Naturnahe Gewässerunterhaltung als Renaturierungsmaßnahme

Foto: Waldbach mit querliegendem Stamm, an dem sich angeschwemmtes Holz und Laub angesammelt hat.zum Vergrößern anklicken
Totholzansammlung am Flehbach (2016)

Durch eine reduzierte Gewässerunterhaltung (z. B. Ansammlung von Totholz zulassen) können sich ökologisch wertvolle Strukturen bilden und Entwicklungsprozesse einsetzen.

Quelle: Georg Lamberty / Planungsbüro Zumbroich

Wenn große und teure Umbaumaßnahmen nicht in Frage kommen, kann eine naturnahe Gewässerunterhaltung helfen, Gewässer schonend und kostengünstig zu entwickeln. Die dabei genutzte eigendynamische Kraft des fließenden Wassers schafft gewässertypische Strukturen. Flächendeckend eingesetzt kann die naturnahe Gewässerunterhaltung wesentlich zur Verbesserung der Fließgewässer in Deutschland beitragen.

Inhaltsverzeichnis

 

Aufgaben der Gewässerunterhaltung

Ziel der Gewässerunterhaltung ist es, den ordnungsgemäßen Wasserabfluss und den Erhalt der Ufer zu gewährleisten, gewässerbezogene Nutzungen zu ermöglichen (z. B. Schifffahrt) sowie die ökologische Funktionsfähigkeit des Gewässers zu erhalten und zu fördern (§ 39 Abs. 1 Satz 2 WHG). Unterhaltungspflichtig sind die Eigentümer eines Fließgewässers (§ 40 WHG) z. B. öffentlich-rechtliche Körperschaften (Bund, Land, Kreise, Städte, Gemeinden) oder Wasser- und Bodenverbände. Die Verantwortlichkeit für die Gewässerunterhaltung ist in den Wassergesetzen der Bundesländer geregelt. Dabei wird entsprechend den Bedürfnissen der Gewässerunterhaltung und des Hochwasserschutzes zwischen Gewässern I. und II. Ordnung, in einigen Bundesländern auch III. Ordnung unterschieden. Mehr dazu: Wasserhaushaltsgesetz (WHG) verpflichtet zur nachhaltigen Gewässerentwicklung

Die Gewässerunterhaltung betrifft die Gewässersohle, das Ufer und das Gewässerumfeld. Konkrete Maßnahmen werden in Unterhaltungsplänen beschrieben und zwischen den Unterhaltungspflichtigen, den Anliegern und Flächennutzern sowie den Unteren Landschafts- und Wasserbehörden abgestimmt (UBA 2009). Gewässerschauen tragen dazu bei, den Erfolg der Unterhaltung zu bewerten und die Maßnahmen anzupassen (LAWA 2017).

 

Naturnahe Gewässerunterhaltung

In der Vergangenheit war es das oberste Ziel der Gewässerpflege, den ausgebauten Zustand aufrecht zu erhalten. Im Laufe der Jahre rückten auch ökologische Gesichtspunkte immer mehr in den Vordergrund. Es gilt, beide Punkte in Einklang zu bringen.

Eine naturnahe Gewässerentwicklung durch eine angepasste Unterhaltung kann eine kostengünstige und effektive Alternative zu baulichen Renaturierungsmaßnahmen sein. Oftmals ist eine Kombination von baulichen Maßnahmen und naturnaher Unterhaltung sinnvoll (DWA 2015); bzw. eine naturnahe Gewässerunterhaltung ist erst im Zusammenspiel mit einer Umbaumaßnahme möglich, beispielsweise mit einer Aufweitung des Gewässerbettes, mit Uferabflachungen oder mit der Schaffung einer tiefer gelegenen Aue (UBA 2009). Mehr dazu: Renaturierung erfordert angepasste Gewässerunterhaltung an der Murg

Foto: Die renaturierte Murg sechs Jahre nach der Renaturierung. Die eingebrachten Kiesbänke sind mit Büschen und Gräsern bewachsen.
Gewässerunterhaltung an der Murg im Stadtgebiet Rastatt nach der Renaturierung (2018)

Nach der Umsetzung der Maßnahmen an der Murg steht die eigendynamische Entwicklung des Gewässers im Vordergrund. Die aufkommenden Gehölze werden regelmäßig überprüft und ggf. begrenzt, falls sie den geregelten (Hochwasser)-Abfluss beeinträchtigen.

