Seen

Glatter Seeit Bergen im Hintergrund während rechts noch zwei Bäume zu sehen sindzum Vergrößern anklicken
Alpensee
Quelle: Hoffmann / UBA

Seen bieten mit ihren Uferzonen, ihrem freien Wasserkörper und dem Seeboden viele Lebensräume für verschiedenste Tier- und Pflanzenarten. Diese (zum Teil) empfindlichen Ökosysteme sind durch Nährstoffeinträge und vor allem durch die zunehmenden Nutzung bedroht.

Wissenswertes

Die meisten natürlichen Seen Deutschlands befinden sich in der norddeutschen Tiefebene, im Alpenvorland und in den Alpen und sind dort mit landschaftsprägend. Darüber hinaus gibt es zahlreiche künstliche Seen (Tagebauseen, Bagger- oder Abgrabungsseen im Zuge der Ton-, Sand- und Kiesgewinnung, Talsperren und Flachlandspeicher).

Die natürlichen Seen sind in Deutschland sehr ungleich verteilt und weisen geomorphologisch und hydrologisch große Unterschiede auf. Sie sind meistens während der Eiszeit entstanden und daher relativ jung, dass heißt jünger als 20.000 Jahre. Auf Grund dieser Entstehungsgeschichte befinden sie sich vor allem in den Jungmoränengebieten der norddeutschen Tiefebene und des Alpenvorlandes sowie in den Alpen. Die Anzahl natürlicher Seen liegt in Deutschland bei mehr als 12.000, von denen etwa 750 größer als 50 ha sind und somit auch für die Erfassung und Bewertung nach der EG-Wasserrahmenrichtlinie relevant sind.

Seen unterliegen wie Fließgewässer den Einflüssen und Belastungen aus ihrem Umfeld. Die Zusammensetzung der Lebensgemeinschaften wird durch die Umweltfaktoren, sowie vor allem durch den Belastungsgrad bestimmt. Vor allem der zunehmende Nutzungsdruck durch Erholungssuchende aber auch durch Nährstoffeinträge ist für die empfindlichen Seeökosysteme problematisch.

  • Eine Tabelle zeigt die Verteilung der natürlichen Seen in Deutschland. Viele kleinere Seen gibt es in Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern und Schleswig-Holstein. Einige große Seen jedoch auch in Bayern.
    Verteilung der natürlichen Seen auf die Bundesländer
    Quelle: Umweltbundesamt
  • Kenndaten ausgewählter Seen in Deutschland werden tabellarisch aufgelistet.
    Kenndaten ausgewählter Seen in Deutschland
    Quelle: Umweltbundesamt
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Typologie

Die Typologie der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) für die deutschen Seen umfasst 14 Seetypen mit Flächen größer 50 Hektar in den drei Ökoregionen Alpen und Alpenvorland, zentrale Mittelgebirge und Norddeutsches Tiefland (Mathes et al. 2002), sowie ökoregion-unabhängige Sondertypen. Diese Typologie nutzt abiotische Kriterien: Ökoregion, Geologie, Seegröße, relative Größe des Einzugsgebietes und Schichtungsverhalten. Als erster Ansatzpunkt für die Lebensgemeinschaften wurde die Trophie berücksichtigt.

In mehreren Forschungsvorhaben wurde überprüft, ob sich die 14 Typen auch in ihren Lebensgemeinschaften unterscheiden. Ziel war es, für jeden Typ die Referenzbiozönosen zu bestimmen. Dabei wurde deutlich, dass die LAWA-Typologie in erster Linie auf das Phytoplankton zutrifft, welches die Nährstoffverhältnisse (Trophie) des Freiwassers widerspiegelt. Für die biologischen Qualitätskomponenten der Uferzone und des Litorals (Makrophyten, Phytobenthos und Wirbellosen-Fauna) sind neben der Trophie weitere Stressoren wirksam: zum Beispiel Wellenschlag, Uferverbau, Bebauung, Behinderung der Durchgängigkeit zu Landökosystemen. Deshalb weichen die spezifischen Typologien für diese biologischen Qualitätskomponenten oft stärker von der LAWA-Typologie ab.

