Renaturierung von Fließgewässern mit Totholz



 

Entwicklungsziel Remäandrierung


 
1.) Beschreibung des Entwicklungsziels:
 

Durch das Einbringen von wechselseitig angeordneten Strömungslenkern wird ein pendelnder Stromstrich verursacht. Dieser führt zu wechselseitiger Ufererosion und somit zur Initiierung einer gewundenen bis mäandierenden Laufstruktur. Dieses Prinzip wird im naturnahen Wasserbau schon seit längerem zur Verbesserung der Laufstruktur angewandt (z.B. PATT et al., 1998). Jedoch kommen bisher auch Steinbuhnen zum Einsatz, die in manchen Gewässertypen (z.B. Sandgewässer) naturraumuntypisches Substrat darstellen. Aus ökologischer Sicht erscheint daher der Einsatz von Totholz-Buhnen sinnvoller.
Voraussetzung ist die Flächenverfügbarkeit und eine ausreichende Strömungsleistung (stream power). In entwicklunsträgen Gewässern mit kohäsiven Ufersedimenten ist es möglich, dass die Strömungsleistung (Produkt aus Gefälle und Abfluss) nicht ausreicht, um innerhalb des Planungshorizonts die Laufstruktur nachhaltig zu verändern. Hier kann es notwendig sein baulich-gestalterische Maßnahmen durchzuführen.


 
2.) Beschreibung konkreter Maßnahmen:
 
Strömunglenker
Abb.: Strömungsmuster von deklinantem Strömungslenker und Dreiecks-Buhne bei Niedrig- und Hochwasser (schwarze bzw. gelbe Pfeile) (nach GERHARD & REICH, 2001, verändert).

Form / Anordnung der Strömungslenker:
Strömungslenker können prinzipiell bachaufwärts (inklinant), quer zur Strömung oder bachabwärts (deklinant) ausgerichtet werden. SCHERLE (1999) empfiehlt den Einbau von inklinanten Totholz-Buhnen für den Fall, dass die Buhnen nur flach ausgeführt werden können und häufig überströmt werden. Bei der Überströmung der Buhne wird die Strömung ansonsten (deklinante Buhne) gegen das Ufer abgelenkt und es entstehen Strömungsimpulse, die der Laufentwicklung entgegenwirken.
In der Literatur wird jedoch häufig erwähnt, dass Sturzbäume natürlicherweise i.d.R. von der Strömung bachabwärts ausgerichtet werden (Lage vergleichbar mit deklinanten Buhnen). Da diese Lage offensichtlich stabiler ist als eine inklinante Ausrichtung erscheint es sinnvoller, die Totohlz-Buhne über die Mittelwasserlinie ragen zu lassen, sodass ein deklinanter Einbau möglich ist. Auch in den USA wird diese Anordnung der Strömungslenker empfohlen, da die deklinante Ausrichtung die Strömung stärker kanalisiert und die Gefahr einer Verklausung der Buhne geringer ist (GALLISTEL, 1999).
Die Strömungslenker sollten in einem Winkel von 90°-45° zur Strömung eingebaut werden und vom Ufer her mindestens bis zur Mitte ins Gewässer hineinragen (SCHERLE, 1999). Des Weiteren zeigen Gerinneversuche von SCHERLE (1999), dass bei zwei direkt hintereinander, wechselseitig angeordnete Strömungslenker die Wirkung der zweiten Buhne verstärkt wird.
Eine Alternative zu deklinanten oder inklinanten Strömungslenkern sind Dreiecks-Buhnen. Hier erfolgt keine Ablenkung der Strömung gegen die Ufer wie bei deklinanten Buhnen, jedoch muss der Raum zwischen den Schenkeln des Dreiecks mit Material verfüllt werden. Es handelt sich also um eine eher technische Ausführung der Maßnahme.
 

Strömunglenker
Abb.: naturnaher deklinanter Strömungslenker in Form von Sturzbäumen.

Art der Strömungslenker:
Bei den in der obigen Abbildung gezeigten Strömungslenkern handelt es sich um eine eher technische Ausführung der Maßnahme. Entsprechend des Grundsatzes "So technisch wie nötig, so naturnah wie möglich" können die Strömungslenker jedoch auch naturnaher gestaltet werden, um weitere positive Nebeneffekte zu nutzen. Eine Möglichkeit ist das Einbringen von Sturzbäumen, die aufgrund ihrer komplexeren Form Lebensraum für die Fischfauna darstellen (vgl. Entwicklungsziel Lebensraum Fischfauna) und zur Bildung weiterer morphologischer Strukturen führen.
Die morphologische Wirkung solcher komplexeren Strukturen ist natürlich schwerer zu prognostizieren, sodass das Einbringen der Sturzbäume nur dort möglich ist, wo die positiven Nebeneffekte aufgrund der gegebenen Restriktionen nicht als unerwünschte morphologische Entwicklungen eingestuft werden müssen. Bei der hydraulischen Berechnung der Sturzbäume zur Abschätzung der Verdriftungsgefahr sollte davon ausgegangen werden, dass die gesamte Fläche der lückigen Krone sich mit Getreibsel zusetzt und den Fließquerschnitt einengt. Die Lagestabilität der Strömungslenker sollte so groß sein, dass eine Verdriftung während des lang andauernden Prozesses der Laufentwicklung ausgeschlossen werden kann.
 

Bespiel für den Einbau von Totholz-Buhnen:
Beispiele für den Einbau von Totholz-Buhnen finden sich bei GERHARD & REICH (2001) auf S. 67 und bei GERHARD (2000), S. 125.