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Biozide an Fassaden vermeiden: Zur Information ihrer Bürger veröffentlichte die Stadt Freiburg im Breisgau Erkenntnisse zur Umsetzung von Forschungsergebnissen aus dem ReWaM-Projekt MUTReWa. Darin klärt die Stadt über die Verwendung und Wirkung von Bioziden auf und präsentiert die durchgeführten Untersuchungen in Freiburg.

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Das Umweltschutzamt der Stadt Freiburg ist Projektpartner in dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekt “Maßnahmen für einen nachhaltigeren Umgang mit Pestiziden und deren Transformationsprodukten im Regionalen Wassermanagement” (MUTReWa). Als Partner leistet die Stadt Freiburg unter anderem mit einem Grundwassermonitoring einen wichtigen Projektbeitrag. Weiter organisiert die Stadt in regelmäßigen Abständen Informationsveranstaltungen über Wirkung und Risiken von urbanen Regenwasserversickerungsanlagen. Zielgruppen sind Anwohner, Baufirmen, Pressevertreter und Verwaltungsmitarbeiter. Bereits während der Projektlaufzeit führen die Wasserexperten aus MUTReWa am Mühlbach in der Stadt Freiburg Renaturierungsprojekte durch. Ziel ist es, die Fähigkeit des Gewässers Pestizide und deren Transformationsprodukte zurückzuhalten, weiter zu erhöhen.

MUTReWa ist eines von 15 Verbundprojekten in der BMBF-Fördermaßnahme „Regionales Wasserressourcen-Management für den nachhaltigen Gewässerschutz in Deutschland“ (ReWaM). ReWaM ist Teil des BMBF-Förderschwerpunktes „Nachhaltiges Wassermanagement“ (NaWaM) im Rahmenprogramm „Forschung für Nachhaltige Entwicklung“ (FONA³).

Drittes Arbeitstreffen des ReWaM-Querschnittsthemas „Ökosystemleistungen im Gewässermanagement“

Am Mittwoch, den 6. September 2017, trafen sich 31 Teilnehmer aus neun von insgesamt 15 ReWaM-Verbundprojekten im Leipziger Kubus, dem Konferenz- und Bildungszentrum des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ). Ziel der zweitägigen Veranstaltung war es, die Diskussionen in den Arbeitsgruppen „Stickstoffretention“ und „Systemübergreifende Betrachtung von Ökosystemleistungen“ fortzuführen. Beide Arbeitsgruppen wurden im Rahmen des vorangegangenen Querschnittsthemen-Treffens am 24. Januar 2017 in Dresden gebildet. Darüber hinaus erörterten die Wasserfachleute in drei Vorträgen zu Beginn des Treffens Grenzen, Perspektiven und Herausforderungen des Ökosystemleistungskonzepts im Wasserressourcen-Management.

Teilnehmer des dritten Arbeitstreffens des ReWaM-Querschnittsthemas „Ökosystemleistungen im Gewässermanagement“

Ökosystemleistungen in der Wasserbewirtschaftung im Jahr 2030
Nach einer Begrüßung durch Dipl.-Ing. Mathias Scholz vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig folgten drei Vorträge: Den Auftakt machten Marianne Darbi und Dr. Carsten Neßhöver, ebenfalls vom UFZ. Sie diskutierten in Ihrem Vortrag welche Potenziale und Herausforderungen sich für Praxis und Forschung durch einen langfristigen Einsatz des Ökosystemleistungsansatzes in Deutschland bis zum Jahr 2030 ergeben könnten. Hierzu führen Darbi und Neßhöver derzeit ein „Horizon Scanning“ durch. Nach einer kurzen Einführung zu Systematik und Historie der Methode, berichteten die beiden Wissenschaftler vom aktuellen Stand ihrer Forschungsarbeit und stellten einen Online-Fragebogen vor, der seit Anfang August bis zunächst Ende September verfügbar sein soll.

