Philipps Universität Marburg UE: Einführung in die Geographie WS 2006/07 Leitung: Dr. Andreas Vött Die Lahn 1. Abflussschwankungen der Lahn: Hoch- und Niedrigwasserereignisse, Hochwasserschutz, Retentionsräume 2. Wasserbauliche Maßnahmen an der Lahn im Bereich Marburg: Ausbauphasen, Flussverlagerung und deren Effekte 3. Wasserqualität der Lahn im zur BRD: biologische und chemische Kenn- und Grenzwerte 4. Einzugsgebietscharakteristik der Lahn und Gewässerschutz in Hessen: Abflussbildung Wasserrahmenrichtlinie

Philipps Universität Marburg UE: Einführung in die Geographie WS 2006/07 Leitung: Dr. Andreas Vött Die Lahn Abflussschwankungen der Lahn: Hoch- und Niedrigwasserereignisse, Hochwasserschutz, Retetionsräume Martin Schulz, Anna Sadok, Reike Schomer, Alexander Schmidt

Gliederung Niedrigwasserereignisse Hochwasserereignisse Winterhochwasser Sommerhochwasser Hochwasserschutz Maßnahmen im Lahneinzugsgebiet

Niedrigwasserereignisse Unterscheidung zwischen niedrigstes Niedrigwasser (NNW) mittleres Niedrigwasser (MNW) Durchschnitt des NNW mehrerer Jahre Wasserklemme Pegel zwei Monate unter MNW Meist in Sommermonaten In Wintermonaten nie unter NNW

Niedrigwasserereignisse Ursachen Niederschlagsmangel strenger Winter gefrorener Boden → Wasser kann nicht eindringen → keine Sättigung des Bodens milder Winter zu wenig Schnee

Hochwasserereignisse Abb.1: Hochwasser in Marburg. Quelle: Eigene Aufnahme, 19.01.2007

Hochwasserereignisse Winterhochwasser besonders in den ersten Monaten des Jahres Entstehung durch anhaltende West- oder Südwestlage in den Quellgebieten → starke Niederschläge + milde Temperaturen → Schneeschmelze oft noch gefrorener Boden → kein unterirdischer Abfluss möglich

Hochwasserereignisse Sommerhochwasser Entstehung durch langanhaltende Niederschläge weitaus seltener als Winterhochwasser, da stärkere Verdunstung Aufnahme von Wasser durch Vegetation langsamer unterirdischer Abfluss

Hochwasserschutz Retentionsräume Landeskulturelle Maßnahmen individuelle Landschaft Technische Maßnahmen bauliche Anlagen, Deiche Planerische Maßnahmen Berechnungen, Verbesserungen Operativer Hochwasserschutz strategische Aufgaben, Evakuierungspläne

Hochwasserschutz Maßnahmen im Lahneinzugsgebiet 11,7 km Deiche im Stadtgebiet Retentionsräume entlang der Lahn fast im gesamten Stadtgebiet Deichrückverlegung Schaffung von 31 ha Überschwemmungsgebiet in Wehrda Furkationen im Bereich Cölbe Anschluss von Altarmen der Lahn in Caldern und Sterzhausen

Die Lahn Philipps Universität Marburg UE: Einführung in die Geographie WS 2006/07 Leitung: Dr. Andreas Vött Wasserbauliche Maßnahmen an der Lahn im Bereich Marburg: Ausbauphasen, Flussverlagerung und ihre Effekte Daniel Christian Mohr, Till Sbresny – Präsentation: Richard Rumpf

Gliederung 1: Einleitung 2: Wichtige Wasserbauliche Maßnahmen 3: Wasserbauliche Maßnahmen an der Lahn 3.1: Historische Schritte des Lahn-Ausbaus 3.2: Aktuelle wasserbauliche Maßnahmen im Gebiet Marburg 4.: Fazit 5.: Literaturangabe

1: Einleitung (Abb. 1: Verlauf der Lahn und ihrer Nebenflüsse Quelle: http://www.jenskleemann.de/wissen/bildung/media/3/36/lahnverlauf.jpg)

1: Einleitung Wasserbauliche Maßnahmen sind anthropogene Eingriffe in den natürlichen Verlauf eines Gewässers, um jenes den Bedürfnissen des Menschen anzugleichen. Sie haben weit reichende Auswirkungen auf die Eigenschaften der betroffenen Gewässer.

