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Die Lahn

Philipps Universität Marburg UE: Einführung in die Geographie WS 2006/07 Leitung: Dr. Andreas Vött. Die Lahn. 1. Abflussschwankungen der Lahn: Hoch- und Niedrigwasserereignisse, Hochwasserschutz, Retentionsräume

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  1. Philipps Universität Marburg UE: Einführung in die Geographie WS 2006/07 Leitung: Dr. Andreas Vött Die Lahn 1. Abflussschwankungen der Lahn: Hoch- und Niedrigwasserereignisse, Hochwasserschutz, Retentionsräume 2. Wasserbauliche Maßnahmen an der Lahn im Bereich Marburg: Ausbauphasen, Flussverlagerung und deren Effekte 3. Wasserqualität der Lahn im zur BRD: biologische und chemische Kenn- und Grenzwerte 4. Einzugsgebietscharakteristik der Lahn und Gewässerschutz in Hessen: Abflussbildung Wasserrahmenrichtlinie

  2. Abflussschwankungen der Lahn: Hoch- und Niedrigwasserereignisse, Hochwasserschutz, Retetionsräume Philipps Universität Marburg UE: Einführung in die Geographie WS 2006/07 Leitung: Dr. Andreas Vött Die Lahn Martin Schulz, Anna Sadok, Reike Schomer, Alexander Schmidt

  3. Gliederung • Niedrigwasserereignisse • Hochwasserereignisse • Winterhochwasser • Sommerhochwasser • Hochwasserschutz • Maßnahmen im Lahneinzugsgebiet

  4. Niedrigwasserereignisse • Unterscheidung zwischen • niedrigstes Niedrigwasser (NNW) • mittleres Niedrigwasser (MNW) • Durchschnitt des NNW mehrerer Jahre • Wasserklemme • Pegel zwei Monate unter MNW • Meist in Sommermonaten • In Wintermonaten nie unter NNW

  5. Niedrigwasserereignisse • Ursachen • Niederschlagsmangel • strenger Winter • gefrorener Boden →Wasser kann nicht eindringen → keine Sättigung des Bodens • milder Winter • zu wenig Schnee → keine Sättigung des Bodens

  6. Hochwasserereignisse Abb.1: Hochwasser in Marburg. Quelle: Eigene Aufnahme, 19.01.2007

  7. Hochwasserereignisse • Winterhochwasser • besonders in den ersten Monaten des Jahres • Entstehung durch anhaltende West- oder Südwestlage in den Quellgebieten → starke Niederschläge + milde Temperaturen → Schneeschmelze • oft noch gefrorener Boden → kein unterirdischer Abfluss möglich

  8. Hochwasserereignisse • Sommerhochwasser • Entstehung durch langanhaltende Niederschläge • weitaus seltener als Winterhochwasser, da • stärkere Verdunstung • Aufnahme von Wasser durch Vegetation • langsamer unterirdischer Abfluss

  9. Hochwasserschutz • Retentionsräume • Landeskulturelle Maßnahmen • individuelle Landschaft • Technische Maßnahmen • bauliche Anlagen, Deiche • Planerische Maßnahmen • Berechnungen, Verbesserungen • Operativer Hochwasserschutz • strategische Aufgaben, Evakuierungspläne

  10. Hochwasserschutz • Maßnahmen im Lahneinzugsgebiet • 11,7 km Deiche im Stadtgebiet • Retentionsräume entlang der Lahn fast im gesamten Stadtgebiet • Deichrückverlegung Schaffung von 31 ha Überschwemmungsgebiet in Wehrda • Furkationen im Bereich Cölbe • Anschluss von Altarmen der Lahn in Caldern und Sterzhausen

  11. Wasserbauliche Maßnahmen an der Lahn im Bereich Marburg:Ausbauphasen, Flussverlagerung und ihre Effekte Die Lahn Philipps Universität Marburg UE: Einführung in die Geographie WS 2006/07 Leitung: Dr. Andreas Vött Daniel Christian Mohr, Till Sbresny – Präsentation: Richard Rumpf

