Anwendung des Strahlwirkungs- und Trittsteinkonzeptes als Grundlage für eine effiziente Maßnahmenplanung

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1 WRRL - Qualifizierungsoffensive für Landschaftspflegeverbände in Sachsen-Anhalt Seminar am 07. und 08. September 2011 in Magdeburg Anwendung des Strahlwirkungs- und Trittsteinkonzeptes als Grundlage für eine effiziente Maßnahmenplanung Dipl.-Geograph Christian Reuvers Planungsbüro Koenzen

2 Gliederung 1. Hintergrund 2. Wichtige Begriffe 3. Anforderungen an die Funktionselemente 4. Anwendung: Arbeitsphasen und -schritte 5. Herleitung von Maßnahmen

3 Gliederung 1. Hintergrund 2. Wichtige Begriffe 3. Anforderungen an die Funktionselemente 4. Anwendung: Arbeitsphasen und schritte 5. Herleitung von Maßnahmen

4 Hintergrund Strahlwirkungs- und Trittsteinkonzept Strahlursprung Strahlweg mit Trittsteinen (nach DRL 2008) Strahlweg Strahlursprung Strahlweg Trittstein

5 Die fachlichen Vorgaben entstammen der Arbeitshilfe Strahlwirkungs- und Trittsteinkonzept in der Planungspraxis (LANUV NRW, 2011) zu erhalten unter: /arbeitsblatt/arbla16/arbeitsblatt_16.pdf Im Auftrag des Landesamtes für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW bearbeitet durch:

6 Hintergrund Ausbreitungsmechanismen und -distanzen der biologischen Qualitätskomponenten Makrophyten Makrozoobenthos Fische

7 Abfolge der Funktionselemente Vorhandener (potentieller) Strahlursprung Zu entwickelnder Strahlursprung Vorhandener Trittstein Zu entwickelnder Trittstein Aufwertungsstrahlweg Durchgangsstrahlweg Degradationsstrecke Herstellung der Durchgängigkeit Gewässer Siedlungsbereich Bereits umgesetzte Renaturierungsmaßnahme (Strahlursprung) Talsperre Quellbereich Quellbereich Entwicklung eines qualitativ hochwertigen Trittsteins in Restriktionsbereich mit zu langem Aufwertungsstrahlweg Bereits umgesetzte Renaturierungsmaßnahme (qualitativ hochwertiger Trittstein) 500 m

8 Gliederung 1. Hintergrund 2. Wichtige Begriffe 3. Anforderungen an die Funktionselemente 4. Anwendung: Arbeitsphasen und schritte 5. Herleitung von Maßnahmen

9 Wichtige Begriffe Strahlwirkung und negative Fern- und Nachbarschaftswirkung Fern- und Nachbarschaftswirkung Strahlwirkung negative Fern- und Nachbarschaftswirkung - biotische Strahlwirkung: Immigration oder Drift gewässertypspezifischer Arten aus Strahlursprüngen - abiotische Strahlwirkung: Überprägung der lokalen Habitatbedingungen durch den Einfluss des Einzugsgebiets bzw. benachbarter Gewässerabschnitte mit guten Umweltbedingungen - biotische negative Fern- und Nachbarschaftswirkung: Immigration oder Drift nicht gewässertypspezifischer Arten aus degradierten Abschnitten - abiotische negative Fern- und Nachbarschaftswirkung: Überprägung der lokalen Habitatbedingungen durch den negativen Einfluss des Einzugsgebiets bzw. benachbarter Gewässerabschnitte mit schlechten Umweltbedingungen

10 Wichtige Begriffe Funktionselemente Als Funktionselemente des Strahlwirkungs- und Trittsteinkonzeptes werden bezeichnet: Strahlursprünge Strahlwege Trittsteine

11 Wichtige Begriffe Strahlursprünge naturnahe Gewässerabschnitte, von denen aus gewässertypspezifische Organismen in andere Abschnitte wandern oder driften bzw. positive Umweltbedingungen in andere Gewässerabschnitte transportiert in Bezug auf die strukturelle, stoffliche und hydrologischhydraulische Qualität (abiotisch) sowie die Besiedlung (biotisch) naturnah und gewässertypisch ausgeprägt

12 Wichtige Begriffe Strahlwege Strahlwege sind strukturell beeinträchtigte Gewässerabschnitte (1)in die die Organismen des Strahlursprungs migrieren oder eingetragen werden (2)durch die die gewässertypischen Organismen wandern oder verdriftet werden (3)in denen sich aufgrund von Strahlwirkung eine Biozönose einfindet, die ansonsten aufgrund der bestehenden strukturellen Degradation nicht zu erwarten wäre

