Flüsse

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Die Saale
Quelle: Hoffmann / UBA

Flie?gew?sser sind die Lebensadern unserer Landschaft. Neben ihren Funktionen in der Kulturlandschaft sind B?che und Flüsse als ?kosysteme besonders interessant. Die st?ndige Bewegung und Ver?nderung durch das flie?ende Wasser schaffen Nischen für spezialisierte Pflanzen- und Tierarten.

Inhaltsverzeichnis

 

Wissenswertes

Der naturbelassene Fluss bildet mit den bei Hochwasser überschwemmten Auen eine ?kologische Einheit, die Ausdruck der geologischen und klimatischen Randbedingungen sowie der Reliefgestalt im ⁠Einzugsgebiet⁠ ist. Die damit einhergehende Vielfalt der Lebensr?ume begünstigt das Vorkommen hochspezialisierter Pflanzen- und Tiergesellschaften, die über Nahrungsnetze untereinander verbunden sind. Unter natürlichen Bedingungen bilden Flüsse mit ihren Auen die artenreichsten ?kosysteme Mitteleuropas.

Flie?gew?sser zeichnen sich gegenüber Seen durch eine hohe Dynamik aus. So nimmt die Wasserführung entlang des Laufes zu und die Gestalt ist sehr variabel. Die kurze Verweildauer des Wassers und die turbulente Durchmischung sind weitere solcher Merkmale. Dies hat Auswirkungen auf die Gew?sserbiologie und –chemie, sowie auf die ⁠Hydromorphologie⁠. Es entstehen verschiedenste Flie?gew?ssertypen.

 

Hydrographie

Zahlen und Grundlagen

Die Flie?gew?sser untergliedern sich in sechs gro?e Stromsysteme und in die Küstengebiete der Nord- und Ostsee. Die Str?me sind Rhein, Ems, Weser und Elbe, die in die Nordsee münden, die Oder, die zur Ostsee hin entw?ssert, und die Donau, die ihre Abflüsse dem Schwarzen Meer zuführt. Die Stromsysteme sind durch verschiedene Kan?le miteinander verbunden.

Für die Bewirtschaftung der Gew?sser nach der EG-⁠Wasserrahmenrichtlinie⁠ wurden zehn Flussgebietseinheiten kartographisch abgegrenzt. Dies sind die o.g. Stromsysteme sowie, die Einzugsgebiete von Maas, Eider, Schlei/Trave und Warnow/Peene. Kleinere, direkt in die Meere entw?ssernde Küstengebiete wurden der n?chstgelegenen Flussgebietseinheit zugeordnet.

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Typologie

Die Flie?gew?sser Deutschlands sind sehr vielgestaltig und weisen ein Spektrum ganz unterschiedlicher Lebensbedingungen auf. So leben auf Grund der unterschiedlichen Umweltbedingungen in einem kleinen Quellbach in den Alpen ganz andere Tier- und Pflanzenarten als im gro?en Elbestrom im norddeutschen Tiefland. Kennzeichnend für diese Unterschiede sind die geologischen, morphologischen, klimatischen und hydrologischen Charakteristika der Gew?sser und ihrer Einzugsgebiete. Sie unterscheiden sich auch hinsichtlich ihrer Empfindlichkeit gegenüber anthropogenen Einflüssen erheblich.

Eine grobe Gliederung der zehn Flussgebietseinheiten Deutschlands erfolgt in fünf verschiedene ?koregionen, welche sich durch ihre gro?klimatischen Verh?ltnisse und durch die Verbreitungsmuster der Arten abgrenzen. Diese ?koregionen sind das ?zentrale Flachland“, das ?westliche Flachland“, das ?zentrale Mittelgebirge“, das ?westliche Mittelgebirge“ und die ?Alpen“.

Die Karte der Flie?gew?sserlandschaften teilt die Flüsse dieser ?koregionen nach geologischen und morphologischen Merkmalen ein.

Zur feineren Untergliederung werden die physiko-chemische Wasserbeschaffenheit, das Abflussverhalten sowie die L?ngszonierung (Bach, Fluss, Strom) herangezogen.

Zur Abgrenzung der Flie?gew?ssertypen wurde diese Einteilung auf Grund der ?hnlichkeiten in der Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft der auf der Gew?ssersohle lebenden wirbellosen Tiere (⁠Makrozoobenthos⁠) geprüft bzw. verfeinert. Die Typenabgrenzung ist also auf den typischen Lebensgemeinschaften begründet.

