TUM – Technische Universität München Menü
Die Durchströmung ist für den Boden eines Gewässers entscheidend und die Chance, den Flusslauf zu verändern, dadurch entsteht Lebensraum. (Foto: TUM/J. Geist)
Die Durchströmung ist für den Boden eines Gewässers entscheidend und die Chance, den Flusslauf zu verändern, dadurch entsteht Lebensraum. (Foto: TUM/J. Geist)
  • Forschung

TUM-Studie geht den Flüssen auf den Grund

Erhalt von Flussauen ist Hochwasserschutz

Die Verschlammung von Flüssen und Bächen führt zu Problemen für Fische, Muscheln und andere Gewässerlebewesen. Doch nicht allein intensive Landwirtschaft und Erosion vernichten diese Lebensräume. Eine Studie von Wissenschaftlern der Technischen Universität München (TUM) widerlegt diese Ansicht. Um die im Gewässergrund lebenden Arten zu retten – und die Menschen vor drohendem Hochwasser zu schützen – brauchen Flüsse wieder mehr Raum.

Objekt der Studie war die Moosach, ein Zufluss der Isar und vor der Weihenstephaner „Haustür“ der TUM gelegen. Die Moosach fließt zwischen der Münchner Schotterebene und tertiärem Hügelland weitgehend in einem künstlichen Bett. Alle paar Jahre muss der Fluss ausgebaggert werden, um mehrere tausend Kubikmeter Schlamm zu entfernen.

Das Tertiärhügelland, 65 Millionen Jahre alt, zählt zu den Gebieten mit den höchsten Erosionsraten. Doch weniger als ein Prozent des Erosionsmaterials bleibt am Grund liegen. Durch Verminderung der Erosion lässt sich daher das Problem nicht lösen. Dieses Ergebnis lieferte die Analyse von Gewässerboden-Proben über mehrere Jahre hinweg von Professor Karl Auerswald vom Lehrstuhl für Grünlandlehre und Professor Jürgen Geist vom Lehrstuhl für Aquatische Systembiologie.

„Allein eine Verhinderung der Erosion, wie sie die Wasser- und Fischwirtschaft seit langem fordert, hilft Gewässern folglich nicht“, konstatiert Professor Auerswald. Über viele Jahrzehnte befestigt und gestaut, begradigt und vertieft, fehle den Flüssen vor allem ihre natürliche Fließgeschwindigkeit. Ebenso fehlt die Auenlandschaft am Ufer, um – auch bei Hochwasser – das Flussbett verändern zu können. Die Diagnose zur Moosach: „ein Gerinne, kein Fluss mehr“, sei auf alle Flüsse in Bayern und weltweit übertragbar, sagt der TUM-Professor.

Das Verschwinden natürlicher Veränderung

Die beiden Wissenschaftler der TUM haben die Ergebnisse ihrer Untersuchung gerade in der internationalen Fachzeitschrift „Land Degradation & Development“ veröffentlicht. Der Titel “Extent and causes of siltation in a headwater stream bed: catchment soil erosion is less important than internal stream processes” – was frei übersetzt  „Ausmaß und Ursachen der Verschlammung: Erosion hat weniger Einfluss als Fließgewässerprozesse“ lautet – weist darauf hin, wie bedeutsam die Durchströmung für den Boden eines Gewässers ist. Denn das zentrale Refugium von Klein- und Kleinstlebewesen sowie der Eiablage-Ort für diverse Flussfische ist am Gewässerboden und zwar in den mit sauerstoffhaltigem Wasser gefüllten Hohlräumen im Kies. Bereits eine dünne Sedimentschicht reicht aus, diese Zwischenräume abzudichten.

„Eintrag von Erosionsmaterial passiert auch unter natürlichen Bedingungen“, erklärt Auerswald. „Aber unter natürlichen Bedingungen wird der Gewässerboden immer wieder umgelagert und das Lückensystem durch den Grundwasserzustrom aus der überfluteten Aue freigespült.“ Weil Flüsse begradigt und kanalisiert wurden, verschwindet diese Auendynamik, und ebenso ist der natürliche Zustrom von unten nach Hochwasserereignissen stark zurückgegangen.

Die Menschen haben aus zunächst gutem Grund in den Lauf der Flüsse eingegriffen: Um Städte vor Überschwemmungen zu schützen, Sümpfe trockenzulegen und Cholera und Typhus zurückzudrängen, war ab Anfang des 19. Jahrhunderts damit begonnen worden, Flüsse zu begradigen und in Kanäle zu zwängen. So wurde zudem Land für die weitere Besiedlung gewonnen. Die Auenlandschaften, wichtige Überflutungsgebiete und natürlicher Hochwasserschutz, wurden mehr und mehr verdrängt. So fehlt den Flüssen an Ufer und Grund die Möglichkeit der Veränderung. Doch gerade diese Unterschiede sind entscheidend für die Biodiversität eines Gewässers, für seinen Artenreichtum im und am Wasser.

Auerswald mahnt: „Flussauen müssen tabu sein“

Auerswald vermisst das richtige Maß: „Wie so oft, geht der Mensch einen zunächst richtigen Weg auch dann weiter, wenn er schon über das Ziel hinaus ist.“ Bei lokalen Planungen und Bauentscheidungen sei die Aue „immer der Verlierer“. Auerswald rät, wie schon seit vielen Jahren, dringend, den Flüssen wieder Gestaltungsfreiheit zu geben.

Das bedeute konsequenterweise, dass bei Renaturierungsmaßnahmen der Fluss sein Bett gestalten könne. „Das, was noch an Auenlandschaft vorhanden ist, hat unbedingt tabu zu sein“, warnt er angesichts des ungebremsten Bedarfs der Städte an Bauland – und angesichts seiner Modellrechnungen zu künftigen Hochwasser-Ereignissen: „Wir täten sehr gut daran, die Flüsse selbst wieder mäandern zu lassen.“

Publikation

Karl Auerswald und Jürgen Geist: Extent and Causes of Siltation in a Headwater Stream Bed: Catchment Soil Erosion is Less Important than Internal Stream Processes, Land Degradation & Development, 6 September 2017. DOI: 10.1002/ldr.2779

Kontakt:

Prof. Dr. Karl Auerswald
Technische Universität München
Lehrstuhl für Grünlandlehre
Tel: 0049/8161/71-3965
Mail: karl.auerswald@mytum.de

Corporate Communications Center

Technische Universität München Sabine Letz
letz(at)zv.tum.de

Weitere Artikel zum Thema auf www.tum.de:

Kesslergrundeln und weitere Grundelarten aus dem Schwarzen Meer kamen ursprünglich über das Ballastwasser der Schiffe nach Bayern und sind heute vor allem in der Donau und im Main stark vertreten.  (Bild: J. Geist/ TUM)

Fischbestände im Wandel

Ein Großteil der bayerischen Fließgewässer ist in keinem guten ökologischen Zustand. Ein Team der Technischen Universität München (TUM) hat nun erstmals Langzeitdaten zu den Fischbeständen der oberen Donau, Elbe und des...

Mit der Umwelt-DNA-Analyse werden Gewässerlebewesen nachweisbar, ohne dass sie gefangen werden müssen: Bernhard Stoeckle (re.) holt sich dafür eine Wasserflasche mit Flüssigkeit aus einem Bach. Links neben ihm Sebastian Beggel, während Prof. Jürgen Geist hinten auf die Proben wartet. (Foto: A. Heddergott/ TUM)

Der Artnachweis aus der Wasserflasche

Mit der Umwelt-DNA-Analyse werden Gewässerlebewesen nachweisbar, ohne dass sie gefangen werden müssen. Ein Team der Technischen Universität München (TUM) hat erstmals systematisch untersucht, wie verschiedene Umweltfaktoren...

Die vom Aussterben bedrohte Flussperlmuschel (Margaritifera margaritifera). Von den knapp 70 in Deutschland existierenden Beständen gab es nur in zweien innerhalb der vergangenen 50 Jahre genügend Nachwuchs, um den Fortbestand zu sichern. Die Art hat es damit nur ihrem hohen Alter – sie wird weit über 100 Jahre alt – zu verdanken, dass sie bei uns noch nicht ausgestorben ist. (Foto: TUM/ Geist)

Status quo der europäischen Muschelwelt

Muscheln sind die natürlichen Kläranlagen der Gewässer und ähnlich wichtig wie Bienen. Und genauso bedroht: Die meisten Muschelbestände weltweit gehen zurück, manche Arten stehen kurz vorm Aussterben. Deshalb haben...

Für die Studien sind mehrere Arten im belasteten Gewässer beobachtet worden, auch die weniger gängigen bei solchen Tests wie etwa Mini-Schnecken oder Ruderfußkrebse. (Foto: Hasenbein)

Gewässer stärker belastet als bislang angenommen

Gewässer sind Senken und binden Schadstoffe besonders gut. Um darin geringe toxische Konzentrationen nachzuweisen, sollten Wachstum und Schwimmverhalten von Kleinkrebsen und Mini-Schnecken für eine ökotoxikologische...

Das Tarim-Becken im Nordwesten Chinas.

Nachhaltiges Umweltmanagement für Wüsten-Oase

Zehn Prozent der weltweiten Baumwoll-Produktion findet im Gebiet Xinjiang im Nordwesten Chinas statt. Doch die künstliche Bewässerung der Baumwollfelder führt zu ökologischen Problemen. Ein internationales...

Eine Auswirkung der Schifffahrt: Uferbefestigungen schützen Fische vor dem Wellenschlag vorbeifahrender Schiffe – und bieten so neu eingewanderten Tierarten ideale Lebensbedingungen.

Ein schneller Fisch und viele Folgen

Sie sind Gewinner der Globalisierung: Tier- und Pflanzenarten, die sich neue Lebensräume erschließen. Zu den bekannteren Neuzugängen zählt eine Pflanze – die beifußblättrige Ambrosia, die bei vielen Menschen Allergien...