Neue Wege bei der Fließgewässerrenaturierung – Herstellung eines naturnächsten Zustandes von Bächen
Der Sixenbach vor der Renaturierung (links) – mit einem gestreckten Lauf mit etwa 1,5 Metern Tiefe und einer Bordbreite von 6 Metern. Nach der Renaturierung ist der Lauf mäandrierend mit
einer Tiefe von durchschnittlich 0,7 Metern und einer mittleren Breite von 1,4 Metern (Fotos Ralf Worm).
Ralf Worm
https://doi.org/10.63653/jngi1659
Der Landschaftserhaltungsverband (LEV) Ostalbkreis hat mit seinen Partnern seit 2005 insgesamt 16,5 Fließgewässer renaturiert. Anders als bei der „Revitalisierung“, versuchen wir die hydrodynamischen Prozesse zu verstehen und den Naturzustand so weit wie möglich zu recherchieren und anzunähern. Dazu wird ein mäandrierender Lauf neu trassiert. Zur Dimensionierung von Mäanderradius und Querprofil werden die Urflurkarte, empirische Beziehungen und eigene Beobachtungen herangezogen, auch mit dem Ziel, regelmäßige Hochwasserereignisse zu reetablieren. Das Querprofil wird eigendynamisch während der bordvollen Abflüsse überformt. Durch diese Vorgehensweise werden Erdbewegungen sowie Modellierungsarbeiten und damit Kosten minimiert. Das Renaturierungsverfahren haben wir selbst entwickelt und folgen hierbei keinen Vorbildern. Es ist allerdings plausibel anzunehmen, dass Elemente des Verfahrens auch bereits von anderen in ähnlicher Form umgesetzt wurden.
Summary
New approaches in river restoration: Creating a near-natural state for streams
The Landscape Conservation Association (LEV) of the Ostalb district, together with its partners, has restored a total of 15 watercourses since 2005. Unlike conventional “revitalization,” our approach seeks to understand hydrodynamic processes and to research and approximate the natural state as closely as possible. To achieve this, a meandering course is newly designed. The dimensions of the meander radius and cross-section are determined using historical cadastral maps, empirical relationships, and our own observations, also with the aim of re-establishing regular flood events. The cross-section then develops dynamically on its own during bankfull flow conditions. This method minimizes earthworks as well as modeling efforts and thus reduces costs. We developed this restoration approach ourselves and do not follow any specific existing models. However, it is reasonable to assume that elements of this method may have been implemented in similar forms by others.
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zu 6)
Richtiger wäre: Flache Ufer (echte Gleitufer) entstehen in der Natur nur durch Anlandungen. Daher sollte man keine Flachufer bauen, sondern ein eher schmäleren Gewässerquerschnitt bauen (als das Gewässer natürlicherweise hätte), um die Eigenentwicklung anzuregen. Dann können tatsächliche Flachufer durch Anlandungen entstehen, die allmählich von offenem Boden über Rohrglanzgras zu Weidengebüsch übergehen (eigene Beispiele vorhanden, Geschwindigkeit dieser Entwicklung abhängig vom vorliegendem Substrat und vor allem Hochwässern).
Um den zu bauenden Abflussquerschnitt zu finden, ist zu beachten ist, dass bei kleinen Gewässern fast überall aus Abflussgründen (HW-Schutz) der Gewässerquerschnitt verbreitert wurde. Man findet also nur noch sehr selten einen an den Abfluss angepassten Querschnitt in der Natur vor (da der früher gebaute Querschnitt ja wieder geräumt wurde).
Für eine Renaturierung auf der Grundlage des vorhandenen Laufes (ohne neuen Lauf zu bauen) ist daher die Anregung von Anlandungen zur Bildung einer Niedrigwasserrinne grundlegend wichtig. Für diese Rückentwicklung auf der Grundlage des vorhandenen Laufes (Vorteil: belebte Sohle bleibt erhalten) gibt die Abb. auf S. 19 des DVWK-Heftes Sohlenerosion und Auenauflandung von 1998 interessante Hinweise. Im eigenen Arbeitsbereich gibt es ein eindrucksvolles Beispiel einer selbstständigen Entwicklung einer Sekundäraue (breite, begehbare Anlandungen mit Rohrglanzgras) mit Rückentwicklung eines 0,5-2 m breiten Gewässerbettes aus einem bis zu 5 m breiten Gewässerbett über einen Zeitraum von 30 Jahren. Wir nehmen dies als Vorbild und versuchen diese Entwicklung an anderen Stellen durch den Einbau von feinteilreichem Totholz anzuregen.
Der Prozess der Flachuferbildung durch Anlandung ist in Abb. 10b beschrieben. Absatz Nr. 6 deutet dies nur im Rahmen des Terminus „Gleitsohle“ an und tritt im Kern der leider verbreiteten Ansicht entgegen, natürliche Fließgewässerböschungen seien überwiegend schräg bis flach. Dies lässt sich nicht nur durch Beobachtung realer Gewässer widerlegen, sondern bereits durch die Schubspannungsverteilung im Trapezprofil, deren Böschungsmaximum in Sohlnähe liegt.
