Workshop Hydromorphologie III Erfolgsfaktoren der Gewässerentwicklung Dessau, 10. / 11.05.2016 www.gewaesser-bewertung.de Unterstützt durch: LAWA-Expertenkreis Hydromorphologie Organisiert von: Thema: Sedimentmanagement unter hydromorphologischen und morphodynamischen Aspekten Gastgeber: Dr. Ina Quick (Bundesanstalt für Gewässerkunde, Koblenz) Karl-Heinz Jährling (Landesbetrieb für Hochwasserschutz und Wasserwirtschaft Sachsen-Anhalt, Magdeburg) World Café - Tisch 5
Transcript
Workshop Hydromorphologie III Erfolgsfaktoren der Gewässerentwicklung
Invertebratenhabitat: z.B. Larvalstadien der Gomphiden oder adulte Unionoiden
tiefe Flusskolke als Tages- und Win-tereinstand: Großfischarten wie Euro-päischer Stör und Europäischer Wels
Bedeutung des Feststoffhaushaltes
Quick & Jährling, Sedimentmanagement
EINLEITUNG
Workshop Hydromorphologie III Erfolgsfaktoren der Gewässerentwicklung
Dessau, 10. / 11.05.2016
• Gesamtheit der Aktivitäten in einem definierten Raum und einer bestimmten Zeit, die Sedimentzustand und -prozesse (Erosion, Transport, Sedimentation) beeinflussen, so gestalten, dass sie während der Umsetzung und im Ergebnis möglichst gewässertypspezifischen Prozessen ähnlich sind und zur Ausbildung entsprechend typkonformer hydromorphologischer und morphodynamischer Ausprägungen führen
• unter gleichzeitiger Förderung, Schaffung oder Stabilisierung eines gewässertypkonformen Sedimenthaushaltes (Quantität)
• Fokus bettbildendes Substrat, impliziert auch Aspekte zur Sedimentdurchgängigkeit • hierbei gilt es ggf. negative Beeinflussungen wie z. B. Schadstoffmobilisierungen und signifikante
Beeinträchtigungen von Nutzungen gemäß WRRL Art. 4 (3) als einschränkend mitzubeachten (Schifffahrt, Hochwasserschutz usw.)
• insbes., wenn Hydromorphologie limitierend für die Erreichung der Bewirtschaftungsziele ist
Definition, Inhalte
Sedimentmanagement (Geschiebe und Schwebstoffe) unter hydromorphologischen und morphodynamischen Aspekten:
Gewässerentwicklung Sedimentmanagement Erfolgsfaktor, wenn gewässertypspezifisch - Unterstützung der hydromorphologischen und morphodynamischen Funktionsfähigkeit der Gew. - Nutzung Baggergut zur Schaffung von Gewässerstrukturen usw. / Sedimente Belastungsfaktor, wenn typunspezifisch (Bsp. Übersandung, Sandtreiben), schadstoffbelastet usw.
Quick & Jährling, Sedimentmanagement
Terwei (2015). Quick (2015).
Vogt & Vogt (1995). Quick (2010).
EINLEITUNG
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Belastungsfaktoren: Reduzierte Sedimentzufuhr EZG und Oberlauf sowie erhöhtes Transportvermögen
Sedimentdurchgängigkeit, ein mögliches Schlüsselkriterium im Hinblick auf hydro-morphologische Verbesserungsmaßnahmen und die Schaffung eines gewässertypspezi- fischen Sedimenthaushaltes (Beachtung Wechselwirkung Nutzungen, Schadstoff- mobilisierungen, Überschuss gewässerun- typisch, Kolmation usw.)
