Bestimmung der Gewässerstrukturgüte

Die Bewertung der Gewässerstrukturgüte (Texte und Abbildungen) ist entnommen der Schriftenreihe der Vereinigung Deutscher Gewässerschutz, Band 64: M. Graw (2011), Ökologische Bewertung von Fließgewässern, 5. Auflage, Hg.: Vereinigung Deutscher Gewässerschutz e.V., Bonn (mit der freundlichen Genehmigung des Geschäftsführers, Herr Dr. Daniel Petry) Download: Bewertungsbögen M1A bis M7 (340 kB)

In FLUVIDAT können die Daten bei Internetzugang im Gelände direkt unter der entsprechenden Messstelle eingegeben werden. Die Berechnung übernimmt das Programm. Ist kein Netzzugang möglich, werden die Daten in die Bewertungsbögen M1a bzw. M1b eingetragen und später in FLUVIDAT übertragen.

Allgemeine Hinweise

Gewässerstruktur und Gewässerstrukturgüte

Ein Gewässer besteht aus

  • dem Wasserkörper (dem Wasservolumen selbst),
  • dem Gewässerbett (der Umfassung des Wassers aus Sohle und Ufer) und
  • dem zugehörigen Grundwasserleiter.

(DIN 4049 Teil 1: Hydrologie, Grundbegriffe)

Die Gewässerstruktur beschreibt

das äußere Erscheinungsbild eines Fließgewässers mit den Teilbereichen

  • Wasser (= der Wasserkörper),
  • Gewässersohle (= der Boden des Gewässers ohne die Ufer),
  • Ufer (= die unmittelbar an die Sohle anschließende, mehr oder weniger steil ansteigende Landfläche)
  • Aue (= ist die periodisch oder episodisch überflutete Niederung entlang eines Baches oder Flusses)

Die Gewässerstrukturgüte bewertet

  • die ökologische Qualität der Gewässerstrukturen und
  • zeigt an, inwieweit ein Gewässer durch menschlichen Einfluss von seinem (potenziell) natürlichen Zustand abweicht.

Eine gute Übung, die Strukturgüte zu erkennen und zu beurteilen, findet man unter folgendem Link: Flussnetzwerke NRW - Strukturgütebestimmung

Erforderliches Material

Grundausrüstung

  • Klemmbrett mit Bewertungsbögen M1a o. M1b
  • Bleistift (schreibt auch bei Regen)
  • Karte 1:5.000 oder 1:25.000 (evtl. Kartenausschnitte kopieren und auf geeigneten Maßstab vergrößern)
  • Maßband (möglichst > 10 m) / Zollstock
  • Stabiler Stock (min. 1,20 m lang) zum Sondieren
  • Gummistiefel, wetterfeste Kleidung
  • evtl. GPS-Gerät zum Ermitteln der Koordinaten

Downloadadresse der Bewertungsbögen M1a o. M1b (Band 64, Vereinigung Deutscher Gewässerschutz):

Mittelgebirgs- oder Flachlandbach?

Anwendungsbereich dieses Verfahrens

  • Bewertung von kleineren Fließgewässer von 0,5 bis maximal 10 m Breite
  • für kleinere Rinnsale (z.B. Quellrinnsale) und größere Gewässer (Flüsse) nicht geeignet!

Zwei Bewertungsbögen stehen zur Verfügung:

  • einer für Bäche der Mittelgebirge und des Hügellandes (M 1a),
  • einer für Bäche des Flachlandes (M 1b).

Entscheidungshilfe für die Auswahl des passenden Bewertungsbogens: die umgebende Landschaft!

  • fließt der Bach in einem mehr oder wenigen engen Tal, nimmt man Bewertungsbögen M 1a (Mittelgebirgsbach),
  • fließt er in der flachen Landschaft, Bewertungsbögen M 1b (Flachlandbach).

Natürlich stellt diese Gewässertypisierung eine Vereinfachung dar, doch lassen sich die meisten Bäche in Deutschland einem der beiden Typen zuordnen. Aufgrund der Vereinfachung kann es sein, dass bestimmte Merkmale eines Baches nicht genannt sind (z.B. alle möglichen Merkmale der Gewässersohle). In einem solchen Fall sind die Erläuterungen zu den einzelnen Parametern genau zu lesen. Möglicherweise muss die Bewertung nach eigenem Ermessen getroffen werden.

Ausschlaggebend ist für die Bewertung:

Je stärker die Abweichung vom (potenziellen) Naturzustand, desto schlechter die Bewertung.

Auswahl des Kartierungsabschnittes

Wichtig ist die Aussagekraft der Kartierung

Die Kartierung eines einzigen Gewässerabschnittes ist wenig aussagekräftig. Es gilt, die charakteristischen Veränderungen eines Baches in seinem Verlauf zu erfassen. So bietet sich ein Vergleich von Bachabschnitten an, bei denen exemplarisch der Kontrast von naturnaher und naturferner Gewässerstruktur deutlich wird. Zum Beispiel:

  • außerhalb einer Ortschaft - innerhalb einer Ortschaft
  • im (naturnahen) Wald - in intensiv genutzten Bereichen (z.B. Landwirtschaft)
  • renaturierter Abschnitt - ausgebauter Abschnitt.

