Forschungsverbund Elbe-Ökologie "Entwicklung von dauerhaft umweltgerechten Landbewirtschaftungsverfahren im sächsischen Einzugsgebiet der Elbe" - Einbindung des Projektes in den Forschungsverbund Elbe-Ökologie - Pillnitz 05. März 2003 Sebastian Kofalk Matthias Scholten Bundesanstalt für Gewässerkunde Projektgruppe Elbe-Ökologie

Ausgangssituation Ökologie Wasserbauliche Maßnahmen Hydrologie, Morphodynamik Fluss, Auen und Einzugsgebiet Nutzungs- und Entwicklungskonzepte für unterschiedliche Naturräume Ökologische Funktionsfähigkeit verbessern Wirtschaftlich tragfähige Entwicklung Lösung von Nutzungskonflikten Prognoseverfahren und Modelle Verschiedene Landnutzungsformen

Foto: Alfred Toepfer Akademie für Naturschutz (NNA) Ökologie der Auen

Foto: Alfred Toepfer Akademie für Naturschutz (NNA) Ökologie der Auen

Foto: Alfred Toepfer Akademie für Naturschutz (NNA) Ökologie der Auen

Gesamtübersicht Projekte „Elbe-Ökologie“ Grünlandnutzung und Erosionsminderung (SLfL)

Ökologie der Fließgewässer Ökomorphologie (Feststofftransport, Strömungsdynamik, Habitatstrukturen) Arten und Lebensgemeinschaften, Bioindikation (Fische, Zoobenthos) Stoffumsatz an Gewässerstrukturen (Stromsohle, Interstitial, Buhnenfelder)

Ökologie der Auen Ökologisch orientierter Hochwasserschutz (Deichrückverlegung, Retentionsflächengewinnung) Nutzungs- und Renaturierungskonzepte (Auenwaldentwicklung, umweltverträgliche Landwirtschaft) Bioindikation (Bewertung, Prognose, Erfolgskontrolle)

Landnutzung im Einzugsgebiet Landschaftswasser- und -stoffhaushalt im Gesamtgebiet und in repräsentativen Teilgebieten (Tiefland, Lößregion, Mittelgebirge) Verminderung diffuser Stoffausträge, Erosionsvermeidung durch sozioökonomisch akzeptable, dauerhaft-umweltgerechte Landnutzungskonzepte • ( ) Grünlandnutzung und Erosionsminderung (SLfL)

Übergeordnete Themen Koordination durch die Projektgruppe Aufbau und Betrieb von ELISE Ökonomische Fragestellung Elbe-Literaturdatenbank

Laufzeiten Forschungsverbund „Elbe-Ökologie“ (Stand Feb. 2003)

Ergebnisse Ökologie der Fließgewässer Charakterisierung der hydrologischen und hydraulischen Auswirkungen von wasserbaulichen Maßnahmen auf Fluss und Lebensräume Interaktion zwischen hydrologischen und morphologischen Prozessen Büchele & Nestmann 2000

Ergebnisse Ökologie der Auen Quelle: NNA 2001

Ergebnisse Ökologie der Auen Veränderungen in Auen Prognosemodell Bioindikationsmodell Quelle: BfG 2001

Ergebnisse Landnutzung im Einzugsgebiet Quelle: Wendland & Kunkel 2000, Behrendt et al. 1999

Forschungsdefizite Boden als Faktor der Retention bewerten Verfahren anwendungsorientierter Bodennutzungskonzepte erproben Forderungen der Bodenschutzgesetzgebung umsetzen Zusammenhang von Landbewirtschaftung/Gewässerschutz darstellen Hochwasserschutz  Untersuchung der Ursachen von Erosion  Bewertung von Maßnahmen  Managementkonzepte

ELISE

Informationsaustausch über ELISE http://elise.bafg.de/?169

fünfbändige Publikation Decision Support System (DSS) Ergebniszusammenführung fünfbändige Publikation Decision Support System (DSS)

Konzepte für die nachhaltige Entwicklung einer Flusslandschaft FORSCHUNGSVERBUND ELBE-ÖKOLOGIE

fünfbändige Publikation Decision Support System (DSS) Ergebniszusammenführung fünfbändige Publikation Decision Support System (DSS)

