August 2010

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Aufstellung von Empfehlungen zur nachhaltigen Entwicklung und natürlichen Stabilisierung von

Uferzonen (insbesondere durch Röhrichte am Beispiel der Tideelbe bei Pagensand und Lühesand)

Umsetzungsvarianten für Naturversuche anhand von Lebensraumeignungsmodellen

25.08.2010

August 2010

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Bundesanstalt für Gewässerkunde

Aufstellung von Empfehlungen zur nachhaltigen Entwicklung und natürlichen Stabilisierung von

Uferzonen (insbesondere durch Röhrichte am Beispiel der Tideelbe bei Pagensand und Lühesand) Umsetzungsvarianten für Naturversuche anhand von

Lebensraumeignungsmodellen

25.08.2010

Auftraggeber : Wasser- und Schifffahrtsamt Hamburg

BfG-SAP-Nr. : A39630304000

Seitenzahl : 9

Bearbeiter : Uwe Schröder, Elmar Fuchs, Maike Heuner

Koblenz, 25.08.2010 BfG-1690

Vervielfältigungen oder Veröffentlichungen des Gutachtens – auch

auszugsweise – bedürfen der schriftlichen Genehmigung der Bundesanstalt für Gewässerkunde

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Bundesanstalt für Gewässerkunde

Aufstellung von Empfehl- ungen zur nachhaltigen Entwicklung und natürlichen Stabilisierung von Uferzonen (insbesondere durch Röhrichte am Beispiel der Tideelbe bei Pagensand und Lühesand)

Umsetzungsvarianten für Naturversuche anhand von Lebensraumeignungs- modellen

Datum 25.08.2010 Seite I

Inhaltsverzeichnis

1 EINFÜHRUNG 1

2 ZUSAMMENFASSUNG DER BISHERIGEN

ARBEITEN 3 3 VORSCHLÄGE FÜR AUSBAUVARIANTEN 4

3.1 PAGENSANDER NEBENELBE 4

3.2 LÜHESANDER SÜDERELBE 7

LITERATUR 9

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Datum 25.08.2010 Seite II

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 2-1: Teilabschnitte des Maßnahmengebietes „Pagensander

Nebenelbe“ 4 Abbildung 2-2: Ufertopografie in Teilabschnitt A 5

Abbildung 2-3: Ufertopografie Teilabschnitt B 6 Abbildung 2-4: Ufertopografie in Teilabschnitt C 6 Abbildung 2-5: Varianten der Ufertopografien im Maßnahmengiet

Lühesander Süderelbe 8

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Datum 25.08.2010 Seite 1

1 Einführung

Im Projekt

„Aufstellung von Empfehlungen zur nachhaltigen Entwicklung und

natürlichen Stabilisierung von Uferzonen (insbesondere durch Röhrichte) im Rahmen von Unterhaltung und Ausbau am Beispiel der Tideelbe unter Berücksichtigung des Einflusses von Schiffsschwell und weiterer langfristiger Entwicklungen (z.B. der Tidekennwerte)“

wurden in einem ersten Schritt unterschiedliche prototypische Bereiche hinsichtlich ihres Potenzials zur Umgestaltung der Ufer im Sinne eines Rückbaus der technischen Ufersicherung hin zu einer natürlicheren und nachhaltigeren Form der Ufersicherung durch die Entwicklung einer robusten Vegetationsdecke aus Röhrichten untersucht. Dafür wurden auf Grundlage aktueller Vegetationskarten und unterschiedlicher abiotischer Parameter Lebensraumeignungsmodelle entwickelt, die auf verschiedene Varianten der Umgestaltung der Ufertopografie angewendet wurden.

