Entwicklungskorridore am Gewässer was wird gebraucht um zu wirken? Dr. Uwe Koenzen

Transkript

1 Entwicklungskorridore am Gewässer was wird gebraucht um zu wirken? Dr. Uwe Koenzen

2 Herleitung von potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsflächen Methodik und Daten aus: LAWA- Verfahrensempfehlung Typspezifischer Flächenbedarf für die Entwicklung von Fließgewässern LFP Projekt O 4.13 Fachliche Betreuung: Christoph Linnenweber (RP)

3 Gliederung Herleitung von potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsflächen Berechnung der potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsfläche am Beispiel eines: silikatischen, fein- bis grobmaterialreichen Mittelgebirgsflusses (Ahr) sand und lehmgeprägten Tieflandflusses (Ems) Mögliche Ergebnisdarstellung Ausblick und Resumé Strategien zur Generierung von potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsflächen Flächenbereitstellung - ein Blick in das Merkblatt DWA-M 610 Entwicklungsdividende NRW

4 Zusammenfassung bekannter Methoden Quelle Allgemeine Angaben zu Entwicklungsflächen Abbildungen Bekannte Methoden Rechnerische Ermittlung der Entwicklungsfläche anhand Parameter wie pot. nat. Gewässerbreite, aktuelle Gewässerbreite, Gewässerneigung/Gefälle Pendelbewegung des Hauptgerinnes plus Faktor ergibt Entwicklungsfläche Alluviale Ebenen und historische Verlagerungen ergeben die Entwicklungsfläche Raum den Fließgewässern - Ein Gewinn für Mensch und Natur (Bundesamt für Wasser und Geologie BWG; Schweiz) Pufferstreifen - richtig messen und bewirtschaften (KIP, Lindau und PIOCH, Lausanne) Flussmorphologie Ein Leitfaden für Naturwissenschaftler und Ingenieure (Mangelsdorf, J. und Scheurmann, K.) Festlegung des minimalen Raumbedarfs für den Uferbereich mit Hilfe der "Schlüsselkurve". Hinzu kommen pauschal 3m für den Erholungsraum und der Bereich 'Pendelband' (das 5-6fache der natürlichen Gerinnesohlenbreite). Hochwasserschutz;naturnahe Lösungen;Gewässerwiederherstellung werden über das Wasserbaugesetz miteinander verbunden. Im Ökologischen Leistungsnachweis (ÖLN) muss entlang von Oberflächengewässern ein 6 m breiter Pufferstreifen angelegt werden. Wege oder Ufergehölze können bestandteile des Pufferstreifens sein. Auf den ersten drei Metern darf kein Dünger ausgebracht werden, auf den anschließenden drei Metern kein Dünger. Einzelfallbeschreibung, wie z.b. unterschiedliche Hangneigung, vorkommen geschlossene Ufergehölzabschnitte, Kanäle finden Berücksichtigung. Die Enstehung von mäandrierenden Gewässern wird durch das Sohlgefälle als Funktion des gerinnefüllenden Abflusses bestimmt. J s = 0,012Q -0,44 Ist das wirkliche Gefälle größer als die mit der Gleichung gefundene Zahl, ist it Verzweigung, andernfalls mit gewundenem Lauf zu rechnen. In der Entwicklung Ansatz mit numerischen Berechnungen und dadurch eindeutigen Ergebnissen Gesunde Fließgewässer durch Revitalisierung (Internationale Regierungskommission Alpenrhein) Verfahrensbasierte Ermittlung erforderlicher Breiten für Gewässerentwicklungskorridore zur Zielerreichung gemäß WRRL unter Berücksichtigung der Strahlwirkungen" (Martin Halle) Generell kann man davon ausgehen, dass ein Fliessgewässer einen umso breiteren Talraum beansprucht (auch als Überflutungsfläche), je geringer sein Gefälle ist. Um die für nachhaltige Revitalisierungsmassnahmen benötigte Aufweitung des Gerinneprofils (Pendelband) zu bemessen, müssen folgende Faktoren berücksichtigt werden: ursprünglicher Gewässertyp; Gewässerabschnitt (charakterisiert durch Hydrologie, Topographie, Gefälle und Untergrund); Raumangebot unter Berücksichtigung von Nutzungsinteressen und Hochwasserschutz. Typische Eigenstrukturierungen setzen bei einem Fliessgewässer erst dann wieder ein, wenn das Pendelband die fünf- bis sechsfache Breite des Hauptgerinnes erreicht. Bachbreite 5 m - benötigter Freiraum von 30 m Breite Flussbreite 10 m - benötigter Freiraum von m Breite Um den Mindestraumbedarf von Fließgewässern zu quantifizieren, ist zu bestimmen: welche potenziell natürlichen Breiten die Entwicklungskorridore der verschiedenen Gewässertypen auszeichnen (entsprechend den Verhältnissen des sehr guten ökologischen Zustands ), in welchem Umfang die Breite eines potenziell natürlichen/leitbildgemäßen Entwicklungskorridors der betrachteten Gewässerabschnitte reduzierbar ist, um dennoch den guten ökologischen Zustand mit hinreichender Sicherheit zu erreichen und wo dessen räumliche Untergrenze wahrscheinlich unterschritten wird. Entwicklung eines gewässertypspezifischen Punkte-Verfahrens. (Auszug aus der Gesamttabelle)

