furte und kolke in fließgewässern: morphologie ... und... · abbildung 7: ein...

➢ Matthias Brunke

Einleitung

Die Sohle naturnaher Bäche und Flüsse istnicht eben, sondern durch Vertiefungen undErhöhungen gekennzeichnet. Größere Vertie-

fungen werden als Kolke und größere Erhö-

hungen als Furte bezeichnet. Zumeist tretendiese Erscheinungen in einer Abfolge auf, sodass von Furt-Kolk Sequenzen gesprochenwird (CHURCH 1992, Abbildung 1 und 2). DieseSequenzen sind morphologische Formen, diedas Längsprofil naturnaher sand- und kiesge-prägter Fließgewässer charakterisieren.

Diese Formen wurden an vielen Fließgewäs-sern durch zurückliegende Ausbau- und Unter-haltungsarbeiten entfernt (Abbildung 3). VieleGewässer reagierten darauf mit einem nahezukontinuierlichen Feinsedimenttransport und, jenach Gefälle und Überbreite des Profils, ent-weder mit einer fortschreitenden Tiefenerosi-on oder mit Sandablagerungen auf der ausge-bauten Sohle (BROOKES 1987). In der Folgeverloren solche Gewässer ihre Habitatfunktio-nen für Fische und wirbellose Tiere, so dassdie heutige degradierte Morphologie zumeistursächlich für den bedauerlichen ökologischenZustand der Gewässer ist.

Furten sind natürlicherweise der Laichplatz

für kieslaichende Fischarten, wie z.B. der Fo-relle und dem Schnäpel. Das Fehlen dieserStrukturen verhindert die natürliche Existenzdieser Charakterarten der Fließgewässer inSchleswig-Holstein. Daher wurden mitunterKieslaichplätze für lachsartige Fische im Rah-men von Restaurationsmaßnahmen angelegt.Die Funktion der angelegten Laichplätze warnur von kurzer Dauer, wenn sie schnell mitFeinsedimenten verstopften (IVERSEN et al.1993, BRUNKE 1999, MADSEN & TENT 2000, GER-KEN 2006).

Eine Neuanlage der verloren gegangenen For-men ist zweckmäßig, wenn geomorphologi-sche Kriterien berücksichtigt werden undwenn diese Formen mehrere ökologischeFunktionen erfüllen können.

Furte und Kolke in Fließgewässern: Morphologie, Habitatfunktion und Maßnahmenplanung 199

Furte und Kolke in Fließgewässern: Morphologie,Habitatfunktion und Maßnahmenplanung

Abbildung 1: Die

unruhige Wasser-

oberfläche über

Furten weist auf

die hier turbulente-

ren Strömungsbe-

dingungen hin, da-

gegen ist die

Wasseroberfläche

bei Kolken glatt.

Abbildung 2:

Schematische Dar-

stellung einer Furt-

Kolk Sequenz im

Querschnitt (oben)

und in der Aufsicht

(unten). Grau: Kol-

ke; Schraffiert: Ge-

fällestrecken der

Furte.

200 Jahresbericht des Landesamtes für Natur und Umwelt des Landes Schleswig-Holstein 2007/08

Entstehung von Furt-Kolk Sequenzen

Furten setzen sich aus abgelagertem kiesig-steinigem Material zusammen, das durch denSedimenttransport verfrachtet wurde. ImLängsprofil stellen Furten kurze Teilstreckenmit erhabenen Stein- und Kieslagern dar, dieflache Passagen mit erhöhtem Längsgefälleausbilden und durch schnelles, turbulentesFließen charakterisiert sind. Hydraulisch erhö-hen sie die Rauheit der Sohle, da das Grobma-terial ein erosionsresistentes Sohlendeckwerkausbildet. Furten bilden sich aus dem grobenKorn einer oberstrom gelegenen, lokalen Tiefe-nerosion, die an dieser Stelle einen Kolk ent-stehen lässt (SEAR et al. 2003). Furten sind da-her an Kolke assoziiert.