Im zweiten Vortrag des Tages fragte Simone Beichler, RESI-Projektkoordinatorin am Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB), nach den Grenzen des Ökosystemleistungskonzepts (ÖSL) mit Fokus auf den Gewässerkontext. Eine erste Hürde bestünde bereits darin, festzulegen, was als Ökosystem oder Natur verstanden werden müsste, um das ÖSL-Konzept überhaupt anwenden zu können. Dies sei angesichts der durch den Menschen in unterschiedlicher Weise modifizierten Umwelt keineswegs trivial. Im weiteren Verlauf präsentierte die Projektkoordinatorin welche Herausforderungen für eine Operationalisierung des ÖSL-Konzepts im Gewässerkontext bestünden.

Die dritte Präsentation beschäftigte sich mit Prozessen, Konzepten und Quantifizierungsmethoden der Stickstoffretention in Bächen und Flüssen. In Ihrem Vortrag wiesen Dr. Helmut Fischer und Dr. Stefanie Ritz von der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) dem Nährstoffrückhalt in Gewässern eine besondere regulative Funktion zu. Die dadurch erbrachte Ökosystemleistung trage wesentlich zum Erhalt oder sogar einer Verbesserung der Wasserqualität in Fließgewässern bei. Im weiteren Verlauf des Vortrages zeigten die Wissenschaftler die Komplexität des Retentionsprozesses auf und stellten Bewertungsvorschläge zur Quantifizierung der Retention zur Diskussion. Für die Bewertung schlugen die Wissenschaftler unterschiedliche Vorgehensweisen vor: im Wesentlichen unterschieden die Forscher zwischen Ansätzen zur Messung bzw. Modellierung der Stickstoffretention und Konzepten zur qualitativen Bewertung über Ersatz- oder Schadenskosten.

Erarbeitetes Wissen zu Papier bringen
Der Schwerpunkt der Treffens lag in der Vorbereitung von zwei Artikeln in den Arbeitsgruppen (AG) „Stickstoffretention“ und „Systemübergreifende Betrachtung von Ökosystemleistungen“. Ziel der AG „Stickstoffretention“ war es, aktuelle Ansätze zur Erfassung, Quantifizierung und Bewertung von Stickstoffverbindungen sowie der Stickstoffretention in verschiedenen Gewässerökosystemen, Flussgebieten oder Ökosystemkompartimenten auf verschiedenen Skalenebenen zu sammeln. Auch die Mitglieder der AG „Systemübergreifende Betrachtung von Ökosystemleistungen“ planen ihre Erkenntnisse in einem wissenschaftlichen Zeitschriftenartikel zu veröffentlichen. Darin wollen die AG-Mitglieder der Fachwelt eine übergreifende Betrachtung von Ökosystemleistungen, die von Fluss-Auen-Systemen, Grundwasserleitern und Standgewässern dargeboten werden, vorstellen.

In der Fördermaßnahme „Regionales Wasserressourcen-Management für den nachhaltigen Gewässerschutz in Deutschland“ (ReWaM) fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) 15 Verbundprojekte sowie ein begleitendes Vernetzungs- und Transfervorhaben. Für die Projekte in ReWaM sind eine interdisziplinäre Vorgehensweise sowie ein enges Zusammenwirken von Wissenschaft, Wirtschaft und Praxis charakteristisch. Um vorhandene Synergien zu nutzen und Potenziale auszuschöpfen, hat der ReWaM-Lenkungskreis unteranderem das Querschnittsthema „Ökosystemleistungen im Gewässermanagement“ definiert.

Deutschlandweit forschen Wissenschaftler an wirtschaftlichen Methoden, um in Kläranlagen Rückstände von Arzneimitteln, Haushaltschemikalien und Kosmetika aus dem Abwasser zu entfernen. So auch in Hessen: Der Abwasserverband Langen/Egelsbach/Erzhausen nahm in diesem Jahr eine Versuchsanlage in der Kläranlage Langen in Betrieb. Die Finanzierung der Anlage erfolgt maßgeblich durch das Land Hessen – ein Drittel der Fördersumme steuerte der Abwasserverband selbst bei. Die wissenschaftliche Leitung des Forschungsprojekts übernahm die Technischen Universität Darmstadt, die in den kommenden 18 Monaten die Vor- und Nachteile zweier Verfahren ermittelt: Getestet werden unter anderem Membran- sowie Tuchfilter, durch die behandeltes Abwasser geleitet wird. Im Anschluss an die beiden Filter wird das feststofffreie Abwasser über granulierte Aktivkohle gefördert. Das Abwasser hat vor dem Erreichen der Filter bereits die regulären drei Reinigungsstufen der Kläranlage durchlaufen. Ziel der vierten Reinigungsstufe ist die Entfernung von Spurenstoffen, Mikroplastik sowie antibiotikaresistenter Keime und Phosphor, die bislang im Abwasser der Kläranlage Langen noch in unerwünschten Konzentrationen vorhanden sind und die Umwelt im hessischen Ried belasten.

