Flussaltwässer: Ökologie und Sanierung PDF
Preview Flussaltwässer: Ökologie und Sanierung
Volker Lüderitz | Uta Langheinrich | Christian Kunz (Hrsg.) Flussaltwässer Volker Lüderitz | Uta Langheinrich | Christian Kunz (Hrsg.) Flussaltwässer Ökologie und Sanierung STUDIUM Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über <http://dnb.d-nb.de> abrufbar. 1. Auflage 2009 Alle Rechte vorbehalten © Vieweg+Teubner | GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden 2009 Lektorat: Ulrich Sandten | Kerstin Hoffmann Vieweg+Teubner ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media. www.viewegteubner.de Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Umschlaggestaltung:KünkelLopka Medienentwicklung, Heidelberg Druck und buchbinderische Verarbeitung: STRAUSS GMBH, Mörlenbach Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier. Printed in Germany ISBN 978-3-8351-0224-8 Geleitwort Flussauen sind Lebensadern der Landschaft und das Rückgrat der Artenvielfalt. Ihr biologi- scher Reichtum gleicht dem tropischer Regenwälder. Sie sind unersetzlich im europäischen Biotopverbund. Eine besondere Rolle für die Artenvielfalt nimmt in Auen die Vielzahl der Gewässer ein, die in unterschiedlichster Form vom Grund- oder Flusswasser abhängen und mit diesem in unter- schiedlichem Ausmaß in Verbindung stehen. Die Vielfalt der Auengewässer ist einmalig. Auengewässer sichern die Quernetzung von Fluss und Aue, sie durchfließen die Aue wie ein fein verzweigtes Adernetz. In ihnen pulsiert das Leben. Altwässer sind eine besonders bedeu- tender Lebensraum der Auengewässer, in ihnen zeichnen sich noch Jahrhunderte lang alte Flussläufe ab. Sie sind die großen Adern, die vom Fluss in die Aue abzweigen. Je nach Alter und Entstehungsgeschichte können sie ganz vielfältig gestaltet sein. An ihnen lässt sich Flussgeschichte ablesen – auch weit außerhalb heutiger überschwemmter Auen. Sie geben der gesamten historischen Aue ein charakteristisches Kleinrelief, ein Gesicht. Die verschiedenen Stadien der Altwässer sind unersetzbarer Lebensraum für viele daran ge- bundene Arten. Auch natürlicherweise würde ein durch Flussverlagerung abgetrennter Fluss- lauf im Laufe der Zeit verlanden, während anderswo ein neuer Arm entsteht. Die natürliche Dynamik in der Aue ist charakteristisch für jeden einzelnen Fluss, das ständige Werden und Vergehen sichert die Artenvielfalt. Doch heute hat der Mensch einseitig in die Aue und ihre Gewässer eingegriffen und die na- türliche Dynamik weitgehend zerstört bzw. verhindert. Neue Altwässer können natürlicher- weise nicht mehr entstehen, so dass die natürlichen Prozesse nur noch in eine Richtung, näm- lich Verlandung ablaufen. Damit geht Artenvielfalt verloren. Ziel im Naturschutz muss es daher sein, die gesamte Bandbreite der Auengewässer und Altwässer in typischer Zusammen- setzung zu erhalten. Dafür setzt sich der BUND in vielen seiner Naturschutzprojekte ein. Das fordert auch die Erhaltung der Natura 2000-Gebiete und die Wasserrahmenrichtlinie und die Biodiversitätsstrategie des Bundes. Wichtig ist daher das Wissen um ein Altwasser- Management, welches in diesem Buch hervorragend zusammengestellt ist. Allerdings können durch menschliche Eingriffe die komplexen dynamischen Vorgänge und ökologischen Zusammenhänge in Flussauen niemals ersetzt oder nachgeahmt werden. Sanie- rungen sind deshalb mehr als technische Maßnahmen. Vorrangiges Ziel ist daher immer die Reaktivierung der natürlichen Flussdynamik durch Anbindung der Altwässer an die Flüsse und ausreichend Raum für Fluss und Aue, damit der Fluss selbst wieder die Aue gestalten kann und damit auch die Altwasser-Dynamik bringt. Auen sind prädestinierte Räume für mehr Wildnis. Die korrigierenden Eingriffe und das Management des Menschen sollten sich daher immer nur auf das unbedingt Nötige beschränken und nur „Hilfe zur Selbsthilfe“ sein. Intakte Auen drohen zu verschwinden. In den letzten 100 Jahren wurden fast alle Flüsse aus- gebaut und Auen in großem Umfang beseitigt. Wir brauchen wieder mehr intakte Auenge- wässer in intakten Auen, nicht nur für den Artenschutz, sondern