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2024 | Book

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Naturnaher Wasserbau

Entwicklung und Gestaltung von Fließgewässern

Author: Heinz Patt

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

Part of: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik"

Table of Contents

About this book

Dieses Fachbuch wurde im Hinblick auf die Neufassungen zahlreicher Umweltgesetze aktualisiert. Zu nennen ist insbesondere die Änderung des Wasserhaushaltsgesetz (WHG). Des Weiteren ist der Stand der Arbeiten im Rahmen der Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie fortgeschrieben. Hierbei sind die Erfahrungen mit den Maßnahmenprogrammen dargestellt. Insgesamt wird ein geschlossenes Bild für Planung und Durchführung naturnaher Maßnahmen an unseren Fließgewässern vorgestellt. Umfassende Hinweise zur aktuellen rechtlichen Situation, zum Planungsablauf und auf neue Aspekte bei der Gewässerunterhaltung sind ebenso enthalten wie hydrologische, hydraulische und sedimentologische Grundlagen. Technik und Ökologie sind in diesem Werk über den naturnahen Wasserbau gleichwertige Partner. Es wendet sich in fachübergreifender Blickweise an die in Wasserwirtschafts- und Naturschutzverwaltungen sowie in Planungsbüros tätigen Ingenieure, Landespfleger und Biologen sowie an alle, die für Ausbau und Unterhaltung von Fließgewässern zuständig oder daran interessiert sind.

Frontmatter

1. Zielsetzungen

Zusammenfassung

Für den Naturhaushalt bedeutet jeder menschliche Eingriff eine Veränderung der natürlichen Lebensbedingungen und birgt deshalb die Gefahr der Störung des ökologischen Gleichgewichts in sich. In der Vergangenheit hat die Natur die aufgetretenen Instabilitäten durch ihr Regenerationsvermögen ausgleichen und überdecken können. Die gestalterischen Möglichkeiten des Wasserbauingenieurs bei baulichen und unterhaltungsbedingten Maßnahmen an und im Gewässer können zu einer deutlichen Reduzierung der Belastungen führen.

Heinz Patt

2. Rechtlicher Rahmen

Zusammenfassung

Die anthropogenen Nutzungsansprüche an Fließgewässern und Auen, der Flächenbedarf des wirtschaftenden Menschen, der nachhaltige Schutz der empfindlichen Lebensräume und der zum Hochwasserschutz erforderliche Wasserrückhalt, erfordern ein Abwägen oft gegensätzlicher Interessen. Basis aller zu treffenden Entscheidungen ist ein umfangreiches rechtliches Regelwerk. In diesem Kapitel werden insbesondere diejenigen Rechtsnormen erläutert, die bei Ausbau und Unterhaltung von Fließgewässern häufig von Bedeutung sind. Die dabei getroffene Auswahl ist mit Sicherheit nicht vollständig und kann in keiner Weise eine rechtliche Beratung ersetzen.

Heinz Patt, Hans W. Stutz

3. Morphologie der Fließgewässer

Zusammenfassung

Geologische und klimatische Einflussfaktoren im jeweils durchflossenen Naturraum bestimmen die Entwicklung der Fließgewässer. Langfristige Prozesse bilden den Rahmen, in den sich kurzfristige Abläufe einfügen. In einem natürlichen Fließgewässer sind Linienführung und Längsprofil vorwiegend durch das Relief geprägt, während Erosion, Transport und Sedimentation das Gewässerbett formen. Langfristige und kurzfristige Prozesse überlagern sich ständig und finden ihren Ausdruck in der Gewässer- und Auenmorphologie.

Heinz Patt

4. Lebensraum Fließgewässer

Zusammenfassung

Natürliche Gewässer sind mit ihren Lebensräumen und Lebensgemeinschaften vielfältige Ökosysteme. Diese reichen von maritimen Ökosystemen wie Tiefsee-, Schelf-, Brandungs-, Watt- und Brackwasserbereichen über Stillgewässer wie Seen, Weihern, Altgewässern, Hochmoorschlenken und nur zeitweilig wasserführenden Kleingewässern bis hin zu Quellen, Bächen, Flüssen und Strömen.

Heinz Patt

5. Fließgewässer – Güte, Struktur, Typologie sowie Bewertung und Zustand nach EG-Wasserrahmenrichtlinie

Zusammenfassung

Durch anthropogene Eingriffe und Belastungen wurde das Selbstreinigungsvermögen der Fließgewässer in vielen Fällen überschritten. Trotz der Fortschritte in der Klärtechnik und des intensiven Baus moderner Kläranlagen sind einige Gewässer immer noch erheblich belastet bzw. umgestaltet, sodass die Voraussetzungen zur Ansiedlung von naturraumtypischen Lebewesen in Gewässerkörper und Gewässerauen beeinträchtigt sind. Da die naturnahe Gestaltung eines Fließgewässers („Renaturierung“) nur dann sinnvoll ist, wenn die Gewässergüte bestimmten Mindestanforderungen genügt, sollen hier die wichtigsten Methoden zur Beurteilung der Gewässergüte kurz umrissen werden.

