Tischvorlage zur Beratung am 11.09.2014 im MUGV, Potsdam 1. Anlass In den Plangenehmigungsverfahren für die Wehrumgehungen Neuholland und Maihof fordert die OWB vom Antragsteller (LUGV-Ö4) eine Begründung für den Erhalt der Wehre. Planrechtfertigung 2. Ausgangssituation Verpflichtung zur Herstellung des guten ökologischen Zustandes und der ökologischen Durchgängigkeit (WRRL, WHG, BbgFischG) Anlageneigentum und Unterhaltungslast beim Grundstückseigentümer Ausnahme: gem. 36a BbgWG für Anlagen, die dem Landschaftswasserhaushalt dienen Pflicht zum Betrieb beim GUV Unterhaltungslast für Gewässer II. Ordnung beim GUV Havel ist überregionales Vorranggewässer für die Herstellung der ökologischen Durchgängigkeit Hauptziele des Gewässerentwicklungskonzeptes - guter ökologischer Zustand und Herstellung der ökologischen Durchgängigkeit wesentliche Defizite - geringe Durchflüsse und Querbauwerke Schnelle Havel mit 4 Wehren Neuholland Maihof Knüppeldamm Krewelin durchgängig nicht durchgängig 3. Öffentlichkeitsarbeit und Beteiligung Veranstaltungen des LUGV-Ö4 im Rahmen des Vorhabens Revitalisierung der Schnellen Havel 09.12.2010 Auftaktveranstaltung Gewässerentwicklungskonzept 16.05.2011 1. Projektbegleitende Arbeitsgruppe 28.06.2011 Beratung mit Bewirtschaftern 13.12.2011 Beratung mit potentiellen Projektträgern 10.01.2012 2. Projektbegleitende Arbeitsgruppe 26.01.2012 Informationsveranstaltung 16.04.2012 Sondersitzung Projektbegleitende Arbeitsgruppe 03.06.2012 3. Projektbegleitende Arbeitsgruppe 29.05.2013 Projektbegleitende Arbeitsgruppe 04.06.2013 Informationsveranstaltung 06.03.2014 Beratung zur Wasserführung 29.07.2014 Informationsveranstaltung zur ökolog. Durchgängigkeit zusätzliche Beratungen z.b. mit Wasser- und Schifffahrtsamt, WBV wiederholte Einzelgespräche mit Bewirtschaftern in einzelnen Planungsphasen. 1
Das LUGV stellt regelmäßig aktualisierte Seiten im Internet zu Hintergründen und Stand des Projektes zur Verfügung. Seitens des LUGV wurde von Beginn des Planungsprozesses an kommuniziert, dass die Wehre die ökologischen Funktionen der Schnellen Havel stören (Protokoll, vom 16.05.2011). Der Forderung vieler Landwirte nach Erhalt der Wehre kam das LUGV mit der Planung von Wehrumgehungen als Kompromisslösung entgegen (Neuholland und Maihof). 4. Kennzeichnung der Wehre und Stand der Planungen und Genehmigungsverfahren Wehr Neuholland Wehr Maihof Wehr Knüppeldamm Bauart Spundwandwehr Spundwandwehr Spundwandwehr Baujahr ca. 1974 ca. 1974 ca. 1985 Wehrfelder 1 Feld (b ca. 2,85 m) 1 Feld (b ca. 3,40 m) 1 Feld (b ca. 3,60 m) Zustand funktionsfähig; sichtbare funktionsfähig; sichtbare funktionsfähig; sichtbare Schäden Schäden Schäden Eigentum Land Brandenburg, NABU privat Land Brandenburg Wasserrecht Steuerung Betrieb/ Unter haltung Vorschlag GEK Stand kein aktuelles Wasserrecht (WNG vom 22.05.1974) keine Anlage 36a BbgWG keine verbindliche Regelung bekannt kein Betriebsvertrag zwischen Eigentümer und WBV bekannt aktuell durch WBV Schnelle Havel wahrgenommen kein aktuelles Wasserrecht (WNG vom 22.05.1974) keine Anlage 36a BbgWG keine verbindliche