  12. Gliederung • 1: Einleitung • 2: Wichtige Wasserbauliche Maßnahmen • 3: Wasserbauliche Maßnahmen an der Lahn • 3.1: Historische Schritte des Lahn-Ausbaus • 3.2: Aktuelle wasserbauliche Maßnahmen im Gebiet Marburg • 4.: Fazit • 5.: Literaturangabe

  13. 1: Einleitung (Abb. 1: Verlauf der Lahn und ihrer Nebenflüsse Quelle: http://www.jenskleemann.de/wissen/bildung/media/3/36/lahnverlauf.jpg)

  14. 1: Einleitung • Wasserbauliche Maßnahmen sind anthropogene Eingriffe in den natürlichen Verlauf eines Gewässers, um jenes den Bedürfnissen des Menschen anzugleichen. • Sie haben weit reichende Auswirkungen auf die Eigenschaften der betroffenen Gewässer.

  15. Laufkorrekturen Begradigung des Flusses Erhöhen Fliessgeschwindigkeit Erhöhen Tiefenerosion Verschärfen Hochwassergefahr 2: Wasserbauliche Maßnahmen (Abb. 2: Begradigter Fluss Quelle: http://alt.fvss.de/schuelerzeitung/ausgabe10/images/umwelt/flussbegradigung.jpg

  16. 2: Wasserbauliche Maßnahmen Querbauwerke (Abb. 3: Wehranlage in Marburg Quelle:http://www.motivschmiede.de/assets/images/Marburg_Lahn_und_Landgrafenschloss.jpg

  17. 2: Wasserbauliche Maßnahmen • Hochwasserschutzmaßnahmen: • Hochwasserrückhaltebecken und Schaffung neuer Retentionsräume. • Zweck: Reduktion des Abflussscheitels durch kurzzeitige Speicherung des Wassers.

  18. 3.1: Historische Schritte des Lahnausbaus • Erste Ausbaumaßnahmen am Unterlauf um 1600 • 1808-1846: Stufenweiser Ausbau der Lahn bis Gießen. • 1847: Öffnung des Weilburger Schifffahrtstunnels • 1858: Bau der Lahntalbahn, Schifffahrt auf der Lahn wird bedeutungslos.

  19. 3.1: Historische Schritte des Lahnausbaus • Ende des 19. Jahrhunderts Flussbegradigungen, Flurbereingungen und Eindeichung des Lahnzur Landgewinnung. • Errichtung des Afföllerwehrs und des Wehrs nahe Wehrda

  20. 3.2: Aktuelle Wasserbauliche Maßnahmen im Gebiet Marburg. • Renaturierung im Zuge des IRMA-Programms. (Interregionale Rhein-Maas-Aktivitäten). • 4 der Teilprojekte beziehen sich auf den Raum Marburg

  21. 3.2: Aktuelle Wasserbauliche Maßnahmen im Gebiet Marburg. • Furkationsrinnenreaktivierung (Abb. 4: Ausbaugebiet vor und nach den Baulichen Maßnahmen Quelle: Unbekannt)

  22. 3.2: Aktuelle Wasserbauliche Maßnahmen im Gebiet Marburg. • Anbindung des Lahntalarms an die Lahn nahe Bellnhausen. • Rückverlegung der Lahndeiche bei Wehrda • Deichrückverlegung beim Schenkenwäldchen

  23. 4: Fazit • Relativ typische Entwicklung der Lahn mit zuerst wirtschaftsfördernden, später Hochwasserschutz unterstützenden Ausbauarten. • Planung des IRMA Programms sieht Änderungsarbeiten bis ins nächste Jahrhundert vor