5 Gliederung Zusammenfassung bekannter Methoden Herleitung von potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsflächen Berechnung der potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsfläche am Beispiel eines: silikatischen, fein- bis grobmaterialreichen Mittelgebirgsflusses (Ahr) sand und lehmgeprägten Tieflandflusses (Ems) Strategien zur Generierung von potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsflächen Flächenbereitstellung - ein Blick in das Merkblatt DWA-M 610 Entwicklungsdividende NRW

6 Herleitung von potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsflächen

7 Herleitung von potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsflächen Talformen ohne Talboden: Klammtal Kerbtal Sohlenkerbtal Talformen mit Talboden: Muldental Mäandertal Sohlental Flachlandtal

8 Herleitung von potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsflächen Unterscheidung zwischen Einzelbettgerinne und Mehrbettgerinne über typologischen Ansatz mittels Abflusswassermenge und Talbodengefälle oder Ableitung nach Briem Quelle: Leopold & Wolmann Quelle: Briem

9 Herleitung von potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsflächen Mehrbettgerinne Gewässerbreite des Hauptlaufes Typabhängiger Faktor Faktor 5 im Mittelgebirge; Faktor 10 im Alpenvorland; (Arbeitshypothese)

10 Herleitung von potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsflächen Gewässertypbezogenhydraulischer Ansatz Substrat-hydraulischer Ansatz Abfluss Abfluss weitere Eingangsparameter Iterative Berechnung Iterative Berechnung weitere Eingangsparameter Gefälle Sohle Typ Briem Gew.-Breite B Mäanderlänge: f (B) 10,9 * B 1,01 Gew.-Breite B Substratspezifische Parameter Mäanderlänge Windung Typ Briem Amplitude: f (Windung, Mäanderlänge) Windung Gefälle I Sohle Korridorbreite: f (Amplitude, B) Windung: f (I Sohle, I Tal ) Gefälle I Tal Korridorbreite

11 Herleitung von potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsflächen Gewässertypbezogenhydraulischer Ansatz Substrat-hydraulischer Ansatz Abfluss Abfluss weitere Eingangsparameter Iterative Berechnung Iterative Berechnung weitere Eingangsparameter Gefälle Sohle Typ Briem Gew.-Breite B Mäanderlänge: f (B) 10,9 * B 1,01 Gew.-Breite B Substratspezifische Parameter Mäanderlänge Windung Typ Briem Amplitude: f (Windung, Mäanderlänge) Windung Gefälle I Sohle Korridorbreite: f (Amplitude, B) Windung: f (I Sohle, I Tal ) Gefälle I Tal Korridorbreite