2: Wasserbauliche Maßnahmen Laufkorrekturen Begradigung des Flusses Erhöhen Fliessgeschwindigkeit Erhöhen Tiefenerosion Verschärfen Hochwassergefahr (Abb. 2: Begradigter Fluss Quelle: http://alt.fvss.de/schuelerzeitung/ausgabe10/images/umwelt/flussbegradigung.jpg

2: Wasserbauliche Maßnahmen Querbauwerke (Abb. 3: Wehranlage in Marburg Quelle:http://www.motivschmiede.de/assets/images/Marburg_Lahn_und_Landgrafenschloss.jpg

2: Wasserbauliche Maßnahmen Hochwasserschutzmaßnahmen: Hochwasserrückhaltebecken und Schaffung neuer Retentionsräume. Zweck: Reduktion des Abflussscheitels durch kurzzeitige Speicherung des Wassers.

3.1: Historische Schritte des Lahnausbaus Erste Ausbaumaßnahmen am Unterlauf um 1600 1808-1846: Stufenweiser Ausbau der Lahn bis Gießen. 1847: Öffnung des Weilburger Schifffahrtstunnels 1858: Bau der Lahntalbahn, Schifffahrt auf der Lahn wird bedeutungslos.

3.1: Historische Schritte des Lahnausbaus Ende des 19. Jahrhunderts Flussbegradigungen, Flurbereingungen und Eindeichung des Lahnzur Landgewinnung. Errichtung des Afföllerwehrs und des Wehrs nahe Wehrda

3.2: Aktuelle Wasserbauliche Maßnahmen im Gebiet Marburg. Renaturierung im Zuge des IRMA- Programms. (Interregionale Rhein-Maas- Aktivitäten). 4 der Teilprojekte beziehen sich auf den Raum Marburg

3.2: Aktuelle Wasserbauliche Maßnahmen im Gebiet Marburg. Furkationsrinnenreaktivierung (Abb. 4: Ausbaugebiet vor und nach den Baulichen Maßnahmen Quelle: Unbekannt)

3.2: Aktuelle Wasserbauliche Maßnahmen im Gebiet Marburg. Anbindung des Lahntalarms an die Lahn nahe Bellnhausen. Rückverlegung der Lahndeiche bei Wehrda Deichrückverlegung beim Schenkenwäldchen

4: Fazit Relativ typische Entwicklung der Lahn mit zuerst wirtschaftsfördernden, später Hochwasserschutz unterstützenden Ausbauarten. Planung des IRMA Programms sieht Änderungsarbeiten bis ins nächste Jahrhundert vor

5: Literaturverzeichnis LANG, TOBIAS & FRANK TÖNSMANN (2002): Vorbeugender Hochwasserschutz im Einzugsgebiet der hessischen Lahn: Handbuch. Kasseler Wasserbau, Forschungsberichte und Materialien. Kassel. Diehl, H. (2004): Beispiele der Gewässerentwicklung in Mittelhessen durch Renaturierung und Revitalisierung. In: Opp, Chr. (Hrsg.) (2004): Wasserressourcen – Nutzung und Schutz. Beiträge zum Internationalen Jahr des Süßwassers. S. 205-213. Wilhelm, F. (1966): Hydrologie/Glaziologie, Westermann, Braunschweig. S. 171 – 184 Hütte, M. (2000): Ökologie und Wasserbau: Ökologische Grundlagen von Gewässerverbauung und Wasserkraftnutzung; Parey Buchverlag, Berlin. S. 140-144 Bildquellen: http://www.jenskleemann.de/wissen/bildung/media/3/36/lahnverlauf.jpg) alt.fvss.de/schuelerzeitung/ausgabe10/images/umwelt/flussbegradigung.jpg www.motivschmiede.de/assets/images/Marburg_Lahn_und_Landgrafenschloss .jpg

Philipps Universität Marburg UE: Einführung in die Geographie WS 2006/07 Leitung: Dr. Andreas Vött Die Lahn Wasserqualität der Lahn im Vergleich zur BRD: biologische und chemische Kenn- und Grenzwerte Tobias Scholz, Laura Schmalenbach, Julian Schwabe, Jörg Hembach – Präsentation: Sebastian Schmitt

Gliederung Einleitung Kenn- und Grenzwerte Biologische Werte Chemische Werte Auswirkungen bei Überschreitung Wasserqualität der Lahn im Vergleich Die derzeitige Wasserqualität der Lahn Wasserqualität Rhein, Main, Necker Fazit

