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CHEMISCHER INDEX

Der chemische Gewässergüteindex wird auf der Grundlage einer Reihe von Messdaten berechnet. Welche Messdaten erhoben werden, ist von der gewählten Methode abhängig. Im Programm HESSNET werden zwei Methoden, die unterschiedliche Parameter zur Indexbestimmung einsetzen, verwendet:

• Gewichtung nach GREEN
• Gewichtung nach BACH

Im Rahmen des gewählten Verfahrens wird auch festgelegt, wie stark die Einzelparameter zu gewichten sind. Auf diese Weise lässt sich berücksichtigen, dass beispielsweise der Sauerstoffgehalt eines Gewässers eine größere Bedeutung besitzt als dessen Sichttiefe. Jedem Messwert der Einzelparameter lässt sich eine Indexzahl zuordnen. Diese Indexzahlen liegen zwischen 0 (schlechtester Wert) und 100 (bester Wert). Sie lassen sich den Gewässergüteklassen zuordnen. Doch Vorsicht: Nur die Summe aller Einzelindizes erlaubt eine aussagekräftige Bewertung der Gewässergüteklasse. Eine Indexberechnung aus lediglich einem Teil der Parameter ist fragwürdig.

CHEMISCHER INDEX nach G.R.E.E.N

GREEN ist ein weltweites Projekt zur Untersuchung von Fließgewässern mit biologischen, chemischen, geographischen und weiteren Methoden. Für die Erstellung eines chemischen Index werden nach G.R.E.E.N folgende Parameter erhoben:

• Temperatur
• Sauerstoffgehalt
• Bakteriengehalt
• pH-Wert
• Nitratgehalt
• Phosphatgehalt (PO₄-P)
• Sichttiefe
• Feststoffgehalt
• Biochemischer Sauerstoffbedarf(BSB₅)

Da die Messergebnisse unterschiedliche Dimensionen haben und auch unterschiedlich zu bewerten sind (z.B. viel Sauerstoff - bis 100%- ist gut, viel Ammonium ist schlecht), muss vor der Verrechnung zunächst eine Bewertung der Messergebnisse erfolgen. Dazu sind jedem Parameter sogenannte Transformationskurven zugeordnet. Grundlage dieser subjektiven Umwandlung der Messergebnisse in dimensionslose Indices (Gütepotentialwerte) sind Erfahrungswerte. Die unterschiedlichen Funktionsverläufe für die einzelnen Parameter bringen zum Ausdruck, dass naturwissenschaftliche Überlegungen und besonders ausgezeichnete Schwellenwerte eingeflossen sind. Die Funktionen sind so aufgebaut, dass im besten Fall 100 Punkte und im schlechtesten Fall 0 Punkte erreicht werden können. Um der unterschiedlichen Bedeutung dieser Parameter für die Gewässergüte gerecht zu werden, werden diese Indices außerdem unterschiedlich gewichtet.

Die Wichtung der neun GREEN-Parameter

Temperatur	0,10
Sauerstoffgehalt	0,17
Biologischer Sauerstoffbedarf (BSB5)	0,11
pH-Wert	0,11
Nitrat	0,10
Phosphat PO43-	0,10
Sichttiefe	0,08
Gesamtfeststoffe	0,07
Coliforme Bakterien	0,16
Gesamtgewichtung	1,00

Gesamtberechnung:
Der "Water Quality Index" (WQI) ist ein gewichteter arithmetischer Index:

• Ermittlung des Gütepotentialwertes
• Multiplikation von Gütepotentialwert mit dem Wichtungsfaktor
• Aufsummierung aller Einzelprodukte zum gesuchten Summenparameter.

Der WQI variiert zwischen 1 und 100. Das Ergebnis, aber auch die einzelnen Indexzahlen, lassen sich in folgende Bewertungsskala der Gewässergüte zuordnen:
 
Indexzahl 100  83  73  56  44  27  17  1
-----------|---|---|---|---|---|---|---|
*Gew.GKl.  | I |   |II |   |III|   |IV | (*Gewässergüteklassen)

In Deutschland ist die daneben die Erhebung einer etwas anderen Parameterliste nach BACH sehr verbreitet. 

CHEMISCHER INDEX nach BACH

Zur Bewertung der Gewässergüte nach BACH werden folgende Parameter verwendet:

• Temperatur
• Sauerstoffgehalt
• Biochem. Sauerstoffbedarf
• pH-Wert
• Nitratgehalt
• Phosphatgehalt
• elektr. Leitfähigkeit
• Ammoniumgehalt

Zur Berechnung des chemischen Indexes nach BACH werden die Werte von NO₃-N, NH₄-N, PO₄-P und BSB₅ verwandt. Da die Messergebnisse unterschiedliche Dimensionen haben und auch unterschiedlich zu bewerten sind (z.B. viel Sauerstoff - bis 100% - ist gut, viel Ammonium ist schlecht), muss vor der Verrechnung zunächst eine Bewertung der Messergebnisse erfolgen. Dazu sind jedem Parameter sogenannte Transformationskurven zugeordnet. Grundlage dieser subjektiven Umwandlung der Messergebnisse in dimensionslose Indices (Gütepotentialwerte) sind Erfahrungswerte. Die unterschiedlichen Funktionsverläufe für die einzelnen Parameter bringen zum Ausdruck, dass naturwissenschaftliche Überlegungen und besonders ausgezeichnete Schwellenwerte eingeflossen sind. Die Funktionen sind so aufgebaut, dass im besten Fall 100 Punkte und im schlechtesten Fall 0 Punkte erreicht werden können. Um der unterschiedlichen Bedeutung dieser Parameter für die Gewässergüte gerecht zu werden, werden diese Indices außerdem unterschiedlich gewichtet.

Die Wichtung der acht BACH-Parameter

Temperatur	0,08
Sauerstoffsättigung	0,20
Biologischer Sauerstoffbedarf (BSB5)	0,20
pH-Wert	0,10
Nitrat	0,10
Phosphat PO43-	0,10
Ammonium	0,15
Elektrische Leitfähigkeit	0,07
Gesamtgewichtung	1,00

Gesamtberechnung:
Der "Chemische Index" (CI) nach BACH ist ein gewichteter multiplikativer Index:

• Ermittlung des Gütepotentialwertes
• Potenzierung von Gütepotentialwert mit dem Wichtungsfaktor
• Multiplikation aller Einzelprodukte zum gesuchten CI

Der CI variiert (wie der WQI nach GREEN) zwischen 1 und 100.
(Vgl. Gewässergüte nach GREEN) 

Quelle und Copyright: Informationstext aus dem Programm HESSNET
(Auszug erstellt von Jens Regel und Mike Hardt, Dez. 1997)

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