13 Wichtige Begriffe Strahlwege zwei Typen von Strahlwegen: (1)Aufwertungsstrahlwege: diese erlauben eine zumindest vorübergehende Ansiedlung typspezifischer Organismen und können somit durch Strahlwirkung aufgewertet werden (2)Durchgangsstrahlwege: diese haben nur eine Durchgangsfunktion und erfüllen nicht die Bedingungen für eine Ansiedlung typspezifischer Organismen; sie sind jedoch so beschaffen, dass sie einen funktionalen Austausch zwischen benachbarten Strahlursprüngen zulassen

14 Wichtige Begriffe Trittsteine morphologische Bestandteile der Strahlwege Stellen notwendige Habitate für die An- und Besiedlung von Gewässerorganismen bereit (in Aufwertungsstrahlwegen) Erleichtern die Durchwanderung (in Durchgangs- und Aufwertungsstrahlwegen) kurze Teilabschnitte mit naturnahen morphologischen Bedingungen (z.b. Anforderungen an die Qualität von Strahlursprüngen erfüllt, aber die Mindestlänge nicht erreicht = qualitativ hochwertige Trittsteine) oder einzelne Strukturelementen (z. B. Wurzelteller, Wasserpflanzen, Totholzansammlung)

16 Anforderungen an die Funktionselemente Anforderungen und Rahmenbedingungen (zur Erreichung des guten ökologischen Zustands) Zum Funktionieren des Strahlwirkungs- und Trittsteinkonzeptes müssen die einzelnen Funktionselemente spezifische Anforderungen erfüllen: Länge Gewässerstruktur Durchgängigkeit und Rückstau Gewässerunterhaltung Daneben unterstützen eingehaltene Rahmenbedingungen die Zielerreichung: Hydrologie/Hydraulik Wasserbeschaffenheit (z.b. Saprobie) Anteile von Funktionselementen im Planungsraum

17 Anforderungen an die Funktionselemente Strahlursprünge Länge Gewässertypgruppe kleine bis mittelgroße Gewässer (Mittelgebirge und Tiefland) Länge eines Strahlursprungs (Fische und Makrozoobenthos) mind. 500 m (zusammenhängend) mittelgroße bis große Gewässer (Mittelgebirge und Tiefland) mind m (EZG < km²) mind m (EZG km²) mind m (EZG km²) (zusammenhängend) Gewässerstruktur Gewässertypgruppe Sohle (Fische und Makrozoobenthos) Ufer (Fische und Makrozoobenthos) Umfeld (Fische und Makrozoobenthos) Alle Gewässertypgruppen naturnahe gewässertypspezifische Sohlstrukturen (GSG Sohle 1-3) naturnahe gewässertypspezifische Uferstrukturen (GSG Ufer 1-3) Naturnahe gewässertypspezifische Umfeldstrukturen (GSG Umfeld 1-3) insgesamt GSG 1-3

18 Anforderungen an die Funktionselemente Strahlursprünge Durchgängigkeit, Rückstau, Gewässerunterhaltung Gewässertypgruppe Durchgängigkeit (Fische und Makrozoobenthos) Rückstau (Fische und Makrozoobenthos) Gewässerunterhaltung (Fische und Makrozoobenthos) Alle Gewässertypgruppen keine bis geringe Durchgängigkeitsdefizite (A, B) kein Rückstau (A) Bedarfsorientierte ökologisch verträgliche Gewässerunterhaltung

19 Anforderungen an die Funktionselemente Aufwertungsstrahlwege (mit Trittsteinen) Länge Gewässertypgruppe Fische Makrozoobenthos Mittelgebirge kleine bis mittelgroße Gewässer jeweils max. so lang wie der Strahlursprung, höchstens m* max. so lang wie der Strahlursprung, höchstens m Mittelgebirge mittelgroße bis große Gewässer jeweils max. so lang wie der Strahlursprung, höchstens m* max. so lang wie der Strahlursprung, höchstens m Summe der Reichweite mit und entgegen der Fließrichtung Tiefland kleine bis mittelgroße Gewässer Tiefland mittelgroße bis große Gewässer jeweils max. so lang wie der Strahlursprung, höchstens m* jeweils max. so lang wie der Strahlursprung, höchstens m* max. halbe Länge des Strahlursprunges, höchstens m max. halbe Länge des Strahlursprunges, höchstens m Maximale Länge überwiegend so lang wie der Strahlursprung