  24. 5: Literaturverzeichnis • LANG, TOBIAS & FRANK TÖNSMANN (2002): Vorbeugender Hochwasserschutz im Einzugsgebiet der hessischen Lahn: Handbuch. Kasseler Wasserbau, Forschungsberichte und Materialien. Kassel. • Diehl, H. (2004): Beispiele der Gewässerentwicklung in Mittelhessen durch Renaturierung und Revitalisierung. In: Opp, Chr. (Hrsg.) (2004): Wasserressourcen – Nutzung und Schutz. Beiträge zum Internationalen Jahr des Süßwassers. S. 205-213. • Wilhelm, F. (1966): Hydrologie/Glaziologie, Westermann, Braunschweig. S. 171 – 184 • Hütte, M. (2000): Ökologie und Wasserbau: Ökologische Grundlagen von Gewässerverbauung und Wasserkraftnutzung; Parey Buchverlag, Berlin. S. 140-144 • Bildquellen: • http://www.jenskleemann.de/wissen/bildung/media/3/36/lahnverlauf.jpg) • alt.fvss.de/schuelerzeitung/ausgabe10/images/umwelt/flussbegradigung.jpg • www.motivschmiede.de/assets/images/Marburg_Lahn_und_Landgrafenschloss.jpg

  25. Philipps Universität Marburg UE: Einführung in die Geographie WS 2006/07 Leitung: Dr. Andreas Vött Die Lahn Wasserqualität der Lahn im Vergleich zur BRD: biologische und chemische Kenn- und Grenzwerte Tobias Scholz, Laura Schmalenbach, Julian Schwabe, Jörg Hembach – Präsentation: Sebastian Schmitt

  26. Gliederung • Einleitung • Kenn- und Grenzwerte • Biologische Werte • Chemische Werte • Auswirkungen bei Überschreitung • Wasserqualität der Lahn im Vergleich • Die derzeitige Wasserqualität der Lahn • Wasserqualität Rhein, Main, Necker • Fazit

  27. Einleitung • Gebrauch chemischer & biologischer Messwerte zur Bestimmung der Sauberkeit von Gewässern • Belastung der Fließgewässer vor allem durch Schwerindustrie und Landwirtschaft • Grenzwerte helfen bei der Kontrolle von Flüssen

  28. Biologische Werte • Einheitliche Einteilung in Güteklassen • Klassen I bis IV mit jeweiligen Zwischenstufen • Indikatoren sind • Bakterien • Sauerstoff • Indikatororganismen • Nährstoffverteilung

  29. Chemische Werte • Bilden sich aus organischen und anorganischen Verbindungen, welche durch verschiedene anthropogene Einflüsse ins Gewässer geleitet werden • Wichtigste Indikatoren sind Natriumverbindungen und Schwermetalle

  30. Chemische Werte • Natriumverbindungen: Nitrat, Nitrit & Ammonium • Herkunft aus Haushalten, Gewerbe & Landwirtschaft • Kritischer Wert bei 2,5 - 20 mg/l • Dienen als Kenngrößen für den Grad der organischen Belastung

  31. Chemische Werte • Schwermetalle (Pb, Hg, Zn, Ni, Cr, Cu & Cd) • Gelangen durch Abfälle in die Fließgewässer • Nicht-abbaubare Schwebteilchen • Starke Gefährdung für Mensch, Flora und Fauna

  32. Chemische Werte • Kritische Werte: • Blei: 100 – 800 µg/l • Kadmium: 1,2 – 9,6 µg/l • Chrom: 100 – 800 µg/l • Kupfer: 80 – 480 µg/l • Nickel: 120 – 400 µg/l • Quecksilber: 0,8 – 6,4 µg/l • Zink: 400 – 1600 µg/l

  33. Die Wasserqualität der Lahn • Güteklasse II • „mäßig belastet“, normaler Sauerstoffgehalt, stetige Vermehrung von Fischarten und anderen Organismen • Stetige Verbesserung der Qualität • PH-Wert zwischen 7 und 9 • Niedrige Nitrit/Ammonium-Werte (0-60 µg/Liter) • Durchschnittliche Sauerstoffwerte (5-10 mg/l)