In Deutschland werden 25 Flie?gew?ssertypen (Karte 2, Stand 2008) unterschieden: vier für die ?koregion der Alpen und des Alpenvorlandes, acht für das Mittelgebirge, neun für das Norddeutsche Tiefland sowie vier von der ?koregion unabh?ngige Typen. Innerhalb dieser 25 Grundtypen sind bislang zehn weitere Subtypen ausgewiesen worden.

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Hydromorphologie

Vom Menschen unbeeinflusste Flie?gew?sser sind in ihrer Struktur und Dynamik durch die klimatischen und geologischen Verh?ltnisse und durch das Relief des Einzugsgebietes bestimmt. Die zeitliche und r?umliche Abfolge von überschwemmung und Trockenfallen, von ⁠Erosion⁠, Transport und Sedimentation sowie ein bewegliches Flussbett, das sich über die gesamte Talbreite entwickeln kann, bewirken eine Verzahnung von Fluss und ⁠Aue⁠ und schaffen ein von der Quelle bis zur Mündung reichendes Kontinuum. Die Qualit?t und Funktionsf?higkeit dieses komplexen Systems entspricht der hydromorphologischen Güte eines Gew?ssers, die durch das Abflussgeschehen, den Feststoffhaushalt und die Gew?ssermorphologie oder -struktur charakterisiert wird.

Abflussgeschehen

Das natürliche Abflussgeschehen in unseren Flie?gew?ssern wird auf vielf?ltige Weise durch Wasserentnahmen und -ausleitungen, Wasserspeicherung, Regenentw?sserung und Gew?sserausbauten – wie Begradigung und Eindeichung – ver?ndert. Die sich hieraus ergebenden ?nderungen der Abflussh?he und -dynamik führen ihrerseits zu nachfolgenden Ver?nderungen und Beeintr?chtigungen des hydromorphologischen Zustandes eines Flie?gew?ssers. Dies geschieht einerseits über die D?mpfung des Abflussgeschehens durch Abschw?chen von mittleren Hochwasserereignissen, die Anhebung des Niedrigwasserabflusses in Trockenperioden oder durch die Wasserausleitung und -entnahme in bestimmten Flussabschnitten. Anderseits führt die rasche Niederschlagsableitung aus der Fl?che über Entw?sserungsgr?ben und Drainagen und durch die Fl?chenversiegelung in Kombination mit Eindeichung, Begradigung und dem Entzug von Retentionsraum zu einer Beschleunigung von Hochwasserwellen und zur Erh?hung der Abflussscheitel.

Feststoffhaushalt

Das Abflussgeschehen bestimmt im Wesentlichen die Dynamik des Feststofftransportes, der die Auspr?gung von flie?gew?ssertypischen Strukturen und Habitaten bedingt, wie beispielsweise Sand- und Kiesb?nke oder Steilufer. Der Feststoffhaushalt eines Flie?gew?ssers wird durch die Art und die Menge des mitgeführten Materials und durch das Wechselspiel von Erosion, Transport und Sedimentation charakterisiert. Er steht in engem Zusammenhang mit den naturr?umlichen Bedingungen im ⁠Einzugsgebiet⁠ eines Flie?gew?ssers. Hydrologische Ver?nderungen, Unterbrechungen des Flie?gew?ssers oder Eingriffe in die ⁠Gew?sserstruktur⁠ haben den Feststoffhaushalt im Hinblick auf eine ausgewogene Balance zwischen Geschiebeaufnahme, -umlagerung und -ablagerung gest?rt und die Dynamik des Feststofftransportprozesses beeinflusst. Dies ?u?ert sich darin, dass die landschaftspr?gende Umlagerung von Sand, Kies und Ger?ll in Stauhaltungen und Wasserentnahmestrecken teilweise zum Erliegen kommt und typische Gew?sserbettstrukturen verschwinden. Auf der anderen Seite bedingen der Feststoffrückhalt in Staur?umen und die Unterbindung der Seitenerosion durch die wasserbauliche Festlegung der Flussl?ufe ein Defizit an gr?berem Material. Der Fluss kann dieses Defizit an Feststoffen nur durch eine Materialaufnahme aus der Sohle ausgleichen, wodurch er sich streckenweise verst?rkt in die Tiefe eingr?bt. In Folge derartiger Eingriffe fand beispielsweise an Rhein, Isar und Elbe eine zumindest partielle Tiefenerosion um 7 m, 8 m und 1,7 m statt, wobei der ⁠Trend⁠ zur weiteren Eintiefung anh?lt. In der Folge ufert der Fluss seltener aus und der Grundwasserspiegel in den begleitenden Auen sinkt, womit eine weitgehende Entkopplung der ?kosystemaren Zusammenh?nge zwischen Fluss und Aue einhergeht.

