Nutzung und Belastungen

Die Wasserkraftanlage in Bad Sulza mit dem Wehr B?ume und Str?ucherzum Vergr??ern anklicken
Wasserkraftanlage Bad Sulza
Quelle: Stephan Naumann / UBA

?u?ere Einwirkungen belasten und gef?hrden den Gew?sserzustand der Flüsse. Schifffahrten und Gew?sserausbau führen zu ver?nderten Bedingungen.

Inhaltsverzeichnis

 

Belastungen und Gef?hrdungen

Die Belastungen resultieren aus menschlichen Aktivit?ten im ⁠Einzugsgebiet⁠ eines Gew?ssers und durch Eingriffe oder Einleitungen in das Gew?sser selbst. Solche Stoffeintr?ge aus punktuellen oder diffusen Quellen stehen dabei traditionell im Fokus der Aufmerksamkeit. Aber auch Eingriffe, die die Struktur des Flusses beeintr?chtigen, haben in hoch entwickelten L?ndern einen bedeutenden Einfluss auf den Gew?sserzustand. Sie ver?ndern nicht nur das Landschaftsbild, sondern entziehen Gew?sserorganismen oft ihre Lebensr?ume und damit die Lebensgrundlage.

 

Kommunales Abwasser

Gro?e Kl?ranlagen mit vierter Reinigungsstufe ausbauen

Mikroverunreinigungen, also Stoffe, die in Gew?ssern? bereits in niedrigen bis sehr niedrigen Konzentrationen sch?dlich wirken k?nnen, werden in vielen Gew?ssern in zu hoher Konzentration gemessen. Deshalb soll ein weitergehendes Abwasserbehandlungsverfahren (4. Reinigungsstufe) in den gr??eren kommunalen Kl?ranlagen (Gr??enklasse 5) eingeführt werden sowie in den kleineren Kl?ranlagen, die in sensitive Gew?sser einleiten. Am wirksamsten und kosteneffizientesten sind derzeit die Ozonung und die Aktivkohleadsorption durch Pulveraktivkohle.

Die kommunale Abwasserentsorgung in Deutschland ist ein wichtiger Beitrag für den Gew?sserschutz. Sie geh?rt zu den grundlegenden Ma?nahmen, die zur Erreichung des guten Gew?sserzustands in Deutschland erforderlich sind.? Investitionen der letzten 40 Jahre in die Kl?ranlagen haben die ⁠Gew?ssergüte⁠ durch Reduzierung des Eintrages von N?hrstoffen, Schwermetallen und sauerstoffzehrenden Substanzen deutlich verbessert. Allerdings sind damit die stofflichen Probleme in den Gew?ssern nicht umfassend gel?st.?? Die Konzentrationen einer Reihe von Mikroverunreinigungen überschreiten die Umweltqualit?tsnormen für den guten ?kologischen und chemischen Zustand der Oberfl?chengew?sser. Zur Reduzierung der Eintr?ge ist eine Reihe von Ma?nahmen erforderlich, insbesondere auch die Erh?hung der Wirksamkeit der Barrieresysteme.
Dies erfordert die Fortschreibung des Standes der Technik bei der Abwasserbehandlung und die Einführung weitergehender Abwasserbehandlungsverfahren. Optionen für eine ?ffentliche Anreizfinanzierung k?nnen und sollten dafür erwogen werden.

Positionspapier "Organische Mikroverunreinigungen in Gew?ssern"

rundes Au?enbecken einer Kl?ranlage
Viele Mikroschadstoffe gelangen vor allem über das kommunale Abwassersystem in die Gew?sser.
Quelle: darknightsky / Fotolia.com
 