Regelung bekannt kein Betriebsvertrag zwischen Eigentümer und WBV bekannt aktuell durch WBV Schnelle Havel wahrgenommen kein aktuelles Wasserrecht (WNG vom 02.07.1985) keine Anlage 36a BbgWG keine verbindliche Regelung bekannt kein Betriebsvertrag zwischen Eigentümer und WBV bekannt aktuell durch WBV Schnelle Havel wahrgenommen Umgehungsgerinne Altarmanschluss Altarmanschluss Plangenehmigungsverfahren für Umgehungsgerinne läuft Plangenehmigungsverfahren für Altarmanschluss läuft Vorplanung/ Variantenvergleich läuft 2
5. Variantenvergleich 1. Wehrrückbau und Ersatz durch Sohlengleite Kaum Störung der Durchgängigkeit, Stützung Niedrig- und Mittelwasser, Vergrößerung Hochwasserprofil, kein Unterhaltungsaufwand für Wehr Kosten ca. 100.000 2. Altarmanschluss als Wehrumgehung Geringe Störung der Durchgängigkeit, Vergrößerung Hochwasserprofil, Strukturverbesserung Kosten ca. 170.000 3. Anlegen Umgehungsgerinne als Fischaufstieg Herstellung der Durchgängigkeit für bestimmte Bedingungen, Vergrößerung Hochwasserprofil Kosten ca. 200.000 bis 250.000 4. Integrierte Fischaufstiegsanlage Herstellung der Durchgängigkeit für bestimmte Bedingungen Wehr Neuholland zu prüfen kein Altarm mehr erhalten geplante Variante, aber fehlende Planrechtfertigung nicht möglich da 1-Feld-Wehr Wehr Maihof Altarm vorhanden geplante Variante Altarm vorhanden nicht möglich da 1-Feld-Wehr Wehr Knüppeldamm zu prüfen Altarm vorhanden, aber mittelfristig nicht umsetzbar drittes Gerinne fachlich und wirtschaftlich nicht sinnvoll nicht möglich da 1-Feld-Wehr 6. Wasserwirtschaftliche Bedeutung der Wehre Die Bestandshydraulik für die Schnelle Havel zeigt auf, dass alle drei Wehre aufgrund der Profileinengung durch die Spundwände die bedeutendsten Engstellen im Gerinne darstellen. Die Wehre wirken somit auch geöffnet auf Hochwasserstände verstärkend. Von Landwirten, Landkreis und WBV werden als wasserwirtschaftliche Argumente für den Erhalt der Wehre folgende Punkte angeführt: 1. Hochwasserentlastung 2. Schnelles Reagieren auf Witterungsereignisse 3. Wasserrückhaltung bei Niedrigwasser Punkt 1 widerspricht der Hochwasser aufstauenden Wirkung der Wehre. Tatsächlich stellen die Wehre für die Landnutzer im Talraum ein Problem bei Hochwassern da. Zu prüfen sind daher insbesondere die Punkte 2 und 3. Dabei ist zu berücksichtigen, dass beim Aufstauen der Wehre der Mindestabfluss (derzeit 1 m 3 /s vereinbart, erforderlich 1,5 m 3 /s) nicht unterschritten wird. Beim Erreichen des Niedrigwasserstandes geht daher eine Anhebung der Stauhöhe auf Kosten des Mindestabflusses im Unterwasser. Das LUGV und das beauftragte Planungsbüro Umweltwasserbau Kovalev prüfen derzeit die Auswirkungen unterschiedlicher Wehrstellungen bei verschiedenen Abfluss- und Wasserstandsszenarien auf 3