Zeitpunkt der Kartierung

Bester Zeitraum zum Erkennen und Bewerten der Gewässerstruktur: Herbst oder Winter

  • das Ufer kann dann i.d.R. problemlos begangen werden,
  • im Sommer ist der Uferbewuchs häufig so hoch, dass viele Einheiten nicht zu erkennen sind.

Vorgehensweise bei der Kartierung

Das Gewässer wird abschnittsweise bewertet.

  • Die Länge der Abschnitte sollte ca. 100 m mindestens jedoch 50 m betragen.
  • Bei der Auswahl der Abschnitte darauf achten, dass die Gewässerabschnitte in sich etwa gleichartig aussehen.

Vorgehensweise und Arbeitsteilung bei der Bewertung

  • Um sich auszutauschen, hat sich die Arbeit in Zweier-Gruppen bewährt.
  • Zunächst läuft man den zu kartierenden Bachabschnitt entlang und beobachtet genau, erst dann wird der Bogen ausgefüllt.
  • Zur Bewertung werden 10 Einzelparameter erhoben.
  • Die Zuordnung der Bewertungsstufen wird erleichtert
    • durch Leitfragen,
    • kleine Piktogramme (sie repräsentieren jeweils einen 100 m-Abschnitt),
      • in den Printformularen sind die Piktogramme eingedruckt,
      • in diesem Onlineportal sind sie zu finden unter Methodik >> Bestimmung der Gewässerstrukturgüt >> Die Güteparameter
    • sowie durch ausführliche Erläuterungen zu jedem einzelnen Parameter

Bewertet wird der überwiegende Zustand des Abschnittes im Bezug auf den jeweiligen Parameter!

Faustregel: Die Aussage der Bewertungsstufe muss auf den überwiegenden Teil des Gewässerabschnittes zutreffen (d.h. auf mehr als 50%).

Vorschlag zur Sicherung der Bewertungsqualität

Der Umgang mit dem Bewertungsbögen erfordert einige Übung, bis man die einzelnen Parameter kennt und bewerten kann. Vieles wird erst im Vergleich deutlich.

  • Deshalb ist es am besten, mit einem möglichst natürlichen Abschnitt des zu untersuchenden Gewässers zu beginnen, der gewissermaßen als Leitbild für weitere Erhebungen gilt.
  • Hilfreich ist es auch, wenn die Kartierer die Gesamtbewertung für einen Gewässerabschnitt vor der detaillierten Kartierung abschätzen.
  • Zur Bewertung größerer Gewässerstrecken sollte man verschiedene Abschnitte gruppenteilig kartieren, um dann die Ergebnisse im Gruppengespräch auszuwerten und zu einem Gesamtbild zusammenzufügen.

Probleme mit der Zuordnung der Bewertungsklasse? Zweifelsfälle?

In Zweifelsfällen hilft folgende Überlegung, eine Entscheidung zu finden:

  • In welchem Maße hat der Mensch an dem äußeren Erscheinungsbild des Gewässers und seinem Umfeld etwas verändert?

Wichtige Hinweise dazu geben

  • die Fragestellungen in Spalte 1 auf dem Bewertungsbögen sowie
  • die ausführlichen Erläuterungen zu den einzelnen Parametern.

Grundsätzlich ist bei der Strukturgütebewertung die Zuordnung der Bewertungsstufen subjektiver als z.B. bei chemischen Parametern, denn es kann kein Messwert abgelesen werden. Die Entscheidung für eine Bewertungsstufe muss durch Beobachtung und Abschätzung getroffen werden.

In Zweifelsfällen sollte man nach dem Ausschlussprinzip vorgehen, die Bewertungsstufen gegeneinander abwägen und sich für die am ehesten zutreffende entscheiden.

Auswertung - die Bewertungssonne

Im Formblatt M 5 der VDGS

  • Zur differenzierten Darstellung der Einzelergebnisse werden diese in die „Bewertungssonne" des Formblattes M 6 eingetragen und farbig markiert.

FLUVIDAT

  • führt nach Eingabe der Einzelergebnisse in das entsprechende Online-Formular unter "Messergebisse" - "Zusammenfassung Ökologie, Biologie, Chemie" und anschließender Speicherung diesen Eintrag und die farbige Darstellung automatisch aus.
  • Die Werte der Güteparameter des Chemischen Index zu einem Wert (Berechnung nach BACH) dem Ci zusammengefasst und als ein Wert dargestelt.
  • Ebenso wird das Ergebnis der Untersuchung des Makrozoobenthos zusammengefasst und als ein Wert, dem Saprobienindex, dargestelt.

Für den ökologischen Zustand sind fünf Klassen definiert und farblich gekennzeichnet

Klasse sehr gut gut mäßig unbefriedigend schlecht

Abbildungen

  • Abb. 1: Die „Bewertungssonne" des Formblattes M 6 (VDGS m. f. Genehmigung)
  • Abb. 2: Beispiel einer „Bewertungssonne" in FLUVIDAT

Die Güteparameter

PARAMETER 1: Nutzung der Aue

Bei diesem Parameter geht es vor allem um die Intensität der land- und forstwirtschaftlichen Nutzung sowie die Bebauung im Einflussbereich des Gewässers.

