Seite wählen
Hochwasserschadensbeseitigung 2013 – Chancen für Ingenieurbiologie?

Hochwasserschadensbeseitigung 2013 – Chancen für Ingenieurbiologie?

Lockwitzbach/ Dresden

Am vergangenen Wochenende war ich am Lockwitzbach unterwegs – das Juni-Hochwasser 2013 hat dort einerseits sehr eindrucksvolle naturnahe Strukturen wie Kiesbänke, Kolke, Umläufer etc. entstehen lassen. Andererseits sind auch hier wieder etliche Schäden am Gewässer entstanden, wie beispielsweise Uferabbrüche in der Nähe zu Infrastruktureinrichtungen, die wohl so nicht belassen werden können.

Die Frage ist nun, wie mit diesen Schäden im Zuge der Hochwasserschadensbeseitigung 2013 umgegangen wird. Werden sich die aus Sicht der EG-WRRL heute kaum noch nachvollziehbaren Sünden der Hochwasserschadensbeseitigung von 2002 wiederholen und erneut der Steinsatz bzw. die Schwergewichtsmauer die bevorzugten Bauweisen sein?

Naturferner geht es nicht - und teurer kann eine Lösung auch kaum aussehen ... Da kommt die Frage auf, wo dabei das Verschlechterungsverbot nach EG-WRRL bleibt?

Natursteinmauer „schützt“ angrenzenden Waldbestand. Naturferner geht es kaum – und kostengünstig war das sicher auch nicht … „Nachhaltige“ Schadensbeseitigung sieht sicher anders aus! Und natürlich stellt sich die Frage: Wo bleibt bei solchen Uferbefestigungen das Verschlechterungsverbot nach EG-WRRL ???

Werden wir 2013 die Fehler von 2002 wiederholen?

Ich denke, es besteht Grund zu einem vorsichtigen Optimismus, dass diesmal mehr auf naturgemäße und nachhaltige Formen der Schadensbeseitigung zurück gegriffen wird. Meinen Optimismus nehme ich aus Beobachtungen wie dieser: An einem sehr stark angeströmten Prallhang des Lockwitzbaches unterhalb der Ortslage Kreischa bin ich auf eine etwas unkonventionelle, aber offensichtlich sehr effektive Form der Spreitlage gestoßen. Die eingebauten Weidenäste sind mit diagonal über die Böschung verlaufenden Riegelhölzern befestigt. Also nicht wie sonst üblich mit Riegelhölzern, die parallel zur Wasseroberfläche angordnet sind. Diese Form der Bauweise scheint sehr hohen hydraulischen Belastungen stand zu halten, denn immerhin hat die Spreitlage das Juni – Hochwasser 2013 in sehr exponierter Lage trotz Initialstadium unbeschadet überstanden und wächst munter weiter, wie folgende Video-Sequenz zeigt:

Sie sehen gerade einen Platzhalterinhalt von YouTube. Um auf den eigentlichen Inhalt zuzugreifen, klicken Sie auf die Schaltfläche unten. Bitte beachten Sie, dass dabei Daten an Drittanbieter weitergegeben werden.

Mehr Informationen

Ohne die Details zu kennen, schätze ich das Alter der Spreitlage höchstens auf sechs bis acht Wochen – sie wurde also vermutlich unmittelbar vor dem Hochwasser eingebaut und hat trotzdem Stand gehalten. Dem Planer bzw. Bauherrn dazu herzlichen Glückwunsch!

Spreitlage Lockwitzbach

Nun wird sich der Wirkungsgrad der Spreitlage weiter verbessern und die aufwachsenden Weiden werden dort die Lücke im Ufergehölzbestand des Lockwitzbaches schnell schließen. Ein schönes Beispiel, wie ingenieurbiologische Bauweisen zur Schadensbeseitigung eingesetzt werden können!

Ingenieurbiologie ist Stand der Technik!