Quelle: Georg Lamberty / Planungsbüro Zumbroich
 

Noch Unterhaltung oder schon Umbau? – ein wichtiger Unterschied

Ein Vorteil der ökologischen Gewässerentwicklung per veränderter Unterhaltung ist, dass die Gewässerunterhaltung unbürokratisch ohne weitere Verfahren angepasst werden kann. Wird jedoch die Grenze zum Gewässerum- oder ausbau überschritten, ist nach § 31 Wasserhaushaltsgesetz (WHG) die Durchführung eines Planfeststellungs- bzw. Plangenehmigungsverfahrens erforderlich (Patt 2016). Mehr dazu: Planungsverfahren für Renaturierung festlegen

Der Gewässerum- oder ausbau umfasst nach § 67 WHG (Wasserhaushaltsgesetz) die Herstellung, die Beseitigung und die wesentliche Umgestaltung eines Gewässers oder seiner Ufer (DWA 2017a). Eine wesentliche Umgestaltung bedeutet eine Veränderung des Gewässerprofils, die sich merklich auf Wasserhaushalt (Wasserstand, Wasserabfluss, Fließgeschwindigkeit etc.), Schifffahrt und Fischerei auswirkt oder in Grundrechte Dritter eingreift (z. B. Personen mit Flächeneigentum).

Die Abgrenzung zwischen Gewässerumbau und –unterhaltung ist oftmals nicht eindeutig und bedarf einer Einzelfallentscheidung (Patt 2016). Die Kernfrage, inwiefern sich eine Maßnahme abflussverändernd auswirkt, muss vom Unterhaltungspflichtigen abgeschätzt oder ggf. hydraulisch berechnet werden.

Das Einbringen von Totholz in ein Gewässer verdeutlicht die Schwierigkeit der Abgrenzung. Es wird als eine sinnvolle Maßnahme der Gewässerunterhaltung betrachtet, da es eine bedeutende Rolle für Struktur, Hydrologie sowie Fauna und Flora des Gewässers und der Ufer spielt. Allerdings kann durch das Einbringen von Totholz eine abweichende Mäandrierung des Gewässers eintreten, die als wesentliche Umgestaltung und somit als Gewässerum- oder -ausbau ausgelegt werden kann (Patt 2016).

Foto: Blick entlang eines tief eingeschnittenen Baches in dessen Bett keilförmig Steine eingebracht sind.
Entwicklung einer Tiefenrinne

Beidseitig angeordnete Steinreihen führen zu einem tiefen, langen Kolk der auch bei Niedrigwasser einen für Fische ausreichend tiefen Wasserstand aufweist. Ob solche und ähnliche Maßnahmen im Rahmen der Gewässerunterhaltung durchgeführt werden können, bedarf einer Einzelfallentscheidung.

Quelle: Werner H. Baur
 

Eigendynamische Entwicklung – den Bach Bach sein lassen

Ein aufwendiger Gewässerumbau ist oftmals gar nicht notwendig. Wenn die Kraft des fließenden Wassers richtig genutzt wird, können sich Bäche und Flüsse auch ohne bauliche Maßnahmen eigendynamisch entwickeln (UBA 2009). Das Unterlassen oder Modifizieren derjenigen Unterhaltungsarbeiten, die die Gewässerentwicklung verhindert haben (z. B. regelmäßige Mahd der Böschungen, Entfernen von Totholz, Verhindern von Uferabbrüchen, Erneuern von Ufersicherungen) führt in der Regel zu einem Wiedereinsetzen der eigendynamischen Entwicklung (DWA 2010). Das Zulassen natürlicher, eigendynamischer Prozesse dauert zwar länger als aktive Gewässerumbaumaßnahmen, ist aber kostengünstig und oftmals großräumig anwendbar (Groll 2017).

