Flussgebietsbewirtschaftung im Wandel der Zeit am Beispiel ... · bei Kerpen-Mödrath, 1994 ......

Flussgebietsbewirtschaftung im Wandel der Zeit am Beispiel der Erft

Ulrich Kern, Erftverband, BergheimE-mail: [email protected]

Geoökologisches Kolloquium „Geoökologen in der Praxis“ 31. Oktober 2002, TU Braunschweig

Gliederung

Flussgebietsbewirtschaftung im Wandel –Rückblende am Beispiel der Erft

Flussgebietsbewirtschaftung als Zukunftsaufgabe

Fazit

Einzugsgebiet Erft

Fläche: 1797 km²Gewässerlauf: 103 km Mittlerer Abfluss: 10 m³/s

NRW

Niederschlag

Mittlerer Jahresniederschlag:673 mm

Bodentypen

Landnutzung

Verstromung der Braunkohle

Braunkohlentagebau

Bevölkerungsdichte 642 EW/km²

Landwirtschaft- Zuckerrüben- Getreide- Gemüse

Rückblende am Beispiel der Erft – Phase I

Probleme: Permanente HochwassergefahrGroßflächige VernässungFiebererkrankungen

1850 1950 20001930 1980Zeit

Erftaue, 1807

Öffentliches Interesse: EnergieerzeugungBewirtschaftungsziel: WasserkraftnutzungMaßnahme: Mühlenstaue

Rückblende am Beispiel der Erft – Phase II

Öffentliches Interesse: Volksgesundheit KulturlandgewinnungIndustrieansiedlung in der Aue

Probleme: Unterhaltungsaufwand für die KanäleHochwassergefahr im Winter

Wiesenbewässerung bei Gymnich um 1900

Maßnahmen: Erftregulierung mit FlutkanalMeliorationsmaßnahmen

Bewirtschaftungsziele: Hochwasserschutz Bodenverbesserung/GW-Spiegelabsenkung Industrielle Brauchwasserversorgung

1850 1950 20001930 1980Zeit

Rückblende am Beispiel der Erft – Phase III

Probleme: Gewässerstrukturelle DefiziteVerlust an Hochwasserretentionsraum

Öffentliches Interesse: Verstromung der BraunkohleNutzungsintensivierung in der Aue

Bewirtschaftungsziele: Vorflut für Sümpfungs- und HochwasserSaprobielle Güteklasse II

Erft vor und nach Ausbau bei Vernich, 1970

Maßnahmen: Gewässerausbau, -verlegungenKläranlagenausbau

1850 1950 20001930 1980Zeit

Probleme: Gewässergüteprobleme (T, Fe, O2) Keine gewässerökologische ZielerreichungRückbauerfordernis (rückläufige Sümpfung)

Abfluss

Zeit

Rückblende am Beispiel der Erft – Phase IV

Öffentliches Interesse: Nutzungsvielfalt (Freizeit, Erholung)

Wiederherstellung einer alten Erftschlinge bei Kerpen-Mödrath, 1994

Maßnahmen: Gewässerrenaturierung

Bewirtschaftungsziele: Revitalisierung der Gewässer

1850 1950 20001930 1980Zeit

Eisenabsetzanlage für gehobenes Grundwasser aus dem Tagebau Hambach, Inbetriebnahme 1995


1850 1950 20001930 1980Zeit

Tauchschachtbelüftung zur Sauerstoffanreicherung des Grundwassers im wasserbaulichen Modellversuch, RWTH Aachen, 2001


Tauchschachtbelüftung zur Sauerstoffanreicherung, Testanlage im Tagebau Hambach, 2001


Rückblende – Fazit:

Gesellschaft

Öffentliches Interesse

Wasserbau undWasserwirtschaft

Maßnahmen

Bewirtschaftungsziel(= gesellschaftlicher

Auftrag)

Driving forces of environmental change

Pressureson theenvironment

State of the environment

ProblemeImpactson economy, ecosystems,..

