Naturnaher Wasserbau: Entwicklung und Gestaltung von Fließgewässern

430 Pages·2004·17.993 MB·German

by  Universitätsprofessor Dr.-Ing. habil Heinz Patt, Dr. Dipl.-Ing. Peter Jürging, Dipl.-Ing. Werner Kraus (auth.)

Heinz Patt · Peter Jürging · Werner Kraus
Naturnaher Wasserbau
3
Berlin
Heidelberg
New York
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Tokio
Heinz Patt · Peter Jürging
Werner Kraus
Naturnaher
Wasserbau
Entwicklung und Gestaltung
von Fließgewässern
2., überarbeitete und aktualisierte Aufl age
Mit 189 Abbildungen und 32 Farbtafeln
1 3
2
Universitätsprofessor Dr.-Ing. habil Heinz Patt
Universität Duisburg-Essen
Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft
Universitätsstraße 15
45117 Essen
vormals Wasserwirtschaftsamt Rosenheim
Dr. Dipl.-Ing. Peter Jürging
Adolf-Kolping-Str. 1
85435 Erding
vormals Bayerisches Landesamt für Wasserwirtschaft
Dipl.-Ing. Werner Kraus †
vormals Wasserwirtschaftsamt Rosenheim
isbn 3-540-20095-9 Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York
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Gedruckt auf säurefreiem Papier 68/3020kk – 5 4 3 2 1 0
Vorwort zur 2., überarbeiteten und aktualisierten Auflage
Die fachliche Diskussion im Rahmen der politischen Beratungen zur Einfüh-
rung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (EG-WRRL) und die Arbeiten
im Hinblick auf eine termingerechte Umsetzung haben die Wasserwirtschaft
in den vergangenen beiden Jahren in erheblichen Ausmaße beschäftigt. Eini-
ge Arbeiten, wie zum Beispiel die Ausweisung von Fließgewässerlandschaf-
ten in der Bundesrepublik Deutschland oder die Ausweisung von Referenzge-
wässern, sind ganz oder teilweise abgeschlossen, andere fachliche Details, wie
zum Beispiel die Prozedur zur Ausweisung der „erheblich veränderten Was-
serkörper“ („heavily modified water bodies“), waren bei der Drucklegung
dieses Buches noch nicht abschließend beraten.
Mit der Novellierung des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG) vom 19. August
2002 wurde das bundesdeutsche Wasserrecht an die europäischen Regelungen
angepasst. Die in diesem Zusammenhang erforderlichen Novellierungen der
Landeswassergesetze stehen noch aus.
Das flussgebietsorientierte Management von Flüssen ist nicht neu. In der
Europ äischen Wasserrahmenrichtlinie sind vielfach nur andere Begriffe ge-
wählt worden. Was fehlt sind praktische Erfahrungen mit der neuen integralen
Betrachtungsweise.
Die zahlreichen „Vorgänger“ des Flussgebietsmanagements waren in ihrer
über lange Jahre gewachsenen Ausrichtung auf dem richtigen Weg. Die in der
Vergangenheit gewonnenen Erfahrungen sollten deshalb konsequent genutzt
werden. Das ist ein Grund, warum in dieser 2. Auflage die bisher angewandten
Planungsinstrumente nochmals benannt und beschrieben werden.
Die modernen Kommunikationsmittel (Internet, E-mail) sind heute eine
unabdingbare Voraussetzung für den Austausch von Wissen. Das Internet hat
gegenüber einem Buch den großen Vorteil der ständigen Aktualität, weil die
neuesten Entwicklungen dort zeitnah „eingestellt“ und weltweit abgerufen wer-
den können. Wer sich heute über neue Entwicklungen informieren will, kommt
deshalb um die Nutzung dieses Mediums nicht herum.
Wir, die Autoren eines Fachbuches über den naturnahen Wasserbau, kön-
nen uns daher auf die Darstellung der Systematik und grundlegenden Verfah-
ren beschränken. Weitergehende Informationen können nicht nur in der ange-
VI Vorwort
gebenen Literatur, sondern auch durch Eingabe entsprechender Fachbegriffe in
die Internet-Suchmaschinen gefunden werden.