  • Als ökologisch verträglich (Bewertungsstufe 2) gelten nur Nutzungsformen in Gewässernähe, die Staunässe und teilweise Überschwemmungen vertragen (d.h. naturnaher Wald, Brache, extensive Landwirtschaft; nicht jedoch Ackerbau, intensive Weidewirtschaft sowie dichte Bebauung).
  • Zur Bewertung wird der unmittelbare Einflussbereich des Gewässers (ca. 100 m rechts und links) betrachtet.
  • Unterscheiden sich die Nutzungen am linken und rechten Ufer (z.B. linkes Ufer: Wald = Bewertungsstufe 1, rechtes Ufer: Acker = Bewer-tungsstufe 4), wird jeweils die für das linke und rechte Ufer zutreffende Bewertung getrennt angekreuzt und in der letzten Spalte als Einzelbewertung der Mittelwert gebildet.

Ökologische Folgen von Eingriffen

Fließgewässer sind in entscheidendem Maß von ihrem näheren und weiteren Umfeld abhängig. Die Nutzung des Einzugsgebietes durch den Menschen und damit einhergehende Veränderungen der Aue (Abholzung, Trockenlegung) haben negative Auswirkungen auf die ökologische Funktionsfähigkeit des Gewässers:

  • Verlust von gewässerbegleitenden Biotopen, damit einhergehender Artenrückgang,
  • Verschlechterung der Wasserqualität durch diffusen Eintrag von wasserunverträglichen Stoffen wie Nährstoffe (Dünger), Pestizide und Bodenpartikel durch Abschwemmungen von landwirtschaftlich intensiv genutzten Flächen (Wassertrübung, Verschlammung)
  • Verarmung des Landschaftsbildes,
  • Einschränkung des Hochwasserrückhaltevermögens.

PARAMETER 2: Gewässerrandstreifen

Entscheidend ist, bis zu welcher Breite ein naturbelassener, nicht genutzter Uferstreifen entlang des Gewässers vorhanden ist.

Auf einem solchen Gewässerrandstreifen

  • befindet sich kein Weg,
  • er wird nicht gemäht,
  • er wird nicht als Weide genutzt,
  • es wachsen dort keine Kulturpflanzen oder standortfremde Bäume,
  • natürliche Uferabbrüche und Verlaufsänderungen des Gewässers sind innerhalb des Gewässerrandstreifens möglich.

Ist der Gewässerrandstreifen in dem zu bewertenden 100 m-Abschnitt unterschiedlich breit, so ist die auf diesem Abschnitt überwiegende Mindestbreite (d.h. die zu über 50% vorherrschende) für die Bewertung ausschlaggebend.

Unterschiedliche Ufer: Unterscheidet sich die Breite des Gewässerrandstreifens am linken und rechten Ufer, wird jeweils die für das linke und rechte Ufer zutreffende Bewertung getrennt angekreuzt und in der letzen Spalte als Einzelbewertung für diesen Parameter der Mittelwert gebildet.

Anfangs sollte die Breite des Gewässerrandstreifen (ab der Uferkante!) ausgemessen werden, Geübte dürfen schätzen.

Ökologische Bedeutung

Das Ökosystem Fließgewässer endet nicht an der Uferkante, sondern steht in ständiger, dynamischer Wechselwirkung mit dem umgebenden Land. Nur ein genügend breiter, völlig naturbelassener Gewässerrandstreifen ermöglicht die Entwicklung gewässerbegleitender Biotope (Auenwälder, Altarme, Tümpel, Kiesbänke etc). In der Kulturlandschaft ist die Ausweisung von Gewässerrandstreifen ein erster, wichtiger und relativ einfacher Schritt zur Renaturierung eines Gewässers und seiner Aue. Eine standorttypische Vegetation siedelt sich nach einer gewissen Zeit von selbst an, naturnahe Gewässerstrukturen können sich ausbilden.

Die Bedeutung von Gewässerrandstreifen im Einzelnen:

  • Lebens- und Rückzugsraum für Pflanzen und Tiere,
  • Dynamik-und Entwicklungsraum (= „Spielraum") für das Gewässer,
  • Sukzessionsraum für natürlichen Uferbewuchs,
  • Beitrag zur natürlichen Biotopvernetzung (Wanderweg für Tiere in der Kulturlandschaft),
  • Schutz vor diffusen Einträgen aus landwirtschaftlichen Nutzflächen (Dünger, Pestizide) und Schutz vor Eintrag von Bodenerosion („Pufferzone")
  • Bereicherung des Landschaftsbildes.

PARAMETER 3: Gewässerverlauf

Achtung: Unterschiedliche Bewertungsmaßstäbe für Mittelgebirgsbäche und Flachlandbäche!