Responseof the society

DPSIR-Prozess

Dynamischer Prozess

Gliederung



Fazit

Nachhaltige Wasserwirtschaft – 3 Dimensionen

Gesundheit vonTieren und Pflanzen

Gewässernutzung

Sicherheit

Erholungsräume

Kulturerhaltung

Gesundheit desMenschen

Lebensräume

Wasserversorgung

Wasserqualität

Wasserkreislauf

Schadenminderung

Artenvielfalt

Gesellschaft

Umwelt

Wirtschaft

Interessenausgleich

NachhaltigeWasserwirtschaft

NutzungsorientierteWasserwirtschaft

ÖkologischeWasserwirtschaft

Nachhaltige Wasserwirtschaft - Grundsätze

RegionalitätsprinzipWasserscheiden

beachten

Reversibilitätsprinzip

Umkehrbarkeit von Maßnahmen

IntergenerationsprinzipAuswirkungen auf

kommende Generationen

Verursacherprinzip

Ressourcennutzer undVerschmutzer zahlen

VorsorgeprinzipBeachtung von

Schadensrisiken

QuellenreduktionsprinzipEmissionsminderung

RessourcenminimierungssprinzipMinimierung der

Massen- und Energieströme

KooperationsprinzipBeteiligung und Dialog

IntegrationsprinzipGanzheitliche

Betrachtungsweise


Gesellschaft

Umwelt

Wirtschaft

nach Kahlenborn & Kraemer (1999), geändert

ÖkoeffizienzprinzipKostenwirksamkeit

von Maßnahmen beachten

Nachhaltige Wasserwirtschaft - Transformation


Praktisches Handeln

AbwägungsprozessLern- und Bewertungs- und Prüfsysteme

(Nachhaltigkeitsindikatoren)Diskurs mit Anliegern

Wirtschaft Gesellschaft

Umwelt

Bestandsaufnahme, Monitoring, Planung

4%

Maßnahmen für gutes ökologisches Potenzial

15%

Maßnahmen zur Herstellung des guten

Zustands der Gew ässer

81%

40 Mrd. EUR

Daten aus ATV-DVWK (2002)

Kostenschätzung für Deutschland(bis 2015)

Europäische Wasserrahmenrichtlinie (WRRL)

Öffentlichkeitsbeteiligung

Bewirtschaftungsplänefür die Flussgebietseinheiten

Bestands-aufnahme

Gewässer-überwachung

Defizit-analyse

gewässertypen-bezogen

Maßnahmenprogramme

Erreichen der

UmweltzieleUmwelt-

ziele

Fristenplan

Bewirtschaftungsplanung - Methodik

Ist-Zustand

Ökologischer Zustandanhand biologischer Indikatoren

Belastungenanhand hydrologischer,

morphologischer und physikalisch-chemischer Indikatoren

Leitbild

minus

Restriktionen

gleich

Entwicklungsziel(Soll-Zustand)

Sanierungsbedarf

Bewirtschaftungsplan

mit

Maßnahmenkatalog inklusive Kosten

plus

Prognosen derUmweltwirkung

gleich

Ökoeffizienz

Maßnahmenwahl ?

Wirkungsprognose ?

Einflüsse des Menschen auf Fließgewässer

Gewässerausbau/-unterhaltung

Wasserkraft WasserentnahmeBrauchwassereinleitung

Lebens-gemeinschaften

Land/Wasservernetzung

Wasser-beschaffenheit

Gewässer-struktur

Abfluss-verhalten

BORCHARDT (1998), geändert

SiedlungsentwässerungLandwirtschaft

Andere diffuse Quellen

Freizeitnutzung Fischerei

Handlungsfelder zur Gewässersanierung



Gewässer-struktur


Abfluss-verhalten

Besiedelungsdynamik

- Sicherung vonRefugialräumen

- Aufbau standortgerechterArtenbestände




Gewässer-struktur


Abfluss-verhalten

Gewässerbettdynamik- Uferentfesselung- Laufverlängerung - Ökolog. Durchgängigkeit




Gewässer-struktur


Abfluss-verhalten

Abflussdynamik- Abflussretention- Einleitung/Entnahme- Sicherung von

Mindestabflüssen




Gewässer-struktur


Abfluss-verhalten

Auendynamik- Deichrückverlegung- Anhebung der Flusssohle- Angepasste Nutzungen

in der Aue




Gewässer-struktur


Abfluss-verhalten

Stoffdynamik- Reduktion der stofflichen

Einträge

- Stärkung desSelbstreinigungsvermögens




Gewässer-struktur


Abfluss-verhalten

VielfältigeHandlungsoptionen !