Auch bei der Neuauflage haben uns wieder FachkollegInnen mit Rat und Tat
zur Seite gestanden. Nennen möchten wir insbesondere Assessor Klaus-Dieter
Fröhlich (Institut für das Recht der Wasser- und Entsorgungswirtschaft an der
Universität Bonn), Christian Göldi (Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft,
Zürich), Ministerialrat Dr. Franz Oberleitner (Wien), Dipl.-Ing. Wolfgang Krai-
er (Bayerisches Landesamt für Wasserwirtschaft, München) sowie Dr.-Ing. Joa-
chim Renner (Achern), Dr. Birgit Esser (Bundesanstalt für Gewässerkunde, Kob-
lenz) und Dipl.-Biol. Hella Heuer von der Stadt Freiburg. Die Genannten haben
jeweils einzelne Kapitel kritisch durchgesehen und uns wertvolle Hinweise ge-
geben. Herr Dipl.-Ing. Eberhard Städtler (Euskirchen) hat uns aktuelle Bilder
zur Verfügung gestellt.
Dafür möchten wir allen ganz herzlich danken.
Bonn und Erding, im Januar 2004
Prof. Dr.-Ing. Heinz Patt Dr. Peter Jürging
Vorwort
„… Auf mühevollem, meist empirischen Wege hat sich die Kunst des Flussbaues
entwickelt. Seine Anfänge waren von den Bedürfnissen des Augenblicks geboten.
Die Beweglichkeit des zu behandelnden Elements ließ die Übertragung einer ein-
zelnen Erfahrung und allgemeine Schlüsse nur selten zu und, obwohl der Was-
serbau schon seit Jahren eine zunehmende wissenschaftliche Behandlung erfah-
ren hat ….“.
„… so sind neben den wenigen ganz allgemeinen Grundgesetzen allgemein
anwendbare Regeln und Vorschriften nur in geringem Maße gewonnen worden.
Der wichtigste Satz aller Studien ist der, dass jeder Fluss ein Individuum ist, das
seine eigene Behandlung verlangt, da die bestimmenden Faktoren, Wassermen-
ge, Gefälle, Geschiebe und Uferbildungen bei allen Flüssen, ja sogar innerhalb
einzeln er Flussstrecken große Verschiedenheiten aufweisen. Nichts wäre weniger
angezeigt, und nichts würde zu größerer Geldverschwendung führen, als wenn
alle Flüsse nach einer einzelnen Schablone behandelt würden; denn schon die
Ung leichheit einer einzigen wesentlichen Eigenschaft zwingt im Flussbau zur
Anwendung anderer Mittel …“.
Diese fast philosophisch anmutende Sichtweise, in der die Fließgewässer als
sehr eigensinnig reagierende Individuen dargestellt werden, die aber bei ent-
sprechender Behandlung sehr dienlich sein können, stammt aus einer Denk-
schrift der Bayerischen Obersten Baubehörde aus dem Jahre 1909.
Der Mensch hat sich leider in den vergangenen Jahrzehnten die damit ver-
bundene Umgangsweise mit den Fließgewässern nicht zu eigen gemacht. So ist
es nicht verwunderlich, wenn z.B. in einer Bürgerpetition aus dem Jahre 1928 an
einen Gemeinderat die Einbeziehung eines Baches in das Kanalisationsnetz der
Gemeinde beantragt wird. Als Gründe werden angeführt:
„… Die unterzeichnenden Einwohner, die an dem vorstehend genannten Bach
wohnen, bitten hiermit den wohllöblichen Gemeinderat, auch diesen Bach in die
zu bauende Kanalisation einzubeziehen, und zwar aus folgendem Gründen: Die
zu bauende Kanalisation hat den Zweck, die den Ort durchziehenden Gewässer
unterirdisch abzuleiten …“.