den Grundwasserstand im Einzugsgebiet. Dabei kommen für drei Profilschnitte im Oberwasser der drei Wehre Grundwasserströmungsmodelle zur Anwendung (Finite-Differenzen-Modell und Finite- Elemente-Modell). Die Ergebnisse werden mit Berechnungen für Stützschwellen als Alternative verglichen und bewertet. Die gerechneten Szenarien sind Beispiele für mögliche Wasserstands-/ Abflusssituationen. Die endgültigen Ergebnisse dazu liegen Ende 2014 vor. Zur Vereinfachung der Auswertung wurden die Wasserspiegel der Gräben (Ausnahme Graben in der Talaue) konstant gehalten (keine zusätzliche Bewässerung). Zwischenergebnisse: Am Wehr Neuholland hat der Fachbaum eine Höhe von 35,85 m DHHN. Der Rand des Tosbeckens liegt auf einer Höhe von etwa 36,35 m und staut das Wehr ein. Dieser Sachverhalt wurde bei den Berechnungen der Wasserspiegellagen nicht berücksichtigt, verschärft jedoch die Hochwasseraufstauwirkung. Die erste angenommene Wasserstands-/ Abflusssituation am Wehr Neuholland charakterisiert ein normales Jahr mit hohen Anfangswasserständen im Januar und Februar und mittleren Wasserständen bis Juni. Ab Juli wird hierbei das Erreichen bzw. Unterschreiten des Mindestwasserabflusses simuliert. Gerechnet wurden Szenarien mit Wehr gesteuert/offen und zwei verschiedenen Ausführungen an Stützschwellen. Die dabei vorgegebenen Abflüsse sind auch in Abbildung 1 dargestellt. Abbildung 1: Wasserstände für unterschiedliche Stauszenarien im Oberwasser des Wehrstandortes Neuholland für die Wasserstands-/ Abflusssituation eines normalen Jahres mit hohen Anfangswasserständen und Unterschreitung vom derzeit geltenden Qmin (1 m 3 /s) im August. [Wasserstände für Wehr entstammen der Bestandshydraulik (Büro f. Umweltwasserbau Kovalev), Wasserstände Schwelle: hydraulische Berechnung (LUGV-Ö4)] Zu Grunde gelegt wurde bei der Wehrsteuerung die Intention, im Winter Grundwasser anzureichern, für Mai abzusenken und anschließend den Wasserstand zu heben, bevor der Abfluss bei 1 m 3 /s und darunter liegt. Ein hoher Wasserspiegelanstieg ist mit dem gesetzten Wehr möglich. Grundsätzlich können Schwellen oder Rampen durch Anpassung der Geometrien von Hoch- und Niedrigwassergerinne an die gegebenen wasserwirtschaftlichen Verhältnisse so konzipiert werden, dass die Zielwasserstände bei den HQ-, MQ- und NQ-Situationen auf die Anforderungen passen. In diesem Fall pendeln die Wasserstände mit den vorgegebenen Schwellen um den Mittelwasserstand. 4
Nachfolgend werden ausschnittsweise Zwischenergebnisse des Grundwasserströmungsmodells eines Profilschnitts 600 m oberhalb des Wehres Neuholland durch den Talraum am rechten Ufer bis zum Fließgraben vorgestellt. Abbildung 2: Grundwasserstandsganglinien im Profilschnitt Neuholland für unterschiedliche Stauszenarien im Oberwasser des Wehrstandortes Neuholland für die Wasserstands-/ Abflusssituation eines normalen Jahres mit Unterschreitung vom derzeit geltenden Qmin. Wehr gesteuert. [Modflow 2000, GW-Leiter 10 m mächtig, kf-wert = 5 E-05, Porosität 25%, (LUGV- Ö4)] Im Winter ergeben sich für den Grundwasserstand in 100 m Entfernung zum Fluss beim simulierten Wehrbetrieb bis zu 12 cm höhere Wasserstände gegenüber dem Betrieb der hier gerechneten Schwellen. Das ab Juni auf 37,22 m gesetzte Wehr reduziert die Geschwindigkeit der Grundwasserabsenkung mit einer erkennbaren Wirkung bis ca. 100 m Abstand zur Havel. Im August beträgt die Differenz des Grundwasserstands bei gesetztem Wehr zum Grundwasserstand mit Schwelle 1 im Abstand von 100 m etwa 4 cm, zu Schwelle 2 ca. 11 cm. Die zweite angenommene Wasserstands-/ Abflusssituation am Wehr Neuholland charakterisiert ein zweiwöchiges Starkniederschlagsereignis im Juli mit Auslaufen des Hochwassers bis August. Dadurch entsteht ein Binnenhochwasser. Der Grundwasserleiter und die Havel füllen sich auf. Die Simulation startet im Juli bei mittleren Wasserständen. 5
