morphologische Veränderungen

Die Tiefenvariation der mecklenburg-vorpommerschen Seen wurde in den letzten Jahren mit Tiefenkarten erfasst. In der Vergangenheit hat der Mensch, kleinräumige Baggerungen ausgenommen, in der Regel nicht in die natürlichen Tiefenverhältnisse eingegriffen; auch Menge, Struktur und Substrat des Gewässerbodens sind weitgehend anthropogen unbeeinflusst. Damit ist auch die natürliche Verbindung der Seen zum Grundwasser erhalten geblieben.

Die Struktur von Seeuferzonen hat man in Deutschland bisher nur sporadisch ermittelt. In der Regel nahmen Kartierer die Uferstrukturen vor Ort auf. Die Vorortkartierung mag das genaueste Instrument sein, Gewässerstrukturen zu erheben, doch kann man mit dem Horizontalblick des Vorortkartierers gerade bei der Kartierung von Seen auf Schwierigkeiten stoßen. Viele Seen säumt breites Röhricht, das auch in der vegetationslosen Zeit die Erfassung des Standgewässers, seines Ufers und Umfeldes erschweren kann. Die positiven Erfahrungen, die das Landesamt für Umwelt, Naturschutz und Geologie Mecklenburg-Vorpommern mit der Kartierung von Fließgewässern aus Luftbildern gemacht hatte, legten nahe, auch für die Kartierung von Seeufern die menschliche Normalperspektive mit der Vogelperspektive zu vertauschen.

Auf das vom Landesamt entwickelte Verfahren der Kartierung und Bewertung der Strukturgüte von Fließgewässern geht das Kapitel „morphologische Fließgewässerveränderungen“ näher ein. Mit dem Verfahren wurden im Jahre 2004 rund 3.100 km WRRL-relevanter Fließgewässer für die Bestandsaufnahme kartiert. Das bis dahin angewandte Vorortverfahren, mit dem von 1995 bis 2003 rund 4.700 km WRRL-relevanter und -irrelevanter Fließgewässer kartiert worden waren, wurde für die Bestandsaufnahme wegen seines vergleichsweise hohen Kosten- und Zeitaufwandes nicht fortgeführt. Das mecklenburg-vorpommersche Luftbildverfahren für Fließgewässer lehnt sich im Parameterumfang eng an das Vorortverfahren an und macht sich moderne optoelektronische Auswertemöglichkeiten zu Nutze, um eine fast gleichwertige Erfassungsgenauigkeit zu erreichen.

Diese optoelektronischen Auswertemöglichkeiten setzt auch das vom Landesamt entwickelte Luftbildverfahren zur Kartierung von Standgewässeruferzonen voraus. Datengrundlage sind aktuelle analoge Color-, Colorinfrarot- oder Schwarz-weiß-Luftbilder im Maßstab 1 : 5.000 bis 1 : 12.000, die als Filmmaterial vorliegen. Auf die Luftbilder werden Verfahren der photogrammetrischen Bildauswertung angewandt. Die Auswertung erfolgt an rechnergesteuerten analytischen Photogrammetriestationen.

Grundlegende Faktoren für eine unterschiedliche Ausbildung der Seeuferbereiche sind das anstehende Substrat, die seegenetisch bedingte Ufermorphologie und die Exposition gegenüber erosiver Wellenwirkung. Unter diesen Faktoren entscheidet vor allem das Substrat über die Art und die Intensität aktuell ablaufender ufergestaltender Prozesse. Als für die Seeuferausbildung wesentliche Eigenschaften des Substrates werden die Korngröße, die Erosionsresistenz, die Wasserdurchlässigkeit sowie das einer Besiedlung durch Organismen sich bietende abiotische Potenzial (z. B. Festigkeit des Seegrundes, Nährstoffverfügbarkeit) angesehen. An Hand dieser Kriterien werden in Mecklenburg-Vorpommern drei Seeufertypen unterschieden:

• Moränenufer:
  Moränenufer finden sich, wo Geschiebemergel von Grund- und Endmoräne an einen See grenzt. Geschiebemergel enthält ein weites Korngrößenspektrum, das ufererosive Prozesse wegen seiner relativ festen Konsistenz aber nur bedingt verfügbar machen können. Die Ausbildung der Moränenufer variiert durch linsenförmige Einlagerungen und Bänke von Sand und Kies sowie durch Vorherrschen sandiger (Mergelsand) oder toniger Bestandteile (Tonmergel). Nur bei stärkerer Wellenerosion kommt es im Uferbereich zu einer deutlichen Differenzierung der Bestandteile und einer Anhäufung größerer Geschiebe im Strand- und ufernahen Litoralbereich. Die mangelnde Verfügbarkeit von Sediment bedingt eine geringere Einebnung des ufernahen Litoralbereiches. Es ist eine für Hartböden typische Besiedlungsstruktur (Lithion) zu erwarten, mit entsprechender Differenzierung in sandigeren Bereichen (Psammon). Bei deutlicher Strandbildung und Anreicherung grober Geschiebe im ufernahen Bereich ist von einer entsprechenden Bewegung der Sedimente auszugehen, wodurch Habitate nur temporär besiedelbar sind. Da der Geschiebemergel als Grundwasserstauer zu betrachten ist, findet an Moränenufern kein wesentlicher Austausch mit dem Grundwasser statt.

 

Moränenufer am Dolgener See (Landkreis Mecklenburg-Strelitz)

 

• Sandufer:
  Zu diesem Typ gehören Ufer in den relativ homogenen Sander-, Hochflächen-, Becken- und Talsandausbildungen mit nur geringem Anteil gröberer Beimengungen. Sie sind zum Großteil flach gelagert, steilere Abschnitte im Bereich dieses Seeufertyps sind meist Erosionsrelikte der Abflussbahnen spätglazialer Schmelzwassermassen. Die leichte erosive Verfügbarkeit des sandigen Sedimentes bedingt eine ausgeglichene Morphologie sowohl im terrestrischen als auch im seeseitigen Uferbereich. Das ufernahe Litoral hat eine ausgeprägte Tendenz zur Einebnung, von der bei starker Wellenexposition weitere Bereiche erfasst werden. Gleichzeitig werden größere Sandmengen für den uferparallelen Transport bereitgestellt, wodurch benachbarte Gebiete anderen Ufertyps eine starke Überprägung durch anlandende Sande (Strandwälle, Sandhaken) erfahren können. Die homogen sandigen Bereiche des ufernahen Litorals bilden die Besiedlungsgrundlage für das Psammon. Im Bereich der Wellenerosion bewirkt die ständige Umlagerung des Sandes eine zusätzliche Nährstoffauswaschung, die Ausbildung einer dauerhaften Siedlungsstruktur ist nicht möglich. Die Sande stellen als Grundwasserleiter die Verbindungsbereiche zwischen See und Grundwasser dar. Die Litoralbereiche sind für diesen Wasseraustausch von größerer Bedeutung, da in tieferen Seebeckenbereichen oft feine Sedimente die Gewässersohle abdichten.

 

Sandufer am Plauer See (Landkreis Parchim und Müritz)

 

• Moorufer:
  Als Moorufer werden die an den See grenzenden Torfbildungen alter Verlandungsbereiche ausgewiesen. Diese ebenen Flächen sind Teil der großen ehemaligen Schmelzwasserrinnen oder frühere Einbuchtungen des Seeufers, die oft genetisch eigenständige Talbildungen sind. Bei ungestörter Ausprägung im geschützten Uferbereich ist die vollständige Verlandungsabfolge entwickelt. Dabei stellen die amphibischen und terrestrischen Feuchtgebiete (Röhricht, Seggen, Bruchwald) ebenso wie die seeseitig vorgelagerten Röhricht- und Schwimmblattpflanzenbestände wertvolle Biotope mit hohen Schutzansprüchen dar. Das schlammige organische Seebodensubstrat dieser Uferbereiche beherbergt ein spezielles Arteninventar (Pelos).

