von Dr.-Ing. Andreas Stowasser | Dienstag, 21 Mai, 2013 | Aktuelles, Gewässerentwicklung, Ingenieurbiologie, Veranstaltungen
Viel Fachkompetenz und angeregter Erfahrungsaustausch auf den Informationsveranstaltungen „Gewässerentwicklung aktuell 2013“ – gemeinsam organisiert vom Landesamt für Umwelt Wasserwirtschaft und Gewerbeaufsicht, von der Gemeinnützigen Fortbildungsgesellschaft für Wasserwirtschaft und Landschaftsentwicklung, der Ingenieurkammer Rheinland-Pflalz, der Architektenkammer Rheinland-Pfalz, dem Bund Deutscher Landschaftsarchitekten und dem Gemeinde und Städtebund Rheinland-Pfalz. Vorgestellt und diskutiert wurden vor allem die neuen Förderrichtlinien der Wasserwirtschaft in Rheinland-Pfalz, mit der im Zuge der Aktion Blau Plus erhebliche Finanzmittel für die Umsetzung der EG-WRRL zur Verfügung gestellt werden. Projekte und entsprechende Vorhaben können bis zu 90 % gefördert werden!
Bei der Vorstellung bisher erfolgter Maßnahmenumsetzung und interessanter Projekte hat mich vor allem beeindruckt, wie umfassend die Anforderungen aber auch Chancen der naturnahen Gewässerentwicklung im Bewußtsein der Akteure aus Verwaltung, Planungsbüros, Kommunen und Bachpaten präsent sind. Die positiven Auswirkungen von 20 Jahren Aktion Blau sind hier offensichtlich. Dies führte auch bei meinem Vortrag über die Anwendungsmöglichkeiten ingenieurbiologischer Bauweisen bei der naturnahen Gewässerentwicklung zu umfangreichen und interessanten Diskussionen. Dabei habe ich vor allem die Bandbreite ingenieurbiologischer Bauweisen vom Initiieren über das Steuern bis zum Stoppen eigendynamischer Entwicklungen am Gewässer aufgezeigt.
Wie überall bestehen auch in Rheinland-Pfalz zahlreiche Probleme bei der Sicherung der erforderlichen Flächen für die naturnahe Gewässerentwicklung. Gerade in Gewässerabschnitten mit vielen Zwangspunkten oder urbanen Gewässern können ingenieurbiologische Bauweisen die notwendige Technik zur Umsetzung guter Kompromisslösungen liefern. Ich konnte darlegen, dass unsere Software für Ingenieurbiologie SOFIE® hierzu als Entscheidungsunterstützungssystem und umfassende Planungshilfe wichtige Impulse liefern kann.
Offenlegung der Isenach im Kurpark Bad Dürkheim – ein Bespiel eines Förderprojektes der Aktion Blau plus
von Jana Salim | Donnerstag, 28 März, 2013 | Aktuelles, Gewässerentwicklung, Literatur
Das Hessische Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG) versucht mit einem neuen methodischen Ansatz die Hydromorphologie der hessischen Fließgewässer zu verbessern.
Zu diesem Zweck wurde eine Methodik erarbeitet, bei der die hessischen Fließgewässer hinsichtlich ihrer Gewässerentwicklungsfähigkeit bewertet werden. Die resultierende Einschätzung der Wasserkörper soll einen effektiven Einsatz der verfügbaren Mittel ermöglichen und die Umsetzung der Ziele nach EG-Wasserrahmenrichtlinie voran bringen.
Auf der Seite des Hessischen Landesamtes für Umwelt und Geologie stehen im Downloadbereich die Kurzdarstellung, Präsentation und der ausführliche Bericht zur Methodik bereit: Hier der Link zum HLUG
Methodisches – Für Sie kurz erfasst!
Im Rahmen der Methodik wird der Begriff der „morphologischen Gewässerentwicklungsfähigkeit“ eingeführt. Er beschreibt die Eignung eines Gewässerabschnittes, sich größtenteils selbst regulieren bzw. entwickeln zu können.
Die Methodik basiert auf der integrierenden Bewertung einer „natürlichen“ und einer „restriktiven“ Komponente:
- Die Entwicklungsfreudigkeit bewertet abfluss- und erosionsindizierende Merkmalskombinationen.