„… Weiter ist der sich an diesem Bach entlangziehende Verkehrsweg nur sehr
schmal und es ist darum auch im Verkehrsinteresse von größtem Vorteil, wenn
dieser Bach unterirdisch abgeleitet wird …“.
VIII Vorwort
Der zuständige Kreisbaumeister führt dazu aus:
„… Infolge der geringen Abmessung des Bachprofils und der hohen Lage der
Sohle kommt es bei Hochwasserabfluss häufig zu Überschwemmungen der Stra-
ßen in der Dorflage. Zudem wird der Grundwasserspiegel hochgehalten und hält
so die Fundamente der anliegenden Wohnhäuser feucht, wodurch die Wohnun-
gen ungesund sind. Bei den geringen Wassermengen, die der Bachlauf im Som-
mer führt, bleiben die eingeleiteten Abwässer stehen. Es ist doch nicht zu vermei-
den, dass der Bachlauf als Abladestelle für alle möglichen Abfälle dient, wodurch
derselbe zum Schmutzbach wird. Die Beseitigung des Bachlaufes erscheint daher
in sanitärer Hinsicht besonders erwünscht …“.
Bei einem derartigen Umgang mit den Fließgewässern, war das Verschwin-
den zahlreicher Fließgewässer aus urbanen Bereichen vorprogrammiert. Konn-
ten die Gewässer bleiben, wurden sie meist technisch ausgebaut. Die Probleme
mit der Gewässergüte blieben oft ungelöst und wurden an den jeweiligen Unter-
lieger weitergereicht.
Vor etwa zwei Jahrzehnten wurde jedoch mehr und mehr erkennbar, dass ein
derartiger Umgang mit den natürlichen Ressourcen auf die Dauer zu irreversib-
len Schäden führen wird. In der Folge trugen zahlreiche Berichte in den Medi-
en über Umweltprobleme und deren gesundheitliche Auswirkungen erheblich
dazu bei, das Interesse der Bevölkerung für ökologische Zusammenhänge zu
wec ken und so das Umweltbewusstsein generell zu fördern. In diesem Zusam-
menhang wurde der Begriff der nachhaltigen Entwicklung geprägt, der heute
ein übergeordnetes Ziel im Umweltschutz ist.
Im Zuge dieser neuen Sichtweise hat sich wohl kein Arbeitsfeld in den letz-
ten Jahren derartig stark verändert wie dasjenige des Wasserbauingenieurs.
Über lange Zeit angewandte Strategien und Baumethoden bei Ausbau und
Unterhaltung von Fließgewässern mussten völlig neuen, ökologisch ausgerich-
teten Ansprüchen genügen, die in der klassischen, konstruktiv oder nutzungso-
rientiert ausgerichteten Ausbildung des Wasserbauers und Kulturbauingenieurs
nicht vorgesehen waren.
Die neuen Anforderungen, die nun bei Ausbau und Unterhaltung von Fließ-
gewässern berücksichtigt werden müssen, sind nur noch im Team mit anderen
Fachdisziplinen zu lösen. Diese Zusammenarbeit hat deutliche Spuren bei Pla-
nung und Ausführung hinterlassen; oftmals wird heute genau um gekehrt ver-
fahren, wie vor einigen Jahren. Schon die Begriffe Rückbau, Revitalisierung und
Renaturierung deuten auf Korrekturen an den bislang verfolgten Ausbau stra-
tegien hin.
Die plastische Darstellung vieler „Sünden“ des technischen Wasserbaus in
diesem Buch soll keine Abrechnung mit der Vergangenheit sein. Die Nutzung
der natürlichen Ressourcen dient uns allen und hat daher auch im Rahmen einer
nachhaltigen Entwicklung weiterhin ihre Berechtigung. Wie viele andere Auswir-
kungen der Industrialisierung wurde die anthropogene Beeinflussung der Fließ-
gewässer von der Gesellschaft gewünscht und durch politische Entscheidungs-
prozesse eingeleitet.
