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Flussgebietsbewirtschaftung im Wandel der Zeit am Beispiel der Erft
Ulrich Kern, Erftverband, BergheimE-mail: [email protected]
Geoökologisches Kolloquium „Geoökologen in der Praxis“ 31. Oktober 2002, TU Braunschweig
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Gliederung
Flussgebietsbewirtschaftung im Wandel –Rückblende am Beispiel der Erft
Flussgebietsbewirtschaftung als Zukunftsaufgabe
Fazit
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Einzugsgebiet Erft
Fläche: 1797 km²Gewässerlauf: 103 km Mittlerer Abfluss: 10 m³/s
NRW
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Niederschlag
Mittlerer Jahresniederschlag:673 mm
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Bodentypen
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Landnutzung
Verstromung der Braunkohle
Braunkohlentagebau
Bevölkerungsdichte 642 EW/km²
Landwirtschaft- Zuckerrüben- Getreide- Gemüse
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Rückblende am Beispiel der Erft – Phase I
Probleme: Permanente HochwassergefahrGroßflächige VernässungFiebererkrankungen
1850 1950 20001930 1980Zeit
Erftaue, 1807
Öffentliches Interesse: EnergieerzeugungBewirtschaftungsziel: WasserkraftnutzungMaßnahme: Mühlenstaue
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Rückblende am Beispiel der Erft – Phase II
Öffentliches Interesse: Volksgesundheit KulturlandgewinnungIndustrieansiedlung in der Aue
Probleme: Unterhaltungsaufwand für die KanäleHochwassergefahr im Winter
Wiesenbewässerung bei Gymnich um 1900
Maßnahmen: Erftregulierung mit FlutkanalMeliorationsmaßnahmen
Bewirtschaftungsziele: Hochwasserschutz Bodenverbesserung/GW-Spiegelabsenkung Industrielle Brauchwasserversorgung
1850 1950 20001930 1980Zeit
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Rückblende am Beispiel der Erft – Phase III
Probleme: Gewässerstrukturelle DefiziteVerlust an Hochwasserretentionsraum
Öffentliches Interesse: Verstromung der BraunkohleNutzungsintensivierung in der Aue
Bewirtschaftungsziele: Vorflut für Sümpfungs- und HochwasserSaprobielle Güteklasse II
Erft vor und nach Ausbau bei Vernich, 1970
Maßnahmen: Gewässerausbau, -verlegungenKläranlagenausbau
1850 1950 20001930 1980Zeit
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Probleme: Gewässergüteprobleme (T, Fe, O2) Keine gewässerökologische ZielerreichungRückbauerfordernis (rückläufige Sümpfung)
Abfluss
Zeit
Rückblende am Beispiel der Erft – Phase IV
Öffentliches Interesse: Nutzungsvielfalt (Freizeit, Erholung)
Wiederherstellung einer alten Erftschlinge bei Kerpen-Mödrath, 1994
Maßnahmen: Gewässerrenaturierung
Bewirtschaftungsziele: Revitalisierung der Gewässer
1850 1950 20001930 1980Zeit
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Eisenabsetzanlage für gehobenes Grundwasser aus dem Tagebau Hambach, Inbetriebnahme 1995
Rückblende am Beispiel der Erft – Phase IV
1850 1950 20001930 1980Zeit
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Tauchschachtbelüftung zur Sauerstoffanreicherung des Grundwassers im wasserbaulichen Modellversuch, RWTH Aachen, 2001
Rückblende am Beispiel der Erft – Phase IV
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Tauchschachtbelüftung zur Sauerstoffanreicherung, Testanlage im Tagebau Hambach, 2001
Rückblende am Beispiel der Erft – Phase IV
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Rückblende – Fazit:
Gesellschaft
Öffentliches Interesse
Wasserbau undWasserwirtschaft
Maßnahmen
Bewirtschaftungsziel(= gesellschaftlicher
Auftrag)
Driving forces of environmental change
Pressureson theenvironment
State of the environment
ProblemeImpactson economy, ecosystems,..