Bei der Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie wurden die rund 780 stehenden Gewässer Deutschlands mit einer Fläche größer 50 Hektar von den Bundesländern einem Seetyp zugeordnet. Die Beschreibungen der von Riedmüller et al. (2013) aktualisierten 14 Seetypen erfolgt in Form von Steckbriefen.

Quellen

Mathes, J., Plambeck, G. & Schaumburg, J. (2002): Das Typisierungssystem für stehende Gewässer in Deutschland mit Wasserflächen ab 0,5 km² zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie. In: Nixdorf, B. & Deneke, R. (Hrsg.), Ansätze und Probleme bei der Umsetzung der EU- Wasserrahmenrichtlinie. Aktuelle Reihe BTU Cottbus, Sonderband: 15-24.

Riedmüller, U., Mischke, U., Pottgiesser, T., Böhmer, J., Deneke, R., Ritterbusch, D. Stelzer, D. & Hoehne, E. (2013): Steckbriefe der deutschen Seetypen. Begleittext und Steckbriefe. Auftraggeber: Umweltbundesamt, Wörlitzer Platz 1, 06813 Dessau.

  • Die Tabelle zeigt die Typen der Alpen und des Alpenvorlandes und definiert den Calciumbereich und den Volumenquotienten für den jeweiligen Seetyp.
    Typen der Alpen und des Alpenvorlandes
    Quelle: Umweltbundesamt Tabelle als Excel-Datei
  • Die Seentypen 5-9 gehören zu den Typen des Mittelgebirges. Dort herrscht generell ein Calciumgehalt größer oder gleich 15 und ein Volumenquotient von 1,5
    Typen des Mittelgebirges
    Quelle: Umweltbundesamt Tabelle als Excel-Datei
  • Die Seentypen 10-14 gehören zu den Typen des Norddeutschen Tieflandes
    Typen des Norddeutschen Tieflandes
    Quelle: Umweltbundesamt Tabelle als Excel-Datei
  • Verteilung der Seentypen in Deutschland
    Verteilung der Seentypen in Deutschland
    Quelle: Umweltbundesamt nach Angaben der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA)
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Biologie

Kennzeichnend für Seen ist ihre vertikale Schichtung. Dies drückt sich sowohl in der Veränderung von zahlreichen physikalischen und chemischen Parametern von der Seeoberfläche bis zum Seeboden, als auch in der Abfolge der seetypischen Teillebensräume aus. Diese werden im Wesentlichen von dem Wasservolumen, der Seetiefe, der Verzahnung des Sees mit dem Umland und der Entfernung zum Ufer beeinflusst. Der Boden eines Sees (Benthal) ist in den licht durchfluteten Uferbereich (Litoral) und die Tiefenzone (Profundal) unterteilt. Typische Seebodenbesiedler sind Insektenlarven (zum Beispiel Libellen, Köcherfliegen, Wasserkäfer), verschieden Krebstiere, Muscheln, Schnecken und Egel. Im Uferbereich wachsen Wasserpflanzen (Makrophyten), die ebenfalls eine typische Zonierung aufweisen und wiederum für andere Arten als Lebensraum dienen.

Dem gegenüber steht die Freiwasserzone, das Pelagial. Dies ist der Lebensraum für viele Phytoplanktonarten (Algen und Cyanophyceen). Diese sogenannten Primärproduzenten leben in der lichtdurchfluteten euphotische oder auch trophogenen Zone, in der sie Fotosynthese treiben können. Sie dienen wiederum als Nahrung für das Zooplankton, welches sich vor allem aus Kleinkrebsen (Ruderfußkrebse oder Hüpferlinge = Copepoden), Wasserflöhe (Cladoceren) und Rädertiere (Rotatorien) zusammensetzt. Auf der nächsten Ebene des Nahrungsnetzes stehen dann zooplanktonfressende Fische, wie Barsch und Plötze, die wiederum von Raubfischen gefressen werden.

