Künstliche Hochwasser zur Revitalisierung von Flüssen

Durch Wasserkraft genutzte Gewässer sind in ihrer Dynamik stark eingeschränkt – mit Auswirkungen auf den Lebensraum zahlreicher Arten. Künstliche Hochwasser können zur Revitalisierung beitragen. Forschende der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) und des Wasserforschungsinstituts Eawag und untersuchen solche Massnahmen an zwei Schweizer Flüssen. Die Ergebnisse zeigen: Für langfristige Wirkungen sind regelmässige Hochwasser notwendig.

Natürliche Flüsse und Auenlandschaften sind sehr dynamisch und verändern sich ständig, vor allem durch wechselnde Abflüsse sowie den Transport und die Umlagerung von Gesteins- und Festmaterial auf dem Grund, dem sogenannten Geschiebe. Staudämme und Wasserentnahmen können den Abfluss sowie den Transport und die Umlagerung von Geschiebe in stromabwärts gelegenen Restwasserstrecken erheblich verändern. Dadurch können wichtige Lebensräume, etwa für kieslaichende Fische wie Forellen, verloren gehen. Auch Auenlandschaften, die für die Biodiversität von zentraler Bedeutung sind, und bis zu 84 Prozent der heimischen Arten zumindest zeitweise beherbergen, gehen durch fehlende Hochwasser zurück.

Mehr Dynamik mit künstlichem Hochwasser

Künstlich ausgelöste Hochwasser sollen die fehlende Dynamik zurückbringen. Dabei geben Wasserkraftwerke gezielt grössere Wassermengen ab, wodurch das Flussbett und angrenzende Landschaftsbereiche vorübergehend überflutet werden. Dadurch sollen Fluss- und Auenlebensräume für Organismen aufgewertet und negative Folgen von stark reduzierter Abflussdynamik und fehlendem Geschiebetransport gemindert werden.

Forschende des ZHAW Institut für Umwelt und Natürliche Ressourcen (IUNR) und des Wasserforschungsinstituts Eawag und untersuchen anhand zweier Projekte, wie künstliche Hochwasser Flussökosysteme revitalisieren können: an der Saane, einer stark regulierten Restwasserstrecke unterhalb der Staumauer Rossens, und am Spöl, einem Gebirgsbach im Schweizerischen Nationalpark. Die Ergebnisse zeigen: Künstliche Hochwasser können die natürliche Dynamik von Flüssen und Auen auch in Restwasserstrecken in gewissem Masse nachahmen und sich positiv auf die Tier- und Pflanzenwelt auswirken. Entscheidend ist jedoch nicht allein, dass ein Hochwasser ausgelöst wird, sondern auch, dass es an die jeweiligen Bedingungen angepasst ist. Grössere Wasserabgaben sind zum Beispiel nicht automatisch wirkungsvoller, denn zu starke Hochwasser können unerwünschte Erosionen verursachen. Das ist insbesondere in Flüssen mit wenig Geschiebe wie der Saane zu beachten, wo künstliche Hochwasser mit gezielten Geschiebezugaben kombiniert werden müssen.

Überschwemmungen in Folge von kontrollierten künstlichen Hochwassern an der Saane und am Spöl.
Copyright: Fotos Sarine – Michael Döring, ZHAW | Foto Spöl – Eawag

Wiederholte Flutungen notwendig für langfristige Effekte

Der Vergleich der beiden Projekte an der Saane und am Spöl verdeutlicht dies: An der Saane wurden seit 2016 unregelmässig künstliche Hochwasser durchgeführt. Diese Ereignisse können zwar kurzfristig deutliche ökologische und morphologische Veränderungen auslösen. Das Langzeitmonitoring zeigt jedoch, dass die positiven Effekte nach längeren Phasen ohne Hochwasser wieder nachlassen und sich der ursprüngliche Zustand erneut einstellt. Anders am Spöl: Dort wurden zwischen 2000 und 2016 bis zu dreimal jährlich künstliche Hochwasser ausgelöst. Dadurch wurde der Fluss über viele Jahre in einem dynamischen Zustand gehalten.

«Ein einzelnes Hochwasser kann kurzfristig viel bewirken. Für eine langfristige Revitalisierung braucht es jedoch regelmässige Ereignisse, die auf den jeweiligen Fluss abgestimmt sind. Wir möchten deshalb diese regelmässigen Hochwasser nun auch an der Saane langfristig etablieren.»
Michael Döring, Forscher an der ZHAW und der Eawag

Nächste Flutung der Saane

Am 24. September wird die Saane unterhalb der Staumauer Rossens am Greyerzersee erneut künstlich geflutet. Das Ereignis wird vom Wasserkraftproduzenten Groupe E koordiniert, der die gezielte Abgabe zusätzlicher Wassermengen steuert, und vom Bundesamt für Umwelt als Massnahme zur ökologischen Sanierung der Wasserkraft finanziert.

Drohnenaufnahmen der Saane vor und nach künstlichen Hochwassern 2023 mit umgelagertem Geschiebe und neu entstandenen Kiesflächen. — *Drohnenaufnahmen an der Saane. Der Vergleich vor und nach Hochwassern in 2023 zeigt deutlich die Umlagerung von Geschiebe und die Bildung von offenen Fluss- und auentypischen Kiesflächen.*
*Copyright: Michael Döring, ZHAW*

Das Projekt soll dazu beitragen, einem regulierten Fluss dauerhaft mehr Dynamik zu ermöglichen. Für nächstes Jahr planen wir weitere Flutungen der Saane und des Spöls.

English Version | Artificial flooding to restore river ecosystems

The dynamics of rivers used for hydropower generation are severely restricted – with consequences for the habitats of numerous species. Artificial flooding can help restore these ecosystems. Researchers from the aquatic research institute Eawag and the Zurich University of Applied Sciences (ZHAW) are investigating such interventions on two Swiss rivers. The results show that regular floods are necessary to achieve long-term effects.