 

Moorufer am Breiten Luzin (Landkreis Mecklenburg-Strelitz)

 

An den WRRL-relevanten Standgewässern Mecklenburg-Vorpommerns ordnen sich 23 % der Uferlänge dem Typ Moränenufer, 32 % dem Typ Moorufer und 45 % dem Typ Sandufer zu.

Der Seeufertyp ist nicht zu verwechseln mit dem Seetyp, nach dem sich vor allem die biologischen Qualitätskomponenten des Standgewässers bestimmen. Wie im Kapitel „Standgewässertypologie“ ausgeführt, kommen in Mecklenburg-Vorpommern die Seetypen „relativ großes Einzugsgebiet, geschichtet“ (LAWA-Typ 10), „relativ großes Einzugsgebiet, ungeschichtet, Verweilzeit < 30 d“ (LAWA-Typ 11), „relativ großes Einzugsgebiet, ungeschichtet, Verweilzeit 3 - 30 d“ (LAWA-Typ 12), „relativ kleines Einzugsgebiet, geschichtet“ (LAWA-Typ 13) und „relativ kleines Einzugsgebiet, ungeschichtet“ (LAWA-Typ 14) vor. Die Typen 12 und 14 sind allerdings nur mit je drei Seen vertreten. Die Müritz, der zweitgrößte Binnensee Deutschlands, zählt zu Typ 14. Zwischen Seeufertyp und Seetyp lässt sich kein zwingender Zusammenhang herleiten. Bei allen Seetypen dominiert in Mecklenburg-Vorpommern der Ufertyp Sandufer, lediglich bei Seetyp 11 herrscht das Moorufer knapp vor dem Sandufer vor.

In Analogie zur Fließgewässerstrukturgüte war vor der Entwicklung des Seeuferkartierverfahrens ein entscheidender Einfluss der Ufertypen auf die Ausprägung einiger Kartierparameter anzunehmen. Wie sich aber zeigte, bilden sich die definierten Ufertypen weit weniger in den Parametern ab, als vermutet. An der Auswahl der Seen, die zur Herleitung des Verfahrens diente, ließ sich ein Zusammenhang nur für die Einzelparameter Ufermorphologie und Ufererosion nachweisen. Obwohl sich eine differenzierte Untergliederung der Ufertypen nach dem Substrat nahe legte (z. B. die Untergliederung des Sandufers in steiniges und toniges Sandufer), wurde im Weiteren wegen der anscheinend geringen Auswirkungen der Typunterscheidungen auf das Kartierergebnis auf eine solche differenzierte Untergliederung verzichtet.

Unter den Kenndaten des Sees bzw. Standgewässerkörpers werden Parameter aufgeführt, die sich auf den gesamten See bzw. Standgewässerkörper beziehen (Seename, Gewässernummer, Gewässergröße, Seetyp, Trophie usw.). Für jeden Kartierabschnitt werden wiederum Parameter aufgeführt, die der Beschreibung eines ganzen Kartierabschnittes dienen (Abschnittsnummer, Abschnittslänge, Stationierungen, Bearbeiter, Luftbild, Seeufertyp usw.).

Der Kartierer betrachtet in jedem Abschnitt die Parameter der Gewässerbereiche Flachwasserzone, Ufer und Gewässerumfeld getrennt voneinander. Dabei erhebt er in jedem Gewässerbereich Nutzungen, Schadstrukturen und besondere Strukturen. In der Flachwasserzone kartiert er ferner die Röhrichtzone, am Ufer die Ufermorphologie und den Uferverbau und im Gewässerumfeld den Gewässerrandstreifen.

Die Flachwasserzone entspricht der Fläche, die von der Uferlinie und der Tiefenlinie bei 4,0 m umschrieben wird. In dieser Zone wird die potenzielle Röhrichtzone ausgewiesen. Sie erstreckt sich von der Uferlinie bis zur Tiefenlinie bei 1,5 m. Die Breite der Flachwasserzone und der potenziellen Röhrichtzone ist auf maximal 100 m begrenzt. Als Ufer wird ein Streifen betrachtet, der sich von der Uferlinie aus bis 15 m landeinwärts erstreckt. Das Gewässerumfeld wird in einer Breite von 100 m auf den Uferbereich folgend erfasst. Für diese räumlich getrennten Einheiten innerhalb der Seeuferkartierung werden spezifische Parameter nach vordefinierten Merkmalausprägungen kartiert. Das folgende Bild zeigt schematisch die Abfolge der Gewässerbereiche und den Kartierbereich.