Bänke unterscheiden sich von Furten, dasie nicht durch die Ablagerungen des erodier-ten Grobkorns aus Kolken entstehen, sondernAblagerungen des gesamten Feststofftrans-ports darstellen (SCHERLE 1999). Bänke in Tief-landbächen bestehen so aus Sanden und ab-

gesetzten Schwebstoffen. Sie bilden sich z.B.als ortsfeste Seitenbänke direkt unterhalb vonGleithängen oder an strömungsberuhigtenUferbereichen. Bänke sind im Gegensatz zuFurten instabile Formen, die je nach Durch-flusssituation wieder in Suspension geratenoder sich als Geschiebe flussab bewegen.

Mitunter finden sich oberhalb von Furten auchlängere tiefere Strecken, die jedoch keine be-sondere morphologische Struktur aufweisen.Diese Formen werden im Englischen je nachGefälle und Strömung als `Glide´ oder `Run´

bezeichnet (BISSON 1982, Abbildung 4). SolcheFormen entstehen natürlicherweise wahr-scheinlich aus gefüllten Kolken, und sie wür-den bei geringer Sedimentnachlieferung Kolkeausbilden. In hydromorphologisch beeinträch-tigten Bächen zeigen längere Strecken mit Gli-des die Degradation an; in diesen Streckenohne Furten und Kolke ist die Tiefenvarianz so-wie Strömungs- und häufig auch Substratdi-versität reduziert.

Abbildung 3: Ein begradigter und überbreiter Bachabschnitt in einem Buchenwald, bei dem anstelle von Furt-Kolk Sequenzen ausschließ-lich Rippel aus mobilem Sand die ebene Form der Sohle bestimmen.


Abbildung 4: Eine Furt und die oberstrom gelegene Kolk/Glide-Struktur

Der Sedimenttransport findet in naturnahenAbschnitten von Kolk zu Kolk über die dazwi-schen befindlichen Furten statt, die vergleichs-weise lagestabil sind. Die Einbindung größererSteine und Blöcke erhöht die Stabilität der Fur-ten. Furten tragen so zumeist eher wenig zuder transportierten Sedimentfracht bei und siebleiben dann auch bei Hochwasser erhalten.Stabile Furten lassen sich an der dunklen ober-flächlichen Sedimentschicht erkennen, die einverfestigtes Gefüge aufweist.

Furten können jedoch auch über jüngerenKiestransport entstehen. Solche aktiven, insta-bilen Furten verfügen über neues und daherhelles Korn, das locker aufliegt. Solche Furtenhaben einen klar erkennbaren unterstrom ge-legenen Rand (Abbildung 5). Mit der Zeit kön-nen auch diese Furten sich verdichten und soräumlich fixieren, wenn sich die Mobilisierungvon Bettsedimenten und der Sedimenttrans-port von oberstrom reduziert (SEAR et al.2003).

Abbildung 5: Der klar erkennbare unterstrom gelegene Rand der Furt zeigt, dass diese noch aktiv ist.


Lokale Tiefenerosionen, die Kolke entstehenlassen, können verschiedene Ursachen haben,so dass verschiedene Kolktypen unterschie-den werden können (BISSON et al. 1982):

(1) Krümmungskolk: Eine Krümmung im Lauferhöht die Strömung in der Außenkurve, sodass am Prallufer eine Tiefenerosion statt-finden kann.

(2) Sturzkolk: Eine Querstruktur wie ein Wehroder ein schräg liegender Uferbaum führtzu einem Rückstau nach oberstrom und zueinem Absturz des Wassers nach unter-strom, wo sich dann ein Tosbecken ausbil-det.

(3) Engenkolk: Eine mitunter auch etwas län-gere Einengung des Gerinnes durch z.B.eng beieinander stehende Uferbäume führtzu einer mittigen Beschleunigung desDurchflusses, auf die das Gerinne erosivmit der Ausbildung einer wannenförmigenTiefenrinne reagiert.

(4) Seitenkolk: Lokale Hindernisse wie z.B.abgelagertes Totholz und Blöcke konzen-trieren die Strömung seitlich und führen zukleineren Kolken.

