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Auswirkungen der Niederschlagswasserbewirtschaftung auf Hochwasserereignisse

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[Quelle: http://d-nb.info]

In Mitteleuropa steigt der Anteil befestigter und damit zumeist undurchlässiger Oberflächen durch Flächenerschließung und Urbanisierung stetig. Die Verdichtung und Befestigung natürlicher Oberflächen und das einhergehende Sammeln und Abführen des Niederschlagswassers vergrößert nicht nur den Oberflächenabfluss, sondern reduziert auch die Grundwasserneubildung. Das an Regenwettertagen anfallende Oberflächenwasser von befestigten Flächen wird zwar in den Kanalnetzen gesammelt, kann jedoch nicht vollständig zur Kläranlage abgeführt werden. Das überschüssige Wasser im Kanalsystem wird dann an neuralgischen Punkten dem nächstgelegenen Gewässer zugeleitet. Auf diese Weise gelangt eine große Bandbreite an Substanzen in die Gewässer und beeinflusst den natürlichen Stoffhaushalt. Häufig sind kleine und mesoskalige Gewässersysteme in Ballungsräumen mit einem hohen Versiegelungsgrad betroffen. Neben der schadlosen Ableitung des Ereignisabflusses tritt im Zuge der Umsetzung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL, 2000/60/EG) das Ziel des guten ökologischen und chemischen Zustandes des Gewässers in den Vordergrund. Mit Blick auf die Reduktion von angereichertem und vermischtem Niederschlagswasser in den Gewässern ist das Niederschlagswassermanagement das wichtigste Instrument. Die vorliegende Arbeit betrachtet beispielhaft zwei mesoskalige, urban geprägte Gewässer in der Großregion Luxemburg-Trier, die luxemburgische Mess und den deutschen Olewiger Bach. Dabei werden ebenfalls zwei unmittelbar durch Trenn- und Mischwasserkanalisation beeinflusste Teileinzugsgebiete des Olewiger Bachs untersucht. Ziel ist es, die Auswirkungen der urbanen Einleitungen an Regenwettertagen in den verschiedenen Phasen der Hochwasserwelle (Anstieg, Plateau und Rezessionsast) zu analysieren. Ein Schwerpunkt wird dabei auf den Nachweis anthropogener Spurenstoffe sowie wiederkehrende Strukturen im Wellenverlauf gelegt. Die Untersuchung der urban geprägten Bäche erfolgt mit zeitlich hochaufgelösten Einzelstichproben. Im Gegensatz zur gängigen Beprobung mittels volumen-proportionaler Mischproben kann mit diesem Ansatz der Einfluss der anthropogenen Systeme auf Hydro- und Chemographen im Hochwasserereignis analysiert werden. Auch Stoßbelastungen werden besser erfasst und abgebildet. In allen Untersuchungsgebieten werden in jeder Hochwasserwelle anthropogene Spurenstoffe nachgewiesen. Die Konzentrationen variieren sowohl während eines Hochwasserereignisses, als auch im Vergleich zwischen Ereignissen erheblich. Die nachgewiesenen Maximalkonzentrationen in Mess und Olewiger Bach übersteigen die mittleren Gehalte der einzelnen Spurenstoffe um das zwei bis 30-fache. Einige Pestizidgehalte in der Mess überschreiten zudem zeitweise die Grenzwerte der Umweltqualitätsnormen Richtlinie (UQN, 2008/105/EG). Die größten stofflichen Belastungen in Form maximaler Spurenstoffgehalte treten in der Regel bei mäßigen Niederschlagsereignissen in Kombination mit geringem Basisabfluss im Gewässer auf. Die Gesamtfracht hingegen steigt meist mit der Ereignisfülle. Die hydraulischen und stoffrelevanten Auswirkungen an der Schnittstelle von Kanal und Gewässer lassen sich in vielen urban geprägten Bächen wiederfinden. Diese Einleitungen an Regenwettertagen sind bedeutsam für die Komplexität des Abflussverhaltens sowie die Chemodynamik der betroffenen Vorfluter. Die Ergebnisse zeigen, dass es zukünftig mit Blick auf ein erfolgreiches Einzugsgebietsmanagement notwendig ist, die Niederschlagswasserbewirtschaftung in die Maßnahmenplanung einzubeziehen. Bei urbanen Gewässern muss darauf geachtet werden, dass die Maßnahmen zur Verbesserung des chemischen und ökologischen Zustandes nach der WRRL nicht im Konflikt mit der schadlosen Ableitung des Niederschlagswassers stehen. Vor allem hinsichtlich der stofflichen Dynamik, welche in der Regel mittels volumenproportionaler Mischproben untersucht wird, besteht weiterer Forschungsbedarf.

