1-6) 10.2.1 20210110, 64-bit
Creating summarized charts for 2024...
Creating single reservoir charts for 2024...
Creating yearly difference charts for 2024...
Creating daily difference charts for 2024...
Creating statistics charts for 2024...
Charts created: 24, time: 0:02:51.333638

Die Abszisse (x-Achse) der Graphen enthält fast immer die Zeit in Tagesauflösung. Da einige Meßtage fehlen (kaum Daten an Wochenenden, ich hab's verpennt, Urlaub usw.), werden vor dem Erzeugen der Grafiken und Statistiken die Werte an nicht gegebenen Tagen linear interpoliert. Das Skript liest die erforderlichen Daten aus der Datenbank, erzeugt daraus pandas DataFrames und stellt diese mit den Möglichkeiten der Python matplotlib dar.

Seit Anfang 2023 werden die tagesweisen Vergleiche der Jahresgesamtstände täglich auf Twitter gepostet.

Das Posten geschieht wiederum durch einen Python-Skript ts_tweet_chart.py, das zwecks Twitter-Authentifikation noch eine Konfigurationsdatei ts_tweet_chart.json benötigt, die zwei Twitter-Accesstokens inklusive zugehöriger Schlüssel enthält.

11. Disclaimer

Alle hier gemachten Angaben und Auswertungen ohne jegliche Gewähr der Korrektheit. Die von der Harzwasserwerke GmbH übernommenen Daten sind von dieser GmbH oder anderer Seite weder geprüft noch verifiziert.

Alle hier gemachten Aussagen über Stände, Entwicklungen und Bewertungen basieren ausschließlich auf diesen Tagesdaten der Harzwasserwerke GmbH, keine anderen Quellen wurden verwendet.

12. Kontakt

Bitte old-school nur über untenstehende Email-Adresse.

Die Datenbasis (PDF-Tagesdaten der Harzwasserwerke GmbH 2018 bis heute) kann ich auf Anfrage zur Verfügung stellen.