Anhand der Ergebnisse kann abgeschätzt werden, welche Umgestaltungen nötig sind, so dass sich eine Erfolg versprechende Entwicklung eines Röhrichtsaumes durchsetzen wird. Diese Varianten der Uferumgestaltung mit anschließender Anwendung der Modelle wurden auf drei von zunächst sechs Maßnahmengebieten angewendet. Dabei handelte es sich um die Gebiete an der Pagensander Nebenelbe, der Lühesander Süderelbe und Juelssand/Twielenflether Sand (siehe nachfolgender Lagenplan).

Aus planerischen Gesichtspunkten wird zunächst auf eine weitergehende Betrachtung des Gebietes Juelsand/Twielenflether Sand verzichtet. Für die zwei Maßnahmengebiete Pagensander Nebenelbe und Lühesander

Süderelbe werden mit dem vorliegenden Papier Varianten zur Umsetzung von Naturversuchen vorgestellt.

Zum umfassenden Projektablauf und zur Methodenentwicklung wird auf den Zwischenbericht verwiesen (BfG 2009).

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Abbildung 1-1: Lage der untersuchten Maßnahmengebiete

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2 Zusammenfassung der bisherigen Arbeiten

Im Rahmen des Projektes wurden in Zusammenarbeit mit dem WSA Hamburg und dessen Außenbezirk ABz1 in Wedel unterschiedliche Uferbereiche ausgewählt, die für einen möglichen Umbau in Frage

gekommen wären. Dies waren zunächst ein Abschnitt an der Stör, zwei an der Insel Pagensand (ein Bereich fahrrinnenseitig und ein Bereich an der Nebenelbe), ein Gebiet bei Juelssand/Twielenflether Sand, das potenzielle Kompensationsgebiet der weiteren Elbvertiefung bei Schwarztonnensand sowie zwei Bereiche an der Insel Lühesand (ein Bereich fahrrinnenseitig und ein Bereich and der Lühesander Süderelbe).

Aus den Daten einer multispektralen Luftbildbefliegung des WSA Hamburg (2006) wurden semiautomatisiert Vegetationseinheiten abgeleitet (nature- consult 2008). Auf Grundlage dieser räumlichen Vegetationsdaten, multitemporaler Standortdaten sowie weiterer Daten insbesondere aus der Beweissicherung (siehe auch www.portal-tideelbe.de) wurden

Lebensraumeignungsmodelle für ufernahe Vegetationseinheiten an der Tideelbe entwickelt. Für verschiedene Uferabschnitte (s. o.) wurden Varianten der Uferumgestaltung als Geländemodelle aufbereitet. Auf diese Varianten der Uferumgestaltung wurden die Lebensraumeignungsmodelle angewendet. Die Ergebnisse dienen der Entscheidung, welche Varianten Erfolg versprechend sein können. Im Folgenden werden für die zwei Maßnahmengebiete (Lage siehe Abbildung 1-1) an der

- Pagensander Nebenelbe und - Lühesander Nebenelbe

Variantenvorschläge für die Umsetzung als Naturversuch beschrieben.

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3 Vorschläge für Ausbauvarianten

In Abstimmung mit dem WSA Hamburg werden zunächst für zwei Maßnahmengebiete Variantenvorschläge erstellt (Pagensander Nebenelbe und Lühesander Süderelbe). Das Maßnahmengebiet „Pagensand Fahrrinne“

wird derzeit nicht weiter bearbeitet, da die verwendeten

Lebensraumeignungsmodelle kein vorgelagertes Deckwerk als Parameter unterstützten. Das Maßnahmengebiet „Juelssand/Twielenflether Sand“ wird nicht weiter verfolgt, da die Umsetzung zu weitreichende Maßnahmen erfordern würden. Das Maßnahmengebiet „Lühesand Fahrrinne“ wird nicht weiterverfolgt, da die Lebensraumeignungsmodelle keine Erfolg

versprechende Resultate ergaben. Auch hier wären zu weitreichende Maßnahmen erforderlich.