Defizitärer Sedimenthaushalt (Tiefenerosion)
FGG Elbe / IKSE
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EINLEITUNG
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Diskussionspunkte World Café
Gemeinsames Verständnis • Zusammenhang Sedimente – Hydromorphologie – Morphodynamik • Sedimentmanagement unter hydromorphologischen und
als Erfolgsfaktoren für die hydromorphologische Maßnahmenplanung und –umsetzung sowie Erhalt und Erfolg notwendig
Identifizierung Erfolgsfaktoren • Erfahrungsaustausch, Bezug zur Gewässerentwicklung und
Erfolgsfaktoren, Zusammenstellung von Erfolgen und Erfolgsfaktoren Identifizierung Schwierigkeiten • Erfahrungsaustausch, Bezug zur Gewässerentwicklung und
Erfolgsfaktoren, Zusammenstellung von Schwierigkeiten Identifizierung Hemmnisse • Erfahrungsaustausch, Bezug zur Gewässerentwicklung und
Erfolgsfaktoren, Zusammenstellung von Hemmnissen, Risiken, Belastungsfaktoren
Kontext / Verständnis
Erfahrungen
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ABLAUF, LEITFADEN
Workshop Hydromorphologie III Erfolgsfaktoren der Gewässerentwicklung
Dessau, 10. / 11.05.2016
Diskussionspunkte World Café
Identifizierung Ideen / Lösungsansätze • Erfahrungsaustausch, Bezug zur Gewässerentwicklung und
Erfolgsfaktoren, Zusammenstellung von Lösungsansätzen
als Erfolgsfaktoren für die hydromorphologische Maßnahmenplanung und -umsetzung notwendig
• Insbesondere, wenn Hydromorphologie limitierend für die Erreichung der Bewirtschaftungsziele ist
• Bei Gewährleistung keiner signifikanten Beeinträchtigung der Nutzungen nach WRRL Art. 4 (3) sowie keinen weiteren negativen Beeinträchtigungen bspw. durch Schadstoffmobilisierungen
• Fokus bettbildendes Substrat, Geschiebe (aber nicht nur, Schwebstoffe können auch entscheidend sein, z. B. Kolmation der Gewässersohle)
− gewässertypspezifischer Sedimenthaushalt − neben Geschiebehaushalt ist auch der gewässertypspezifische Schwebstoffhaushalt
wichtig (Bsp. kleinerer Gewässer: Suspensionsfrachten häufig zu hoch) − Systemkenntnis, ganzheitliche Betrachtung, für Maßnahmen auch ins Einzugsgebiet
schauen (wie kann Bodenerosion vermindert werden, z. B. Landnutzungsänderung) − Dynamik und Fracht entscheidend − funktionsfähige Systeme sind notwendig − Sedimentdurchgängigkeit wesentlich − Zusammenspiel der Gewässernetze, einzugsgebietsweiter Blick hinsichtlich des
Sedimenthaushaltes notwendig (z. B. häufig gewässeruntypische hohe Frachten in vielen kleineren Gewässern, in den Vorflutern Sedimente oft fehlend und diese daher tiefenerosionsgeprägt)
BfG (2012).
ZUSAMMENTRAGUNG INHALTE
Erfahrungen
Erfahrungsaustausch, Bezug zur Gewässerentwicklung/Erfolgsfaktoren • identifizierte Erfolgsfaktoren für Planung, Umsetzung, Erhalt und Erfolg von
− Optimierung des Feststoffhaushaltes, Fokus bettbildendes Substrat / Geschiebe − Schwebstoffhaushalt muss auch mit adressiert werden (hohe Suspensions-
frachten, s.o.) − Mitbeachtung Nutzungsaspekte, Schadstoffproblematik etc. − angepasstes Sedimentmanagement, Praxis Gewässerunterhaltung anpassen − Beteiligung aller relevanten Akteure − Kompromisse müssen gemacht werden − Messdaten (z. B. Feststoffbilanzen für die Unterhaltung, das Verhältnis von
Geschiebe zu suspendierten Sanden usw. sind/wären von Interesse) − Energie des Hochwassers nutzen, hochwasser-induziert
BfG (2012).
ZUSAMMENTRAGUNG INHALTE
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Erfahrungsaustausch, Bezug zur Gewässerentwicklung/Erfolgsfaktoren • identifizierte Erfolgsfaktoren für Planung, Umsetzung, Erhalt und Erfolg von
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− Querbauwerk führt wieder zur Ablagerung von transportierten Sedimenten − zu vor Querbauwerken abgelagerten Mengen gibt es deutschlandweit gesehen kaum
Daten − Staustufenketten problematisch, auf den Weg gebrachtes Sediment akkumuliert i. d. R.
