Neue Rahmenbedingungen für Land- und Wasserwirtschaft - Beispiele aus dem Pilotprojektes Bewirtschaftungsplan Mittelrhein

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1 Neue Rahmenbedingungen für Land- und Wasserwirtschaft - Beispiele aus dem Pilotprojektes Bewirtschaftungsplan Mittelrhein New Boundary conditions for agriculture and water resources engineering - Examples from the casestudy river basin management plan Middel Rhine K. Weppler, J. Fischer und M. Krause Anschrift der Verfasser: Regierungspräsidium Gießen, Abteilung Staatliches Umweltamt Wetzlar, Dezernat 41.2, Schanzenfeldstr. 10/12, Wetzlar k.weppler@rpu-wz.hessen.de, j.fischer@rpu-wz.hessen.de Zusammenfassung Um die Instrumente der Wasserrahmenrichtlinie sowie die länderübergreifende Zusammenarbeit im Rahmen der Stellung der Bewirtschaftungspläne zu erproben, haben Hessen und Rheinland-Pfalz frühzeitig das Pilotprojekt Bewirtschaftungsplan Mittelrhein ins Leben gerufen. Dabei stehen Aufgaben, die im Rahmen der so genannten Bestandsaufnahme bis 2004 abgearbeitet werden müssen im Vordergrund. Ein wichtiges Element der Bestandsaufnahme ist die Ermittlung signifikanter anthropogener Belastungen von Oberflächenwasserkörpern und die Beurteilung ihrer Auswirkungen. Für die notwendigen Kriterien sind europaweit lediglich Empfehlungen (Guidance document IMPRESS ) ausgesprochen worden; die nationalen Vorgaben regelt in Deutschland ein Arbeitspapier der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA 2002b, Entwurf vom ), das im Pilotprojekt einem Praxistest unterzogen wird. Einige Schlussfolgerungen, die sich hieraus in Bezug auf die Beurteilung der Landnutzung und die Gewässerstruktur ergeben, werden exemplarisch berichtet. Summary To evaluate the methodology of river basin management plans and the co-operation across federal states Hesse and Rhineland Palatinate early started a pilot project in the river basin of the Middle Rhine. The works primably focused on the survey of significant anthropogenic

2 pressure and their impacts on waterbodies. In a common implementary strategy process the European commission edit the guidance document IMPRESS to this subject, which is not obligatory for the member states. In Germany criteria for pressure and impacts on waterbodies are determinated in a paper of the Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA 2002b, draft of ) which has been tested in the pilot project. Some conclusions related to the land use practise and changes of river chanel morphology were discussed in this paper. Schlagwörter: EG-Wasserrahmenrichtlinie, diffuse Quellen, Mittelrhein, Hessen, Rheinland-Pfalz 1. Einleitung Mit der Veröffentlichung im Europäischen Amtsblatt am ist die Richtlinie 2000/60/EG des Europäischen Parlamentes und des Rates vom 23. Oktober 2000 zur Schaffung eines Ordnungsrahmens für Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der Wasserpolitik (nachfolgend Wasserrahmenrichtlinie, WRRL) in Kraft getreten. Übergeordnetes Ziel der WRRL ist die Schaffung eines flächendeckend guten ökologischen Zustandes aller Oberflächengewässer (Flüsse, Seen, grundwasserabhängige Landökosysteme und Küstenmeere) und eines guten chemischen und mengenmäßigen Zustandes