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Strategien zur Optimierung von Fliegewsser-Renaturierungsmanahmen und ihrer Erfolgskontrolle

Umweltforschungsplan des Bundesministeriums fr Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit

Grundwasser, Gewsser, Meeres- und Bodenschutz

Forschungskennzahl (UFOPLAN) 3710 24 207

Strategien zur Optimierung von Fliegewsser-Renaturierungsmanahmen

und ihrer Erfolgskontrolle

von

Veronica Dahm1, Sebastian Dbbelt-Grne3, Peter Haase2, Christian Hartmann3, Heike Kappes2, Uwe Koenzen3, Benjamin Kupilas1, Moritz Leps2, Christian Reuvers3, Peter Rolauffs1,

Andrea Sundermann2, Falko Wagner4, Uwe Zellmer3, Claudia Zins3,

Daniel Hering1

1Abteilung Aquatische kologie, Universitt Duisburg-Essen Universittsstr. 5, 45141 Essen

2Abteilung Fliegewsserkologie und Naturschutzforschung, Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt

Clamecystrae 12, 63571 Gelnhausen

3Planungsbro Koenzen, Hilden

Schulstrae 37, 40721 Hilden

4Institut fr Gewsserkologie und Fischereibiologie Jena (IGF), Jena

Sandweg 3, 07745 Jena

IM AUFTRAG DES UMWELTBUNDESAMTES

Feburar 2014

1

Strategien zur Optimierung von Fliegewsser-Renaturierungsmanahmen und ihrer Erfolgskontrolle

Berichtskennblatt

Berichtsnummer UBA-FB 00

Titel des Berichts Strategien zur Optimierung von Fliegewsser-Renaturierungsmanahmen

und ihrer Erfolgskontrolle

Autor(en)

(Name, Vorname)

Dahm, Veronica; Dbbelt-Grne, Sebastian; Haase, Peter; Hartmann, Christian;

Kappes, Heike; Koenzen, Uwe; Kupilas, Benjamin; Leps, Moritz;

Reuvers, Christian; Rolauffs, Peter; Sundermann, Andrea; Wagner, Falko;

Zellmer, Uwe; Zins, Claudia; Hering, Daniel

Durchfhrende Institution

(Name, Anschrift)

Universitt Duisburg-Essen, Fakultt fr Biologie, Aquatische kologie,

Universittsstr. 5, 45141 Essen;

Senckenberg, Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt,

Fliegewsserkologie und Naturschutzforschung, Clamecystr. 12,

63571 Gelnhausen;

Planungsbro Koenzen, Schulstr. 37, 40721 Hilden;

Insitut fr Gewsserkologie und Fischereibiologie Jena (IGF),

Sandweg 3, 07745 Jena

Frdernde Institution

Umweltbundesamt

Postfach 14 06

06813 Dessau-Rolau

Abschlussjahr 2014

Forschungskennzahl (FKZ) 3710 24 207

Seitenzahl des Berichts 176

Zustzliche Angaben

Schlagwrter

Fliegewsser, Renaturierung, kologischer Zustand, Hydromorphologie, Makro

phyten, Makrozoobenthos, Fische, Ausbreitungspotenzial, Wiederbesiedlung,

stoffliche Belastung, Priorisierung, Erfolgkontrolle

2

Strategien zur Optimierung von Fliegewsser-Renaturierungsmanahmen und ihrer Erfolgskontrolle

Report Cover Sheet

Report No. UBA-FB 00

Report Title Strategies for optimizing river restoration measures and the evaluation

of restoration success

Author(s)

(Family Name, First Name)

Dahm, Veronica; Dbbelt-Grne, Sebastian; Haase, Peter; Hartmann, Christian;

Kappes, Heike; Koenzen, Uwe; Kupilas, Benjamin; Leps, Moritz;

Reuvers, Christian; Rolauffs, Peter; Sundermann, Andrea; Wagner, Falko;

Zellmer, Uwe; Zins, Claudia; Hering, Daniel

Performing Organisation

(Name, Address)

University of Duisburg-Essen, Faculty of Biology, Aquatic Ecology,

Universittsstr. 5, 45141 Essen;

Senckenberg, Research Institute and Natural History Museum Frankfurt,

River Ecology and Conservation, Clamecystr. 12, 63571 Gelnhausen;

