Fahrrinnenanpassung der Unter- und Außenweser an die Entwicklungen im Schiffsverkehr mit Tiefenanpassung der hafenbezogenen Wendestelle

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1 Fahrrinnenanpassung der Unter- und Außenweser an die Entwicklungen im Schiffsverkehr mit Tiefenanpassung der hafenbezogenen Wendestelle Auswirkungen auf die Landwirtschaft im Auftrag der Bundesrepublik Deutschland (Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes) vertreten durch Wasser- und Schifffahrtsamt Bremerhaven Wasser- und Schifffahrtsamt Bremen Am Alten Vorhafen 1 Franziuseck Bremerhaven Bremen Telefon (0471) Telefon (0421) Telefax (0471) Telefax (0421) GfL Planungs- und Ingenieur- BioConsult KÜFOG GmbH gesellschaft GmbH Schuchardt & Scholle GbR Landschaftsökologische und biologische Studien Postfach Reeder-Bischoff-Straße 54 Alte Deichstraße Bremen Bremen Loxstedt-Ueterlande Friedrich-Mißler-Straße 42 Telefon (0421) Telefon (04740) 1071 oder Bremen Telefax (0421) Telefax (04740) 1027 Telefon (0421) Telefax (0421)

2 Impressum Auftraggeber: Wasser- und Schifffahrtsamt Bremerhaven Am Alten Vorhafen Bremerhaven Wasser- und Schifffahrtsamt Bremen Franziuseck Bremen Auftragnehmer und Bearbeitung: GfL Planungs- und Ingenieurgesellschaft GmbH Friedrich-Mißler-Straße Bremen A. Ahlers Dipl.-Agraring. J. Kühlke Dr. R. Hammer Dipl.-Ing. M. Siebert Dipl.-Ing. H.-J. Smidt Dipl.-Ing. A. Warming Dipl.-Ing. S. Winkelmann BioConsult Schuchardt & Scholle GbR Reeder-Bischoff-Straße Bremen Dr. B. Schuchardt Dipl.-Biol. J. Scholle Dipl.-Geogr. T. Bildstein Dr. C.-P. Günther Dipl.-Biol. K. Dau Dipl.-Biol. D. Henning Dipl.-Ing. F. Bachmann Dr. D Kraft Dipl.-Biol. S. Wittig KÜFOG GmbH Landschaftsökologische und biologische Studien Alte Deichstraße Loxstedt-Ueterlande Dipl.-Biol. L. Achilles Dipl.-Biol. A. Krumwiede Dr. M. Marchand Dr. J. Witt Dipl.-Biol. U. Köhler-Loum Bearbeitungszeitraum: Januar - April 2006 Bremen, Loxstedt, den

3 Inhaltverzeichnis Inhaltsverzeichnis Impressum 1 Einleitung und Aufgabenstellung 1 2 Be- und Entwässerung der Marsch Bestandssituation Wasserstände Entwässerung Bewässerung Auswirkungen Auswirkungen auf die Wasserstände Auswirkungen auf die Entwässerung Auswirkungen auf die Bewässerung 10 3 Vordeichflächen Bestandssituation Auswirkungen Auswirkungen auf ungeschützte Vordeichflächen Auswirkungen auf Sommerdeichpolder 17 4 Grundwasser Bestandssituation Auswirkungen Auswirkungen auf das Grundwasser Auswirkungen auf das Stauwasser 20 5 Salzgehalte Bestandssituation Auswirkungen Salzgehalte im Tränkewasser Auswirkungen auf das Oberflächenwasser Auswirkungen auf das Grundwasser 28 6 Zusammenfassung 30 7 Literatur 31 GfL / BioConsult / KÜFOG - I -

4 Inhaltverzeichnis Verzeichnis der Tabellen Tabelle 2-1: Tabelle 3-1: Tabelle 3-2: Tabelle 5-1: Tabelle 5-2: Ausgewählte Sielbauwerke an der Weser mit Kenndaten (aus WSA Bremerhaven 2005) 7 Veränderungen der Überschreitungshäufigkeit des Thws bei einer Veränderung des MThw um +3 cm für die Pegel Robbensüdsteert (RSST), Nordenham (NH), Brake (BRA) und Vegesack (VEG). Rot markiert das Höhenniveau des MThws, gelb und blau die Sommerdeichhöhen (aus WSA Bremerhaven 2005a) 15 Sommerhalbjahr: Veränderungen der Überschreitungshäufigkeit des Thws bei einer Veränderung des MThw um +3 cm für die Pegel Robbensüdsteert (RSST), Nordenham (NH), Brake (BRA) und Vegesack (VEG). Rot markiert das Höhenniveau des MThws, gelb und blau die Sommerdeichhöhen (aus WSA Bremerhaven 2005a) 16 Salinitätszonen der Weser in Anlehnung an das VENICE-System (aus: GFL / BIOCONSULT / KÜFOG (2006)) 21 Richtwerte für die Bewertung von Tränkwässern (Quelle: LUFA, ) 26 Verzeichnis der Abbildungen Abbildung 1-1: Betrachtungsraum für die Fahrrinnenanpassung der Unter- und Außenweser 2 Abbildung 2-1: Lage der Siele an der Unterweser (aus WSA Bremerhaven 2005) 8 Abbildung 5-1: Längsprofil der Leitfähigkeit in der Unterweser (Daten: FGG WESER 2003) 22 Abbildung 5-2: Monatsmittelwerte des mittleren Salzgehaltes an den Stationen Alte Weser bis Farge und des Oberwasserabflusses MQ von Intschede (AW: Alte Weser, DW: Dwarsgat, RSST: Robbensüdsteert, Bhv: Bremerhaven, Nham: Nordenham, SPO: Strohauser Plate Ost, Re: Rechtenfleth, Bra: Brake, Far. Farge; aus WSA Bremerhaven 2004) 23 GfL / BioConsult / KÜFOG - II -