Der Tuchfilter im Betrieb in der Versuchanlage in der Kläranlage Langen. Foto: Thomas Fundneider, TU Darmstadt

NiddaMan, eines von 15 Verbundprojekten in der BMBF-Fördermaßnahme ReWaM, leistet indirekt zusätzliche Unterstützung bei dem Vorhaben. In der Abteilung Aquatische Ökotoxikologie der Goethe-Universität Frankfurt, das die Leitung des Verbundprojekts NiddaMan innehat, führen Wissenschaftler ökotoxikologische Tests zur Wirksamkeit des Tuchfilters durch, die Bundesanstalt für Gewässerkunde steuert zusätzliche chemische Analysen von Spurenstoffen bei.

Neues Wissen durch Vernetzung

„Eine unserer Aufgaben in NiddaMan besteht darin, wasserbehördliche Maßnahmen auf Effizienz zu untersuchen“, erklärt Dr. Ulrike Schulte-Oehlmann, Projektkoordinatorin bei NiddaMan, die Motivation hinter der Zusammenarbeit der zwei Projekte. „Uns interessiert daher, ob Tuchfilter eine kostengünstige Alternative zur Membranfiltration darstellen könnten“, präzisiert die Projektkoordinatorin das wissenschaftliche Interesse von NiddaMan an der Pilotanlage in Langen. Würden Tuchfilter ähnlich gute Abscheideeigenschaften wie Membranfilter zeigen, wären diese für Schulte-Oehlmann eine überlegenswerte Option für weniger finanzstarke Betreiber kleiner Kläranlagen, für die bislang aus Kostengründen eine vierte Reinigungsstufe (im Sinne einer weitestgehenden Feststoffabscheidung) bei der Behandlung von Abwasser nicht in die Erwägung gezogen worden ist. Diese Erkenntnis würde nicht nur die bisherige bundesweite Einschätzung, dass nur bei großen Anlagen eine vierte Reinigungsstufe aus Gesichtspunkten der Kosteneffizienz realisierbar wäre überholen, sondern es würde ein wichtiger Beitrag für die flächendeckende Verbesserung der Gewässergüte geleistet werden. Derzeit bleibt für kleine Kläranlagen (GK 1 & 2) nur die Option einer Schließung und Verrohrung mit Ableitung der Abwässer in die nächstgrößere Kläranlage, die ggf. bereits über eine vierte Reinigungsstufe verfügt. Dies ist aufgrund hoher Baukosten jedoch nicht überall machbar.

Neben dem wissenschaftlichem Interesse gibt es aber auch noch einen weiteren naheliegenden Grund zur Kooperation der zwei Forschungsprojekte: Beide Verbünde arbeiten mit einer Reihe identischer Partner zusammen. Sowohl in NiddaMan als auch bei der Pilotanlage in Langen engagieren sich beispielsweise die Technischen Universität Darmstadt, das Unternehmen Unger Ingenieure, das Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie sowie das Regierungspräsidium Darmstadt. Für Schulte-Oehlmann ist diese Kooperation schon jetzt ein Erfolg: „Die Kooperation zeigt, dass die Vernetzung von Forschungsprojekte auf vielen Ebenen sehr sinnvoll ist und letztlich die wissenschaftlichen Erkenntnisse mehren. Davon profitieren alle, Wissenschaftler, die Wasserpraxis und natürlich auch Gesellschaft und Umwelt.“

NiddaMan ist eines von 15 Verbundprojekten in der BMBF-Fördermaßnahme „Regionales Wasserressourcen-Management für den nachhaltigen Gewässerschutz in Deutschland“ (ReWaM). ReWaM ist Teil des BMBF-Förderschwerpunktes „Nachhaltiges Wassermanagement“ (NaWaM) im Rahmenprogramm „Forschung für Nachhaltige Entwicklung“ (FONA³).