Es bleibt zu hoffen, dass sich die Ingenieurbiologie in der nun anstehenden oder bereits laufenden Hochwasserschadensbeseitigung weiter durchsetzt und breite Anwendung findet. Die Voraussetzungen dazu sind so gut wie nie – es gibt inzwischen viele gute Beschreibungen über ingenieurbiologische Bauweisen…

Stellvertretend seien hier beispielsweise das europäische Bautypenbuch (ZEH, H. (2007): Ingenieurbiologie – Handbuch Bautypen. Zürich. – siehe auch Schweizer Verein für Ingenieurbiologie) und natürlich der umfangreiche Ideenpool sowie das Entscheidungsunterstützungssystem in der Software für Ingenieurbiologie SOFIE® genannt (Demovideo „SOFIE® entdecken“).

Zu guter letzt gelten noch immer die Erlasse des Sächsischen Staatsministeriums für Umwelt und Landwirtschaft (SMUL):

  • zur Anwendung ingenieurbiologischer Bauweisen
    SÄCHSISCHES STAATSMINISTERIUM FÜR UMWELT UND LANDWIRTSCHAFT (SMUL) (2004): Erlass zur Anwendung ingenieurbiologischer Bauweisen im Wasserbau. Aktenzeichen 44-8960 70/6, 18. Oktober 2004, Dresden.
  • sowie der Anwendungserlass zu ingenieurbiologischen Bauweisen im Wasserbau
    SÄCHSISCHES STAATSMINISTERIUM FÜR UMWELT UND LANDWIRTSCHAFT (SMUL) (2006): Anwendungserlass „Handbuch zur Anwendung ingenieurbiologischer Bauweisen im Wasserbau“. Aktenzeichen 44-8960.20/07, 21. August 2006, Dresden.

Vorankündigung – Tagung alternative Ufersicherungen an Bundeswasserstraßen

Im Herbst 2013 (21.11. bis 22.11.13) wird die Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) in Karlsruhe zusammen mit der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) und der Gesellschaft für Ingenieurbiologie e.V. eine Fachtagung zum Thema „Technisch-biologische Ufersicherungen an großen und schiffbaren Gewässern – Potenziale und Möglichkeiten“ veranstalten (siehe folgender Link der Bundesanstalt für Wasserbau). Während am ersten Tag Vorträge und die Besichtigung von Versuchen zu biologisch technischen Ufersicherungen der BAW geplant sind, wird am zweiten Tag eine Fachexkursion zu einer größeren Renaturierungsmaßnahme am Neckar angeboten.

Die Veranstaltung bietet die Möglichkeit, sich über den aktuellen Wissensstand zum Einsatz ingenieurbiologischer Bauweisen an Bundeswasserstraßen zu informieren, u. a. werden auch die neuesten Ergebnisse der Versuchstrecke am Rhein bei Worms vorgestellt.  Dabei werden auch die Ergebnisse der DWA Arbeitsgruppe WW 1.5/2.5 „Technisch-biologische Ufersicherung an Binnenwasserstraßen“ vorgestellt (siehe auch Übersicht zu Arbeitsgruppen der BAW).

Ich hoffe, wir sehen uns im November in Karlsruhe!

 

Wasser – Marsch! Aber nicht in Singapur!

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.

 

Startschuss für mehr Naturnähe an der Roda in Laasdorf!

Startschuss für mehr Naturnähe an der Roda in Laasdorf!

In der Gemeinde Laasdorf im Südlichen Saaletal des Freistaates Thüringen beginnen derzeit die Baumaßnahmen zur naturnahen Umgestaltung der Roda. Ingenieurbiologische Bauweisen sollen helfen die Gewässerstruktur zu verbessern und die Ufer zu stabilisieren.