5 1 Einleitung und Aufgabenstellung 1 Einleitung und Aufgabenstellung Die Wasser- und Schifffahrtsverwaltung der Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch die Wasser- und Schifffahrtsämter in Bremerhaven und Bremen, plant die Fahrrinnenanpassung der Unter- und Außenweser an die Entwicklungen im Schiffsverkehr. Die beantragten Vorhaben sind vollständig in der technischen Beschreibung (Teil B der Antragsunterlagen zur Planfeststellung) und in Pkt. 4 der UVU (Teil F3 AW/UW der Antragsunterlagen) dargestellt. Zu diesem Projekt gehören die Einzelvorhaben: Anpassung der Unterweser und Anpassung der Außenweser mit Tiefenanpassung der hafenbezogenen Wendestelle. Träger des Teilvorhabens für die Tiefenanpassung der Wendestelle ist bremenports consult GmbH & Co.KG. Jedes dieser Vorhaben ist mit Auswirkungen verbunden, die sich getrennt voneinander beschreiben lassen. Bei Überlagerung der Vorhaben ergeben sich Prognosewerte für die Auswirkungen, die nicht bei jedem Parameter dem Maß der einfachen Addition der Einzelwirkungen der jeweiligen Projekte entsprechen. So ist zum Bespiel die Anpassung der Unterweser für sich betrachtet mit einer Erhöhung des Tidehubs von 2 cm in Höhe Bremerhaven verbunden. Der Außenweserausbau alleine hat hier für diesen Ort eine Tidehuberhöhung von 2 cm zur Folge. Beide Vorhaben in Überlagerung führen aber in Bremerhaven zu einer Veränderung von 3 cm. Im Gegensatz zur Bewertung der ökologischen Folgen sind diese Unterschiede für die Bewertung der Auswirkungen auf die Landwirtschaft eher von geringerer Bedeutung. Es genügt daher an dieser Stelle eine Betrachtung der sog. Überlagerungsvariante, welche beide Einzelvorhaben einander überlagert und summarisch betrachtet. Daraus ergibt sich eine auf der sicheren Seite liegende Betrachtung, welche die einzelnen Aspekte unter Ansatz der jeweils ungünstigsten Annahmen untersucht und bewertet. Alle anderen Fälle fallen dann günstiger aus und sind durch die Untersuchung mit erfasst. Der von diesen Vorhaben betroffene Raum ist in Abbildung 1-1 dargestellt. Er umfasst die Unterweser vom Wehr in Bremen-Hemelingen bis Bremerhaven (Weser-km 65) und die einmündenden Nebenflüsse Ochtum, Lesum (mit Hamme und Wümme), Hunte und Geeste bis zu deren Tidegrenzen. Der Bereich der Außenweser wird von Bremerhaven (Weser-km 65 bis zum km 130 seewärts) mit den Küstenabschnitten Bremerhaven bis Cappel-Neufeld im Land Wursten und von Nordenham bis etwa Burhave in Butjadingen in die Betrachtung einbezogen. Zur Fahrrinnenanpassung des Flusses wird die Sohllage der Fahrrinne durch den Einsatz von Baggerschiffen bereichsweise abgesenkt, um lokale Mindertiefen zu beseitigen. Das anfallende Baggergut wird entweder kleinräumig in Gewässerabschnitte mit lokalen Übertiefen umgelagert oder auf vorhandene Klappstellen in der Außenweser verbracht. Für die Herstellung der hafenbezogenen Wendestelle wird derzeit ein Planfeststellungsverfahren durchgeführt. Beantragt ist der Ausbau der Wendestelle auf das derzeitige Fahrrinnenniveau. Im Zuge der Vertiefung der Außenweser erfolgt dann eine Anpassung der fertiggestellten Wendestelle an die geplante Sohlhöhe der Fahrrinne. GfL / BioConsult / KÜFOG - 1 -

6 1 Einleitung und Aufgabenstellung Zur Gewährleistung der neuen Fahrrinnentiefen ist ein erhöhter Unterhaltungsaufwand erforderlich. Die Wasser- und Schifffahrtsverwaltung geht davon aus, dass sich der ausbaubedingte Unterhaltungsmehraufwand nach fünf Jahren auf eine gleich bleibende Größe einstellt. Abbildung 1-1: Betrachtungsraum für die Fahrrinnenanpassung der Unter- und Außenweser GfL / BioConsult / KÜFOG - 2 -

7 1 Einleitung und Aufgabenstellung Infolge der hydraulischen Veränderungen am Flussquerschnitt kommt es unter anderem zu einer Veränderung der Strömungsverhältnisse und einer Erhöhung des Tidehubs. Für die landwirtschaftliche Nutzung in dem Gebiet bzw. die damit in engem Zusammenhang stehenden wasserwirtschaftlichen Verhältnisse in den Marschgebieten können sich durch das Ausbauvorhaben grundsätzlich folgende Auswirkungen ergeben: Auswirkungen auf die Be- und Entwässerung der Marsch, Auswirkungen auf die Nutzung der Vordeichsflächen, Auswirkungen auf das Grundwasser, Auswirkungen auf den Salzgehalt des Grabenwassers. Um diese grundsätzlich möglichen Auswirkungen des Vorhabens auf die Landwirtschaft beurteilen zu können, wird zunächst als Bestandsaufnahme ein kurzer Überblick zur landwirtschaftlichen Nutzung und deren mögliche Betroffenheit gegeben. Die eigentliche Bewertung der Auswirkungen erfolgt auf der Grundlage der Umweltverträglichkeitsuntersuchung (UVU, Teil F 1 AW/UW der Antragsunterlagen zur Planfeststellung). Die UVU wiederum gründet ihre Aussagen auf verschiedene Untersuchungen der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) zu diesem Ausbauvorhaben. Der vorliegende Bericht greift die in diesem Zusammenhang bestehenden Fragestellungen auf und untersucht, in wieweit tatsächlich Auswirkungen auf die einzelnen Belange gegeben sind. Soweit dieses der Fall ist, wird eine Bewertung vorgenommen. Die Unter- und Außenweser ist Vorfluter der angrenzenden Marsch- und Geestgebiete beidseitig des Flusses. In diesen Gebieten erfolgt zu großen Teilen eine intensive landwirtschaftliche Nutzung der Flächen. Die aus der geplanten Anpassung der Unter- und Außenweser resultierenden Wirkfaktoren können Auswirkungen auf die Belange der Landwirtschaft und die damit in engem Zusammenhang stehenden wasserwirtschaftlichen Verhältnisse haben. Allein auf diese Aspekte nimmt der vorliegende Bericht Bezug. Die ebenfalls betroffenen Belange des Naturhaushaltes werden an anderer Stelle untersucht und sind nicht Gegenstand dieser Untersuchung. GfL / BioConsult / KÜFOG - 3 -

8 2 Be- und Entwässerung der Marsch 2 Be- und Entwässerung der Marsch 2.1 Bestandssituation Die wasserwirtschaftlichen Funktionen der Marschgebiete beidseitig der Weser sind geprägt durch ein komplexes System künstlicher Gewässer und technischer Anlagen, welche die für die landwirtschaftliche Nutzung der Flächen erforderlichen Bedingungen gewährleisten. Neben der nahe liegenden Entwässerungsfunktion spielen auch Bewässerungsfunktionen eine wesentliche Rolle Wasserstände Für die Bewirtschaftung der landwirtschaftlich genutzten Flächen ist die Einstellung der Wasserstände in den offenen Gewässern von besonderer Bedeutung. Zu hohe Wasserstände behindern die Flächenentwässerung und führen zu Vernässungen. Zu niedrige Wasserstände beeinträchtigen die Möglichkeiten zur Viehtränke und schränken die viehkehrende Funktion der Gräben ein. Es ist daher notwendig, die auf der Grundlage praktischer Erfahrung vor Ort festgelegten Wasserstände sicher einhalten zu können. Diese Wasserstände sind gebietsspezifisch unterschiedlich definiert und können zudem jahreszeitlich veränderlich sein. Die Einstellung der Wasserstände steht in direktem Zusammenhang mit der Be- und Entwässerung der Marschgebiete, welche im Weiteren erläutert werden Entwässerung Die Marschgebiete sind geprägt durch eine reliefarme, insgesamt sehr flache Geländemorphologie. Der Abführung des anfallenden Oberflächenwassers ist daher besondere Aufmerksamkeit beizumessen. Unabhängig von der Herkunft des Wassers (Niederschlag oder austretendes Grundwasser z.b. an den Geesthängen) muss das überschüssige Wasser sicher abgeführt werden können. Da die bestehenden natürlichen Gefälleverhältnisse in der Marsch i.d.r. nur sehr geringe Abflussleistungen erlauben und das System vorflutseitig (Weser) tidebeeinflusst ist, hat sich über die Jahrhunderte ein sehr speziell auf die Marschbedingungen zugeschnittenes Entwässerungssystem entwickelt. Dabei wird die Entwässerung gewährleistet durch ein in Kombination wirkendes komplexes System von Sielbauwerken und Schöpfwerken. Die Sielbauwerke in der Deichlinie entlang der Weser sind so konstruiert, dass sie durch Schließen ihrer beweglichen Stemmtore bei auflaufender Tide durch den gegenüber dem Binnenwasserdruck ansteigenden Wasserdruck schließen und sich bei Abfallen des Tidewasserstandes der Weser unter den Binnenwasserstand selbsttätig wieder öffnen. Es kann dann so lange im sog. freien Sielzug, also ohne Pumpenleistung, entwässert werden, bis der Wasserstand in der Weser den Binnenwasserstand wieder übersteigt. Dann schließen die Sieltore erneut. Um einen Mindestwasserstand in den Binnengräben zu halten, können Stauanlagen angeordnet sein oder die Stemmtore durch eine GfL / BioConsult / KÜFOG - 4 -