- Das Entwicklungspotenzial beurteilt Restriktionswirkungen, Nutzungsansprüche und Entwicklungsindikatoren des Gewässers.
Anhand verschiedener Parameter wurden die zwei Hauptkomponenten Entwicklungsfreudigkeit und Entwicklungspotential bewertet. Sie bildeten nach Gewichtung der Einflussgrößen im Mittel die Gewässerentwicklungsfähigkeit der Fließgewässer.
Eingang in die Bewertung der Fließgewässer fanden folgende Einflussgrößen („übergeordnete Parameter“): Abflussdynamik, Strömungsleistung, Ufererodierbarkeit und Geschiebeführung (Entwicklungsfreudigkeit) sowie Regenerationswiderstand, Flächenverfügbarkeit, lineare Restriktion und Prozessdynamik (Entwicklungspotenzial).
Der Wert dieser jeweils vier Einflussgrößen ergibt sich aus der differenzierten Betrachtung einzelner morphologischer Kenngrößen (Einzelparameter). Die Bewertung dieser Einzelparameter stützte sich auf bereits vorhandene Daten. Dazu wurden bestehende Datenbanken auf ihre Datenverfügbarkeit bzw. –verwendbarkeit geprüft und stellten Informationen zu bspw. Bodenarten, Abflussverhältnissen, biozönotischen Gewässertypen, Fischregionen, Gefällesituationen, Landnutzungen nach ATKIS, Strukturmaßnahmen nach WRRL, Überschwemmungsgebiete sowie Wanderhindernisse eine wesentliche Arbeitsgrundlage dar. Als wichtigste Grundlage dienten die Gewässerstrukturgütedaten (GESIS), welche entsprechend der Klassifizierung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (EG-WRRL) in das fünfstufige System transformiert wurden.
Mit der differenzierten Gewichtung der Einzelparamater wurden fehlende Datengrundlagen und der Einfluss verschiedener Parameter beachtet, wodurch das Ergebnis die erwünschte Präzision erlangte.
Unter’m Strich…
Als Resultat konnte die Entwicklungsfähigkeit der hessischen Gewässer in dem wasserrahmenrichtlinienkonformen fünfstufigen System von sehr gering bis sehr hoch eingeschätzt werden.
Der häufig wichtigste Entscheidungsschwerpunkt, mit geringem Kostenaufwand den guten ökologischen Zustand zu erreichen, kann nun an vielen Gewässern ermittelt werden. Durch den geringeren Mitteleinsatz ist eine schnelle Maßnahmenumsetzung denkbar womit auch andere nicht bearbeitete Teile der Oberflächenwasserkörper positiv beeinflusst werden könnten. Im Hinblick auf die Zielerreichung bis zur endgültigen Fristverlängerung der EG-WRRL bis zum Jahr 2027 und unter der Berücksichtigung der Strahlwirkung von ökologisch hochwertigen Gewässerabschnitten (Strahlwirkungskonzeption [Bsp.: Wassernetz NRW]), kann eine solche methodische Vorgehensweise zur weiteren Gesundung unseres Gewässernetzes maßgeblich beitragen und die Entscheidungsfindung zur Maßnahmenumsetzung erheblich erleichtern.
Nicht alles geht über Eigendynamik
Dennoch zeigt die beispielhafte Anwendung der Methodik in Hessen, dass über ein Drittel der Fließgewässer nur den guten ökologischen Zustand erreichen können, wenn umfangreiche Maßnahmen zur naturnahen Umgestaltung und Strukturverbesserung ergriffen werden. Für eine Revitalisierung nur über eigendynamische Entwicklung bestehen in diesen Abschnitten zu viele Restriktionen. Es bleibt also noch viel zu tun – und vielfältige Anwendungsmöglichkeiten für naturgemäße und ingenieurbiologische Bauweisen! Dazu könnte auch die Software für Ingenieurbiologie SOFIE® einen wichtigen Beitrag leisten.
von Jana Salim | Freitag, 1 März, 2013 | Gewässerentwicklung, Ingenieurbiologie
Ein im März 2012 fertiggestelltes Projekt eines befreundeten Büros zeigt neue Wege im Umgang mit Klimaveränderungen, Trinkwassermangel und Hochwasserschutzmaßnahmen auf. Davon berichtet die Fachzeitschrift „fbr-wasserspiegel“ in der letzten Quartalsausgabe des vergangenen Jahres (September 2012 / 17. Jahrgang / ISSN 1436-0632).