3.1 Pagensander Nebenelbe

Das Maßnahmengebiet an der Pagensander Nebenelbe befindet sich etwas südlich des Schiffsanlegers zwischen km 660 und km 661. Im

Maßnahmengebiet „Pagensander Nebenelbe“ werden drei verschiedene Ausbauvarianten vorgeschlagen, die gleichwertig nebeneinander umgesetzt werden sollen. Das Maßnahmengebiet wird in die Teilbereiche A, B und C unterteilt (siehe Abbildung 3-1).

Abbildung 3-1: Teilbereiche des Maßnahmengebietes „Pagensander Nebenelbe“

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In Teilbereich A (nördlichster Abschnitt) ist es vorgesehen, lediglich die Steinschüttung zu entfernen (Modellvariante 1). Es sollen ansonsten keine weiteren Gestaltungen der Ufertopografie vorgenommen werden (siehe Abbildung 3-2). Die Modellergebnisse der Modellvariante1 für den

Teilbereich A zeigen keine Unterschiede zum modellierten Ist-Zustand. Die modellierten Röhrichte, die im südlichen Abschnitt des Teilbereiches A liegen (Variante 1 und modellierter Ist-Zustand), nehmen den Bereich der derzeitigen Steinschüttung ein, da diese im Modell nicht berücksichtigt wird. Sowohl der modellierte Ist-Zustand als auch die Modellvariante 1 zeigen das Potenzial der Vegetationsbesiedlung ohne Schüttsteine auf.

Die Einbringung von Geotextilien und/oder die Anlage von Lahnungen zur vorläufigen Ufersicherung sowie die Initialpflanzung von Röhrichten sind zu prüfen.

Legende MThw Variante 1 Ist-Zustand

Uferprofil Teilbereich A

Variante 1 Pagensand - Pagensander Nebenelbe [m]

60 50

40 30

20 10

0

[m+NN]

5 4 3 2 1 0

Abbildung 3-2: Ufertopografie in Teilbereich A (kein Unterschied zwischen Ist- Zustand und Variante)

In Teilbereich B (mittlerer Abschnitt) ist neben der Entfernung der

Schüttsteindecke auch eine Verflachung der Uferneigung vorgesehen. Dazu soll Material vorgelagert / vorgespült werden (Modellvariante 2,

siehe Abbildung 3-3). Dabei ist es erforderlich, dass das einzubringende Material die gleichen Substrateigenschaften wie das autochthone Material (= am Ort vorhandene Material) aufweist. Die Modellvariante 2 in

Teilbereich B zeigt einen ausgeprägten und typisch zonierten

Röhrichtstreifen im Bereich der Aufschüttungen und der ehemaligen Steinschüttung auf.

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Uferprofil Teilbereich B

50 40

30 20

10 0

[m+NN]

5 4 3 2 1 0

Abbildung 3-3: Ufertopografie Teilbereich B

In Teilbereich C (südlicher Abschnitt) ist die umfangreichste Umgestaltung vorgesehen. Zusätzlich zu der Entfernung der Schüttsteindecke muss das Ende des Dammes abgetragen und zur weiteren Abflachung des Ufers Material vorgelagert / vorgespült werden (Variante 3, siehe Abbildung 3-4).

Dabei ist darauf zu achten, dass das einzubringende Material die gleichen Substrateigenschaften wie das autochthone Material aufweist. Auch mit der Variante 3 in Teilbereich C wird ein breiter, typisch zonierter,

Röhrichtstreifen modelliert. Dieser wird in Folge des Abtrages des Dammes jedoch tiefer in das bestehende Land der Insel eingreifen. Zusätzlich wird sich der Dammrest nahtlos an das südlich angrenzende und bereits heute bestehende große Röhrichtgebiet anschließen.

Uferprofil Teilbereich C

100 80

60 40

20 0

[m+NN]

6 5 4 3 2 1 0

Abbildung 3-4: Ufertopografie in Teilabschnitt C

Die modellierten Ist- und Umgestaltungszustände der Vegetation sind im Anhang I aufgeführt.