Responseof the society
DPSIR-Prozess
Dynamischer Prozess
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Gliederung
Flussgebietsbewirtschaftung im Wandel –Rückblende am Beispiel der Erft
Flussgebietsbewirtschaftung als Zukunftsaufgabe
Fazit
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Nachhaltige Wasserwirtschaft – 3 Dimensionen
Gesundheit vonTieren und Pflanzen
Gewässernutzung
Sicherheit
Erholungsräume
Kulturerhaltung
Gesundheit desMenschen
Lebensräume
Wasserversorgung
Wasserqualität
Wasserkreislauf
Schadenminderung
Artenvielfalt
Gesellschaft
Umwelt
Wirtschaft
Interessenausgleich
NachhaltigeWasserwirtschaft
NutzungsorientierteWasserwirtschaft
ÖkologischeWasserwirtschaft
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Nachhaltige Wasserwirtschaft - Grundsätze
RegionalitätsprinzipWasserscheiden
beachten
Reversibilitätsprinzip
Umkehrbarkeit von Maßnahmen
IntergenerationsprinzipAuswirkungen auf
kommende Generationen
Verursacherprinzip
Ressourcennutzer undVerschmutzer zahlen
VorsorgeprinzipBeachtung von
Schadensrisiken
QuellenreduktionsprinzipEmissionsminderung
RessourcenminimierungssprinzipMinimierung der
Massen- und Energieströme
KooperationsprinzipBeteiligung und Dialog
IntegrationsprinzipGanzheitliche
Betrachtungsweise
NachhaltigeWasserwirtschaft
Gesellschaft
Umwelt
Wirtschaft
nach Kahlenborn & Kraemer (1999), geändert
ÖkoeffizienzprinzipKostenwirksamkeit
von Maßnahmen beachten
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Nachhaltige Wasserwirtschaft - Transformation
NachhaltigeWasserwirtschaft
Praktisches Handeln
AbwägungsprozessLern- und Bewertungs- und Prüfsysteme
(Nachhaltigkeitsindikatoren)Diskurs mit Anliegern
Wirtschaft Gesellschaft
Umwelt
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Bestandsaufnahme, Monitoring, Planung
4%
Maßnahmen für gutes ökologisches Potenzial
15%
Maßnahmen zur Herstellung des guten
Zustands der Gew ässer
81%
40 Mrd. EUR
Daten aus ATV-DVWK (2002)
Kostenschätzung für Deutschland(bis 2015)
Europäische Wasserrahmenrichtlinie (WRRL)
Öffentlichkeitsbeteiligung
Bewirtschaftungsplänefür die Flussgebietseinheiten
Bestands-aufnahme
Gewässer-überwachung
Defizit-analyse
gewässertypen-bezogen
Maßnahmenprogramme
Erreichen der
UmweltzieleUmwelt-
ziele
Fristenplan
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Bewirtschaftungsplanung - Methodik
Ist-Zustand
Ökologischer Zustandanhand biologischer Indikatoren
Belastungenanhand hydrologischer,
morphologischer und physikalisch-chemischer Indikatoren
Leitbild
minus
Restriktionen
gleich
Entwicklungsziel(Soll-Zustand)
Sanierungsbedarf
Bewirtschaftungsplan
mit
Maßnahmenkatalog inklusive Kosten
plus
Prognosen derUmweltwirkung
gleich
Ökoeffizienz
Maßnahmenwahl ?
Wirkungsprognose ?
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Einflüsse des Menschen auf Fließgewässer
Gewässerausbau/-unterhaltung
Wasserkraft WasserentnahmeBrauchwassereinleitung
Lebens-gemeinschaften
Land/Wasservernetzung
Wasser-beschaffenheit
Gewässer-struktur
Abfluss-verhalten
BORCHARDT (1998), geändert
SiedlungsentwässerungLandwirtschaft
Andere diffuse Quellen
Freizeitnutzung Fischerei
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Handlungsfelder zur Gewässersanierung
Lebens-gemeinschaften
Wasser-beschaffenheit
Gewässer-struktur
Land/Wasservernetzung
Abfluss-verhalten
Besiedelungsdynamik
- Sicherung vonRefugialräumen
- Aufbau standortgerechterArtenbestände
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Handlungsfelder zur Gewässersanierung
Lebens-gemeinschaften
Wasser-beschaffenheit
Gewässer-struktur
Land/Wasservernetzung
Abfluss-verhalten
Gewässerbettdynamik- Uferentfesselung- Laufverlängerung - Ökolog. Durchgängigkeit
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Handlungsfelder zur Gewässersanierung
Lebens-gemeinschaften
Wasser-beschaffenheit
Gewässer-struktur
Land/Wasservernetzung
Abfluss-verhalten
Abflussdynamik- Abflussretention- Einleitung/Entnahme- Sicherung von
Mindestabflüssen
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Handlungsfelder zur Gewässersanierung
Lebens-gemeinschaften
Wasser-beschaffenheit
Gewässer-struktur
Land/Wasservernetzung
Abfluss-verhalten
Auendynamik- Deichrückverlegung- Anhebung der Flusssohle- Angepasste Nutzungen
in der Aue
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Handlungsfelder zur Gewässersanierung
Lebens-gemeinschaften
Wasser-beschaffenheit
Gewässer-struktur
Land/Wasservernetzung
Abfluss-verhalten
Stoffdynamik- Reduktion der stofflichen
Einträge
- Stärkung desSelbstreinigungsvermögens
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Handlungsfelder zur Gewässersanierung
Lebens-gemeinschaften
Wasser-beschaffenheit
Gewässer-struktur
Land/Wasservernetzung
Abfluss-verhalten
VielfältigeHandlungsoptionen !