In den Städten Münster, Freiburg und Hannover erhielten die Bewohner ausgewählter Quartiere zwischen August und September 2016 ungewöhnliche Post: Die Wissenschaftler des ReWaM-Projekts WaSiG befragten die Bürgerinnen und Bürger mit Hilfe von Fragebögen zu Wahrnehmung und Akzeptanz von Regenwasserbewirtschaftungsmaßnahmen in ihrem Stadtteil. Die Ergebnisse der repräsentativen Umfrage sind nun öffentlich. Ziel der Befragung war es, die Gewohnheiten und den Wissensstand der Bevölkerung zum Umgang mit Regenwasser zu erfassen. Zentrale Fragen dabei waren, inwiefern die Anwohner die Funktionen von Regenwasser für das Stadtklima und das Ökosystem kennen und welche Regenwasserbewirtschaftungsmaßnahmen überhaupt bekannt sind. „Die Akzeptanzanalyse liefert eine wichtige Datenbasis zur Begründung zukünftiger Planungsentscheidungen“, ordnet Dr. Hedwig Roderfeld, die WaSiG-Projektkoordinatorin von der FH Münster, die Ergebnisse ein.

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Fragebogenverteilung, Foto: Florenz König, Universität Freiburg

Was wissen Münsteraner, Hannoveraner und Freiburger über die Regenwasserbewirtschaftung in ihrem Viertel?
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Tim Freytag (Universität Freiburg) warfen in Kooperation mit den Städten Freiburg, Hannover und Münster insgesamt 17.289 Fragebögen inklusive Rückumschlag in die Briefkästen ausgewählter Stadtquartiere. Befragt wurden die Anwohner an 24 Standorten: Zum einen betrachteten die Forscher Stadtquartiere, die über umfassende naturnahe Regenwasserbewirtschaftung, wie Gründächer, durchlässige Bodenbeläge und Versickerungsanlagen verfügen. In diesen Modell-Quartieren werden im Rahmen des ReWaM-Projekts WaSiG zudem hydrologische sowie meteorologische Messungen durchgeführt. Als zweite Kategorie erhoben die Wissenschaftler Daten in Stadtvierteln, die sich durch städtebaulich prägende Regenwasseranlagen auszeichnen. In der dritten Kategorie wurden „Stadtquartiere mit überwiegend konventioneller Regenwasserbewirtschaftung“ als Referenzgruppe untersucht.

Die Gesamtrücklaufquote lag bei 9,3 Prozent und bewege sich damit im üblichen Erwartungsrahmen vergleichbar groß angelegter Umfragen erklärten die verantwortlichen Wissenschaftler/innen der Uni Freiburg. Jedoch schwankte die Beteiligung stark zwischen den einzelnen Stadtquartieren: Der Rücklauf variierte zwischen 2,5 Prozent und 52 Prozent. „Die große Bandbreite hängt eventuell mit der Zusammensetzung bzw. dem Anteil an Ein- und Mehrfamilienhäusern der verschiedenen Stadtquartiere zusammen“ vermutet Roderfeld. Aber auch die Frage, ob zur Miete oder im Eigentum gewohnt würde, spiele eine wichtige Rolle, so Roderfeld.

In den „WaSiG-Modellstadtquartieren“ und den „Quartieren mit charakteristischen Regenwasserbewirtschaftungsmaßnahmen“ führte das Projektkonsortium eine Vollerhebung durch. Jeder Haushalt erhielt also einen Fragebogen. Aus dem Rücklauf aus diesen Stadtquartieren ließen sich somit repräsentative Aussagen für die untersuchten Quartierstypen ableiten, zeigten sich die Forscher begeistert. Die Akzeptanzanalyse liefere damit wichtige Aussagen, die im nächsten Schritt in die Gesamtprojektergebnisse eingebettet werden müssten, erklären die Wissenschaftler weiter.