Entscheidend ist, ob das Gewässer über eine ausreichende Eigendynamik, insbesondere Abfluss- und Morphodynamik, verfügt, um sich aus eigener Kraft zu entwickeln. Je nach Gewässerentwicklungsfähigkeit kann die eigendynamische Entwicklung durch entsprechende Initialmaßnahmen ausgelöst und gefördert werden, wie z. B.:

  • Sohl- und Uferverbau entfernen,
  • Gewässer einengen,
  • Totholz einbringen und
  • Strömungslenker einsetzen.
Foto: Seitlicher Blick auf kleinen Bach, in den einseitig eine Reihe von Holzpfählen quer zur Fließrichtung steht. Auf der gegenüberliegenden Seite ist das Ufer erodiert.
Pfahlbuhnen als Initiatoren für Gewässerentwicklung

Pfahlbuhnen entfalten als Strömungslenker eine Breitenentwicklung. Zudem können sie Kolke und Tiefenrinnen initiieren.

Quelle: Werner H. Baur
 

Hochwasser – günstig renaturieren lassen statt teuer reparieren

Hochwasser bewirken häufig umfangreiche morphologische Veränderungen in Gewässer und Aue. Die enormen, schnell fließenden Wassermassen verursachen Umlagerungen in der Sohle, verlagern die Ufer der Gewässer, versetzen Sand- und Kiesbänke und schaffen neue Flutrinnen. Diese Auswirkungen entsprechen im Ergebnis häufig genau den Maßnahmen, die bei einer Renaturierung mit hohem Aufwand realisiert werden (UBA 2009). Ausgebaute Flüsse und Bäche können oftmals allein durch die Gestaltungskraft des Hochwassers restrukturiert werden.

Hochwasser zur Renaturierung zu nutzen ist besonders effizient, denn die Kosten sind gering und die Strukturentwicklung gewässertypisch. Das teure "Reparieren" des technischen Ausbauzustands nach einem Hochwasser entfällt (LAWA 2017). Die quasi im Zeitraffer entstandenen naturnahen Strukturen durch Hochwasser stellen den Kommunen somit kostenlos Renaturierungsmaßnahmen bereit. Anstatt Hochwasserschäden zu beseitigen und den ursprünglichen Ausbauzustand des Gewässers wiederherzustellen, sollte geprüft werden, ob die entstandenen naturnahen Strukturen erhalten werden können (LAWA 2017).

Luftbild der Murg mit ausgedehnten Kies- und Sandbänken.
Eigendynamisch veränderte Murg im Stadtgebiet Rastatt nahe der Franzbrücke (2018)

Die Murg in Rastatt verändert seit der Renaturierung permanent ihr Gewässerbett. Kleinere und größere Hochwasser lagern Steine und Sand um, Kies- und Sandbänke kommen und gehen.

Quelle: Regierungspräsidium Karlsruhe
 

Eigendynamik erfordert Entwicklungsraum

Das Zulassen einer eigendynamischen Entwicklung des Gewässers kann zu erheblichen Verlagerungen des Gewässerbettes führen. Deshalb ist sie nur dort möglich, wo ausreichend Flächen als Entwicklungsraum zur Verfügung stehen. Die hydraulische Wirkung sollte soweit wie möglich vor der Umsetzung abgeschätzt werden. Zudem können dem Gewässer Grenzen für die Entwicklung gesetzt werden, beispielsweise durch Gehölze als "schlafender Uferverbau", die erst Wirkung zeigen und somit "geweckt" werden, falls sich das Gewässer bis zu diesem Ort verlagert. Dadurch können angrenzende Nutzungen geschützt werden. Generell gilt es, die Intensität von Unterhaltungsmaßnahmen vorsichtig zurückzunehmen und dadurch die negativen Auswirkungen auf den Naturhaushalt, den Verlust von Lebensraumstrukturen, die Verdrängung von Tieren und Pflanzen sowie die Nährstofffreisetzung so gering wie möglich zu halten (DWA 2015).

Luftbild der Fulda mit schräg zur Fließrichtung eingebrachten Steinen. Die dadurch abgelenkte Strömung hat bereits eine Erosion des Ufers bewirkt.
Ufererosion an Strömungslenker in der Fulda bei Alheim (2018)

Große Steine aus dem ehemaligen Uferverbau sorgen als Strömungslenker für eine eigendynamische Entwicklung.

