Regionaler Naturschutztag – Naturschutz und Wassertourismus, 03.11.2012, Brandenburg an der Havel...
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Regionaler Naturschutztag – Naturschutz und Wassertourismus, 03.11.2012, Brandenburg an der Havel
Folie 1
Die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) ist• eine Bundesoberbehörde im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung
• das wissenschaftliche Institut des Bundes für wasserstraßenbezogene Forschung, Begutachtung und Beratung auf den Gebieten
• Hydrologie• Wasserbewirtschaftung• Ökologie und• Gewässerschutz
• Berater für weitere Ministerien, z.B. das Bundesumweltministerium • spezialisierter Berater der Wasser- und Schifffahrtsverwaltung (WSV) im Hinblick auf Planung, Ausbau, Neubau, Betrieb und Unterhaltung von Bundeswasserstraßen
• ein Institut mit etwa 360 Beschäftigten (davon ca. 25% Zeitverträge)
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Folie 2
Zur Wirkung des Wellenschlags auf die Ufervegetation der
Unteren Havel-Wasserstraße
Bundesanstalt für GewässerkundeReferat U3. Landschaftspflege/VegetationskundeDr. Andreas Sundermeier Koordination, KonzeptionUwe Schröder Datenauswertung, GIS
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Folie 3
Auftraggeber: Wasserstraßen-Neubauamt Berlin, Auftrag aus dem Jahr 2003
Projekthintergrund: Damaliger geplanter Ausbau der UHW Prognose anhand der damals geplanten Ausbauparameter:
Berufsschifffahrt mit größeren SchiffseinheitenHöhere Wellenbelastung der Ufer
Projektpartner:Bundesanstalt für Wasserbau, Dr. Renald Soyeaux: Wellenmessung, -berechnungBüro Bischoff & Partner (Stromberg), Bernd Wolters: VegetationskundeBfG, Referat U2/U4, Dr. Michael Schleuter: Makrozoobenthos
Weitere Daten zur Ufervegetation der Seenstrecke: Büro Volker Stelzig (Soest)
Zur Zeit ruht das Projekt wegen Kapazitätsengpässen, noch nicht alle Daten ausgewertet
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Folie 4
Ziele
Quantitative Daten zu Wellenbelastung – Vegetation Dynamik naturnaher Ufervegetation unter bestehender
Wellenbelastung und nach Ausbau Verbesserung der Datengrundlage zum Schutz und zur
Entwicklung naturnaher Ufer Beitrag zum Planfeststellungsverfahren Übertragbarkeit auf andere Bundeswasserstraßen
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Folie 5
UntersuchungsgebietWellenbeeinflusste Ufer der Flusshavel zwischen Brandenburg und Ketzin, UHW-km 32-54
ergänzende Daten von der
Seenstrecke
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Folie 6
Mäander
Seenartige Aufweitungen
Durchstiche
Etwa 40 km Uferlinie untersucht,fahrrinnennahe Ufer bis 300-500 m Entfernung von der Fahrrinne(Trebelsee bis 1.000 m)Fahrrinnenferne Uferabschnitte ohne Einfluss der Berufsschifffahrt nicht untersucht
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Folie 7
Ufer der Flusshavel
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Folie 8
Methoden
Gelände
Vegetationskartierung der Uferböschung vom Wasser bis Oberkante Böschung als Uferlinienkartierung durchgängige pflanzensoziologische Kartierung im Maßstab 1:10.000 im
Jahr 2004 mit repräsentativen Vegetationsaufnahmen 2004 bis 2007 jährlich 6 Uferstrecken im Maßstab 1:5.000
Vegetationsaufnahmen von 15 Dauerflächen in amphibischem Schilf-Röhricht jährlich von 2004 bis 2007
Vegetationsaufnahmen von Ufern der Seenstrecke im Jahr 2006
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Folie 9
Differenzierung der Uferböschung bei der Kartierung
Wasser
Wasserwechselbereich
mittlere / obere Uferböschung
Dauerflächen: Erfassung von 10 m fest markierter Uferlinie, von der Vegetations-grenze bis 2 m ins Bestandsinnere
Lage der Dauerflächen 20 bis 250 m entfernt von der Fahrrinne
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Berechnung von Schiffswellenhöhen der Berufs-schifffahrt durch die Bundesanstalt für Wasserbau
Basis der Berechnungen: Verkehrsbeobachtung an 150 Schiffen im Jahre 2003, vor Öffnung des Wasserstraßenkreuzes Magdeburg
Schiffstyp mit L/B/T von 80m/9m/2m mit den größten beobachteten Wellenhöhen, als Bemessungsschiff für die Berechnungen ausgewählt
Die Wellen der 10 größten Schiffe wurden zur Berechnung herangezogen, angenommene Schiffsgeschwindigkeit 90% der kritischen Schiffsgeschwindigkeit
Berechnung der Schiffswellen anhand von Querprofilen des Gewässers alle 100 m, Wellenbelastung am Ufer
Berechnungen repräsentieren eine hohe Belastung, aber keine Spitzenwerte
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Beispieldaten Uferlinienkartierung und Schiffswellenberechnung
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Folie 12
Auswertung
Auflösung der Uferlinienkartierung in einzelne Punkte (2725 Punkte): Vegetationseinheiten, Deckwerk
Zuordnung zu berechneten Wellenhöhen der Berufsschifffahrt im GIS Dauerflächen und Vegetationsaufnahmen: Verschneidung von Artenzusammensetzung der Flächen und der dort berechneten Wellenhöhe
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Folie 13
Ergebnisse UferlinienkartierungAbsolute Häufigkeit von Wasserpflanzen
Weiße Seerose – Gelbe Teichrose – Ähriges Tausendblatt in Bezug zu berechneten Schiffswellenhöhen der Berufsschifffahrt
