Die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) ist eine Bundesoberbehörde im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung das wissenschaftliche Institut des Bundes für wasserstraßenbezogene Forschung, Begutachtung und Beratung auf den Gebieten Hydrologie Wasserbewirtschaftung Ökologie und Gewässerschutz Berater für weitere Ministerien, z.B. das Bundesumweltministerium spezialisierter Berater der Wasser- und Schifffahrtsverwaltung (WSV) im Hinblick auf Planung, Ausbau, Neubau, Betrieb und Unterhaltung von Bundeswasserstraßen ein Institut mit etwa 360 Beschäftigten (davon ca. 25% Zeitverträge)

Zur Wirkung des Wellenschlags auf die Ufervegetation der Unteren Havel-Wasserstraße Bundesanstalt für Gewässerkunde Referat U3. Landschaftspflege/Vegetationskunde Dr. Andreas Sundermeier Koordination, Konzeption Uwe Schröder Datenauswertung, GIS Dank Einführung Kollege Schröder und ich kommen vom Ref U3 und beschäftigen uns mit vegetationskundlichen Fragen an BWStr., In diesem Beitrag möchte ich Ihnen das Monitoring zum Einfluss von Schiffswellen auf die Ufervegetation der UHW vorstellen

Büro Bischoff & Partner (Stromberg), Bernd Wolters: Vegetationskunde Auftraggeber: Wasserstraßen-Neubauamt Berlin, Auftrag aus dem Jahr 2003 Projekthintergrund: Damaliger geplanter Ausbau der UHW Prognose anhand der damals geplanten Ausbauparameter: Berufsschifffahrt mit größeren Schiffseinheiten Höhere Wellenbelastung der Ufer Projektpartner: Bundesanstalt für Wasserbau, Dr. Renald Soyeaux: Wellenmessung, -berechnung Büro Bischoff & Partner (Stromberg), Bernd Wolters: Vegetationskunde BfG, Referat U2/U4, Dr. Michael Schleuter: Makrozoobenthos Weitere Daten zur Ufervegetation der Seenstrecke: Büro Volker Stelzig (Soest) Zur Zeit ruht das Projekt wegen Kapazitätsengpässen, noch nicht alle Daten ausgewertet AG WNA Berlin Hintergrund Ausbau der UHW im Zuge Projekt 17 Fahrrinnenvertiefung, größere Schiffseinheiten verkehren in Zukunft auf der UHW, Änderung des Wellenschlags Projektpartner

Ziele Quantitative Daten zu Wellenbelastung – Vegetation Dynamik naturnaher Ufervegetation unter bestehender Wellenbelastung und nach Ausbau Verbesserung der Datengrundlage zum Schutz und zur Entwicklung naturnaher Ufer Beitrag zum Planfeststellungsverfahren Übertragbarkeit auf andere Bundeswasserstraßen

Untersuchungsgebiet Wellenbeeinflusste Ufer der Flusshavel zwischen Brandenburg und Ketzin, UHW-km 32-54 Flusshavel als Teil der UHW, 22 Flusskilometer zwischen den Städten Brandenburg und Ketzin Lage südwestlich Berlin Kleine Karte zeigt Einbindung in das NE deutsche Bundeswasserstraßennetz Verbindung nach Osten über Elbe und Mittellandkanal Stauregulierung Wehr Brandenburg, geringe Wasserstandsschwankungen, wenig Abfluss in den Sommermonaten ergänzende Daten von der Seenstrecke

Seenartige Aufweitungen Mäander Durchstiche Etwa 40 km Uferlinie untersucht, fahrrinnennahe Ufer bis 300-500 m Entfernung von der Fahrrinne (Trebelsee bis 1.000 m) Fahrrinnenferne Uferabschnitte ohne Einfluss der Berufsschifffahrt nicht untersucht

Ufer der Flusshavel Bild: unterschiedliche Wellenbelastung Bild: Berufsschifffahrt, nur deren Wellenschlag, viel Freizeitschifffart Bei Durchstichen Deckwerk erklären, Steinlage im Untergrund Ufer der Flusshavel

Methoden Gelände Vegetationskartierung der Uferböschung vom Wasser bis Oberkante Böschung als Uferlinienkartierung durchgängige pflanzensoziologische Kartierung im Maßstab 1:10.000 im Jahr 2004 mit repräsentativen Vegetationsaufnahmen 2004 bis 2007 jährlich 6 Uferstrecken im Maßstab 1:5.000 Vegetationsaufnahmen von 15 Dauerflächen in amphibischem Schilf-Röhricht jährlich von 2004 bis 2007 Vegetationsaufnahmen von Ufern der Seenstrecke im Jahr 2006

Differenzierung der Uferböschung bei der Kartierung Wasser mittlere / obere Uferböschung Wasserwechselbereich Dauerflächen: Erfassung von 10 m fest markierter Uferlinie, von der Vegetations-grenze bis 2 m ins Bestandsinnere Lage der Dauerflächen 20 bis 250 m entfernt von der Fahrrinne Steile Gradienten auf der Uferböschung, sehr kleinräumiges Vegetationsmosaik Klassisch Plfsoz, Ergänzend Sigmasoziologisch (ohne Beispiel), dann noch wo notwendig Uferböschung differenziert