Gew?ssermorphologie und -struktur

Die Beeinflussung des Abflussgeschehens und des Feststoffhaushalts der Flie?gew?sser hat neben den direkten baulichen Eingriffen einen entscheidenden Einfluss auf die Auspr?gung der Gew?ssermorphologie oder -struktur. Unter der Gew?sserstruktur werden alle r?umlichen und materiellen Differenzierungen des Gew?sserbettes, des Ufergebietes und des Gew?sserumlandes zusammengefasst, die hydraulisch, gew?ssermorphologisch und hydrobiologisch wirksam und für die ?kologische Funktionsf?higkeit des Gew?ssers und seiner Auen von Bedeutung sind. Die Auspr?gung der Gew?ssermorphologie oder -struktur wird ma?geblich durch das Abflussgeschehen und den Feststoffhaushalt bestimmt. Die Gestalt des Gew?sserbetts und seines Umfeldes wird zudem direkt durch verschiedene wasserbauliche Eingriffe wie Eindeichung, Begradigung, Aufstau oder Uferverbau ver?ndert. Die Ermittlung des Zustandes der Gew?sserstruktur ist ein Bewertungsvorgang, der im Ergebnis den Grad der Abweichung der gegenw?rtigen Auspr?gung der Gew?sserstruktur von einem potenziell natürlichen Zustand klassifiziert.

Geomorphologie

Die EG-⁠Wasserrahmenrichtlinie⁠ fordert eine ?kologische Gew?ssergüteklassifikation auf der Grundlage von Gew?ssertypen, die die unterschiedlichen naturraumtypischen Lebensgemeinschaften z. B. im Hoch-, Mittelgebirge oder Flachland reflektieren. Wichtig für die Typisierung der Oberfl?chengew?sser ist eine Beschreibung der Gew?ssercharakteristik anhand der wichtigsten regionalen abiotischen und geomorphologischen Merkmale, wie sie in der Wasserrahmenrichtlinie, Anhang II gefordert wird. Entsprechende Arbeiten wurden von der L?nderarbeitsgemeinschaft Wasser beauftragt und im ATV/DVWK-Arbeitsbericht ?Gew?sserlandschaften der Bundesrepublik Deutschland“ ver?ffentlicht. Im Rahmen dieser Arbeiten werden Landschaftsr?ume, die weitgehend gleiche geologische (Substrat) und geomorphologische (Relief) Merkmale aufweisen, zu Gew?sserlandschaften (s. Tabelle) zusammengefasst und beschrieben sowie anhand des Reliefs die kleinen und mittleren Flie?gew?sser durch ihre Talformen charakterisiert.

Bei den Talformen werden unterschieden Muldental, Kerbtal (erosiv) und Kerbsohlental, Auegew?sser ohne begleitende ⁠Talform⁠ bzw. ohne Tal (Durchtransport und/oder ⁠Akkumulation⁠).

Auf der Grundlage der Gew?sserlandschaften erfolgt eine bioz?notische Typisierung und eine Ermittlung physikalisch/chemischer Referenzbedingungen der Gew?sser. Die Gew?sserlandschaften stellen quasi "feine" Gew?ssertypen dar, die nach biologischer Validierung zu übergeordneten gr?beren Einheiten aggregiert werden sollen. Gleichzeitig k?nnen die Gew?sserlandschaften und Talformen genutzt werden, um den potentiell natürlichen Zustand (Leitbild) zur Bewertung der Strukturgüte abzuleiten.

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Biologie

Der Lebensraum Flie?gew?sser ist durch eine Vielzahl unterschiedlicher Umweltfaktoren gekennzeichnet, die sich in vorhersagbarer Weise im L?ngsverlauf von der Quelle bis zur Mündung ?ndern. Entsprechend besitzen B?che, Flüsse und Str?me jeweils charakteristische Lebensgemeinschaften, die an die vorherrschenden Umweltbedingungen angepasst sind.

Der dominierende Faktor ist die Str?mung, welche nicht nur für den Stofftransport sorgt, sondern auch vielf?ltige Anpassungsstrategien bei den im Gew?sser lebenden Organismen ausl?st.

