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Entwicklung definiert abbaubarer Geotextilien zur Anwendung als temporäre Filter in technisch-biologischen Ufersicherungen an Binnenwasserstraßen

Für naturnahe Ufersicherungen mit Pflanzen werden temporäre Filter benötigt, bis die Wurzeln die Filterfunktion übernehmen können. In dem Kooperationsprojekt mit dem Fraunhofer Institut UMSICHT, BNP Brinkmann GmbH, FKUR Kunststoff GmbH und Trivera GmbH sollen Geotextilien entwickelt werden, die die technischen Eigenschaften für drei Jahre gewährleisten und sich danach biologisch abbauen. Aufgabenstellung und Ziel Mit Einführung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) sind an Binnenwasserstraßen neben den technischen Anforderungen verstärkt ökologische Aspekte zu berücksichtigen. Aus diesem Grund sollen zukünftig naturnähere Ufersicherungen unter Verwendung von Pflanzen angewendet werden, wenn die hydraulischen Einwirkungen dies erlauben. Die Anwendbarkeit an Binnenwasserstraßen sowie die Belastbarkeit und ökologische Wirksamkeit dieser alternativen Ufersicherungen werden gegenwärtig in einem gemeinsamen Forschungsprojekt der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) und der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) untersucht (Auftragsnummer B3952.04.04.10151, Projekt-Website). Aus diesem Projekt ergab sich die Fragestellung für das vorliegende Forschungsvorhaben. Auch bei Ufersicherungen unter Verwendung von Pflanzen werden in der Regel zur Gewährleistung der Filterstabilität Filter benötigt. Kornfilter sind hier nicht immer anwendbar. Im Gegensatz zu den in technischen Deckwerken üblichen Geotextil-Kunststofffiltern sollen biologisch abbaubare Materialien zur Anwendung kommen, da die Filter nur temporär für die kritische Anfangsphase benötigt werden. Bisherige Erfahrungen zeigen, dass die gegenwärtig auf dem Markt angebotenen Geotextilien aus natürlichen Materialien, z. B. aus Schafwolle oder Kokosfasern, unter Wasserstraßenbedingungen nicht ausreichend stabil sind und sich zu schnell biologisch abbauen. Benötigt werden temporäre Filtervliese, bis die Pflanzenwurzeln ausreichend gewachsen sind und die Filterfunktion übernehmen können. Im Forschungsprojekt sollen entsprechende Geotextilien entwickelt und getestet werden, die die erforderlichen technischen Eigenschaften für drei Jahre gewährleisten und sich danach vollständig biologisch abbauen. Das Vorhaben ist ein von der Fachagentur für nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördertes Kooperationsprojekt mit dem Fraunhofer-Institut UMSICHT Oberhausen und den Firmen BNP Brinkmann GmbH & Co. KG, FKuR Kunststoff GmbH und Trevira GmbH & Co. KG, FKuR Kunststoff GmbH und Trevira GmbH. Die BAW beteiligt sich als assoziierter Partner. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Mit den definiert abbaubaren Geotextilfiltern werden die Möglichkeiten erweitert, naturnahe Ufersicherungen unter Verwendung von Pflanzen anzuwenden, die den Uferschutz gewährleisten und den ökologischen Zustand an Binnenwasserstraßen verbessern können. Das ist u. a. für die Uferumgestaltungen von Bedeutung, die in den nächsten Jahren im Rahmen des Bundesprogramms „Blaues Band Deutschland“ vorgesehen sind. Untersuchungsmethoden Nach Definition des Anforderungsprofils der zu entwickelnden Geotextilfilter (BAW) sind Labor-, Modell- und Naturversuche zum Nachweis der Eignung der neuen Materialien als Filter in technisch-biologischen Ufersicherungen an Binnenwasserstraßen durchzuführen. Die Laborversuche dienen der Auswahl geeigneter Fasern (Fraunhofer-Institut UMSICHT, FKuR Kunststoff GmbH, Trevira GmbH) und der Beurteilung des biologischen Abbaus (Fraunhofer-Institut UMSICHT), der technischen Eigenschaften (BAW) und der Durchwurzelbarkeit (BAW). Ergänzend wird ein Naturversuch am Rhein durchgeführt, um die Geotextilfilter als Teil naturnaher Ufersicherungen unter Wasserstraßenbedingungen zu testen (BAW, WSA Oberrhein).