Bei der Kartierung wird das Seeufer in einem ersten Schritt in Bereiche einheitlicher Ufertypen unterteilt. Eine weitere Unterteilung in Kartierabschnitte nimmt der Kartierer vor. Wie bei der Kartierung von Fließgewässern richtet sich die Länge eines Kartierabschnittes nach der weitgehenden Einheitlichkeit der zu kartierenden Strecke. Um einen angemessenen Kartierfortschritt zu gewährleisten, wird eine Länge des Kartierabschnittes von 1.000 m zur Orientierung angenommen. Es liegt im Ermessen der Kartierer, längere als homogen erkannte Abschnitte oder deutlich abweichende kürzere Strecken als Kartierabschnitte auszuweisen.

Die Luftbildauswertung erfolgt GIS-basiert. Die Kartierer setzen die zu kartierenden Seeuferabschnitte auf das digitale Routensystem auf, das über den Umrissen der WRRL-relevanten Seen im Digitalen Landschaftsmodell im Maßstab 1 : 25.000 Wasserwirtschaft (DLM 25 W) ausgebildet ist. Durch dynamische Segmentierung werden die Kartierabschnitte gebildet und attributiert. Die Kartierer geben die Kartierergebnisse an den analytischen Photogrammetriestationen direkt auf einem Rechner in eine Erfassungsmaske ein, die mit einer Datenbank verknüpft ist.

Wie die Vorort- und Luftbildkartierung der Fließgewässer beschreibt das entwickelte Kartierverfahren die Seeuferstruktur mit einer Vielzahl von Einzelparametern, die durch unterschiedliche Merkmalausprägungen charakterisiert werden. Dem Kartierer obliegt es, jeden Einzelparameter mit den vorgegebenen Merkmalausprägungen zu beschreiben. Als Beispiel für Merkmalausprägungen, mit denen der Kartierer die im Luftbild vorgefundene Situation beschreibt, sind im folgenden die Merkmalausprägungen des Einzelparameters Nutzung des Ufers aufgeführt.

Für die Bewertung der Gewässerbereiche werden 19 Einzelparameter herangezogen, die sich sieben Hauptparametern und einem gewässerkörperübergreifenden Malus zuordnen. Das System der 19 Einzelparameter besteht aus einem Grundgerüst von sechs indexdotierten Parametern, um die sich die übrigen 13 mit Bonus oder Malus belegten Parameter gruppieren. Die indexdotierten Einzelparameter repräsentieren vor allem den auf die Gewässerbereiche ausgeübten Nutzungsdruck. Sowohl für die Gesamtbewertung als auch für die Bewertung der Gewässerbereiche wird jeweils ein Index ermittelt, aus dem die Zuordnung zu einer Strukturgüteklasse erfolgt. Die folgende Tabelle führt die zu kartierenden Einzelparameter des Verfahrens auf.

 

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Die Ermittlung der Gesamtbewertung vollzieht sich rechnergestützt in mehreren Schritten. In einem ersten Schritt werden aus den kartierten Merkmalausprägungen Indizes der sechs indexdotierten Einzelparameter sowie Boni bzw. Mali der 13 weiteren Einzelparameter ermittelt. In einem zweiten Schritt werden die Einzelparameter zu Hauptparametern zusammengefasst. Zwei der Einzelparameter, für die ein Malus ermittelt werden kann (Gewässerregulierung und Wasserstraßen), werden zu einem gewässerkörperübergreifenden Malus addiert. In einem dritten Schritt werden die Hauptparameter zu den Indizes der Gewässerbereiche zusammengefasst. In einem vierten und letzten Schritt wird für jeden Kartierabschnitt eine Gesamtbewertung aus den Indizes der Gewässerbereiche ermittelt.