Koenzen Consulting Water and landscape, Schulstr. 37, 40721 Hilden; Institute of aquatic ecology and fish biology Jena (IGF),

Sandweg 3, 07745 Jena

Funding Agency

Umweltbundesamt

Postfach 14 06

06813 Dessau-Rolau

Report Date (Year) 2014

Project No. (FKZ) 3710 24 207

No. of Pages 176

Supplementary Notes

Keywords

Rivers, Restoration, ecological status, hydro-morphology, macrophytes, benthic

invertebrates, fish, dispersal, recolonizsation, water quality, prioritization, eval

uation of river restoration success

3

Strategien zur Optimierung von Fliegewsser-Renaturierungsmanahmen und ihrer Erfolgskontrolle

Kurzbeschreibung Zur Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtline wurden und werden deutschlandweit eine Vielzahl von Fliegewssern renaturiert. Erste Erfolgskontrollen zeigen positive Effekte der Manahmen besonders auf die Artengemeinschaften der Aue; bewertungsrelevante Effekte auf die aquatischen Organismengruppen wurden nur in geringerem Umfang beobachtet. Das Projekt hatte zum Ziel, die Konzeption und Umsetzung von Fliegewsser-Renaturierungsmanahmen und ihre Erfolgskontrolle stufenweise aus hydromorphologischer und biologischer Sicht (Makrozoobenthos, Makrophyten, Fische) zu verbessern, unter Auswertung umfangreiche Monitoring-Daten der Bundeslnder und vorliegende Untersuchungen. Hydromorphologische Effizienzkriterien fr den guten und sehr guten kologischen Zustand wurden ermittelt und in gewssertypspezifische Steckbriefe integriert. Als steuernde Faktoren der bioznotischen Reaktion auf hydromorphologische Renaturierungen wurden das Wiederbesiedlungspotenzial, die Ausbreitungsfhigkeit aquatischer Organismen sowie der Einfluss stofflicher Bedingungen untersucht. Die Ergebnisse flieen in ein Verfahren zur Priorisierung und zur Abschtzung des Erfolgs geplanter oder bereits durchgefhrter Manahmen ein. Weiterhin wird ein Verfahren zur Erfolgskontrolle vorgestellt, das als Ergnzung zum operativen Monitoring fungiert und eine Erfassung erster Effekte von Renaturierungsmanahmen ermglicht.

Abstract

For implementing the EU Water Framework Directive many river sections are being restored throughout Germany. Monitoring revealed positive effects on riparian biota, while effects on aquatic organism groups were weaker and rarely improving the ecological status. The aim of the project was to revisit the concept and the implementation of river restoration measures targeting structural conditions and biological response of macroinvertebrates, macrophytes and fish, and to provide methods to evaluate restoration success. Comprehensive biotic and environmental monitoring data provided by the German federal states were analyzed and existing reports were assessed. Hydromorphological efficiency criteria for the good and high ecological status were derived and presented in river type-specific fact-sheets. Drivers of the biotic response to restoration, in particular the re-colonization potential, the dispersal capacity of aquatic organisms and physico-chemical conditions, were analysed. The results were integrated in a method to prioritize restoration measures and to predict restoration success. Furthermore, we developed a method to evaluate river restoration success as a supplement of the operational monitoring, targeting early and subtle effects of river restoration.

4

Strategien zur Optimierung von Fliegewsser-Renaturierungsmanahmen und ihrer Erfolgskontrolle

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis....................................................................................................................................5

Anhnge ...................................................................................................................................................7

Abbildungsverzeichnis............................................................................................................................8

Tabellenverzeichnis...............................................................................................................................10

1 Zusammenfassung ........................................................................................................................15

2 Summary........................................................................................................................................24

3 Einleitung.......................................................................................................................................33

3.1 Projektziele .............................................................................................................................33

3.2 Projektbearbeiter ...................................................................................................................34

4 Datengrundlagen..........................................................................................................................36

4.1 Datenumfang .........................................................................................................................36

4.2 Datenverarbeitung ................................................................................................................39

4.3 Integration von Funddaten in das BioFresh Datenportal.................................................45

5 Workshop.......................................................................................................................................46

6 Ermittlung von typbezogenen hydromorphologischen Effizienzkriterien............................47

6.1 Hintergrund ...........................................................................................................................47

6.2 Auswertung vorliegender Unterlagen ................................................................................50

6.2.1 Zusammenstellung und Ergnzung hydromorphol