Heinz Patt, Mario Sommerhäuser

6. Hydrologische Grundlagen

Zusammenfassung

Die Hydrologie ist die Wissenschaft vom Wasser, seinen Eigenschaften und seinen Erscheinungsformen auf und unter der Landoberfläche. Der Anwendungsbereich beschränkt sich auf das Festland und die Inseln im Meer (DIN 4049 Teil 1). Dazu gehören die Fließgewässer (Potamologie = Flusskunde) und Seen (Limnologie = Seenkunde). Für die Hydrologie der Fließgewässer wird auch der Begriff „Gewässerkunde“ verwendet. Die Hydrogeologie beschäftigt sich mit dem unterirdischen Wasser (Grundwasser u. a.). Forschungsschwerpunkte sind jeweils die physikalischen, chemischen und biologischen Verhältnisse.

Heinz Patt

7. Hydraulische Nachweise

Zusammenfassung

Im naturnahen Wasserbau sind hydraulische Nachweise erforderlich, um die vorhandenen Verhältnisse (Ist-Zustand) zu überprüfen, die voraussichtlichen Auswirkungen einer Maßnahme abzuschätzen und eine geeignete Baumethode auswählen zu können.

Heinz Patt

8. Feststofftransport in Fließgewässern

Zusammenfassung

Die Laufentwicklung eines natürlichen Fließgewässers wird maßgeblich von den Feststofftransportvorgängen geprägt. Das permanente Zusammenspiel von Strömung und Relief, die Wirkungen wechselnder Abflüsse auf Erosion, Transport und Ablagerung sowie die Auswirkungen von Störungen (z. B. durch das Wurzelwerk von Bäumen und Sträuchern) sind die Gründe, warum sich in natürlichen Fließgewässern die vielfältigsten Strukturen ausbilden.

Heinz Patt

9. Flussgebietsmanagement, Fließgewässerentwicklung

Zusammenfassung

Zahlreiche europäische Richtlinien prägen heute das aktuelle wasserwirtschaftliche Handeln und werden auch im weiteren Verlauf des 21. Jahrhunderts das Flussgebietsmanagement und die naturnahe Fließgewässerentwicklung maßgebend beeinflussen. Dazu zählen u. a. die Europäische Wasserrahmenrichtlinie (Richtlinie 2000/60/EG) und die Europäische Hochwasserschutz-Richtlinie (Richtlinie 2007/60/EG). Waren die ersten Jahre durch den Einführungsprozess und die Umsetzung in das nationale Wasserrecht (Wassergesetz des Bundes und die Länderwassergesetze) bestimmt, sind es heute oft praktische Fragen, verbunden mit den Erfahrungen im Umsetzungsprozess, die das wasserwirtschaftliche Handeln bestimmen.

Klaus Arzet, Heinz Patt

10. Naturnahe Gestaltung – Methoden des naturnahen Wasserbaus und der Ingenieurbiologie

Zusammenfassung

Eines der wichtigsten Ziele des naturnahen Wasserbaus ist es, einem Fließgewässer ausreichend Raum zu überlassen, sodass es sich durch Eigendynamik frei entwickeln kann. Lassen die bestehenden Randbedingungen eine freie Entfaltung nicht zu, muss der Mensch lenkend eingreifen. Der naturnahe Wasserbau bedient sich dabei der eigendynamischen Entwicklung oder solcher Bauweisen und Materialien, wie sie an der Stelle im Gewässer auch natürlich vorkommen könnten. Ein wesentliches Gestaltungselement sind dabei die ingenieurbiologischen Bauweisen, d. h. Bauweisen bei denen Pflanzen bzw. austriebsfähige Pflanzenbestandteile zum Einsatz kommen.

Heinz Patt, Andreas Stowasser

11. Baumaterialien im naturnahen Wasserbau und in der Ingenieurbiologie

Zusammenfassung

Können Fließgewässersysteme in unseren oft dicht besiedelten und genutzten Talräumen nicht ihrer eigendynamischen Gestaltung überlassen werden, so sind sie möglichst naturnah zu sichern. Dabei finden solche Materialien Verwendung, wie sie am jeweiligen Gewässer auch natürlich vorkommen könnten.

Heinz Patt

12. Gewässerunterhaltung

Zusammenfassung

Für die Entwicklung von Fließgewässern spielt die Gewässerunterhaltung, d. h. die Pflege und Entwicklung eines Fließgewässers. eine besondere Rolle, da diese nach Abschluss von Baumaßnahmen den Entwicklungsprozess maßgeblich beeinflusst. Deshalb sollte die Gewässerunterhaltung bereits frühzeitig in die Planung integriert werden.

Heinz Patt

Backmatter

Title: Naturnaher Wasserbau
Author: Heinz Patt
Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden
Electronic ISBN: 978-3-658-43846-3
Print ISBN: 978-3-658-43845-6
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-43846-3