Für Jungfische sind daneben vielfältig gestaltete Uferbereiche mit Makrophytenbestände wichtige Lebensräume und Nahrungsgründe. Dies gilt auch für viele Arten des Makrozoobenthos. Abgestorbenes organisches Material (Detritus) sinkt aus dem Pelagial in die Tiefenzone und kann sich dort zu mächtigen Schlammdecken anreichern. Eine Reihe von Schlammbewohnern bauen diese organische Substanz ab, verbrauchen dabei aber Sauerstoff, so dass in der Tiefenzone zeitweise ein Sauerstoffdefizit herrschen kann.

Tagebauseen

Die Seenlandschaft Deutschlands wird in Folge des Braunkohlentagebaus um über 500 Seen reicher. Einige Restseen werden zu den größten Seen Deutschlands gehören. So wird der Hambacher See nach seiner Füllung, die allerdings erst in circa 100 Jahren abgeschlossen sein wird, mit einer Seefläche von 40,4 Quadratkilometer und einem Seevolumen von 5,3*10 9 Kubikmeter nach dem Bodensee der zweitgrößte See Deutschlands sein. Die Restseen liegen überwiegend in drei großen Braunkohlerevieren: im Lausitzer, im Mitteldeutschen und im Rheinischen Revier. Kleinere Reviere sind das Oberpfälzer Revier in Bayern, das Helmstedter Revier in Niedersachsen und das Wetterauer Revier in Hessen. Die flächenmäßig größten Restseen liegen im Rheinischen Revier (Hambacher See, Garzweiler II) und im Mitteldeutschen Revier (Geiseltal, Goitsche). Die meisten Restseeflächen wird nach Flutung der großen Restlöcher die Lausitz mit einer Restseefläche von circa 144 Quadratkilometer haben.

Talsperren

Talsperren speichern Wasser indem sie ein Fließgewässer mit einem Absperrbauwerk zu einem Stausee aufstauen. Im Gegensatz zu einem Wehr erstrecken sie sich über die gesamte Breite des jeweiligen Tales und nicht nur über die Breite des Fließgewässers selbst. In Deutschland konzentrieren sich die meisten Talsperren auf die Mittelgebirge. Die Voraussetzungen sind hier besonders günstig. Relief und Geologie erlauben den Bau der massiven Staumauer, wegen des hohen Waldanteils steht sauberes Wasser zu Verfügung, die dünne Besiedelung der Täler erlaubt einen sozial verträglichen Talsperrenbau und in den Ballungsgebieten im unmittelbaren Mittelgebirgsvorland besteht ein hoher Bedarf an Wasser und Energie. Das gespeicherte Wasser wird daher zumeist zur Trinkwasserversorgung, Betriebswasserversorgung, Niedrigwasseraufhöhung, zur Erholung oder zur Energieerzeugung genutzt. Für den Hochwasserschutz werden Hochwasserrückhaltebecken angelegt, bei denen es sich meistens um Trockenbecken handelt, die im Hochwasserfall gefüllt werden können.

Um die Talsperren selbst vor einer Zerstörung durch Hochwasser zu schützen, gibt es verschiedene Möglichkeiten, wie die Installation eines Überlaufes, eines Entlastungsturmes oder eines Hochwasserrückhaltebeckens. Die Überläufe werden bei Bedarf geöffnet, so dass das Wasser über die Staumauer selbst, gegebenenfalls in ein extra Überlaufbecken abfließen kann. Entlastungstürme führen das überschüssige Wasser in einen Freispiegelstollen ab. Dieser kann sich bei Überlastung allerdings füllen und zurück stauen, weshalb er vorwiegend bei Stauanlagen mit relativ kleinem und berechenbarem Hochwasserrisiko genutzt wird.