Neben die bewertungsrelevanten Parameter treten drei Parameter informatorischen Charakters, die die Kartierung erläutern und Besonderheiten des Kartierabschnittes beschreiben. Es sind dies Angaben, die unter anderem Hinweise auf eine Bewirtschaftung durch Wasserstandsregulierung oder als Wasserstraße geben.

Für die Einzelparameter Bedeckung der potenziellen Röhrichtzone mit Röhricht, Breite der Röhrichtzone und Schädigung des Röhrichtbestandes wird jeweils ein Bonus oder Malus bestimmt. Die Boni und Mali werden zusammengezogen und mit dem indexdotierten Einzelparameter Ausbildung der Röhrichtzone zum Index des Hauptparameters Röhrichtzone verrechnet.

Der Hauptparameter Flächennutzung leitet sich aus dem indexdotierten Einzelparameter Nutzung ab, den man mit dem Bonus oder Malus der besonderen Flachwasserstrukturen und der Schadstrukturen verrechnet.

Der Hauptparameter Morphologie des Ufers setzt sich ausschließlich aus Einzelparametern zusammen, die mit Boni und Mali belegt sind. Dabei wird bei den Einzelparametern Ufermorphologie und Ufererosion nach dem Ufertyp unterschieden, nicht jedoch bei dem Einzelparameter Form der Uferlinie. Zwar neigt das Moorufer zu stärkerer Buchtung und finden sich am Moränenufer die meisten geraden natürlichen Uferformen, doch erwiesen statistische Auswertungen eine große Variabilität des natürlichen Uferlinienverlaufes innerhalb der Seeufertypen, so dass sich kein unmittelbarer Zusammenhang zwischen Form der Uferlinie und Ufertyp herleiten ließ.

Der Hauptparameter Uferverbau entspricht dem indexdotierten Einzelparameter Uferverbau. Dagegen setzt sich der Hauptparameter Flächennutzung aus dem indexdotierten Einzelparameter Nutzung und den beiden Einzelparametern besondere Uferstrukturen und Schadstrukturen zusammen, die je mit Bonus und Malus belegt sind.

Der Hauptparameter Gewässerrandstreifen entspricht dem indexdotierten Einzelparameter Gewässerrandstreifen ein. Der Hauptparameter Flächennutzung setzt sich aus dem indexdotierten Einzelparameter Nutzung und dem mit Malus belegten Einzelparameter Schadstrukturen zusammen, die verrechnet werden.

 

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Die Diagramme geben die Gesamtbewertung der Uferzonen sowie die Bewertungen der Gewässerbereiche Flachwasserzone, Ufer und Gewässerumfeld wieder. Die Angaben stehen jeweils für den prozentualen Anteil an der Gesamtuferlänge. Insgesamt fallen die Ergebnisse aus, wie vor der Kartierung erwartet wurde. Die Seeufer sind in Mecklenburg-Vorpommern in der Regel zwar anthropogen nicht unbeeinträchtigt, doch auch nicht so stark geschädigt, dass man mit Bewertungen in den Strukturklassen 5, 6 und 7 in größerem Maße hätte rechnen müssen. Die Kartierung ergibt, dass sich die Standgewässerufer in der Gesamtbewertung tatsächlich ganz vorwiegend den Güteklassen 2 (32,1 % der Uferlänge) und 3 (49,0 %) zuordnen. In den Gewässerbereichen differenzieren sich die Bewertungen ein wenig: So liegt der Schwerpunkt der Ergebnisse der Flachwasserzonenstruktur bei Klasse 3 (40,0 %), der Uferstruktur bei Klasse 2 (39,5 %) und bei der Umfeldstruktur wiederum bei Klasse 3 (34,1 %), wobei sich die Bewertung des Umfeldes am weitesten aufspreizt und noch in Klasse 5 (14,6 %) merkliche Anteile aufweist. Die folgende Karte gibt die Bewertung der Uferzonen aller WRRL-relevanten Standgewässer Mecklenburg-Vorpommerns wieder.

