Teilprojekt 2

 

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Entwicklung von Methoden zur Ableitung und Bewertung mengen- und gütewirtschaftlicher Managementoptionen

Bearbeiter: J. Schanze, IÖR Dresden

Zielstellung

Das Teilprojekt hat auf der Grundlage eines bereits erprobten Ansatzes zum Flussgebietsmanagement (Schanze 2000, 2001) die konzeptionelle Integration und managementorientierte Fokussierung der Ergebnisse des Gesamtvorhabens zum Gegenstand. Es thematisiert damit "emergente" Fragestellungen des Flussgebietsmanagements, die durch disziplinäre Ansätze alleine nicht gelöst werden können. Grundlage ist ein konzeptionelles Gesamtmodell der vorhabensrelevanten Wirkungsbeziehungen und der zu deren Beschreibung eingesetzten Methoden. In mehreren Teilaufgaben werden daraus wesentliche Bausteine zur ganzheitlichen Betrachtung des Einzugsgebietes und zur Ausrichtung der Ergebnisse auf einen künftigen Bewirtschaftungsplan erzeugt. Hierzu gehört auch die Schaffung operabler Schnittstellen zwischen den zentralen Modellierungsteilprojekten (Kernthema II) und den Teilprojekten der Kernthemen I und III.

Geplante Arbeiten und Methoden, angestrebte Ergebnisse

Aus der Gesamtfragestellung des Havel-Projektes und den Teilbeiträgen der Projektpartner ergeben sich nachfolgende Teilaufgaben. Der integrativen Zielstellung entsprechend erstreckt sich das Teilprojekt mit unterschiedlichen Schwerpunkten über sämtliche Kernthemen und Skalenebenen:

Kernthema I: Leitbilder, Managementoptionen

A. Entwicklung eines konzeptionellen bewirtschaftungsorientierten Gesamtmodells

Als Voraussetzung für die Implementierung von Managementoptionen in die Systemmodellierung wird ein konzeptionelles Modell der Wirkungsbeziehungen zwischen Gewässerkomponenten und Gewässerbenutzungen erstellt. Die Zusammenhänge zwischen akteursspezifischen sozioökonomischen Handlungsfeldern und gewässerökologischem System und damit Ansatzpunkte für Handlungsoptionen werden darin parameterbezogen herausgearbeitet.

B. Szenarienbasierte Erarbeitung naturraumspezifischer Zielvorgaben

Neben der Zieldefinition über historische Leitbilder (TP 1) ist zur Bestimmung der Zielvorgaben für einzelne gewässerökologische Komponenten bzw. zur Validierung ihrer Erreichbarkeit ein Ansatz über die "heutigen potenziellen natürlichen Landnutzungsverhältnisse" im Einzugsgebiet erforderlich. Im Rahmen des Vorhabens gilt dies speziell für die Komponente "Abflussdynamik" (TP 4) und die Komponente "Nährstoffbedingungen" (TP 3, TP 5). Dazu wird im vorliegenden Teilprojekt ein GIS-basiertes "Referenzszenario" der Landnutzungsverhältnisse durch Recherche der naturräumlichen und irreversiblen anthropogenen Gegebenheiten entwickelt (Bezug zu TP 9). Die Ermittlung der gewässerabschnittsbezogenen Zielkriterien erfolgt anschließend mit Hilfe der Systemmodelle. Theoretische Grundlagen, Vorgehensweise und Zielkriterien werden in diesem Teilprojekt bearbeitet und darstellt. Die Ergebnisse werden mittels Restriktionsanalysen oder statistischen Verfahren in den Kontext der integrierten ökologischen Zielvorgaben (TP 1) gestellt. Diese "bottom up"-Integration bietet für die anthropogen stark überprägte Havel die Voraussetzungen für eine realistische Einschätzung des "guten ökologischen Zustandes". Szenarienbasierte und historisch abgeleitete Zielvorgaben werden als verbindliche Bewertungsgrundlagen des Projektes in einer öffentlichen Veranstaltung mit den Fachverwaltungen und Interessenvertretern abgestimmt.