(5) Kehrwasserkolk: Direkt unterhalb von Hin-dernissen am Ufer, z.B. einem größerenUferbaum kann sich eine Kreisströmungentgegengesetzt zur Stromrichtung (Kehr-strömung) ausbilden, die eine seitlicheAusbuchtung in das Ufer erodiert (Abbil-dung 6).

(6) Unterströmungskolk: Unterströmte Wur-zeln und quer im Gerinne befindliche Tot-holzstrukturen können unterspült werden(Abbildung 7).

(7) Schnellenkolke: Auf geraden Strecken, indenen der Durchfluss mäandriert, bildensich in sedimentführenden Bächen alternie-rende Bänke mit dazwischen gelagertenKolken aus.

Abbildung 6: Ein Kehrwasserkolk liegt seitlich der Strömung hinter einem exponierten Uferbaum (blau: Strömungsrichtung des Baches;rot: Kehrströmung im Kolk).


Abbildung 7: Ein Unterströ-mungskolk in ei-nem kleinen Bach.

Sobald sich Furt-Kolk Sequenzen in einem Ge-wässer gebildet haben, stabilisieren sich die-se Formen durch verschiedene hydromorpho-logische Mechanismen. (1) Die turbulente Strömung über einer Furt

strukturiert die Furtsedimente zu einer grö-beren und dichter gepackten Deckschicht,die bei Hochwässern erosionsresistenterist.

(2) Die sich bei einem Hochwasser ausbilden-den hydraulischen Kräfte sind am stärkstenin den Kolken, so dass hier Sedimenttrans-portraten und Erosion am stärksten sind.

(3) Der durch die Furt-Kolk Morphologie etab-lierte Sedimenttransport von Kolk zu Kolkfördert den Erhalt von Furten, da hier dasgröbere Sediment abgelagert wird.

(4) Die durch die Furt-Kolk Morphologie ausge-bildete Sekundärströmung behindert dieSedimentablagerung in den Randbereichender Kolke, so dass diese, wenn sie ent-standen sind, dazu tendieren, auch nichtwieder gefüllt zu werden (SEAR et al. 2003).

Kolke selbst hingegen sind hinsichtlich ihrerTiefe und Sedimentzusammensetzung zeitli-chen Veränderungen unterworfen, da zu Nied-rig- und Mittelwasserphasen transportiertesFeinmaterial sich in den Kolken ablagern kann.Während eines kolkbildenden Hochwasserswerden diese Feinsedimente dann wieder he-rausgespült.

Morphometrien

Die morphometrische Charakterisierung (alsodie Ausmessung der äußeren Form) von Furt-Kolk Sequenzen erfolgt im Längsprofil entlangdes so genannten Thalwegs (Abbildung 2).Der Thalweg beschreibt die longitudinaleStromlinie der größten Wassertiefen. In natur-nahen Gewässern dokumentiert solch einLängsprofil die variable Sohltopographie, ausder sich die Furt-Kolk Morphologie ablesenlässt (Abbildung 8). Die Längsprofile zeigen zu-dem, dass keine zwingend regelhaften Abfol-gen vorliegen, sondern Furten und Kolke unre-gelmäßige Ausprägungen haben. Die Lagedieser Formen wird erheblich durch die Lauf-form, Uferbäume und anliegende steinig-kiesi-ge sowie sandig-schluffige Böden bestimmt.Furten bestehen oft aus mehreren Gefällestre-cken mit dazwischen gelagerten Vertiefungen.

Die Profilquerschnitte sind bei Furten in derRegel symmetrisch, während sie bei Kolkenasymmetrisch sind (Abbildung 9). Obgleich dieFließgeschwindigkeiten in den Gefällestreckender Furten hoch sein können, sind ufernaheBereiche häufig strömungsberuhigt. Diese fla-chen strömungsberuhigten Bereiche sindwertvolle Jungfischhabitate (ARMSTRONG & NIS-LOW 2006).


Als Orientierungsgröße wird ein Abstand zwi-schen Furten bzw. Kolken im Bereich der 3-bis 9-fachen sowie im Mittel der 5- bis 7-fa-chen Sohlbreite betrachtet (GREGORY et al1994). Vergleichbare Werte wurden auch an

Bächen in Schleswig-Holstein festgestellt. Füreinige Bachabschnitte wurden anhand vonLängsprofilen (Abbildung 8) verschiedene Ori-entierungswerte zu Furten und Kolken inSchleswig-Holstein ermittelt (Tabelle 1).

