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FORSCHUNGSVERBUNDELBE-ÖKOLOGIE
Bundesanstalt für GewässerkundeProjektgruppe Elbe-ÖkologiePG-Elbe@bafg.de
Untersuchungen zur Durchführbarkeit und den
Auswirkungen von Landnutzungsänderungen auf dem
Grünland der Elbauen
- Einbindung des Projektes in den
Forschungsverbund Elbe-Ökologie -
Köllitsch 03. April 2002
Sebastian KofalkJost Kühlborn
Bundesanstalt für Gewässerkunde
Projektgruppe Elbe-Ökologie
Forschungsverbund Elbe-Ökologie
FORSCHUNGSVERBUNDELBE-ÖKOLOGIE
Bundesanstalt für GewässerkundeProjektgruppe Elbe-ÖkologiePG-Elbe@bafg.deVerschiedene Landnutzungsformen
Hydrologie, Morphodynamik
Wasserbauliche Maßnahmen
Ökologie
Ausgangssituation
• Fluss, Auen und Einzugsgebiet
• Nutzungs- und Entwicklungskonzepte
für unterschiedliche Naturräume
• Ökologische Funktionsfähigkeit
verbessern
• Wirtschaftlich tragfähige Entwicklung
• Lösung von Nutzungskonflikten
• Prognoseverfahren und Modelle
FORSCHUNGSVERBUNDELBE-ÖKOLOGIE
Bundesanstalt für GewässerkundeProjektgruppe Elbe-ÖkologiePG-Elbe@bafg.de
Übergeordnete Themen
Jena
LenzenWittenberge
Rühstädt
Sandau
Magdeburg
Wittenberg
Berlin
RogätzHavel
Stepenitz
Spree
Parthe
MuldeUnstrut
Dessau
Halle
Erfurt
HamburgGeesthacht
Bleckede
Stör
Leipzig
Mulde
Mulde
Saale
Das Einzugsgebiet der Elbe- Deutscher Teil -Kartengrundlage: BfG, FZJ
Dresden
Übergeordnete ThemenKoordination: Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) - Projektgruppe Elbe-Ökologie
Elbe-Ökologie-Informationssystem ELISE (BfG) Ökonomische Bewertung und Monetarisierung (TU B)
Themenbereich Ökologieder Auen
Forschungsvorhaben:
• Naturschutz undLandwirtschaft (NNA)
• Auenregeneration durchDeichrückverlegung (LAGS)
• Rückgewinnung vonRetentionsflächen (LAU LSA)
• Bioindikationssysteme fürAuen (UFZ)
• Lebensgemeinschaften indynamischen Lebensräumen(TU BS)
• Ökologische Konzepte fürElbe-Auenwälder (TU DD)
• Schutz und Nutzung imBiosphärenreservat MittlereElbe (Uni Halle)
• Revitalisierung derUnstrutaue (TLU)
• Erosionsminderung undGrünlandnutzung (SLfL)
Lage vonUntersuchungsgebieten
FORSCHUNGSVERBUND ELBE-ÖKOLOGIE
Themenbereich Ökologieder Fließgewässer
Forschungsvorhaben:
• Morphodynamik der Elbe(Uni KA)
• Vorlandbereiche undStrömungsdynamik (BAW)
• Buhnen und semiterrestri-sche Flächen (TU DA)
• Feststofftransport ausNebenflüssen (BfG)
• Ökologie der Elbefische(Uni HH)
• Wanderverhalten vonFischen (NLÖ)
• Biofilme und Sohl-permeabilität (TU DD)
• Biozönosen und Stoffflüsse(Uni HH)
• Stillwasserzonen undWasserbeschaffenheit (BfG)
• Stoffumsatz an morpho-logischen Strukturen (IGB)
• Stofftransport und -umsatz inBuhnenfeldern (UFZ)
Lage vonUntersuchungsgebieten
ThemenbereichLandnutzung im Einzugsgebiet
Forschungsvorhaben:
• Naturräumliche Klassifizierung des Elbe-Einzugsgebietes (FZJ)
• Landschaftswasser- und stoffhaushalt imElbe-Einzugsgebiet (PIK)
• Wasser- und Stoffhaushalt im Tiefland(ZALF)
• Wasser- und Stoffhaushalt im Lößgebiet(UFZ)
• Wasser- und Stoffhaushalt imFestgestein (TU DD)
Lage von Untersuchungsgebieten
•Koordination durch die Projektgruppe
•Aufbau und Betrieb von ELISE
•Ökonomische Fragestellung
•Elbe-Literaturdatenbank
FORSCHUNGSVERBUNDELBE-ÖKOLOGIE
Bundesanstalt für GewässerkundeProjektgruppe Elbe-ÖkologiePG-Elbe@bafg.de
Landnutzung im Einzugsgebiet
Jena
LenzenWittenberge
Rühstädt
Sandau
Magdeburg
Wittenberg
Berlin
RogätzHavel
Stepenitz
Spree
Parthe
MuldeUnstrut
Dessau
Halle
Erfurt
HamburgGeesthacht
Bleckede
Stör
Leipzig
Mulde
Mulde
Saale
Das Einzugsgebiet der Elbe- Deutscher Teil -Kartengrundlage: BfG, FZJ
Dresden
Übergeordnete ThemenKoordination: Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) - Projektgruppe Elbe-Ökologie
Elbe-Ökologie-Informationssystem ELISE (BfG) Ökonomische Bewertung und Monetarisierung (TU B)
Themenbereich Ökologieder Auen