9 2 Be- und Entwässerung der Marsch Schützanlage ergänzt werden. Mit den Schützen kann ein Schließen oder Öffnen der Deichsiele gezielt herbeigeführt werden und so aktiv die Entwässerung beeinflusst werden. Wenn ein Deichsiel auf Grund einer ungünstigen Relation der Binnen- und Außenwasserstände zueinander nicht oder nur für kurze Zeit eine Entwässerung im freien Sielzug erlaubt, dann wird ergänzend ein Schöpfwerk vorgesehen. Hier fördern leistungsfähige Pumpenanlagen das Wasser aus dem Binnenland. Dieses geschieht weitgehend unabhängig von den außenseitigen Wasserständen. Der Einsatz solcher Schöpfwerke ist auch dann von Bedeutung, wenn auf Grund ungünstiger Wetterlagen über mehrere Tiden der Wasserstand nicht unter den Binnenwasserstand fällt. Dann ist eine Entwässerung nur noch über die Schöpfwerke möglich Bewässerung Eine Bewässerung der Marschgebiete dient der Auffrischung der Wasserkörper in den Grabensystemen und der Sicherung von Mindestwasserständen in diesen Gewässern. Mindestwasserstände sind erforderlich für die Viehtränken sowie zur Gewährleistung der viehkehrenden Wirkung der Gräben. Für die Bewässerung der Marsch werden i.d.r. die gleichen Sielbauwerke genutzt, die auch der Entwässerung dienen. Zum Einlass von Wasser aus der Weser in das binnenseitige Grabensystem werden die Sieltore bei ansteigendem Wasser in der Weser arretiert und so das Einlaufen der Tide in das Grabensystem ermöglicht. Die Steuerung dieser Vorgänge bedarf der aktiven Überwachung und der Erfahrung der Sielwärter vor Ort. Eine Bewässerung der Marsch aus der Weser heraus mittels Pumpen erfolgt nicht. Die Schöpfwerke sind in ihrer Konstruktion dazu nicht ausgelegt. 2.2 Auswirkungen Durch die Anpassung der Außen- und Unterweser kann die Be- und Entwässerung der Marsch durch folgende Wirkfaktoren beeinflusst werden: Veränderungen der Tidewasserstände und des Tidehubs. Hieraus folgend können sich in Abhängigkeit vom Ausmaß der Veränderung die folgenden Auswirkungen ergeben, welche hier zunächst kurz aufgelistet und im Weiteren dann genauer erläutert werden: Veränderungen der Sielzugzeiten zur Be- und Entwässerung und Veränderungen der Wasserspiegeldifferenz zwischen Grabensystem und Vorflut (Weser und Nebenflüsse) Auswirkungen auf die Wasserstände Mit signifikanten Auswirkungen auf die Wasserstände ist nicht zu rechnen, wenn die Einrichtungen zur Be- und Entwässerung der Marsch hinreichend ausgelegt und den Erfordernissen entsprechend betrieben werden. Eine von der Be- und Entwässerung GfL / BioConsult / KÜFOG - 5 -

10 2 Be- und Entwässerung der Marsch unabhängige Betrachtung der Wasserstände macht deshalb wenig Sinn, hinsichtlich der möglichen ausbaubedingten Auswirkungen wird daher auf die nachfolgenden Abschnitte und verwiesen Auswirkungen auf die Entwässerung Wie bereits beschrieben erfolgt die Entwässerung der Marsch im Wesentlichen über die Deichsiele. Diese sind unmittelbar abhängig von den Wasserständen in der Weser. Die Untersuchungen zu den ausbaubedingten Änderungen der Tidekennwerte haben gezeigt, dass sich hier fallbezogen Veränderungen ergeben werden. Die grundsätzlichen Erfordernisse der Marschentwässerung wurden in Kap dargestellt. Entwässerung über Deichsiele Das Deichsiel kann im freien Sielzug nur entwässern, wenn der Außenwasserstand geringer ist als der Binnenwasserstand. Die Zeitdauer im Verlauf einer Tide, in welcher dieses der Fall ist, wird als Sielzugzeit bezeichnet. Die Leistungsfähigkeit eines Deichsieles mit vorgegebenem Abflussquerschnitt hängt von der Dauer dieser Sielzugzeit und von der Wasserstandsdifferenz zwischen Außen- und Binnenpegel ab. Eine Anhebung des MThw in der Weser verkürzt tendenziell die zur Verfügung stehende Sielzugzeit, eine Absenkung des MTnw erhöht tendenziell die zur Verfügung stehende Sielzugzeit. Im Falle einer insgesamt verkürzten Sielzugzeit kann sich die Entwässerungsfunktion eines Sielbauwerkes verschlechtern. Ebenso kann eine Verringerung der Wasserspiegeldifferenz zwischen dem Binnen- und dem Außenpegel zu einer Verschlechterung der Sielentwässerung führen, eine Erhöhung der Wasserspiegeldifferenz hingegen zu einer Verbesserung. Die genannten nachteiligen Auswirkungen können auf die Entwässerung des angeschlossenen Marschgebietes zu einer ungewollten Erhöhung von Grabenwasserständen mit daraus resultierenden Flächenvernässungen infolge unmittelbarer Überflutung oder Verschlechterung der Drainagenfunktionen in der Fläche führen oder zu einer Erhöhung der erforderlichen Schöpfwerksleistungen zur Sicherstellung der festgelegten Grabenwasserstände (s.u.). Vor diesem Hintergrund wurden auf der Grundlage der numerischen Modellierungen der Bundesanstalt für Wasserbau Dienststelle Hamburg Auswertungen zu den Veränderungen von Sielzugzeiten und Wasserstandsdifferenzen durchgeführt (WSA BREMERHAVEN, 2005). Dabei wurde die Überlagerungsvariante als ungünstigster Fall zu Grunde gelegt, der eine eventuelle Umsetzung nur einer der verschiedenen Maßnahmen in seinen Auswirkungen damit beinhaltet. Die Studie untersucht die Frage, welche Veränderungen der Sielzugzeiten und der Wasserstandsdifferenzen im Unterweserraum zu erwarten sind und überträgt die Betrachtungen auf konkrete Sielstandorte. Für unterschiedliche Tidebedingungen (Mittlere Tide, Nipptide, Springtide, Mittlere Tide + 50 cm, Mittlere Tide cm und Sturmtide) wurden die zur Verfügung stehenden Sielzugzeiten für unterschiedliche Binnenwasserstände ermittelt und den GfL / BioConsult / KÜFOG - 6 -

11 2 Be- und Entwässerung der Marsch Werten nach einem Ausbau gegenübergestellt. So wurde ermittelt, ob und in welcher Weise die Sielzugzeit sich verändert. Ebenso wurde für die o.g. Tidebedingungen ermittelt und dargestellt, ob und in welcher Weise sich die Wasserstandsdifferenzen zwischen Außen- und Binnenpegel verändern. Auf dieser Grundlage wurden für 10 ausgewählte Sielbauwerke, welche sich zwischen Weserkm 22 und 60 befinden und beide Weserufer abdecken, die konkreten Auswirkungen untersucht. Diese Sielbauwerke werden in der nachfolgenden Tabelle 2-1 benannt, ihre Lage kann der Abbildung 2-1 entnommen werden. Binnenwasserstand [m NN] W-km Ufer Bezugpegel Betrieb Minimal Maximal Mittel Sommer Mittel Winter Blexer Siel 59,9 L Nordenham E Beckumer Siel 51,5 L Nordenham Z+E -1,40 Lunesiel 50,8 R Nordenham E -1,80-0,50-1,28 Strohauser Siel 49,5 L Rechtenfleth Z+E +0,90 Drepte Siel 49 R Rechtenfleth E 0,00-1,20 Rechtenflether Siel 46,9 R Rechtenfleth Z+E -0,50 Sandstedter Siel 44,1 R Rechtenfleth Z+E -0,60-1,00-1,04 Käseburger Siel 36,3 L Brake Z+E -1,30-1,00 Rader Siel 32,4 R Elsfleth E -1,80-1,20-1,00-1,20 Stedinger Siel 22 L Farge Z+E -0,90 0,05 Erläuterungen: L = Linkes Ufer, R = Rechtes Ufer; E = Entwässerungsbetrieb, Z = Zuwässerungsbetrieb. Tabelle 2-1: Ausgewählte Sielbauwerke an der Weser mit Kenndaten (aus WSA Bremerhaven, 2005) GfL / BioConsult / KÜFOG - 7 -