  34. Wasserqualität Rhein/Main/Necker • Ebenfalls Verbesserung, in den letzten Jahren, der Güteklassen auf II (Rhein, Main) bzw. II-III (Necker, einige Nebenflüsse des Mains) • Belastete Teile des Rheins wurden ebenfalls in letzten Jahren auf Normwerte verbessert

  35. Fazit • Verbesserung der Wasserqualität der Lahn • Ähnlicher Trend bei anderen Flüssen der BRD • Biologische & Chemische Grenzwerte helfen bei der Kontrolle der Gewässerqualität

  36. Literaturverzeichnis • BERTELSMANN (2003): Lexikon in drei Bänden. – Gütersloh/München. • BLONDZIK, K. & B. Rechenberg (2003): Die Wasserqualität unserer Flüsse. - Bundesrepublik Deutschland Nationalatlas - Relief, Boden & Wasser: 134-135. Leipzig. • DIVERSE (1967): Marburg & Umgebung, Marburger Geogr. Schriften H. 30, Marburg. • SCHMIDT, K. & M. Unbenannt (2003): Schwebstofftransport - die Fließgewässer als Transportbänder. - Bundesrepublik Deutschland Nationalatlas - Relief, Boden & Wasser: 136-137. Leipzig. • OPP, CH. (Hrsg) (2004): Wasserressourcen – Nutzung und Schutz. Marburger Geogr. Schriften H. 140, Marburg. • WILHELM, F. (1997): Hydrogeographie: Grundlagen der allgemeinen Hydrogeographie. 3. Auflage. Braunschweig.

  37. Literaturverzeichnis • http://atlas.umwelt.hessen.de/servlet/Frame/atlas/wasser/of_wasser/sm_txt.htm (letzter Zugriff: 13.01.2007) • http://www.hlug.de/medien/wasser/gewaesserguete/design/beginn.htm (letzter Zugriff: 11.1.2007) • http://www.dk-rhein.de/servlet/is/4080/ (letzter Zugriff: 12.1.2007) • http://www.chemiedidaktik.ipn.uni-kiel.de/1992_umweltbelastung/ (letzter Zugriff 15.12.2006) • http://umwelt-online.de/recht/wasser/laender/nrw/loe2.htm (letzter Zugriff 15.12.2006) • http://www.uni-bayreuth.de/presse/spektrum/03-2004/wasserqualitaet.pdf (letzter Zugriff 15.12.2006)

  38. Die Lahn Einzugsgebietscharakte-ristik der Lahn und Gewässerschutz in Hessen: Abflussbildung Wasserrahmenrichtlinie

  39. Gliederung 1. Gewässerschutz in Hessen 1.1 Ziel des Gewässerschutzes 1.2 Datengewinnung und Zuständigkeit 2. Die Wasserrahmenrichtlinie 2.1 Inhalt und Ziel der WRRL 2.2 Zeitliches Umsetzungskonzept 3. Einzugsgebietscharakteristik der Lahn 4. Abflussbildung an der Lahn 5. Fazit 6. Quellen

  40. 1. Gewässerschutz in Hessen 1.1 Ziel des Gewässerschutzes • Oberirdische Gewässer und Grundwasser schützen • Gewässer als Lebensraum für Mensch, Tier und Pflanzen erhalten • Durch Maßnahmen und Überwachung die Beeinträchtigung der ökologischen Funktion der Gewässer vermeiden oder zu vermindern bzw. aufheben

  41. 1.2 Datengewinnung und Zuständigkeit • „Gewässerkundlicher Dienst“: • Bereitstellung von wasserwirtschaftlichen Grundinformationen • Einrichtung von landesweiten Messnetzen um Gewässer qualitativ und quantitativ zu beschreiben • Untersuchung von: z.B. Gewässerökologie, Gewässergüte, Grundwasser, Niederschlag, Wasserstand u.a. • Zuständigkeit in Hessen: Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG) und das Hessische Landeslabor