Forschungsvorhaben:
• Naturschutz undLandwirtschaft (NNA)
• Auenregeneration durchDeichrückverlegung (LAGS)
• Rückgewinnung vonRetentionsflächen (LAU LSA)
• Bioindikationssysteme fürAuen (UFZ)
• Lebensgemeinschaften indynamischen Lebensräumen(TU BS)
• Ökologische Konzepte fürElbe-Auenwälder (TU DD)
• Schutz und Nutzung imBiosphärenreservat MittlereElbe (Uni Halle)
• Revitalisierung derUnstrutaue (TLU)
• Erosionsminderung undGrünlandnutzung (SLfL)
Lage vonUntersuchungsgebieten
FORSCHUNGSVERBUND ELBE-ÖKOLOGIE
Themenbereich Ökologieder Fließgewässer
Forschungsvorhaben:
• Morphodynamik der Elbe(Uni KA)
• Vorlandbereiche undStrömungsdynamik (BAW)
• Buhnen und semiterrestri-sche Flächen (TU DA)
• Feststofftransport ausNebenflüssen (BfG)
• Ökologie der Elbefische(Uni HH)
• Wanderverhalten vonFischen (NLÖ)
• Biofilme und Sohl-permeabilität (TU DD)
• Biozönosen und Stoffflüsse(Uni HH)
• Stillwasserzonen undWasserbeschaffenheit (BfG)
• Stoffumsatz an morpho-logischen Strukturen (IGB)
• Stofftransport und -umsatz inBuhnenfeldern (UFZ)
Lage vonUntersuchungsgebieten
ThemenbereichLandnutzung im Einzugsgebiet
Forschungsvorhaben:
• Naturräumliche Klassifizierung des Elbe-Einzugsgebietes (FZJ)
• Landschaftswasser- und stoffhaushalt imElbe-Einzugsgebiet (PIK)
• Wasser- und Stoffhaushalt im Tiefland(ZALF)
• Wasser- und Stoffhaushalt im Lößgebiet(UFZ)
• Wasser- und Stoffhaushalt imFestgestein (TU DD)
Lage von Untersuchungsgebieten
•Landschaftswasser- und -stoffhaushalt
im Gesamtgebiet und in repräsentativen
Teilgebieten (Tiefland, Lößregion, Mittelgebirge)
•Verminderung diffuser Stoffausträge
durch sozioökonomisch akzeptable,
dauerhaft-umweltgerechte
Landnutzungskonzepte
FORSCHUNGSVERBUNDELBE-ÖKOLOGIE
Bundesanstalt für GewässerkundeProjektgruppe Elbe-ÖkologiePG-Elbe@bafg.de
Ökologie der Fließgewässer
Jena
LenzenWittenberge
Rühstädt
Sandau
Magdeburg
Wittenberg
Berlin
RogätzHavel
Stepenitz
Spree
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MuldeUnstrut
Dessau
Halle
Erfurt
HamburgGeesthacht
Bleckede
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Das Einzugsgebiet der Elbe- Deutscher Teil -Kartengrundlage: BfG, FZJ
Dresden
Übergeordnete ThemenKoordination: Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) - Projektgruppe Elbe-Ökologie
Elbe-Ökologie-Informationssystem ELISE (BfG) Ökonomische Bewertung und Monetarisierung (TU B)
Themenbereich Ökologieder Auen
Forschungsvorhaben:
• Naturschutz undLandwirtschaft (NNA)
• Auenregeneration durchDeichrückverlegung (LAGS)
• Rückgewinnung vonRetentionsflächen (LAU LSA)
• Bioindikationssysteme fürAuen (UFZ)
• Lebensgemeinschaften indynamischen Lebensräumen(TU BS)
• Ökologische Konzepte fürElbe-Auenwälder (TU DD)
• Schutz und Nutzung imBiosphärenreservat MittlereElbe (Uni Halle)
• Revitalisierung derUnstrutaue (TLU)
• Erosionsminderung undGrünlandnutzung (SLfL)
Lage vonUntersuchungsgebieten
FORSCHUNGSVERBUND ELBE-ÖKOLOGIE
Themenbereich Ökologieder Fließgewässer
Forschungsvorhaben:
• Morphodynamik der Elbe(Uni KA)
• Vorlandbereiche undStrömungsdynamik (BAW)
• Buhnen und semiterrestri-sche Flächen (TU DA)
• Feststofftransport ausNebenflüssen (BfG)
• Ökologie der Elbefische(Uni HH)
• Wanderverhalten vonFischen (NLÖ)
• Biofilme und Sohl-permeabilität (TU DD)
• Biozönosen und Stoffflüsse(Uni HH)
• Stillwasserzonen undWasserbeschaffenheit (BfG)
• Stoffumsatz an morpho-logischen Strukturen (IGB)
• Stofftransport und -umsatz inBuhnenfeldern (UFZ)
Lage vonUntersuchungsgebieten
ThemenbereichLandnutzung im Einzugsgebiet
Forschungsvorhaben:
• Naturräumliche Klassifizierung des Elbe-Einzugsgebietes (FZJ)
• Landschaftswasser- und stoffhaushalt imElbe-Einzugsgebiet (PIK)
• Wasser- und Stoffhaushalt im Tiefland(ZALF)
• Wasser- und Stoffhaushalt im Lößgebiet(UFZ)
• Wasser- und Stoffhaushalt imFestgestein (TU DD)
