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Jahresbericht Landesamt für Natur und Umwelt des Landes Schleswig-Holstein 2006/07 115

Abbildung 1: Weitgehend intakter („Guter“) Abschnitt der Kremper Au, lue_01_b, Typ 16 kiesgeprägter Tieflandbach

➢ Uwe Ahrens

Die EG-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) wurdeim Jahre 2000 veröffentlicht. Sie unterstütztseitdem unser Ziel, die Fließgewässer in einenguten Zustand zu bringen. Der Maßstab fürden guten ökologischen Gewässerzustand ge-mäß EG-Wasserrahmenrichtlinie ist die ge-wässertypische Gewässerbesiedlung mitFauna und Flora.

Dieser gute ökologische Zustand kann nur er-reicht werden, wenn die biologischen Quali-tätselemente (wirbellose Tiere, Fische undWasserpflanzen) „gut“ sind. Voraussetzungdafür sind eine gute Wasserbeschaffenheitund eine gute Gewässerstruktur.

Gewässerstruktur: Kartierung und Bewertungder Fließgewässer in Schleswig-Holstein

116 Gewässerstruktur: Kartierung und Bewertung der Fließgewässer in Schleswig-Holstein

Abbildung 2: Bundesgewässer-strukturgütekarte:Ausschnitt Schles-wig-Holstein Ge-samtbewertung

Nachdem die Abwasserreinigung in den letz-ten zwei Jahrzehnten deutlich verbessert wur-de, ist die schlechte Gewässerstruktur alsHauptursache für die schlechte Besiedlung zu-nehmend in den Vordergrund getreten.

Um die landschaftsentwässernde Funktion,das Wasser schadlos und möglichst schnellabzuführen, erfüllen zu können, wurden diemeisten Fließgewässer in Schleswig-Holsteinüber viele Jahrzehnte ausgebaut. Durch einegezielte Gewässerunterhaltung wurde undwird die Funktionsfähigkeit dieser so genann-ten „Vorfluter“ gesichert. Der Ausbau und dieintensive Unterhaltung führten jedoch zu einerVerschlechterung des „Lebensraums Fließge-wässer“ für Tiere und Pflanzen (siehe „Faunis-tisch-ökologische Bewertung der Fließgewäs-ser in Schleswig-Holstein, LANU, 1998).

Strukturkartierverfahren

Um diese hydromorphologischen Defizite derFließgewässer zu ermitteln, entwickelte undveröffentlichte die LänderarbeitsgemeinschaftWasser (LAWA) zwischen 2000 und 2002zwei Verfahren als Empfehlung zur Gewässer-strukturkartierung in der BundesrepublikDeutschland, das „Übersichtsverfahren“ unddas „Vor-Ort-Verfahren“.

Für das „Übersichtsverfahren“ der LAWA(Gewässerstrukturkartierung in der BRD, Über-sichtsverfahren, 2002) wird das Gewässer vor-

ab in Kilometer-Abschnitte eingeteilt und an-schließend werden neun Parameter durcheine Fernerkundung anhand von Karten undLuftbildern erhoben und bewertet.

Beim „Vor-Ort-Verfahren“ der LAWA (Ge-wässerstrukturkartierung in der BRD, Verfah-ren für kleine und mittelgroße Fließgewässer,Empfehlung, 2000) wird das Gewässer in derRegel in Hundert-Meter-Abschnitte eingeteiltund durch Begehung kartiert. Dabei werden27 Parameter erhoben und bewertet.

Beide Verfahren wurden in Schleswig-Holsteingetestet. Die Testergebnisse des „Vor-Ort-Ver-fahrens“ für die Alster sind dem Jahresberichtdes LANU 2001 (Seite 103 ff; Ahrens 2001) zuentnehmen. Die Ergebnisse für die Gewässerin Schleswig-Holstein, die nach dem „Über-sichtsverfahren“ kartiert wurden, sind in dem„Gewässergüteatlas der BRD – Gewässer-struktur in der BRD 2001“ der LAWA veröf-fentlicht worden.

Der Methodenvergleich hat ergeben, dass dieDefizite der Gewässerstruktur sich in der Re-gel nicht ausschließlich über die Fernerkun-dung ermitteln lassen. Für Schleswig-Holsteinwurde 2005 durch das LANU ein Verfahreneingeführt, das sowohl die Fernerkundung alsauch die Vor-Ort-Kartierung nutzt und denWRRL- und LAWA-Anforderungen gerechtwird.