12 Herleitung von potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsflächen Korridorbreite Potenziell natürliche Korridorbreite Berechnung auf Basis von: Beziehungen zwischen Mäanderlänge Amplitude Verwendung von Windung Gewässerbreite Zwei Wege Zwei Ergebnisse Verifizierung des typbezogenen Ansatzes über hydronumerischen Ansatz

13 Herleitung von potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsflächen Gewässerbreite Mäanderlänge + Windungsgrad Quelle: Leopold (1994) Quelle: Blaue Richtlinie Mäandergürtelbreite + Dynamikfaktor (0,25) Quelle: Zeller (1967) pot. nat. Gewässerentwicklungsfläche Quelle: Zeller (1967); eigene Anpassung

14 Herleitung von potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsflächen pot. nat. Gewässerentwicklungsfläche - Quelle: Zeller (1967); eigene Anpassung DGM (Talränder) - Restriktionen (z.b. Siedlung) Gewässerentwicklungsfläche Quelle: eigene Anfertigung

15 Mögliche Ergebnisdarstellung Typspezifischer Flächenbedarf Flächenbedarf für den guten ökologischen Zustand Flächenbedarf in Restriktionslagen

16 Gliederung Zusammenfassung bekannter Methoden Herleitung von potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsflächen Berechnung der potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsfläche am Beispiel eines: silikatischen, fein- bis grobmaterialreichen Mittelgebirgsflusses (Ahr) sand und lehmgeprägten Tieflandflusses (Ems) Ausblick und Resumé Strategien zur Generierung von potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsflächen Flächenbereitstellung - ein Blick in das Merkblatt DWA-M 610 Entwicklungsdividende NRW

17 Position 2.1 Typspezifischer Flächenbedarf Silikatischer, fein- bis grobmaterialreichen Mittelgebirgsfluss (Typ 9)

18 Position 2.2 Flächenbedarf für den guten ökologischen Zustand Fließrichtung Bank (Hochflut-) Rinne Altarm / Altwasser (bespannt) Insel Silikatischer, fein- bis grobmaterialreichen Mittelgebirgsfluss (Typ 9) Habitatskizze für den sehr guten ökologischen Zustand (Aufsicht, Gewässerverlauf)

19 Position 2.2 Flächenbedarf für den guten ökologischen Zustand Sehr guter ökologischer Zustand Quelle: Hydromorphologische Steckbriefe der deutschen Fließgewässertypen Guter ökologischer Zustand Quelle: Hydromorphologische Steckbriefe der deutschen Fließgewässertypen

20 Position 2.2 Flächenbedarf für den guten ökologischen Zustand

21 Position 2.2 Flächenbedarf für den guten ökologischen Zustand Sehr guter ökologischer Zustand Guter ökologischer Zustand

22 Position 2.2 Flächenbedarf für den guten ökologischen Zustand Sehr guter ökologischer Zustand Guter ökologischer Zustand Der gute ökologische Zustand nimmt ca. 72% des Raumbedarfs vom sehr guten ökologischen Zustand ein.

23 Position 2.3 Flächenbedarf in Restriktionslagen Verschneidung von Siedlungsflächen, Verkehrsinfrastruktur und weiteren aus dem ATKIS-Datensatz mit der pot. nat. Gewässerentwicklungsfläche

24 Berechnung der potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsfläche am Beispiel eines silikatischen, fein- bis grobmaterialreichen Mittelgebirgsflusses (Ahr) Begrenzung Talboden

25 Berechnung der potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsfläche am Beispiel eines silikatischen, fein- bis grobmaterialreichen Mittelgebirgsflusses (Ahr) Restriktion Siedlung

26 Berechnung der potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsfläche am Beispiel eines silikatischen, fein- bis grobmaterialreichen Mittelgebirgsflusses (Ahr) Restriktion Siedlung + Talboden Wenn möglich, restriktionsbasierte Einengung der Entwicklungsfläche auf der gegenüberliegenden Uferseite ausgleichen