Lage von Untersuchungsgebieten
•Ökomorphologie (Feststofftransport,
Strömungsdynamik, Habitatstrukturen)
•Arten und Lebensgemeinschaften,
Bioindikation (Fische, Zoobenthos)
•Stoffumsatz an Gewässerstrukturen
(Stromsohle, Interstitial, Buhnenfelder)
FORSCHUNGSVERBUNDELBE-ÖKOLOGIE
Bundesanstalt für GewässerkundeProjektgruppe Elbe-ÖkologiePG-Elbe@bafg.de
Ökologie der Auen
Jena
LenzenWittenberge
Rühstädt
Sandau
Magdeburg
Wittenberg
Berlin
RogätzHavel
Stepenitz
Spree
Parthe
MuldeUnstrut
Dessau
Halle
Erfurt
HamburgGeesthacht
Bleckede
Stör
Leipzig
Mulde
Mulde
Saale
Das Einzugsgebiet der Elbe- Deutscher Teil -Kartengrundlage: BfG, FZJ
Dresden
Übergeordnete ThemenKoordination: Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) - Projektgruppe Elbe-Ökologie
Elbe-Ökologie-Informationssystem ELISE (BfG) Ökonomische Bewertung und Monetarisierung (TU B)
Themenbereich Ökologieder Auen
Forschungsvorhaben:
• Naturschutz undLandwirtschaft (NNA)
• Auenregeneration durchDeichrückverlegung (LAGS)
• Rückgewinnung vonRetentionsflächen (LAU LSA)
• Bioindikationssysteme fürAuen (UFZ)
• Lebensgemeinschaften indynamischen Lebensräumen(TU BS)
• Ökologische Konzepte fürElbe-Auenwälder (TU DD)
• Schutz und Nutzung imBiosphärenreservat MittlereElbe (Uni Halle)
• Revitalisierung derUnstrutaue (TLU)
• Erosionsminderung undGrünlandnutzung (SLfL)
Lage vonUntersuchungsgebieten
FORSCHUNGSVERBUND ELBE-ÖKOLOGIE
Themenbereich Ökologieder Fließgewässer
Forschungsvorhaben:
• Morphodynamik der Elbe(Uni KA)
• Vorlandbereiche undStrömungsdynamik (BAW)
• Buhnen und semiterrestri-sche Flächen (TU DA)
• Feststofftransport ausNebenflüssen (BfG)
• Ökologie der Elbefische(Uni HH)
• Wanderverhalten vonFischen (NLÖ)
• Biofilme und Sohl-permeabilität (TU DD)
• Biozönosen und Stoffflüsse(Uni HH)
• Stillwasserzonen undWasserbeschaffenheit (BfG)
• Stoffumsatz an morpho-logischen Strukturen (IGB)
• Stofftransport und -umsatz inBuhnenfeldern (UFZ)
Lage vonUntersuchungsgebieten
ThemenbereichLandnutzung im Einzugsgebiet
Forschungsvorhaben:
• Naturräumliche Klassifizierung des Elbe-Einzugsgebietes (FZJ)
• Landschaftswasser- und stoffhaushalt imElbe-Einzugsgebiet (PIK)
• Wasser- und Stoffhaushalt im Tiefland(ZALF)
• Wasser- und Stoffhaushalt im Lößgebiet(UFZ)
• Wasser- und Stoffhaushalt imFestgestein (TU DD)
Lage von Untersuchungsgebieten
•Ökologischer Hochwasserschutz
(Deichrückverlegung, Retentionsflächengewinnung)
•Nutzungs- und Renaturierungskonzepte
(Auenwaldentwicklung, umweltverträgliche Landwirtschaft)
•Bioindikation
(Bewertung, Prognose, Erfolgskontrolle)
FORSCHUNGSVERBUNDELBE-ÖKOLOGIE
Bundesanstalt für GewässerkundeProjektgruppe Elbe-ÖkologiePG-Elbe@bafg.de
Gesamtübersicht Projekte „Elbe-Ökologie“
Jena
LenzenWittenberge
Rühstädt
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RogätzHavel
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MuldeUnstrut
Dessau
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HamburgGeesthacht
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Mulde
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Das Einzugsgebiet der Elbe- Deutscher Teil -Kartengrundlage: BfG, FZJ
Dresden
Übergeordnete ThemenKoordination: Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) - Projektgruppe Elbe-Ökologie
Elbe-Ökologie-Informationssystem ELISE (BfG) Ökonomische Bewertung und Monetarisierung (TU B)
Themenbereich Ökologieder Auen
Forschungsvorhaben:
• Naturschutz undLandwirtschaft (NNA)
• Auenregeneration durchDeichrückverlegung (LAGS)
• Rückgewinnung vonRetentionsflächen (LAU LSA)
• Bioindikationssysteme fürAuen (UFZ)
• Lebensgemeinschaften indynamischen Lebensräumen(TU BS)
• Ökologische Konzepte fürElbe-Auenwälder (TU DD)
• Schutz und Nutzung imBiosphärenreservat MittlereElbe (Uni Halle)
• Revitalisierung derUnstrutaue (TLU)