 

Strukturgüte der Uferzonen des WRRL- relevanten Standgewässer Mecklenburg- Vorpommerns - vergrößern - (pdf, 483kb)

 

Die Karte kann in ihrem Maßstab keine Einzelheiten zeigen. Daher seien im folgenden Bild beispielhaft die Einzelergebnisse der Uferkartierung am Malkwitzer See dargestellt. Der Malkwitzer See hat eine Fläche von 108,8 ha und ist im Mittel 2,4 m tief. Er gehört zum LAWA-Seetyp 11 und ist als eutroph 1 eingestuft. Der See liegt im Einzugsgebiet der Nebel, die in die Warnow mündet. Die Nebel durchfließt den Malkwitzer See etwa 1,2 km unterhalb ihrer Quelle bei Malkwitz. In dem Bild sind um den Seeumriss Bänder gelegt, die gemäß der auf der Seekontur aufgesetzten digitalen Route von innen nach außen den Ufertyp, die Gesamtbewertung der Uferzone, die Bewertung der Flachwasserzone, die Bewertung des Ufers und die Bewertung des Gewässerumfeldes darstellen. Die Bänder sind nach Kartierabschnitten unterteilt.

 

Ufertypen und Strukturgüte der Uferzone des Malkwitzer Sees (Landkreis Müritz) - vergrößern - (pdf, 1,8Mb)

 

Der Malkwitzer See umfasst nur einen Standgewässerkörper. In die integrative Bewertung eines Standgewässerkörpers geht nach WRRLUVO die Gesamtbewertung der Uferstruktur unterstützend ein. Nach mecklenburg-vorpommerschen Vorgaben wird der Zustand eines Standgewässerkörpers als wahrscheinlich mindestens gut bewertet, wenn

• die ermittelte Trophie die potenziell natürliche Trophie um höchstens eine Klasse überschreitet
• die chemischen Qualitätskomponenten und die Werte, die den chemischen Zustand beschreiben, die Anforderungen der §§ 5 und 6 der WRRLUVO einhalten
• und gleichzeitig die Strukturgesamtbewertung von nicht mehr als 70 % der Uferlänge des Standgewässerkörpers schlechtestens Güteklasse 4 beträgt (Näheres zum Vorgehen bei der Zustandsbewertung führt das Kapitel „Zielerreichung der Standgewässer“ aus).

Nach den Ergebnissen der Uferzonenkartierung kommt jedoch die letztgenannte Bedingung weder am Malkwitzer See noch an einem anderen WRRL-relevanten Standgewässer Mecklenburg-Vorpommerns zum Tragen.

Mit dem dargestellten Verfahren hat das Land Mecklenburg-Vorpommern den Versuch unternommen, die gesamte Uferlänge seiner WRRL-relevanten Seen in der Bestandsaufnahme zu erfassen und zu bewerten. Damit tut das Land grundsätzlich der Forderung der Richtlinie 2000/60/EG Genüge, die Struktur der Standgewässerufer zu betrachten. Wegen der vergleichsweise geringen Beeinträchtigungen hat die Struktur der Uferzone aber so gut wie keinen Einfluss auf die Bewertung der WRRL-relevanten Standgewässer.

Die vorstehenden Ausführungen sind als Aufsätze in den Zeitschriften KA - ABWASSER, ABFALL (KOLLATSCH, R. A., KÜCHLER, A., OLBERT, C., HÖLZL, K.: Bestandsaufnahme der Standgewässer nach der Wasserrahmenrichtlinie – Struktur der Standgewässeruferzonen in Mecklenburg-Vorpommern, KA - ABWASSER, ABFALL 10/2005) und WASSERWIRTSCHAFT (KOLLATSCH, R. A., KÜCHLER, A., OLBERT, C., HÖLZL, K.: Kartierung und Bewertung der Struktur von Standgewässeruferzonen in Mecklenburg-Vorpommern, WASSERWIRTSCHAFT 7-8/2006) erschienen.