Der natürliche Gewässerverlauf richtet sich nach den geographischen Verhältnissen (Talform, Gefälle, Untergrund, Abfluss):

  • ein natürliches Gewässer verläuft niemals schnurgerade,
  • in engeren Tälern des Hoch- oder Mittelgebirges nur wenige Krümmungen ausbilden und das Gewässer verläuft mehr oder weniger gestreckt,
  • im Flachland ist das Gefälle nicht zu groß und das Tal genügend breit, dort besteht die Tendenz der Ausbildung von Schleifen bzw. Mäandern.
  • Bei der Bewertung ist entscheidend, inwieweit der Gewässerverlauf vom Menschen verändert wurde.

Lässt die Talform einen mäandrierenden oder geschwungenen Verlauf nicht zu, gilt Bewertungsstufe 1, wenn das Gewässer nicht künstlich in seinem Verlauf verändert worden ist.

Ökologische Bedeutung

Ein natürlicher Gewässerverlauf ist entscheidend für die Ausbildung der Strukturvielfalt, die wiederum Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit des Ökosystems Fließgewässer ist:

  • Natürliche Hochwasserrückhaltung durch Verlangsamung der Fließgeschwindigkeit. Das Gewässergefälle ist durch Laufverlängerung geringer als das Talgefälle.
  • Strukturvielfalt: Durch einen geschwungenen oder mäandrierenden Gewässerverlauf wird die Strömung sehr vielfältig und es kommt zu einem kleinräumig wechselnden Auf- und Abtrag von Substrat (Sand, Steine, Kies, Totholz), einem Wechsel von Still- und Schnellwasserzonen, zu Inselbildungen und einer abwechslungsreichen Uferstruktur, einem Wechsel von Gleit- und Prallhängen.
  • Vielfältige Strukturen im und am Gewässer bedeuten Biotop- und Artenvielfalt.
  • Erhöhung der Selbstreinigung durch Oberflächenvergrößerung (größeres Angebot an Wuchsflächen für Mikroorganismen, die die Selbstreinigung des Gewässers bewirken).
  • Verbessertes Stukturregenerationsvermögen (eigenständige Entwicklung und Wiederherstellung einer vielfältigen Gewässerstruktur)
  • Natürliche Landschaftsbereicherung

Pictogramme: M = Mittelgebirgsbach, F = Flachlandbach

PARAMETER 4: Uferbewuchs

Achtung: Unterschiedliche Bewertungsmaßstäbe für Mittelgebirgsbäche und Flachlandbäche!

Bewertet wird der Bewuchs des Uferbereiches mit Bäumen, Stauden und Krautpflanzen. Das weitere Umfeld wird mit Parameter 1 bewertet. Ausschlaggebend ist, welcher Bewuchs zu mehr als 50% im Abschnitt vorhanden ist.

Unterschiedliche Ufer: Unterscheidet sich die Vegetation am linken und rechten Ufer (ist z.B. nur ein Ufer von Bäumen bestanden), so wird jeweils die für das linke und rechte Ufer zutreffende Bewertung angekreuzt und in der letzten Spalte als Einzelbewertung der Mittelwert eingetragen.

Beim Baumbestand ist wichtig, ob es sich um standorttypische, heimische Uferbäume (Weiden, Erlen, Eschen) handelt. Allerdings reicht bei Quellläufen sowie in schmalen Tälern der Einfluss des Gewässers naturbedingt für die Ausbildung einer typischen Auenvegetation häufig nicht aus. Als natürlich ist dann ein Laubmischwald anzusehen.

Der Artenbestand der krautigen Ufervegetation wird durch die Bodenfeuchtigkeit sowie den Nährstoffgehalt bestimmt.

Als gut gelten:

  • Röhrichte aus hohen Gräsern (Schilf, Rohrglanzgras). Sie kommen vor allem im Flachland vor.
  • naturnahe Krautfluren häufig mit Frühblühern (z.B. Sumpfdotterblume, Scharbockskraut, Lerchensporn, Anemonen) und / oder Hochstauden (z.B. Pestwurz, Mädesüß)
  • nicht gedüngte, artenreiche Feuchtwiesen (mit Binsen und Seggen), die höchstens 2 mal im Jahr gemäht werden

Als nicht gut gelten:

  • Flächendeckendes Vorkommen von Brennnesseln, Giersch oder anderen Nährstoffzeigern. Sie weisen auf Nährstoffeintrag hin; dies kann nicht mehr mit „gut" bewertet werden.
  • Gleiches gilt für gemähte und befestige Ufer sowie für standortfremde (Zier-)Gehölze.

Ökologische Bedeutung

Der Uferbewuchs entfaltet seine optimale ökologische Wirksamkeit, wenn er ungleichförmig verteilt ist, d.h. dicht und weniger dicht bewachsene Böschungsflächen, sowie Bäume unterschiedlichen Alters einschließlich Totholz sich abwechseln.

