Die Höhenbezugsfläche von Deutschland

Geoid- und Schwerefeldmodelle

Das Geoid als natürliche Bezugsfläche ist die Äquipotentialfläche des Erdschwerefeldes, die den mittleren Meeresspiegel bestmöglich annähert. Im globalen Rahmen weicht das Geoid um bis zu ±100 m von einer geometrisch definierten Bezugsfläche, dem Ellipsoid, ab. Die Differenzen hängen von der Dichteverteilung im Erdinneren und damit vom Schwerefeld der Erde ab. Satellitengestützte Vermessungen des Erdschwerefeldes und der Meeresoberfläche und die darauf beruhenden globalen Schwerefeldmodelle liefern großräumige Strukturen mit einer räumlichen Ausdehnung von ca. 100 km. Kleinere Details lassen sich aus dem Weltall nicht auflösen. Für die Bestimmung genauer Modelle der Höhenbezugsfläche sind terrestrische Messungen unentbehrlich.

Höhenbezugsflächen in Deutschland

Durch den zunehmenden Einsatz der satellitengestützten Messverfahren in der Vermessungspraxis bestand der Bedarf, die Höhenbezugsfläche von Deutschland mit einer Genauigkeit im Zentimeterbereich zu bestimmen.

Das BKG hat gemeinsam mit den Vermessungsverwaltungen der Länder seit Mitte der 90er Jahre dazu umfangreiche Arbeiten geleistet und eine entsprechende Datenbasis für die Bestimmung der Höhenbezugsfläche Deutschlands aufgebaut. Grundlage sind terrestrische Schweremessungen, Fluggravimetermessungen, globale Schwerefeldmodelle, digitale Geländemodelle und ein Netz von Beobachtungspunkten, an denen sowohl ellipsoidische Höhen als auch nivellitisch bestimmte Höhen vorliegen.

Die in Deutschland verwendete Höhenbezugsfläche wird auch als Quasigeoid oder NHN-Fläche bezeichnet. Sie variiert zwischen 34 m im Bereich der Ostsee und 50 m in den Alpen. Die horizontalen Gradienten des Quasigeoids können Beträge bis zu 10 cm pro km annehmen. Quasigeoidvariationen müssen deshalb auch bei lokalen Höhenbestimmungen z.B. mit GPS berücksichtigt werden.

German Combined QuasiGeoid 2016 (GCG2016)

Die aktuelle Version der Höhenbezugsfläche, das German Combined QuasiGeoid 2016 (GCG2016), wurde durch das BKG und das Institut für Erdmessung der Leibniz Universität Hannover (IfE) in Zusammenarbeit mit der AdV modelliert. Grundlage der Berechnungen sind durch die AdV bereitgestellte detaillierte Vermessungen der Erdanziehungskraft, verbesserte digitale Geländemodelle und aktuelle globale Erdschwerefeldmodelle unter Einbeziehung von Satellitenschwerefeldmissionen.

Das GCG2016 schließt den gesamten Bereich der ausschließlichen Wirtschaftszone Deutschlands in der Nordsee ein und stellt damit eine einheitliche Lösung für das gesamte Hoheitsgebiet der Bundesrepublik Deutschland bereit.

Darstellung der Quasigeoidhöhen des German Combined QuasiGeoid 2016

Das Quasigeoidmodell GCG2016 als Höhenbezugsfläche für Deutschland ermöglicht die Umrechnung von ellipsoidischen Höhen in Bezug auf ETRS89/GRS80 in die nationalen Höhen (Höhen über Normalhöhennull, NHN) im System DHHN2016. D. h. die in der Praxis üblichen physikalischen Höhen im DHHN2016 können direkt berechnet werden:
H_DHHN2016 = h_ETRS89 – ζ_GCG2016

Onlineberechnung von Quasigeoidhöhen

Berechnung von Quasigeoidhöhen für Einzelpunkte:
Webanwendung zur Quasigeoidhöhenberechnung

nach oben