Quelle: Marco Linke / Medieningenieurbüro Manntau
 

Naturnahe Gewässerpflege "im Profil"

Ist keinerlei Entwicklungsraum vorhanden (z. B. in Städten oder intensiv genutzten Landschaften), bietet sich die Möglichkeit, das Gewässer aufzuwerten, ganz ohne dass sich das bestehende Profil verändert. Die Maßnahmen konzentrieren sich dabei insbesondere auf die Gewässerböschungen und die Gewässersohle. Die Grundidee dieser sogenannten Renaturierung "im Gewässerprofil" ist es, Fließgewässer durch einfache und kostengünstige Maßnahmen und ohne Gewässerumbau im Rahmen der Gewässerunterhaltung ökologisch aufzuwerten (Tent 2014). Durch solche Maßnahmen lassen sich sogenannte ökologische Trittsteine auch in Bereichen entwickeln, in denen eine naturnahe Gewässerumgestaltung nicht möglich ist (z. B. Städte, Strecken parallel zu Straßen und Bahnlinien).

Geeignete Maßnahmen bzw. Unterhaltungsverfahren können sein:

  • Unterhaltungsmaßnahmen außerhalb der Schonzeiten der im und am Gewässer lebenden Tiere durchführen,
  • Abschnittsweise einseitige Böschungsmahd statt durchgängig beidseitiger Mahd,
  • Habitatschonende Stromrinnenmahd, bei der lediglich eine Krautungsschneise im Stromstrich gemäht wird,
  • Entwicklung von standorttypischen Wasserpflanzen zulassen,
  • Beschattung durch Hochstaudenfluren auf Böschungs- und Ufersäumen fördern,
  • Beschattung und Ufersicherung durch Gehölzentwicklung fördern,
  • Gewässerrandstreifen zur Verringerung des Sediment-/Nährstoffeintrags etablieren,
  • Totholz im Profil belassen, Entnahme nur in begründeten Fällen,
  • Totholz zur Strömungslenkung und Strukturverbesserung nutzen, an geeigneten Stellen einbauen und befestigen,
  • Feinsedimenteintrag/-transport über den Bau von Sandfängen reduzieren,
  • Standorttypisches Substrat (z. B. Kies) zur Verbesserung der Sohlstruktur einbauen,
  • Unnatürliche Tiefenerosion durch Einbau von Sohlschwellen verhindern,
  • Naturferne Sohl- und Uferbefestigungen entfernen,
  • Ufer durch ingenieurbiologische Bauweisen sichern, wenn es hydraulisch erforderlich ist,
  • Nutzung im direkten Gewässerumfeld extensivieren.
Foto: Wurzeln an einem steilen und tiefen Ufer reichen ins Gewässer hinein.
Erlenwurzeln als natürliche Ufersicherung

Wurzeln können für viele Jahrzehnte Ufer sichern. Zudem sind sie ökologisch wertvoll, z.B. als Lebensraum für Insektenlarven und Unterschlupf für Jungfische.

Quelle: Werner H. Baur
 

Totholz als Lebensraumfaktor – alles andere als tot

Totholz im und am Gewässer ist ein wichtiger Faktor für ökologisch intakte Fließgewässer und trägt zur Strukturvielfalt bei. Elemente wie Sturzbäume oder Totholzverklausungen stabilisieren die Sohle, ohne die Durchgängigkeit zu beeinträchtigen. Gleichzeitig können sie eigendynamische Entwicklungsprozesse auslösen (TLUG 2011). Insbesondere in Fließgewässertypen mit einer von Natur aus relativ geringen Strukturvielfalt (z. B. Sandbäche) stellt Totholz ein wichtiges, strukturgebendes Element dar: Strömungsverhältnisse werden durch Totholzansammlungen kleinräumig verändert und führen so zu vielfältigen strukturellen Elementen (z. B. Substratvielfalt, Tiefenrinnen, Flachwasserbereiche). Darüber hinaus bietet Totholz z. B. Fischen, Insekten und Würmern Lebensraum, Versteck und Nahrungsgrundlage.

Neben dem Belassen von Totholz im Gewässer und der Entwicklung von natürlichen Totholzquellen (Ufergehölze) bietet sich insbesondere in stark veränderten Gewässerabschnitten das gezielte Einbringen von Totholz an. Dadurch lassen sich strukturelle Defizite schonend und ohne umfangreiche Baumaßnahmen beheben, u. a. ein begradigter und verkürzter Verlauf, fehlende Breitenvarianz, Eintiefung und Sohlenerosion sowie fehlende Sohlstrukturen.

