Platzhalter Grafik (Bild/Foto) Strahlwirkung, Konzept und mögliche Operationalisierung Monika Raschke
Gliederung Übergeordnetes Ziel / Kontext Abgeleitete Ziele Strahlwirkung, Definitionen Instrumentalisierung Projekt Strahlwirkung zum Ausgleich morphologischer Defizite in Fließgewässern Leitfaden Strahlwirkungs- und Trittsteinkonzeptes in der Planungspraxis
Kontext: EG - Wasserrahmenrichtlinie Neuausrichtung der Gewässerbewertung Wasserrahmenrichtlinie verfolgt einen holistischen Ansatz Ziel: Guter Zustand der Gewässer (ökologisch + chemisch) Ökologischer Zustand wird durch Gewässerbiozönose (Algen, große Wasserpflanzen, Makrozoobenthos, Fische) bestimmt Die Qualitätskomponenten spiegeln alle Belastungen wider Stoffliche Veränderungen des Lebensraumes
Gewässergüte / Saprobie 1969-2009 Saprobie bei 66% der Gewässer in NRW gut und besser
Ökologischer Zustand Ökologischer Zustand bei 7,6 % der Gewässer in NRW gut und besser
Zustand der Gewässer Nachbarländer
Zustand MZB allg. Degradation - und Fische Allgemeine Degradation Fischfauna
Gewässerstrukturgüte in NRW
Bewirtschaftungsplanung Punktquellen Hydromorphologische Defizite Diffuse Einträge Maßnahmenprogramm Abwasser Maßnahmenprogramm Lebendige Gewässer Beratungskonzept Landwirtschaft Umsetzungsfahrplan u.a. unter Berücksichtigung Strahlwirkungskonzept
Aus dem Defizit abgeleitete Ziele Die Gewässer sind hydromorphologisch so zu gestalten, dass die entstehenden Lebensraumbedingungen keine limitierende Wirkung für die Erreichung des guten ökologischen Zustands bzw. des guten ökologischen Potenzials mehr aufweisen. Dabei geht es sowohl um Qualität als auch um Quantität der umzusetzenden hydromorphologischen Maßnahmen. Der Strahlwirkungsansatz bietet die Möglichkeit effektiv und effizient im Sinne der kosteneffektivsten Maßnahmenkombination hydromorphologische Maßnahmen zu planen und nebenbei aufgrund der Nutzung nicht renaturierbare Bereiche zu überbrücken. U. a. zur Prozessaktivierung bei der Umsetzung der hydromorphologischen Maßnahmen hat die Landesregierung das Programm Lebendige Gewässer ins Leben gerufen.
Definition: Strahlwirkung Der Deutsche Rat für Landespflege hat in seiner Veröffentlichung (Heft 81, 2008) Kompensation von Strukturdefiziten in Fließgewässern durch Strahlwirkung das Prinzip der Strahlwirkung so beschrieben: Naturnahe Fließgewässerabschnitte üben eine positive Wirkung auf benachbarte strukturell beeinträchtigte Gewässerstrecken aus.
Begriffe Strahlwirkung
Verlängerung der Strahlwege durch Trittsteine Aufwertungselemente / Trittsteine Strahlursprung im Nebenfluss
Strahlursprünge Strahlursprünge sind Gewässerabschnitte in einem guten bis sehr guten ökologischen Zustand, von denen aus die anspruchsvollen Arten angrenzende degradierte Gewässerabschnitte besiedeln können. Strahlursprünge sollen eine Mindestlänge aufweisen, um den nötigen Überschuss an empfindlichen Organismen produzieren zu können, der auf benachbarte degradiertere Strecken ausweicht.
Strahlweg Der Strahlweg ist die Gewässerstrecke, in die die Organismen ausgehend vom Strahlursprung einwandern. Anforderungen an Strahlwege: keine Querbauwerke / keine gestauten Bereiche kein Eintrag von Stoffen mit Schadwirkungen kein Sauerstoffmangel / keine thermischen Veränderungen keine Kolmatierung der Gewässersohle keine Behinderung des Geschiebetransports.