des Grundwassers in den Mitgliedstaaten in einem Zeitraum von 15 Jahren. Die Definition dieses Zustandes erfolgt dabei europaweit nach einheitlichen, umfassenden und verbindlichen Vorgaben der WRRL. Mit dieser grundlegenden Novellierung des europäischen Wasserrechtes wird nicht nur eine Harmonisierung der Gewässerschutzpolitik unter den Mitgliedstaaten erreicht, sondern erstmalig in einer Richtlinie auch der Gedanke eines ganzheitlichen Gewässerschutzes in der Gemeinschaft fest verankert. Diese Philosophie, die sich auch in den Tätigkeiten, insbesondere Planungen und Umsetzungen relevanter Maßnahmen u. a. auch unter Einbeziehung der Landnutzung niederschlägt, spiegelt sich in einigen kennzeichnenden Merkmalen der WRRL wider wie: Betrachtung der Gewässer als Teil des Ökosystems, als natürliche Ressource und als Gut, das unter sozialen und ökonomischen Aspekten zu betrachten ist. Beachtung als Flussgebietsansatz: Oberirdische Gewässer und Grundwasser Einbeziehung der Landnutzung Identifizierung und Schutz der Trinkwasservorräte

3 Nachhaltige und effiziente Wassernutzung Planungszyklus: Bestandsaufnahme Qualitätsziel Maßnahmen Frühzeitige Information und Anhörung der Öffentlichkeit Betonung der institutionellen, rechtlichen und finanziellen Aspekte, weniger der technischen. Zentrales Instrument zur Erreichung des Zieles ist der Bewirtschaftungsplan, der spätestens 9 Jahre nach In-Kraft-Treten der Richtlinie für jedes Flussgebiet aufgestellt werden muss. In ihm werden nach eingehender Analyse der charakteristischen Einzugsgebietsmerkmale und der Gewässerbelastungen die Umweltziele formuliert, deren Erreichen durch spezifische Maßnahmenprogramme sichergestellt werden soll. Inhalt und Bestandteile der Bewirtschaftungspläne für die Flussgebiete richten sich nach Anhang VII der WRRL. 2. Fragestellung Die Erstellung der vorgenannten Bewirtschaftungspläne für große Flussgebietseinheiten erforderte eine abgestimmte länderübergreifende Zusammenarbeit. Das Pilotprojekt Bewirtschaftungsplan Mittelrhein ist eine Kooperation der Länder Hessen (federführend) und Rheinland-Pfalz, in dem diese Zusammenarbeit praktisch erprobt wird. Es hat eine Laufzeit von 2 Jahren (04/ /2003). Globales Ziel ist, mit zeitlichem Vorlauf Teilaufgaben eines Bewirtschaftungsplanes für den Mittelrhein auf der Grundlage vorhandener Daten abzuarbeiten und die Erfahrungen in den Umsetzungsprozess der beteiligten Länder einfließen zu lassen. Die Bearbeitung erfolgt auf der Grundlage der Arbeitshilfe zur Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA 2002a) und der begleitenden Arbeitspapiere (z. B. LAWA 2002b). Für die anstehende Bestandsaufnahme ist insbesonder das Signifikanzpapier der LAWA (LAWA 2002b) bedeutsam, das im Pilotprojekt einem Anwendungstest unterzogen wird. Schwerpunkt dieses Beitrages ist die Ermittlung signifikanter Belastungen von Oberflächenwasserkörpern durch Beeinträchtigungen aus diffusen Quellen und durch morphologische Veränderungen. (Der Stand [September 2002] der vollständigen Arbeiten ist im 2. Statusbericht dokumentiert [RP Gießen 2002] und auf der Projekthomepage unter herunterladbar ist. Ein Abschlussbericht des Projektes ist für das 1. Quartal 2003 vorgesehen).