In Kooperation mit dem Atelier Dreiseitl planten die Ingenieure von Geitz und Partner inmitten des kleinsten Staates Südostasiens umfangreiche Renaturierungsmaßnahmen am urban geprägten Kallang River. Die Bauarbeiten dauerten 2 ½ Jahre an. Als Teil des integrierten urbanen Wassermanagements, stellt das Ergebnis des Vorhabens ein visionäres Projekt zur Integration von Wasserinfrastruktur in Städten dar.
Begradigt! Gefasst! Bezwungen?
Aufgrund des starken Verbaus befand sich der längste Fluss Singapurs im Stadtgebiet in einem vollkommen naturfernen Zustand. In seinem vorgegebenen Korsett verlief er in Form eines gestreckten Betonkanals entlang des Bishan Parks. Der Ausbau und die Fassung des Flusses sollte die schnelle und bestenfalls schadlose Ableitung des Wassers gewährleisten.
Dieser naturferne Ausbau ließ jegliche Potenziale, die naturnahe Gewässer in sich bergen, missen. Der Kallang river war innerhalb des Parks nicht als Erholungsfläche nutzbar und erlebbar. Dementsprechend bot er auch keinerlei Lebensräume im und am Fluss für Tiere und Pflanzen. Und das in einem dicht besiedelten und intensiv genutzten Stadtstaat, in dem die Freizeit- und Erholungsflächen ohnehin sehr begrenzt sind! Hinzu kamen zahlreiche negative Folgen, die verbaute Gewässer mit sich bringen, wie beispielsweise das Problem der schnellen Hochwasserentstehung. Mit zunehmender Versiegelung des Einzugsgebietes steigt der Oberflächenabfluss extrem an – große Wassermengen werden in kurzer Zeit ungebremst direkt dem Fließgewässer zugeführt.
Das Klima von Singapur ist durch ganzjährig hohe Niederschläge gekennzeichnet und mit Niederschlagssummen von über 2000 Millimetern im Jahresmittel typisch für das immerfeuchte tropische Regenwaldklima. (Im Vergleich sind für eine Stadt wie Dresden zwischen 1981 bis 2010 im Jahresmittel Niederschlagssummen von 648 Millimetern dokumentiert, siehe Umweltatlas-Dresden 02/2011.)
Beim Eintreffen der Wassermassen im Kallang River blieb dem Fließgewässer durch die Bebauung der Auen und die Begradigung des Gewässers kaum Platz zur Ausbreitung und die entstehenden Spitzenabflüsse konnten nicht mehr abgepuffert werden. Der dicht besiedelte Inselstaat verfügt über kein natürliches Wasservorkommen zur Gewinnung von Trinkwasser. So muss sich die Stadt neben den Schwierigkeiten der Wasserverschmutzung und der schnellen Hochwasserentstehung auch den Problemen periodischer Trockenheit stellen.
Solche Probleme? Nicht bei uns?!
Bei diesen komplexen Problemstellungen neigt man schnell dazu, diese Gegebenheiten ausschließlich in Großstädten mit Einwohnerzahlen über der Millionenmarke zu vermuten. Wie beim Beispiel Singapur galten vor nicht allzu langer Zeit der Ausbau und die Fassung der Gewässer als höchst moderne, unbedingt notwendige und zukunftsweisende technische Errungenschaften. Tatsächlich treffen wir gerade in ökonomisch gut gestellten Ländern mit den Möglichkeiten der Erschließung jedes noch so kleinen Fleckchen Landes kaum noch naturnahe oder gar natürliche Gewässer an, bei denen beschriebene Probleme kein Thema sind. Die produzierten Techniken in der Gewässerbewirtschaftung zeigen, dass die alltägliche Praxis noch immer zu der Schlussfolgerung neigt, anfallendes Wasser so schnell wie möglich loszuwerden – was so viel bedeutet wie: Begradigen und Fassen! Im Falle von Fließgewässern hat diese Vorgehensweise jedoch neben den beschriebenen negativen Auswirkungen, eine direkte Verschiebung und Potenzierung der Probleme an die Unterlieger am Gewässer zur Folge.