Titelblatt der WaSiG-Akzeptanzanalyse

Ausgewählte Ergebnisse aus der Akzeptanzanalyse

• Durchlässige Bodenbeläge werden von allen bewerteten Bewirtschaftungsmaßnahmen am positivsten eingeschätzt. Sie sind unter den Anwohnern und Anwohnerinnen ebenfalls am bekanntesten.
• Gründächer werden im Allgemeinen sehr positiv bewertet. Dafür werden von den Anwohnern und Anwohnerinnen insbesondere ökologische und ästhetische Gründe genannt.
• Private Versickerungsanlagen werden im Vergleich zu anderen Regenwasserbe-wirtschaftungsmaßnahmen am negativsten bewertet.
• Ökologische Aspekte sowie finanzielle Motivationen (z.B. gesplittete Abwassergebühren) sind für Anwohner und Anwohnerinnen die wichtigsten Gründe für die Einrichtung von Regenwasseranlagen.
• Drei Viertel der Befragten sprechen sich für eine Erläuterung der Funktion von Versickerungsanlagen auf Hinweisschildern aus.
• Ein Großteil der Befragten spricht sich für eine multifunktionale Nutzung der Regenwasseranlagen z.B. als Freiflächen aus. Eine Kombination mit Sport- und Spielplätzen wird nicht von allen Personen gleichermaßen gewünscht.

WaSiG ist eines von 15 Verbundprojekten in der BMBF-Fördermaßnahme „Regionales Wasserressourcen-Management für den nachhaltigen Gewässerschutz in Deutschland“ (ReWaM). ReWaM ist Teil des BMBF-Förderschwerpunktes „Nachhaltiges Wassermanagement“ (NaWaM) im Rahmenprogramm „Forschung für Nachhaltige Entwicklung“ (FONA³).

Hier strömt das Wasser zu Forschungszwecken: In der Wasserbauhalle der TU Dresen stellte Prof. Dr.-Ing. Jürgen Stamm den Zuschauern des MDR-Wissensmagazin LexiTV neuen Formen der Hochwasserprävention vor. Nach der Vorstellung von technischen Hochwasserschutzvorrichtungen berichtet Stamm, der Leiter des ReWaM-Projekts In_StröHmunG, von Maßnahmen, die dem Wasser wieder mehr Raum geben sollen. Der ca. fünf-minütige Fernsehbeitrag berichtet ab Sendungsminute 1:50 über Ziele und Hintergrund von In_StröHmunG. Die Sendung wurde am Freitag, den 11. August, erstmals ausgestrahlt und kann in der MDR-Mediathek angesehen werden.

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Im April 2015 startete das Verbundprojekt „Innovative Systemlösungen für ein transdisziplinäres und regionales ökologisches Hochwasserrisikomanagement und naturnahe Gewässer­entwicklung“ (In_StröHmunG). Mithilfe seines transdisziplinären Ansatzes zwischen Ingenieur- und Naturwissenschaft möchte das Projektteam ökologisches Hochwasser­risiko­management mit der naturnahen Gestaltung von Fließgewässern verknüpfen, dazu nutzt es innovative System­lösungen. Praxisorientiert arbeitet es bestehende und neue Erkenntnisse zu morphodynamischen und hydrobiologischen Prozessen in Gewässerökosystemen auf. Im Rahmen des Projektes wird ein regionales Flächenmanagement aufgebaut, außerdem werden Fachinformationssysteme zum Datenmanagement entwickelt. Beides soll sicher­stellen, dass bei der nachhaltigen Verbesserung des ökologischen Zustands der Gewässer die Anforderungen des Hochwasserschutzes beachtet werden.

In_StröHmunG ist eines von 15 Verbundprojekten in der BMBF-Fördermaßnahme „Regionales Wasserressourcen-Management für den nachhaltigen Gewässerschutz in Deutschland“ (ReWaM). ReWaM ist Teil des BMBF-Förderschwerpunktes „Nachhaltiges Wassermanagement“ (NaWaM) im Rahmenprogramm „Forschung für Nachhaltige Entwicklung“ (FONA³).