N?hrstoffe

Die Stickstoffeintr?ge in die Oberfl?chengew?sser in Deutschland lagen 2011 bei 580 kt/a und verminderten sich gegenüber dem Vergleichsjahr 1985 um 450 kt/a (44 Prozent). Damit wurde das international vereinbarte Ziel, die Stickstoffeintr?ge in die Meere zwischen 1985 und 2000 zu halbieren, auch bis 2005 nicht erreicht. Die Stickstoffeintr?ge aus Punktquellen (kommunale Kl?ranlagen und industrielle Direkteinleiter) verminderten sich zwischen 1985 und 2011 um ca. 78 Prozent, was den Anteil der Punktquellen am Gesamteintrag 2011 auf 16 Prozent reduzierte. Diese Reduzierung ist wesentlich auf die Verbesserung der Reinigungsleistung der Kl?ranlagen zurückzuführen. Demgegenüber gingen die Stickstoffeintr?ge aus diffusen Quellen nur um 21 Prozent zurück.
Mit einem Anteil von 56 Prozent stellen die Eintr?ge über das Grundwasser im Jahr 2011 für Deutschland insgesamt den dominanten Eintragspfad dar. Die Phosphoreintr?ge in die Oberfl?chengew?sser Gesamtdeutschlands betrugen im Jahr 2011 ca. 25 kt/a (siehe Abb. ?Gesamtstickstoff- und Gesamtphosphoreintr?ge aus Punkt- und diffusen Quellen in die Oberfl?chengew?sser in Deutschland“). Gegenüber dem Vergleichsjahr 1985 wurden die Phosphoreintr?ge um ca. 56 kt/a (69 Prozent) reduziert. Damit ist das Ziel, die Phosphoreintr?ge in die Meere zu halbieren, in allen Flussgebieten erfüllt.
Die Reduzierung der Phosphoreintr?ge ist ebenfalls zum überwiegenden Teil auf die Verringerung der Eintr?ge aus Punktquellen (87 Prozent) zurückzuführen. Trotz der enormen Verringerung der Eintr?ge aus Punktquellen stellen diese 2011 mit 30 Prozent der Gesamteintr?ge jedoch immer noch den dominanten Eintragspfad dar. Die diffusen Phosphoreintr?ge konnten insgesamt nur um 18 Prozent reduziert werden. Bei den diffusen Quellen dominieren für Phosphor die Eintr?ge über das Grundwasser mit 22 Prozent der Gesamteintr?ge, gefolgt von den Eintr?gen über ⁠Erosion⁠ mit 19 Prozent.

Eine Ma?zahl für die Umweltbelastung mit N?hrstoffen aus der Landwirtschaft sind die Stickstoffüberschüsse.


N?hrstoffeintr?ge aus der Landwirtschaft und Stickstoffüberschuss

 

Schwermetalle

Die Eintr?ge von Schwermetallen in die Oberfl?chengew?sser Deutschlands gingen zwischen 1983 und 2011 stark zurück. Das ist vor allem auf die starke Reduzierung der Eintr?ge aus Punktquellen zurückzuführen. Ein direkter Vergleich der eingetragenen Schwermetall-Mengen zwischen 1983 und 2011 ist auf Grund unterschiedlicher methodischer Ans?tze und verbesserter Eingangsdaten nicht unmittelbar m?glich.
Im Jahr 2011 spielten sowohl industrielle als auch kommunale Direkteinleitungen nur noch eine untergeordnete Rolle. Die Gew?sserbelastungen von Schwermetallen werden durch Eintr?ge aus diffusen Quellen dominiert. Dieser Anteil schwankt je nach Schwermetall zwischen 66 Prozent (Cadmium) und 95 Prozent (Quecksilber). Die Dominanz einzelner Eintragspfade ist ebenfalls unterschiedlich für die einzelnen Schwermetalle.

 

Gew?sserausbau - Belastung der Hydromorphologie

Belastungen der ⁠Hydromorphologie⁠ resultieren aus menschlichen Aktivit?ten im ⁠Einzugsgebiet⁠ eines Gew?ssers und vor allem aus Ma?nahmen und Eingriffen am Gew?sser selbst. Der Grad der Belastung drückt sich in dem hydromorphologischen Zustand des betroffenen Gew?ssers aus und hat Einfluss auf das Vorkommen und die Zusammensetzung der standorttypischen Lebensgemeinschaften und Arten und somit auf den ?kologischen Zustand nach EG-⁠Wasserrahmenrichtlinie⁠. Diese nicht stofflichen Belastungen haben in hoch entwickelten L?ndern einen bedeutenden Einfluss auf den Gew?sserzustand. Sie ver?ndern nicht nur das Landschaftsbild, sondern entziehen Gew?sserorganismen oft ihre Lebensr?ume und damit die Lebensgrundlage.