Die Verkleinerung des bordvollen Querschnitts finden Sie auf Seite 6 oben rechts beschrieben, ebenso die Tiefenreduzierung. Das Thema Renaturierungsbreite umfassend zu erörtern, würde den Rahmen des Artikels und dieses Blogs sprengen.
„Renaturierungen“ im vorhandenen Lauf besitzen als erhebliche Nachteile den je nach Auesubstrat großen bis sehr großen Zeithorizont für die Mäanderbildung sowie die Beibehaltung der i.d.R. zu großen Gerinnetiefe (und damit weiterhin Verhinderung der ökosystemimmanenten Hochwasser), die auch auf den Grundwasserspiegel in der Aue rückkoppelt und die zusammen mit dem geringen Windungsgrad die Gefahr einer fortgesetzten Tiefenerosion bergen kann. Das vorgestellte Verfahren befasst sich daher explizit nicht mit einer „Renaturierung“ im vorhandenen Lauf mit ggf. Bildung einer Sekundäraue. Der Autor sieht die „Renaturierung“ im vorhandenen Lauf als „Notlösung“ an, falls (was häufig der Fall ist) vorhandene Zivilisationsinfrastruktur und Landwirtschaft, zu schmale Geldbeutel oder nichtprogressive Genehmigungsbehörden naturnähere und wirksamere Maßnahmen nicht zulassen. Der Artikel möchte dazu aufrufen, dort wo möglich nicht diese in der Vergangenheit viel beschrittenen Wege zu verfolgen und bietet hierfür einen nach den Erfahrungen des Autors deutlich besseren Weg an.
Leider lassen die späteren Abbildungen erkennen, dass die anfangs richtig (wenn auch kompliziert formulierten) Thesen nicht wirklich richtig umgesetzt wurden. Bitte nicht überrenaturieren und so viele Mäander anlegen, dass das Fließgewässer nicht mehr fließt. Dann ist es kein Wunder, dass die Eigenentwicklung langsam geht. Die Lauflänge sollte im Flachland höchstens ein Gefälle von 0,1-0,2 % betragen. Mäander sollten nicht im Endzustand angelegt werden, sondern im „Anfangszustand“. Je mehr das Gewässer selber gestalten kann, desto naturnäher wird es.
Und nochmals: die neuen Wege in der Gewässerrenaturierung sind eigentlich die Anregung der Eigenentwicklung (nicht nur Anbrüche, sondern v.a. auch zuerst Anlandungen) ausgehend vom vorhandenen Lauf.
Die Aussage „nicht überrenaturieren und so viele Mäander anlegen, dass das Fließgewässer nicht mehr fließt“ verdeutlicht ein häufiges Missverständnis:
Ein natürliches mäandrierendes Fließgewässer besitzt einen mittleren Windungsgrad zwischen 2 und 2,5, entsprechende Beispiele sind dargestellt. Der Prozess der Mäandrierung gerät durch die prozessbedingt fortwährende Mäanderweitung bis hin zur Mäanderabschnürung bezüglich des Windungsgrades in ein dynamisches Gleichgewicht (und die Mäanderweitung hört auch nicht auf Grund einer Laune plötzlich auf, sondern ist prozessbedingt fortwährend), d.h. der Windungsgrad einer im Verhältnis zur Mäanderwellenlänge langen Gewässerstrecke bleibt über die Zeit gleich. Es sind damit stets nicht bis wenig gekrümmte und mäandrierende Gewässerabschnitte vorhanden (die sich alle beständig weiter überformen), die damit auch die angestrebte Vielfalt an hydrodynamisch-ökologischen Strukturen bieten.
Der Gedanke, den Windungsgrad geringer zu halten als im dynamischen Gleichgewicht des mäandrierenden Laufs ist damit für das Anstreben eines naturnächsten Zustandes widersprüchlich und nicht hilfreich: Solange der Windungsgrad geringer ist, ist die mittlere Fließgeschwindigkeit und somit die Intensität der Morphodynamik erhöht. Dies führt aber im Optimalfall nach sehr langer Zeit zu einem natürlichen Windungsgrad von 2 bis 2,5 mit dann natürlich-intensiver Morphodynamik oder im Pessimalfall zu fortgesetzter Tiefenerosion mit mehr oder weniger unterdrückter Mäanderbildung. Nun kann es natürlich ein „Renaturierungs“-Ziel sein, auf längerer Gewässerstrecke eine gegenüber dem Naturzustand erhöhte Morphodynamik zu generieren. Das im Artikel vorgestellte Verfahren unterliegt aber dem Leitgedanken der bereits wenige Jahre nach Bauabschluss größtmöglichen und dann fortwährenden Naturnähe ohne menschlich wertende und vorübergehende „Optimierungen“ derselben.