Ein Gro?teil der aquatischen ⁠Fauna⁠ sind wirbellose Tiere (⁠Makrozoobenthos⁠),die auf der Gew?ssersohle oder auch zum Teil in deren Lückensystem leben. Dazu geh?ren u.a. Wasserinsekten, Krebstiere, Schnecken und Muscheln. Das Makrozoobenthos ist eine wichtige Nahrungsgrundlage für die vielf?ltige Fischfauna unserer heimischen B?che und Flüsse. Die h?heren Wasserpflanzen (Makrophyten) und an der Gew?ssersohle lebenden Algenarten (Phytobenthos) sowie eine Vielzahl an weiteren Mikroorganismen (Bakterien, Einzeller, Pilze) sind wichtige Elemente, die den Stoffumsatz im Gew?sser pr?gen und für die ⁠Selbstreinigung⁠ wichtig sind. So dienen z.B. die auf den Steinen aufwachsenden Algenarten wiederum als Nahrung für zahlreiche Makrozoobenthosarten. Im Unterlauf gro?er Flüsse und Str?me entwickelt sich ein eigenes Flussplankton in der flie?enden Welle.

Auf Grund der ⁠Abflussdynamik⁠ und engen Verzahnung der Flie?gew?sser mit ihrem Umfeld laufen unter natürlichen Bedingungen st?ndig Erosions- und Sedimentationsvorg?nge ab, so dass ein Mosaik an unterschiedlichen? Teillebensr?umen (Kiesb?nke, Uferabbrüche, Totholzd?mme etc.) entsteht. Jeder dieser Kleinlebensr?ume (Mikrohabitate) besitzt eine spezifische Lebensgemeinschaft.

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Chemie

Salze

Salze (darunter N?hrsalze) und Schadstoffe beeinflussen das Leben und die Nutzungen von Flie?gew?ssern. Das Vorherrschen von Silikat oder Karbonat unter den Anionen führt zu unterschiedlichen Lebensgemeinschaften (siehe Typologie). Wegen geringer Karbonatgehalte schwach gepufferte Bergb?che besitzen ein hohes Risiko der ⁠Versauerung⁠, da v.a. bei ⁠Starkregen⁠ oder Schneeschmelze sauere Niederschl?ge verst?rkt ins Gew?sser gelangen. Dies führt langfristig zu einem Verlust von s?ureempfindlichen Arten und zu einer Verarmung der Lebensgemeinschaft.

N?hrstoffe

Sie sind Voraussetzungen für Pflanzenwachstum. Deren ⁠Photosynthese⁠ wandelt das im Wasser gel?ste Kohlendioxid zu organischen Stoffen um, ben?tigt dafür Phosphor, Stickstoff und diverse Mikron?hrstoffe und gibt u.a. Sauerstoff ab. Der begrenzende N?hrstoff für das Wachstum ist meistens der Phosphorgehalt. Beim Abbau von organischen Stoffen wird wiederum Sauerstoff ben?tigt. Deshalb führen zu hohe Einleitungen abbaubarer Stoffe durch Abw?sser und der Abbau von Algenblüten zu Sauerstoffschwund im Flusswasser oder in den Sedimenten der Flussbetten. Die Belastung durch Phosphor ist, trotz weitgehender Phosphorentfernung aus den Abw?ssern der gr??eren Kl?ranlagen, immer noch die für die ?kologie bedeutendste Stoffbelastung der Flüsse (mehr unter Belastungen und Bewertung).

Schadstoffe

Sie k?nnen diverse akute oder lang anhaltende Wirkungen haben, die die Gew?sser?kologie oder Nutzungen, wie Trinkwasserversorgung, Fischerei, Bew?sserung und Verbringung von Baggergut beeintr?chtigen. Daher ist es notwendig, für die einzelnen Schutzgüter konkrete Schadstoffwirkungen oder gesetzliche Grenzwerte zu identifizieren und damit Qualit?tsnormen hinsichtlich ihres Schutzes festzulegen, wie es zum Beispiel im ⁠LAWA⁠-Zielvorgabenkonzept der Fall ist. Für über 200 Schadstoffe gibt es EU-weite bzw. nationale Qualit?tsnormen (siehe Bewertung). Die Schadstoffe werden in Stoffgruppen, wie Industriechemikalien, Schwermetalle und ⁠Pestizide⁠ eingeteilt, die auf unterschiedlichen Wegen in die Gew?sser gelangen (siehe Belastungen).

