HyMoBioStrategie

Auswirkungen hydromorphologischer Veränderungen von Seeufern (Bodensee) auf den Feststoffhaushalt, submerse Makrophyten und Makrozoobenthos-Biozönosen mit dem Ziel der Optimierung von Mitigationsstrategien

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Maßnahmen zum Schutz der Ufer und der Unterwasserdenkmale des Bodensees

In den vergangenen Jahrzehnten konnte in zahlreichen Voralpenseen eine zunehmende Erosion der Litoralse­dimente beobachtet werden. Im Bodensee sind durch diesen Prozess unter anderem Unterwasserdenkmäler, die zum UNESCO-Weltkulturerbe zählen, bedroht. Die Erosion ist hauptsächlich auf hydromorphologisch wirk­same Eingriffe des Menschen zurückzuführen. Seen in Deutschland werden in unterschiedlicher und vielfäl­tiger Weise genutzt. Mit den Nutzungsansprüchen ge­hen häufig erhebliche strukturelle Beeinträchtigungen durch Uferverbauungen, etwa Ufermauern oder Hafen­anlagen sowie Seenutzung in Form von Freizeitsport und Schifffahrt, einher. In der Folge kommt es zur Verän­derung der Hydrodynamik in der Flachwasserzone mit Auswirkungen auf den Feststofftransport, die Feststoff­bilanz, die Unterwasservegetation und bodenlebende Organismen. Schwerpunkt des Verbundprojekts HyMo­BioStrategie ist es, Lösungsvorschläge und Strategien zur Verbesserung des ökologischen Zustands der Ufer und Flachwasserzonen zu entwickeln, um hydromorpho­logische Belastungen in Seen zu minimieren.

Ziele

Ziel des Verbundprojekts ist die Untersuchung und Be­wertung von anthropogenen, hydromorphologischen Veränderungen in der Uferzone im Sinne der Europäische Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) sowie die Entwicklung uferbezogener Maßnahmenprogramme für eine nachhal­tige Ufergestaltung und Renaturierung. Im Fokus stehen:

  • Beiträge für eine nachhaltige Entwicklung und das Management von Flachwasserzonen in Seen
  • Verbesserung der Beurteilungsverfahren des ökologischen Zustands von Seen gemäß der WRRL anhand biotischer Indikatoren für die Uferzone
  • Bereitstellung eines Messsystems zur flächigen Vermessung der Bodentopographie und Sedimentstruktur
  • Methoden zur Charakterisierung und Quantifizierung des Feststofftransportes in der Flachwasserzone von Seen
  • Monitoring großflächiger Sedimentumlagerungen im Bereich von Unterwasserdenkmälern
  • Effiziente und umweltverträgliche Sicherung von Unterwasserdenkmälern des UNESCO-Weltkulturerbes „Prähistorische Pfahlbauten um die Alpen“

Das autonom operierende Messfahrzeug „Hydrocrawler“ tastet mit unterschiedlichen Sensoren die Sedimentoberfläche des Bodensees ab

Modellregion

Die Forschungsarbeiten werden am nördlichen Ufer des Bodensee-Obersees an sechs ausgewählten Untersu­chungsgebieten durchgeführt mit unterschiedlichen Eigenschaften. Der Bodensee liegt geografisch im Voral­penland und wird überwiegend vom Alpenrhein gespeist.

Ausgewählte Zwischenergebnisse

  • Nach einer ersten Bestandsaufnahme innerhalb der sechs Untersuchungsgebiete am nördlichen Bodenseeufer wurde mit einem umfangreichen Monitoringprogramm begonnen. Seither werden kontinuierlich Daten zur Hydro- und Morphodynamik (Oberflächenwellen, Strömungen, Erosion/Akkumulation) in der Flachwasserzone des Bodensees aufgezeichnet.
  • Erste Messungen mit akustischen Erosionsmarkern haben gezeigt, dass der Sedimentnettotransport in der Flachwasserzone sehr gering ist. Während Starkwindereignissen werden bis zu zwei cm der Decksedimente mobilisiert, meist uferparallel transportiert und wieder sedimentiert. Parallel zu den empirischen werden numerische Experimente mit 3D-Modellen durchgeführt, um die Sedimentumlagerung unter Berücksichtigung von Wasserspiegelschwankungen räumlich zu quantifizieren.
  • Die beiden relevanten Qualitätskomponenten der WRRL, Makrozoobenthos und Makrophyten, wurden räumlich aufgelöst in allen Untersuchungsgebieten beprobt. Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass weniger die Uferstruktur als vielmehr das verfügbare Substrat (Sedimentstruktur und Korngrößen) und die auftretenden Wasserspiegelschwankungen einen großen Einfluss auf die Diversität und Abundanz von Makrozoobenthos und Makrophyten haben.
  • Die Partner von HyMoBioStrategie haben im Projektverlauf bereits erste neue Techniken zur Messung des partikulären Suspensions- und Sohltransports, des Erosions- bzw. Akkumulationsverhaltens der Decksedimente sowie zu akustischen Verfahren entwickelt und erprobt.

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