12 2 Be- und Entwässerung der Marsch Blexer Siel Flagbaljer Siel Grossensiel Erdmannsiel Dedesdorfer Siel Beckumersiel 51 Lunesiel Neuenlander Zuw-Siel Bütteler Siel 50 Neues Strohauser Siel Drepte Siel 47 Rechtenflether Siel 46 Braker Siel Sandstedter Siel Indiek Siel Zuw-Siel bei Wersabe Käseburger Siel UW Bremen Zuw-Siel bei Rechtebe Aschwarder Siel / Mündun Zuw-Siel bei Wurthfleth Aschwarder Siel Siel/Kanalpumpwerk in Br Rader Siel Liener Siel Wehrder Siel 29 Reckumer Siel Siel Motzen Abbildung 2-1: Lage der Siele an der Unterweser (aus WSA Bremerhaven, 2005) GfL / BioConsult / KÜFOG - 8 -

13 2 Be- und Entwässerung der Marsch Im Ergebnis wird festgestellt, dass die Entwässerungszeiten für die Siele nach Anpassung der Unter- und Außenweser tendenziell alle leicht über den derzeitigen Sielzugzeiten liegen, wobei die Verlängerungen mit Werten zwischen 0 und 18 Minuten je Tide gering ausfallen. Eine Ausnahme bildet das Strohauser Siel, welches um bis zu 4 Minuten verkürzte Sielzugzeiten (bezogen auf die bisherige Sielzugzeit jedoch eine Verkürzung um weniger als 1%) aufweist. Eine nennenswerte Verschlechterung der Entwässerung kann aus diesem Wert nicht abgeleitet werden, für die übrigen Siele wird die Entwässerung in der Tendenz günstiger. Die mittlere Höhendifferenz zwischen Außen- und Binnenpegel erhöht sich in allen Fällen. Dieses führt in der Tendenz zu einer Verbesserung der Entwässerungsleistung in den Sielbauwerken. Zusammengefasst wird also festgestellt, dass sich sowohl in Bezug auf die Sielzugzeiten als auch bezüglich der Wasserstandsdifferenzen in der Tendenz günstigere Bedingungen für die Entwässerung einstellen werden. Inwieweit sich die dargestellten Veränderungen auf den praktischen Entwässerungsbetrieb auswirken werden, hängt von der Steuerung und dem Betrieb des jeweiligen Sielbauwerkes ab. Bei den festgestellten geringen (in ihrer Tendenz günstigen) Veränderungen ist davon auszugehen, dass sie zu keinen messbaren Änderungen in der Entwässerung führen werden. Bei einer Steuerung des Sielbetriebs in Abhängigkeit von den einzustellenden Binnenwasserständen kann auch unter den veränderten Bedingungen nach erfolgtem Ausbau der Sielbetrieb wie bisher die Entwässerung gewährleisten. Entwässerung über Schöpfwerke Für Schöpfwerke ist es generell unerheblich, ob sie gegen einen höheren Wasserstand pumpen. Vielmehr kommen sie erst dann zum Einsatz, wenn der freie Sielzug nicht mehr möglich ist. Gleichwohl besteht eine Abhängigkeit der Schöpfwerksleistung vom Außenwasserstand. Je höher dieser in Relation zum definierten Binnenwasserstand ist, desto größer ist der Gegendruck und desto geringer ist die mögliche Förderleistung eines Schöpfwerkes. Aus der obigen Darstellung zu den Sielbauwerken ist zu entnehmen, dass die Schöpfwerke tendenziell weniger für die Entwässerung eingesetzt werden müssen, da sich die Entwässerung über die Sielbauwerke günstiger darstellt. Bei einem Einsatz des Schöpfwerkes über die gesamte Tidedauer kommt es in einem Zeitfenster um das Tidehochwasser zu einer geringfügigen Reduzierung der Leistung, in einem Zeitfenster um das Tideniedrigwasser zu einer geringfügigen Erhöhung. Über die gesamte Tide gemittelt ist die Veränderung des Tidemittelwassers maßgeblich. Da sich die Veränderungen des Tidemittelwasser zwischen -1 und 0 cm bewegen, ist mit einer tendenziellen Verbesserung der Schöpfwerkleistung zu rechnen. Bei Einsatzzeiten des Schöpfwerkes, die sich nicht über die gesamte Tide erstrecken, kann durch Aussparung der Hochwasserphase ebenfalls eine tendenzielle Verbesserung verzeichnet werden. Bei einem kombinierten Einsatz von freiem Sielzug und Pumpbetrieb während der Hochwasserphase, kommt es zwar zu einer geringfügigen Reduzierung der Förderleistung des Schöpfwerkes, der Sielzug ist aber, wie oben beschrieben, verbessert, so dass es auch in diesem Fall zu einer tendenziellen Verbesserung der Entwässerung kommt. GfL / BioConsult / KÜFOG - 9 -