Das Belassen und Einbringen von Totholz kann sowohl mit als auch ohne Flächenverfügbarkeit umgesetzt werden. Vor solchen Maßnahmen ist jedoch zu klären, ob mögliche hydraulische Veränderungen durch das Totholz nicht zu Beeinträchtigungen der umliegenden Flächen führen können. Totholz darf zudem keine unzulässige Beeinträchtigung des lokalen Abflussvermögens verursachen. Hierfür ist es erforderlich, die Folgen für Strömung, Sedimente und Gewässerstruktur zu beurteilen. Falls unterhalb eines Totholzabschnittes schutzwürdige Bauwerke (z. B. Brücken) liegen, ist das Totholz gegen Verdriftung zu sichern.

Foto: Gezielt eingebrachte und befestigte Totholz-Baumstämme in der Ruhr. Sie erhöhen die Strömungsdiversität und Strukturvielfalt. Die Ufer sind dicht bewachsen.
Baumstämme als Strömungslenker und Lebensraum an der Ruhr bei Arnsberg (2018)

Befestigte Baumstämme wie an der Ruhr sorgen für abwechslungsreiche Strömungsverhältnisse.

Quelle: Georg Lamberty / Planungsbüro Zumbroich
 

Gewässerrandstreifen – wo sich Wasser- und Landwirtschaft treffen

Gewässerrandstreifen umfassen das Ufer sowie das angrenzende Gewässerumfeld. Sie dienen dem Erhalt, Schutz und der Verbesserung des Gewässers, z. B. vor Stoffeinträgen aus landwirtschaftlich genutzten Flächen. Innerhalb des gesamten Gewässerrandstreifens dürfen keine nicht standortgerechten Bäume oder Sträucher angepflanzt oder standortgerechte Pflanzen entfernt werden (mit der Ausnahme einer ordnungsgemäßen Forstwirtschaft oder Gehölzpflege im Rahmen der Gewässerunterhaltung). Zudem ist der Einsatz und die Lagerung von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln im Abstand von fünf Metern zu Gewässern verboten (DWA 2012).

Ist der Randstreifen eines Gewässers entsprechend breit, kann die Gewässerunterhaltung deutlich reduziert bzw. vollständig eingestellt werden. Gewässerrandstreifen können so zur Ausbildung von naturnahen und ökologisch funktionsfähigen Gewässern beitragen. Besonders an kleineren Bächen, an denen bereits eine naturnahe Entwicklung eingesetzt hat, genügt oftmals die Sicherung ausreichend breiter Randstreifen, um den ökologischen Anforderungen zu genügen (WBW & LUBW 2015).

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
 

Ingenieurbiologische Maßnahmen – mit Hilfe der Natur bauen

Sind innerhalb des Profils nur geringfügige Veränderungen möglich, können massive Sohl- und Ufersicherungen (z. B. Betonplatten) durch ingenieurbiologische Bauweisen ersetzt werden. Durch den Einsatz natürlicher und pflanzlicher Baustoffe, wie z. B. Steckhölzer, Weidenspreitlagen, Flechtbuhnen und Faschinenbündel kann z. B. der Lebensraum und die Nahrungsgrundlage für Fische und deren Nährtiere (z. B. Insektenlarven) aufgewertet werden (Patt et al. 2011 und Zeh 2010). Mehr dazu: Fließgewässerökologische Umgestaltung des Schierenbaches

Foto: Einbau einer naturnahen Uferbefestigung aus Faschinenwalzen, Kieshinterfütterung und Wurzelstöcken am Schierenbach. Die Ufer sind noch frei von Vegetation. Im Hintergrund arbeitet ein Bagger.
Bau einer naturnahen Uferbefestigung am Schierenbach (2015)

Aufgrund der Bodenverhältnisse war es bei der naturnahen Umgestaltung des Schierenbaches notwendig die Ufer der Niedrigwasserrinne mit Faschinenwalzen, Kieshinterfütterung und Wurzelstöcken zu befestigen. So wurde erreicht, dass das neu gestaltete Gewässerprofil auch bei Hochwasser erhalten bleibt.

Quelle: Unterhaltungsverband 98 Hase-Wasseracht
 

Literaturangaben

Links Gewässerunterhaltung