Kartierung von Schnakenbrutstaetten

1. Grob- und Feinkartierung der Schnakenbrutstaetten im Oberrheingebiet und deren Charakterisierung nach oekologischen Gesichtspunkten. 2. Faunistische Bestandsaufnahme, insbesondere im Hinblick auf natuerliche Feinde der Schnaken. 3. Untersuchung der Biologie der Rheinschnaken. 4. Versuche zur biologischen Bekaempfung der Rheinschnaken. 5. Wissenschaftliche Ueberwachung und Betreuung der Schnakenbekaempfung.

Binnenwasserstraßen: Abflüsse steuern und Wasserstände regeln

An den staugeregelten Bundeswasserstraßen ist eine genaue Einhaltung der vertraglich festgelegten Wasserstände erforderlich. Die Automatisierung hilft hier mit einer standardisierten Vorgehensweise und sorgt für einen reibungsfreien Betrieb. Effizient und erneuerbar: Wasser bewegt! Deutschland verfügt über ein wirtschaftlich leistungsfähiges Wasserstraßennetz, das die Seehäfen an Nord- und Ostsee mit den Binnenhäfen verbindet. Die 7.350 km Binnenwasserstraßen bestehen zu 25 Prozent aus Kanalstrecken, zu 35 Prozent aus frei fließenden und zu 40 Prozent aus staugeregelten Flussabschnitten. Im Zusammenhang mit dem Staustufenbau wurden an den größeren Flüssen vielfach Laufwasserkraftwerke errichtet, die mit der erneuerbaren Ressource Wasser Strom erzeugen. Zu den staugeregelten Bundeswasserstraßen mit Wasserkraftnutzung zählen Weser, Oberrhein, Neckar, Main, Mosel, Saar und Donau mit einer installierten Leistung von derzeit ca. 750 Megawatt. Damit wird mit den Laufwasserkraftwerken etwa so viel Energie erzeugt, wie alle Schiffstransporte auf dem Wasser verbrauchen (vgl. Verkehrsinvestitionsbericht 2008).

Untersuchungen zur Vegetationsgeschichte und heutigen Vegetation des Lautermoores (Oberrheinische Tiefebene, SW-Deutschland)

Mittels Pollen, Grossresten und Geochemie wird die Vegetationsgeschichte des Gebietes untersucht, um die Entwicklung des Moores zu verstehen. Parallel werden die heutige Vegetation und ihre Standortsbedingungen aufgenommen. Anhand von Dauerquadraten wird die Sukzession nach einem Renaturierungsversuch belegt. Das Moor hat seine Anfaenge schon am Ende der letzten Eiszeit. Es beinhaltet die Vegetationsgeschichte bis in die juengste Zeit. Blaetter und Samen der Zwergbirke (Betula nana) und das Moos Drepanocladus tundrae konnten erstmals fuer das Gebiet nachgewiesen werden. Es kam nach dem Aufstau nicht zur schnellen Ausbreitung der Torfmoose, wie man gehofft hatte.

Integriertes Rheinprogramm und Auewald

Die Auewaelder am Suedlichen und Mittleren Oberrhein sollen Hochwasserschutzaufgaben fuer Grossstaedte am Rhein wie Karlsruhe und Mannheim uebernehmen. Vorgesehen ist die Rueckhaltung eines Teils der Hochwassermengen des Rheins in den Auewaeldern und die verzoegerte Rueckfuehrung des Wassers in den Rhein. Die Auewaelder sollen nicht nur im extremen Hochwasserfall, sondern in geringerem Umfang auch jaehrlich Rheinwasser zugefuehrt bekommen. Die Auswirkungen auf die betroffenen Waelder sollen untersucht werden. 1996 wird die geaenderte Zielbestockung fuer das Rueckhaltegebiet Polder Greffern-Soellingen fertiggestellt. Ausserdem werden die Leitbildvorstellungen der Naturschutzverwaltung und der Aue-Institute fuer die Zukunft der Auewaelder am Rhein fachlich ueberprueft. Es laesst sich feststellen, dass das Naturschutz-Leitbild Naturlandschaft fuer die Auewaelder am Rhein aufgrund historischer und landschaftsoekologischer Analysen nicht tragfaehig ist. Schon vor 300 Jahren waren die Rheinauewaelder sehr intensiv genutzt. Es ab keine Urwaelder.

Untersuchungen zur Vegetationsgeschichte der Rheinebene anhand von Pollen, Grossresten und Geochemie am Profil 'Walldorf'

Die Vegetationsgeschichte der noerdlichen Rheinebene wird untersucht. Das Profil zeigt ausser den letzten 2000 Jahren sehr gut den Verlauf der Vegetation.