14 2 Be- und Entwässerung der Marsch Auswirkungen auf die Bewässerung Auch die Bewässerung der Marschgebiete ist von den Wasserständen der Weser abhängig. Die bereits beschriebenen ausbaubedingten Änderungen der Tidekennwerte können sich auch auf die Bewässerung auswirken. Die Bewässerung der Marschgräben verfolgt vorrangig den Zweck, bestimmte (Mindest-) Wasserstände durch Nachführung von Wasser zu halten. Die Wasserverluste durch Viehtränke (bezogen auf das Gesamtvolumen gering), Verdunstung und Versickerung (in der Marsch i.d.r. untergeordnet) treten allmählich ein und müssen daher nicht mit einer ganz bestimmten Tide wieder ausgeglichen werden. Ein Ausgleich kann auch auf mehrere aufeinander folgende Tiden verteilt sein. Die Bewässerung erfolgt über die Sielbauwerke, die auch der Entwässerung dienen. Das Deichsiel kann im freien Sielzug zuwässern, wenn der Außenwasserstand höher ist als der Binnenwasserstand. Analog zur Entwässerung wird die Zeitdauer im Verlauf einer Tide, in welcher dieses der Fall ist, auch hier als Sielzugzeit bezeichnet. Die Leistungsfähigkeit eines Deichsieles mit vorgegebenem Querschnitt hängt von der Dauer dieser Sielzugzeit und von der Wasserstandsdifferenz zwischen Außen- und Binnenpegel ab. Eine Anhebung des MThw in der Weser vergrößert nun tendenziell die zur Verfügung stehende Sielzugzeit, eine Absenkung des MTnw verringert tendenziell die zur Verfügung stehende Sielzugzeit. Im Falle einer insgesamt verkürzten Sielzugzeit kann sich die Bewässerungsfunktion eines Sielbauwerkes verschlechtern. Ebenso kann eine Verringerung der Wasserspiegeldifferenz zwischen dem Binnen- und dem Außenpegel zu einer Verschlechterung der Bewässerung führen, eine Erhöhung der Wasserspiegeldifferenz hingegen zu einer Verbesserung. Die genannten nachteiligen Auswirkungen können bei der Bewässerung des angeschlossenen Marschgebietes zu einer ungewollten Absenkung von Grabenwasserständen mit daraus resultierendem Trockenfallen von Flächen oder ungewollter verstärkter Drainagefunktion in der Fläche führen. Die viehkehrende Wirkung der Gräben kann eingeschränkt sein und ggf. kann auch die Tränkefunktion beeinträchtigt sein. Vor diesem Hintergrund wurden auf der Grundlage der numerischen Modellierungen der Bundesanstalt für Wasserbau Dienststelle Hamburg Auswertungen zu den Veränderungen von Sielzugzeiten und Wasserstandsdifferenzen durchgeführt (WSA BREMERHAVEN, 2005). Diese bereits im Zusammenhang mit der Entwässerung zitierte Studie wird auch für die hier betrachtete Bewässerung der Marschgebiete herangezogen. Die Frage der Bewässerung wurde für die gleichen 10 Sielbauwerke untersucht, welche auch bereits bei der Entwässerung betrachtet wurden, wobei nur für 6 der Siele eine Zuwässerungsfunktion (Z) besteht (vgl. Tabelle 2-1). Die Zuwässerungszeiten liegen für die Siele nach Anpassung der Unter- und Außenweser tendenziell alle leicht unter den derzeitigen Sielzugzeiten. Die Verkürzung der Sielzugzeiten ist mit Werten zwischen 0 und 9 Minuten je Tide gering. Eine Ausnahme stellt hier das Beckumer Siel dar, wo im Falle einer Nipptide die Verkürzung 23 Minuten beträgt. Bezogen auf die insgesamt zur Verfügung stehende Zuwässerungszeit von rd. 700 Minuten je Tide beträgt die Verkürzung aber nur etwa 3% und ist damit relativ auch als gering anzusehen. Eine Ausnahme von den verkürzten Sielzugzeiten zur Bewässerung bildet das Strohauser Siel, welches um bis GfL / BioConsult / KÜFOG

15 2 Be- und Entwässerung der Marsch zu 4 Minuten verlängerte Sielzugzeiten aufweist, hier ist die Situation für eine Zuwässerung verbessert. Die mittlere Höhendifferenz zwischen Außen- und Binnenpegel erhöht sich in allen Fällen. Dies führt in der Tendenz zu einer Verbesserung der Zuwässerungsleistung in den Sielbauwerken. Zusammengefasst wird festgestellt, dass sich in Bezug auf die Sielzugzeiten geringfügige Verschlechterungen, bezüglich der Wasserstandsdifferenzen in der Tendenz günstigere Bedingungen für die Zuwässerung einstellen werden. Die Kombination dieser beiden Einflussgrößen zeigt eine tendenzielle Verbesserung der Zuwässerungsmöglichkeiten für alle untersuchten Siele. Inwieweit sich die dargestellten Veränderungen auf den praktischen Zuwässerungsbetrieb auswirken werden, hängt von der Steuerung und dem Betrieb des jeweiligen Sielbauwerkes ab. Bei den festgestellten geringen Veränderungen ist davon auszugehen, dass sie zu keinen messbaren Änderungen in der Zuwässerung führen werden. Bei einer Steuerung des Sielbetriebs in Abhängigkeit von den einzustellenden Binnenwasserständen kann auch unter den veränderten Bedingungen nach erfolgtem Ausbau der Sielbetrieb wie bisher die Zuwässerung gewährleisten. GfL / BioConsult / KÜFOG

16 3 Vordeichflächen 3 Vordeichflächen 3.1 Bestandssituation Vordeichflächen im engeren Sinne sind Flächen, die fest mit dem Binnenland verbunden und dem Landesschutzdeich vorgelagert sind. Ebenfalls erfasst sind hier Inseln, welche zwischen den Deichen gelegen sind, jedoch keine feste Verbindung mit dem Binnenland haben. Die Auswirkungen auf beide Situationen sind weitgehend gleich und können daher im Zusammenhang betrachtet werden. In der vorliegenden Unterlage soll allein von der landwirtschaftlichen Nutzung der Vordeichflächen und den damit ggf. verbundenen wasserwirtschaftlichen Belangen die Rede sein. Die Vordeichflächen werden, soweit eine landwirtschaftliche Nutzung vorliegt, überwiegend als Weideland bewirtschaftet. Diese Bewirtschaftung wird vor allem von den tidebedingten Restriktionen beeinflusst. In den (sturmflutgefährdeten) Wintermonaten findet meist keine Beweidung statt. Je nach Höhenniveau der Vordeichflächen und kulturhistorischer Entwicklung sind die Flächen teilweise durch Sommerdeiche geschützt. Diese sollen sicherstellen, dass gelegentliche sommerliche Hochfluten nicht in die bewirtschafteten Vordeichflächen vordringen können. Die so geschützten Flächen werden als Sommerdeichpolder bezeichnet. Die Sommerdeichpolder haben meist ein einfaches Entwässerungssystem bestehend aus Grüppen, Gräben und Sielauslässen, welche das Wasser durch den Sommerdeich nach außen führen. Die Schutzhöhe der Sommerdeiche richtet sich nach den erwarteten höchsten Sommerhochwasserständen und liegen an der Weser etwa zwischen NN+3,70m und NN+4,00m (WSA BREMERHAVEN, 2005a). Im Falle des Auftretens noch höher auflaufender Fluten wird das Vieh auf hoch liegende Wurten getrieben oder hinter den Landesschutzdeich in Sicherheit gebracht. 3.2 Auswirkungen Durch die Anpassung der Außen- und Unterweser kann die Be- und Entwässerung der Marsch durch folgende Wirkfaktoren beeinflusst werden: Veränderungen der Tidewasserstände und des Tidehubs. Hieraus folgend können sich in Abhängigkeit vom Ausmaß der Veränderung die folgenden Auswirkungen ergeben, welche hier zunächst kurz aufgelistet und im Weiteren dann genauer erläutert werden: Veränderungen von Häufigkeit und Dauer von Überflutungen der ungeschützten Vordeichflächen und Veränderungen von Häufigkeit und Dauer von Überflutungen der Sommerdeiche und der durch sie geschützten Sommerdeichpolder. Die Veränderung der Tidekennwerte wirkt auf die Vordeichflächen unmittelbar. Relevant ist dabei aus Sicht der landwirtschaftlichen Nutzung der ausbaubedingte Anstieg der GfL / BioConsult / KÜFOG