Trittsteine oder Aufwertungselemente Trittsteine sind Elemente des Biotopverbunds, die den typkonformen, organismenspezifischen Habitatansprüchen (wieder) genügen, aufgrund ihrer geringen räumlichen Ausdehnung jedoch (fast) keine Funktion als Strahlursprung (-quelle) haben. Trittsteine verlängern bzw. unterstützen den Strahlweg.
Begriffserweiterung Ursprüngliche Formulierung: Naturnahe Fließgewässerabschnitte üben eine positive Wirkung auf benachbarte strukturell beeinträchtigte Gewässerstrecken aus. Oder anders gesagt: Es gibt stark degradierte Gewässerabschnitte, die eine so gute Besiedlung aufweisen, dass es die strukturellen Bedingungen nicht hätten vermuten lassen. In manchen Fällen folgen die degradierten, unerwartet gut besiedelten Abschnitte nicht unmittelbar auf die Strahlursprünge. Auch negative Auswirkungen großer stark degradierter Abschnitte oder anderer negativer Einflüsse z. B. aus dem Einzugsgebiet lassen sich erkennen und nachweisen.
Begriffserweiterung Projekte zur Eifelrur und Strahlwirkung zum Ausgleich morphologischer Defizite in Fließgewässern haben gezeigt, dass Strahlwirkung nicht nur auf der Immigration von Organismen beruht sondern auch auf der Verschleppung abiotischer Faktoren aus dem Einzugsgebiet wie kühlere Temperaturen und günstige Habitatstrukturen Strahlursprünge: Ausgangsgebiete für positive biotische und abiotische Wirkungen (Es gibt auch negative Wirkungen, die von strukturell und biotisch stark degenerierten Abschnitten oder von anderen Faktoren im Einzugsgebiet ausgehen.) Strahlwege : differenziert in nicht aufwertbare mit reinen Durchgangsfunktionen und aufwertbare mit Trittsteinen Trittsteine: Gewässerabschnitte mit gewässertypspezifischen morphologischen Bedingungen und/oder lokale Strukturelemente mit besiedlungsrelevanten Habitateigenschaften.
Projekt Strahlwirkung zum Ausgleich morphologischer Defizite in Fließgewässern Ausgangslage: Die Angaben in Heft 81 des DRL zu den Anforderungen an Strahlquellen, Strahlwege und Trittsteine beruhten auf Experteneinschätzung. Erkenntnisse über die tatsächliche Länge von Strahlwegen in den Gewässertypen unter Berücksichtigung der Belastungsfaktoren liegen - insbesondere im Tiefland - kaum vor. In dem o. a. Projekt sollte überprüft werden, wie die Verhältnisse sich tatsächlich darstellen. Hierzu wurden gezielt biologische Untersuchungen zur Feststellung der erforderlichen Länge und Ausgestaltung der Strahlwirkungsbausteine vorgesehen. ein Leitfaden (Handlungsanleitung) für die Gewässer in NRW erarbeitet werden, in den auch Daten aus anderen Untersuchungen (z. B. aus der Eifelrur) einfließen. Der Einfluss der unterschiedlichen Belastungen bzw. Belastungsfallgruppen wird berücksichtigt.