Dabei bietet gerade die Ingenieurbiologie alle Möglichkeiten, die freigesetzten Kräfte im und am Gewässer auf behutsame Weise zu steuern, gegebenenfalls einzelne Vorgänge zu stoppen – und man mag es kaum glauben, wie bei diesem Beispiel im dicht besiedelten Singapur, sogar eigendynamische Prozesse zu initiieren!
Singapur – Aus der Not eine Tugend!
Mit der Umsetzung der Planungen wurde der kanalisierte Lauf des Kallang River auf einer Strecke von 3 Kilometern in den angrenzenden Bishan Park verlegt. Dort windet er sich nun durch die rund 62 Hektar große Parklandschaft. Der einst bei Starkregenereignissen schnell anschwellende reißende Strom kann sich nun auf eine maximale Überflutungsbreite von 100 Metern ausdehnen. Die Zielstellungen der Planung zur Abflussentschleunigung und Erhöhung des Wasserrückhaltes sind erfüllt und der Park bietet neben dem integrierten Regenwassermanagement durch die enorme Aufwertung, vielfältige Möglichkeiten der Naherholung. Im Umgang mit Wasser in der Stadtlandschaft ist Singapur in diesem Umfang ein Pionier.
Ingenieurbiologie – vielfältiges Talent!
Zur Erprobung der Wirkungsweise von ingenieurbiologischen Bauweisen am Gewässer sind für die Planung am Kallang River neue Maßstäbe angesetzt worden. Da im tropischen Raum Materialwahl und Leistungsfähigkeit von Ingenieurbiologie weitestgehend unbekannt waren, mussten die hierzulande erlangten Erfahrungen im Bereich Ingenieurbiologie mithilfe einer Versuchsstrecke am Fluss für die Umsetzung auf die tropischen Verhältnisse getestet und angepasst werden.
Nach erfolgreichen Untersuchungen wurden verschiedene Bauarten ausgewählt, so z.B. Faschinen, Steinschüttung mit Stecklingen, Vegetationswalzen und bepflanzte Gabionen. Wie in der Ingenieurbiologie üblich, wurden für diese Bauweisen lebende Materialien verwendet, das bedeutet es wird geeignetes Pflanzenmaterial genutzt, um naturnahe Strukturen am Gewässer zu initiieren. Um die technischen Funktionen der Lebendbauweise zu verbessern bzw. das Initialstadium zu verkürzen, werden unbelebte Baustoffe, wie Steine, Holz oder Naturfasergewebe verwendet. Mit zunehmender Entwicklung der lebenden Baustoffe steigt auch die Wirkungsweise der Bauweisen. Wenn wir von Wirkungsweisen in der Ingenieurbiologie sprechen, so sind dabei zahlreiche Funktionen zu nennen.
Um es insbesondere für den städtischen Raum auf den Punkt zu bringen sind dies neben der wachsenden Stabilität der Uferbefestigungen, eben auch die ästhetisch reizvoll entstehenden Strukturen, die man natürlicherweise an einem fließenden Gewässer auch vorfinden möchte: Dichte und lockere Gehölzgruppen, teils vom Plätschern und Rauschen des Wassers umspielt, wechseln sich ab und spenden angenehm kühlenden Schatten in warmen Sommertagen. Vogelgezwitscher dringt aus den Baumkronen, im und am Wasser können Tiere beobachtet werden.
Selbst in stark urban geprägten Bereichen kann der Lebendverbau bei fachgerechter Planung und Ausführung derartige Strukturen schaffen und dabei die erforderliche Sicherheit bieten, was das erläuterte Beispiel in Singapur wieder einmal ganz klar gezeigt hat.
Den neu gestalteten Flussabschnitt nimmt die Bevölkerung sehr gut an. Die Artenanzahl der gewässernahen Fauna am und im Gewässer stieg schon vor Bauende um 30% im Vergleich zum Ausgangszustand an. Der Ansatz Natur und Gewässer für den Menschen erlebbar zu machen und somit eine Sensibilisierung und Wertschätzung für das kostbare Naturgut Wasser zu erreichen, ist vorbildlich und sollte vielen Städten als gutes Beispiel dienen.