Zur Vorreinigung des Wassers werden Vorsperren installiert, in denen Geröll, grobe Verschmutzungen, Schwebstoffe und die darin enthaltenen Nährstoffe zu Boden sinken und damit aus dem Hauptbecken ferngehalten werden. Solche Vorsperren verlanden schnell und müssen regelmäßig ausgebaggert werden. Da sich der Wasserspiegel im Vorbecken kaum ändert, entstehen hier einzigartige Biotope, die nicht selten unter Naturschutz gestellt werden.

Bewertung

Ein Stausee gilt nach der WRRL als erheblich veränderte (Fließgewässer-) Wasserkörper. Zur Bewertung des ökologischen Zustands der Talsperren wird gemäß WRRL mit einem Referenzzustand des natürlichen Gewässertyps, dem die Talsperre am ähnlichsten ist, verglichen. Der nächstverwandte Typ ist das Standgewässer, da Stauseen viele Eigenschaften bezüglich der Morphometrie, des Stoffhaushaltes und der biozönotischen Ausprägung mit Seen gemeinsam haben. Ausgehend von den jeweiligen ökologischen Randbedingungen wird versucht, dieTalsperre dem ähnlichsten natürlichen Seetyp nach Mathes et al. (2002) zuzuordnen.

Da wegen der anhaltenden Nutzung und Bewirtschaftung und den veränderten Strukturmerkmale die strengen Umweltziele für natürliche Gewässer nicht zu erreichen sind, wird für Talsperren analog zu den natürlichen Seen das sogenannte „ökologische Potenzial“ in einer fünfstufigen Skala bewertet.

Ziel ist das Erreichen des guten ökologischen Potenzials, das vom höchsten ökologischen Potenzial in den biologischen Komponenten geringfügig abweicht.

Auswirkungen auf die Ökologie

Die Ökosysteme in den Talräumen der Mittelgebirgsregionen werden durch den Bau und Betrieb einer Talsperre nachhaltig gestört bzw. zerstört. So werden das Relief, das Mikro- und Mesoklima, die Vegetation und der Wasserhaushalt des Tals stark verändert. Die Flutung früherer Wald- und Wiesenflächen, die die natürliche Aue bildeten, bringt einen hohen Verlust an Lebensräumen mit sich. Außerdem wird die Struktur und Dynamik des Fließgewässers selbst stark verändert, was eine Verschiebung der Arten in Richtung Standgewässer, im Allgemeinen aber vor allem eine Verarmung der Artenvielfalt zur Folge hat. Für viele Wanderarten stellt eine Talsperre ein unüberwindbares Hindernis dar, welches sie daran hindert, ihre gewohnten Habitate aufzusuchen. Die schwankenden Wasserspiegel führen zudem dazu, dass auch die Ufervegetation verarmt, da der Boden durch die Wellenbewegungen an vielen Stellen erodiert wird und sich als Sediment in der Talsperre ablagert. Wenn Talsperren als Speicher für die Stromerzeugung aus Wasserkraft dienen, können Schwall- und Sunkwellen in dem Fließgewässer unterhalb der Talsperre entstehen, die die Lebensgemeinschaften größtenteils zerstören.

Einige der oben genannten Nutzungen hängen von der ökologischen Qualität des Stausees ab. Häufig ist die Nährstoffbelastung aus dem Einzugsgebiet der Talsperre so hoch, dass Wasserpflanzen oder Planktonalgen (Schwebalgen) ungehemmt wachsen können. Dort müssen die Nährstoffeinträge kontrolliert bzw. verhindert werden. Die Trophie ist eine wesentliche Kenngröße der Phytoplanktonlebensgemeinschaft des Freiwassers (Pelagial) und bestimmt wesentliche Stoffumsätze im Gewässer. Um dem Algenwachstum im Gewässer vorzubeugen, werden verstärkt Verfahren der Biomanipulation eingesetzt. Hierbei wird der Eutrophierung durch gezielte Eingriffe in die Nahrungskette vom Fisch über das Zooplankton bis zum Phytoplankton(Algen) bereits vor der technischen Reinigung entgegengewirkt. Neben den Nährstoffeinträgen gelangen auch Pestizide und giftige Stoffe aus Altlasten in die Gewässer. Falls Pestizide im Wasserschutzgebiet einer Talsperre erlaubt sind, wird dort besonders versucht durch optimierte Ausbringungsmethoden, die Förderung umweltverträglicherer Ersatzstoffe und Verwendung der Waschwässer auf den Feldern die Pestizideinträge zu reduzieren. Hierfür werden Ausgleichszahlungen an die Landwirte gezahlt.