Abbildung 3:Screenshot DAV-Eingabemaske –hier von der Kremper Au (s. Abbildung 1)

Grundlage für eine flächendeckende Struktur-kartierung, die den Anforderungen an die Be-richtspflichten gerecht wird, ist das ebenfallsneu aufgebaute Digitale Anlagenverzeichnis

(DAV), welches das vollständige Verbandsge-wässernetz sowie die dort befindlichen Anla-gen beinhaltet. In Schleswig-Holstein wurdebis Mitte 2004 aus den meist analogen Ver-bandskarten das DAV für alle Gewässer (ca.32.000 km) erstellt, in dem nicht nur die Ge-wässerlinien, sondern auch alle gewässerrele-vanten Bauwerke (ca. 140.000) erfasst wur-den. Das Linienthema des DAV wurde im Jah-re 2004 um das Digitale Strukturverzeichnis

(DSV) erweitert, in dem die oben genanntenLAWA-Verfahren möglichst übernommen wur-den.

Das EU-berichtspflichtige Gewässernetz, dasso genannte reduzierte Gewässernetz mit Ge-wässern mit einer Fläche des oberirdischen

Einzugsgebietes (Aeo) von mehr als 10 km2,umfasst in Schleswig-Holstein etwa 6.600 kmund etwa 13.500 Bauwerke. Dieses Gewäs-sernetz wurde in acht Gewässertypen undderzeit knapp 600 Wasserkörper eingeteilt(siehe auch Jahresbericht des LANU 2003;Seite 77 ff; Annegret Holm, Johanna Lietz).

Typ Definitionen der Fließgewässertypen des norddeutschen Tieflandes

14 sandgeprägter Tieflandbach15 sand- und lehmgeprägter Tieflandfluss ab etwa 100 km2 Aeo 16 kiesgeprägter Tieflandbach17 kiesgeprägter Tieflandfluss ab etwa 100 km2 Aeo19 kleines Niederungsfließgewässer20 sandgeprägte Ströme mit einer Breite ab etwa 300 m21 seeausflussgeprägte Fließgewässer22 Marschengewässer


Abbildung 4: Darstellung Abschnittsbildung Wasserkörper og_19 Kükelühner Mühlenau

Fernerkundung und Abschnittsbildung

Vor der Vor-Ort-Kartierung werden die Gewäs-ser mit Hilfe der Informationen aus digitalenKarten und Luftbildern in gleichförmige Ab-schnitte von in der Regel mindestens 100 Me-ter Länge eingeteilt. Diesen Arbeitsschrittübernimmt die Verbandsebene, die in diesemZuge gleichzeitig die vorhandenen Daten imDAV überprüfen kann. Die über die Fernerkun-dung gebildeten gleichförmigen Abschnitte ha-ben gleiche Gewässereigenschaften bei Ge-wässertyp, Wasserkörper, Laufkrümmung,Uferbewuchs, Randstreifen und angrenzenderFlächennutzung. Die durchschnittliche Ab-schnittslänge beträgt bisher etwa 300 Meter,so dass die zu bearbeitenden Datensätze im

Vergleich zum LAWA-Vor-Ort-Verfahren nurnoch ein Drittel umfassen.

Strukturkartierung vor Ort

Externe Büros führen im Anschluss die Vor-Ort-Kartierung mit Hilfe eines Pen-PCs durch,auf dem alle Informationen aus dem DAV, ausder Abschnittsbildung und die erforderlichenKarten zur Verfügung stehen. Die Fließgewäs-ser werden abgegangen und die Strukturdatenfür die gleichförmigen Abschnitte werden übereine komfortable Eingabemaske in die Daten-bank eingegeben und mit einem Foto doku-mentiert, welches mit der Datenbank ver-knüpft wird.


Abbildung 5:Screenshot DSV-EingabemaskeFernerkundung

Abbildung 6: Kartierung vor Ortmit Hilfe einesPen-PC

Etwa 2.200 km des berichtspflichtigen Ge-wässernetzes wurden bereits entsprechendkartiert und ca. weitere 800 km sind 2007 inBearbeitung. Für die großen Flüsse und dieMarschengewässer ist nur die Abschnittsbil-dung per Fernerkundung vorgesehen. Die flä-chendeckende Strukturkartierung des übrigenberichtspflichtigen Gewässernetzes ist bis2009 vorgesehen. Die erhobenen Daten ge-hen nach der Bearbeitung zurück an die Ver-bände.

An jedem Gewässerabschnitt werden bei derBegehung 32 Einzelparameter erhoben. DieDefinitionen für die Kartieranleitung wurden,wenn möglich, von der LAWA übernommen(Gewässerstrukturkartierung in der BRD, Ver-fahren für kleine und mittelgroße Fließgewäs-ser, Empfehlung, 2000). Die DSV-Datenblätter,die dazu dienen, die für einen Abschnitt erho-benen Strukturdaten analog auszudrucken,eignen sich auch für eine analoge Kartierungund geben einen guten Überblick über die De-finitionen der Einzelparameter.