Wirkung von Umwelteinfluessen auf die Fauna der Karlsruher Umgebung

Bestandsaufnahme der Fauna im Raum Karlsruhe; Untersuchung der Veraenderung durch Umwelteinfluesse aller Art; besonders Arthrophoden und Protozoen werden untersucht: a) Im Freiland wird mit kurzzeitigen Fallenfaengen und Aktographenaufzeichnungen die Aktivitaet von Hymenopteren registriert; im Labor wird die Aktivitaet (Lauf, Flug, Anstich) unter definierten Bedingungen von Temperatur, Bestrahlung und Feuchtigkeit beobachtet. b) Die in der Oberrheinischen Tiefebene laufenden Grossversuche zur Culicidenbekaempfung mit Hilfe der Lipidfilmmethode werden auf ihre Nebenwirkungen hin ueberwacht. Ausserdem sollen eventuelle Fressfeinde oder Nahrungskonkurrenten der Culiciden gesucht werden. c) Erfassung der Phyllopodenarten und Beschreibung des Artengefueges in Abhaengigkeit von Umweltbedingungen. d) Die fortlaufende Untersuchung der Grabwespenfauna wird ergaenzt durch die Auswertung von Sammlungsmaterial. In einer kommentierten 'Roten Liste' der Spheciden Baden-Wuerttembergs sollen die Veraenderungen des Faunenbestandes in den letzten 60 Jahren und moegliche Ursachen aufgezeigt werden. e) Erfassung der Arten in der Umgebung von Karlsruhe. f) Untersuchungen der Faktoren, die fuer die Entwicklung von Populationen einheimischer bedrohter Feuchtgebietsvoegel wichtig sind und von Moeglichkeiten zum Schutz dieser Voegel.

Modellversuche ueber Rheinerosion im Unterwasser der Staustufe Gambsheim

Untersuchung des Verhaltens der Flussohle bei verschiedenen Abfluessen ohne und mit abgelaufenen Naturvorgaengen.

Sanierungskonzept fuer das Wasserschutzgebiet Weisweil

Der Nitratgehalt des Grundwassers im Tiefbrunnen Weisweil liegt zwischen 60 bis 65 mg/l und somit ueber dem zulaessigen Trinkwassergrenzwert. Ziel des Sanierungskonzeptes ist es, durch neue Bewirtschaftungsmassnahmen in der innerhalb des Wasserschutzgebietes Weisweil ausgewiesenen Kernsanierungszone von 105 ha den Nitratgehalt deutlich unter 50 mg/l zu senken. Bei den Bewirtschaftungsmassnahmen werden neue Verfahren insbesondere in den Bereichen Duengung, Bodenbearbeitung und Fruchtfolgen eingefuehrt.

Dynamik und Bilanzierung holozäner Sedimentumlagerungen und Stoffflüsse im Bereich des nördlichen Oberrheins

Im Rahmen des PAGES Projektes LUCIFS sollen im Teilprojekt RheinLUCIFS für das gesamte Rheineinzugsgebiet Sediment- und Stoffflüsse modelliert werden. Im beantragten Vorhaben soll an einem Teileinzugsgebiet beispielhaft gezeigt werden, auf welchen methodischen und inhaltlichen Grundlagen eine quantitative Modellierung und Bilanzierung von Bodenabtrag, zwischengespeichertem Material und Austrag durchgeführt werden kann. Ziel ist die Modellierung des Sedimenttransfers auf der Basis bereits vorliegender Untersuchungsergebnisse und digitaler Flächendaten, die durch gezielt zu erhebende Daten ergänzt werden sollen. Es wurde ein Testgebiet ausgewählt, das als charakteristisch für den Bereich des nördlichen Oberrheins erkannt wurde. Das Projektgebiet 'Hammelshäuser Graben' weist eine für die Beckenlandschaften des nördlichen Oberrheingebietes typische physiographische Ausstattung und Kulturgeschichte auf. Nach erfolgter Modellierung soll geprüft werden, ob entsprechende Ergebnisse hinsichtlich der Zuverlässigkeit und der Fehlerbereiche auch auf der Basis der allgemein verfügbaren Daten (ohne weitere eigene Ergänzungen) erzielt werden könnten. Dies ist als Grundlage für die im LUCIFS(G)-Projekt angestrebte Modellierung groesserskaliger Einzugsgebiete anzusehen.

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