Stoffdynamik

Auendynamik

Abflussdynamik

Gewässerbettdynamik

Besiedelungsdynamik

Bsp: Wanderfischprogramm

Ziel: Wiedereinbürgerung des Lachses

Ursache: Kritische Sauerstoffverhältnisse im PorenlückensystemErgebnis: Reproduktion des Fischbestandes gestört



Gewässer-struktur


Abfluss-verhalten


Maßnahmen:

Bsp: Wanderfischprogramm

Ziel: Wiedereinbürgerung des LachsesMaßnahmen:


Gewässer-struktur


Abfluss-verhalten

Ursache: Kritische Sauerstoffverhältnisse im Porenlückensystem


Ergebnis: Reproduktion des Fischbestandes gestört

Abhilfe: Maßnahmen zur Stoffdynamik


Wirkungsprognose !

Disziplinübergreifende Handlungskonzepte sind erforderlich !

Stoffdynamik

Bsp.: Hydraulische Stoßbelastungen Ziel: Verminderung hydraulischer Stoßbelastungen aus

Niederschlagswassereinleitungen (Merkblatt BWK M3)

Disziplinübergreifende Handlungskonzepte machen sich bezahlt !



Gewässer-struktur


Abfluss-verhalten

Abflussdynamik


Maßnahmen:

Ergebnis: Maßnahmenkombination spart 25% der Kosten(25 Mio. EUR im Erfteinzugsgebiet)


Abflussdynamik

Abflussdynamik

Methode: Kostenvergleichsrechnung

+

Variante 1:

Variante 2:

Flussgebietsmanagement

Daten

Give some data

Need support

Entscheidung

Ingenieur

Entscheidungsträger

Decision Support System

s (D

SS)

BewertungManagement


DatenMonitoring

InformationenModellierung

Entscheidung

InformationsvermittlungMessaging

: M4-Prozess

KERN (2002)

Need support Give support

M4-Prozess und DSS-Architektur

Data BaseMonitoring

Management

Modellierung

Messaging

Decision Support System

s (D

SS)

Model Base

Tool Base

User Interface

XML

Digitales Informations-management

FGB als Zukunftsaufgabe - Fazit

Gesellschaft

Nachhaltige Entwicklung

Wasserbau undWasserwirtschaft

Naturverträgliche Maßnahmen

Guter ökologischerGewässerzustand

Driving forces of environmental change

Pressureson theenvironment

State of the environment

Impactson economy, ecosystems,..

Responseof the society

Wirkungs-prognosen

Management-instrumente

(DSS)

Konkretisierung und Transformation von

Nachhaltigkeit

Integrierteökoeffiziente

Bewirtschaftungs-konzepte

Gliederung



Fazit

Flussgebietsbewirtschaftung im Wandel

früher heuteZuständigkeit Gewässerlauf EinzugsgebietNutzungsdichte gering hochBewirtschaftungsziel Nutzungen NachhaltigkeitBearbeitung sektoral interdisziplinärInstrumentarium eingeschränkt vielfältig

Gewässer-bewirtschaftung

Flussgebiets-management

Fazit

bedarf individueller moderner Instrumente(DSS für M4-Prozess)


ist eine dynamische gesellschaftliche Aufgabe (DPISR-Prozess)

dient der ökoeffizienten Ressourcenallokation

soll sich am Leitbild der Nachhaltigkeit ausrichten

kann nur in interdisziplinärer Zusammenarbeit gelingen

Vielen Dank für Ihre AufmerksamkeitVielen Dank für Ihre AufmerksamkeitVielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

Flussgebietsbewirtschaftung im Wandel der Zeit am Beispiel ... · bei Kerpen-Mödrath, 1994 ......

Documents

Transcript of Flussgebietsbewirtschaftung im Wandel der Zeit am Beispiel ... · bei Kerpen-Mödrath, 1994 ......