Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Der wichtigste Konflikt bei der Konzeption und der Umsetzung von Auenkonzepten bzw. der R\u00fcckgewinnung von Auen besteht in der landwirtschaftlichen Fl\u00e4chennutzung. Aber auch andere Nutzungen sind von der Auenr\u00fcckgewinnung betroffen. Wichtige Fragestellungen hierbei sind immer, wie sich konkret der Wasserhaushalt, die Grundwasserst\u00e4nde, die H\u00e4ufigkeit, H\u00f6he und Dauer der Auen\u00fcberflutung einstellen werden. Auch die Entwicklungsbedingungen der Flora und Fauna in der Aue sowie z. B. die zeitgem\u00e4\u00dfe Hochwasserschutzplanung erfordern detaillierte Kenntnisse zum Wasserhaushalt der Oberfl\u00e4chengew\u00e4sser und des Grundwassers. Dezentrale und naturnahe Hochwasserschutzkonzepte unter Beachtung der R\u00fcckhaltewirkung in den Auenlandschaften werden h\u00e4ufig wegen der aufwendigen Planungsverfahren ohne n\u00e4here Untersuchung verworfen. Die Entwicklung effektiver Instrumente zum Alternativenvergleich verbessert die Realisierungschancen dezentraler Konzepte.
\nDie standardm\u00e4\u00dfige Einbeziehung von Bewertungskriterien, die heute nur in aufwendigen Pilotuntersuchungen ber\u00fccksichtigt werden k\u00f6nnen, erlaubt die Ber\u00fccksichtigung der Belange des Hochwasserschutzes, des Naturschutzes und der Landwirtschaft bei Alternativenvergleichen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenAusgehend von mehreren Fallbeispielen zur Hydrologie der Auen wurden im Hinblick auf die Beurteilung von Entwicklungszielen der Gew\u00e4sser-Auen-Landschaft Fragestellungen an modelltechnische Untersu-chungen zusammengestellt. Betrachtungen zu Machbarkeit und Defiziten f\u00fchrten zu Anforderungen an die Weiterentwicklung der Bewertungsverfahren durch
\n\u00b7\tKonkretisierung von Kennwerten zur Bewertung von Szenarien,
\n\u00b7\tVerbesserung der Werkzeuge zur Prognose der Eingriffsfolgen,
\n\u00b7\tSammlung und Bereitstellung von Anwendungswissen f\u00fcr modelltechnische Werkzeuge, erforderliche Daten und Bewertungsverfahren.
\nEntwickelte Verfahren wurden im Hinblick auf praktische Nutzbarkeit anhand der Fallbeispiele evaluiert.
\nDie Modelltechnik soll die Generierung von Kennwerten zur Hochwasser-Bewertung, von Einstauh\u00f6henh\u00e4ufigkeit und -dauer der Teilsysteme, der Abflusscharakteristik, der GW-Neubildung aus Niederschlagswasser in der Aue, der Versickerung von retendierten Hochwasserabfluss und der Wasserbilanz f\u00fcr Teilsysteme erm\u00f6glichen. Das beantragte Vorhaben beinhaltet 3 Fallbeispiele. Sie greifen Projekte mit aktuellen Zielsetzungen auf. Erarbeitet wurde ein Instrumentarium, das unmittelbar eingesetzt werden kann. Bestandteile sind klassifizierte Leitbilder, standardisierte Bewertungskriterien, Anforderungen an die Modelltechnik, Arbeitsempfehlungen f\u00fcr den Einsatz der Modelltechnik sowie eine Pilotanwendung.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Aufgrund der planerischen und modelltechnischen Ausgangssituation wurden folgende Rahmenbedingungen gesetzt:
\n\u00b7\tDie wesentlichen Fragestellungen der aktuellen Auenprogramme wurden aufgegriffen. Diese beziehen sich zum einen auf die Betrachtung extremer Hochwassersituationen, zum anderen auf die Be-schreibung von Feuchte- und Ausuferungsproblemen f\u00fcr h\u00e4ufig wiederkehrende, kleinere Hochw\u00e4s-ser.
\n\u00b7\tDie im Projekt erstellten hydrologischen\/hydraulischen Modellierungen beschreiben die tats\u00e4chlichen Probleme in Ort und Zeit hinreichend genau. Dazu z\u00e4hlt die Betrachtung von ausreichend langen Zeitr\u00e4umen (Langzeitsimulation), die Abbildung der kompletten Wasserbilanz inkl. Bodenwasserhaushalt, m\u00f6gliche GW-Beeinflussungen und Gew\u00e4sser-Vorland-Interaktionen, detaillierte Beschreibung von Oberfl\u00e4chenabfluss und Retentionseffekten in Landschaft und Fliessgew\u00e4ssern.
\n\u00b7\tDie Verfahrensweisen m\u00fcssen \u00f6rtlich exakt, die Bearbeitung effizient und die Berechnung transparent und nachvollziehbar sein. Aus diesem Grund war eine GIS-basierte Bearbeitung selbstverst\u00e4ndlich.