DSV-Uferdaten

Uferverbau li re

Zustand Uferverbau li re

Besondere Uferstrukturen Besond. Uferbelastungen

Krümmungserosion

Leitbildgerecht. Bewuchs li re

DSV-Sohldaten

Art Sohlverbau

Zustand Sohlverbau

Belastungen Sohle

Dom. Substrat Querbänke

Anzahl Querbänke

Dom. Substrat Längsbänke

Anzahl Längsbänke

Sohl/-Wasservegetation

Art subm. Makrophyten

Substrat (5%-Stufen)

li re li re

Art bes. Sohlstrukturen

Bemerkungen

Substratdiversität

Böschungsneigung


Tabelle 1: Einzelparameter

Bewertung der Struktur

Die Bewertung der Einzelparameter wird zu-erst in funktionalen Einheiten, danach inHauptparameter und zum Schluss in den Be-reichen Sohle, Ufer und Land arithmetisch zu-sammengefasst. Die Gesamtbewertung ent-spricht dem arithmetischen Mittel der Haupt-

parameter, so dass eine Wichtung der Berei-che Sohle (3), Ufer (2) und Land (1) erfolgt.Die Bewertung erfolgt in fünf Stufen und wirdgegenwärtig noch justiert. Dafür werdenhauptsächlich die Rückmeldungen der Vor-Ort-KartiererInnen genutzt.

Strukturkartierung / Digitales Strukturverzeichnis (DSV)

Einzelparameter Bemerkungen Funktionale Einheit Hauptparameter Bereich

1 Laufkrümmung Fernerkundung

2 Längsbänke

3 Bes. Laufstrukturen Fernerkundung Krümmung

4 Krümmungserosion

5 Profiltiefe

6 + 7 Uferverbau r/l inkl. Zustand Beweglichkeit Laufentwicklung

8 Querbänke typspezifisch

9 Strömungsdiversität

10 Tiefenvarianz typspezifisch Längsprofil Längsprofil

11 Substratzusammensetzung typspezifisch

Autom. Substratdiversität typspezifisch Art und Verteilung

12 Bes. Sohlstrukturen typspezifisch der Substrate

13 Sohlverbau inkl. Zustand Sohlverbau Sohlenstruktur Sohle

s. o. 5 Profiltiefe s. o. Profiltiefe

14 Breitenerosion typspezifisch

15 Breitenvarianz typspezifisch Breitenentwicklung

16 Profiltyp Profilform Querprofil

17 +

18 Uferbewuchs r/l typspezifisch typischer Bewuchs

19 +

20 Bes. Uferstrukturen r/l typische Ufer

s. o.

6+7 Uferverbau r/l s. o. Uferverbau Uferstruktur Ufer

21 +

22 Gewässerrandstreifen r/l Fernerkundung Gewässerrandstreifen

23 +

24 Flächennutzung r/l Fernerkundung Vorland Gewässerumfeld Land

25 Rückstau Mallus

26 Belastungen der Sohle Mallus

27 +

28 Bes. Uferbelastungen r/l Mallus

29 +

30 Schädl. Umfeldstrukturen r/l Mallus, Fernerkundung

31 +

32 Sonst. Umfeldstrukturen r/l Mallus, Fernerkundung


Abbildung 7: Kartenausschnitt der Bewertung des Wasserkörpers og_19 Kükelühner Mühlenau, Typ 16 kiesgeprägter Tieflandbach

Nach der Kartierung können die Abschnittebeziehungsweise Wasserkörper oder ganzeGewässer für einzelne Fragestellungen typ-spezifisch bewertet werden, zum Beispiel fürdie Festlegung von repräsentativen Probestel-len, für die Ermittlung von Defiziten, für die Er-stellung einer Gewässerstrukturgütekarte oderfür die Maßnahmenplanung im Rahmen des

Bewirtschaftungsplanes. Die Strukturdefizitewerden bereits bei der zusammenfassendenBewertung von Sohle, Ufer und Land deutlich.Die 5-stufige Bewertung der Bereiche Sohle,Ufer, Land und Gesamt wird als farbige Linieentlang der Gewässerläufe von links nachrechts in Fließrichtung angeordnet.


Abbildung 8: Zu jedem kartierten Gewässerabschnitt gibt es in der Regel ein mit der Datenbank verknüpftes Foto – hier der in der Kartein Abbildung 7 gezeigte Teil der Kükelühner Mühlenau, der Abschnitt_014_og_19; (alle Fotos vom Autor)

Es können aber auch die Hauptparameter, diefunktionalen Einheiten oder die Einzelparame-ter farbig dargestellt werden. Für die Maßnah-menplanung müssen die Defizite der Einzelpa-rameter betrachtet werden.

