3.1 Definitionen

Höhenfestpunkte realisieren und sichern die vertikale Komponente des Landesbezugssystems.

Das amtliche, bundesweit einheitliche Höhenbezugssystem Deutschlands ist durch die Normalhöhen der Höhenfestpunkte 1. Ordnung des Deutschen Haupthöhennetzes 2016 (DHHN2016) realisiert. Dieser Bezugsrahmen ist über identische Punkte mit dem europäischen Höhenreferenzrahmen EVRF2007 (European Vertical Reference Frame 2007) verknüpft.

Für die Höhenfestpunkte des DHHN2016 werden Normalhöhen nach der Theorie von Molodenski berechnet. Hierbei werden die physikalischen Parameter des GRS80 und Koordinaten im ETRS89 verwendet.

Höhenbezugsfläche für die Normalhöhen im System des DHHN2016 ist die Normalhöhennull-(NHN-)Fläche. Sie entspricht dem Quasigeoid, das mit Parametern des GRS80-Ellipsoides berechnet ist und durch den Nullpunkt des Pegels Amsterdam (NAP) verläuft.

Der für einen Höhenfestpunkt zu berechnende Wert der Normalhöhe stellt den im internationalen Meter ausgedrückten Abstand des Punktes längs seiner Lotlinie von der Bezugsfläche NHN dar. Er wird mit "Höhe über NHN" bezeichnet.

Das amtliche Höhenbezugssystem beruht auf dem Deutschen Haupthöhennetz 1992 (DHHN92) und der Auswertung des Wiederholungsnivellements 2006 bis 2012. Datumspunkte für das DHHN2016 sind 72 ausgewählte Höhenfestpunkte 1. Ordnung des DHHN92, auf deren Höhen das DHHN2016 zwangsfrei vermittelnd gelagert wird. Die Ausgleichung des DHHN92 wiederum erfolgte zwangsfrei in geopotenziellen Koten unter Hinzunahme von Nivellementlinien benachbarter Staaten. Höhenanschlusspunkt war die Höhenmarke an der Kirche Wallenhorst mit der geopotenziellen Kote 926,816 m²s^-2 des United European Levelling Network. Das Datum des United European Levelling Network bezieht sich auf den Nullpunkt des Pegels Amsterdam.

Der Übergang von Höhen im System DHHN92 in Höhen des Systems DHHN2016 und umgekehrt erfolgt mit dem bundesweiten Transformationsmodell HOETRA2016 ohne Berücksichtigung zeitlicher Höhenänderungen in Bodenbewegungsgebieten. Das Transformationsmodell ist über die Internetseite http://www.hoetra2016.nrw.de verfügbar.

3.2 Höhenfestpunktfeld

Das Höhenfestpunktfeld gliedert sich in zwei Ordnungen. Das Netz 1. Ordnung hat einen Schleifendurchmesser von 30 bis 80 km und wird durch ein Netz 2. Ordnung verdichtet.

Die Höhenfestpunkte 1. Ordnung sollen aufgrund großräumiger tektonischer oder anthropogener Höhenbewegungen der Erdoberfläche in geeigneten Zeitabständen neu bestimmt werden. Dabei ist der bisherige Linienverlauf zu beachten, um Höhenänderungen nachvollziehen zu können. Wiederholungsmessungen sollen in Zusammenarbeit aller Bundesländer und der Nachbarstaaten durchgeführt werden.

Das Höhenfestpunktfeld ist, insbesondere zur Sicherung des Landesbezugssystems in Gebieten mit Bodenbewegungen, regional und bedarfsorientiert durch Höhenfestpunkte zu verdichten.

Höhenfestpunkte sind in der Regel oberirdisch vermarkt. Daneben bestehen unterirdisch vermarkte Höhenfestpunkte, die der Sicherung des Höhenfestpunktfeldes dienen und nicht allgemein zugänglich sind.

Im Höhenfestpunktfeld können mehrere Höhenfestpunkte eine Punktgruppe bilden.

Bei den Höhenfestpunkten, die als Unterirdische Festlegung (UF) gekennzeichnet sind, bilden mehrere Höhenfestpunkte eine UF-Gruppe bzw. eine Landesnivellementhauptgruppe (LNH).

3.3 Genauigkeit der Höhenfestpunkte

Der zulässige Streckenwiderspruch Z_S für den Betrag der Summe der Höhenunterschiede aus Hin- und Rückmessung einer Nivellementstrecke beträgt (mit Zs in mm und Streckenlänge S in km):

1. Ordnung:

Zs = 0,5 x S ± 1,5 x √S;

2. Ordnung:

Zs = 0,5 x S ± 2,5 x √S.

Der zulässige Schleifenwiderspruch Z_U beträgt (mit Z_U in mm und Schleifenumfang U in km):

1. Ordnung:

Z_U = ± 2 x √U;

2. Ordnung:

Z_U = ± 3 x √U.

Die zulässige Abweichung Z_H bei Überschlagsnivellements und Linieneinschaltungen in bestehenden Netzen beträgt für einen korrigierten und reduzierten Höhenunterschied von dem entsprechenden Höhenunterschied des nachgewiesenen Wertes (mit Z_H in mm und S in km):

1. Ordnung:

Z_H = ± (2,0 + 2 x √S);

2. Ordnung:

Z_H = ± (2,0 + 3 x √S).

Wird die zulässige Abweichung Z_H überschritten, sind die Messungen so weit auszudehnen, dass Z_H bei mindestens zwei Nivellementstrecken eingehalten wird.

Die Standardabweichung S_S für einen Kilometer Doppelnivellement, berechnet aus Streckenwidersprüchen W_S (Summe der Höhenunterschiede der Hin- und Rückmessung einer Nivellementstrecke), darf 0,4 mm nicht überschreiten.

Die Standardabweichung der Gewichtseinheit S₀ für einen Kilometer Doppelnivellement, berechnet aus einer freien Ausgleichung, darf 1 mm nicht überschreiten.

Physikalische Höhen sind zu ändern, wenn der Änderungsbetrag zur nachgewiesenen Höhe 3 mm überschreitet oder nach grundlegenden Neuberechnungen Änderungen erforderlich sind.

Für die Höhenfestpunkte 1. Ordnung sind Schwerewerte mit einer Standardabweichung von 0,1 x 10^-5 ms^-2 zu bestimmen.