\nMit den entwickelten Methoden ist die Betrachtung sowohl der h\u00e4ufigen Hochw\u00e4sser mit Wiederkehrzeiten zwischen 0,5 und 5 Jahren als auch der seltenen Extremhochwasser m\u00f6glich. F\u00fcr den ersten Arbeitsbereich (kleine Hochwasser) konzentrierten sich die Entwicklungsarbeiten daher auf die Erarbeitung von Funktionalit\u00e4ten zur Beschreibung der renaturierten Systeme. Dabei ist mit dem entwickelten Instrumentarium die Abbildung von z. B. R\u00fcckbau von Entw\u00e4sserungsstrukturen, u. a. Drainagen, und Ma\u00dfnahmen der Renaturierung der Gew\u00e4sser mit Ufer- und Vorlandbereichen explizit m\u00f6glich. Bewertungsma\u00dfst\u00e4be basieren auf kategorischen Klassifizierungen – der im Antrag formulierte Vorsatz, Kenngr\u00f6\u00dfen zur Habitatbewertung aus der wasserwirtschaftlichen Modelltechnik zu entwickeln, wurde von der Praxis nicht unterst\u00fctzt und nicht gefordert. Die NA-Modelltechnik wurde um die Betrachtung der Prozesse Bodenwasser und Grundwasser im Vorland erweitert. Bilanztreue Fl\u00fcsse (Wiederversickerung in der Aue, Grundwasser-Flie\u00dfgew\u00e4sser-Interaktion und detaillierte Retention in der Aue) wurden jeweils implementiert. Dazu wurde das NA-Modell umstrukturiert, um die grundlegende Zeit-Raum-Abh\u00e4ngigkeiten zwischen den separierten Wasserk\u00f6rpern abbilden zu k\u00f6nnen. Das Verfahren steht als inhouse-Version zur Verf\u00fcgung. Etwa Mitte 2000 sollen die Version NASIM3 den Nutzern zur Verf\u00fcgung stehen.
\nDer zweite Arbeitsbereich – extreme Hochwasser, Einsch\u00e4tzung, Ausweisung und R\u00fcckgewinnung der \u00dcberschwemmungsgebiete – hat aus Sicht der Wasserwirtschaftsverwaltung priorit\u00e4re Bedeutung. F\u00fcr diese Szenarienbetrachtungen sind verl\u00e4ssliche hydrologische Grundlagen und abgestimmte statistische Analysen zwingend erforderlich. Extremwert-Statistiken m\u00fcssen die Einordnung sehr seltener Ereignisse und ein nachvollziehbares L\u00fcckenmanagement erlauben. Die entwickelten Simulationsbausteine Time-View und Kludon tragen dem Rechnung. Nachhol- und Erg\u00e4nzungsbedarf wurde bei der Verwendung digitaler Gel\u00e4ndemodelle, die inzwischen weitestgehend zur Verf\u00fcgung stehen, festgestellt. H\u00e4ufig fehlen die bzgl. Hochwasserabfluss und Ausuferungen wichtigen topografischen Elemente wie Bruchkanten, Deiche, Bahnd\u00e4mme usw. Mit den erarbeiteten GIS-Werkzeugen, sogenannten ArcView-Erweiterungen, k\u00f6nnen diese Bearbeitungsm\u00e4ngel behoben werden.
\nAls Ergebnis des Vorhabens stehen zur Verf\u00fcgung:
\n\u00b7\tDas NA-Modell (NASIM) und WSP-Modell (JABRON) verf\u00fcgen \u00fcber benutzungsfreundliche objekt-orientierte GUI, GIS-Integration f\u00fcr Parameteraufbereitung und Pr\u00e4sentation und erf\u00fcllen Anforderungen aktueller technischer Regelwerke des DVWK und BWK.
\n\u00b7\tDas NA-Modell wurde erweitert um Simulationsbausteine zur Beschreibung der Wechselwirkung Gew\u00e4sser\u00fcberflutetes Vorland und Bodenwasser bzw. Grundwasser im Vorland\/Auebereich.
\n\u00b7\tDie ZR-Analyse gestattet die Fokussierung sowohl auf h\u00e4ufig wiederkehrende wie seltene bis extrem-seltene Hochw\u00e4sser.
\n\u00b7\tDie GIS-Pr\u00e4sentation legt entsprechend den Anforderungen der Praxis einen Schwerpunkt auf Kartendarstellung mit \u00fcberfluteten Bereichen, \u00dcberflutungstiefen und \u00dcberflutungsdauern.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Rothe, B. und Werner, H.: Auenhydrologie – Untersuchung der Auswirkungen von \u00dcberstau auf \u00d6kolo-gie, Bodenfeuchte und Flurabst\u00e4nde in Talauen von Flachland- und Mittelgebirgsgew\u00e4ssern; Erfurter Geografische Studien, Bd. 7, 1998
\nWorkshop NASIM, Aachen, 1.10.1998 und Workshop JABRON, Aachen, 6.6.1999<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Im Rahmen des Projekts ist es gelungen, Standard-Werkzeuge der wasserwirtschaftlichen Modelltechnik f\u00fcr Fragestellungen zu \u00dcberstau und \u00d6kologie der Auen praxisgerecht weiterzuentwickeln. Den Nutzern stehen mit den Instrumenten JABRON , TimeView und NASIM in Verbindung mit dem GIS-ArcView viele M\u00f6glichkeiten zur Betrachtung fl\u00e4chenhafter Ausuferungen, Retentionen und Feuchte-Interaktionen mit Langzeitsimulation f\u00fcr renaturierte Flie\u00dfgew\u00e4sser-Aue-Systeme zur Verf\u00fcgung.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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