vor dem nächsten Bauwerk (zumindest bis Hochwasser, Ziehen Querbauwerk, Legen Querbauwerk, Erreichung morphologischer Reifegrad / vollständige Aufsedimentation usw.), wird nicht als realistische bzw. problemfreie Möglichkeit eingeschätzt; unterhalb von Querbauwerken/Staustufenketten/an freifließenden Strecken dagegen möglich
− Kulturlandschaftliche Einflüsse wie z. B. im Niedermoorbereich (fehlende Eigenentwicklung, langsam fließend, große Sedimentauflagen vor Querbauwerken, schlammig, schlechte Wasserqualität usw.) problematisch / restriktiv
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Erfahrungsaustausch, Bezug zur Gewässerentwicklung/Erfolgsfaktoren • identifizierte schwierige Felder für Planung, Umsetzung, Erhalt und Erfolg von
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− Frage nach dem Verhältnis zwischen Akkumulation und Erosion, wie bekommt man eine Maßnahmenumsetzung nachhaltig in diesem Kontext (Bsp. Umsetzung einer Renaturierungsmaßnahme, die dann quasi als Sedimentfang fungiert, dies müsste optimalerweise bereits mit Konzeption der Maßnahme beachtet und verhindert werden)
− Eintrag aus Seitenbereichen nur teilweise bekannt − Große Sedimenteinträge in die Gewässer kommen von der Fläche, häufig großer
Eintrag über Bodenerosion (unnatürliche Übersandung, Sandtreiben in den Gewässern)
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Erfahrungsaustausch, Bezug zur Gewässerentwicklung/Erfolgsfaktoren • identifizierte schwierige Felder für Planung, Umsetzung, Erhalt und Erfolg von
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− Datenerhebungen fehlen häufig völlig (kleinere Gewässer, bei mittelgroßen bis großen ist die Datenlage dagegen besser)
− Verbau (z. B. durch Deckwerke), kann erosive Bereiche fördern − Wissensdefizite, Steuern häufig nicht wirklich möglich (Bsp. wie soll die in kleineren
Gewässern erhöhte Feinsedimentfracht reduziert werden) − Teilweise noch unerkannte Zusammenhänge (einerseits vorwiegend an kleineren
Gewässern Maßnahmen zur Reduzierung der Feinsedimentfracht nötig / andererseits Sohleintiefungen wegen Sedimentdefiziten, häufig in Vorflutern, hier Initiierung Eintrag von Sedimenten nötig – verschiedene Problemfelder)
− Landwirtschaft, Winderosion, Drainagen, Zerstörtes Bodengefüge − Bürger / Bereitschaft für Änderungen nicht gegeben, Akzeptanz − Naturschutz (kann Hemmnis sein, gilt aber nicht pauschal)
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Erfahrungsaustausch, Bezug zur Gewässerentwicklung/Erfolgsfaktoren • Identifizierte Hemmnisse für Planung, Umsetzung, Erhalt und Erfolg von
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− Unwissenheit der Agierenden, Bsp. gewässertypspezifisches Substrat (Bsp. Maßnahme bringt überwiegend Kiese in organischen Bach; Verdichtung, nicht typkonform, ständiges Übersedimentieren mit vorherrschenden Feinsubstraten etc.)
− Unkenntnis, z. B. Wählen des falschen morphologischen Gewässertyps − Feinsedimente liegen oft auf Rehnen statt im Gewässer in Suspension zu sein,
Aufsedimentieren der Ufer-/Auenbereiche, weitere Entkopplung Flussbett-Aue (v. a. in tiefenerosionsgeprägten Gewässern)
− fehlende Sedimentdurchgängigkeit (daher auch fehlende Strukturen) − missing link biozönotisch wirksam, kein Monitoring − für den guten ökologischen Zustand sind die dafür erforderlichen, „optimalen“
Frachten, Korngrößenverteilungen des Sedimenttransports etc. i. d. R. unbekannt − Ressourcen (personell und finanziell)
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Erfahrungsaustausch, Bezug zur Gewässerentwicklung/Erfolgsfaktoren • Identifizierte Hemmnisse für Planung, Umsetzung, Erhalt und Erfolg von
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− keine Kenntnisse der gewässertypspezifischen Ausprägungen (Referenzen fehlen), der hydromorphologische Gleichgewichtszustand je Gewässertyp ist nicht näher hinterlegt, quantitative Angaben fehlen
− existierende Arbeiten nicht gut genug verbreitet / bekannt, Kenntnisse daraus sind i. d. R. den Meisten nicht bekannt, obwohl sie vorliegen oder derzeit erarbeitet werden (s. Auflistung von Informationen / existierenden Arbeiten auf Folie 20)
− Funktion der Zeit ist entscheidend, WRRL-Zeitraum ist kurz gegriffen, insbesondere für Optimierungen bei Geschiebe, Strukturbildungen, Morphodynamik usw. (jedoch gewässertypabhängig)
− Nutzungsrestriktionen, eigendynamische Entwicklung an nutzungsbeschränkten Gewässern nicht möglich oder stark eingeschränkt (aber: HMWB und AWB Anforderungen mitbeachten entspricht WRRL-Vorgaben)
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Erfahrungsaustausch, Bezug zur Gewässerentwicklung/Erfolgsfaktoren • Identifizierte Hemmnisse für Planung, Umsetzung, Erhalt und Erfolg von
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− zur Einleitung der Optimierung des Sedimenthaushaltes Windungsgrad ggf. erst initiieren, Breiten-Tiefenverhältnis initiieren usw.