Einleitung Gebrauch chemischer & biologischer Messwerte zur Bestimmung der Sauberkeit von Gewässern Belastung der Fließgewässer vor allem durch Schwerindustrie und Landwirtschaft Grenzwerte helfen bei der Kontrolle von Flüssen

Biologische Werte Einheitliche Einteilung in Güteklassen Klassen I bis IV mit jeweiligen Zwischenstufen Indikatoren sind Bakterien Sauerstoff Indikatororganismen Nährstoffverteilung

Chemische Werte Bilden sich aus organischen und anorganischen Verbindungen, welche durch verschiedene anthropogene Einflüsse ins Gewässer geleitet werden Wichtigste Indikatoren sind Natriumverbindungen und Schwermetalle

Chemische Werte Natriumverbindungen: Nitrat, Nitrit & Ammonium Herkunft aus Haushalten, Gewerbe & Landwirtschaft Kritischer Wert bei 2,5 - 20 mg/l Dienen als Kenngrößen für den Grad der organischen Belastung

Chemische Werte Schwermetalle (Pb, Hg, Zn, Ni, Cr, Cu & Cd) Gelangen durch Abfälle in die Fließgewässer Nicht-abbaubare Schwebteilchen Starke Gefährdung für Mensch, Flora und Fauna

Chemische Werte Kritische Werte: Blei: 100 – 800 µg/l Kadmium: 1,2 – 9,6 µg/l Chrom: 100 – 800 µg/l Kupfer: 80 – 480 µg/l Nickel: 120 – 400 µg/l Quecksilber: 0,8 – 6,4 µg/l Zink: 400 – 1600 µg/l

Die Wasserqualität der Lahn Güteklasse II „mäßig belastet“, normaler Sauerstoffgehalt, stetige Vermehrung von Fischarten und anderen Organismen Stetige Verbesserung der Qualität PH-Wert zwischen 7 und 9 Niedrige Nitrit/Ammonium-Werte (0-60 µg/Liter) Durchschnittliche Sauerstoffwerte (5-10 mg/l)

Wasserqualität Rhein/Main/Necker Ebenfalls Verbesserung, in den letzten Jahren, der Güteklassen auf II (Rhein, Main) bzw. II-III (Necker, einige Nebenflüsse des Mains) Belastete Teile des Rheins wurden ebenfalls in letzten Jahren auf Normwerte verbessert

Fazit Verbesserung der Wasserqualität der Lahn Ähnlicher Trend bei anderen Flüssen der BRD Biologische & Chemische Grenzwerte helfen bei der Kontrolle der Gewässerqualität

Literaturverzeichnis BERTELSMANN (2003): Lexikon in drei Bänden. – Gütersloh/München. BLONDZIK, K. & B. Rechenberg (2003): Die Wasserqualität unserer Flüsse. - Bundesrepublik Deutschland Nationalatlas - Relief, Boden & Wasser: 134-135. Leipzig. DIVERSE (1967): Marburg & Umgebung, Marburger Geogr. Schriften H. 30, Marburg. SCHMIDT, K. & M. Unbenannt (2003): Schwebstofftransport - die Fließgewässer als Transportbänder. - Bundesrepublik Deutschland Nationalatlas - Relief, Boden & Wasser: 136-137. Leipzig. OPP, CH. (Hrsg) (2004): Wasserressourcen – Nutzung und Schutz. Marburger Geogr. Schriften H. 140, Marburg. WILHELM, F. (1997): Hydrogeographie: Grundlagen der allgemeinen Hydrogeographie. 3. Auflage. Braunschweig.

Literaturverzeichnis http://atlas.umwelt.hessen.de/servlet/Frame/atlas/wasser/of_wasse r/sm_txt.htm (letzter Zugriff: 13.01.2007) http://www.hlug.de/medien/wasser/gewaesserguete/design/beginn. htm (letzter Zugriff: 11.1.2007) http://www.dk-rhein.de/servlet/is/4080/ (letzter Zugriff: 12.1.2007) http://www.chemiedidaktik.ipn.uni-kiel.de/1992_umweltbelastung/ (letzter Zugriff 15.12.2006) http://umwelt-online.de/recht/wasser/laender/nrw/loe2.htm (letzter Zugriff 15.12.2006) http://www.uni-bayreuth.de/presse/spektrum/03- 2004/wasserqualitaet.pdf (letzter Zugriff 15.12.2006)