4 3. Das Bearbeitungsgebiet Mittelrhein Das Bearbeitungsgebiet Mittelrhein umfasst die Zuflüsse des Rheins von der Nahemündung bei Bingen bis oberhalb der Siegmündung bei Bonn. Das Einzugsgebiet der Mosel ist ausgenommen. Der so abgegrenzte Mittelrhein umfasst ein Gebiet mit einer Größe von km 2 ; hiervon entfallen auf Hessen km 2, km 2 auf Rheinland-Pfalz und 545 km 2 auf Nordrhein-Westfalen und das Saarland. Das Gebiet umfasst überwiegend Landschaften der zentralen Mittelgebirge. Die generalisierte Landnutzungsstatistik des Gebietes auf der Grundlage der ATKIS-Daten zeigt Tabelle 1. Tabelle 1: Landnutzung im Bearbeitungsgebiet Mittelhrein. Tabel 1: Land use in the river basin Middle Rhine Nutzung %-Anteil Wasserkörper 0,6 Sonderkulturen 1,2 Urbane 7,2 Flächen Grünland 18,0 Acker 24,9 Wald 42,6 Rest 5,5 4. Methodik 4.1 Vorgaben der WRRL zur Ermittlung signifikanter Belastungen Ein wesentlicher Punkt der so genannten Bestandsaufnahme und damit auch im Pilotprojekt, ist die Ermittlung signifikanter anthropogener Belastungen für die Oberflächenwasserkörper und die Beurteilung ihrer Auswirkungen. Ziel der Ermittlung und Beurteilung signifikanter (bedeutender) anthropogener Belastungen der Oberflächenwasserkörper ist die Identifizierung von Gewässern oder Gewässerabschnitten, die die Umweltziele nach Art. 4 WRRL möglicherweise nicht erreichen. Belastungsarten sind nach Anhang II der WRRL Beeinträchtigungen durch Punktquellen diffuse Quellen Wasserentnahmen

5 Abflussregulierungen morphologische Veränderungen Bodennutzungsstrukturen und andere regional bedeutsame Belastungen Zu diesen Kriterien müssen die gebietsspezifischen Belastungsschwerpunkte ermittelt werden. Um flächendeckend zu vergleichbaren Ergebnissen (EU weit) zu gelangen, sind vor allen die Aggregationsregeln (auf welchen Raum sind die Belastungen zu beziehen) und die sich ergebenden nachfolgenden Schritte der Beurteilung der Auswirkungen (Abgleich mit den Immissionsdaten aus der Umweltüberwachung) von besonderer Bedeutung. Von diesen Ergebnissen wird das Messstellennetz abgeleitet und damit festgelegt, wie die Bewertung des chemischen und ökologischen Zustandes für die operative Überwachung erfolgen soll (Art. 8 WRRL). Damit hat die sichere Abgrenzung signifikant belasteter Oberflächenwasserkörper eine große Bedeutung für die weiteren Schritte; sie werden als Grundlage für die optimale Gestaltung möglicher Maßnahmenprogramme (Art. 11 WRRL) geschaffen. Die Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) hat mit ihrem Arbeitspapier (LAWA 2002b) einheitliche Kriterien für die Ermittlung der signifikanten Belastungen vorgegeben, die im Rahmen der Arbeiten des Pilotprojektes erprobt werden. 4.2 Vorgaben der LAWA zur Ermittlung signifikanter Belastungen Die Signifikanzanalyse nach LAWA (2002b) unterscheidet zwischen Kriterien zur Ermittlung der Belastungen (Anhang A) und solchen zur Beurteilung der Auswirkungen (Anhang B). Während erstere einfache Indizes zur Vorbeurteilung von Belastungen auf der Arbeitsebene darstellen, erfolgt die Beurteilung der Auswirkung durch Auswertung vorhandener Immissionsdaten, um eine aussagekräftige, überregionale Bewertung zu ermöglichen. Tabelle 2 nennt die Signifikanzkriterien für die Belastungsarten Verschmutzung durch diffuse Quellen und Veränderungen der Morphologie nach Anhang A und nennt nutzbare Datenquellen. Tabelle 3 gibt die entsprechenden Kriterien nach Anhang B wieder. Die Kriterien werden dabei auf so genannte Betrachtungsräume bezogen. Das sind Einzugsgebiete zwischen 500 und km 2 mit einheitlichem Belastungs- oder Nutzungsdruck, vergleichbaren hydrogeologischen und typologischen Randbedingungen. Betrachtungsräume können damit mehrere Wasserkörper umfassen. Tabelle 2: Kriterien für die Ermittlung signifikanter Belastungen (nach LAWA 2002b).