− Geschiebezugabe bei tiefenerodierenden Gewässern − Erhöhung der hydraulischen Rauhigkeit − Seitenbereiche/Aue frühere Ausuferungen, Reduktion Angriff auf die Gewässersohle − Sohlanhebungen, z. B. mittels Sohlschwellen, bei stark eingetieften Gewässern lineare
Anhebung − bei zu hohen Sedimentfrachten (v. a. in kleineren Gewässern) z. B. Anlage von
Sandfängen − Kies nicht mehr verkaufen, Vorhalten als Depot für Geschiebezugaben − Gewässerunterhaltung anpassen und publik machen, Bsp. Veranstaltungen abhalten
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Erfahrungen
Erfahrungsaustausch, Bezug zur Gewässerentwicklung/Erfolgsfaktoren • Ausgetauschte Ideen / Lösungsansätze für Planung, Umsetzung, Erhalt und Erfolg
von hydromorphologischen Maßnahmen, Fokus Sedimentmanagement
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− es muss in die Fläche gegangen werden (Gewässerrandstreifen zu gering, Drainagen fördern die Probleme, Rückhalt von Sediment in den Flächen initiieren beispielsweise durch anderes Pflügen, Flächenumwandlungen etc.)
− einzelne Faktoren alleine reichen i. d. R. nicht aus, Problem ganzheitlich angehen − es muss das gesamte System oder zumindest müssen große Gewässerabschnitte
betrachtet werden (überregional bis einzugsgebietsweit) − wenn möglich und geeignet Ausfindigmachen Indiz, zum Fokussieren darauf (Bsp.
Indiz/Schlüsselkriterium Sedimentdurchgängigkeit). Alternativ dann nur auf Indiz für Maßnahme(n) bauen, Fokus wo es konkret Probleme gibt / wo konkret Probleme liegen, Bündelung von Ressourcen
Erfahrungsaustausch, Bezug zur Gewässerentwicklung/Erfolgsfaktoren • Ausgetauschte Ideen / Lösungsansätze für Planung, Umsetzung, Erhalt und Erfolg
von hydromorphologischen Maßnahmen, Fokus Sedimentmanagement
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− Frachten von natürlichen Gewässern im internationalen Bereich heranziehen zur Ableitung von Referenzen, Bsp. Tagliamento
− Frachten von natürlicheren Verhältnissen ermitteln, Bsp. Steinau und Elbe-Nebengewässer (s. Zusammenstellung von Arbeiten auf Folie 20)
− Distanzieren von dem Anspruch nach Naturnähe gerade hinsichtlich der Sedimente, geringere Zielsetzungen
− auch Arbeiten ohne Kenntnis der gewässertypspezifischen Referenz möglich, bisher auch so erfolgt, vgl. LAWA-Maßnahmenkatalog
− Etablierung von Ersatzstrukturen an Gewässern, die Nutzungsrestriktionen unterliegen, Beachtung von signifikanten Beeinträchtigungen gemäß WRRL Art. 4 (3)
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Erfahrungsaustausch, Bezug zur Gewässerentwicklung/Erfolgsfaktoren • Ausgetauschte Ideen / Lösungsansätze für Planung, Umsetzung, Erhalt und Erfolg
von hydromorphologischen Maßnahmen, Fokus Sedimentmanagement
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− DWA-MB 525 (2012) – Sedimentmanagement in Fließgewässern
Informationen / existierende und laufende Arbeiten
Erfahrungsaustausch, Bezug zur Gewässerentwicklung/Erfolgsfaktoren • Exemplarische Zusammenstellung Arbeiten (Praxisbeispiele, Methoden,
Instrumente, Publikationen…) für Planung, Umsetzung, Erhalt und Erfolg von hydromorphologischen Maßnahmen, Fokus Sedimentmanagement
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− der Begriff Sediment ist in WRRL nur sehr marginal vorhanden, dennoch entscheidend − Synergien bestehen insbesondere zu NATURA 2000 und HWRM-RL, könnten noch besser