Abbildung 3: Wasserstände für unterschiedliche Stauszenarien im Oberwasser des Wehrstandortes Neuholland für die Wasserstands-/ Abflusssituation eines Binnenhochwassers im Juli auslaufend in den August. [Wasserstände für Wehr entstammen der Bestandshydraulik (Büro f. Umweltwasserbau Kovalev), Wasserstände Schwelle: hydraulische Berechnung (LUGV-Ö4)] Das Wehr ist offen, wobei der Wasserspiegel rasch bis zur Böschungsoberkante steigt. Gerechnet wurde hier mit der Annahme, dass der Abfluss das Gerinne der Havel nicht verlässt, um anschließend die Auswirkungen eines bordvollen Abflusses auf den Grundwasserstand zu simulieren. Die Nachteilswirkung des Wehres wird im Vergleich mit den beiden Schwellen hierbei deutlich. Abbildung 4: Grundwasserstandsganglinien im Profilschnitt Neuholland für unterschiedliche Stauszenarien im Oberwasser des Wehrstandortes Neuholland für die Wasserstands-/ Abflusssituation eines Binnenhochwassers im Juli auslaufend in den August. [Modflow 2000, GW-Leiter 10 m mächtig, kf-wert = 5 E-05, Porosität 25%, Versickerung im Talsand: in der 30. Woche: -2,66 mm, 31. Woche: 22,5 mm, 32. Woche: 18,1 mm, Rest: -0,71 mm, (LUGV-Ö4)] 6
Tischvorlage: Herstellung der ökologischen Durchgängigkeit an der Schnellen Havel Planungsstand und Zwischenergebnisse der Modellbetrachtungen 11.09.2014 Die Sommerhochwassersituation für die Grundwasserströmung und den Wasserspiegel im Profilschnitt Neuholland stellt die Abbildung 5 in der zweiten Woche mit Starkniederschlag dar. Erkennbar ist eine Stauchung der Stromlinien in Flussnähe mit Anstau des zur Havel fließenden Grundwassers. Weiterhin gibt es dann im begrenzten Umfang eine Infiltration des Havelwassers in den Grundwasserleiter. Abbildung 5: Grundwasserströmung und Wasserspiegel im Profilschnitt Neuholland für das Stauszenario offenes Wehr für die Wasserstands-/ Abflusssituation eines Binnenhochwassers im Juli zweite Woche mit Starkniederschlag. [Modflow 2000, GW-Leiter 10 m mächtig, kf-wert = 5 E-05, Porosität 25%, 32. Woche, Versickerung im Talsand: 18,1 mm (LUGV-Ö4)] 7. Zwischenstand Die ersten Zwischenergebnisse aus Gerinnehydraulik und Grundwasserströmungsmodell bestätigen die Grundwasser aufstauende Wirkung der Wehre auch im offenen Zustand. Bei hohen Wasserständen im Sommer kann auch Zwischen- und Oberflächenabfluss nicht oder nur gebremst in die Vorflut strömen. Bei Wasserständen nahe der Geländeoberfläche vergrößert sich dann das Nachteilsgebiet für die gerechnete Wasserstands-/ Abflusssituation Sommerhochwasser vom Grundwassereinstaugebiet mit ca. 100 m beidseitig der Havel auf den gesamten Talraum mit 200 m bis 300 m beidseitig der Havel (Bereich geringer Geländehöhen). Zwischen- und Oberflächenabflüsse wurden im Grundwasserströmungsmodell nicht simuliert. Für die Steuerung der Wasserstände mit den Wehren ergeben sich Einschränkungen wie z. B. der verfügbare Durchfluss und der einzuhaltende Mindestabfluss. Danach ist in trockenen Sommern ein Anstau der Wasserstände in der Havel zwischen Juli und September nicht ohne Unterschreitung des Mindestwasserabflusses möglich. Die Simulation beim Aufstau im Juni knapp über Mindestabfluss zeigt geringe Grundwasserspiegelunterschiede zwischen den Szenarien Wehr gesteuert und Schwelle 1+2. Da der Grundwasserkörper erst verzögert auf Wasserspiegeländerungen in der Havel reagiert, besteht die Vorteilswirkungen des Wehranstaus in diesem Fall in der Minderung der Absenkgeschwindigkeit ohne jedoch eine Aufhöhung des Grundwasserstandes zu erzielen. Der Anstau des Wehres ergibt bei ähnlichem Ausgangswasserspiegel (Oberflächen- und Grundwasser) im Mai im Vergleich mit der Wirkung der Schwelle 1 ab August (3. Anstaumonat) einen relativ höheren Wasser7
spiegel von etwa 5 cm bis in 100 m Entfernung zum Fluss bzw. von 3 cm bis in 200 m Entfernung zum Fluss. Abbildung 6: Einschätzung der Wirksamkeit gesteuerter Wehre in der Schnellen Havel auf den Oberflächenwasserstand. Eine Tiefabsenkung von HW auf NW bei HQ zur Erhöhung des Gefälles ist bei den Wehren in der Schnellen Havel aufgrund des engen Durchflussschlitzes (Lichtweite) nicht möglich, bei MQ steht das geringe Talgefälle und der Rückstau im Unterwasser der Tiefabsenkung entgegen. Beim Anstau von NW zu MW ist der Mindestabfluss zu beachten, da sich im Unterwasser zeitweilig der Abfluss reduziert. Sinnvoll angestaut werden kann daher ausschließlich bei MQ und HQ; bei HQ jedoch nicht erforderlich. Für die Untersuchung der Auf- und Absenkwirkung der Wehre werden bis Ende des Jahre 2014 noch weitere Wasserstands-/Abflusssituationen und Stauszenarien mit Grundwasserströmungsmodellen geprüft sowie die Modelle durch Auswertung von Messdaten verfeinert. Anschließend kann für die unterschiedlichen Wasserstands-/Abflusssituationen an allen drei Wehrstandorten eine belastbare Bewertung der Wirkung auf Grund- und Oberflächenwasser erfolgen und mit unterschiedlich dimensionierten Schwellen verglichen werden. 8. Nächste Schritte Prüfung Funktion der Wehre Stellungnahmen Landkreis und WBV bis 31.10.2014 weitere Verfeinerung der Grundwassermodelle durch Wasserstands- und Durchflussmessungen bis 31.10.2014 Prüfung Rechtsstatus der Wehre (z.b. Inhaber Altrechte) Auswertung der Daten und Bewertung der Wehre bis Ende 2014 8
Genehmigungsrechtliche Verfahrensprüfung für die Wehre, Varianten: Änderung oder Fortführung des laufenden Genehmigungsverfahrens zum Wehr Neuholland Erstellen der Planung für Wehr Knüppeldamm und Beantragung der Genehmigung Anzeige des Wehrrückbaus Festlegung der erforderlichen Verfahren zur Herstellung der ökologischen Durchgängigkeit. Landesamt für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz Referat Ö4 A. Dammann, L. Landgraf Seeburger Chaussee 2 14476 Potsdam OT Groß Glienicke 9