  42. 2. Die Wasserrahmenrichtlinie • 2.1 Inhalt und Ziel der WRRL • Europäische Verordnung vom 23.Oktober 2000 • Festlegung von grenzübergreifenden und einheitlichen Qualitätsstandards hinsichtlich der Wasserpolitik und des Gewässerschutzes in der EU • Grund: grenzübertretende Flüsse wie Rhein, Elbe, Donau • Schaffung von Flussgebietseinheiten durch Betrachtung des gesamten Einzugsgebietes eines Flusses • Ziel: bis Ende 2015  Erreichung eines guten okölogischen und chemischen Zustandes von oberirdischen Gewässern, sowie einem chemisch und mengenmäßig gutem Zustand des Grundwassers

  43. Abb. 1: Bearbeitungsgebiete in den Flussgebieten Rhein und Weser (Quelle: Hessisches Ministerium für Umwelt, ländlichen Raum und Verbraucherschutz, http://www.hmulv.hessen.de/)

  44. 2.2 Zeitliches Umsetzungskonzept Abb. 2: Zeitplan zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie (Quelle: Hessisches Ministerium für Umwelt, ländlichen Raum und Verbraucherschutz, http://www.hmulv.hessen.de/)

  45. 3. Einzugsgebietscharakteristik der Lahn • „Unter einem Einzugsgebiet wird ein Gebiet verstanden, aus welchem über Ströme, Flüsse und möglicherweise Seen der gesamte Oberflächenabfluss an einer einzigen Flussmündung oder Delta ins Meer gelangt“ (nach HMULV 2005). • Quelle: Rothaargebirge, NRW • Mündung: in de Rhein bei Lahnstein • Länge: 242 km • Einzugsgebietsfläche: 5926,26 km², davon 4800 km² in Hessen • Ein Teil des Einzugsgebiets des Rheins • Größte Nebenflüsse: Dill (69 km), Ohm • Größte Städte an der Lahn: Marburg, Gießen, Wetzlar, Limburg • Häufigster Bodentyp: Braunerde und Parabraunerde • Laub- und Mischwälder sowie Ackerflächen • Stark durch menschlichen Einfluss geprägt: Begradigung, Deichbau, Hochwasserschutz, Deiche, Schifffahrt, Wehre, Schleusen, Freizeit

  46. Abb. 3: Flussnetz im Bereich der Lahn (Quelle: BMU 2000)

  47. 4. Abflussbildung der Lahn • Wasservolumen, was aus dem Einzugsgebiet eines Gewässers in einem bestimmten Zeitraum dem Gewässer zufließt • Arten: direkter und verzögerter Abfluss • Abhängig von: Niederschlag / Verdunstung Infiltrationsrate des Niederschlags im Boden Merkmale des Lahneinzugsgebietes hinsichtlich des Abflusses: • Mittlerer jährlicher Niederschlag von 900 mm/a • Niederschlag im Sommer und Winter maximal • Verdunstung im Juli maximal (<105 mm) und im Dezember minimal (<11 mm) • Mittlere jährliche Sickerwasserrate von 100-300 mm/a  10-30% des Niederschlags • Folgen: vorwiegend Winterhochwasser

  48. 5. Fazit • Gewässerschutz kann nur grenzübergreifend funktionieren  WRRL • Lahneinzugsgebiet als Teil des Rheineinzugsgebietes besonders betroffen, da Rhein ein grenzübertretender Fluss ist • Erste Punkte der WRRL in Hessen umgesetzt • Überwachung der Wasserqualität wichtig, da durch den relativ starken Abfluss Schadstoffe schnell in Rhein und Nordsee gelangen • Hoffen auf Erreichen der Ziele bis 2015