17 3 Vordeichflächen Tidehochwasserstände, hier insbesondere die Zunahme von Wasserständen im Höhenniveau der Vordeichflächen und im Bereich der Sommerdeichhöhen. Die genannten Höhen können entlang der Weser zu beiden Ufern nicht für jeden Ort exakt benannt werden, sie unterscheiden sich von Ort zu Ort. Vor diesem Hintergrund werden im Weiteren ungünstige Fälle ausgewählt und betrachtet. Die Ergebnisse können auf die anderen Bereiche übertragen werden mit der Überlegung, dass die Auswirkungen hier tatsächlich jeweils günstiger ausfallen werden als dargestellt Auswirkungen auf ungeschützte Vordeichflächen Veränderungen der Wasserstände in der Weser wirken sich unmittelbar auf die ungeschützten Vordeichflächen aus. Eine Erhöhung von Wasserständen führt in der Tendenz zu einer Zunahme der Überflutungsfläche und in gleicher Weise zu einer häufigeren Überflutung der Flächen. Die Dauer eines Überflutungsereignisses nimmt ebenfalls zu. Eine Abnahme der Wasserstände hat gegenteilige Konsequenzen. Die genannten Veränderungen können sich auf die landwirtschaftliche Nutzung unterschiedlich auswirken: Bisher (als Grünland) genutzte Flächen können auf Grund von Vernässung nicht mehr oder nur mit Einschränkungen genutzt werden. Es kommt zu einer Beeinflussung der Be- und Entwässerung der Vordeichflächen. Auf den letztgenannten Aspekt der Be- und Entwässerung wurde im vorherigen Kap. 2.2 eingegangen. Die dort getroffenen Aussagen gelten dem Sinn nach auch für die Vordeichflächen. Es wird daher auf das genannte Kapitel verwiesen. Auf der Grundlage einer statistischen Auswertung zu den Veränderungen der Tidehoch- und Tideniedrigwasserstände an der Außen- und Unterweser und unter Hinzunahme der Ergebnisse der numerischen Modellierung der Bundesanstalt für Wasserbau Dienststelle Hamburg wurden in einer Studie die Auswirkungen auf die Vordeichflächen untersucht (WSA BREMERHAVEN, 2005a). Diese Untersuchung wird für die weiteren Betrachtungen herangezogen. Die genannte Studie untersucht die Frage, welche Veränderungen in den Wasserständen auf Grund der prognostizierten ausbaubedingten Wasserstandsänderungen zu erwarten sind und geht dabei von den Auswirkungen der Überlagerungsvariante aus. Es werden die max. ermittelte Zunahme des Tidehochwassers (+3 cm) und max. Abnahme des Tideniedrigwassers (-6 cm) angesetzt. Alle anderen Werte werden durch diese Betrachtung mit erfasst und führen im Ergebnis zu geringeren Auswirkungen als die im Folgenden dargestellten. Im Rückblick untersucht die Studie für 7 Pegel an der Unter- und Außenweser die Charakteristik der Häufigkeitsverteilung für Scheitelwasserstände des Hoch- und Niedrigwassers und deren Veränderung seit Teilweise wurden auch noch ältere Daten herangezogen. Die Untersuchung wurde auf die ausgewählten Pegel beschränkt, weil diese durchgängige Datenreihen liefern konnten und im genannten Zeitraum nicht von Pegelverlegungen betroffen waren. In der weiteren Untersuchung wurden die Veränderungen der Häufigkeitsverteilungen durch die geplante Anpassung der Außen- und Unterweser anhand GfL / BioConsult / KÜFOG

18 3 Vordeichflächen der prognostizierten Veränderungen der Tidewasserstände ermittelt. Hieraus wurde dann die Zunahme der Überflutungshäufigkeit (für Anstieg des Thw) und die Zunahme der Trockenfallhäufigkeit (für Abfallen des Tnw) für verschiedene Niveaus abgeschätzt. Dazu wurden Daten des Zeitraums 1999 bis 2003 aus den vorherigen Betrachtungen herangezogen. Nach diesen Untersuchungen liegen die größten absoluten Veränderungen bei den Überschreitungshäufigkeiten des Tidehochwassers etwa im Bereich des MThw. Bei den Unterschreitungshäufigkeiten des Tideniedrigwassers liegen die größten Veränderungen etwa 10 bis 20 cm unterhalb des jeweiligen MTnw an den betrachteten Pegeln. In Abhängigkeit von der Höhenlage des Vorlandes ist die Zunahme der Überflutungshäufigkeit unterschiedlich stark. Bezogen auf die max. erwartete Erhöhung des mittleren Tidehochwassers um 3 cm erhöht sich die Anzahl der zusätzlichen jährlichen Überschreitungen der Wasserstände um max. rd. 27 Tiden für Wasserstände um MThw (rote Felder) und um max. rd. 1 Tide für Wasserstände um MThw+100 cm (vgl. Tabelle 3-1). GfL / BioConsult / KÜFOG

19 3 Vordeichflächen Überschreitungshäufigkeit [Tiden / Jahr] Veränderung der Überschreitungshäufigkeit [Tiden / Jahr] Veränderung der Überschreitungshäufigkeit [%] Höhe [cm NN] RSST NH BRA VEG RSST NH BRA VEG RSST NH BRA VEG ,86 704,55 704,42 705,51 0,02 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0, ,76 704,26 704,26 705,42 0,18 0,05 0,03 0,01 0,03 0,01 0,00 0, ,49 703,38 703,81 705,18 0,64 0,17 0,09 0,05 0,09 0,02 0,01 0, ,00 700,24 702,21 704,42 2,23 0,62 0,31 0,14 0,32 0,09 0,04 0, ,70 689,20 696,64 702,05 7,21 2,15 1,08 0,45 1,11 0,31 0,16 0, ,49 652,30 677,68 694,62 18,38 6,96 3,63 1,39 3,39 1,07 0,54 0, ,23 621,52 661,22 688,39 23,35 10,60 5,74 2,17 4,97 1,70 0,87 0, ,86 576,20 635,66 678,74 26,52 15,32 8,83 3,34 6,89 2,66 1,39 0, ,58 513,77 597,45 663,98 26,52 20,56 13,01 5,09 8,97 4,00 2,18 0, ,35 435,21 543,41 641,85 23,36 24,99 18,00 7,57 10,95 5,74 3,31 1, ,03 346,89 472,69 609,66 18,39 26,93 22,85 10,88 12,59 7,76 4,83 1, ,02 259,35 389,02 564,78 13,24 25,51 26,02 14,92 13,79 9,84 6,69 2, ,49 182,77 301,03 505,82 8,94 21,38 26,21 19,16 14,53 11,70 8,71 3, ,84 122,74 219,29 434,12 5,77 16,16 23,31 22,62 14,86 13,17 10,63 5, ,48 79,63 151,62 354,66 3,63 11,29 18,56 24,22 14,81 14,18 12,24 6, ,56 50,57 100,75 275,22 2,24 7,47 13,53 23,34 14,37 14,77 13,42 8, ,10 31,81 65,22 203,53 1,36 4,76 9,23 20,32 13,50 14,96 14,16 9, ,79 20,03 41,66 144,60 0,83 2,96 6,03 16,20 12,18 14,80 14,48 11, ,78 12,77 26,56 99,75 0,50 1,82 3,82 12,02 10,43 14,24 14,40 12, ,57 8,34 17,11 67,58 0,30 1,11 2,38 8,47 8,40 13,26 13,91 12, ,85 5,65 11,26 45,47 0,18 0,67 1,46 5,74 6,34 11,83 13,00 12, ,41 4,03 7,69 30,72 0,11 0,40 0,89 3,80 4,49 9,99 11,63 12, ,15 3,06 5,51 21,08 0,07 0,24 0,54 2,47 3,02 7,93 9,87 11, ,99 2,47 4,19 14,86 0,04 0,15 0,33 1,59 1,96 5,89 7,88 10, ,90 2,12 3,39 10,87 0,02 0,09 0,20 1,01 1,23 4,12 5,90 9, ,84 1,91 2,90 8,33 0,01 0,05 0,12 0,64 0,76 2,75 4,17 7, ,81 1,78 2,61 6,72 0,01 0,03 0,07 0,41 0,47 1,77 2,80 6, ,79 1,71 2,43 5,71 0,005 0,019 0,04 0,26 0,28 1,11 1,82 4, ,78 1,66 2,32 5,06 0,003 0,011 0,03 0,16 0,17 0,68 1,15 3, ,77 1,63 2,26 4,65 0,002 0,007 0,016 0,10 0,10 0,42 0,71 2, ,76 1,62 2,22 4,40 0,0011 0,004 0,010 0,07 0,06 0,25 0,44 1, ,76 1,60 2,18 4,10 0,0003 0,0011 0,003 0,02 0,02 0,07 0,13 0, ,76 1,59 2,16 4,00 0,0001 0,0003 0,0008 0,006 0,00 0,02 0,04 0, ,76 1,59 2,16 3,97 0,0000 0,0001 0,0002 0,002 0,00 0,01 0,01 0, ,76 1,59 2,16 3,96 0,0000 0,0000 0,0001 0,001 0,00 0,00 0,00 0,02 Tabelle 3-1: Veränderungen der Überschreitungshäufigkeit des Thws bei einer Veränderung des MThw um +3 cm für die Pegel Robbensüdsteert (RSST), Nordenham (NH), Brake (BRA) und Vegesack (VEG). Rot markiert das Höhenniveau des MThws, gelb und blau die Sommerdeichhöhen (aus WSA Bremerhaven, 2005a) Bezogen auf das Sommerhalbjahr Mai bis Oktober, welches für die Beweidung der Vordeichflächen maßgebend ist, erhöht sich die Anzahl der zusätzlichen halbjährlichen Überschreitungen der Wasserstände um max. rd. 17 Tiden für Wasserstände um MThw (rote Felder) und um deutlich weniger als 1 Tide für Wasserstände um MThw+100 cm (vgl. Tabelle 3-2). Die Möglichkeiten der landwirtschaftlichen Nutzung werden durch das umliegende Gelände (Senken, in denen Wasser längere Zeit stehenbleibt, oder Bodenerhebungen und Böschungen, von denen es nach Rückgang der Wasserstände wieder abfließt, und der Fluchtmöglichkeit für das Vieh) und die bisher schon auftretenden Überflutungen bestimmt. GfL / BioConsult / KÜFOG