genutzt/gefördert werden − Naturschutz muss besser integriert werden hinsichtlich Neuschaffung von LRT; häufiger gibt
es Probleme mit dem Naturschutz wie beispielsweise Steinbruch für Geschiebezugaben, Stauzielabsenkungen, Querbauwerkslegungen
− historische Bausubstanz, Sicherung Kulturgüter (Denkmalschutz - Denkmalschutzgesetze der Länder)
− es sollte noch mehr der Bezug zu Grundwasser, UQN, Landwirtschaft etc. aufgebaut werden − auch Bodengesetzgebung (Bsp. TOC führt bei Weichsedimenten zu Schwierigkeiten) könnte
ggf. angepasst werden − auch Strategien wie z. B. das Bundesprogramm Biologische Vielfalt könnten noch besser
genutzt werden
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ZUSAMMENTRAGUNG INHALTE
Nutzung von Synergien zu anderen Rechtsvorschriften
Erfahrungsaustausch, Bezug zur Gewässerentwicklung/Erfolgsfaktoren • Exemplarische Zusammenstellung möglicher Synergien zu Rechtsvorschriften für
Planung, Umsetzung, Erhalt und Erfolg von hydromorphologischen Maßnahmen, Fokus Sedimentmanagement
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− existierende Methoden bekannter machen − Referenzen: quantitative Daten, was ist gebietsnatürliches Sediment, gewässertypspezifische
Referenzwerte als Frachten (z. B. Annäherung an Geschiebetrieb, Sedimenttransportraten) − welche Alternativen gibt es zu Referenzen, wenn diese nicht vorliegen / ermittelbar sind − Erfassungen des Ist-Zustandes erweitern (v. a. Richtung kleine und mittelgroße Gewässer) − Auswirkungen gebietsfremden Sediments untersuchen − Erweiterung des Wissens kontinuierlich über die nächsten Jahre − Nutzung existierender Grundlagen, Methoden − usw.
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Diskussionspunkte World Café
BfG (2012).
ZUSAMMENTRAGUNG INHALTE
Handlungs- und Forschungsbedarf
Erfahrungsaustausch, Bezug zur Gewässerentwicklung/Erfolgsfaktoren • Zusammenstellung des ausgetauschten Handlungs- und Forschungsbedarfs für
Planung, Umsetzung, Erhalt und Erfolg von hydromorphologischen Maßnahmen, Fokus Sedimentmanagement
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Dessau, 10. / 11.05.2016
Planung und Umsetzung hydromorphologischer Maßnahmen
World Café Berichte Sedimentmanagement: • Feststoffhaushalt umfasst Schwebstoffe, Geschiebe (Sediment) und
Schwimmstoffe bestimmt Lebensräume im Gewässer • Gesamtheit aller Aktivitäten in def. Raum und Zeit mit Einfluss auf den
„Sedimentzustand“ Ziel typkonforme Ausprägung des „Sedimentzustands“ • Sedimente können Erfolgs- aber auch Belastungsfaktor sein • unzureichender Kenntnisstand des natürlichen Sedimenthaushaltes (Definition
„morphodynamisches Gleichgewicht“ – Gewässertyp bezogen?) • Einzugsgebiete inkl. Nebengewässer betrachten („Gesamtsystem“) • i.d.R. fehlende Daten zur „Bewertung des Sedimenthaushaltes“ • Sedimentmanagement kann hilfreich für Synergien z. B. zum Naturschutz sein • Forschungsbedarf z. B. zur Auswirkung des Eintrags von gebietsfremdem Sediment Trotz fehlender Daten - kein Hindernis für Maßnahmenumsetzung (Erfahrungen einbringen, sammeln); aus „Fehlern“ lernen!
Berichterstattung im Workshop II
Quick & Jährling, Sedimentmanagement
ZUSAMMENFASSUNG GEMÄß WORKSHOP II
Workshop Hydromorphologie III Erfolgsfaktoren der Gewässerentwicklung