Abbildung 8: Längsprofil der Sohle und der Wasserspiegellage entlang des Thalwegs eines naturnahen Baches in Schleswig-Holstein (rot:Sohltopographie, rote Gerade: mittleres Sohlgefälle, blau: Wasserspiegellage, blaue Gerade: mittlere Wasserspiegellage).Das mittlere Sohlgefälle der vermessenen Strecke beträgt 0,1%, das mittlere Sohlgefälle der Gefällestrecken in den Furtenbeträgt 3%.


Abbildung 9: Morphometrische Querschnitte (m) durch eine annähernd symmetrische Furt und einen asymmetrischen Kolk mit der Vertei-lung der Fließgeschwindigkeiten (cm/s).

Tabelle 1: Statistische Werte zu Furten an vier Bächen in Schleswig-Holstein. Aufgrund der Unregelmäßigkeit der Formen handelt es sichum Orientierungswerte.

Ökologische Bedeutung

Furt-Kolk Sequenzen sind grundlegend füreine Tiefenvarianz sowie Strömungs- und Sub-stratdiversität, die Kenngrößen der Habitatqua-lität für Fische und wirbellose Tiere sind (BRUN-KE 2008). Furte und Kolke stellen so genannteMesohabitate dar, die eine Vielzahl von Mikro-habitaten für fließgewässertypische Arten ent-halten. In Fließgewässern werden die lokalenBedingungen der Mikrohabitate vornehmlichdurch die Kornzusammensetzung, Wassertie-fe, Strömungsbedingungen und das Angebotan Nahrungsressourcen definiert.

Kolke bieten insbesondere Habitate für adul-

te Fische (Abbildung 10). Über Furten wirddas Wasser aufgrund der hohen Turbulenz be-lüftet. Hier befinden sich die Laichplätze kies-laichender Fischarten und die Habitate juveni-ler Fische in den strömungsarmen, flachenRandbereichen (Abbildung 10). Insbesonderedie Furten werden durch strömungsliebendewirbellose Tiere besiedelt, die auch auf grobesHartsubstrat, hohe Strömung und gute Sauer-stoffversorgung angewiesen sind.

Oberhalb des Laichhabitats kieslaichender Fi-sche sollte sich ein ausreichend tiefer Kolk be-finden, der als Ruhezone während der Laich-zeit dienen kann und in einen Anströmbereichzur Furt übergeht (MUNLV 2006). Das Laichha-bitat befindet sich an den Kolk anschließenddirekt oberhalb bis in den Bereich des Schei-telpunktes der Furt (JUNGWIRTH et al. 2003). Eingeeignetes Laichhabitat sollte zumindest dieFläche von drei Laichgruben aufweisen. In dä-nischen Untersuchungen wurde ein Gefälleüber den Laichplätzen von Forellen von 0,2 bis1,7% festgestellt (MADSEN & TENT 2000).

Das entscheidende Aufwuchshabitat für diejuvenilen Fische sind die strömungsberuhigtenRandbereiche der Furt (ARMSTRONG & NISLOW

2006). Die Entfernung zum Aufwuchshabitat,in das sich die juvenilen Fische nach ihremSchlüpfen aus dem Substrat verteilen, solltegering sein (idealerweise unter 25 m, höchs-tens jedoch 100 bis 250 m), da ansonsten dieVerlustraten durch Verdriftung und Prädationzu groß sind. Die Fläche beträgt idealerweisemehr als 1.500 m2, ungünstigenfalls 200 bis500 m2 (MUNLV 2006).