• Erosionsminderung undGrünlandnutzung (SLfL)
Lage vonUntersuchungsgebieten
FORSCHUNGSVERBUND ELBE-ÖKOLOGIE
Themenbereich Ökologieder Fließgewässer
Forschungsvorhaben:
• Morphodynamik der Elbe(Uni KA)
• Vorlandbereiche undStrömungsdynamik (BAW)
• Buhnen und semiterrestri-sche Flächen (TU DA)
• Feststofftransport ausNebenflüssen (BfG)
• Ökologie der Elbefische(Uni HH)
• Wanderverhalten vonFischen (NLÖ)
• Biofilme und Sohl-permeabilität (TU DD)
• Biozönosen und Stoffflüsse(Uni HH)
• Stillwasserzonen undWasserbeschaffenheit (BfG)
• Stoffumsatz an morpho-logischen Strukturen (IGB)
• Stofftransport und -umsatz inBuhnenfeldern (UFZ)
Lage vonUntersuchungsgebieten
ThemenbereichLandnutzung im Einzugsgebiet
Forschungsvorhaben:
• Naturräumliche Klassifizierung des Elbe-Einzugsgebietes (FZJ)
• Landschaftswasser- und stoffhaushalt imElbe-Einzugsgebiet (PIK)
• Wasser- und Stoffhaushalt im Tiefland(ZALF)
• Wasser- und Stoffhaushalt im Lößgebiet(UFZ)
• Wasser- und Stoffhaushalt imFestgestein (TU DD)
Lage von Untersuchungsgebieten
FORSCHUNGSVERBUNDELBE-ÖKOLOGIE
Bundesanstalt für GewässerkundeProjektgruppe Elbe-ÖkologiePG-Elbe@bafg.de
Ergebnisse Landnutzung im Einzugsgebiet
Quelle: Wendland & Kunkel
2000
FORSCHUNGSVERBUNDELBE-ÖKOLOGIE
Bundesanstalt für GewässerkundeProjektgruppe Elbe-ÖkologiePG-Elbe@bafg.de
Results Ecology of flowing waters
morphological development of flowing waters and riparian land strips
• consequences through hydroengineering works on habitats
• interactions between hydrological and morphological processes
Source: Büchele & Nestmann 2000
FORSCHUNGSVERBUNDELBE-ÖKOLOGIE
Bundesanstalt für GewässerkundeProjektgruppe Elbe-ÖkologiePG-Elbe@bafg.de
Forschungskonzeption: Prioritäre Aufgaben
Forschungsdefizite Ökologie der Auen
• Bewertung Lebensraumfunktion
• Indikatoren für Strom-Auen-Beziehung
• Renaturierung
• Landbewirtschaftung
Leitbilder für die Entwicklung?
Nutzung und Naturschutz?
Managementkonzepte
FORSCHUNGSVERBUNDELBE-ÖKOLOGIE
Bundesanstalt für GewässerkundeProjektgruppe Elbe-ÖkologiePG-Elbe@bafg.de
Ökologie der Auen
Foto: Alfred Toepfer Akademie für Naturschutz (NNA)
FORSCHUNGSVERBUNDELBE-ÖKOLOGIE
Bundesanstalt für GewässerkundeProjektgruppe Elbe-ÖkologiePG-Elbe@bafg.de
Ökologie der Auen
Foto: Alfred Toepfer Akademie für Naturschutz (NNA)
FORSCHUNGSVERBUNDELBE-ÖKOLOGIE
Bundesanstalt für GewässerkundeProjektgruppe Elbe-ÖkologiePG-Elbe@bafg.de
Ökologie der Auen
Foto: Alfred Toepfer Akademie für Naturschutz (NNA)
FORSCHUNGSVERBUNDELBE-ÖKOLOGIE
Bundesanstalt für GewässerkundeProjektgruppe Elbe-ÖkologiePG-Elbe@bafg.de
Ökologie der Auen
Foto: Alfred Toepfer Akademie für Naturschutz (NNA)
FORSCHUNGSVERBUNDELBE-ÖKOLOGIE
Bundesanstalt für GewässerkundeProjektgruppe Elbe-ÖkologiePG-Elbe@bafg.de
Ökologie der Auen
Foto: Alfred Toepfer Akademie für Naturschutz (NNA)
FORSCHUNGSVERBUNDELBE-ÖKOLOGIE
Bundesanstalt für GewässerkundeProjektgruppe Elbe-ÖkologiePG-Elbe@bafg.de
Ökologie der Auen
Retentionsflächenrück- gewinnung (LAU LSA)
Auenregeneration durch Deichrückverlegung (LAGS)
Bioindikationssysteme für Auen (UFZ)
Lebensgemeinschaften in dynamischen
Lebensräumen (TU BS)
FO R S C H U N G S VE R B U N D ELBE-Ö KO LO GI E
Schutz und Nutzung im Biosphärenreservat (Uni Halle)
Revitalisierung der Unstrutaue (TLU)
Konzepte für Elbe-Auenwälder (TU DD)
Leitbilder Naturschutz und Landwirtschaft (NNA)
Systeme der Grünlandnutzung (LfL)
FORSCHUNGSVERBUNDELBE-ÖKOLOGIE
Bundesanstalt für GewässerkundeProjektgruppe Elbe-ÖkologiePG-Elbe@bafg.de
Ergebnisse Ökologie der Auen
Foto: A. Prange
DeichrückverlegungW iederherstellung von
Überflutungsflächen
lokale Wasserspiegel-änderungen
bei Hochw asser
Häufigkeit, Dauer, M aß der Überflu tung
Eintrag/Austragvon Stoffen
Flora
Fauna
Boden
Auennutzung(Landw irtsch ., S iedlung,
Tourism us, ...)