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3.2 Lühesander Süderelbe

Im Maßnahmengebiet „Lühesander Süderelbe“ werden im Gegensatz zur

„Pagensander Nebenelbe“ zunächst für das gesamte Umgestaltungsgebiet (Lagenplan siehe Abbildung 3-5) drei Varianten vorgeschlagen. Die drei Varianten sollen als Diskussionsgrundlage für die Abstimmung innerhalb der WSV, sowie mit Behörden, Verbänden und betroffenen Dritten dienen.

Abbildung 3-5: Lage des Maßnahmengebietes „Lühesander Süderelbe“

Die Varianten beinhalten alle eine Entfernung der Schüttsteindecke sowie einer Verflachung des Ufers. Die Verflachung soll dabei erreicht werden bei Variante:

1) … durch eine Abtragung des Geländes (Vorteil: Gewässersohle bzw.

Watt ist nicht betroffen, Nachteil: Verlust von Landflächen)

2) … durch eine Vorlagerungn bzw. Vorspülung von Material (Vorteil:

kein Verlust von Landflächen, Nachteil: Gewässersohle und Watt wären von den Baumaßnahmen betroffen)

3) … durch ein Vorlagern bzw. Vorspülen von Material und der Abtragung von Gelände (Vor- und Nachteile s. o.).

Mit der Modellvariante 1 wird eine typischere Zonierung (breitere Strandsimsenzone) als im modellierten Ist-Zustand erreicht. Dies ist die Folge der Verflachung des Ufers durch den Abtrag.

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Mit der Modellvariante 2 werden die Röhrichtzone und deren Zonierung nochmals im Vergleich zur Variante 1 verbreitert. Die Verbreiterung

erstreckt sich in Folge der Aufspülungen in dieser Variante aber in Richtung Süderelbe.

Mit der Modellvariante 3 wird die breiteste Röhrichtzone modelliert, da sie sich, ob der Kombination aus Abtrag und Vorspülung in zwei Richtungen ausbilden kann.

Ein Vergleich der Ufertopografien ist in Abbildung 3-6 dargestellt (Profile an einem typischen Abschnitt im Maßnahmengebiet, die Lage der Profile ist den Modellkarten in Anhang II zu entnehmen).

Die Einbringung von Geotextilien und/oder die Anlage von Lahnungen (z.B. Weidenfaschinen) zur vorläufigen Ufersicherung sowie die Initialpflanzung von Röhrichten sind zu prüfen.

Legende Ist-Zustand Variante 1 Variante 2 Variante 3 MThw

Variantenvergleich

Profile der Varianten Lühesand - Lühesander Süderelbe [m]

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

[m+NN]

2 1 0 -1 -2 -3

Abbildung 3-6: Varianten der Ufertopografien im Maßnahmengebiet Lühesander Süderelbe

Die modellierten Ist- und Umgestaltungszustände der Vegetation sind im Anhang II aufgeführt.

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Literatur

BFG-BUNDESANSTALT FÜR GEWÄSSERKUNDE (2009):Aufstellung von Empfehlungen zur nachhaltigen Entwicklung und natürlichen Stabilisierung von Uferzonen (insbesondere durch Röhrichte) im Rahmen von Unterhaltung und Ausbau am Beispiel der Tideelbe unter Berücksichtigung des Einflusses von Schiffsschwell und weiterer langfristiger Entwicklungen (z.B. der Tidekennwerte)- 1. Zwischenbericht, BfG-1653

NATURE-CONSULT (2008): Erfassung der Röhrichtbestände und

angrenzender ufernaher Vegetationseinheiten der Unter-/Außenelbe aus den Daten der Luftbildbefliegung 2006, unveröffentlichter Abschlussbericht im Auftrag der BfG

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Anhang I

Modellergebnisse des Maßnahmengebietes

Pagensander Nebenelbe

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(21)

(22)

(23)

Anhang II

Modellergebnisse des Maßnahmengebietes

Lühesander Süderelbe

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