  • Laub (v.a. der Erle) dient als Ernährung für Detritusfresser und ist Ausgangspunkt für die gesamte Nahrungskette in Fließgewässeroberläufen.
  • Lebensraum für Tiere:
    • Krautvegetation und Bäume sind Lebens- und Paarungsraum für adulte Wasserinsekten.
    • Ufergehölze sind Brut-und Rückzugsraum für Vögel.
    • Wurzelbereiche und Totholz bieten Verstecke für Fische und andere Gewässertiere.
  • Bereicherung der Ufer- und Gewässerstruktur z.B. durch Bildung von Uferbuchten und Umläufen zwischen den Bäumen und Wurzelüberhängen sowie durch die Bereitstellung von Totholz.
  • Biotopvernetzung
  • Beschattung verhindert Algenwachstum bei hohem Nährstoffeintrag (Verminderung der Eutrophierungsgefahr) und reduziert die Erwärmung im Sommer.

PARAMETER 5: Uferstruktur

Für die Bewertung der Uferstruktur entscheidend ist das Ausmaß der künstlichen Uferbefestigungen.

Diese sind häufig auf den ersten Blick nicht zu erkennen, wenn sie überwachsen oder verfallen sind. Deshalb sollte an einzelnen Stellen ggf. mit einem Stock nachgeprüft werden, ob das Ufer mit eingebrachten großen Steinen, Mauerwerk, Beton, Faschinen (Ufersicherung aus Holz) o.Ä. befestigt wurde.

Ein wichtiger Anhaltspunkt ist die Frage, ob sich das Gewässer bei höherem Wasserstand ungehindert in die Breite ausdehnen kann.


Ökologische Bedeutung

  • Die Gewässerufer sind von Natur aus keine festgelegten Linien, sondern verändern sich mit Wasserstand und Strömung: Eine Ausdehnung in die Breite ist jederzeit möglich.
  • Natürliche Begrenzungen können Bäume, große Steine, das langjährig ausgewaschene Hochwasserbett bzw. die Talform sein.
  • Ein vielfältig strukturiertes Ufer weist immer auch auf eine Strukturvielfalt im Gewässer hin und erfüllt folgende ökologische Funktionen:
    • Bereicherung des Lebensraumangebotes:
      • Biotop- und Artenvielfalt (z.B. Uferabbrüche für Eisvogel)
    • Verbessertes Stukturregenerationsvermögen (Nachlieferung von Geschiebe; eigenständige Entwicklung und Wiederherstellung einer viel-fältigen Gewässerstruktur)
    • Natürliche Hochwasserrückhaltung (Gewässer kann sich in die Breite ausdehnen, Fließgeschwindigkeit wird durch Hindernisse am Ufer gebremst)
    • Natürliche Landschaftsbereicherung

PARAMETER 6: Gewässerquerschnitt

Entscheidend ist die Ausformung des Gewässerbettes (Querprofil) unabhängig vom aktuellen Wasserstand.

Als Bezugspunkt für das Ausmessen von Breite und Tiefe gilt daher die Uferböschung, d.h. wie tief liegt die Gewässersohle unterhalb der Erdoberfläche des Gewässerumfeldes?

  • Sind die beiden Uferseiten unterschiedlich hoch, wird gemittelt.
  • Ist das Gewässer naturgemäß nicht flach (z.B. in einem engen Tal), gilt Bewertungsstufe 1.

Wenn die Talform es zulässt, ist ein natürliches Gewässer sehr flach. Vertiefungen kommen nur kleinräumig an einzelnen Stellen vor (Kolke). Diese werden bei der Bewertung nicht berücksichtigt.

Durch Ausbaumaßnahmen zur Entwässerung landwirtschaftlicher Nutzflächen und zum Hochwasserschutz wurden viele Gewässer begradigt und vertieft. Viele wurden im Trapezprofil ausgebaut und befestigt.
Neben dem direkten Ausbaggern, bewirkt die Begradigung durch erhöhte Fließgeschwindigkeiten indirekt eine oft erhebliche Vertiefung (Tiefenerosion). Ein Erosionsprofil entsteht.

Ökologische Bedeutung

Ein eingetieftes Gewässer verliert mehr und mehr die Verbindung zum Umland: die Aue fällt trocken, die ökologisch so bedeutsame Wasserwechselzone verschwindet.

Die Bedeutung eines naturnahen, flachen Querprofils im Einzelnen:

  • Natürliche Hochwasserrückhaltung: Gewässer kann sich in die Breite ausdehnen.
  • Verbesserte Selbstreinigung durch Oberflächenvergrößerung (größeres Angebot an Wuchsflächen für Mikroorganismen, die die Selbstreinigung des Gewässers bewirken)
  • Biotop- und Artenvielfalt durch Entwicklung und Erhaltung gewässerbegleitender Biotope

PARAMETER 7: Strömungsbild

Es gilt, die an der Wasseroberfläche erkennbaren Strömungsunterschiede innerhalb des 100-m-Abschnittes, die auf unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten hinweisen, genau zu betrachten:

  • Die Fließgeschwindigkeit wird dabei nicht gemessen.
  • Zur Verdeutlichung der Strömungsverhältnisse ist es jedoch hilfreich, an unterschiedlichen Stellen des Gewässerabschnittes Stöckchen, Blätter o.Ä. treiben zu lassen und deren Weg im Gewässer zu verfolgen.
  • Je gradliniger und gleichmäßiger sie schwimmen, desto weniger differenziert (= unnatürlicher) ist das Strömungsbild.

Entscheidend sind die Verhältnisse bei mittlerem Wasserstand.