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Querbauwerke

Als exemplarisch für die Belastung der ⁠Hydromorphologie⁠ gilt der Eingriff durch Querbauwerke. Die Errichtung von abflussregulierenden Querbauwerken dient der Trinkwassergewinnung, der Bew?sserung, der Wasserkraftnutzung zur Erh?hung der nutzbaren Fallh?he, der Schifffahrt zur Anhebung der Wasserst?nde in Niedrigwasserzeiten oder der Anlage von künstlichen Stauseen zu Erholungszwecken. Die Belastung der Hydromorphologie und die Folgewirkungen sind jeweils erheblich. Die biologische und morphodynamische Durchg?ngigkeit des Gew?ssers wird unterbrochen, der Aufstau verdr?ngt str?mungsangepasste Arten, die eingeschr?nkte ⁠Abfluss⁠- und Grundwasserdynamik führt zu einem Verlust der Auenstandorte und die Selbstreinigungskraft des Gew?ssers nimmt ab.

Für die Konzeption von Strategien zur Verbesserung der Lebensraumverknüpfung ist es zun?chst notwendig, einen überblick über die bestehenden Wanderhindernisse in einer Flussgebietseinheit zu gewinnen. Zu diesem Zweck wurde innerhalb des Umweltforschungsplans des Bundesministeriums für Umwelt, Natur und Reaktorsicherheit im Auftrag des Umweltbundesamtes ein Forschungsprojekt durchgeführt. Im Vordergrund der Arbeit stand die Erfassung des Bestandes, der Art und der Funktion von Querverbauungen in Deutschland. Die vorgenommene Bestandsaufnahme stützt sich auf die vorliegenden Kartierarbeiten der Bundesl?nder, die gr??tenteils über fl?chendeckende Querbauwerkkataster verfügen. Von allen in Deutschland erfassten Querbauwerke nahm das Forschungsprojekt über 37.000 auf. Schlie?t man Ergebnisse aus Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz ein, erh?ht sich diese Zahl auf etwa 55.000. Der mittlere Abstand zwischen zwei benachbarten Querbauwerken betr?gt zwischen 1,8 und 4,7 Kilometer, wobei sich diese Spanne nach vollst?ndiger Kartierung verringern dürfte. Dies legen Berechnungen für vollst?ndig kartierte Gebiete nahe. In Baden-Württemberg und Niedersachsen wird die Durchg?ngigkeit eines Flusses alle 1,1 beziehungsweise alle 2,9 Kilometer unterbrochen.

Dem Forschungsbericht liegt eine Datenbank der erfassten Querbauwerke bei. Der vollst?ndige Bericht kann nur in der Bibliothek des Umweltbundesamtes ausgeliehen werden unter der Signatur: 01UBA-FB 000946.

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Schifffahrt

Schifffahrtsstra?en in Deutschland

In Deutschland werden die Bundeswasserstra?en nach dem Wasserwegerecht in Binnen- und Seewasserstra?en oder nach dem Schifffahrtsrecht in Binnen- und Seeschifffahrtsstra?en unterschieden. Etwa 90 Prozent der Binnenwasserstra?en dienen der Schifffahrt und bilden ein weitmaschiges, zusammenh?ngendes Netz von etwa 7.300 Kilometer L?nge, das die gro?en Seeh?fen mit Wirtschaftszentren im In- und Ausland und bedeutende Industriezentren untereinander verbindet.