20 3 Vordeichflächen Geländehöhen auf MThw-Niveau werden im Durchschnitt einmal pro Tag überflutet (Sommerhalbjahr). Für eine Beweidung, bei der diese Flächen als Zusatzflächen angeboten werden (Wurster Küste außerhalb des Sommerdeiches) stellt die Zunahme um ca. 17 Tiden auf knapp 180 Tiden im Sommerhalbjahr nur eine geringfügige Beeinträchtigung dar. Als alleinige Flächen für die Beweidung sind solche Flächen nicht geeignet. Bei einer Überflutungshäufigkeit von weniger als einmal pro Woche sollte eine Bewirtschaftung als Mahdfläche möglich sein. Diese Häufigkeit entspricht einem Höhenniveau von etwa 40 cm über MThw und höher. Die Zunahme der Überflutungshäufigkeit liegt bei max. ca. 4 5 Tiden pro Halbjahr bzw. der Zeitraum zwischen 2 Überflutungen würde sich von 7 auf 6 Tage reduzieren. Mit jedem Dezimeter Höhenzunahme erfolgt etwa eine Halbierung der Überflutungshäufigkeit und der Änderung. Überschreitungshäufigkeit [Tiden / Halbjahr] Veränderung der Überschreitungshäufigkeit [Tiden / Halbjahr] Höhe [cm NN] RSST NH BRA VEG RSST NH BRA VEG ,2 353,0 352,8 353,1 0,002 0,000 0,000 0, ,1 353,0 352,8 353,1 0,025 0,005 0,002 0, ,8 352,3 352,5 353,0 0,602 0,127 0,051 0, ,7 349,5 351,3 352,6 2,770 0,613 0,247 0, ,4 336,3 345,9 351,0 10,006 2,796 1,176 0, ,9 283,7 321,4 344,1 16,874 10,009 5,046 1, ,2 160,7 238,5 317,0 8,972 16,789 14,234 5, ,0 108,3 185,1 292,8 5,532 14,825 16,676 8, ,9 67,0 130,0 257,5 3,187 10,981 16,044 11, ,6 38,9 83,2 211,5 1,765 7,129 12,767 14, ,6 21,7 49,5 160,0 0,956 4,245 8,720 15, ,4 11,8 27,9 111,2 0,512 2,399 5,360 13, ,3 6,3 15,3 71,7 0,272 1,316 3,085 10, ,6 3,3 8,2 43,8 0,144 0,711 1,709 7, ,3 1,7 4,3 25,8 0,076 0,380 0,927 4, ,2 0,8 2,2 14,9 0,040 0,203 0,497 2, ,1 0,4 1,1 8,5 0,021 0,108 0,265 1, ,0 0,1 0,5 4,9 0,011 0,057 0,141 0, ,0 0,0 0,1 2,8 0,006 0,030 0,075 0, ,0-0,1 0,0 1,7 0,003 0,016 0,040 0, ,0-0,1-0,1 1,1 0,002 0,008 0,021 0, ,0-0,1-0,2 0,7 0,0009 0,005 0,011 0, ,0-0,1-0,2 0,5 0,0005 0,0024 0,006 0, ,0-0,1-0,2 0,4 0,0002 0,0013 0,003 0, ,0-0,1-0,2 0,3 0,0001 0,0007 0,0016 0, ,0-0,1-0,2 0,3 0,0001 0,0004 0,0009 0, ,0-0,1-0,2 0,3 0, ,0002 0,0005 0, ,0-0,1-0,2 0,3 0, , , , ,0-0,1-0,2 0,3 <0, , , , ,0-0,1-0,2 0,3 <0,00001 <0,00001 <0, , ,0-0,1-0,2 0,3 <0,00001 <0,00001 <0, ,00001 Tabelle 3-2: Sommerhalbjahr: Veränderungen der Überschreitungshäufigkeit des Thws bei einer Veränderung des MThw um +3 cm für die Pegel Robbensüdsteert (RSST), Nordenham (NH), Brake (BRA) und Vegesack (VEG). Rot markiert das Höhenniveau des MThws, gelb und blau die Sommerdeichhöhen (aus WSA Bremerhaven, 2005a) GfL / BioConsult / KÜFOG

21 3 Vordeichflächen Auswirkungen auf Sommerdeichpolder Veränderungen der Wasserstände in der Weser wirken sich auf die von Sommerdeichen geschützten Vordeichflächen nur dann aus, wenn die Schutzhöhe der Sommerdeiche überschritten wird und diese somit überströmt werden. Maßgebend ist immer der, bezogen auf einen einzelnen Polder, niedrigste Punkt der Sommerdeichlinie. Kommt es zu einer Überflutung des Sommerpolders, so kann mit ablaufendem Wasser der Weser der Polder nicht unmittelbar entwässern. Alles eingeströmte Wasser muss über das oder die Siele aus dem Sommerdeichpolder abgeführt werden. Dieses kann je nach eingeströmter Wassermenge und Anzahl und Größe der Sommerdeichsiele unterschiedliche Dauern in Anspruch nehmen. Für diese Dauer ergeben sich Nutzungseinschränkungen für die Bewirtschaftung auf der Fläche oder Teilen derselben. Zusätzlich führt der Einstau des Sommerdeichpolders auch zu einer Vernässung der Flächen. Je nach Untergrundverhältnissen kann es zu einer Staunässebildung kommen, welche auch nach ablaufen des oberflächig anstehenden Wassers zu Beeinträchtigungen der Bewirtschaftung führen kann (vgl. auch Abschnitt 4.1). Die bereits im Zusammenhang mit den Vordeichflächen zitierte Studie (WSA BREMERHAVEN, 2005a) wird auch für die weiteren Betrachtungen zu den Sommerdeichen herangezogen. Auch hier wird die max. ermittelte Zunahme des Tidehochwassers (+3 cm) angesetzt. Alle anderen Werte werden durch diese Betrachtung mit erfasst und führen im Ergebnis zu geringeren Auswirkungen als die im Folgenden dargestellten. Für die Sommerdeiche werden Höhen etwa zwischen NN+3,70m und NN+4,00m (WSA BREMERHAVEN, 2005a) angenommen. In der Studie wurde untersucht, welche zusätzlichen Überschreitungen dieser Höhen ausbaubedingt zu erwarten sind. Exemplarisch wurde die Betrachtung für den Pegel Vegesack durchgefügt, für welchen sich die größten Veränderungen ergeben haben und dessen Ergebnisse somit auf der sicheren Seite liegend die anderen Pegel einschließen. Für die weiteren Betrachtungen wird wiederum auf die Tabelle 3-1und Tabelle 3-2 verwiesen, in welchen die Sommerdeichhöhen farbig hervorgehoben sind (gelbes Feld für NN+3,70m bzw. blaues Feld für NN+4,00m). Ein Sommerdeich mit einer Höhe von NN+3,70m wird danach zusätzlich 0,26mal in einem Jahr, anders ausgedrückt etwa alle 4 Jahre einmal zusätzlich überflutet. Für den Sommerdeich mit einer Höhe von NN+4,00m trifft dieses 0,07mal im Jahr bzw. etwa alle 14,3 Jahre zu. Auch hier wurde die Betrachtung zusätzlich für das für die Bewirtschaftung wichtige Sommerhalbjahr durchgeführt. In den Sommermonaten stellt sich das Ergebnis etwa um den Faktor 10 günstiger dar als bei der Betrachtung des Gesamtjahres. Ein Sommerdeich mit einer Höhe von NN+3,70m wird 0,026mal in einem Jahr (etwa alle 38,5 Jahre einmal) zusätzlich überflutet werden. Für den Sommerdeich mit einer Höhe von NN+4,00m trifft dieses 0,004mal im Jahr zu (etwa alle 250 Jahre). Diese ungünstig angenommenen Werte stellen insbesondere bezogen auf die Sommermonate eine sehr geringe Änderung dar. Für die stromab liegenden Pegel bzw. Sommerdeiche gelten noch geringere Werte. GfL / BioConsult / KÜFOG