Achtung: Unterschiedliche Bewertungsmaßstäbe für Mittelgebirgsbäche und Flachlandbäche!

  • Flachlandbäche haben aufgrund des geringeren Gefälles eine geringere Strömung und weisen deshalb ein weniger abwechslungsreiches Strömungsbild als Mittelgebirgsbäche auf.
  • Strömungsvielfalt wird in Flachlandbächen in erster Linie durch umgestürzte Bäume/Totholz erreicht, in (Mittel-) Gebirgsbächen durch unterschiedlich große Steine.
  • Ein gleichförmiges Strömungsbild aufgrund eines Aufstaus wird mit „schlecht" bewertet.

Ökologische Bedeutung

Die an der Wasseroberfläche erkennbaren Strömungsunterschiede werden letztlich durch verschiedene Substrate im Gewässerbett sowie die Uferstruktur verursacht und weisen auf Strukturvielfalt hin. Entsprechend der durchfließenden Wassermenge ergeben sich bei reich strukturiertem Ufer und Gewässerbett unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten innerhalb des Wasserkörpers. Diese wiederum haben Rückwirkung auf den Geschiebetransport und das Sedimentationsgeschehen.

Ökologische Bedeutung der Strömungsvielfalt im Einzelnen:

  • Bereicherung des Lebensraumangebotes für Gewässertiere = größere Artenvielfalt,
  • Verbesserte Selbstreinigung / gute Wasserqualität durch vermehrten Sauerstoffeintrag und ständige Durchmischung des Wasserkörpers,
  • Verbessertes Stukturregenerationsvermögen: eigenständige Entwicklung und Wiederherstellung einer vielfältigen Gewässerstruktur.

Pictogramme: M = Mittelgebirgsbach, F = Flachlandbach

PARAMETER 8: Tiefenvarianz

Zu bewerten ist die Häufigkeit des räumlichen Wechsels der Wassertiefe im 100 m-Abschnitt.

Die Tiefenvarianz muss nicht systematisch gemessen werden, sondern es sollte abgeschätzt werden; ggf. kann mehrfach mit einem Stock sondiert werden.

Achtung: Unterschiedliche Bewertungsmaßstäbe für Mittelgebirgsbäche und Flachlandbäche!

  • Bei Flachlandgewässern wird die Tiefenvarianz weniger streng bewertet, da sie naturgemäß geringer ist.

Ökologische Bedeutung

Bereiche mit unterschiedlichen Wassertiefen sind wie die Strömungs- und Substratvielfalt ein Merkmal natürlicher Bachläufe.

  • Flach- und Tiefenwasserbereiche wechseln in regelmäßigen Abständen ab.
  • Je größer die Tiefenvarianz, desto größer das Lebensraumangebot.

Pictogramme: M = Mittelgebirgsbach, F = Flachlandbach

PARAMETER 9: Gewässersohle

Zu bewerten ist das Vorkommen unterschiedlicher Substrattypen im Gewässer.

Die Gewässersohle kann aus unterschiedlichstem Substrat bestehen und sehr vielgestaltig sein, deshalb:

Achtung: Unterschiedliche Bewertungsmaßstäbe für Mittelgebirgsbäche und Flachlandbäche!

  • In Flachlandbächen (v.a. Sand- oder Moorbächen)
    • ist die Gewässersohle natürlicherweise weniger abwechslungsreich und wird weniger streng bewertet.
    • Ein gewisser Anteil organischen Materials ist natürlich.
    • Bäche in Küstennahe sind ein Sonderfall, da sie naturgemäß zur Verschlammung neigen.
  • In Mittelgebirgsbächen ist die Gewässersohle am vielgestaltigsten, da Steine unterschiedlicher Größe vorhanden sind.

Da nicht alle Gewässertypen berücksichtigt werden können, sind in einigen Fällen eigene Bewertungsmaßstäbe anzusetzen. Dazu muss überlegt werden, inwieweit die Gewässersohle durch menschlichen Einfluss verändert wurde.

Ökologisch problematisch ist

  • eine Befestigung der Gewässersohle (z.B. mit Beton oder Pflastersteinen),
  • eine Verschlammung durch Bodenerosion oder
  • ein großer Anteil an organischem Material.
  • Häufig wird eine künstliche Sohlenbefestigung oder auch eine standorttypische Gewässersohle mit Kies- oder Geröllstrecken von lockerem Sediment überdeckt und ist deshalb nicht sofort zu erkennen.
    • Zur Erhebung des Parameters muss in solchen Fällen ein stabiler Sondierstab / Stock zu Hilfe genommen werden, um festzustellen, wie die Gewässersohle beschaffen ist.

Ökologische Bedeutung

Eine natürlich strukturierte, gut durchströmte Gewässersohle ist entscheidende Voraussetzung für die natürliche Artenvielfalt im Fließgewässers,

  • da sich in ihrem Lückensystem ein Großteil der Organismen entwickeln (z.B. kieslaichende Fische, Wasserinsektenlarven).
  • Außerdem finden in der Gewässersohle die entscheidenden biochemischen Prozesse der Selbstreinigung statt.
  • Ist sie verschlammt oder betoniert, ist die ökologische Funktionsfähigkeit des Gewässers nicht mehr gegeben.