Die Lahn Einzugsgebietscharakte- ristik der Lahn und Gewässerschutz in Hessen: Abflussbildung Wasserrahmenrichtlinie

Gliederung 1. Gewässerschutz in Hessen 1.1 Ziel des Gewässerschutzes 1.2 Datengewinnung und Zuständigkeit 2. Die Wasserrahmenrichtlinie 2.1 Inhalt und Ziel der WRRL 2.2 Zeitliches Umsetzungskonzept 3. Einzugsgebietscharakteristik der Lahn 4. Abflussbildung an der Lahn 5. Fazit 6. Quellen

1. Gewässerschutz in Hessen 1.1 Ziel des Gewässerschutzes Oberirdische Gewässer und Grundwasser schützen Gewässer als Lebensraum für Mensch, Tier und Pflanzen erhalten Durch Maßnahmen und Überwachung die Beeinträchtigung der ökologischen Funktion der Gewässer vermeiden oder zu vermindern bzw. aufheben

1.2 Datengewinnung und Zuständigkeit „Gewässerkundlicher Dienst“: Bereitstellung von wasserwirtschaftlichen Grundinformationen Einrichtung von landesweiten Messnetzen um Gewässer qualitativ und quantitativ zu beschreiben Untersuchung von: z.B. Gewässerökologie, Gewässergüte, Grundwasser, Niederschlag, Wasserstand u.a. Zuständigkeit in Hessen: Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG) und das Hessische Landeslabor

2. Die Wasserrahmenrichtlinie 2.1 Inhalt und Ziel der WRRL Europäische Verordnung vom 23.Oktober 2000 Festlegung von grenzübergreifenden und einheitlichen Qualitätsstandards hinsichtlich der Wasserpolitik und des Gewässerschutzes in der EU Grund: grenzübertretende Flüsse wie Rhein, Elbe, Donau Schaffung von Flussgebietseinheiten durch Betrachtung des gesamten Einzugsgebietes eines Flusses Ziel: bis Ende 2015  Erreichung eines guten okölogischen und chemischen Zustandes von oberirdischen Gewässern, sowie einem chemisch und mengenmäßig gutem Zustand des Grundwassers

Abb. 1: Bearbeitungsgebiete in den Flussgebieten Rhein und Weser (Quelle: Hessisches Ministerium für Umwelt, ländlichen Raum und Verbraucherschutz, http://www.hmulv.hessen.de/)

Abb. 2: Zeitplan zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie 2.2 Zeitliches Umsetzungskonzept Abb. 2: Zeitplan zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie (Quelle: Hessisches Ministerium für Umwelt, ländlichen Raum und Verbraucherschutz, http://www.hmulv.hessen.de/)

3. Einzugsgebietscharakteristik der Lahn „Unter einem Einzugsgebiet wird ein Gebiet verstanden, aus welchem über Ströme, Flüsse und möglicherweise Seen der gesamte Oberflächenabfluss an einer einzigen Flussmündung oder Delta ins Meer gelangt“ (nach HMULV 2005). Quelle: Rothaargebirge, NRW Mündung: in de Rhein bei Lahnstein Länge: 242 km Einzugsgebietsfläche: 5926,26 km², davon 4800 km² in Hessen Ein Teil des Einzugsgebiets des Rheins Größte Nebenflüsse: Dill (69 km), Ohm Größte Städte an der Lahn: Marburg, Gießen, Wetzlar, Limburg Häufigster Bodentyp: Braunerde und Parabraunerde Laub- und Mischwälder sowie Ackerflächen Stark durch menschlichen Einfluss geprägt: Begradigung, Deichbau, Hochwasserschutz, Deiche, Schifffahrt, Wehre, Schleusen, Freizeit

Abb. 3: Flussnetz im Bereich der Lahn (Quelle: BMU 2000)

4. Abflussbildung der Lahn Wasservolumen, was aus dem Einzugsgebiet eines Gewässers in einem bestimmten Zeitraum dem Gewässer zufließt Arten: direkter und verzögerter Abfluss Abhängig von: Niederschlag / Verdunstung Infiltrationsrate des Niederschlags im Boden Merkmale des Lahneinzugsgebietes hinsichtlich des Abflusses: Mittlerer jährlicher Niederschlag von 900 mm/a Niederschlag im Sommer und Winter maximal Verdunstung im Juli maximal (<105 mm) und im Dezember minimal (<11 mm) Mittlere jährliche Sickerwasserrate von 100-300 mm/a  10-30% des Niederschlags Folgen: vorwiegend Winterhochwasser