22 4 Grundwasser 4 Grundwasser 4.1 Bestandssituation Typisch für das Untersuchungsgebiet ist ein oberflächennah anstehender, bindiger Boden, welcher als Deckschicht auf darunter liegenden sandigen Böden aufliegt. Auf Grund der sehr geringen Wasserdurchlässigkeiten der bindigen Deckschichten ergeben sich für den darunter liegenden Aquifer vielfach gespannte Grundwasserverhältnisse. Je nach Wasserstand in der Weser oder ihrer Nebenflüsse und topografischen Höhenverhältnissen binnenseitig steht die Grundwasserdruckfläche nur geringfügig unterhalb und teilweise auch oberhalb der Geländeoberfläche an. Für die Grundwasserverhältnisse im Untersuchungsgebiet benennt die BAW (BAW, 2006b) folgende charakteristische Merkmale: Der Grundwasserrandzustrom wird gespeist aus der Geest, wo eine deutlich größere Grundwasserneubildung stattfindet als in der Marsch. Das Grundwasserregime im flussnahen Bereich wird durch die Flusswasserstandsentwicklung bestimmt. In flussnahen Bereichen herrschen gespannte bis artesische Grundwasserverhältnisse vor. In Flussnähe herrscht ein flaches Gefälle vor. Je nach Topografie und Wasserstand im Grabensystem der Marsch kann in Flussnähe ein Zustrom von Uferfiltrat erfolgen. Beeinflusst wird das Grundwasserregime auch durch das die Marsch durchziehende Grabensystem mit seinen aktiven und intensiven Eingriffen in die Wasserwirtschaft. Die Landwirtschaft ist nicht unmittelbar vom Grundwasser abhängig, es gibt jedoch indirekte Beeinflussungen durch Exfiltration von Grundwasser in Gräben oder Infiltration aus den Gräben in den Grundwasserkörper. Dieses wirkt sich auch auf die Be- und Entwässerung (vgl. Abschnitt 2) aus. Vom Grundwasser zu unterscheiden ist der Stauwasserkörper. Dieses Stauwasser ist das Bodenwasser in den oberen Bodenschichten, welches sich aus Niederschlag und anschließender Versickerung bildet und nach oberflächennaher Bodenpassage über den dichtenden bindigen Bodenschichten staut. Das Stauwasser ist ursächlich für die in der Marsch insbesondere in den Wintermonaten zu beobachtende Nässe der Flächen. Diese Staunässe wirkt unmittelbarer auf die Landwirtschaft (Befahrbarkeit und Trittfestigkeit der Flächen, Ertragseinbußen bei lang anhaltender Staunässe). In der Regel besteht kein unmittelbarer hydraulischer Kontakt zwischen dem Grundwasserkörper und der oberflächennahen Staunässe. GfL / BioConsult / KÜFOG

23 4 Grundwasser 4.2 Auswirkungen Die Betrachtungen der Auswirkungen beschränkt sich in dem vorliegenden Bericht auf die Folgewirkungen für die Landwirtschaft. Grundlage ist ein Gutachten der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW, 2006b). Da die maximalen Auswirkungen im Falle der Überlagerungsvariante auftreten, wurde diese untersucht. Die Ergebnisse schließen den Fall ein, dass nicht alle Einzelvorhaben realisiert werden. Gewählt wurde der ungünstigste Querschnitt entsprechend dem Auftreten der maximalen Veränderungen der Tidewerte. Auch hier schließen die Ergebnisse daher alle anderen Querschnitte entlang der Weser mit geringeren Änderungen der Tidekennwerte ein Auswirkungen auf das Grundwasser Durch die Anpassung der Außen- und Unterweser kann das Grundwasser durch folgende Wirkfaktoren beeinflusst werden: Veränderungen der Tidewasserstände und des Tidehubs, Veränderung des Tidemittelwassers und Veränderung der Salinität. Daraus folgend können sich in Abhängigkeit vom Ausmaß der Veränderung Auswirkungen auf das Grundwasser ergeben: Veränderungen der Schwankung des Grundwasserstandes, Veränderungen der Ex- und Infiltration und Hydrochemische Veränderungen des Grundwassers. Auf etwaige Veränderungen der Salinität und daraus folgenden hydrochemischen Veränderungen des Grundwassers wird im Abschnitt 5 eingegangen. Maßgebend für die Einschätzung der Auswirkungen der Ausbaumaßnahmen auf das Grundwasserregime sind die zu erwartenden Änderungen der Tidewasserstände. Für die Überlagerungsvariante wurde ein Anstieg des MThw um bis zu 3 cm, ein Absinken des MTnw um bis zu 6 cm und damit ein Anstieg des MThb um bis zu 9 cm prognostiziert. Das Tidemittelwasser wird nach den Berechnungen um etwa 1 cm absinken. Diese genannten Werte werden in dem Gutachten der BAW (BAW, 2006b) als ungünstigster Fall in die weiteren Betrachtungen eingebracht. Die Schwankungen des Flusswasserstandes übertragen sich auch auf den Grundwasserkörper. Bei den gespannten Grundwasserverhältnissen handelt es sich hier jedoch um Druckschwankungen und nicht um konkrete Fließbewegungen. Ein Austausch zwischen Flussund Grundwasser findet nur in unmittelbarer Ufernähe statt. Bezogen auf den veränderten Tidemittelwasserstand von -1 cm wird festgestellt, dass diese geringfügige Änderung gegenüber den Einflüssen des unveränderten Randzuflusses aus der Geest und den Einflüssen aus der aktiven wasserwirtschaftlichen Steuerung der Grabenwasserstände vernachlässigbar klein ist. Die Veränderungen der mittleren Grundwasserverhältnisse liegen im Bereich der Messgenauigkeit und werden vor Ort nicht feststellbar sein. Für die landwirtschaftliche Nutzung ist dieser Aspekt daher vernachlässigbar. GfL / BioConsult / KÜFOG