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Ergebnisse Ökologie der Auen
raum-spezifisch
Alternativ /ergänzend
Ver
urs
ach
erb
ez.
Bet
rach
tun
gsw
.A
kze
pto
rbe
z. B
etr
ach
tun
gs
we
ise
Identifiz ierung von Bewirtschaftungs-form en, Maßnahm en etc., d ie
auf bestim m te P aram eter w irken
9/98
gebietsspezifische UQ Z/UQ S-Vorschläge = m it unterschiedlicher G ewichtung der Leitlin ien; jew eils bestehend aus
Leitb ilder
a ) v erb ind lic he r S oc ke l (ge s e tz lich e Vo rga be n )b ) w e ite rg eh e nd e Z ie le (g u ta ch terl. E m pfe h lu ng e n)
KatalogrelevanterUQ Z/UQ S
ggf. Bandbreiten
Darstellungvon Lücken-
Ü b erg e-ord nete Le itlin ien
Experten-Vorschläge
raum-unspezifisch
Status quo-Bewertung und Festlegung von R ahm enbedingungen
Entwicklungszie le
M aßnahmen
Entwicklungs-konzept
Nutzer-in teressen Partizi-pation,Entscheidung
gesetzliche Vorgaben m it U QZ-Charakter
R ichtw erte m it U QS-Charakter
Grenzwerte m it U QS-Charakter
In form ation Betroffener
S ze narien
m eth od isch e E b ene L eitb ilden tw ick lung E ntscheidungsm atrix P rognosem odelle für A uen K oopera tionsprozesse
N atu rraum eben e B io top typen (1 :50 .000) P unktdaten (N L Ö , versch . G utac h ten) B Ü K 50 / N IB IS -A usw ertungen A grarsta tis tik S zenarien für G esam traum
(A u sw ah l-)B etr ieb seb en e D G K 5 / N IB IS A usw ertu ngen P flanzensozo log . A ufnahm en F auna- u . S truk tu raufnahm en F utterw erte B etriebs- u . B ew irtsch .daten B etriebsszenarien /
A npassungsvarian tenQuelle: NNA 2001
FORSCHUNGSVERBUNDELBE-ÖKOLOGIE
Bundesanstalt für GewässerkundeProjektgruppe Elbe-ÖkologiePG-Elbe@bafg.de
Ergebnisse Ökologie der Auen
Veränderungen in Auen
Prognosemodell Bioindikationsmodell
Quelle: BfG 2001
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Informationsaustausch über ELISE
http://elise.bafg.de/?169
FORSCHUNGSVERBUNDELBE-ÖKOLOGIE
Bundesanstalt für GewässerkundeProjektgruppe Elbe-ÖkologiePG-Elbe@bafg.de
J ena
L enzenW ittenb erg e
R üh stä d t
Sa n da u
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D res den
Them enbereichLand nutzung im Einzugsgebiet
Forschungsvorhaben:• Naturräumliche Klassifizierung des Elbe -
Einzugsgebietes (FZJ)• Landschaftswasser- und stoffhaushalt im
Elbe-Einzugsgebie t (PIK)
• Wasser- und Stoffhaushalt im Tiefland(ZALF)
• Wasser- und Stoffhaushalt im Lößgebiet(UFZ)
• Wasser- und Stoffhaushalt imFestgestein (TU DD)
Lage von Untersuchungsgebieten
FORSCHUNGSVERBUND EL BE-ÖK OL O GIE
Them enbereich Ökologieder F ließgewässer
Forschungsvorhaben:
• Morphodynamik der Elbe(Uni KA)
• Vorlandbereiche undStrömungsdynamik (BAW)
• Buhnen und semiterrestri -sche Flächen (TU DA)
• Feststofftransport ausNebenflüssen (BfG)
• Ökologie der Elbefische(Uni HH)
• Wanderverhalten vonFischen (NLÖ )
• Biofilme und Sohl-permeabilität (TU DD)
• Biozönosen und Stoffflüsse(Uni HH)
• Stillw asserzonen undWasserbescha ffenheit (BfG )
• Stoffumsatz an morpho-logischen Strukturen (IG B)
• Stofftransport und -umsatz inBuhnenfeldern (UFZ)
Lage vonUntersuchungsgebieten
5 Thema tisc he B ä nde zu r E lbe- Ök o lo gie F orsc hung(Arbe i ts t ite l)
FO R S C H U N G S V E R B U N D E LB E - ÖKOLOGI E
Biolog ische Frageste llungen und
B ioindikation
Landscha ftswasser- und - stoff hausha lt
und deren Beeinfl ussung durch
Landnutzung und - bewirtscha f tung
Strukturgebundene Stoff dynamik im F l ießgewässer
Umwel tverträgl iche Nutzung und Entwick lung
von Auen
Struktur und Dynamik des F luss laufs und