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Bücher, Broschüren

DWA-Themen T2/2020, Juli 2020. Erfolgsbewertung von Maßnahmen zur Erreichung eines guten Gewässerzustands
DWA-Themen, Band T2/2020
2020, 33 S., 4 Abb., 2 Tab.,

 

 

Seit Inkrafttreten der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (EG-WRRL) hat nur ein geringer Anteil der Fließgewässerwasserkörper in Deutschland den guten ökologischen Zustand bzw. das gute ökologische Potenzial erreicht. Trotz einer Vielzahl von durchgeführten Maßnahmen machen sich die damit verbundenen Verbesserungen der Gewässerbeschaffenheit nicht in einer veränderten Bewertung bemerkbar. Zum Teil liegt dies sicherlich an den natürlichen Rahmenbedingungen, die in der Regel nicht zu einer schnellen umfassenden Besiedlung mit Zielorganismen führen. Vermutlich sind aber auch weitergehende Gewässerentwicklungsmaßnahmen notwendig, um die angestrebten Ziele zu erreichen. In jedem Fall wurden in der Vergangenheit nicht gerade geringe Investitionen getätigt, ohne dass anscheinend ein Erfolg erzielt werden konnte, der in einer Verbesserung der ökologischen Qualitätskomponenten zum Ausdruck kommt. In dem Themenband wird der Status quo der "Erfolgsbewertung von Maßnahmen zur Erreichung eines guten Gewässerzustands" hinterfragt und geprüft sowie Vorschläge zum Weiterentwicklungsbedarf bzw. zur Weiterentwicklung dieses Themas zusammengestellt. Es soll damit die Diskussion zur bewertenden Darstellung von Maßnahmenerfolgen gefördert werden und letztlich ein Beitrag zur Weiterentwicklung der Zustandsbewertung in eine Erfolgsbewertung unserer Gewässerbewirtschaftung geleistet werden.

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Peter Zoth
Rechtliche Instrumente für das Dürre-Management
Das Recht der Wasser- und Entsorgungswirtschaft, Band 49
Eine Untersuchung unter besonderer Berücksichtigung des öffentlichen Wasserrechts in Deutschland und Spanien
2020, 298 S., 228 mm, Hardcover
Heymanns

 

 

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Tobias Schmitt
Dürre als gesellschaftliches Naturverhältnis
Erdkundliches Wissen, Schriftenreihe für Forschung und Praxis, Band 162
Die politische Ökologie des Wassers im Nordosten Brasiliens. Dissertationsschrift
2017, 437 S., 46 schw.-w. Abb., 12 schw.-w. Tab. 240 mm, Softcover
Franz Steiner Verlag

 

 

Dürren gelten oftmals als Ursache für Hungerkatastrophen und Armut - die humanitäre Katastrophe wird als Ergebnis der Naturkatastrophe verstanden. Gesellschaftliche Ursachen treten so in den Hintergrund oder werden gar nicht erst benannt. Eine Dürre als gesellschaftliches Naturverhältnis zu begreifen und damit die Prozesse der sozialen Herstellung der Dürre in den Blick zu nehmen, erscheint hingegen gewagt, wenn nicht gar zynisch. Tobias Schmitt verfolgt in der Studie dennoch genau diesen Ansatz. Er betrachtet die Dürreverhältnisse im Nordosten Brasiliens als historisches und gesellschaftliches Produkt von Diskursen, Institutionalisierungen, Eigentums- und Produktionsverhältnissen und zeigt die Praktiken ihrer (Re-)Produktion auf. Eine zentrale Rolle spielen hierbei die postkolonialen Machtverhältnisse: Sie prägen die gesellschaftlichen Naturverhältnisse, etwa die Verteilung von Wasser mittels Stauseen und Kanälen oder die Regelung des Zugangs zu Wasser in Gesetzen und Partizipationsprozessen. In diesem Zusammenhang nimmt Schmitt aber auch die Widerstandspraktiken gegen die hegemoniale Naturaneignung und ihre Durchsetzungspotenziale in den Blick.

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Peter Hilbert
Aufgeräumt in Dresdens Unterwelt
Der mühsame Weg vom Abwasser-Kollaps zur modernen Stadtentwässerung
2017, 168 S., m. 140 Abb. 26 cm, Softcover
DDV EDITION

 

 

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DWA-Themen T2/2016, August 2016. Diffuse Stoffeinträge in Gewässer aus der Landwirtschaft
DWA-Themen, Band T2/2016
Inhaltsgleich mit DVGW-Information Wasser Nr. 88.
2016, 39 S.,

 

 

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Boris Lehmann, Beate Adam, Oliver Engler
Ethohydraulische Untersuchungen zur Verbesserung des Fischschutzes an Wasserkraftanlagen
Naturschutz und Biologische Vielfalt, Band 151
2016
2016, 162 S., 27 cm, Softcover
Landwirtschaftsverlag

 

 

Das von Herbst 2013 bis Ende 2015 laufende F+E-Projekt befasst sich mit den Anforderungen an die Gestaltung und den Betrieb für Bypässe, damit diese für abwandernde Fische gut aufgefunden und angenommen werden. Konkret werden mittels ethohydraulischer Untersuchungen im Wasserbaulabor: - Regeln für die korrekte Anordnung von Bypässen an Wanderhindernissen mit und ohne Wasserkraftanlagen erarbeitet; - geometrische und hydraulische Dimensionierungsvorgaben für die Gestaltung von Bypasseinläufen ermittelt und Grenzwerte für den Betrieb solcher Abwanderwege abgeleitet. Eine wichtige Planungsgrundlage für das Versuchs-Setup im Modellgerinne der Technischen Universität Darmstadt bilden dabei die konstruktiv-hydraulischen Realbedingungen an der mit mehreren Bypässen ausgestatteten Wasserkraftanlage "Auer Kotten" an der Wupper. Diese Bedingungen werden im Modellgerinne situativ ähnlich nachgebildet, um die Reaktionen von Lachssmolts, Blankaalen und diversen potamodromen Fischarten darauf zu untersuchen. Das vom Bundesamt für Naturschutz finanzierte F+E-Vorhaben wird in transdisziplinärer Zusammenarbeit von Ingenieuren der TU Darmstadt und Fischbiologen des Instituts für angewandte Ökologie durchgeführt; das Projekt wird vom Auftraggeber - dem Bundesamt für Naturschutz - sowie der Bezirksregierung Düsseldorf fachlich begleitet. Die ersten Ergebnisse und Erkenntnisse bis zum Arbeitsstand im Winter 2014 werden dargestellt.

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T. Grunder, H.P. Lühr
Ökologische Bauproduktenbewertung (Teilaspekte): Ökotoxikologische Parameterwahl, Einfluß der organischen Anteile in der Bodenmatrix auf die Eluate sowie Frachtmodelle zur Eluierbarkeit
Bauforschung, Band T 2856
1998, 58 S., Abb.,Tab.,Lit.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Zur ökologischen Bauproduktenbewertung soll das Gefährdungspotential von Bauprodukten im Hinblick auf Boden und Grundwasser erfaßt werden. Die für die Untersuchungen ausgewählten Bauprodukte sollen zum Abdichten gegen drückendes Wasser (zwei Acrylharzsysteme), zum Sanieren von Abwasserkanälen (ein Acrylharzsystem) und zur Lockergesteinsverfestigung (ein Polyurethansystem) eingesetzt werden. Im ersten Teil der Arbeit werden zur Erfassung des ökologischen Gefährdungspotentials die Produkte in Laborversuchen in wasserdurchströmte Sandsäulen injiziert und die so entstehenden wäßrigen Eluate mittels Biotests auf ihre Wirkung untersucht. Für Produkte zur Rohrsanierung existieren seitens des Deutschen Instituts für Bautechnik bereits Prüfvorschriften, die auch Biotests umfassen. Die Palette der relevanten Biotests sollte überprüft werden. Im Ergebnis der Untersuchungen wird vorgeschlagen, die Eluate aus den Säulenversuchen bezüglich ihrer Wirkungen auf Algen, Daphnien, Protozoen und Leuchtbakterien - in speziellen Fällen auch Fischen - sowie ihrer biologischen Abbaubarkeit zu untersuchen und damit ihre ökologischen Auswirkungen zu bewerten.

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B. Eggers
Erfassung und Erstbewertung von Altablagerungen der Kategorien I und II im Landkreis Helmstedt. Teil 2
Siehe auch: Eggers, B., Geologisch-hydrogeologische Kriterien zur Einschaetzung potentieller Gefaehrdungsmoeglichkeiten des Grundwassers durch Altablagerungen in Niedersachsen. Teil 1., Best.-Nr. T 2020.
Bauforschung, Band T 2021
1988, 351 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die durchgefuehrten Untersuchungen haben gezeigt, dass von den Altablagerungen keine akute Trinkwassergefaehrdung ausgeht. Gleichwohl ist das Grundwasser durch drei Altablagerungen beeinflusst. Dies wird durch erhoehte Schwermetall-, AOX- und SO tief 4-Gehalte sowie durch eine erhoehte Leitfaehigkeit und einen hohen KMnO tief 4-Verbrauch dokumentiert. Bei den gemessenen Werten muss allerdings beruecksichtigt werden, dass das Grundwasser geogen vorbelastet ist, und sich nicht fuer die Trinkwassergewinnung eignet. Bei sechs Altablagerungen ist eine schwache Beeinflussung des Grundwassers durch erhoehte AOX- und Schwermetallgehalte nachweisbar; diese ehemaligen Deponien sind in die Kategorie II eingruppiert. Da bei einem Grossteil der Deponien nur ein Grundwasserbeobachtungsbrunnen im Abstrom der Altablagerung abgeteuft wurde, ist eine Interpretation der chemischen Daten schwierig. Eine Unterscheidung, ob die Beeinflussung des Grundwassers primaer geogen, durch landwirtschaftliche Nutzung oder durch die Altablagerungen hervorgerufen wird, konnte nicht in jedem Falle getroffen werden. Die aus den Untersuchungen resultierende Klassifizierung weist fuer die Kategorie I 3 Altablagerungen und fuer die Kategorie II 6 Altablagerungen aus. (-z-)

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B. Eggers
Geologisch-hydrogeologische Kriterien zur Einschaetzung potentieller Gefaehrdungsmoeglichkeiten des Grundwassers durch Altablagerungen in Niedersachsen. Teil 1. Abschlussbericht
Siehe auch: Eggers, B., Erfassung und Erstbewertung von Altablagerungen der Kategorie I und II im Landkreis Helmstedt. Teil 2. Best.-Nr. T 2021.
Bauforschung, Band T 2020
1988, 129 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde im ablaufenden Berichtszeitraum (vom 01.02.1985-31.01.1987) eine wissenschaftliche Konzeption zur Erfassung und Erstbewertung von Altablagerungen schwerpunktmaessig am Beispiel des Landkreises Helmstedt realisiert. Die Vielfalt der geologischen Verhaeltnisse des Landkreises Helmstedt beguenstigen den Vergleich mit anderen Gebieten Niedersachsens. Darueber hinaus werden weitere Untersuchungen in den Landkreisen Hamburg, Gifhorn sowie im Stadtgebiet von Wolfsburg durchgefuehrt bzw. begonnen. Dabei erwies es sich als notwendig, methodische Ansaetze neu zu entwickeln, bzw. den regionalen geologischen, bodenkundlichen und wasserwirtschaftlichen Gegebenheiten anzupassen. So gelang es mit Erfolg, geomagnetische und geologische Verfahren zur Ausgrenzung von Hausmuelldeponien einzusetzen. (-z-)

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Zeitschriftenartikel

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Agrawal, Shelesh; Orschler, Laura; Lackner, Susanne
Umfassendes Monitoring antibiotikaresistenter Bakterien und Gene zur Bewertung der Reduktion in Kläranlagen
KA Korrespondenz Abwasser, Abfall, 2021

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Braun, Tillmann
Forscher finden gefährliche Rattengifte in Fischen (kostenlos)
wwt Wasserwirtschaft Wassertechnik, 2020

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Berger, Wolfgang
Der Königssee - Juwel der bayerischen Alpen
wwt Wasserwirtschaft Wassertechnik, 2020

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Dreisigacker, Gudrun; Schäfer, Fritjof; Blarr, Christian; Probst, Michael
Renaturierung des Speyerbachs im östlichen Stadtgebiet von Neustadt an der Weinstraße - "Grünzug Böbig"
Gewässer-Info, 2020

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Dohmen, Alexander
Wasserrechtliche Benutzungen vor den Herausforderungen des Klimawandels
KW Korrespondenz Wasserwirtschaft, 2020

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