Vorwort IX
Wesentliche Intention des Buches ist die Darstellung der Auswirkungen von
Eingriffen in die natürliche Fließgewässerentwicklung als Entscheidungshilfe
für zukünftige Planungen. Das Für und Wider eines Eingriffs muss möglichst
frühzeitig in seinen Gesamtauswirkungen bewertet werden. Ist ein Eingriff not-
wendig, können die Methoden des naturnahen Wasserbaus dazu beitragen, die
Beeinträchtigungen von notwendigen baulichen Maßnahmen abzumildern. An
ausgebauten Fließgewässern können durch Renaturierungen wieder naturnähe-
re Zustände hergestellt werden. Der „Lebensraum Fließgewässer“ ist dabei ein
wichtiges Kriterium. Die Berücksichtigung ökologischer Belange bei Baumaß-
nahmen an Fließgewässern sind jedoch eine Voraussetzung dafür, dass sich auch
spätere Generationen auf die Erneuerungskräfte der Natur verlassen können.
Bei einem derart komplexen Thema ist auch bei einem Buch eine gemein-
same Arbeit zwischen verschiedenen Fachdisziplinen erforderlich. Als Autoren
sind deshalb zwei Wasserbauer, ein Hochschullehrer und ein Praktiker, sowie
ein Landespfleger beteiligt. Diese interdisziplinäre Zusammensetzung hat sich
auch in anderen gemeinsamen Projekten bestens bewährt.
Prof. Dr.-Ing. G. Vogel (Hochschule Wismar), Assessor K.-D. Fröhlich (Institut
für das Recht der Wasser- und Entsorgungswirtschaft an der Universität Bonn),
Dipl.-Ing. (FH) W. Gröbmaier und Dipl.-Ing. W. Kraier (beide Bayerisches Lan-
desamt für Wasserwirtschaft) haben jeweils einzelne Kapitel kritisch durchge-
sehen und wertvolle Hinweise gegeben. Das gilt auch für Dipl.-Ing. E. Städtler
(Staatliches Umweltamt Köln), der uns zusätzlich zahlreiche Fotos zur Verfü-
gung gestellt hat. An der Illustration des Buches haben Dipl.-Ing. R. Sonn (tech-
nische Grafiken) und H. Geipel (Zeichnungen) mitgewirkt.
Allen Genannten möchten wir ganz herzlich danken.
Bonn, München, Rosenheim im Dezember 1997
Prof. Dr.-Ing. Heinz Patt Dr. Peter Jürging Dipl.-Ing. Werner Kraus
Inhaltsverzeichnis
1 Zielsetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
2 Rechtlicher Rahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.1 Europäische Rechtsnormen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.1.1. EG-Wasserrahmenrichtlinie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.1.2. Europäische Naturschutzrichtlinien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.2 Rechtliche Grundlagen – Bundesrepublik Deutschland . . . . . . . . . 26
2.3 Rahmengesetzgebung, Gesetze der Bundesländer . . . . . . . . . . . . . . 26
2.4 Wasserhaushaltsgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.4.1. Grundsätzliches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.4.2. Gemeinsame Bestimmungen für die Gewässer –
Erlaubnis und Bewilligung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.4.3. Bestimmungen für oberirdische Gewässer –
Unterhaltung und Ausbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.4.4. Wasserwirtschaftliche Planung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.5 Gesetz über die Wasser- und Bodenverbände . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.6 Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.7 Gesetz über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG) . . . . . . . . 39
2.8 Verwaltungsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.9 Planfeststellung, Plangenehmigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.10 Unselbstständige Teile verwaltungsbehördlicher Verfahren und
Planungsinstrumente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.10.1. Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.10.2. Eingriffsregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.11 Bestimmungen in Österreich und in der Schweiz . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.11.1. Österreich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.11.2. Schweiz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3 Morphologie der Fließgewässer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.1 Klima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.2 Geomorphologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.3 Natürliche Fließgewässerentwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.3.1 Gewässerbettbildende Prozesse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60