Trinkwassertalsperren

In grundwasserarmen Regionen Deutschlands wird aus über 130 Talsperren Trinkwasser für etwa zehn Prozent der Bevölkerung gewonnen. Arbeitsschwerpunkte des UBA waren hierzu insbesondere

  • Modellhafte Entwicklung situationsspezifisch optimierter Strategien zur Beherrschung der Belastung von Wassereinzugsgebieten durch landwirtschaftliche, industrielle und kommunale Stoffeinträge;
  • Charakterisierung und Bewertung des Auftretens störender Algenarten und toxischer Cyanobakterien;
  • Beratung von Länderbehörden,Fernwasserversorgern und Talsperrenverwaltungen bei der Bewertung des Auftretens störender Organismen oder Kontaminanten sowie der Optimierung von Strategien zur Problembeherrschung;
  • Mitwirkung an der Entwicklung und Verallgemeinerung von Schutzgebietskonzeptionen.
  • Blick von der Seite auf eine große Talsperre, die aussieht wie eine riesige Mauer
    Edertalsperre
    Quelle: Hoffmann / UBA
  • Blick von der Edertalsperre nach unten auf den Stausee
    Aussicht von der Edertalsperre
    Quelle: Hoffmann / UBA
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Deutsche Seetypen

- Bezeichnungen nach MATHES et al. (2002) sowie die neue Nomenklatur nach Beschluss des LAWA-Expertenkreises Seen im Jahr 2013 (nach Riedmüller et al. 2013) -

  • LAWA-Seetyp 1

    Typ-Bezeichnung nach MATHES et al. (2002): Voralpenseen: kalkreich, relativ großes Einzugsgebiet, ungeschichtet

    Neue Typ-Bezeichnung nach LAWA-Expertenkreis Seen (2013): polymiktischer Alpenvorlandsee

    Steckbrief Seetyp 1

  • Lawa-Seetyp 2

    Typ-Bezeichnung nach MATHES et al. (2002): Voralpenseen: kalkreich, relativ großes Einzugsgebiet, geschichtet

    Neue Typ-Bezeichnung nach LAWA-Expertenkreis Seen (2013): geschichteter Alpenvorlandsee mit relativ großem Einzugsgebiet

    Steckbrief Seetyp 2

  • Lawa-Seetyp 3

    Typ-Bezeichnung nach MATHES et al. (2002): Voralpenseen: kalkreich, relativ kleines Einzugsgebiet, geschichtet

    Neue Typ-Bezeichnung nach LAWA-Expertenkreis Seen (2013): geschichteter Alpenvorlandsee mit relativ kleinem Einzugsgebiet

    Steckbrief Seetyp 3

  • Lawa-Seetyp 4

    Typ-Bezeichnung nach MATHES et al. (2002): Alpenseen: kalkreich, geschichtet

    Neue Typ-Bezeichnung nach LAWA-Expertenkreis Seen (2013): geschichteter Alpensee

    Steckbrief Seetyp 4

  • Lawa-Seetyp 5

    Typ-Bezeichnung nach MATHES et al. (2002): kalkreich, relativ großes Einzugsgebiet, geschichtet

    Neue Typ-Bezeichnung nach LAWA-Expertenkreis Seen (2013): geschichteter, calciumreicher Mittelgebirgssee mit relativ großem Einzugsgebiet

    Steckbrief Seetyp 5

  • Lawa-Seetyp 6

    Typ-Bezeichnung nach MATHES et al. (2002): kalkreich, relativ großes Einzugsgebiet, ungeschichtet