deren Bee infl ussung durc h wasse rbauliche
M aßnahmen
Them enbereich Ökologieder Auen
Forschungsvorhaben:
• Naturschutz undLandwirtscha ft (NNA)
• Auenregeneration durchDeichrückverlegung (LAG S)
• Rückgewinnung vonRetentionsflächen (LAU LSA)
• Bioindika tionssysteme fürAuen (UFZ)
• Lebensgemeinschaften indynamischen Lebensräumen(TU BS)
• Ökologische Konzepte fürElbe-Auenwälder (TU DD)
• Schutz und Nutzung imBiosphärenreservat MittlereElbe (Uni Halle)
• Revitalis ierung derUns trutaue (TLU)
• Erosionsminderung undGrünlandnutzung (SLfL )
Lage vonUntersuchungsgebieten
Übergeordnete Themen
Koordination: Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) - Projektgruppe Elbe -Ö kologie
Elbe-Ökologie-Informationssystem ELISE (BfG)
Ökonomische Bewertung und Monetarisierung (TU B)
•
•
•
Entwurf eines System diagram m s für ein Elbe-D SS
-
F lus sg eb ie t
F lus sa bs c hn itts m o du l
F lus sm o du l
E inz ug s ge bie tsm o du l
LANDNUTZUNG
1D HYDROMORPHOLOGISCHES MODUL
ÖKOLOGISCHES MODUL(Auen-/Fluss-/Uferbereich)
S oz io-ö ko no m isc he r
Z us ta nd
Ö ko lo gis ch e r Z us ta nd
1D/2D HYDROMORPHOLOGISCHES MODUL
HYDROLOGIE
1D GEWÄSSERNETZ WASSERQ UALITÄT + -SCHADSTOFFE
C he m isc he rzu s ta nd
Bau- und Unterhaltung von Buhnen
Deichrück-verlegung
Schiffbarkeit
Über-flutungs-risiko
Geschiebe-zugabe
Überflutungs-häufigkeit,Abfluß
Landwirtschaft,Forst
StädtischeAbwässer
Punktquellen Diffuse Q.
Ergebniszusammenführung
„Kompendium Elbe-Ökologie“
„Decision Support System (DSS)“
FORSCHUNGSVERBUNDELBE-ÖKOLOGIE
Bundesanstalt für GewässerkundeProjektgruppe Elbe-ÖkologiePG-Elbe@bafg.de
Veröffentlichung in schriftlicher Form
FORSCHUNGSVERBUND ELBE-ÖKOLOGIE
Struktur und Dynamik des
Flusslaufs und deren
Beeinflussung durch
wasserbauliche Maßnahmen
Struktur und Dynamik des
Flusslaufs und deren
Beeinflussung durch
wasserbauliche Maßnahmen
Umweltverträg-liche Nutzung
und Entwicklung von Auen
Umweltverträg-liche Nutzung
und Entwicklung von Auen
Landschaftswasser- und -stoffhaushalt
und deren Beeinflussung
durch Landnutzung und
-bewirtschaftung
Landschaftswasser- und -stoffhaushalt
und deren Beeinflussung
durch Landnutzung und
-bewirtschaftung
Strukturgebundene Nährstoffdynamik im Fließgewässer
Strukturgebundene Nährstoffdynamik im Fließgewässer
Biologische Fragestellungen
und Bioindikation
Biologische Fragestellungen
und Bioindikation
FORSCHUNGSVERBUNDELBE-ÖKOLOGIE
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Nutzungs- und Entwicklungskonzepte für Auen
• Konzepte für eine umweltverträgliche Nutzung und
Entwicklung von Auen
• Möglichkeit und Grenzen der Auenregeneration und der
Auenwaldentwicklung
• Praxisorientierte Empfehlungen und Handlungsmöglichkeiten
für eine ökologisch orientierte Entwicklung am Beispiel der Elbe
• Empfehlungen für Förderprogramme/Modulation
Anfang 2003
Titel
Inhalt
Publikation
Veröffentlichung in schriftlicher Form
FORSCHUNGSVERBUNDELBE-ÖKOLOGIE
Bundesanstalt für GewässerkundeProjektgruppe Elbe-ÖkologiePG-Elbe@bafg.de
J ena
L enzenW ittenb erg e
R üh stä d t
Sa n da u
M ag d ebu rg
W ittenb erg
B erlin
R og ä tzH av el
S te pen itz
S pre e
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M uldeU nstrut
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B lecked e
S tör
L eipzig
M ulde
M ulde
S aa le
D as E in zu g sg eb i et d e r E l be- D e u ts ch er Te il -K a rte n g ru n d la g e: B fG, FZ J
D res den
Them enbereichLand nutzung im Einzugsgebiet
Forschungsvorhaben:• Naturräumliche Klassifizierung des Elbe -