20 Strahlwirkungs- und Trittsteinkonzept Anforderungen an einen Aufwertungsstrahlweg (Länge) Gewässertypgruppe Fische Makrozoobenthos Mittelgebirge kleine bis mittelgroße Gewässer jeweils max. so lang wie der Strahlursprung, höchstens m* max. so lang wie der Strahlursprung, höchstens m Mittelgebirge mittelgroße bis große Gewässer jeweils max. so lang wie der Strahlursprung, höchstens m* max. so lang wie der Strahlursprung, höchstens m Tiefland kleine bis mittelgroße Gewässer jeweils max. so lang wie der Strahlursprung, höchstens m* max. halbe Länge des Strahlursprunges, höchstens m Tiefland mittelgroße bis große Gewässer jeweils max. so lang wie der Strahlursprung, höchstens m* max. halbe Länge des Strahlursprunges, höchstens m Maximale Länge überwiegend so lang wie der Strahlursprung Ausnahme: Makrozoobenthos im Tiefland

21 Strahlwirkungs- und Trittsteinkonzept Maximale Reichweite der Strahlwirkung Bsp. Kleine Gewässer des Mittelgebirges Mittelgebirge (kleine bis mittelgroße) Reichweite Reichweite Aufwertungsstrahlweg Strahlursprung Aufwertungsstrahlweg max m Länge <= SU > 500 m Fische Länge <= SU max m > 500 m Makrozoobenthos Länge <= SU max m > 500 m Makrophyten 500 m bis 1000 m Fließrichtung

22 Anforderungen an die Funktionselemente Aufwertungsstrahlwege (mit Trittsteinen) Gewässerstruktur Gewässertypgruppe Sohle/Ufer (Fische und Makrozoobenthos) Fische Umfeld Makrozoobenthos kleine bis mittelgroße Gewässer (Mittelgebirge und Tiefland) mittelgroße bis große Gewässer (Mittelgebirge und Tiefland) vergleichsweise naturnahe gewässertypspezifische Sohl-/Uferstrukturen (GSG Sohle/Ufer 5 und besser) - Saumstreifen vorhanden vereinzelt naturnahe gewässertypspezifische Umfeldstrukturen (GSG Umfeld 6 und besser) - insgesamt ca. GSG 4-5

23 Anforderungen an die Funktionselemente Auch Aufwertungs- und Durchgangsstrahlwege müssen bestimmte Anforderungen erfüllen: Durchgängigkeit -> max. geringe Defizite Rückstau -> kein Rückstau Gewässerunterhaltung -> ökologisch verträglich Degradationsstrecken Abschnitte, in denen mindestens eine der Anforderungen an Durchgangsstrahlwege nicht erreichbar ist Diese Bereiche sollten nach Möglichkeit aufgewertet und minimiert werden, um negative Fern- und Nachbarschaftswirkungen zu verringern

24 Anforderungen an die Funktionselemente Rahmenbedingungen (Beispiel: Anteile der Funktionselemente im Planungsraum) Fischfauna Makrozoobenthos Ökoregion Funktionselement Anteile des Funktionselements im Planungsraum Anteile GSG im Planungsraum Anteile des Funktionselements im Planungsraum Anteile GSG im Planungsraum Strahlursprünge > 25 % GSG 1/2 > 10 % GSG 3 > 15 % > 40 % GSG 1/2 > 20 % GSG 3 > 20 % Mittelgebirge ~ 50 % GSG 4 ~ 25 % GSG 5 ~ 25 % > 40 % GSG 4 ~ 20 % GSG 5 ~ 20 % < 15 % GSG 6 < 15 % < 10 % GSG 6 <10 % Aufwertungsstrahlwege Durchgangsstrahlwege Degradationsstrecken 1) < 10 % GSG 7 < 10 % < 10 % GSG 7 < 10 % Tiefland der Funktionselemente von besonderer Bedeutung! < 15 % GSG 6 < 15 % < 15 % GSG 6 < 15 % Strahlursprünge GSG 3 > 15 % > 50 % GSG 1/2 > 10 % GSG 1/2 > 25 % > 25 % Großräumige Anteile/Verteilung GSG 3 > 25 % Aufwertungsstrahlwege GSG 5 ~ 25 % ~ 25 % GSG 4 ~ 25 % GSG 4 ~ 10 % ~ 50 % GSG 5 ~ 15 % Durchgangsstrahlwege Degradationsstrecken 1) < 10 % GSG 7 < 10 % < 10 % GSG 7 < 10 %

