Helme: Renaturierung und technischer Hochwasserschutz

Foto: Ein Klappenwehr aus Beton und Stahl entlang der Helme. Das Ufer im Bereich vor dem Klappenwehr ist mit Gräsern bedeckt. Die andere Uferseite ist naturnah mit Gehölzen bestanden.zum Vergrößern anklicken
Klappenwehr zur Hochwasserentlastung (2018)

Bei Sundhausen in Thüringen wurden weitreichende Renaturierungsmaßnahmen der Helme als Ausgleichs- bzw. Ersatzmaßnahmen für technische Hochwasserschutzmaßnahmen durchgeführt.

Quelle: Marco Linke / Medieningenieurbüro Manntau

Ein innovativer Ansatz kombiniert technischen Hochwasserschutz und Renaturierung an der Helme bei Sundhausen in Thüringen. Das Hochwasserrisiko ist deutlich reduziert, Betriebe siedeln sich in den nun hochwasserfreien Industriegebieten an. Auch seltene und geschützte Arten, wie die vom Aussterben bedrohte Bachmuschel (Unio crassus), profitieren von naturnahen Hochwasserschutzmaßnahmen.

Inhaltsverzeichnis

 

Film: Renaturierung und technischer Hochwasserschutz an der Helme

Renaturierung und technischer Hochwasserschutz an der Helme
Quelle: Umweltbundesamt

Renaturierung und technischer Hochwasserschutz an der Helme

 

Rein technischer Hochwasserschutz in FFH-Gebiet nicht möglich

Sundhausen ist ein südlicher Ortsteil von Nordhausen und liegt fast vollständig im Überschwemmungsgebiet der Helme. Deshalb war der Ortsteil in der Vergangenheit immer wieder von Hochwasserereignissen betroffen. Mit zunehmender Hochwasserhäufigkeit wurde deutlich, dass neben den Wohngebieten auch gewässernahe Gewerbegebiete gefährdet sind.

Ziel der Hochwasserfreilegung der Helme in Sundhausen und im Gewerbegebiet "An der Helme" in Nordhausen war, die Ortslage und das Gewerbegebiet bis zu einem hundertjährlichen Hochwasser zu sichern und gleichzeitig die ⁠Gewässerstruktur⁠ der Helme zu verbessern.

Ursprünglich als reine Hochwasserschutzmaßnahme geplant, stellte sich im Planungsverlauf heraus, dass Hochwasserschutz hier wegen des Verschlechterungsverbots nur zusammen mit einer ökologischen Aufwertung erfolgen kann. Denn der betroffene Helme-Abschnitt befindet sich im FFH-Gebiet "Helme mit Mühlgräben" mit besonders schützenswerten Arten wie der Bachmuschel (Unio crassus), dem Bachneunauge (Lampetra planeri) und der Westgroppe (Cottus gobio). Die Gewässerentwicklungsmaßnahmen erfolgten als Ausgleichs- bzw. Ersatzmaßnahmen für die technischen Hochwasserschutzmaßnahmen.

Die Hochwasserschutz- und Gewässerentwicklungsmaßnahmen an der Helme in Sundhausen wurden von 2009 bis 2012 umgesetzt. Maßnahmenträger war die Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie Jena (TLUG), die für die Helme als Gewässer 1. Ordnung unterhaltungspflichtig ist. Die Projektkosten betrugen ca. 6 Mio. Euro und wurden zu 75 % aus Mitteln des Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) und zu 25 % durch den Freistaat Thüringen finanziert. Mehr dazu: Finanzierung und Förderung von Gewässerrenaturierungen

Foto: Sehr hoher Wasserstand der Helme an einer Brücke in Sundhausen, der fast die gesamte lichte Höhe der Brücke einnimmt.
Hochwasser an der Helme (2007)

Die Ortslage Sundhausen war in der Vergangenheit immer wieder von Hochwasserereignissen betroffen. Das Wasser ist aufgrund mitgeführter Sedimente und Schwebstoffe rostbraun gefärbt

Quelle: Heiko Maulhardt / IB Meinecke GmbH
 

Maßnahmen für Hochwasserschutz und naturnahe Gewässerentwicklung an der Helme bei Sundhausen

Die technischen Hochwasserschutzmaßnahmen innerhalb und außerhalb von Sundhausen umfassten folgende Komponenten:

  • Errichtung eines Polders im ⁠Nebenschluss⁠ mit Hochwasserentlastungsanlage außerorts,
  • Ertüchtigung der Deiche und Ufermauern innerorts, und
  • Ausbau des Gewässerquerschnitts innerorts.