Projekt Strahlwirkung zum Ausgleich morphologischer Defizite in Fließgewässern Projektbausteine: Literaturrecherche Untersuchung der Strahlwirkung an 10 ausgewählten Tieflandgewässern (6 für MZB, MPh, Fische, je 2 nur Fische / nur MZB + MPh) Analyse der gewonnen Daten, Berücksichtigung bereits vorhandener Erkenntnisse aus Literatur und aus anderen Untersuchungen Leitfaden Anwendung des Strahlwirkungs- und Trittsteinkonzeptes in der Planungspraxis Auftragnehmer: Konsortium unter der Leitung der Universität Duisburg-Essen unter Beteiligung von UBE, LANA-Plan, bugefi und Ing.-Büro Koenzen
Untersuchungen Suche nach Strahlquellen im Tiefland (LANUV) Kriterium Wasserkörper Gewässer Guter ökologischer Zustand Guter ökologischer Zustand Guter ökologischer Zustand Guter ökologischer Zustand + unauffälliger chemischer Befund Alle Fließgewässertypen Fließgewässertypen 14, 16, 18, 19 Fließgewässertypen 14, 16, 18, 19 + GSGK 1-3 auf mind. 500 m Länge Fließgewässertypen 14, 16, 18, 19 + GSGK 1-3 auf mind. 500 m Länge 222 197 71 63 22 21 10 10
Untersuchungen: Probenahmeschema 2000 m 1000 m 500 m 300 m Strahlursprung 100 m 300 m 500 m 1000 m Strahlweg flussabwärts und flussaufwärts
Untersuchungen: Vorauswahl der Gewässer Kreise = ausgewählte Gewässerabschnitte
Untersuchungen: Kurzcharakteristik Gewässername Bruckhauser Mühlenbach Gewässerkennzahl 277522 ofwk_nrw_id DE_NRW_277522_2700 und _0 Messstellen_id 501440 Bezeichnung der Probestelle LANG01, an Dinslaker Str. Flusseinzugsgebiet Rhein Gewässertyp 14/19 Fischgewässertyp FiGt_06 / FiGt_oR36 Einzugsgebietsgröße im Strahlursprung (km²) ca. 11 Mögliche Strahlwirkung flußabwärts (j/n) j Mögliche Strahlwirkung flußaufwärts (j/n) j Anzahl geplanter Probennahmen 9 Bruckhauser Mühlenbach Ökologische Qualität Qualitätsklasse Fische k.a. Qualitätsklasse gesichert? (j/n) k.a. Qualitätsklasse MZB 2 (Typ 14) Saprobienindex 2 (Typ 14) Saprobienindex gesichert? (j/n) k.a. Modul Allgemeine Degradation 2 (Typ 14) Fauna-Index gesichert? (j/n) k.a. Taxazahl k.a. Qualitätsklasse Makrophyten - PHYLIB k.a. Qualitätsklasse Makrophyten - VAN DE WEYER k.a. Länge des Strahlursprunges Bemerkungen 3000 m FTIS Typ 11 u. 14 im Wechsel
Untersuchungen: Strukturgüte Bruckhauser Mühlenbach Gewässerstrukturgüte (7-stufig)
Untersuchungen: Flächennutzung Bruckhauser Mühlenbach Flächennutzung (ATKIS) Gesamteinschätzung: geeignet
Untersuchte Gewässer Strahlweg nur flussabwärts Übersicht - Furlbach - Haustenbach - Schaagbach - Gauxbach - Felsbach - Hagenbach Strahlweg flussab- und aufwärts - Vechte - Temmingsmühlenbach
Projekt Strahlwirkung zum Ausgleich morphologischer Defizite in Fließgewässern Ergebnisse: Keine idealtypischen Untersuchungsgewässer im Tiefland in NRW Untersuchungen reichen nicht aus, um Strahlwirkung im Tiefland umfassend zu analysieren und Anforderungen an die Elemente des Strahlwirkungsansatzes hinreichend zu konkretisieren Konsequenz: Zusätzlich umfangreiche statistische Auswertungen aller Monitoringdaten im Tiefland und Korrelation mit weiteren Parametern wie Gewässerstruktur, Durchgängigkeit, ACP, weiteren chemischen Parametern, Landnutzung im Einzugsgebiet zur Ableitung der Angaben im Leitfaden Zusätzlich wird ein Projektbericht erstellt, in dem die Ergebnisse der Literaturrecherche, der Untersuchungen und der zugehörigen statistischen Auswertung, die weiteren umfassenden Korrelationen sowie die Ableitung der im Leitfaden beschriebenen Anforderungen dargestellt werden u. a. um den Leitfaden nicht zu überlasten.