Was ist ein DSS? (1) Computergestütztes Informations-System (2) Zugang / Lösung interdisziplinärer Probleme (3) Zugang / Nutzung Daten & Modelle (4) Unterstützt Entscheidungsfindung (5) Anwendung innerhalb “Entscheidungsraum” (6) Entscheider und Wissenschaftler beteiligt in Anlehnung an Scott [1971], El-Najdawi & Stylianou [1993] „Bessere Entscheidungsgrundlagen führen auch zu besseren Entscheidungen.....“

Decision Support System DSS Benutzeroberfläche Werkzeug- basis Daten -basis Modell -basis Quelle: RIKS 2001

The DSS is to facilitate the decision making process. Was kann ein DSS? Es kann .... ... in verschiedenen Skalen arbeiten ... Modelle kommunizieren lassen (Naturwissenschaften - Ingenieurwissenschaften - Ökonomie) ... Ergebnisse in kurzer Zeit generieren ... Alternativen analysieren ... Entscheidungsprozesse erleichtern Although problems will often be posed in one particular sub-domain, the DSS should enable their analysis in their truly multi-spectoral and multi-sectoral dimensions. Verknüpfung und Kommunikation zwischen unterschiedlichen Modellen, die sonst nicht zusammenarbeiten The DSS is to facilitate the decision making process. As policy exercises are in general strategy oriented, focused on the exploration of the long term, integral development of the system, it is a requirement for the DSS to generate results within a very reasonable time span so that many different alternatives can be generated and evaluated ”Clever models, fast algorithms, and efficient code are required to achieve this” (Engelen, 2002).

Modulares Layout

So werden Bausteine des DSS einmal aussehen...

Zielvorgaben, Szenarien und Maßnahmen Welche Szenarien beeinflussen die Zielvorgabe? Welche Parameter sind betroffen? Welche Parameter- änderungen werden abgebildet? Was kann durch den Nutzer geändert werden? Welche Einstell- möglichkeiten hat der Nutzer? Szenario: Landnutzungs- änderungen Ackerflächen Zu-/Abnahme Flächenanteile 2-5 Varianten Wie wird das Erreichen der Zielvorgabe gemessen? Zielvorgabe: Verbesserung des ökologischen Zustandes der Fließgewässer Indikatoren Nährstoffkonzentrationen (Mittelwerte, Perzentile) Maßnahme: Entsiegelung Umwandlung von versiegelter Fläche für Gesamt-EZG 10% Abstufung Skala der Parameter- änderung durch Nutzer bzw. welche Parameterände- rungen werden abgebildet? Welche Einstell- möglichkeiten hat der Nutzer? Welche Parameter sind betroffen? Welche Maßnahmen stehen zur Erreichung der Zielvorgabe zur Verfügung?

EU- Wasserrahmenrichtlinie Anforderungen seitdem gewachsen EU WRRL Grafik EU Matthies

Ökologie der Auen Ökologisch orientierter Hochwasserschutz Auenwälder: naturnahe und naturschutzgerechte Bewirtschaftungskonzepte Auenwaldneubegründung/landwirtschaftliche Nutzung in potenziellen Überflutungsbereichen Umweltschonende Landnutzungskriterien Umweltqualitätsziele und regionale Leitbilder Entwicklungsziele: Ökonomische Auswirkungen Grünlandnutzungssysteme /Tierhaltung Bioindikationssystem zur Analyse, Bewertung und Prognose ökologischer Veränderungen in Auen

Ökologie der Auen Systeme der Grünlandnutzung (LfL) Bioindikationssysteme für Auen (UFZ) Lebensgemeinschaften in dynamischen Lebensräumen (TU BS) Retentionsflächenrück- gewinnung (LAU LSA) Auenregeneration durch Deichrückverlegung (LAGS) Systeme der Grünlandnutzung (LfL) Schutz und Nutzung im Biosphärenreservat (Uni Halle) Revitalisierung der Unstrutaue (TLU) Konzepte für Elbe-Auenwälder (TU DD) Leitbilder Naturschutz und Landwirtschaft (NNA)

Ergebnisse Ökologie der Auen