26 Anwendung: Arbeitsphasen und -schritte Arbeitsphasen Arbeitsphase A Grundlagenerarbeitung und Bedarfsanalyse Im Folgenden werden die zentralen Arbeitsschritte dargestellt Arbeitsphase B Herleitung von Maßnahmen

27 Anwendung: Arbeitsphasen und -schritte Einzelne Arbeitsschritte und Ergebnisse Arbeitsphase A Grundlagenerarbeitung und Bedarfsanalyse

28 Anwendung: Arbeitsphasen und -schritte Analyse der Defizite der biologischen Qualitätskomponenten und Ermittlung der Ursachen Auswertung von biologischen Daten (Monitoring- Ergebnisse, LAFKAT-Daten, gewässerökologische Gutachten etc.) => Indikatorfunktionen (z.b. Strömungspräferenzen, Ernährungstypen, Laichgilden) Auswertung des aktuellen Bewirtschaftungsplanes => Handlungsbedarf für die einzelnen biologischen Qualitätskomponenten, die die Ziele noch nicht erreichen => Grundlage für Bedarfsanalyse

29 Anwendung: Arbeitsphasen und -schritte Beispiel Makrozoobenthos Vergleich von IST-Zustand (grau) und Referenz* (grün) => Defizit: Totholzbesiedler => Maßnahme: Einbringen/Belassen von Totholz Totholz belassen / einbringen Artenzahl Häufigkeit (Klassen) * aus sehr guten (und guten) Messstellen typspezifisch abgeleitet

31 Anwendung: Arbeitsphasen und -schritte Ermittlung grundsätzlicher Restriktionen Zur Berücksichtigung nutzungsbedingter Einschränkungen für die Maßnahmenverortung werden grundsätzliche Restriktionen ermittelt. Zu diesen gehören im Allgemeinen: Geschlossene Siedlungsflächen Verkehrswege Altlastverdachtsflächen Bei erheblich veränderten Gewässern werden ergänzend die durch die relevanten Nutzungen bedingten Restriktionen berücksichtigt!

33 Anwendung: Arbeitsphasen und -schritte Identifizierung vorhandener Strahlursprünge Daten: Gewässerstruktur + Länge Beispiel: kleines Gewässer im Mittelgebirge Grundsätzlich 500 m (zusammenhängend) mit Anforderungen Auch kurze schlechtere Abschnitte integrierbar

34 Anwendung: Arbeitsphasen und -schritte Beispiel: kleines Gewässer im Mittelgebirge Kreise: vorhandene Strahlursprünge

36 Anwendung: Arbeitsphasen und -schritte Entwicklung von Strahlursprüngen und Strahlwegen einschließlich Trittsteinen Maßgebend: defizitäre biologische Qualitätskomponenten Bei mehr als einer Komponente -> strengere Anforderungen

37 Anwendung: Arbeitsphasen und -schritte Entwicklung von Strahlursprüngen und Strahlwegen einschließlich Trittsteinen Kreise: Grün - vorhandene Strahlursprünge, schwarz - neue Strahlursprünge graue Linie: Aufwertungsstrahlwege

38 Anwendung: Arbeitsphasen und -schritte Einzelne Arbeitsschritte und Ergebnisse Arbeitsphase B Herleitung von Maßnahmen

39 Anwendung: Arbeitsphasen und -schritte Auswertung von bestehenden Planungen: - v.a. Gewässerentwicklungskonzepte -> z.b. Konzepte zur naturnahen Entwicklung von Fließgewässern (KNEF) KNEF

40 Anwendung: Arbeitsphasen und -schritte herausfiltern der Hydromorphologisch und v.a. biologisch relevanten Maßnahmen

41 Anwendung: Arbeitsphasen und -schritte Herleitung von Maßnahmen anhand von Belastungs- und Maßnahmenfallgruppen Konzept der Belastungsfallgruppen: Kombinierbare Parameter