6 Tabel 2: Criteria for significant pressures associated with land use (according to LAWA 2002b) Belastung Signifikanzkriterien Datenquelle Diffuse Quellen Anteil urbane Fläche 15 % Anteil Ackerfläche 40 % Anteil Hackfrüchte 20 % der Ackerfläche Anteil Sonderkulturen 5 % der Ackerfläche Viehdichte 1,5 Großvieheinh./ha landwirtschaftlicher Nutzfläche Altlasten mit erhebl. Auswirkungen CORINE-Daten Agrarstatistiken Statist. Landesämter ALTIS Morphologie Gewässerbettdynamik Klasse 5 Strukturgütekarte (Übersichtsverfahren) Tabelle 3: Kriterien für die Beurteilung der Auswirkungen signifikanter Belastungen mit Hilfe von Daten aus der Umweltüberwachung (nach LAWA 2002b). Tabel 3: Criteria for evaluating the impacts of significant pressures with the aid of monitoring data (according to LAWA 2002b) Belastung Aggregationskriterien Datenquelle Diffuse Quellen Mehr als 30 % der Gewässerstrecke überschreitet Biolog. Güteklasse > II im Betrachtungsraum Gütekarte Trophie Gefährliche Stoffe Mehr als 30 % der Gewässerstrecke überschreitet Trophieklasse > II im Betrachtungsraum ggf. Beurteilung anhand von: Nitrat-N > 6 mg/l (Mittelwert) Ortho-P > 0,2 mg/l (Mittelwert) Überschreitung der Qualitätsziele RL 76/464/EWG Überschreitung noch festzulegender Qualitätsnormen für prioritäre Stoffe Biolog. Gütekarte Gewässergüte- Messprogramme Gewässerschutzprogramm gefährliche Stoffe Versalzung Chlorid-Gehalt 400 mg/l Gewässergüte- Messprogramme Aufwärmung Gemäß Fischgewässer- RL 78/659/EWG Fischgewässerverordnung 4.3 Datenquellen der Länder Hessen und Rheinland-Pfalz Entsprechend der Vorgaben der LAWA sind für die Ermittlung signifikanter Belastungen aus diffusen Quellen die Landnutzungsdaten aus CORINE Landcover zu verwenden. Die dort enthaltenen Informationen über die Flächennutzungsanteile der urbanen Flächen, Ackerflächen und Sonderkulturen liegen in Hessen ebenfalls in ATKIS-Daten mit einer

7 höheren Auflösung vor. Der geforderte Hackfruchtanteil kann jedoch weder aus CORINEnoch aus ATKIS-Daten abgeleitet werden. Für die Ermittlung der Viehdichte wurde neben der InVeKos-Datenbank der Agrarverwaltung auch auf Daten der statistischen Landesämter zurückgegriffen. Diese Datenbank lässt aufgrund ihrer Statistik aus den flächen- und tierbezogenen Förderprogrammen der EU keine flächendeckende Erfassung zu. Entsprechend den Vorgaben der LAWA soll für die Ermittlung signifikanter Belastungen durch morphologische Veränderungen der Parameter Gewässerbettdynamik aus der Strukturgütekartierung nach dem LAWA-Übersichtsverfahren herangezogen werden. Dem gegenüber sind die Strukturgütedaten sowohl in Hessen als auch in Rheinland-Pfalz durch das Vor-Ort-Verfahren ermittelt worden. Das Vor-Ort-Verfahren unterscheidet sich von dem Übersichtsverfahren durch Geländekartierungen von 100-m-Abschnitten aller Fließgewässer gegenüber der Auswertung von Luftbildern größerer Gewässer mit einer Einteilung von m-abschnitten. Demzufolge bestehen größere Unterschiede im Detaillierungsgrad und der Art der Bewertung. Im Projekt wurde die Gewässerbettdynamik, eine Bewertung der Einzelparameter Laufkrümmung (bzw. Laufentwicklung bei Gewässertypen ohne Bewertung der Laufkrümmung) Uferverbau, Verrohrung, Durchlässe, Querbauwerke, Rückstau, Ufergehölz und Uferbewuchs untersucht und mit der Gesamtbewertung der Strukturgüte (> 4 freie Landschaft, >5 in Ortslagen) verglichen. 