Gliederung Leitfaden 1 Einführung 1.1 Inhalt und Ziel des Leitfadens 1.2 Adressaten 1.3 Aufbau Die Grundlagen: 1 Habitatanforderungen und Verbreitungsmechanismen der untersuchten Organismengruppen 1.1 Makrozoobenthos 1.2 Fischfauna 1.3 Makrophyten werden im Anhang beschrieben
Gliederung Leitfaden 2 Definitionen 2.1 Strahlwirkung Erweiterung der Definition um abiotische Faktoren 2.2 Komponenten des Strahlwirkungs- und Trittsteinkonzepts 2.2.1 Strahlursprünge 2.2.2 Strahlwege 2.2.3 Teileinzugsgebiete 2.2.4 Arteninventar Aufwertbare (mit Trittsteinen) und nicht aufwertbare Einflussfaktoren aus dem Einzugsgebiet Was kann renaturierte Abschnitte von wo besiedeln Nur Kurzdefinition in diesem Kapitel, ausführliche Erläuterung im Anhang
Gliederungsentwurf Leitfaden 3 Anforderungen an die Komponenten des Strahlwirkungs- und Trittsteinkonzepts 3.1 Herleitung der Anforderungen Kategorie der Fließgewässertypen 3.2 Ausprägung von Strahlursprüngen kleine Gewässer des Mittelgebirges (MG kleine) GSGK- Klasse (gesamt) GSGK 1-3 GSGK 4/5 GSGK 6/7 Gewässerstrukturgüte im Einzugsgebiet GSGK 1/2 GSGK 1-3 GSGK 4/5 GSGK 6/7 im P-TEZG im P-TEZG im P-TEZG im P-TEZG < 20 % > 25 % > 40 % > 40 % < 20 % < 20 % GSGK 7 im P-TEZG < 5 % 3.3 Ausprägung von Strahlwegen große Gewässer des Mittelgebirges (MG große) kleine Gewässer des Tieflandes (TL kleine) GSGK 1-3 GSGK 4/5 GSGK 6/7 GSGK 1-3 GSGK 4/5 GSGK 6/7 > 10 % > 25 % > 40 % < 35 % < 15 % > 10 % > 25 % > 30 % < 45 % < 15 % 3.4 Ausstattung des Arteninventars große Gewässer des Tieflandes (TL große) GSGK 1-3 GSGK 4/5 GSGK 6/7 > 10 % > 25 % > 30 % < 45 % < 15 % 3.5 Ausstattung von Teileinzugsgebieten MG kleine GSGK 1/2 GSGK 3 GSGK 4/5 GSGK 6 GSGK 7
Gliederungsentwurf Leitfaden Kapitel 3 enthält Anforderungen an Strahlursprünge und Strahlwege hinsichtlich der Gewässerstruktur (Sohle, Ufer, Umfeld), Durchgängigkeit, Rückstau gegliedert nach kleine/große Gewässer im Mittelgebirge/Tiefland und Randbedingungen zu Hydrologie/Hydraulik, Wasserbeschaffenheit (Saprobie, ACP, etc.), Arteninventar, Anteil der Flächennutzungen im Einzugsgebiet, Gewässerunterhaltung...
Gliederungsentwurf Leitfaden 4 Planerische Umsetzung des Strahlwirkungs- und Trittsteinkonzepts 4.1 Erläuterung der Vorgehensweise 4.2 Auswertung bestehender Planungen Verknüpfungsmöglichkeiten mit vorhandenen Planungsinstrumenten 4.3 Hinweise für den praktischen Planungsprozess an HMWB 5 Glossar 6 Literatur
Projekt Strahlwirkung zum Ausgleich morphologischer Defizite in Fließgewässern Einige wichtige Aspekte vorab: In den Leitfadentabellen werden die Anforderungen an die Elemente (Strahlursprünge und Strahlwege mit und ohne Trittsteine) für 4 Gewässertypgruppen aufgeführt. Weiter sind die Rahmenbedingungen für das Strahlwirkungsprinzip genannt. Hierzu gehören Randbedingungen im Hinblick auf die Gewässerqualität (ACP, Saprobie ), hydrologisch/hydraulische Bedingungen, Einzugsgbietsfaktoren, Arteninventar und Gewässerunterhaltung. Die Angaben beruhen auf dem heutigen Erkenntnisstand. Der Leitfaden liefert keine konkreten Hinweise zu weiteren Maßnahmenplanungen wie z. B. zu Abwassermaßnahmen.
Projekt Strahlwirkung zum Ausgleich morphologischer Defizite in Fließgewässern Wie geht es weiter: Voraussichtlich im April Workshop mit allen Bezirksregierungen u. einigen anderen Planungsträgern zur Vorstellung des Leitfadens und Durchführung eines Planspiels, mit dessen Hilfe die Praxistauglichkeit des Leitfadens getestet werden soll Ggf. Anpassung des Leitfadens an Workshopergebnisse Anschließend Veröffentlichung Nach der Sommerpause Durchführung weiterer Workshops in den 5 Bezirken für Planer und Planungsträger
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