. 6.7.21 Karl Böcker / Wupperverband: Q [l/s] 11 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Regen [mm/d] Q Entlastung Ablauf Q_Dr_MS 2 Ablauf Q_Trenns Regen 4 6 8 1 1.3.7 8.3.7 15.3.7 22.3.7 29.3.7 12 Ergebnis bisheriger Untersuchungen zu Zustand und Belastungsfaktoren des Morsbachsystems sowie Kanalnetzanzeige AG Morsbach 5.7.21 G L I E D E R U N G Zustand der Wasserkörper FuE-Vorhaben Vergleich detaillierter Nachweisverfahren nach BWK-Merkblatt 3 für das Morsbacheinzugsgebiet Schmutzfrachtberechnung / Kanalnetzanzeige nach 58 (1) LWG / März 29 1
6.7.21 G L I E D E R U N G Zustand der Wasserkörper FuE-Vorhaben Vergleich detaillierter Nachweisverfahren nach BWK-Merkblatt 3 für das Morsbacheinzugsgebiet Schmutzfrachtberechnung / Kanalnetzanzeige nach 58 (1) LWG / März 29 Prioritäre Stoffe und spezifische Schadstoffe im Morsbachsystem nach Monitoring des LANUV NRW Keine Probleme bei chemischem Zustand nach EG-WRRL ( prioritäre Stoffe, z. B. Hg, Cd, Pb und einige Pflanzenschutzmittel) Zink (aus ELWAS-IMS) Höchstens mäßig: Zink im Schwebstoff 2
Morsbach 6.7.21 Mäßiger Zustand (außer Gelpe): Fischfauna nach FIBS nach Monitoringergebnissen des LANUV NRW Gelpe Gewässerkategorien gemäß WRRL und Wanderfischkulisse mit Zielart Lachs Gelpe Leyerbach Morsbach 3
Morsbach 6.7.21 Ausschlaggebend für ökolog. Zustand: Allgemeine Degradation des Makrozoobenthos nach PERLODES Gelpe Gründe für weitergehende Untersuchungen Biologische Defizite (vor allem Makrozoobenthos) Forderung der BR D dorf: Schmutzfrachtberechnung mit Nachweis nach BWK M3 Förderantrag WV: F+E-Vorhaben zu immissionsbezogenen Nachweisvarianten nach BWK-Merkblatt M3 4
6.7.21 G L I E D E R U N G Zustand der Wasserkörper FuE-Vorhaben Vergleich detaillierter Nachweisverfahren nach BWK-Merkblatt 3 für das Morsbacheinzugsgebiet Kanalnetzanzeige nach 58 (1) LWG / Schmutzfrachtberechnung März 29 Vergleich detaillierter Nachweisverfahren nach BWK-Merkblatt 3 (hydrologisch-hydraulischbiologisch) für das Morsbacheinzugsgebiet Federführung Gefördert durch LandNRW Kooperationspartner Beteiligte Büros 5
6.7.21 FuE-Vorhaben Morsbach : Wichtigste Projektziele Vergleich verschiedener hydrologischer Nachweisverfahren nach BWK M3 in Kombination mit vereinfachtem stofflichen Nachweis vereinfachter hydrologischer Nachweis nach M3 (n * HQ 1,pnat ) detaillierter hydrologischer N. mit Niederschlags-Abfluss-Modell detaillierter hydraulischer Nachweis über Schleppspannung basierend auf Niederschlags-Abfluss-Modell Bewertung der rechnerischen Verfahren am Maßstab Biozönose (Makrozoobenthos und Fische) für den Ist-Zustand Aufwand der detaillierten Untersuchungen (Kosten) Verbesserung der Maßnahmenwahl (Nutzen) Erweiterung der Anwendungsgrenzen biologischer Nachweise? Siedlungswasserwirtschaft Mischsystem Trennsystem Einleitung Auch Einleitungen aus Straßenentwässerung und von Gewerbegrundstücken werden betrachtet. 6
6.7.21 Temporäre Abflussmessungen in Kanalnetz und Gewässern Hermannsmühle Gütemessstationen (Probenehmer+Elektroden) an Gewässern+RÜB Pegel (stationär + temporär) Gewässergüte Multiparametersonde Müggenbach Hauptziel der Abflussmessungen: Kalibrierung Modell Nüdelshalba Auswertung Betriebsdaten Bsp. RÜB Breitenbruch Q [l/s] 11. Regen [mm/d] 1 9 8 7 Fremdwasser Nachlauf Q Entlastung Ablauf Q_Dr_MS Ablauf Q_Trenns Regen 2 4 6 5 6 4 3 8 2 1 1 1.3.7 8.3.7 15.3.7 22.3.7 29.3.7 12 7