5 Ergebnisse 5.1 Belastungen aus diffusen Quellen Flächennutzungsanalyse Die Auswertung der Landnutzungsanalysen mit Daten aus CORINE als auch mit ATKIS zeigen, dass sich kritische Acker-, Sonderkultur- und Siedlungsflächenanteile auf die klimatisch und pedologisch begünstigten, dicht besiedelten Beckenlagen (Marburg-Gießener Becken, Limburger Becken, Neuwieder Becken sowie Teile von Rheinhessen westlich von Bad-Kreuznach) konzentrieren. Im Vergleich mit den genaueren ATKIS-Daten, die auf der Auswertung der Deutschen Grundkarte (1:5000) beruhen, führt die ungenauere Identifizierung der Ackerflächen bei CORINE dabei zu einer Überschätzung der wahren Ackerflächenanteile. So wird bei Verwendung der CORINE-Daten ein Ackerflächenanteil von 33,1 % gegenüber 24,9 % bei der Werwendung von ATKIS-Daten für den Mittelrhein ermittelt. Bezieht man den Vergleich auf Einzugsgebiete >10 km 2, so fallen die Unterschiede

8 noch deutlicher aus (Signifikanz auf 3802 km 2 statt auf 1923 km 2 mit ATKIS). Bei den Sonderkulturen weisen die Flächen aus ATKIS-Daten geringfügig größere kritische Basisflächen auf. Die übrigen relevanten Flächennutzungskategorien nach der WRRL unterschieden sich nur unwesentlich. Die Auswertung der Viehbestände ergab gegenüber den kritischen Flächen der Nitratanalyse keinen Zusammenhang zu den vorgenannten besiedelten Beckenlagen. Insgesamt traten in 8 10 km 2 -Basisflächen Bestandsdichten > 1,5 Großvieheinheiten pro Hektar landwirtschaftliche Nutzfläche auf Beurteilung der Auswirkungen mit Immissionsdaten Bei der Überlagerung von Flächen mit hohen Viehbeständen mit den Nitratgehalten im Grundwasser ergeben sich, wie zu erwarten, nur schwache Korrelationen, da hierzu Standortfaktoren wie das Nitratrückhaltevermögen der Böden und die fachliche Praxis der Gülleausbringung unberücksichtigt bleiben und zudem die Grundwassermessstellen meistens außerhalb der Belastungszentren liegen. Betrachtet man die Auswirkungen der Belastungen aus der Flächennutzung auf die Oberflächengewässer unter Berücksichtigung der umfangreichen Immissionsdaten, lassen sich deutlichere Beziehungen aufzeigen: Bei den Immissionsdaten sowohl der prioritären Stoffe als auch der gefährlichen Stoffe der Richtlinie 76/464 EWG zeigte sich im Bereich der Mittleren Lahn allerdings auf der Grundlage einer einmaligen Stichprobe eine Belastung über den vorgeschlagenen Qualitätsnormen bei einigen Pflanzenschutzmitteln und bei drei PCB-Derivate. Für eine endgültige Beurteilung ist hier das Ergebnis weiterer Messungen abzuwarten. Biologische Gewässergüte und Trophie: In den hessischen Teileinzugsgebieten des Mittelrheins wird das saprobielle Güteziel (Klasse II) nach den Ergebnissen der biologischen Gütekarte 2000 weitgehend erreicht. Die Lahn selbst verfügt im Bereich zwischen Wetzlar und Limburg jedoch über einen längeren Abschnitt mit Gewässergüte II-III. In den Einzugsgebieten der Unteren Lahn und der südlichen Nahezuflüsse sind ebenfalls Defizite aufzuzeigen. Planktondominierte Fließgewässerabschnitte treten nur in den Unterläufen von Lahn und Nahe auf. Trotz zeitweilig deutlich sichtbarer Eutrophierungserscheinungen werden die LAWA-Vorgaben (LAWA 2002b) eingehalten (Trophie Klasse II, Nitrat-N als Mittelwert > 6 mg/l bzw. ortho-p > 0,2 mg/l). Betrachtungsraumbezogene Auswertungen der Immissionsdaten liegen zum Zeitpunkt der Manuskripterstellung nur in einer Entwurfsfassung vor. Es zeichnet sich jedoch ab, dass bei der Beurteilung der Auswirkungen auf diesem Skalenniveau weniger die biologischen als viel