    Neue Typ-Bezeichnung nach LAWA-Expertenkreis Seen (2013): polymiktischer, calciumreicher Mittelgebirgssee

    Steckbrief Seetyp 6

  • Lawa-Seetyp 7

    Typ-Bezeichnung nach MATHES et al. (2002): kalkreich, relativ kleines Einzugsgebiet, geschichtet

    Neue Typ-Bezeichnung nach LAWA-Expertenkreis Seen (2013): geschichteter, calciumreicher Mittelgebirgssee mit relativ kleinem Einzugsgebiet

    Steckbrief Seetyp 7

  • Lawa-Seetyp 8

    Typ-Bezeichnung nach MATHES et al. (2002): kalkarm, relativ großes Einzugsgebiet, geschichtet

    Neue Typ-Bezeichnung nach LAWA-Expertenkreis Seen (2013): geschichteter, calciumarmer Mittelgebirgssee mit relativ großem Einzugsgebiet

    Steckbrief Seetyp 8

  • Lawa-Seetyp 9

    Typ-Bezeichnung nach MATHES et al. (2002): kalkarm, relativ kleines Einzugsgebiet, geschichtet

    Neue Typ-Bezeichnung nach LAWA-Expertenkreis Seen (2013): geschichteter, calciumarmer Mittelgebirgssee mit relativ kleinem Einzugsgebiet

    Steckbrief Seetyp 9

  • Lawa-Seetyp 10

    Typ-Bezeichnung nach MATHES et al. (2002): kalkreich, relativ großes Einzugsgebiet, geschichtet

    Neue Typ-Bezeichnung nach LAWA-Expertenkreis Seen (2013): geschichteter Tieflandsee mit relativ großem Einzugsgebiet

    Steckbrief Seetyp 10

  • Lawa-Seetyp 11

    Typ-Bezeichnung nach MATHES et al. (2002): kalkreich, relativ großes Einzugsgebiet, ungeschichtet, Verweilzeit >30 d

    Neue Typ-Bezeichnung nach LAWA-Expertenkreis Seen (2013): polymiktischer Tieflandsee mit relativ großem Einzugsgebiet

    Steckbrief Seetyp 11

  • Lawa-Seetyp 12

    Typ-Bezeichnung nach MATHES et al. (2002): kalkreich, relativ großes Einzugsgebiet, ungeschichtet, Verweilzeit 3 – 30 d

    Neue Typ-Bezeichnung nach LAWA-Expertenkreis Seen (2013): Flusssee im Tiefland

    Steckbrief Seetyp 12

  • Lawa-Seetyp 13

    Typ-Bezeichnung nach MATHES et al. (2002): kalkreich, relativ kleines Einzugsgebiet, geschichtet

    Neue Typ-Bezeichnung nach LAWA-Expertenkreis Seen (2013): geschichteter Tieflandsee mit relativ kleinem Einzugsgebiet

    Steckbrief Seetyp 13

  • Lawa-Seetyp 14

    Typ-Bezeichnung nach MATHES et al. (2002): kalkreich, relativ kleines Einzugsgebiet, ungeschichtet

    Neue Typ-Bezeichnung nach LAWA-Expertenkreis Seen (2013): polymiktischer Tieflandsee mit relativ kleinem Einzugsgebiet

  • Lawa-Seetyp 88

    Typ-Bezeichnung nach MATHES et al. (2002): Sondertyp natürlicher See (z. B. Moorsee, Strandsee, Altarm oder Altwasser)

    *Sondertypen (Ökoregion unabhängig, Seen werden zugeordnet, sofern kein ähnlicher LAWA-Typ anwendbar ist.)

  • Lawa-Seetyp 99

    Typ-Bezeichnung nach MATHES et al. (2002): Sondertyp künstlicher See (z. B. Abgrabungssee, Torfabbausee)

    *Sondertypen (Ökoregion unabhängig, Seen werden zugeordnet, sofern kein ähnlicher LAWA-Typ anwendbar ist.)