6.7.21 Vereinfachter hydrologischer Nachweis nach M3 mit Abgrenzung geschlossener Siedlungsgebiete Einflussbereiche nach BWK M3 Mittlere Fließgeschwindigkeit bei MNQ [m/s] <=,1 <=,5 >,5 Mittlere Tiefe bei MNQ <=,1 m <=,5 m >,5 m 1,6 km 2 km 4 km 1,6 km 2,8 km 4,8 km - 4 km - Vereinfachter Nachweis in Unterläufen unplausibel Vereinfachter Nachweis ggf. für Oberläufe geeignet Detaillierter hydrologischer Nachweis nach BWK M3/M7 mit kalibriertem Wasserbilanzmodell Q [m³/s] HQ 1,Prognose HQ 1,Ist HQ 1,optim.Planung Klausener Bach HRB Leyerbach RÜB Ronsdorf Kottsieper Bach Mühlenbach Beispiel: Leyerbach Oberlauf 1,4 * HQ 2,pnat HQ 2,pnat HQ 1,pnat QUELLE Detaillierter Nachweis mit Wasserbilanzmodell liefert hydrologisch plausible Ergebnisse 8
6.7.21 Validierung der Berechnungen und Ermittlung der Hauptbelastungsursachen durch biologische Untersuchungen Biologische Untersuchungen durch umweltbüro essen Den Herren Andreas Müller und Martin Halle / UBE danke ich für diverse Folien MONITORINGERGEBNISSE Makrozoobenthos / Verfahren PERLODES nach WRRL (Proben Mai 26) Gelpe 18 Leyerbach Klausener Bach 5 x gut 6 x mäßig 8 WK Gelpe: kein Handlungsbedarf Belastungsschwerpunkt Leyerbach 9 1 13 x unbefriedigend 1 x schlecht 2 2 21 Morsbach 19A 19 17 Ibach 16 15 14 12 Sieper Bach 13 1A 11 7 4A 6 4 5 Müggenbach 3 2 Morsbach 1 22 22 Allgemeine Degradation ausschlaggebend für Bewertung Strahlwirkung positiver wie negativer Einflüsse nach unterhalb 9
6.7.21 Korrelation Gewässerstrukturgüte Makrozoobenthos,8,7 Allgemeine Degradation,6,5,4,3,2,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, Strukturgüte 5 km oberhalb, gewichtet Ermittlung der Ursachen für ökologische Defizite, hier aus funktionalen Verteilungen des Makrozoobenthos 5 Längszonale biozönotische Verteilung 15 4 12 3 9 2 6 1 3 EK HK ER MR HR EP MP HP LT PR IZ Strömungspräferenzverteilung 5 15 4 12 3 9 2 6 1 3 Stellen hohen Anteil in naturnahen Mittelgebirgsbächen Geringer Anteil in naturnahen Mittelgebirgsbächen, Kürzel Bezeichnung Erläuterung links: Brache rechts: Gärten unterhalb Verrohrung RB RP RLP LP LB IN IZ Habitatpräferenzverteilung 5 15 4 12 3 9 2 6 1 3 LIT A KA PSA PEL POM PHY SON IZ Ernährungstypenverteilung 5 15 4 3 2 1 HOL ZKL WEI RÄU SED FIL MIN SON 12 9 6 3 IZ RB rheobiont an strömendes Wasser gebunden; Schwerpunkt in reißenden bis schnell fließenden Gewässern RP rheophil strömungsliebend, bevorzugt in schnell fließenden Gewässern RLP rheo- bis limnophil sowohl in sehr langsam bis träge fließenden Gewässern bzw. in ruhigen Zonen als auch in Stillgewässern LP limnophil strömungsmeidend, nur selten in träge fließenden Gewässern LB limnobiont an Stillgewässer gebunden, daher nur in stehendem Wasser IN indifferent keine Präferenz für fließendes oder stehendes Wasser erkennbar 1
1 1 1 1 6.7.21 hier: Beispiel Leyerbach oberhalb/unterhalb RÜB-HRB Längszonale biozönotische Verteilung Längszonale biozönotische Verteilung 5 15 5 15 4 3 2 1 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 8 9 6 3 EK HK ER MR HR EP MP HP LT PR IZ Strömungspräferenzverteilung 4 3 2 1 5 4 3 9 6 3 EK HK ER MR HR EP MP HP LT PR Strömungspräferenzverteilung 15 6 2 3 1 RB RP RLP LP LB IN IZ RB RP RLP LP LB IN Habitatpräferenzverteilung Habitatpräferenzverteilung 15 5 12 4 9 3 6 2 3 1 LIT AKA PSA PEL POM PHY SON IZ LIT AKA PSA PEL POM PHY SON Ernährungstypenverteilung Ernährungstypenverteilung Ernährungstypenverteilung 15 5 12 Zunahme Sedimentfresser+Filtrierer 4 9 6 3 HOL ZKL WEI RÄU SED FIL MIN SON IZ 12 Strömungspräferenz 15 12 9 9 Zunahme strömungsindifferente 3 2 1 HOL ZKL WEI RÄU SED FIL MIN SON 12 12 9 6 3 15 12 9 6 3 15 12 9 6 3 IZ IZ IZ IZ Auch möglich: 8 14 12 1 Bewertung an Hand von 8 6 Verteilungen für Referenzgewässer (sehr guter 4 2 Zust.) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 EK HK ER MR HR EP MP HP LT PR 8 links: Brache 6 rechts: Gärten 4 unterhalb Verrohrung 2 RB RP RLP LP LB IN Probestellen im Vergleich oberhalb/unterhalb RÜB 14 9 12 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 LIT AKA PSA PEL POM PHY SON 6 beidseitig Wald 4 unterhalb HRB 2 HOL ZKL WIE RÄU SED FIL MIN SON 14 12 1 1 8 6 4 2 14 12 1 8 Ergebnisse Kausalanalyse für Morsbachsystem Hauptbelastungen als Ursachen für biologische Defizite: Eintrag organischer abfiltrierbarer Stoffe (AFS) in Kieslückensystem Zu geringer Trockenwetterabfluss gemessen an hydraulischer Kapazität des Gewässers (Fremdwasser statt Grundwasserneubildung) Bereichsweise hydraulischer Stress durch Nw-Einleitungen Keine monokausalen Ursache- Wirkungs-Beziehungen, sondern mehrere Wirkungspfade resultierend aus Urbanisierung 11
6.7.21 Teilbelastung organische Sedimentanreicherung Teilbelastung reduzierte Fließgeschwindigkeit bei Trockenwetter Einleitung > 3 l/s Teilbelastung hydraulische Stoßbelastung Makrozoobenthos-Untersuchung: Einleitung > 3 l/s 12
6.7.21 Teilbelastung hydraulische Stoßbelastung (regelbasiert aus HQ 1ist /HQ 2pnat und Ausuferbarkeit) Makrozoobenthos-Untersuchung: Einleitung > 3 l/s Biologie indiziert zwei Klassen geringere Belastung als Modellergebnisse BWK M3/M7-Kriterium HQ 1,ist < HQ 2,pnat nur dort angemessen, wo Gewässer nicht ausufern kann Im Allgemeinen entspricht HQ 1,ist < 1,4 * HQ 2,pnat oder HQ 1,ist < HQ 5,pnat eher biologischen Untersuchungen Kompensation hydrologischer Belastungen durch gute Morphologie Aus naturfernem Bach können kaum Organismen in renaturierten Abschnitt unterhalb einwandern Beispiel Klausener Bach / Remscheid In Bach, der bei kleinen Hochwässern ausufern kann, treten geringere Schleppspannungen und weniger Erosion auf. Wenn ein Bachabschnitt renaturiert wird oder auch nach einem Störeinfluss wird sich der biologische Zustand schneller verbessern, wenn Wiederbesiedlungspotential aus Oberlauf oder naturnahen Nebenbächen hoch ist. Leyerbach / W-Ronsdorf Foto: Ing.- Büro Beck 13
6.7.21 G L I E D E R U N G Zustand der Wasserkörper FuE-Vorhaben Vergleich detaillierter Nachweisverfahren nach BWK-Merkblatt 3 für das Morsbacheinzugsgebiet Kanalnetzanzeige nach 58 (1) LWG / Schmutzfrachtberechnung März 29 auf Basis der Ergebnisse des FuE-Vorhabens abgestimmt mit UWB und BR Düsseldorf Kanalnetzanzeige 3/29: Hydrologische Aspekte / hydromorphologisches Gewässerentwicklungspotenzial Ziel: In wichtigsten Gewässern hydraulische Belastungen so weit reduzieren, dass nicht mehr kritisch für Biozönose Maßnahmen: Optimierung Q Dr HRB+RRB Renaturierungen Bau von RRB-Volumina Erhöhung Retention in Aue Ausnahmen: Wo Kosten für Maßnahmen zur Erreichung eines guten Zustands unverhältnismäßig, Bach wie HMWB behandeln Morsbach Gelpe Ibach Sieper Bach?? Leyerbach Müggenbach Morsbach Klausener Bach 14
6.7.21 Kanalnetzanzeige 3/29: Eingeleitete Schmutzfracht Ziele: Einhaltung des Runderlass zur Regenwasser-Behandlung im Mischsystem Reduzierung eingeleiteter CSB-/AFS-Frachten, wo Bionönose beeinträchtigt Maßnahmen: Optimierung Q Dr an RÜB, insbes. Erhöhung Q Dr an RÜB Ronsdorf Reduzierung der Gesamtfracht aus Mischsystemen von ca. 187 t/a auf 173 t/a trotz zusätzlich angeschlossener Flächen Reduzierung der aus dem RÜB Ronsdorf emittierten Fracht um 32% von 57 t/a auf 39 t/a Untersuchung zur Herkunft abfiltrierbarer Stoffe Wo finanzierbar, Reduzierung von Fremdwasser zwecks Reduzierung von Abschlägen und Erhöhung der bzw. des Trockenwetterabflusses von Bächen Netzplanänderungsanzeige 21 geplant: Änderungen bzgl. 2 RRB; Erhöhung Q Dr an RÜB Clarenbach+Breitenbruch Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Es darf diskutiert werden! 15