9 mehr die chemischen Parameter kritische Ausschläge bei der Beurteilung der Wassergüte ergeben werden. Weder die Trophie noch die Saprobie überschreiten in den Betrachtungsräumen die 30 %-Signifikanzgrenze (s. Tab. 3). Unklar ist, zu welchem Ergebnis die Auswertung einer bislang noch nicht vorliegenden typ-referenzierten biologischen Gütekarte führen würde. 5.2 Belastungen durch Veränderungen der Morphologie Die versuchte Nachbildung und Bewertung des Parameters Gewässerbettdynamik (Übersichtskartierung) mit Parametern aus der Vor-Ort-Kartierung führte zu einer deutlich günstigeren Einstufung der Morphologie als die Gesamtbewertung nach dem Vor-Ort- Verfahren. Dieses Ergebnis ist überwiegend auf den Wegfall der Bewertung des Hauptparameters Gewässerumfeld zurückzuführen. Es ist darauf hinzuweisen, dass trotz des günstigeren Bewertungsansatzes nach LAWA (2002b) noch immer deutlich mehr Gewässerstrecken aufgrund der morphologischen Veränderungen als kritisch eingestuft werden müssen als durch biologische Kriterien. Eine Beurteilung der Auswirkung in den Grenzen der Betrachtungsräume steht allerdings noch aus. 6. Diskussion Seit Verabschiedung der Wasserrahmenrichtlinie vom Oktober 2000 haben sich die Rahmenbedingungen für die Land- und Wasserwirtschaft gewandelt. Die Betrachtung aller Einwirkungen im Einzugsgebiet, sowohl auf die Oberflächengewässer als auch auf das Grundwasser mit bisher bekannten Methoden und Untersuchungen werden zusammengeführt, so dass zukünftig auf der Grundlage der Bestandsaufnahme Überwachungsprogramme Sanierungsmaßnahmen abgeleitet werden können, um den guten ökologischen Zustand bei Oberflächengewässern bzw. den guten mengenmäßigen und chemischen Zustand bei Grundwässern zu erreichen. Aus den exemplarischen Ergebnissen lassen sich im Rahmen der im Pilotprojekt angegangenen Arbeiten insbesondere bei Oberflächengewässern mögliche Belastungsschwerpunkte darstellen. Die einfach durchzuführende Flächennutzungsanalyse ergibt erste Hinweise auf die signifikanten Belastungen aus diffusen Quellen. Allerdings ist der Aussagewert aufgrund der Nichtberücksichtigung von Standortfaktoren (z. B. Nitratrückhaltevermögen der Böden, Erosionsgefährdung, fachliche Praxis bei der Bewirtschaftung usw.) jedoch beschränkt. Hier wird es unabdingbar sein, das entsprechende

10 Vor-Ort-Erkenntnisse in die Bewertung mit einfließen müssen. Der 2. Schritt des Verfahrens, nämlich die Beurteilung der Auswirkungen in Betrachtungsräumen mit entsprechendem Abgleich der Immissionsdaten soll dann mögliche Beziehungen zwischen den Belastungseinträgen und Auswirkungen erkennbar und bewertbar machen. Dabei kommt der Abgrenzung der Betrachtungsräume aufgrund der vorgegebenen Aggregationskriterien eine besondere Bedeutung zu. Auswertungen der Belastungen des Stoffhaushaltes mit chemischen Indikatoren geben Hinweise, dass diesen eine größere Bedeutung zukommt als den biologischen Parametern. Es werden jedoch noch weitere Untersuchungen und Auswertungen notwendig sein. Die entsprechenden Arbeiten im Rahmen der Bestandaufnahme, insbesondere unter Berücksichtigung der festzulegenden Betrachtungsräume werden derzeit fortgeführt. 7. Literatur RP-Gießen (Hrsg.) (2002): Pilotprojekt Bewirtchaftungsplan Mittelrhein : 2. Statusbericht. 109 S Karten. LAWA (2002a): Arbeitshilfe zur Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie Teil 3 Vorabeiten und Hinweise zur Aufstellung eines EG-Bewirtschaftungsplanes. Bearbeitungsstand: LAWA (2002b): Kriterien zur Erhebung von signifikanten anthropogenen Belastungen und Beurteilung ihrer Auswirkungen zur termingerechten und aussagekräftigen Berichterstattung an die EU-Kommission. - Entwurf vom