42 Anwendung: Arbeitsphasen und -schritte Maßnahmenfallgruppen Maßnahmen zur Entwicklung eines neuen Strahlursprungs in einem Teilausgebauten gehölzarmen Gewässerabschnitt ohne Rückstau in landwirtschaftlicher Nutzung GSG-Zielzustand Potenziell notwendige Maßnahmen Aue von Bebauung und Infrastrukturmaßnahmen freihalten Erhalt/Entwicklung von Auenstrukturen/Altwassern Sohl- und Uferverbau entfernen Totholz belassen / einbringen Standortuntypische Gehölze entfernen 1-3 min. Breite 25 % bis max. Breite 100 % Entwicklung einer Primäraue Eigendynamische Entwicklung einer Sekundäraue Anlage einer Sekundäraue EWK* abzgl. Restriktionen Neutrassieren des Gewässerlaufes Aufweitung des Gerinnes Anlage von Initialgerinnen Belassen und Fördern der beginnenden Sohl-/ Uferstrukturierung Entwicklung/Anlage eines Uferstreifens Gehölzsaum anlegen oder ergänzen

43 Anwendung: Arbeitsphasen und -schritte Strahlursprung (Bsp.) Teilausgebauter gehölzarmer Gewässerabschnitt ohne Rückstau in landwirtschaftlicher Nutzung ohne Querbauwerke blauer Rahmen: ökologisch besonders relevante Maßnahmen Aue von Bebauung und Infrastrukturmaßnahmen freihalten Erhalt/Entwicklung von Auenstrukturen/Altwassern Sohl- und Uferverbau entfernen Totholz belassen / einbringen Standortuntypische Gehölze entfernen Entwicklung einer Primäraue Eigendynamische Entwicklung einer Sekundäraue Anlage einer Sekundäraue min. Breite 25 % bis max. Breite 50 % des Entwicklungskorridors abzgl. Restriktionen Neutrassieren des Gewässerlaufes Aufweitung des Gerinnes Anlage von Initialgerinnen Belassen und Fördern der beginnenden Sohl-/ Uferstrukturierung Entwicklung/Anlage eines Uferstreifens Gehölzsaum anlegen oder ergänzen

44 Anwendung: Arbeitsphasen und -schritte Herleitung von Maßnahmen unter Berücksichtigung von FFH- und Vogelschutzgebieten (Natura 2000 Gebiete) und Naturschutzgebieten Grundsätzlich ähnliche Ziele von FFH/VS-RL und Wasserrahmenrichtlinie (Bsp. FFH-Lebensraumtyp Natürliche und naturnahe nährstoffreiche Stillgewässer mit Laichkraut- oder Froschbiss-Gesellschaften wichtiger Lebensraum für Fischarten der Auengewässer) Im Einzelfall Zielkonflikte möglich => Zielabgleich und Abwägung

45 Anwendung: Arbeitsphasen und -schritte Einzelne Arbeitsschritte und Ergebnisse Arbeitsphase B Herleitung von Maßnahmen

46 Anwendung: Arbeitsphasen und -schritte Ergebnisse Maßnahmen zur Sicherung und Optimierung von vorhandenen Strahlursprüngen für neu zu entwickelnde Strahlursprünge für Strahlwege und Trittsteine sowie Degradationsstrecken

48 Herleitung von Maßnahmen (Einzelmaßnahmen) Neu zu entwickelnder Strahlursprung Funktionselemente Sonstiges vorhandener (potenzieller) Strahlurprung zu entwickelnder Strahlursprung zu entwickelnder Trittstein Aufwertungsstrahlweg Altlastenverdachtsflächen Naturschutzgebiet/ FFH-Gebiet

49 Herleitung von Maßnahmen (Einzelmaßnahmen) Anforderungen an einen Strahlursprung

50 Herleitung von Maßnahmen (Einzelmaßnahmen)

51 Herleitung von Maßnahmen (Einzelmaßnahmen) Sekundäraue (unmittelbar nach der Anlage)

52 Herleitung von Maßnahmen (Einzelmaßnahmen) Sekundäraue (ca. 6 Monate nach Umbau)

53 Herleitung von Maßnahmen (Einzelmaßnahmen) Totholzeinbau (hier Eingrabung und Eichenspaltpfähle)

54 Herleitung von Maßnahmen (Einzelmaßnahmen) Totholz (ca. 6 Monate nach Einbau)

56 Herleitung von Maßnahmen (Einzelmaßnahmen) Aufwertungsstrahlweg Funktionselemente Sonstiges vorhandener (potenzieller) Strahlurprung zu entwickelnder Strahlursprung zu entwickelnder Trittstein Aufwertungsstrahlweg Altlastenverdachtsflächen Naturschutzgebiet/ FFH-Gebiet