Oberhalb von Sundhausen wurde ein ⁠Polder⁠ inklusive Klappenwehr und die dazu gehörende Hochwasserentlastungsanlage errichtet. Der Polder soll 420.000 m³ Wasser im Fall eines hundertjährlichen Hochwassers oberhalb der Ortslage Sundhausen zurückhalten. Dabei wird der ⁠Abfluss⁠ in der Helme von 63,4 m³/s auf 52,5 m³/s reduziert. Diese Entlastung oberhalb reduzierte die notwendigen Ausbaumaßnahmen innerorts.

In Sundhausen wurden auf einer Länge von ca. 1.500 m Dämme saniert sowie 1.300 m Dämme bzw. 120 m Ufermauern neu errichtet. Dadurch konnte der schadensfreie Abfluss in der Ortslage von 40 m³/s auf rund 53 m³/s erhöht werden. Die Ortslage Sundhausen ist damit im Fall eines einhundertjährlichen Hochwassers hochwasserfrei.

Zudem wurde der Gewässerquerschnitt innerorts durch die Verbreiterung der Sohle von 6 auf 8–10 m vergrößert. In Folge der Querschnittsvergrößerung sinkt der Wasserspiegel im Hochwasserfall wiederum um einige Zentimeter. In Verbindung mit dem Rückhalt im Polder sinkt der Wasserspiegel in der Ortslage im Fall eines einhundertjährlichen Hochwassers um etwa 30 bis 40 cm.

Zur Kompensation aller durch die technischen Hochwasserschutzmaßnahmen entstandenen Eingriffe in Natur und Landschaft wurden zahlreiche Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen zur Strukturverbesserung der Helme durchgeführt:

  • Herstellung der Durchgängigkeit,
  • Profilaufweitung und Uferabsenkung,
  • Strukturmaßnahmen (Neuprofilierung, Einbau von Abflusshindernissen etc.),
  • Einbringen von Störsteinen und Stummelbuhnen als Strömungslenker,
  • Gehölzpflanzungen, und
  • Anlage von ⁠Gewässerrandstreifen⁠ und Zulassen von eigendynamischer Entwicklung.

So konnte trotz "grauer" technischer Maßnahmen eine strukturelle Aufwertung des Gewässers und eine naturnahe ⁠Gewässerentwicklung⁠ über "grüne" Ausgleichs- bzw. Ersatzmaßnahmen gewährleistet werden. Auch wirtschaftliche Interessen wurden durch den verbesserten Hochwasserschutz des angrenzenden Gewerbegebietes und durch die Möglichkeit zur weiteren landwirtschaftlichen Nutzung der Polderflächen berücksichtigt.

Mehr dazu: Hochwasser durch Renaturierung entschärfen

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Wiederherstellung der ökologischen Durchgängigkeit an der Helme bei Nordhausen

In Nordhausen wurde die Durchgängigkeit der Helme durch eine ⁠Sohlschwelle⁠ beeinträchtigt. Die Sohlschwelle wurde zurück gebaut und durch eine flache, durchgängige ⁠Sohlgleite⁠ ersetzt. Diese hat eine Längsneigung von 1:60 und überwindet einen Höhenunterschied von 1 m. Eine zusätzliche ⁠Niedrigwasserrinne⁠ ermöglicht den Wasserlebewesen die Durchwanderbarkeit auch bei geringen Wasserständen. Mehr dazu: Maßnahmen für die Durchgängigkeit – wenn Hindernisse vorhanden sind

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Aufwertung der Gewässerstruktur der Helme

Zur Verbesserung der ⁠Gewässerstruktur⁠ der Helme wurden Ufer abgesenkt, Profile aufgeweitet, Uferverbau entfernt, Gleit- und Prallufer angelegt, zwei Altarme reaktiviert, Kiesbänke angelegt und Strukturelemente wie Raubäume, Wurzelstubben oder Störsteine in den Sohlbereich eingebaut. Die einzelnen Maßnahmen waren vor allem auf die ökologischen Lebensraumansprüche der Zielarten Bachmuschel, Bachneunauge und Westgroppe ausgerichtet. Mehr dazu: Maßnahmen im Gewässer und im Nahbereich – wenn das Gewässerprofil und die Ufer verändert werden können

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Anlage von breiten Gewässerrandstreifen an der Helme

Zur Wiederherstellung von naturnäheren Verhältnissen wurde außerhalb von Sundhausen an der Helme ein 10 m breiter ⁠Gewässerrandstreifen⁠ ausgewiesen und mit standorttypischen Gehölzen (z. B. Erlen) bestockt. Dieser Streifen verbindet als ökologischer Korridor verschiedene aquatische und terrestrische Lebensräume. Zudem erhöht sich durch den Eintrag von Laub und ⁠Totholz⁠ das Nahrungsangebot im Gewässer. Ufergehölze beschatten das Gewässer, welches sich folglich in sonnenreichen Sommern weniger stark erwärmt. Mehr dazu: Maßnahmen im Gewässer und im Nahbereich – wenn das Gewässerprofil und die Ufer verändert werden können

Luftbild des Gehölzstreifens an der Helme bei Sundhausen. Dichter Bewuchs mit Bäumen und Sträuchern liegt zwischen dem Gewässer und anliegenden landwirtschaftlichen Flächen.
Gewässerrandstreifen der Helme außerhalb von Sundhausen (2018)

Der beidseitige ca. 10 m breite Gehölzstreifen an der Helme dient als ökologischer Korridor. Die meisten Bäume wurden 2011 gepflanzt. Einzelne, größere Gehölze standen bereits.