Krückau Barnitz Osterau Treene

(Langeln) (Kretholz) (Bass) (Tarpholz)

Einzugsgebietsgröße (km2) 34,3 35,6 120 177,5

Bordvolle Breite (m) 5,4 8,3 9,1 11,5

Sohlbreite (m) 4,2 5,0 6,2 7,4

mittleres Streckengefälle (%) 0,1 0,14 0,15 0,1

Anzahl Furten pro 100 m 3,6 2,6 1,9 3,0

mittlere Furtlänge (m) 13 15 25 20

Verhältnis Furtabstände (Scheitelpunkte) zur Sohlbreite (m) 6,1 7,7 5,3 7,2

mittlere Höhe der Furten über mittlerer Sohlhöhe (m) 0,10 0,10 0,11 0,22

mittleres Sohlgefälle der Gefällestrecken in Furten (%) 2,7 3,0 3,6 6,8

mittlere Länge der Gefällestrecken (m) 8,5 9,6 4,9 3,4

Anzahl Kolke pro 100 m 4,0 2,9 2,9 2,0

Mittlere maximale Tiefe der Kolke unter mittlerer Sohlhöhe (m) 0,40 0,34 0,52 0,65


Restaurationsmaßnahmen

Grundsätzlich ist es eher sinnvoll, über natürli-che Prozesse in Fließgewässern morphologi-sche Strukturen entstehen zu lassen, als dieFormen nachzubauen. In den durch Ausbauund Grundräumungen überformten Gewäs-sern fehlt jedoch häufig der Kies, der für dieAusbildung von Furten erforderlich ist. Ange-legte Furten erhöhen nicht nur das Habitatan-gebot für Fische und wirbellose Tiere, sie sindauch eine wichtige Schutzmaßnahme in Ge-wässern, die sich in einem morphodynami-schen Ungleichgewicht befinden und aufgrundeiner fortschreitenden Tiefenerosion ihren Zu-stand fortlaufend verschlechtern.

Das Einbringen von Furten hat einen diffe-

renzierten Einfluss auf die Wasserstände.Der hydraulische Widerstand entsteht durchdie Rauheit des groben Korns und die Formvon Furt-Kolk Sequenzen. Dieser Widerstandist jedoch nur bei geringen Wasserständen be-deutend und führt dann zur Erhöhung desNiedrig- bis Mittelwasserstandes. Mit steigen-dem Abfluss nimmt jedoch der Widerstandkontinuierlich ab. Bei bordvollem Abfluss führtdies dazu, dass der Wasserstand verglichenmit der Situation vor der Anlage nicht signifi-kant erhöht ist (SEAR & NEWSON 2004, sowieverschiedene hierin zitierte Studien). Es emp-fiehlt sich die bordvolle Breite bei den Furt-strecken zu vergrößern und die Sohlbreite, ins-besondere bei überbreiten Gewässern, imoberen Drittel etwas zu verschmälern (10 bismaximal 20%), da Sandfraktionen auf der Ge-fällestrecke nicht liegen bleiben dürfen. DieFurten können hier auch am Ufer gesichert

werden, um eventuelle Uferschädigungendurch Umspülungen zu verhindern. Je nachden lokalen Gegebenheiten kann es in begrün-deten Fällen erforderlich sein, die Wasserspie-gellagen mit Modellen vor einer Maßnahme zuberechnen.

Die Beachtung folgender Punkte ist bei derAnlage von Furt-Kolk Sequenzen zu empfeh-len:1. Eine Anlage von Furten ist in sand- und

kiesgeprägten Vorranggewässern (LAWA-Typen 14 und 16) sinnvoll, die nicht unterzu starker Sanddrift leiden, da die Sandedie kiesigen Strecken überlagern oder dieKieslücken verstopfen. Zudem verhindertein hoher Sandtransport die Ausbildungvon Kolken. Gegebenenfalls ist es ange-bracht, die Furten vor Feinsediment durchoberhalb angelegte, naturnahe Sandfängezu schützen.

2. Um ökologische Erfolge mit der Anlagevon Furten als Laich- und Aufwuchshabita-te für Fischpopulationen zu erzielen, ist essinnvoll, einen geomorphologischen Ab-schnitt in die Restauration einzubeziehen,der zumindest dem 30-fachen der bordvol-len Breite entspricht.