Einzugsgebietes (FZJ)• Landschaftswasser- und stoffhaushalt im
Elbe-Einzugsgebie t (PIK)
• Wasser- und Stoffhaushalt im Tiefland(ZALF)
• Wasser- und Stoffhaushalt im Lößgebiet(UFZ)
• Wasser- und Stoffhaushalt imFestgestein (TU DD)
Lage von Untersuchungsgebieten
FORSCHUNGSVERBUND EL BE-ÖK OL O GIE
Them enbereich Ökologieder F ließgewässer
Forschungsvorhaben:
• Morphodynamik der Elbe(Uni KA)
• Vorlandbereiche undStrömungsdynamik (BAW)
• Buhnen und semiterrestri -sche Flächen (TU DA)
• Feststofftransport ausNebenflüssen (BfG)
• Ökologie der Elbefische(Uni HH)
• Wanderverhalten vonFischen (NLÖ )
• Biofilme und Sohl-permeabilität (TU DD)
• Biozönosen und Stoffflüsse(Uni HH)
• Stillw asserzonen undWasserbescha ffenheit (BfG )
• Stoffumsatz an morpho-logischen Strukturen (IG B)
• Stofftransport und -umsatz inBuhnenfeldern (UFZ)
Lage vonUntersuchungsgebieten
5 Thema tisc he B ä nde zu r E lbe- Ök o lo gie F orsc hung(Arbe i ts t ite l)
FO R S C H U N G S V E R B U N D E LB E - ÖKOLOGI E
Biolog ische Frageste llungen und
B ioindikation
Landscha ftswasser- und - stoff hausha lt
und deren Beeinfl ussung durch
Landnutzung und - bewirtscha f tung
Strukturgebundene Stoff dynamik im F l ießgewässer
Umwel tverträgl iche Nutzung und Entwick lung
von Auen
Struktur und Dynamik des F luss laufs und
deren Bee infl ussung durc h wasse rbauliche
M aßnahmen
Them enbereich Ökologieder Auen
Forschungsvorhaben:
• Naturschutz undLandwirtscha ft (NNA)
• Auenregeneration durchDeichrückverlegung (LAG S)
• Rückgewinnung vonRetentionsflächen (LAU LSA)
• Bioindika tionssysteme fürAuen (UFZ)
• Lebensgemeinschaften indynamischen Lebensräumen(TU BS)
• Ökologische Konzepte fürElbe-Auenwälder (TU DD)
• Schutz und Nutzung imBiosphärenreservat MittlereElbe (Uni Halle)
• Revitalis ierung derUns trutaue (TLU)
• Erosionsminderung undGrünlandnutzung (SLfL )
Lage vonUntersuchungsgebieten
Übergeordnete Themen
Koordination: Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) - Projektgruppe Elbe -Ö kologie
Elbe-Ökologie-Informationssystem ELISE (BfG)
Ökonomische Bewertung und Monetarisierung (TU B)
•
•
•
Entwurf eines System diagram m s für ein Elbe-D SS
-
F lus sg eb ie t
F lus sa bs c hn itts m o du l
F lus sm o du l
E inz ug s ge bie tsm o du l
LANDNUTZUNG
1D HYDROMORPHOLOGISCHES MODUL
ÖKOLOGISCHES MODUL(Auen-/Fluss-/Uferbereich)
S oz io-ö ko no m isc he r
Z us ta nd
Ö ko lo gis ch e r Z us ta nd
1D/2D HYDROMORPHOLOGISCHES MODUL
HYDROLOGIE
1D GEWÄSSERNETZ WASSERQ UALITÄT + -SCHADSTOFFE
C he m isc he rzu s ta nd
Bau- und Unterhaltung von Buhnen
Deichrück-verlegung
Schiffbarkeit
Über-flutungs-risiko
Geschiebe-zugabe
Überflutungs-häufigkeit,Abfluß
Landwirtschaft,Forst
StädtischeAbwässer
Punktquellen Diffuse Q.
Ergebniszusammenführung
„Kompendium Elbe-Ökologie“
„Decision Support System (DSS)“
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Decision Support System DSS
Benutzeroberfläche
Werkzeug-basis
Daten-basis
Modell-basis
Quelle: RIKS 2001
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Was ist ein DSS?
(1) Computergestütztes Informations-System
(2) Zugang / Lösung interdisziplinärer Probleme
(3) Zugang / Nutzung Daten & Modelle
(4) Unterstützt Entscheidungsfindung
(5) Anwendung innerhalb “Entscheidungsraum”
(6) Entscheider und Wissenschaftler beteiligt
in Anlehnung an Scott [1971], El-Najdawi & Stylianou [1993]
„Bessere Entscheidungsgrundlagen führen auch zu besseren Entscheidungen.....“
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Was kann ein DSS?
Es kann ....