C. Ableitung umsetzungsorientierter Handlungsoptionen

Mit dem Ziel einer Reduzierung der punktuellen und diffusen Stoffemissionen, der Sanierung der gewässerinternen Stoffdeposition sowie der Optimierung der Abflussverhältnisse in der Havel wird ein skalenspezifischer Katalog gebietsbezogener Handlungsoptionen erarbeitet. Dabei handelt es sich um umsetzungsorientierte Typen von Bewirtschaftungsmaßnahmen. Jene werden unter Verwendung von Literatur- und Gebietsdaten nach ihren (jahreszeitlichen) Einwirkungen auf die Parameter der Systemmodellierung (siehe Teilaufgabe G) und ihrer Relevanz für die sozioökonomischen Verhältnisse spezifiziert. Die Schnittstelle zur Sozioökonomie wird durch Angabe kostenrelevanter Mengeneinheiten (z.B. ha, EWG, Bauwerksklasse) mit maßnahmenspezifischen Einheitskosten (Kostenbarwerte) hergestellt. Bei den Maßnahmen zur Bodennutzung erfolgt eine Zusammenarbeit mit den TP 11 und 9. Als Handlungsoptionen werden u.a. Landnutzungs- und Bewirtschaftungsänderungen sowie siedlungswasserwirtschaftliche und wasserbauliche Maßnahmen untersucht. Bei deren Konzipierung finden rechtlich-administrative und regionale Randbedingungen Berücksichtigung.

Kernthema II: Systemdynamik, Modellierung

D. Abschätzung der siedlungswasserwirtschaftlichen Einträge

Zur Aufstellung vollständiger Eintrags- und Frachtpartitionen ist außer der Stofftransportmodellierung für die unbesiedelte Landschaft (TP 5) eine Berechnung der Nährstoffemissionen aus punktuellen Quellen und von versiegelten urbanen Flächen notwendig. Aus den Untersuchungen im Einzugsgebiet der Salza steht hierfür das Stofftransport-Bilanzmodell Salza (Schanze 2001) zur Verfügung. Dessen Berechnungsansätze werden unter Einbeziehung von Erkenntnissen aus dem BMBF-Projekt "Niederschlag" (Fuchs & Hahn 1999) weiterentwickelt. Die Ergebnisse von Ist- und Szenarienanalyse werden dem TP 5 für eine gesamträumliche einzugsgebietsbezogene Modellierung übergeben.

E. Aufstellung von Eintrags- und Frachtpartitionen

Für die generelle Einschätzung der Handlungsfelder bei der Sanierung des Haveleinzugsgebietes werden auf der Grundlage der Ergebnisse des TP 5 und der Teilaufgabe D zunächst gewässerabschnittsbezogene Eintragsbilanzen aufgestellt. Hierbei fließen auch die Einträge der Zuflüsse oberstrom (v.a. Spree) mit ein. Im Vergleich zu den bisher für die Havel vorliegenden Partitionen (vgl. z.B. Behrendt et al. 1999) ist aufgrund der deterministischen Modellierung sämtlicher Eintragspfade von einer deutlich höheren Validität der Ergebnisse auszugehen. Die dynamischen Modelle ermöglichen zudem eine zumindest jahreszeitliche Differenzierung der Eintragsbilanzen, womit insbesondere der sommerlichen Güteproblematik in der Havel Rechnung getragen werden kann. Wegen der Bedeutung der Stoffumsetzungsprozesse in den langsamfließenden Gewässern des Haveleinzugsgebietes werden die Eintragspartitionen entsprechend dem Rückhalt bzw. der Stofffreisetzung fortgeschrieben. Für diese Frachtpartitionen erfolgt eine Auswertung der Untersuchungen der TP 3 und TP 7. Vergleichend wird der Rückhalt mit statistischen Methoden aus Einzugsgebietsparametern (spezifische Abflussspende, hydraulische Belastung) bestimmt.