Bedeutung als Verkehrstr?ger

Der Schwerpunkt der deutschen und auch mitteleurop?ischen Binnenschifffahrt liegt im Rheinkorridor. Auf dem Rhein und seinen für die Schifffahrt ausgebauten Nebenflüssen Mosel, Main und Neckar, sowie auf dem westdeutschen Kanalnetz kommen Gro?motorgüterschiffe zum Einsatz. Demzufolge werden in diesem Gebiet rund 85 Prozent der Verkehrsleistungsanteile der Binnengüterschifffahrt erbracht. Andere Binnenschifffahrtsstra?en – wie Oder, Ems und Weser – erreichen diesen Ausbaustandard nicht. Die gesamte mit der Binnenschifffahrt transportierte Gütermenge bewegt sich in Deutschland seit Mitte der achtziger Jahre zwischen 220 und 240 Mio. t. Dies entspricht einem durchschnittlichen Anteil an dem Transportaufkommen der verschiedenen Verkehrstr?ger (Modal Split) von 6,7 Prozent. Gegenw?rtig werden ca. 35 Prozent der durch die Binnenschifffahrt transportierten Menge von Schiffen unter deutscher Flagge bef?rdert.

In den letzten Jahren ist die Verkehrsentwicklung im deutschen Güterverkehr durch ein starkes Wachstum der Verkehrsleistungen, die als Produkt von Gütermenge und zurückgelegter Transportentfernung gemessen werden, gekennzeichnet. Den gr??ten Zuwachs konnte der Stra?engüterverkehr für sich verbuchen, wodurch die Verteilung des Transportaufkommens auf die verschiedenen Verkehrstr?ger immer ?stra?enlastiger“ wurde. Im Ergebnis dieser Entwicklung hat die Binnenschifffahrt seit 1985 trotz einer Steigerung der absoluten ⁠Verkehrsleistung⁠, die sich in einer erh?hten Transportentfernung zeigt, rund 6 Prozent ihres Marktanteils im Modal Split verloren. Ihr Anteil an der Gesamtverkehrsleistung in Deutschland betr?gt gegenw?rtig etwa 13 Prozent, wobei die durchschnittliche Transportentfernung im Jahr 2000 bei 275 Kilometer lag.

Mit dem Binnenschiff werden in erster Linie Massengüter transportiert. Die vier Gütergruppen Steine und Erden, Mineral?le, Erze und feste mineralische Brennstoffe dominieren die Binnengüterschifffahrt mit jeweils über 20 Millionen Tonnen. Ein Vorteil des Verkehrstr?gers besteht darin, technisch anspruchsvolle Transporte von überm??ig schweren und sperrigen Gütern zu erm?glichen. Eine Ver?nderung der Güterstruktur zeichnet sich seit Anfang der 90er-Jahre durch den stark zunehmenden Containerverkehr ab, für den weiterhin eine positive Entwicklung prognostiziert wird. Diese Transportform erm?glicht der Binnenschifffahrt, auch hochwertige Verbrauchsgüter zu bef?rdern. Günstige Wachstumsraten werden auch für chemische Erzeugnisse und Fertigprodukte – wie Maschinen und Fahrzeuge – erwartet. In Abh?ngigkeit von den betrachteten Relationen weisen demgegenüber die klassischen Gütergruppen – wie Mineral?lprodukte, Erze und Düngemittel – einen rückl?ufigen ⁠Trend⁠ auf.

Auswirkungen auf die Umwelt

Beeintr?chtigungen der natürlichen Lebensr?ume und Lebensgemeinschaften treten direkt durch den Schiffsverkehr und indirekt durch die Herstellung schiffbarer Wasserwege auf. Im Allgemeinen sind die Beeintr?chtigungen durch den Schiffsbetrieb für den Naturhaushalt wesentlich weniger gravierend als die Auswirkungen des Gew?sserausbaus. Zu den m?glichen Umwelteinwirkungen durch den Schiffsbetrieb z?hlen die Abgas- und L?rmbelastung, die Toxizit?t von Betriebsstoffen, die Sch?digung von Organismen durch Schraubenantrieb, die Resuspension von Sedimenten, das Einschleppen von Neozoen sowie Einflüsse durch Havarien. Die indirekten Folgen des Gew?sserausbaus sind demgegenüber komplexer und führen zu einer erheblichen, oftmals weitreichenden und irreversiblen Beeintr?chtigung des Naturraums. Sie sind daher als gravierender einzustufen, als die direkten Beeintr?chtigungen durch den Schiffsbetrieb. Im Wesentlichen sind zu nennen:

  • Verlust an natürlichen morphologischen Eigenschaften der Gew?sser mit der Folge der Vereinheitlichung der Gew?sser- und Auenlebensgemeinschaften;
  • Verlust an ⁠Biodiversit?t⁠, Grundwasserspiegelsenkung mit Sch?digung gew?ssernaher Auengebiete, Entkopplung des Systems Flie?gew?sser und ⁠Aue⁠;
  • Unterbrechung der ⁠Gew?sserdurchg?ngigkeit⁠, z.B. durch Wehre mit der Folge von Biodiversit?tsverlust (zum Beispiel Wanderfischarten);
  • Zerschneidung terrestrischer Lebensr?ume durch die Anlage künstlicher Wasserwege mit der Folge, dass terrestrische Lebensgemeinschaften beeintr?chtigt und die Ausbreitung gebietsfremder Arten begünstigt werden.

Gegenw?rtig haben Eingriffe, wie die Errichtung von Staustufen (durch Koalitionsvereinbarung an Donau und Saale ausgesetzt), Baggerungen, Schaffung künstlicher Kan?le (VDE 17) und die Errichtung und Wiederherstellung von Regulierungsbauwerken (Rhein, Donau, Elbe),? bedeutende Auswirkungen. Mit diesen Ma?nahmen geht der Verlust an Struktur- und Biodiversit?t, Grundwasserspiegelsenkung in angrenzenden Auengebieten und Erh?hung der Sohlenerosion einher. Die Umweltfolgen sind dann gravierend einzusch?tzen, sofern

  • schützenswerte Biotope nach ⁠Flora⁠-⁠Fauna⁠-⁠Habitat⁠(FFH)-Richtlinie betroffen sind und
  • die Ziele der europ?ischen ⁠Wasserrahmenrichtlinie⁠ (EG-WRRL) im Hinblick auf den "guten ?kologischen Zustand" gef?hrdet werden.

Strukturgüte der Bundeswasserstra?en

Die im Dezember 2002 erstmals herausgegebene Gew?sserstrukturkarte gibt einen überblick über den ?komorphologischen Zustand der Gew?sser in Deutschland. Hiernach sind 92,6 Prozent der Bundeswasserstra?en deutlich bis vollst?ndig ver?ndert. Unten stehende Grafik und nachfolgende Tabelle geben einen überblick über die Strukturgüte aller Bundeswasserstra?en.

Forschungs- und Entwicklungsprojekt ??kologische Neuorientierung der Bundeswasserstra?enbewirtschaftung“

In dem Forschungs- und Entwicklungsprojekt ??kologische Neuorientierung der Bundeswasserstra?enbewirtschaftung“ wurde in der Planungsgruppe ?kologie und Umwelt GmbH Hannover im Auftrag des Umweltbundesamtes das Modell der ??kologisch integrierten Wasserstrasse“ entwickelt. Auf überregionaler Ebene gilt es dazu notwendig Bewirtschaftungs- und Entwicklungskonzepte für Schifffahrtsstra?en zu entwickeln, die ?kologische und verkehrliche Aspekte ausgewogen miteinander verbinden. Dieser Weg soll es erm?glichen, gro?r?umig die Gew?sserfunktion wieder herzustellen, w?hrenddessen die Schifffahrt m?glich bleibt. In diesen Konzepten sind Ma?nahmen zu verankern, die für die Schifffahrt vertr?glich, sowie für Hochwasser neutral sind und im Hinblick auf die Ziele des Gew?sserschutzes priorisiert werden. Dazu z?hlen die Verknüpfung der gro?en Str?me mit ihren Auen durch die Anbindung von abgetrennten Altarmen, der ⁠Biotopverbund⁠, Deichrückverlegungen und die Wiederherstellung der Durchg?ngigkeit an Wehren. Diese Aufgaben sind nur gemeinsam mit allen beteiligten Akteuren realisierbar.