Stoffdynamik
Auendynamik
Abflussdynamik
Gewässerbettdynamik
Besiedelungsdynamik
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Bsp: Wanderfischprogramm
Ziel: Wiedereinbürgerung des Lachses
Ursache: Kritische Sauerstoffverhältnisse im PorenlückensystemErgebnis: Reproduktion des Fischbestandes gestört
Lebens-gemeinschaften
Wasser-beschaffenheit
Gewässer-struktur
Land/Wasservernetzung
Abfluss-verhalten
Gewässerbettdynamik
Maßnahmen:
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Bsp: Wanderfischprogramm
Ziel: Wiedereinbürgerung des LachsesMaßnahmen:
Lebens-gemeinschaften
Gewässer-struktur
Land/Wasservernetzung
Abfluss-verhalten
Ursache: Kritische Sauerstoffverhältnisse im Porenlückensystem
Gewässerbettdynamik
Ergebnis: Reproduktion des Fischbestandes gestört
Abhilfe: Maßnahmen zur Stoffdynamik
Wasser-beschaffenheit
Wirkungsprognose !
Disziplinübergreifende Handlungskonzepte sind erforderlich !
Stoffdynamik
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Bsp.: Hydraulische Stoßbelastungen Ziel: Verminderung hydraulischer Stoßbelastungen aus
Niederschlagswassereinleitungen (Merkblatt BWK M3)
Disziplinübergreifende Handlungskonzepte machen sich bezahlt !
Lebens-gemeinschaften
Wasser-beschaffenheit
Gewässer-struktur
Land/Wasservernetzung
Abfluss-verhalten
Abflussdynamik
Gewässerbettdynamik
Maßnahmen:
Ergebnis: Maßnahmenkombination spart 25% der Kosten(25 Mio. EUR im Erfteinzugsgebiet)
Gewässerbettdynamik
Abflussdynamik
Abflussdynamik
Methode: Kostenvergleichsrechnung
+
Variante 1:
Variante 2:
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Flussgebietsmanagement
Daten
Give some data
Need support
Entscheidung
Ingenieur
Entscheidungsträger
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Decision Support System
s (D
SS)
BewertungManagement
Flussgebietsmanagement
DatenMonitoring
InformationenModellierung
Entscheidung
InformationsvermittlungMessaging
: M4-Prozess
KERN (2002)
Need support Give support
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M4-Prozess und DSS-Architektur
Data BaseMonitoring
Management
Modellierung
Messaging
Decision Support System
s (D
SS)
Model Base
Tool Base
User Interface
XML
Digitales Informations-management
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FGB als Zukunftsaufgabe - Fazit
Gesellschaft
Nachhaltige Entwicklung
Wasserbau undWasserwirtschaft
Naturverträgliche Maßnahmen
Guter ökologischerGewässerzustand
Driving forces of environmental change
Pressureson theenvironment
State of the environment
Impactson economy, ecosystems,..
Responseof the society
Wirkungs-prognosen
Management-instrumente
(DSS)
Konkretisierung und Transformation von
Nachhaltigkeit
Integrierteökoeffiziente
Bewirtschaftungs-konzepte
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Gliederung
Flussgebietsbewirtschaftung im Wandel –Rückblende am Beispiel der Erft
Flussgebietsbewirtschaftung als Zukunftsaufgabe
Fazit
![Page 36: Flussgebietsbewirtschaftung im Wandel der Zeit am Beispiel ... · bei Kerpen-Mödrath, 1994 ... struktur Abfluss-verhalten BORCHARDT (1998), geändert Siedlungsentwässerung Landwirtschaft](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022040623/5d49344a88c9935f218ba87a/html5/thumbnails/36.jpg)
Flussgebietsbewirtschaftung im Wandel
früher heuteZuständigkeit Gewässerlauf EinzugsgebietNutzungsdichte gering hochBewirtschaftungsziel Nutzungen NachhaltigkeitBearbeitung sektoral interdisziplinärInstrumentarium eingeschränkt vielfältig
Gewässer-bewirtschaftung
Flussgebiets-management
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Fazit
bedarf individueller moderner Instrumente(DSS für M4-Prozess)
Flussgebietsmanagement
ist eine dynamische gesellschaftliche Aufgabe (DPISR-Prozess)
dient der ökoeffizienten Ressourcenallokation
soll sich am Leitbild der Nachhaltigkeit ausrichten
kann nur in interdisziplinärer Zusammenarbeit gelingen
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Vielen Dank für Ihre AufmerksamkeitVielen Dank für Ihre AufmerksamkeitVielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit