T 5 - Ökologie Flashcards
Stauseen
Funktion, Nutzen, Anzahl, Probleme
Funktion
Talquerschnitte werden großflächig abgesperrt, Fließwasser aufgestaut und Wassermengen gespeichert. Besseres Management der Entnahmen
Nutzen
Trink und Brauchwassergewinnung, Hochwasserschutz, Niedrigwasseraufhöhung, Energiegewinnung, Naherholung
Anzahl und Volumen
Mehr als 58.500 große Talsperren (>15m und > 1 Mio m^3), 307 in Deutschland
Probleme und Konflikte
* Massive Veränderung der Eigenschaften der jeweiligen Fließgewässer (Sedimentation und Verladung etc.)
* Eingriff in das Landschaftsbild
* Nutzungskonflikte der aufgestauten Fläche
* Politische Konflikte (Nil)
Sedimentation und Erosion
Transportprozesse, Erosion im Unterlauf, Verlust von Nutzvolumen
Transportprozesse
* Abhängig von Fließgeschwindigkeit des Gewässers werden Partikel erodiert, transportiert oder sedimentiert
* natürliche Fließgewässer haben Sedimentations und Erosionsprozesse im Gleichgewicht
* Durch diese dynamischen Prozesse entstehen Verlagerungen im Gewässerverlauf (Erosion geht durch Stauseebildung verloren)
Erosion im Unterlauf
* Rückgehaltene Sedimente fehlen dem Gewässer stromabwärts
* Mangel wird durch erosive Prozesse ausgeglichen
1. (Tiefen-)Erosion
2. Gefährung von Bauwerken
3. Verstärkung durch Begradigungen -> höhere Fließgeschwindigkeit
Verlust von nutzbarem Volumen
* Ohne Gegenmaßnahmen lagern sich immer mehr Feststoffe vor der Stauhaltung ab
* Akkumulation von Sedimenten, Nähr- und Schadstoffen
* 2006 war bereits ein drittel der vefügbaren Kapazität in Stauseen die nicht der Energiegewinnung dienen verladen
* Bis 2050 wird mit einem Verladungsgrad von 62% gerechnet
Maßnahmen zur Lösung der Sedimentationsproblematik
Präventiv, kontinuierlich, Verladungsreduzierend
Präventive Maßnahmen
* Erosionsprozesse im Einzugsgebiet des Stausees reduzieren -> forstwirtschaftliche Nutzung bevorzugen und landwirtschaft anpassen
Kontinuierliche Maßnahmen
* Sediment Bypass Tunnel
* Kontinuierlicher Sedimenttransfer
Maßnahmen zur Reduzierung der Verladung
* Flushing
* Dauerhafte Sedimententnahme
Sediment Bypass Tunnel
- Die Feststoffe werden am abgefangen und über einen Tunnel ins Unterwasser geleitet
Pro - Dauerhafte Reduktion
- Sedimentkontinuität bleibt erhalten
- keine weiteren Maßnahmen erforderlich
- auch für große Kornfraktionen geeignet
Contra - hoher technischer und finanzieller Aufwand
- Wasserverluste
- Hoher Instandshaltungsaufwand durch Abrasion
- Stauraumform entscheidend
Kontinuierlicher Sedimenttransfer
Das Sediment wird kontinuierlich aufgesaugt und über eine Leitung Unterwasser verbracht
Pro
* dauerhafte Reduktion des Sedimenteintrags
* Sedimentkontinuität bleibt erhalten
* kein weiterer Umgang mit dem Sediment erforderlich
* Abstimmung auf die Transportkapazität und Ökologie des unterwassers möglich
Contra
* dauerhaft arbeitendes Gerät erforderlich
* für große Kornfraktionen ungeeignet
* Eintrag in den Stauraum wird nicht verhindert
* starke Abhängigkeit von der Transportkapazität des Unterwassers
Flushing
Öffnung der Grundablasse von Stauhaltungen, wo durch Sogwirkung beim Abströmen Sediment mobilisiert und in den unterlauf transportiert wird
Pro
* technisch einfach und schnell umsetzbar
* kein weiterer Sedimentumgang erforderlich
Contra
* begrenzte Reichweite, stark von der Staudammstruktur abhängig
* Ökosysteme im unterlauf werden häufig zerstört
* einhergehend mit hohen Wasserverlusten
* Risiko der Verblockung der Grundablässe
Trockene Ausbaggerung
Wasser wird komplett aus dem Becken abgelassen, damit im Anschluss das Sediment ausgebaggert wird -> Verwendung, Verwertung, Beseitigung
Pro
* vollständige Entfernung der Sedimentation möglich
* Wassergehalt durch Abstau reduziert
Contra
* Genehmigungsaufwand
* max. Wasserverlust
* Funktion der Talsperre entfällt temporär
* Befahrbarkeit des Sediments ist unsicher
Flüssigentnahme und Entwässerung in Schläuchen oder Spülfeldern
Bei der Flüssigentnahme wird das Sediment aus dem eingestauten Wasser gesaugt (Polder oder Geotextilschläuche)
Pro
* volltändige Entfernung der Sedimentation möglich
* diskreter Betrieb möglich, Funktion des Stausees bleibt erhalten
Contra
* Genehmigungsaufwand
* Entsorgungskosten für Sediment (und Geotextilschläuche)
* Hoher Platzbedarf
* Aufwand für das Anlegen der Spülfelder, Vorbereitung der Flächen zur Ablage der Schläuche
Flüssigentnahme und mechanische Entwässerung
Saugen des Sediments mit Folgender Entwässerung
Pro
* vollständige Entfernung des Sediments möglich
* diskreter Betrieb möglich, Funktion bleibt erhalten
* kontinuierliche, angepasst Entnahme möglich
Contra
* Genehmigungsaufwand
* Entsorgungskosten für Sediment
* hoher techischer Aufwand und Kosten für den Entwässerungsbetrieb
Wasserrecht
Die Wasserrahmenrichtlinie wird in Deutschland durch das Wasserhaushaltsgesetz umgesetzt
* Sediment ist wie Wasser ein öffentliches Gut solange es im Gewässer bleibt
* Eine Umlagerung gehört zu den Unterhaltungsmaßnahmen
Boden- und Abfallrecht
Maßnahmen zum Umgang mit Sediment:
Verwendung - Baggergut mit neuem Verwendungszweck direkt vor der abnahme wird nicht als Abfall bezeichnet. Auch nicht wenn eine Zwischelagerung den Zweck unterbricht
Verwertung - Ist das Sediment vorher zu behandeln fällt es unter das Abfallrecht und man hat sich dessen zu entledigen (Grauzone = Entwässerung)
Beseitigung - Endgültige Unterbringung ohne Zweckbestimmung = Deponierung