auch für den Hochwasser- schutz, für nachhaltige Nutzung (Fischerei), die Erholung oder das Naturerleben. Es gibt 6 Geleitwort viele Gründe, sich dafür einzusetzen – helfen Sie mit, dass die Empfehlungen dieses Buches eine breite Anwendung finden. Prof. Dr. Hubert Weiger Vorsitzender des BUND (Bund für Umwelt- und Naturschutz Deutschland) Berlin, Februar 2009 Vorwort der Herausgeber Das vorliegende Buch ist Resultat von 20 Jahren Forschung zur Ökologie und Sanierung von Flussaltwässern insbesondere im Gebiet der Elbe. Von der Gewässertypologie und Gewässer- klassifizierung wurden diese Gewässer bisher eher vernachlässigt – wohl deshalb, weil sich weder Fließ- noch Standgewässerspezialisten angesprochen fühlten. In der Tat können Alt- wässer hydrologisch und ökologisch weder mit Flüssen noch mit Seen verglichen werden. Aus historischer Sicht sind sie Momentaufnahmen im dynamischen System von Fließgewäs- ser und Aue; in diesen Momenten kommt ihnen jedoch eine herausragende Rolle im Wasserhaushalt und als Hort der biologischen Vielfalt zu. Im Unterschied zu Flüssen und viel schneller als große Seen durchlaufen Altwässer eine Sukzession, die innerhalb von Jahrhunderten zu ihrem Verlanden und damit Verschwinden führt. Dieser natürliche Vorgang ist in einer Naturlandschaft nicht problematisch, denn Alt- wässer entstehen dort ständig neu. In einer intensiv genutzten Aue jedoch, an einem durch Buhnen und Leitwerk in seinem Lauf dauerhaft festgelegten Fluss entstehen keine neuen Altwässer, somit ist dieser Lebensraum vom Verschwinden bedroht. So befinden sich z. B. an der Elbe über 80% der Altwässer inzwischen in der Terminal- und Postterminalphase, Ge- wässer in der Initialphase sind demgegenüber zur absoluten Ausnahme geworden. Jegliche Forschung an Altwässern muss also den Erhaltungs- und Sanierungsbedarf von vornherein mit berücksichtigen. Sanierung wiederum ist ohne Leitvorstellungen über den angestrebten ökologischen Zustand nicht möglich. Bei der Entwicklung dieser Ziele geht es ausdrücklich weder um den Aufbau von Wunschvorstellungen noch um die alleinige Orien- tierung auf wenige bekannte und gut untersuchte Arten bzw. Artengruppen, sondern um biozönotische Leitbilder, die die ökologische Komplexität in ihrer räumlichen und zeitlichen Entwicklung soweit widerspiegeln, wie das in der Ökologie überhaupt möglich ist. Die hier vorgelegte Arbeit geht folglich zunächst auf die Entstehung und Entwicklung von Altwässern aus hydrologisch-hydromechanischer Sicht ein, sie charakterisiert sodann die Ökologie der verschiedenen Entwicklungsphasen unter Berücksichtigung zahlreicher Orga- nismengruppen. Auf dieser Grundlage wird ein komplexes System zur vorrangig ökologischen Bewertung von Altwässern entwickelt, welches allerdings auch hydromorpho- logische und chemische Aspekte nicht vernachlässigt. Die Plausibilität des Bewertungssystems wird unter Anwendung auf einige in den letzten Jahren intensiv unter- suchte Altwässer nachgewiesen und erläutert. Der leitbildorientierten Bewertung müssen fast zwingend Aussagen zur leitbildorientierten Sanierung folgen. Während sich bisherige Projekte der Altwassersanierung fast ausschließ- lich auf Entschlammungen und Wiederanschluss an den Hauptstrom konzentrierten, muss eine nachhaltige Revitalisierung dafür Sorge tragen, dass Aspekte der Umfeldgestaltung, der Gewässerpflege sowie vor allem der Erhaltung und Förderung vielfältiger und reichhaltiger Lebensgemeinschaften durch sehr differenziertes Vorgehen zunehmend Berücksichtigung finden. Entsprechende Projekte werden demzufolge in diesem Buch vorgestellt und – dort wo es schon möglich ist – hinsichtlich ihrer Effizienz untersucht. 