PARAMETER 10: Durchgängigkeit

Es gilt, alle Hindernisse zu erfassen, die Tiere (Wir-bellose, Fische, Amphibien, Säugetiere) daran hindern, im Gewässer und entlang des Ufers zu wandern.

Entscheidend für die Bewertung ist die Länge einer Verrohrung bzw. die Höhe und Beschaffenheit eines Querbauwerkes (Staustufe, Wehr etc.).
Reicht eine Verrohrung in zwei nebeneinanderliegende 100-m-Abschnitte hinein, dann wird sie nur in dem Abschnitt erfasst, in dem sie sich überwiegend befindet.

Ökologische Bedeutung

Die Möglichkeit, im und am Gewässer zu wandern, ist für eine große Anzahl von Tieren äußerst wichtig: die Tiere müssen die Abdrift durch Strömung kompensieren:

  • Fische suchen auf mehr oder weniger langen Wanderungen geeignete Laich- und Futterplätze auf.
    • Besonders betroffen von Querbauwerken sind die Langdistanzwanderfische wie Aal und Lachs, aber auch Forellen, Äschen und Barben sowie gefährdete Kleinfischarten wie Mühlkoppe und Elritze.
  • Typische Auenbewohner (Fischotter, Amphibien etc.) wandern entlang des Ufers.
    • Durch Verrohrungen und Querbauwerke (Staustufen, Wehre etc.) wird dies eingeschränkt, so dass die Funktionsfähigkeit des Ökosystems gravierend beeinträchtigt ist.
    • Das Gewässer wird zur Einbahnstraße, eine natürliche Selbstregeneration nach „Störfällen" durch Wiederbesiedlung und der Austausch des Gewässers mit seinem natürlichem Umfeld ist nicht mehr möglich.
  • Folgen:
    • Störung der natürlichen Selbstregeneration,
    • Bildung von Inselbiotopen Verlust der natürlichen Artenvielfalt

PARAMETER 11: Geruch

Da der menschliche Geruchssinn sehr empfindlich ist, können viele Stoffe bereits in sehr geringen Konzentrationen wahrgenommen werden.

  • Die Geruchsprobe wird in einem halb gefüllten, weithalsigen Glas möglichst von mehreren Testpersonen nach kräftigem Umschütteln vorgenommen (vgl. Weinprobe).
  • Als Vergleich dient eine mitgebrachte (geruchlose) Trinkwasserprobe.
  • Die Einschätzung des Parameters ist subjektiv, jedoch ein wichtiger Anhaltspunkt für mögliche Gewässerverunreinigungen, die dann durch genauere chemische Untersuchungen konkretisiert werden müssen.
  • Die Geruchsprobe wird wie folgt beschrieben:
    • nahezu geruchlos, frisch
    • Geruch vorhanden, aber nicht unangenhem
    • Geruch unangenehm, muffig, modrig, faulig, jauchig
    • Schlammablagerungen riechen nach faulen Eiern (H2S Schwefelwasserstoff)

PARAMETER 12: Farbe

Die Farbe gibt einen ersten, sehr einfach festzustellenden Hinweis auf starke Belastungen.

Die Farbe wird beurteilt in einer mit dem Probewasser gefüllten Klarglas-Flasche vor weißem Hintergrund:

  • eventuell vorhandene Schwebstoffe müssen sich abgesetzt haben,
  • dann hält man zur Beurteilung der Farbe die Flasche vor einen weißen Hintergrund (z.B. ein Blatt Papier) und
  • vergleicht sie mit einer Trinkwasserprobe.

Angaben werden nach dem optischen Eindruck gemacht:

  • farblos, klar (schwach bräunliche Färbung durch Humusstoffe z.B. in Moorgebieten möglich)
  • leicht getrübt
  • stärker getrübt
  • grünlich gefärbt, z.B. durch fädige Grünalgen oder Phytoplankton (schwebende Algen)

Mögliche Ursachen für Verfärbungen

  • Trübe, milchige Verfärbung: Abwasserbelastung
  • Braunfärbung kann verschiedene Ursachen haben:
    • Kieselalgen (v.a. im Frühjahr und im Herbst; Hinweis auf Eutrophierung),
    • Einträge / Bodenabschwemmung aus landwirtschaftlichen Flächen (besonders ausgeprägt nach starken Regenfällen)
    • hoher Anteil biologisch gereinigten Abwassers.
    • Eine klare Braunfärbung wird durch Huminstoffe verursacht (v.a. in waldreichen und moorigen Gebieten). Dies ist naturbedingt und stellt keine Belastung dar (d.h. Bewertungsstufe 1).
  • Grünfärbung wird meist durch Grünalgen hervorgerufen und ist damit ein Hinweis auf Eutrophierung.
    • Bei Verdacht auf planktische Algen lohnt es sich, die Probe zu mikroskopieren.

PARAMETER 13: Steinoberseiten

Beläge auf Steinoberseiten können auf Eutrophierung hinweisen

In unbelasteten Gewässern sind die Oberseiten von Hartsubstraten blank oder nur von sehr dünnen, filmartigen Belegen überzogen.