Data
Frequency
0,04 0,08 0,12 0,16 0,2 0,24 0,28 0,32 0,36 0,4 0,440
10,2
20,4
30,6
40,8
51 CountMinMaxMeanStd. Dev.
: 138 : 0,043 : 0,4053 : 0,11717 : 0,079597
SkewnessKurtosis1-st QuartileMedian3-rd Quartile
: 2,1657 : 7,3423 : 0,0738 : 0,0925 : 0,1298
Wellenhöhe [m]
138 Fundpunkte
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Vegetationseinheiten der Wasserwechselzone
Ergebnisse Uferlinienkartierung
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
Roh
rkol
ben-
Sch
ilf-
Kom
plex
e
Sch
ilf-R
öhric
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im W
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Kom
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-Röh
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Röh
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-Röh
richt
-K
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Sch
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öhric
ht
fragm
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ilfbe
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den
Ufe
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Ufe
rsta
uden
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n m
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nzel
ten
Sch
ilfbe
stän
den
Wel
lenh
öhe
in [m
]
n=102
n=700 n=564n=73 n=16
n=39
n=23n=32
n=26n=29
n=310n=123
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Folie 15
Absolute Häufigkeit von deckwerksgeschützten Ufern in Bezug zu berechneten Schiffswellenhöhen der Berufsschifffahrt
Data 10
Frequency 10-2
0,43 0,93 1,43 1,93 2,43 2,93 3,43 3,93 4,43 4,93 5,430
0,34
0,68
1,02
1,36
1,7CountMinMaxMeanStd. Dev.
: 769 : 0,0479 : 0,5409 : 0,33867 : 0,10471
SkewnessKurtosis1-st QuartileMedian3-rd Quartile
: -0,85086 : 3,2877 : 0,3011 : 0,3621 : 0,4032
Ergebnisse Uferlinienkartierung
Wellenhöhe [dm]
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Folie 16
Ergebnisse Dauerflächen
Belastungsklassen: sehr gering 0 bis 10 cm Wellenhöhe
gering 10 bis 20 cm Wellenhöhe
mittel 20 bis 30 cm Wellenhöhe
0%
20%
40%
60%
80%
100%
sehr gering gering mittel
Schiffswellenbelastung
Ant
eil D
auer
fläch
en
unbesiedeltbesiedelt
Sumpf-Ziest
n=4 n=8 n=3
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0%
20%
40%
60%
80%
100%
sehr gering gering mittel
Schiffswellenbelastung
Ant
eil D
auer
fläch
en
unbesiedeltbesiedelt
Bittersüßer Nachtschatten
n=4 n=8 n=3
Folie 17
Ergebnisse Dauerflächen
Belastungsklassen: sehr gering 0 bis 10 cm Wellenhöhe
gering 10 bis 20 cm Wellenhöhe
mittel 20 bis 30 cm Wellenhöhe
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Ergebnisse Seenstrecke
R2 = 0,2727
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 10 20 30 40 50
berechnete Wellenhöhe IST (cm)
Pfla
nzen
men
ge in
Ufe
rnäh
e
Gesamtdeckung1
4R2 = 0,4218
0
5
10
15
20
25
0 10 20 30 40 50
berechnete Wellenhöhe IST (cm)
Pfla
nzen
men
ge in
Ufe
rnäh
e
Sumpf-Ziest(Stachys palustris)
1
4
R2 = 0,6295
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 10 20 30 40 50
berechnete Wellenhöhe IST (cm)
Pfla
nzen
men
ge in
Ufe
rnäh
e Bittersüßer Nachtschatten (Solanum dulcamara)
1
4
R2 = 0,0176
0
5
10
15
20
25
0 10 20 30 40 50
berechnete Wellenhöhe IST (cm)
Pfla
nzen
men
ge in
Ufe
rnäh
e
Gilbweiderich(Lysimachia vulgaris)
1
4
Blau: Münchwerder, rechtes Ufer. Orange: Wusterau, linkes Ufer. Grün: Wendsee, linkes Ufer
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• Naturnahe Ufervegetation besiedelt vor allem Standorte mit Wellenhöhen <20 cm
• Ufer mit höherer Wellenbelastung sind weitgehend durch Deckwerk gesichert
• Naturnahe Ufervegetation kommt auch in stärker belasteten Bereichen vor, wenn die Ufer gering verbaut sind
• Wie viel Wellenbelastung wird durch die Ufervegetation maximal ertragen?
Zusammenfassende Fragen und Hypothesen, Teil 1
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Folie 20
• An Ufern ohne Wellenbelastung tritt das Röhricht zugunsten von Hochstaudenfluren zurück – ist das Röhricht bereits eine „Wellengesellschaft“?
• Wasserpflanzen gehen unter Wellenbelastung zurück
• Krautige Begleitarten des Röhrichts scheinen unter Wellenbelastung zurückzugehen – allerdings keine statistische Absicherung dieser Beobachtung
• Makrozoobenthosgesellschaften reagieren vermutlich empfindlicher als Pflanzen-gesellschaften, kritische Wellenhöhe hier im Bereich 10-12 cm
Zusammenfassende Fragen und Hypothesen, Teil 2
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Quellen:• http://www.bafg.de/cln_030/nn_313926/U3/DE/
01__Referat__U3/08__forschung__uferveg/04__wellenschlag/wellenschlag__node.html?__nnn=true
• Sundermeier, A., Schröder, U. & B. Wolters (2008): Die Ufervegetation der Unteren Havel-Wasserstraße (UHW-km 32,61 bis km 54,25) unter dem Einfluss des Wellenschlags – Erste Ergebnisse eines Langzeitmonitorings. – In: Naturschutz und Biologische Vielfalt 60: 93-98.
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Folie 22
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!