In den Messprogrammen der Bundesl?nder und Flussgebietskommissionen werden neben biologischen und morphologischen Kenngr??en, viele chemische Messgr??en der oben genannten Stoffgruppen erfasst. L?sliche Stoffe werden im Wasser gemessen. Chemikalien, die sich in Schwebstoffen anreichern, wie z.B. Schwermetalle, werden vorrangig dort untersucht. Die Ergebnisse und eine Bewertung der Gew?ssergüteentwicklung werden in Gew?ssergüteberichten der L?nder und Flussgebietskommissionen oder bundesweit durch die L?nderarbeitsgemeinschaft Wasser (⁠LAWA⁠) und das Umweltbundesamt zusammengefasst und ver?ffentlicht.

Literatur zu Oberfl?chengew?ssern

  • LAWA (L?nderarbeitsgemeinschaft Wasser)

    Gew?ssergüteatlas der Bundesrepublik Deutschland – Gew?sserstruktur in der Bundesrepublik Deutschland 2001. Hannover 2002.

    Gew?sserstrukturgütekartierung in der Bundesrepublik Deutschland – Verfahren für kleine und mittelgro?e Flie?gew?sser. Schwerin, 2000.

    Tagebaurestseen – Anforderungen an die Wasserqualit?t. Schwerin, 2001
    Gew?ssergüteatlas der Bundesrepublik Deutschland - Biologische Gew?ssergütekarte 1995. Berlin 1996.

    Gew?ssergüteatlas der Bundesrepublik Deutschland - Biologische Gew?ssergütekarte 2000. Hannover 2002.

    Beurteilung der Wasserbeschaffenheit von Flie?gew?ssern in der Bundesrepublik Deutschland - Chemische Gew?ssergüteklassifikation.

    Alle Texte und Karten sind zu beziehen beim: Kulturbuchverlag Berlin GmbH, Sprosserweg 3, 12351 Berlin.

  • LfU (Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg)

    Handbuch Wasser 2, Band 15: übersichtskartierung des morphologischen Zustands der Flie?gew?sser in Baden-Württemberg 1992/93. Karlsruhe 1994. Zu beziehen beim: Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg (LfU), Referat 15/ Informationsdienste, Ver?ffentlichungen, Griesbachstr. 1, 76185 Karlsruhe.

  • Landesamt für Natur und Umwelt des Landes Schleswig-Holstein

    Faunistisch-?kologische Bewertung der Flie?gew?sser in Schleswig-Holstein, Stand 1998. Flintbek 1998. Zu beziehen beim: Landesamt für Natur und Umwelt des Landes Schleswig-Holstein.

  • Ministerium für Umwelt und Forsten Rheinland-Pfalz

    Aktion Blau, Gew?sserentwicklung in Rheinland-Pfalz - Bilanz und Ausblick 1999, Mainz 1999

  • Landesumweltamt Brandenburg

    Umweltdaten 2000 aus Brandenburg. Potsdam, 2001

  • NL? (Nieders?chsisches Landesamt für ?kologie)

    Gew?ssergütebericht 2000. Oberirdische Gew?sser 13/2001, Hildesheim, 2001.

  • TLUG (Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie)

    Schriftenreihe der TLUG Nr. 56 – Gew?sserstrukturkarte 2001 – Karte und Begleitheft. Jena, 2001.

  • Briem, E., (Hrsg. ATV-DVWK)

    Gew?sserlandschaften der Bundesrepublik Deutschland. Arbeitsbericht. Hennef 2003. Zum Preis von 98 € zu beziehen über die ATV-DVWK-Hauptgesch?ftsstelle, Theodor-Heuss-Allee 17, 53773 Hennef.

    Formen und Strukturen der Flie?gew?sser - Ein Handbuch der morphologischen Flie?gew?sserkunde. Arbeitsbericht. Hennef 2002. Zum Preis von 40,50 € zu beziehen über die ATV-DVWK-Hauptgesch?ftsstelle, Theodor-Heuss-Allee 17, 53773 Hennef.

  • Hessisches Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft und Forsten

    Gew?sserstrukturgüte in Hessen 1999. Wiesbaden, 2000.

  • LUA NRW (Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen)

    Gew?sserstrukturgüte in Nordrhein-Westfalen, Anleitung für die Kartierung mittelgro?er bis gro?er Flie?gew?sser, Merkblatt Nr. 26; Hrsg.: Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen, Essen, 2001.