Quelle: Georg Lamberty / Planungsbüro Zumbroich
 

Hochwertige Habitate für FFH-Arten an der Helme

Trotz des in der Vergangenheit durchgeführten, umfangreichen Gewässerausbaus und der Laufbegradigung handelt es sich bei dem Helme-Abschnitt im Bereich Sundhausen, einschließlich seiner ⁠Aue⁠, um ein für den Artenschutz sehr bedeutsames Gebiet. Die Helme zählt in Nordthüringen zu den Hauptverbreitungsgebieten der Bachmuschel. Die Bachmuschel ist in Deutschland vom Aussterben bedroht, weshalb die reproduzierenden Bestände in der Helme von bundesweiter Bedeutung sind. Zudem haben sich trotz des Ausbaus sehr gute Bestände des Bachneunauges und der Westgroppe erhalten. Im Umfeld wurden Fischotter (Lutra lutra) nachgewiesen.

Die Renaturierungsmaßnahmen an der Helme (Gewässerprofilierung, Anlage von Kiesbänken als Laichhabitate, Anlage von Gleit- und Prallufern, Einbau von ⁠Totholz⁠ in Form von Raubäumen und Wurzelstubben) dienten der Lebensraumverbesserung von FFH-Arten wie Bachmuschel, Fischotter, Westgroppe, Bachneunauge und Helm-Azurjunger. Zudem profitieren weitere geschützte Arten wie Edelkrebs, Eisvogel, Teichhuhn und verschiedene Fledermausarten von der Renaturierung.

Mehr dazu: Naturschutz und Gewässerentwicklung – ein schönes Paar

Foto: Eine augenlose, wurmartige Bachneunaugen-Larve in einem von Hand gehaltenem Netz.
Bachneunaugen-Larve (Lampetra planeri) gefangen in Sundhausen nach der Renaturierung (2014)

Diese Bachneunaugen-Larve (Querder) wurde 2014 nach der Umsetzung von Renaturierungsmaßnahmen an der Helme im Stadtgebiet Sundhausen gefangen. Sie belegt die gute Habitatqualität.

Quelle: Falko Wagner / IGF Jena
 

Erfolgskontrolle unter Einbindung von örtlicher Fachexpertise an der Helme

Vor der Planung der Renaturierungsmaßnahmen an der Helme erfolgten umfangreiche Voruntersuchungen, um die Besiedlungsschwerpunkte der geschützten und sensiblen Arten (z. B. Bachmuschel, Fischotter, Westgroppe, Bachneunauge, Helm-Azurjunger, Edelkrebs, Eisvogel, Teichhuhn) im Gebiet zu lokalisieren und konkrete Maßnahmen zu deren Erhaltung oder Neuentwicklung abzustimmen und festzuschreiben. Die Wirksamkeit bereits umgesetzter Maßnahmen wird regelmäßig überprüft, um Planungen und Ausführungen immer wieder kritisch zu überdenken. Im Mittelpunkt dieser Erfolgskontrollen steht dabei der Erkenntnisgewinn zur Optimierung der neu entstehenden Lebensräume.

In Abstimmung mit der Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie (TLUG) und dem Institut für Gewässerökologie und Fischereibiologie Jena (IGF Jena) wurden Fachkräfte aus heimischen, ehrenamtlichen Naturschutzgruppen und dem Angelverein in die Datenerfassung und Maßnahmenplanung einbezogen. Diese Zusammenarbeit wurde über die Planungsphase hinaus auch in der weiteren Bauausführung beibehalten. Mehr dazu: Erfolgskontrolle mit Monitoring vorher / nachher und Kooperation und Partizipation für erfolgreiche Renaturierungen

Foto mit drei Personen, die in der Helme stehend Elektrobefischungen durchführen.
Elektrobefischung zur Erfolgskontrolle an der Helme (2014)

Um die Auswirkungen der Renaturierungsmaßnahmen an der Helme zu erheben, werden Fischbestandsuntersuchungen durch Elektrobefischung durchgeführt.

Quelle: Falko Wagner / IGF Jena
 

Literaturangaben

  • TLUG – Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie (2014): Hochwasserfreilegung der Helme in Sundhausen und im Gewerbegebiet "An der Helme" Nordhausen.

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