Am Beispiel des derzeitigen Standes der typ-spezifischen Substratbewertung wird deutlich,

wie unterschiedlich die einzelnen Gewässerty-pen bewertet werden: die folgende Tabelle 2ist von unten nach oben zu lesen, dass bedeu-tet: erst wenn der Totholzanteil bei Typ 16gleich oder größer 5 % der Substratfläche ein-nimmt, ist die Bewertung der Substratzusam-mensetzung gut oder besser.


Tabelle 2: Vorläufiges Bewertungssystem für die typspezifische Substratzusammensetzung

Die Durchgängigkeit von Bauwerken in denFließgewässern wird hier nicht bewertet, weilsie nicht einzelne Abschnitte, sondern Teilevon oder ganze Gewässersysteme betreffenkann. Die Bauwerke sind im Digitalen Anla-genverzeichnis enthalten, aber noch nicht alleauf ihre Durchgängigkeit hin überprüft wor-den.

Die EU verlangt, die Gewässerstrukturen allesechs Jahre neu zu erfassen. Dieses wird dortvollzogen, wo Maßnahmen und Entwicklun-gen zu einer deutlichen Änderung der Gewäs-serstruktur geführt haben. Die Gewässerent-wicklung erfordert nach der erfolgreichen Her-

stellung der Rahmenbedingungen sogar beientwicklungsfreudigen Fließgewässern meis-tens längere Zeiträume, um den guten Zu-stand bei den Gewässerstrukturen zu errei-chen. Somit ist es für die meisten Fließgewäs-ser kaum möglich, den guten Zustand bis zumvon der EU vorgegebenen Jahr 2015 zu errei-chen. Aber wir sind ziemlich zuversichtlich, da-mit die richtigen Weichen gestellt zu haben -und wie heißt es doch so treffend wie be-kannt zugleich: „der Weg ist das Ziel“ (einüber 2.000 Jahre alter fernöstlicher Spruch)!

Weitere Informationen hierzu gibt es unter(www.wasser.sh).

Klasse/Typ 14 15 16 17 19

Totholz >= Totholz >= Totholz >= Totholz >=Totholz >= 5%

1 sehr gut10% 5% 10% 5%

ODER Detritus

> 40%

Kies- + Stein- Kies- und

2 gutTotholz >= anteil >= 10% Totholz >= 5 Steinanteil > Detritus =<

5 bis <10% ODER Totholz bis < 10% 20% ODER 40%

< 5% Totholz < 5%

Kies- + Stein- Kies- + Stein-

3 mäßiganteil < 20% Kies- + Stein- anteil <= 20% Kies- + Stein-

Sand- +

ODER Totholz anteil < 10% ODER Totholz anteil <= 20%Schlammanteil

< 5% < 5% >=50 bis <70%

Sand- +

Sand- + Sand- +Schlammanteil

Sand- + Sand- +

4 schlecht Schlammanteil Schlammanteil>=60 bis <90%

Schlammanteil Schlammanteil

>= 80 bis <90% >= 80 bis <90%ODER Kies-

>= 50 bis <90% >= 70 bis <90%+ Steinanteil

< 10%

sehr Sand- + Sand- + Sand- + Sand- + Sand- +

5schlecht

Schlammanteil Schlammanteil Schlammanteil Schlammanteil Schlammanteil

>= 90% >= 90% >= 90% >= 90% >= 90%

Stand 5. Juli 06

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http://www.wasser.sh


Kurzfassung

Es wird ein Verfahren zur Strukturkartierungund –bewertung für die in Schleswig-Holsteinvorkommenden Fließgewässertypen beschrie-ben. Die Gewässer werden zuerst am PC mitHilfe von Daten aus Karten und Luftbildern inhomogene Abschnitte eingeteilt. Danach wer-den vor Ort weitere Daten zur Gewässersoh-le, zum Gewässerufer und zum direkten Ge-wässerumfeld erhoben. Die Bewertung der er-hobenen Strukturdaten erfolgt typspezifischund zeigt die Abweichung des aktuellen Ge-wässerzustandes vom natürlichen. Die Bewer-tung der Gewässerabschnitte dient der Ermitt-lung von Struktur-Defiziten und somit von er-forderlichen Verbesserungsmaßnahmen sowieder Festlegung von biologischen Probestellen.

Summary

A procedure is presented to map and evaluatethe morphological conditions of river water bo-dies for the indicators river depth and widthvariation, structure and substrate of the riverbed and structure of the riparian zone. Thefirst step is a differentiation of the river coursein so called homogenous segments with theaid of GIS maps and aerial photographs. After-wards special parameters are mapped in detailin the field. The evaluation is related to the dif-ferent river types and its state at natural condi-tions without the anthropogenic influence. Af-terwards special measures can be developedin order to improve the ecological state of thewater body.

➢ Uwe Ahrens

Dezernat 41 – FließgewässerökologieTel.: 0 43 47 / [email protected]

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