... in verschiedenen Skalen arbeiten
... Modelle kommunizieren lassen
(Naturwissenschaften - Ingenieurwissenschaften - Ökonomie)
... Ergebnisse in kurzer Zeit generieren
... Alternativen analysieren
... Entscheidungsprozesse erleichtern
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Das gilt es zu vermeiden!
Programmierer des DSS
Nutzer des DSS
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Decision Support System (DSS)
Uni
IGBPIK
FZ Jülich
BTU Cottbus
Halle
BAW
IGB
PIK
BAW
Uni Karlsruhe
TU BraunschweigTU Darm stadtTU Dresden
Uni Hamburg
UFZ/RIVA
TU Dresden
Uni Halle
LAU /RW TH AC
BAW
BAW
BTU Cottbus
Uni Halle
BAW
UFZ/RIVA
BAW
Uni Karlsruhe
BAW
LAU /IÖW
BfG
BAW
TU Darm stadt
Uni Osnabrück
BfGIGB
Uni OsnabrückELBE 2000
Uni OsnabrückELBE 2000ARGE Elbe
-
F lussgebiet
F lussabschnittsm odul
F lussm odul
Einzugsgebietsm odul
LANDNUTZUNG
1D HYDRO MO RPHOLOG ISCHES M ODUL
ÖKOLOGISCHES M ODUL(Auen-/Fluss-/Uferbereich)
Sozio-ökonom ischer
Zustand
Ö kologischer Zustand
1D/2D HYDROM ORPHOLOGISCHES M ODUL
HYDRO LO GIE
1D GEW ÄSSERNETZ WASSERQUALITÄT + -SCHADSTOFFE
Chem ischerzustand
Bau- und Unterhaltung von Buhnen
Deichrück-verlegung
Schiffbarkeit
Über-flutungs-risiko
Geschiebe-zugabe
Überflutungs-häufigkeit,Abfluß
Landwirtschaft,Forst
StädtischeAbwässer
Punktquellen Diffuse Q.
Entwurf Pilot-DSS:
Systemdiagramm
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Beispiel Flussabschnitts-Modul
100 - 1000 m
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Forschungsverbund Elbe-Ökologie
Foto: Schuhmann
und nun ...
... sind die untersuchten
Landnutzungsänderungen
durchführbar ?
... welche Auswirkungen sind zu
beachten?
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Kompendium Elbe-Ökologie: Ausblick
„Biologische Fragestellungen und Bioindikation in
Auenlandschaften am Beispiel der Elbe“
• Biozönosen• Interaktionen in Flussauen• Bearbeitete Taxa
• Schlüsselfaktoren/Steuerungsgrößen• Life-History-Strategien• Methodische Ansätze
• Landschaftseinheiten der Auen in der Stromlandschaft Elbe
• Synthese:– Steuergrößen / Modelle– Bioindikation– Prognostik/Monitoring/Modelle
• Handlungsempfehlungen
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Alle Informationen in ELISE erhältlich
http://elise.bafg.de/?3473
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EU- Wasserrahmenrichtlinie
hydro-morphologicalcomponents
biologicalcomponents
physico-chemicalcomponents
general pollutantspollutants
good hydro-morphological state
good biologicalstate
good physico-chemical state
good ecologicalstate
good chemical state
good ecologicalstate
hydro-morphologicalcomponents
biologicalcomponents
physico-chemicalcomponents
general pollutantspollutants
good hydro-morphological state
good biologicalstate
good physico-chemical state
good ecologicalstate
good chemical state
good ecologicalstate
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Entwurf Pilot-DSS: Systemdiagramm
River Basin
socio-economic
state
Ecologicalstate
Chemical state
River Section Module
ECOLOGICAL MODULE
(floodplain/river/bank)
1D/2D HYDROMORPHOLOGY MODULE
dike shifting
River Module
1D HYDROMORPHOLOGY MODULE
1D RIVER WATER QUALITY+ TOXICANTS
groynemodification
shipping
flood risk
sand suppletion
flood frequency,discharge
Catchment Module
LAND USEHYDROLOGY
forestryagricultureurban
wastewaters
Point Diffuse
UFZ/RIVA
IGBPIK
FZ JülichBTU Cottbus
Uni Halle
BAW
IGBPIK
BAW
Uni Karlsruhe
TU BraunschweigTU DarmstadtTU Dresden
Uni Hamburg
TU DresdenUni Halle
LAU/RWTH ACBAW
BAW
BTU CottbusUni Halle
BAW
BAWUni Karlsruhe
BAWLAU/IÖW
BfGBAW
TU Darmstadt
Uni OS
BfGIGB
Uni OsnabrückELBE 2000
Uni OSELBE 2000
ARGE Elbe
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Ökologie der Auen
Ökologisch orientierter Hochwasserschutz
Auenwälder: naturnahe und naturschutzgerechte
Bewirtschaftungskonzepte
Auenwaldneubegründung/landwirtschaftliche Nutzung in
potenziellen Überflutungsbereichen
Umweltschonende Landnutzungskriterien
Umweltqualitätsziele und regionale Leitbilder
Entwicklungsziele: Ökonomische Auswirkungen
Grünlandnutzungssysteme /Tierhaltung
Bioindikationssystem zur Analyse, Bewertung und Prognose
ökologischer Veränderungen in Auen
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