Die Roda in Laasdorf – die Eckdaten

Die Roda ist ein Zufluss der Saale im östlichen Thüringen. Laasdorf ist eines der Tälerdörfer, das für das Tal der Roda charakteristisch ist. Neben naturnahen Bereichen und Ufern verläuft die Roda in einigen Abschnitten in der Ortslage begradigt. Das Profil der Roda ist durch Erosion tief in das Sohlental eingeschnitten, sodass sich ein kastenförmiges Gewässerbett ausgebildet hat. Lebensraumschaffende Strukturen fehlen in diesen geraden Bereichen mitunter völlig.

Jedoch sind in der Siedlung Laasdorf auch gewässertypische Elemente anzutreffen, wie überhängende Ufer mit Uferabbrüchen. So durchfließt der Mittelgebirgsbach die Ortslage auch in Teilen geschwungen. Die typische Überdeckung der schlammig-sandigen Bereiche mit unterschiedlichen Anteilen von Kiesen und Löss sowie eingetragene Bestandteile wie Falllaub und Totholz führen in den Mittelgebirgslagen zu einer vergleichsweise großen Substratvielfalt.

Bei einem solchen Spektrum an Strukturen fühlt sich auch die für Mittelgebirgsbäche typische Fauna wohl. Charakteristische Arten wie Bachforelle, Groppe und Bachneunauge finden ihren Verbreitungsraum. Insbesondere die als Querder bezeichneten Larven der Bachneunaugen, welche auf eine heterogene Verteilung der Bodensubstrate angewiesen sind, finden in diesem Bachtyp zahlreiche geeignete Lebensräume.

Beraten, Planen, Bauen – Was wir tun…

Seit 2010 planen und beraten unsere Ingenieure vom Büro Stowasserplan zusammen mit der Gemeinde, um die Roda in verbauten und beeinträchtigten Bereichen ihrer natürlichen Gestalt anzunähern. Gemäß der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie, die eine ganzheitliche Betrachtung der Gewässer und eine Verbesserung oder den Erhalt des ökologischen Zustandes fordert, wird die Roda in Teilbereichen naturnah umgestaltet und dabei die Gewässerstruktur verbessert. Bei solchen Vorhaben an Fließgewässern in Ortschaften werden vielerlei Interessen berührt, die es gilt zur Umsetzung solcher Planungen zusammen zu bringen.

Im November letzten Jahres sind die Planungen zur naturnahen Gestaltung von der unteren Wasserbehörde Eisenberg genehmigt worden. Es ist geplant den naturfernen Uferverbau in der Siedlung rückzubauen, einige Uferabschnitte abzuflachen und verschiedene naturnahe Bauweisen zur Strukturierung der Sohle und Ufer einzubringen. Diese Maßnahmen dienen zur Herstellung naturnaher Gewässerstrukturen sowie zur Initiierung eigendynamischer Prozesse. In Bereichen, wo auf eine Ufersicherung nicht verzichtet werden kann, wird diese durch ingenieurbiologische Bauweisen realisiert.

Der Baubeginn erfolgte am 04.02.2013. Ich freue mich auf eine anspruchsvolle Baustelle!

Über den Fortschritt der Bauarbeiten werden wir Sie natürlich auf dem Laufenden halten…

…Hier haben wir für Sie einige erste Impressionen zum aktuellen Geschehen – Lesen Sie in der folgenden Bildergalerie nach!

Pressemitteilung der Thüringischen Landeszeitung und
Verbaut und befestigt – Das geht auch anders!

 

Neues von der Arbeitsgruppe: „Ingenieurbiologische Bauweisen im Wasserbau“

Im Jahr 2010 beschloss der DWA-Fachausschuss Gewässer und Boden (GB-2) „Unterhaltung und Ausbau von Fließgewässern“,  sich mit der Thematik „Ingenieurbiologie im Wasserbau“ zu beschäftigen und dazu ein Merkblatt zu erarbeiten. Zu diesem Zweck wurde die DWA-Arbeitsgruppe GB-2.12 „Ingenieurbiologische Bauweisen im Wasserbau – Planungsgrundsätze und Anwendungsgrundlagen“, in der ich als Sprecher fungiere, eingerichtet.