  49. 6. Quellen • APEL, U. (o.J.): Grundsätze der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie.- http://interweb1.hmulv.hessen.de/umwelt/wasser/wrrl/wasserrahmenrichtlinie/grundsaetze/Zugriff: 12.01.2007 • (BMU) Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (2000): Hydrologischer Atlas von Deutschland. – Bonn/Berlin. • EUROPÄISCHE UNION (2000): Richtlinie 2000/60/EG Des europäischen Parlaments und europäischen Rates vom 23. Oktober 2000 zur Schaffung eines Ordnungsrahmens für Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der Wasserpolitik.-http://interweb1.hmulv.hessen.de/imperia/md/content/internet/wrrl/1_wasserrahmenrichtlinie/wrrl001222.pdfZugriff: 12.01.2007 • (HMULV) HESSISCHES LANDESAMT FÜR UMWELT UND GEOLOGIE (1999a): Umweltatlas Hessen.- http://atlas.umwelt.hessen.de/servlet/Frame/atlas/klima/gras/karten/monat/d_5_3_3_b.htm (13.1.2007). • HMULV (1999b): Umweltatlas Hessen. - http://atlas.umwelt.hessen.de/servlet/Frame/atlas/klima/gras/karten/monat/d_5_3_3_b.htm (13.1.2007). • KRAUSE, M. (2005): Beschreibung des Bearbeitungsgebietes Mittelrhein.-http://interweb1.hmulv.hessen.de/umwelt/wasser/wrrl/stadtlandfluss/mittelrhein/Zugriff: 12.01.2007KRAUSE, M. (2005): Pilotprojekte Mittlere Lahn und Emsbach.-http://interweb1.hmulv.hessen.de/imperia/md/content/internet/wrrl/2_umsetzung/krause_pp_lahn_emsbach.pptZugriff: 14.01.2007 • LANDESVERMESSUNGSAMT NORDREIN-WESTFALEN (1968): Topographischer Atlas Nordrhein-Westfalen. – Düsseldorf • WEBER, B. (2005): Regionale Zuständigkeiten.-http://interweb1.hmulv.hessen.de/umwelt/wasser/wrrl/wasserrahmenrichtlinie/umsetzungorganisation/Zugriff: 12.01.2007

  50. 6. Quellen • Wilhelm F. (1997): Hydrogeographie. – 3. Auflage. Braunschweig. • HESSISCHES LANDESAMT FÜR UMWELT UND GEOLOGIE (o.J.): Wasser.- http://www.hlug.de/medien/wasser/index.htm (Zugriff: 23.01.2007) • HESSISCHES LANDESAMT FÜR UMWELT UND GEOLOGIE (o.J.): Wasserrechtliche Anerkennungen im Lande Hessen.- http://www.hlug.de/medien/wasser/anerkennung/index.htm (Zugriff: 23.01.2007) • HESSISCHES LANDESAMT FÜR UMWELT UND GEOLOGIE (o.J.):Gewässerkundlicher Dienst.- http://www.hlug.de/medien/wasser/dienste.htm (Zugriff: 23.01.2007) • HMULV (2005): Wasserrecht http://www.hessenrecht.hessen.de/gesetze/85_Wasserwirtschaft_Wasserrecht/85-61-HWG/HWG.htm#%A7%201 (Zugriff: 23.01.2007) • HMULV (o.J.): Wasserrecht.-http://www.hmulv.hessen.de/irj/HMULV_Internet?cid=0b28def301f9364d99d8f15ff77efdfe (Zugriff: 23.01.2007) • Abb. 1: Bearbeitungsgebiete in den Flussgebieten Rhein und Weser, S.6. Quelle: HMULV, http://www.hmulv.hessen.de/ • Abb. 2: Zeitplan zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie, S.7. Quelle: HMULV, http://www.hmulv.hessen.de/ • Abb. 3: Flussnetz im Bereich der Lahn, S.11 Quelle: BMU 2000

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