5. Fazit Gewässerschutz kann nur grenzübergreifend funktionieren  WRRL Lahneinzugsgebiet als Teil des Rheineinzugsgebietes besonders betroffen, da Rhein ein grenzübertretender Fluss ist Erste Punkte der WRRL in Hessen umgesetzt Überwachung der Wasserqualität wichtig, da durch den relativ starken Abfluss Schadstoffe schnell in Rhein und Nordsee gelangen Hoffen auf Erreichen der Ziele bis 2015

6. Quellen APEL, U. (o.J.): Grundsätze der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie.- http://interweb1.hmulv.hessen.de/umwelt/wasser/wrrl/wasserrahmenrichtlinie/grundsaetze/ Zugriff: 12.01.2007 (BMU) Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (2000): Hydrologischer Atlas von Deutschland. – Bonn/Berlin. EUROPÄISCHE UNION (2000): Richtlinie 2000/60/EG Des europäischen Parlaments und europäischen Rates vom 23. Oktober 2000 zur Schaffung eines Ordnungsrahmens für Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der Wasserpolitik.- http://interweb1.hmulv.hessen.de/imperia/md/content/internet/wrrl/1_wasserrahmenrichtlinie/wrrl001222.pdf Zugriff: 12.01.2007 (HMULV) HESSISCHES LANDESAMT FÜR UMWELT UND GEOLOGIE (1999a): Umweltatlas Hessen.- http://atlas.umwelt.hessen.de/servlet/Frame/atlas/klima/gras/karten/monat/d_5_3_3_b.htm (13.1.2007). HMULV (1999b): Umweltatlas Hessen. - http://atlas.umwelt.hessen.de/servlet/Frame/atlas/klima/gras/karten/monat/d_5_3_3_b.htm (13.1.2007). KRAUSE, M. (2005): Beschreibung des Bearbeitungsgebietes Mittelrhein.- http://interweb1.hmulv.hessen.de/umwelt/wasser/wrrl/stadtlandfluss/mittelrhein/ Zugriff: 12.01.2007 KRAUSE, M. (2005): Pilotprojekte Mittlere Lahn und Emsbach.- http://interweb1.hmulv.hessen.de/imperia/md/content/internet/wrrl/2_umsetzung/krause_pp_lahn_emsbach.ppt Zugriff: 14.01.2007 LANDESVERMESSUNGSAMT NORDREIN-WESTFALEN (1968): Topographischer Atlas Nordrhein-Westfalen. – Düsseldorf WEBER, B. (2005): Regionale Zuständigkeiten.- http://interweb1.hmulv.hessen.de/umwelt/wasser/wrrl/wasserrahmenrichtlinie/umsetzungorganisation/ Zugriff: 12.01.2007

6. Quellen Wilhelm F. (1997): Hydrogeographie. – 3. Auflage. Braunschweig. HESSISCHES LANDESAMT FÜR UMWELT UND GEOLOGIE (o.J.): Wasser.- http://www.hlug.de/medien/wasser/index.htm (Zugriff: 23.01.2007) HESSISCHES LANDESAMT FÜR UMWELT UND GEOLOGIE (o.J.): Wasserrechtliche Anerkennungen im Lande Hessen.- http://www.hlug.de/medien/wasser/anerkennung/index.htm (Zugriff: 23.01.2007) HESSISCHES LANDESAMT FÜR UMWELT UND GEOLOGIE (o.J.): Gewässerkundlicher Dienst.- http://www.hlug.de/medien/wasser/dienste.htm (Zugriff: 23.01.2007) HMULV (2005): Wasserrecht http://www.hessenrecht.hessen.de/gesetze/85_Wasserwirtschaft_Wasserrecht/85- 61-HWG/HWG.htm#%A7%201 (Zugriff: 23.01.2007) HMULV (o.J.): Wasserrecht.- http://www.hmulv.hessen.de/irj/HMULV_Internet?cid=0b28def301f9364d99d8f15ff77efdfe (Zugriff: 23.01.2007) Abb. 1: Bearbeitungsgebiete in den Flussgebieten Rhein und Weser, S.6. Quelle: HMULV, http://www.hmulv.hessen.de/ Abb. 2: Zeitplan zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie, S.7. Abb. 3: Flussnetz im Bereich der Lahn, S.11 Quelle: BMU 2000