Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie II Vorlesung 8 Themen: Totholz: Wirkungszusammenhänge und Risiken Wirkungen von Totholz vorhersagen Gefahren beurteilen und Verdriftungen bewerten Entwicklungsziele durch gezielten Totholzeinbau erreichen

Lehrziele der Veranstaltung erschaffen bewerten Sie bewerten den Einfluss von Totholz auf die hydraulische Leistungsfähigkeit. analysieren Sie analysieren den Einfluss von Totholz in Bezug auf Gefahren. anwenden verstehen Sie verstehen die Einflüsse von Totholz auf die Fließgewässerhydraulik. erinnern Sie kennen die Einflüsse von Totholz auf die Nahrungskette und die Habitatstrukturen.

Totholz Impressionen

Grundlagen zu Totholz Als Oberbegriff steht Totholz für alle Arten von abgestorbenem Holz und Pflanzenteilen, von der Größenordnung von Reisig über Äste bis zu Stämmen und ganzen Bäumen. Totholz (alternative Bezeichnungen: Moderholz, Biotopholz) Englische Bezeichnungen: dead trees, woody debris oder coarse woody debris Totholz wird unterteilt in die beiden Klassen: Grobes Totholz => (∅ ≥ 10 cm ) Feines Totholz => (1 cm ≤ ∅ < 10 cm) Totes Material mit einem Durchmesser kleiner als 1 cm wird als Streu bezeichnet und weiter unterteilt in die Klassen: Reisig (verholztes Material, ∅ < 1 cm) Blätter (unverholztes Material)

Totholz und Detritus Klassifikation grobes Totholz z.B. abgestorbener Baum, dicker Ast, Wurzelstock Ø >=10cm Detritus POM partikuläres organisches Material Totholz feines Totholz z.B. Zweig, dünner Ast, dünner Stamm Ø 1cm - <10cm Grob-detritus (CPOM) z.B. dünner Zweig, Rindenstück Ø 1mm - <1cm Reisig Streu z.B. Falllaub, Grashalm, abgestorbene Wasserpflanzen Blätter Fein-detritus (FPOM) Ø 0,45µm - <1mm z.B. Schwebstoffe Ø <0,45µm DOM gelöstes organisches Material Bildzitat: Robinson & Beschta; Kail & Gerhard

Einfluss von Totholz Das Totholz in Fließgewässern spielt eine wesentliche Rolle in Bezug auf: die Gewässerstruktur die Hydraulik die Fließgewässerbiozönosen

Totholz als Habitat Totholz in Fließgewässern stellt einen wesentlichen eigenständigen Lebensraum dar und hat dabei folgende Funktionen: Totholz schafft Strömungsberuhigung Die durch das Totholz geschaffenen strömungsberuhigten Zonen sind Lebensraum für Fischlarven und Jungfische und dienen allgemein als Unterstand für Fische. Totholz erhöht Artenvielfalt Totholz ist ein eigenständiges Hartsubstrat in Fließgewässern. Speziell bei sandgeprägten Gewässern (=bewegliche Sohle) ist es der einzige Lebensraum für Aufwuchsalgen und Insekten ( = wesentliche Bedingung für die Nahrungskette). Totholz verbessert die Fließgewässerstruktur Totholz ermöglicht die dynamische Entwicklung von Kolken und Bänken, verbessert die Strömungsdiversität und gliedert das Gewässerbett.

Totholz als Nahrungsquelle Totholz ist eine Nahrungsquelle Totholz dient direkt sowie indirekt als eine wesentliche Nahrungsquelle für Organismen der Fließgewässer. Auf Totholz bildet sich ein Aufwuchs von Pilzen, Bakterien und Algen, die als Nahrungsquelle für die Primärkonsumenten dienen. Außerdem ist Totholz eine primäre Nahrungsquelle für spezialisierte Organismen. In Verbindung mit Falllaub kann Totholz in kleinen Gewässern den weitaus größten Energiebedarf (bis zu 90%) für die Primärkonsumenten bereit stellen.

Risiken von Totholz Durch das Totholz wird der Abflussquerschnitt verringert (durch Verklausungen); hieraus resultiert eine Reduzierung der hydraulischen Leistungsfähigkeit im Gewässerprofil Totholz erhöht potenziell das Risiko von Überschwemmungen Durch Totholz können im Hochwasserfall Verklausungen an Brücken und Durchlässen entstehen; im Extremfall kann dadurch sogar eine Beschädigung der Bauwerke entstehen

Totholz & Strömungsverhältnisse

Totholz Verklausungen

Totholz an der Schwalm

Totholz an der Isar I

Totholz an der Isar II

Totholz an der Isar III

Wirkungen vorhersagen Fragen: Wie wird die Strömung abgelenkt? Werden die Ufer erodiert? Wo werden Kolke und/oder Bänke entstehen?

Beispiel: Wirkungen vorhersagen Idee: M.Gerhard, M.Reich

Gefahren beurteilen Fragen: Was wird bei einem Hochwasserereignis geschehen? Wo bestehen konkrete Gefahren? Wie schätzen Sie das Risiko ein? Welche Maßnahmen zur Gefahrenabwehr müssen getroffen werden?

Beispiel: Gefahren beurteilen Rückstau Ausuferung Breites Sohlental Siedlung Rückstau Verklausung entfernen Schäden Ausuferung Verklausung belassen Muldental / Kerbtal Breites Sohlental Landwirtschaft Rückstau Ausuferung Schäden Verklausung entfernen Breites Sohlental Wald Rückstau Ausuferung Verklausung belassen Verklausung modifizieren Idee: M.Gerhard, M.Reich

gezielter Einbau Frage: Wie kann durch den Einbau von Totholz ein spezielles Entwicklungsziel erreicht werden?

Beispiel: gezielter Einbau Sohlanhebung Ufersicherung Laufentwicklung ökologische Aufwertung punktuelle Aufweitung Idee: M.Gerhard, M.Reich

Verdriftung beurteilen Fragen: Welche der vorhandenen Totholzstrukturen können belassen werden? Welche Totholzstrukturen müssen entfernt werden?

Beispiel: Verdriftung beurteilen belassen belassen belassen modifizieren fixieren entfernen modifizieren fixieren belassen belassen fixieren Idee: M.Gerhard, M.Reich

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