In eutrophierten, d.h. nährstoffbelasteten Gewässern bildet sich vor allem auf Steinen und anderen Hartsubstraten Algenbewuchs, zunächst nur an besonnten Stellen, bei höherem Nährstoffangebot überall, d.h. auch an beschatteten Stellen und im freien Wasser.

Die Steinoberseiten sind unter folgenden Gesichtpunkten zu untersuchen

  • Ist die Oberseite von Steinen oder von anderem Hartsubstrat von einem grün-braunen Algenrasen überzogen? (zunächst mit den Fingern fühlen u. anschauen; evtl. Lupe zur Hilfe nehmen)
  • Achtung! Moose und Wasserpflanzen sind hier nicht gemeint!
  • Beurteilungen:
    • kein Algenrasen zu erkennen
    • Steine/Hartsubstrat vereinzelt (vor allem an sonnigen Stellen) von einem dünnen Algenfilm überzogen
    • Steine/Hartsubstrat flächenhaft von grün-braunem Algenrasen überzogen; fädige Grünalgen im freien Wasser

Methode:

  • Es sollten mindestens zwei Steine aus einem besonnten und zwei Steine aus einem beschatteten Bereich des Gewässerabschnittes auf ihren Bewuchs untersucht werden.
  • Diesen erkennt man mit dem bloßen Auge, man kann ihn fühlen oder evtl. eine Lupe zu Hilfe nehmen.
  • Sind keine Steine vorhanden, müssen andere im Wasser befindlichen Hartsubstrate (Totholz, Beton, Blechdosen etc.) untersucht werden.
  • Notfalls können auch Steine ins Wasser gelegt und der sich einstellende Bewuchs nach einigen Tagen oder Wochen untersucht werden.

Ökologische Bedeutung

Folgen erhöhten Algenwachstums:

  • Sauerstoffschwankungen (tags Übersättigung durch Photosynthese, nachts Untersättigung durch Dunkelatmung
  • pH-Schwankungen (durch Verschiebung des Kalk-Kohlensäuregleichgewichtes) ► siehe Erläuterungen zu ph-Wert
  • Veränderung der Artenzusammensetzung (Verschiebung der Ernährungstypen zu Weide­gängern/Filtrierern)

Ursachen für Belastungen

► siehe Erläuterungen zu Phosphat unter Ökosystem > abiotische Faktoren > Phosphat

PARAMETER 14: Steinunterseiten

Steinunterseiten (Sauerstoff im Gewässerbett)

Bei Abwesenheit von Sauerstoff in der Gewässersohle entsteht ein niedriges bzw. negatives Redox-Potential. Dabei bilden sich Sulfide, vor allem Eisensulfid (FeS), das schwarz gefärbt ist.

Die Steinoberseiten sind unter folgenden Gesichtpunkten zu untersuchen

  • Ist die Unterseite von Steinen oder anderen Hart-substraten schwärzlich verfärbt? (Hinweis auf Sauerstoffmangel in der Gewässersohle)
  • Beurteilung:
    • keine Verfärbung
    • Steinunterseiten nur in Still­wasserzonen mit dunkler Verfärbung
    • Steinunterseiten überall mit grauer bis schwarzer Verfärbung

Methode:

  • Es sollten mindesten zwei größere Steine aus dem Wasser genommen und die Verfärbung der Unterseiten betrachtet werden.
  • Bei unterschiedlichen Strömungsverhältnissen muss darauf geachtet werden, dass je zwei Steine aus Stillwasser- und aus schneller fließenden Bereichen entnommen werden.
  • Bei natürlich dunkel gefärbten Steinen (z.B. Basalt) muss genauer hingesehen werden, ob der Stein mit einem Belag überzogen ist („Fremdfärbung").
  • In Zweifelsfällen oder bei sandig-schlammigen Gewässern ohne Steine sollte eine Sedimentprobe (ca. 5 cm tief mit einer kleinen Schaufel o.Ä.) entnommen werden.
  • Ist sie schwarz gefärbt und riecht sie außerdem nach Faulschlamm, ist dies ein sicherer Hinweis auf Sauerstoffmangel.

Ökologische Bedeutung

Zeitweiliger oder permanenter Sauerstoffmangel im Sediment hat weitreichende Folgen für das Fließgewässer und seine Biozönose:

  • Gefährdung der Reproduktion von Boden- und Kieslaichern (z.B. Forellen)
  • Rückgang sauerstoffbedürftiger Makrobenthosarten (Wirbellose des Gewässergrundes), z.B. Steinfliegen- und Eintagsfliegenlarven
  • Verschlechterung der Wasserqualität durch Remobilisierung von Phosphor und von Schwermetallen aus dem Sediment

Ursachen für Belastungen

  • Belastung mit organischen Stoffen (Abwasser, Eintrag aus landwirtschaftlichen Flächen) ► SIEHE AUCH ERLÄUTERUNGEN ZU SAUERSTOFF
  • Sekundärbelastung mit abgestorbenem Pflanzenmaterial in eutrophierten Gewässern