PT Unknown
AU Teschlade M. Sc., D
TI Priorisierung von Querbauwerken zur Wiederherstellung der ökologischen Durchgängigkeit: ein GIS-basierter Modellansatz für Flusseinzugsgebiete
PD 02
PY 2020
DI 10.17185/duepublico/71411
LA de
DE Wasserrahmenrichtlinie; Querbauwerke; GIS; Fische; ökologische Durchgängigkeit
AB Fließgewässer sind Wanderkorridore für viele aquatische, amphibische und terrestrische Arten. Die Ausbreitung von Organismen ist Grundlage für Neu- und Wiederbesiedlungsprozesse und bestimmt das Vorkommen und die räumliche Verbreitung von Arten. Beeinträchtigt wird die natürliche Ausbreitung aquatischer Organismen durch anthropogen bedingte degradierte und hydromorphologisch veränderte Gewässerabschnitte sowie insbesondere durch Querbauwerke. Die Wiederherstellung fließgewässer-typischer Prozesse und Lebensräume, verbunden mit der ökologischen Durchgängigkeit, ist daher eine Kernaufgabe zur Erreichung eines guten ökologischen Zustandes innerhalb eines Fließgewässerökosystems. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein räumlich expliziter und interdisziplinärer Modellansatz zur Priorisierung von Maßnahmen an Querbauwerken für die Wiederherstellung der ökologischen Durchgängigkeit entwickelt und angewendet. Verwendet wurden hierzu ein Modell zur Identifikation geeigneter Habitate für ausgewählte Fischarten sowie ein Modell zur Berechnung und räumlichen Simulation der artspezifischen Fischausbreitung im Gewässersystem. Dazu wurde eine Auswahl von Umweltvariablen, im Wesentlichen bestehend aus den flächendeckend verfügbaren Daten der Gewässerstrukturgütekartierung, zusammengetragen. Die maßgebliche Analyse der verwendeten Grundlagen bestand in der Verschneidung und automatisierten Auswertung beider Modellergebnisse, woraus sich Lage und Entfernung geeigneter Habitate sowie ihre Erreichbarkeit in Abhängigkeit von Querbauwerken ergeben. Es wurden artspezifische Habitat-Erreichbarkeits-Indizes abgeleitet, die den Grad der Diskonnektivität durch Querbauwerke beschreiben.
Der entwickelte Modellansatz wurde für 15 Leitfischarten des Ruhr-Einzugsgebietes in Nordrhein-Westfalen angewendet. Bewertet und priorisiert wurden rd. 3.500 Querbauwerke für das aktuelle Verbreitungspotenzial (modellierter Ist-Zustand) und das potenziell natürliche Verbreitungspotenzial (Soll-Zustand) der jeweiligen Fischarten. Die Ergebnisse zeigen, dass große, tendenziell schwimmstärkere Arten stärker von der Unterbrechung der ökologischen Durchgängigkeit betroffen sind als kleinere, schwimmschwache Arten. Die räumliche Lage der Ausgangspopulationen sowie die Ausbreitungsfähigkeiten der betrachteten Arten konnten als bedeutendste Komponenten zur Bewertung der Diskonnektivität identifiziert werden. Nur ein geringer Zusammenhang wurde für die Priorisierungsergebnisse und die räumliche Lage (Geländehöhe und Distanz zur Quelle) der betrachteten Querbauwerke sowie deren Fallhöhe festgestellt.
Weiterhin haben die Auswertungen zum aktuellen Verbreitungspotenzial der Fischarten gezeigt, dass der Rückbau weniger Querbauwerke (< 20%) ausgehend vom Ist-Zustand die Wiedererschließung einer verhältnismäßig großen Anzahl bisher nicht erschließbarer, verbliebener Habitate (> 50 %) ermöglicht.
Die Priorisierung von Maßnahmen zur Verbesserung der ökologischen Durchgängigkeit sowie die Renaturierung von Fließgewässerabschnitten erfordert die Betrachtungen fischökologischer Aspekte wie z. B. der Habitatverfügbarkeit und -erreichbarkeit. Der entwickelte Modellansatz liefert somit ausgehend vom Ist-Zustand eine aktive und effiziente ökologisch-basierte Entscheidungsgrundlage für die laufende Bewirtschaftungsplanung zur Umsetzung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie.
ER