Am 14. und 15.01.2013 traf sich die AG zum siebten Mal. Das Anliegen und die Zielstellungen unserer Arbeit können wie folgt beschrieben werden:

Im Zuge der Umsetzung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (EG-WRRL) kommt den ingenieurbiologischen Bauweisen im Wasserbau eine besondere Bedeutung zur ökologischen Verbesserung der Fließgewässer zu.

Mittels der Anwendung von Ingenieurbiologie lassen sich die Auswirkungen erforderlicher Eingriffe ins Gewässer reduzieren. An stark veränderten, künstlichen oder urban geprägten Fließgewässern, kann somit neben einer erforderlichen Ufersicherung, auch die Verbesserung der Gewässerstruktur realisiert werden. An entwicklungsträgen oder teilweise verbauten Fließgewässern können die ingenieurbiologischen Bauweisen dazu eingesetzt werden, eigendynamische Prozesse zur naturnahen Fließgewässerentwicklung in Gang zu setzen.

Die Anwendung von Ingenieurbiologie entspricht den Anforderungen eines naturnahen und nachhaltigen Wasserbaus, ausgerichtet an den biologischen Qualitätskomponenten der Wasserrahmenrichtlinie. Nur in Gewässerabschnitten, in denen die hydraulische Belastung zu groß für die Ufersicherung mit Pflanzen ist oder wo aufgrund begrenzter Leistungsfähigkeit des Gewässerquerschnitts entsprechende Restriktionen bestehen, kommen sie nicht zur Anwendung.

Zur Planung und Anwendung ingenieurbiologischer Bauweisen im Wasserbau bestehen bisher keine technischen Standards bzw. Regelwerke. Die DWA-Arbeitsgruppe GB-2.12 „Ingenieurbiologische Bauweisen im Wasserbau – Planungsgrundsätze und Anwendungsgrundlagen“ im DWA-FA GB-2 „Unterhaltung und Ausbau von Fließgewässern“ möchte dies ändern und einheitliche Standards zur Anwendung dieser Bauweisen setzen.

Schwerpunkte der Arbeitsgruppe sind die Ableitung von Planungsgrundsätzen und die Erarbeitung von Anwendungsgrundlagen. Neben den Grundprinzipien bei der Anwendung ingenieurbiologischer Bauweisen werden auch die Anforderungen an lebende und unbelebte Baustoffe, die zur Herstellung dieser Bauweisen erforderlich und gebräuchlich sind, behandelt.

Zur Erleichterung der Planung und Umsetzung von Ingenieurbiologie sollen Grundsätze für die Auswahl der jeweils geeigneten Bauweisen sowie zu deren Ausschreibung und Vergabe erarbeitet werden. Prinzipielle Anforderungen an die Ausführung und Bauüberwachung ingenieurbiologischer Bauweisen sowie Ansprüche an deren Pflege und Entwicklung runden das Themenfeld der Arbeitsgruppe ab.

Die Arbeiten der DWA-Arbeitsgruppe GB-2.12 werden gemeinsam mit dem Bund der Ingenieure für Wasserwirtschaft, Abfallwirtschaft und Kulturbau (BWK), der Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsplanung (FLL) und der Gesellschaft für Ingenieurbiologie durchgeführt.

Am 15.01.13 wurde von den Mitgliedern der Arbeitsgruppe festgelegt, dass die Arbeitsgruppe noch im 1. Halbjahr 2013 den Text als Grundlage für das Gelbdruckverfahren vorlegen wird. Ziel ist es dann, dass Gelbdruckverfahren bis Spätsommer abzuschließen und möglichst im 1. Quartal 2014 den Weißdruck, also das fertige Merkblatt, vorzulegen.