27 Gliederung Zusammenfassung bekannter Methoden Herleitung von potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsflächen Berechnung der potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsfläche am Beispiel eines: silikatischen, fein- bis grobmaterialreichen Mittelgebirgsflusses (Ahr) sand und lehmgeprägten Tieflandflusses (Ems) Strategien zur Generierung von potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsflächen Flächenbereitstellung - ein Blick in das Merkblatt DWA-M 610 Entwicklungsdividende NRW

28 Position 2.1 Typspezifischer Flächenbedarf Großer sand und lehmgeprägter Tieflandfluss (Typ 15g) => Herleitung mittels gewässertypbezogenem und /oder substrat-hydraulischem Ansatz

29 Position 2.2 Flächenbedarf für den guten ökologischen Zustand Fließrichtung Bank => Herleitung auf Grundlage der Habitatskizzen für den sehr guten und guten ökologischen Zustand (Hochflut-) Rinne Altarm / Altwasser (bespannt) Altstruktur (unbespannt) Insel Großer sand und lehmgeprägter Tieflandfluss (Typ 15g) Habitatskizze für den sehr guten ökologischen Zustand (Aufsicht, Gewässerverlauf)

30 Position 2.2 Flächenbedarf für den guten ökologischen Zustand Sehr guter ökologischer Zustand Quelle: Hydromorphologische Steckbriefe der deutschen Fließgewässertypen Guter ökologischer Zustand Quelle: Hydromorphologische Steckbriefe der deutschen Fließgewässertypen

31 Position 2.2 Flächenbedarf für den guten ökologischen Zustand

32 Position 2.2 Flächenbedarf für den guten ökologischen Zustand Sehr guter ökologischer Zustand Guter ökologischer Zustand

33 Position 2.2 Flächenbedarf für den guten ökologischen Zustand Sehr guter ökologischer Zustand Guter ökologischer Zustand Der gute ökologische Zustand nimmt ca. 70% des Raumbedarfs vom sehr guten ökologischen Zustand ein.

34 Berechnung der potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsfläche am Beispiel eines sand und lehmgeprägten Tieflandflusses (Ems) Ems Sand- und lehmgeprägter Tieflandfluss (LAWA Typ 15) Gewässerbreite: 55 m Windungsgrad nach Briem: 1,3 1,5

35 Berechnung der potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsfläche am Beispiel eines sand und lehmgeprägten Tieflandflusses (Ems)

36 Berechnung der potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsfläche am Beispiel eines sand und lehmgeprägten Tieflandflusses (Ems) Begrenzung Talboden

37 Berechnung der potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsfläche am Beispiel eines sand und lehmgeprägten Tieflandflusses (Ems) Restriktion Siedlung

38 Berechnung der potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsfläche am Beispiel eines sand und lehmgeprägten Tieflandflusses (Ems) Begrenzung Talboden Restriktion Siedlung + Talboden Wenn möglich, restriktionsbasierte Einengung der Entwicklungsfläche auf der gegenüberliegenden Uferseite ausgleichen

39 Gliederung Zusammenfassung bekannter Methoden Herleitung von potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsflächen Berechnung der potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsfläche am Beispiel eines: silikatischen, fein- bis grobmaterialreichen Mittelgebirgsflusses (Ahr) sand und lehmgeprägten Tieflandflusses (Ems) Ausblick und Resumé Strategien zur Generierung von potentiell natürlichen Gewässerentwicklungsflächen Flächenbereitstellung - ein Blick in das Merkblatt DWA-M 610 Entwicklungsdividende NRW

40 Position 2.2 Flächenbedarf für den guten ökologischen Zustand Ausblick und Resume: - Nach Auswertung aller relevanten hydromorphologischen Gewässertypen liegt ein belastbares Verfahren zur Ermittlung der hydromorphologischen Entwicklungskorridore auf Bundesebene vor - Auf dieser Grundlage müssen Strategien für die Sicherung bzw. den Schutz dieser Flächenkulissen entwickelt werden - Eine Option ist die Integration in die übergeordneten raumplanerischen Instrumente wie den Regionalplan aber auch auf kommunaler Ebene in die Bauleitplanung

41 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!