F. Analyse der raumkonkreten Immissions- bzw. Handlungspotenziale

Als Basis für die räumliche Analyse von prioritären Handlungserfordernissen sollen die GIS-gestützten Ansätze zur Abschätzung der nutzungsbezogenen Immissionspotenziale aus dem Salza-Projekt (Schanze 2001) weiterentwickelt werden. Aus den raumkonkreten Stoffinputs der Eintragsquellen (TP 5, Teilaufgabe D) und den Frachtanteilen in Gewässerabschnitten (Ergebnisse TP 3, TP 7, Teilaufgabe E) werden pfad- und teileinzugsgebietsspezifische Transmissionskoeffizienten abgeleitet. Mit diesen werden für die Eintragsquellen die Immissions- bzw. Handlungspotenziale abgeschätzt und ein Rückbezug der modellierten Einträge und Frachten (TP 3-7) auf die Emittenten hergestellt. Es ergibt sich eine raumbezogene Klassifizierung der Frachtbeiträge konkreter Eintragsquellen (Gewässerbenutzungen). Diese erlaubt eine Priorisierung der Handlungsbedarfe und bietet damit die Voraussetzung für die Akzentuierung und finanzielle Effektivierung von Handlungsoptionen. Sie können außerdem für die Entwicklung von Bewirtschaftungsszenarien genutzt werden.

Kernthema III: Szenarienentwicklung, Maßnahmenkatalog

G. Methoden zur Zuweisung der Handlungsoptionen

Die Ergebnisse der Teilaufgabe F schaffen die Grundlage für eine Zuweisung von Bewirtschaftungsmaßnahmen zu unterschiedlich frachtbeitragswirksamen Standorten bzw. Einleitern. Unter Verwendung GIS-basierter Abfragealgorithmen werden insbesondere für die diffusen Eintragspfade Maßnahmenschwerpunkte lokalisiert. Neben den Immissionspotenzialen können dabei weitere Kriterien wie Schutz- und Entwicklungskategorien aus dem landschaftsplanerischen Leitbild (TP 9) berücksichtigt werden. Die Handlungsoptionen werden also nicht pauschal, sondern als Bewirtschaftungsmaßnahmen standortkonkret zugewiesen.

H. Ökologische und ökologisch-ökonomische Bilanzierung und Bewertung der Szenarien

Für maßgebliche Zielindikatoren wird eine konsistente Bilanzierung der Zielvorgaben mit den Ausprägungen der Bewirtschaftungsszenarien erarbeitet und angewendet. Deren Ergebnisse werden aus wasserwirtschaftlicher Sicht und im Kontext der WRRL interpretiert. Parallel dazu erfolgt auf der Basis der Einheitskosten der Handlungsoptionen eine Kostenkalkulation für die Bewirtschaftungsszenarien. Aus den Ergebnissen der gewässerökologischen Bilanzierung und der Kostenkalkulation werden schließlich Quotienten für die Effizienz des Mitteleinsatzes gebildet. Sämtliche Ergebnisse werden für das Szenarienranking (TP 10) bereitgestellt.

I. Implementierung der Ergebnisse in einen künftigen Bewirtschaftungsplan

Für die Verwertung des Gesamtvorhabens in einem künftigen Bewirtschaftungsplan nach Art. 13 WRRL wird unter Bezugnahme auf den Bewirtschaftungsplan Salza ein administrativer Kontext erarbeitet. Hierzu gehören insbesondere die Einordnung der Ergebnisse des Gesamtvorhabens in das richtlinienkonforme Anforderungsprofil, Hinweise für deren Nutzung in einem partizipatorischen Aufstellungsverfahren sowie die Aufbereitung der Bewirtschaftungsmaßnahmen des Vorzugsszenarios als Grundlage für die Erstellung eines Maßnahmenprogramms. Fernerhin werden die entwickelten Methodenbausteine für die Entwicklung des Szenarien- und -bewertungstools (TP 8) zur Verfügung gestellt.

Zeitplan

Die Durchführung des Teilprojektes orientiert sich an nachfolgendem Zeitplan:

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Bei Fragen und Hinweisen wenden Sie sich bitte an W. Lahmer (werner@wernerlahmer.de oder  webmaster@havelmanagement.net)
Stand: 07. Februar 2005

Layout: W. Lahmer