Berechnung von Schiffswellenhöhen der Berufs-schifffahrt durch die Bundesanstalt für Wasserbau Basis der Berechnungen: Verkehrsbeobachtung an 150 Schiffen im Jahre 2003, vor Öffnung des Wasserstraßenkreuzes Magdeburg Schiffstyp mit L/B/T von 80m/9m/2m mit den größten beobachteten Wellenhöhen, als Bemessungsschiff für die Berechnungen ausgewählt Die Wellen der 10 größten Schiffe wurden zur Berechnung herangezogen, angenommene Schiffsgeschwindigkeit 90% der kritischen Schiffsgeschwindigkeit Berechnung der Schiffswellen anhand von Querprofilen des Gewässers alle 100 m, Wellenbelastung am Ufer Berechnungen repräsentieren eine hohe Belastung, aber keine Spitzenwerte

Beispieldaten Uferlinienkartierung und Schiffswellenberechnung 500 m Ausschnitt Durchstich mit Fahrrinne, oben Mäander, Fahrrinnennah Deckwerke mit Beispielabfolgen, weiter von Fahrrinne entfernt Schilf-Röhricht Berechnete Wellenbelastung

Auswertung Auflösung der Uferlinienkartierung in einzelne Punkte (2725 Punkte): Vegetationseinheiten, Deckwerk Zuordnung zu berechneten Wellenhöhen der Berufsschifffahrt im GIS Dauerflächen und Vegetationsaufnahmen: Verschneidung von Artenzusammensetzung der Flächen und der dort berechneten Wellenhöhe Dritter Punkt: Um Aussagen zur Verteilung einzelner Arten treffen zu können, haben wir die repräsentativen Vegetationsaufnahmen in einer Datenbank mit den Vegetationseinheiten verknüpft, so idealisierte Verteilung von Arten darstellbar

Ergebnisse Uferlinienkartierung Absolute Häufigkeit von Wasserpflanzen Weiße Seerose – Gelbe Teichrose – Ähriges Tausendblatt in Bezug zu berechneten Schiffswellenhöhen der Berufsschifffahrt 138 Fundpunkte Wellenhöhe: Spanne von Wellental zu Wellenberg Wellenhöhe [m]

Vegetationseinheiten der Wasserwechselzone Ergebnisse Uferlinienkartierung Vegetationseinheiten der Wasserwechselzone

Ergebnisse Uferlinienkartierung Absolute Häufigkeit von deckwerksgeschützten Ufern in Bezug zu berechneten Schiffswellenhöhen der Berufsschifffahrt Wir haben in den letzten drei Folien gesehen, unter welcher Wellenbelastung die naturnahe Vegetation vorkommt. Nun ist die Wellenbelastung ja nicht der einzige prägende Standortfaktor. Wichtig z.B. auch die Art der Ufersicherung. Daher diese Folie, die zeigt, bei welcher Wellenbelastung Deckwerke gebaut wurden – ab knapp 30 cm Wellenhöhe sehr viele Ufer gesichert. D.h. ab einer bestimmten Wellenbelastung existieren kaum noch naturnahe Ufer. Daher nur schwer eine Aussage zu treffen, wie viel Wellenschlag ein naturnahes Ufer erträgt. Wellenhöhe [dm]

Ergebnisse Dauerflächen Belastungsklassen: sehr gering 0 bis 10 cm Wellenhöhe gering 10 bis 20 cm Wellenhöhe mittel 20 bis 30 cm Wellenhöhe

Ergebnisse Dauerflächen Belastungsklassen: sehr gering 0 bis 10 cm Wellenhöhe gering 10 bis 20 cm Wellenhöhe mittel 20 bis 30 cm Wellenhöhe Folie 17

Ergebnisse Seenstrecke Blau: Münchwerder, rechtes Ufer. Orange: Wusterau, linkes Ufer. Grün: Wendsee, linkes Ufer

Zusammenfassende Fragen und Hypothesen, Teil 1 Naturnahe Ufervegetation besiedelt vor allem Standorte mit Wellenhöhen <20 cm Ufer mit höherer Wellenbelastung sind weitgehend durch Deckwerk gesichert Naturnahe Ufervegetation kommt auch in stärker belasteten Bereichen vor, wenn die Ufer gering verbaut sind Wie viel Wellenbelastung wird durch die Ufervegetation maximal ertragen?

Zusammenfassende Fragen und Hypothesen, Teil 2 An Ufern ohne Wellenbelastung tritt das Röhricht zugunsten von Hochstaudenfluren zurück – ist das Röhricht bereits eine „Wellengesellschaft“? Wasserpflanzen gehen unter Wellenbelastung zurück Krautige Begleitarten des Röhrichts scheinen unter Wellenbelastung zurückzugehen – allerdings keine statistische Absicherung dieser Beobachtung Makrozoobenthosgesellschaften reagieren vermutlich empfindlicher als Pflanzen-gesellschaften, kritische Wellenhöhe hier im Bereich 10-12 cm Folie 20 20

Quellen: http://www.bafg.de/cln_030/nn_313926/U3/DE/01__Referat__U3/08__forschung__uferveg/04__wellenschlag/wellenschlag__node.html?__nnn=true Sundermeier, A., Schröder, U. & B. Wolters (2008): Die Ufervegetation der Unteren Havel-Wasserstraße (UHW-km 32,61 bis km 54,25) unter dem Einfluss des Wellenschlags – Erste Ergebnisse eines Langzeitmonitorings. – In: Naturschutz und Biologische Vielfalt 60: 93-98.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Ich bedanke mich für Ihre Aufmerksamkeit und bei den Kollegen, die an dieser Arbeit mitgewirkt haben.