8 Vorwort der Herausgeber Es versteht sich von selbst, dass ein Buch über bisher wenig beachtete Ökosysteme wie eben die Altwässer besonders unter dem praktischen Aspekt ihrer Sanierung nicht ohne externe fachliche Unterstützung auskommen kann. Stellvertretend für alle, die uns mit Hinweisen, unveröffentlichter Fachliteratur, Fotos und kritischen Anmerkungen weiterhalfen, seien Frau Dr. Antje Bischoff, Frau Antje Weber sowie die Herren Dr. Alfons Henrichfreise, Prof. Dr. Bernd Ettmer, Prof. Dr. Robert Jüpner, Prof. Dr. Ulrich Braukmann, Dr. Guntram Ebel, Dr. Lutz Reichhoff, Karl-Heinz Jährling, Dietmar Spitzenberg, Falko Heidecke, Guido Puhl- mann, Dr. Hans Pellmann und Dr. Christian Damm dankend erwähnt. Technisch-laborative Unterstützung erhielten wir von unseren Mitarbeiterinnen Christine Göhler, Dr. Annett Maue und Mandy Borkowski. Stefan Müller und Toni Beneke trugen maßgeblich zum Gelingen der umfänglichen Vermessungsarbeiten bei. Ihnen allen sei herz- lich gedankt. Für die finanzielle Unterstützung unserer Arbeiten durch Förderung und Zuschüsse gilt unser Dank dem Bundesamt für Naturschutz und der Lotto Toto Sachsen-Anhalt GmbH. Das Ma- nagement der finanziell geförderten Vorhaben übernahmen in vorbildlicher Weise Julia und Oliver Wendenkampf. Posthum haben wir uns bei Prof. Dr. Peter Hentschel zu bedanken, durch dessen Initiative und langjährige Unterstützung unsere Projekte zur Ökologie der Altwässer erst zustande gekommen sind. Im Namen der Autoren Volker Lüderitz, Uta Langheinrich, Christian Kunz Magdeburg, Februar 2009 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung – Entstehung und Entwicklung von Altwässern 13 1.1 Was sind Altwässer? 13 1.2 Das Verschwinden der Altwässer 14 1.3 Warum Altwassersanierung? 16 1.4 Bewertung als wissenschaftliche Grundlage erfolgreicher Sanierungen 17 2 Genese von Altwässern 19 2.1 Entstehung und Sukzession von Altwässern 19 2.1.1 Das Phänomen der Altwasserentstehung 19 2.1.2 Ursachen der Gewässerbettverlagerung 21 2.2 Altgewässer als ökologische Sukzessionsstadien oder „Was beeinflusst den Sukzessionsverlauf?“ 25 2.2.1 Gewässermorphologie 26 2.2.2 Trophie 26 2.2.3 Vegetation und Sukzession 28 2.2.4 Zoogener Einfluss auf Vegetation und Sukzession 29 2.2.5 Zustrom von Grund- , Qualm- und Oberflächenwasser 29 2.2.6 Wechselnde Wasserstände und Rohbodenstandorte 31 2.2.7 Fragmentierung von Altgewässern 32 2.2.8 Exposition 32 2.3 Heutiger Zustand von Altwässern – Sanierungsbedarf 33 2.3.1 Altwässer in der Kulturlandschaft 33 2.3.2 Sanierungsbedarf 35 10 Inhaltsverzeichnis 3 Lebensraum Altwasser im Initial-, Optimal- und Terminalstadium 37 3.1 Pflanzen 37 3.1.1 Durchströmte Altgewässer (Altarm i.e.S.) 38 3.1.2 Stillgewässerartige Altgewässer mit periodischem Hochwassereinfluss 40 3.1.3 Stillgewässerartige Altgewässer mit episodischem Hochwassereinfluss 47 3.1.4 Tümpelartige Rest-Altgewässer 48 3.1.5 Temporäre Altgewässer / Flutmulden (Kleingewässer der Aue) 48 3.1.6 Völlig verlandete Altgewässer 49 3.2 Plankton 51 3.3 Fische 55 3.4 Lurche und Kriechtiere 59 3.5 Libellen 62 3.6 Köcherfliegen 68 3.7 Eintagsfliegen 72 3.8 Wasserkäfer 74 3.9 Mollusken 79 3.10 Säugetiere 81 3.11 Vögel 83 Inhaltsverzeichnis 11 4 Typisierung und Bewertung für die leitbildorientierte Sanierung von Altwässern 91 4.1 Ansätze und Probleme der Bewertung von Gewässern im Allgemeinen und von Altwässern im Besonderen 91 4.2 Multimetrische Bewertung auf Grundlage der Makroinvertebraten 94 4.2.1 Eignung von Makroinvertebraten für die Gewässerbewertung 94 4.2.2 Modul Autökologie / Leitbildvergleich 95 4.2.3 Modul Diversität / Schutzwürdigkeit 104 4.3 Altwasserbewertung auf Grundlage der Ichthyozönose 107 4.4 Altwassertypisierung auf Grundlage der Vegetation 111 4.4.1 Leitbild aus vegetationskundlicher Sicht 112 4.4.2 Arten mit Vorkommensschwerpunkt in Altgewässern 113 4.4.3 Zuordnung der Makrophyten zu den Sukzessionsstadien 114 4.4.4 Ökologische Artengruppen in Altgewässern 119 4.4.5 Vegetationserfassung und -bewertung 122 4.5 Altwasserbewertung auf Grundlage der Morphologie 127 4.5.1 Entwicklung eines Strukturgütekartierverfahrens für Altwässer 127 4.6 Chemische Bewertung der Qualität von Wasser und Sedimenten in Altwässern 137 4.7 Zusammenfassende Bewertung von Altwässern aus chemischer, biologischer und morphologischer Sicht 143 4.8 Beispielhafte Gesamtbewertung von Altwässern 147 4.9 Bewertung der Sedimentzusammensetzung 163 4.9.1 Problemstellung 163 4.9.2 Untersuchungsverfahren 163
The list of books you might like