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Unterhaltung kleiner Flie?gew?sser

Unterstützung für die Umsetzung der ⁠Wasserrahmenrichtlinie⁠ aus UFOPLAN und Verb?ndef?rderung

Die natürlichen Typen kleiner Flie?gew?sser sind in Deutschland sehr vielf?ltig. Ausbau, Unterhaltung und Nutzung haben sie vereinheitlicht. B?che und Gr?ben wurden verschm?lert, begradigt, verkürzt, die Sohle eingeengt und vertieft. Die landwirtschaftliche Nutzung reicht oft bis zur B?schungsoberkante. Die ⁠Gew?sserunterhaltung⁠ umfasst nach Paragraf 39 des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG) die Pflege und Entwicklung der Gew?sser inklusive der Ufer. Sie hat gleichrangig die Verbesserung der ?kologischen Verh?ltnisse, orientiert am natürlichen Typ, wie auch die Ansprüche der Nutzer (zum Beispiel nach ⁠Abfluss⁠) zum Ziel. Beeintr?chtigungen des Wasserhaushaltes von Land?kosystemen und Feuchtgebieten sollen m?glichst vermieden werden.

Idealerweise, wenn Fl?chen entlang der Flie?gew?sser verfügbar sind, sollten sich diese eigendynamisch entwickeln dürfen. Naturnahe Elemente, wie Kiesb?nke, k?nnen dann belassen werden. Seitliche Verlagerung kann zum Beispiel durch ⁠Totholz⁠ oder die Entnahme von Uferverbau ausgel?st werden. Wenn die B?che zur Entw?sserung deutlich unter der Gel?ndeoberkante verbleiben müssen, kann eine ⁠Sekund?raue⁠ erm?glicht werden.

Auch wenn kein Platz vorhanden ist und Bachbetten an ihren Orten verbleiben müssen, kann die Gew?sserunterhaltung so schonend erfolgen, dass sie die Vielfalt von Gew?sserstrukturen, -habitaten und -organismen f?rdert. Harter Ufer- und Sohlverbau kann oft entfernt werden. Mahd, Krautung, Profil- und Geh?lzpflege k?nnen schonender und seltener erfolgen. Beschattung durch Baumreihen behindert Krautwuchs und selbst innerhalb der heutigen Bachprofile k?nnen naturnahe Strukturelemente belassen werden, ohne dass sie Abfluss behindern. Schlie?lich muss nicht jeder Hochwasserschaden repariert werden, weil damit strukturelle Vielfalt beginnt.

Das Merkblatt 610 der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (DWA) ?Neue Wege der Gew?sserunterhaltung – Pflege und Entwicklung von Flie?gew?ssern“ (2010. 422 S.) und die Broschüre des Umweltbundesamtes: Kleine Flie?gew?sser pflegen und entwickeln - Neue Wege der Gew?sserunterhaltung (2009) erl?utern in unterschiedlicher Bearbeitungstiefe, wie allein durch eine ge?nderte und angepasste Gew?sserunterhaltung deutlich mehr Naturn?he erreicht werden kann, ohne die Nutzungsansprüche zu beeintr?chtigen. Wesentliches Ziel der Ver?ffentlichungen ist, die Spielr?ume einer innovativen Gew?sserunterhaltung und ihre Grenzen aufzuzeigen und nachvollziehbar für die Praxis zu erl?utern.

Der Deutsche Verband für Landschaftspflege (DVL) hat das Merkblatt in einigen Regionalverb?nden getestet, die im Auftrag von Gemeinden oder Wasserverb?nden Unterhaltungs- oder Entwicklungsarbeiten planen und durchführen. Die Ergebnisse sind in der DVL-Broschüre ?Kleine Flie?gew?sser kooperativ entwickeln - Erfolgsmodelle für die Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie” (2010) niedergelegt. Die Broschüre enth?lt auch viele praktische Beispiele, wie Unterhaltungs- und Ausbauvorhaben geplant und vor allem finanziert werden k?nnen. Die Schwierigkeiten Finanzierungen zu organisieren und den für F?rderungen notwendigen Eigenbeitrag der Unterhaltungspflichtigen (meist Gemeinden) zu erbringen, sind zur Zeit ein Hauptproblem bei der Umsetzung der WRRL an kleinen Gew?ssern.

Ein kleiner Fluss umgegeben von kahlen Str?uchern
Obere Efze
Quelle: Hoffmann / UBA