Kolmationsmonitoring an einer Renaturierungsstrecke der Wupper

In der Wupper in Wuppertal-Laaken wurde im Anschluss an eine Renaturierung ab 2017 ein Kolmationsmonitoring durchgeführt und hierbei ein neues Messgerät auf seine Eignung für das Monitoring der räumlichen und zeitlichen Kolmationsdynamik innerhalb des obersten Sohlbereichs getestet. Dazu bot sich der frisch renaturierte Gewässerabschnitt aufgrund der maschinellen Sedimentumlagerungen an.
Die Untersuchungsergebnisse werden hier vorgestellt.

Unter Kolmation wird nach Beyer & Banscher „die Verdichtung eines Gesteins/Erdstoffs durch die Ablagerung von Sinkstoffen, Schwebstoffen und Ausfällungsproduktion des Wassers an der Oberfläche (äußere Kolmation) und/oder in den Klüften/Poren (innere Kolmation)“ verstanden. Diese „Selbstdichtung des Kieslückenraumes (Interstitial) von Fließgewässersohlen“ ist ein natürlicher Prozess, der einerseits das Versickern von Fließgewässern verhindern und somit eine gewisse Abgrenzung zu darunterliegenden Grundwasserkörpern darstellen kann. Andererseits kommt es bei zunehmender Kolmationsintensität zur Hemmung
wichtiger Austauschprozesse im durchströmten Interstitial, was sich negativ auf die Habitatbedingungen auswirkt. Im Lückensystem kies- und schottergeprägter Fließgewässer wechseln sich Phasen der Kolmation, in welchen sich Feinsedimente auf der Gewässersohle ablagern und in diese infiltrieren, und Phasen der Dekolmation, während welcher Feinsedimente aus der Gewässersohle ausgespült werden, ab. Dieser Wechsel gehört zu einem natürlichen Zyklus aus Sedimentation und Erosion der
Gewässersohle, der zu einer heterogenen Habitatverteilung und dem Funktionieren des aquatischen Ökosystems beiträgt, beispielsweise durch die Umlagerung des Sohlsediments und damit der Verteilung und dem Austausch sedimentgebundener Nährstoffe.

Die Untersuchungen erfolgten in einem Abschnitt im Unterstrom der Wuppertalsperre. Hier war im Jahr 2017 auf ca. 600 m das Flussbett verbreitert worden. Nach Entfernung der Wasserbausteine von der Sohle wurden zunächst ca. 10.000 m³ der Bodendeckschicht des Gewässernahbereiches, der Teil des zukünftigen Gewässers werden sollte, entfernt. Der darunter lagernde Kies wurde im alten und neuen Wupperbett verteilt, um eine naturnahe Kiessohle herzustellen. Zusätzlich wurden 1.500 t große Natursteine eingebracht. Im Anschluss an die Renaturierung begann das Kolmationsmonitoring. Dabei wurde angenommen, dass die massive Umlagerung
der gesamten Sohle zu einer vollständigen Dekolmation geführt hatte. Ziel des Monitorings war es, die Entwicklung des Kolmationszustandes ab diesem Nullpunkt zu beobachten, um daraus verfahrenstechnische Hinweise bezüglich der Untersuchungsmethodik abzuleiten. Da aus limnologischer Sicht die oberen Sedimentschichten
besonders interessant sind, erfolgten die Messungen in einer Sohltiefe von 10 cm. Es wurden in Abhängigkeit des Strömungsmusters Messpunkte ausgewählt, an welchen im Laufe des Monitorings immer wieder gemessen wurde. Insgesamt dauerte die Phase 1,5 Jahre, in welchen fünf Mal im Abstand mehrerer Monate gemessen wurde.



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasser und Abfall 01/02 (Februar 2021)
Seiten: 6
Preis inkl. MwSt.: € 10,90
Autor: B. Sc. Johanna Reineke
Prof. Dr. Thomas Zumbroich

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