3. Bei vorhandenen Furtresten oder Restbe-ständen von kiesigen Arealen sollten Kiesund Steine nur in Form von seitlichen Kies-depots unterhalb von Kolken am auslaufen-den Prallufer angeboten werden, da an-sonsten vorhandene Strukturen undBesiedlungen geschädigt werden könnten.

Abbildung 10:Schematische Dar-stellung der bevor-zugten Aufenthalts-orte für juvenileund adulte Forellen,Elritzen und Quer-der (Larvenstadiumder Neunaugen)und von morpholo-gischen Formenund Substraten so-wie den dazugehö-renden Querschnit-ten (hellblau).


4. Die Position einer Furt befindet sich idea-lerweise direkt unterhalb einer Laufkrüm-mung. Gefällereiche Abschnitte sind zu be-vorzugen.

5. Die Abstände zwischen Furten betragenetwa das 5 bis 7-fache der natürlichenSohlbreite und das 3 bis 5-fache der natürli-chen bordvollen Breite. Können mehrereFurten auf der überplanten Strecke entste-hen, so sind Neuanlage und Kiesdepots imVerhältnis 1:1 oder 1:2 abwechselnd zukombinieren, um auch die natürliche Ent-wicklung der Furt-Kolk Sequenzen zu för-dern.

6. Die Länge der Furten betrage etwa das 3bis 4-fache der Sohlbreite. Der Scheitel-punkt der Furt wird nach etwa 20 - 30%der Länge erreicht, so dass unterhalb dieGefällestrecke der Furt folgt.

7. Die mittlere Höhe der Furt beträgt etwa0,1 - 0,2 m und die maximale Höhe etwa0,2 bis 0,3 m über der mittleren Sohllage:unterhalb gelegene Furten sollten oberhalbgelegene nicht einstauen. Um als Forellen-laichplatz zu funktionieren, muss auf derGefällestrecke mindestens ein Sohlgefällevon 0,2% erreicht werden.

8. Die Schichtdicke einer Furt beträgt etwa0,5 m, bei kleineren Bächen gegebenen-falls weniger. Liegt in dem Gewässer einestarke Tiefenerosion vor, so kann die Furtdirekt auf die Sohle gebracht werden, dakeine bedeutenden Veränderungen derWasserstände zu erwarten sind. Ansons-ten ist vorher eine Schicht der Sohle vor-sichtig abzugraben; die Mobilisierung vonFeinsedimenten ist dabei zu minimieren.

9. Bei langen geraden Strecken in überbreitenProfilen sind vorzugsweise keine im Quer-profil symmetrischen Furten anzulegen,sondern asymmetrisch mit einer leicht tie-feren seitlichen Rinne, um ein pendelndesStrömungsmuster zu bewirken (wechsel-seitige Furten). V-förmige Furten bewirkensymmetrische Kolke in der Profilmitte undsollten nur ausnahmsweise angelegt wer-den, falls absolut keine Veränderungen imUferbereich toleriert werden können.

10.Furte und Kolke sind Ausdruck von natürli-chen Sedimentumlagerungen. Hydromor-phologische Anpassungen und Verlagerun-gen der Furt sind zu erwarten. Dagegenkann die überwiegende Verwendung von

übergroßem Korn, das die Stabilitätskrite-rien erfüllt, zu unnatürlichen Gerinnemor-phologien führen, die nur unzureichend dieHabitatansprüche von Fischen und wirbel-losen Tieren erfüllen (Abbildung 11).

11.Das Furtmaterial setzt sich bei der Anlageaus gemischten Sand-, Kies- und Steinfrak-tionen zusammen (Tabelle 2), bei der zu-nächst das oberflächlich liegende feinereMaterial weggeschwemmt wird und sichdabei ein stabileres Sohlendeckwerk aus-bildet und bei der das tiefer liegende feine-re Material das Korngerüst der Furt stabili-siert. Vereinzelte größere Steine undBlöcke stabilisieren in der Regel die Furt.

11. In begründeten Fällen können im unterenBereich der Furt alternativ oder kombiniertBlöcke, Buschkisten mit Reisigfaschinen,grobes Totholz (Wurzelstöcke, ins Ufer ein-gedrückte, schräg liegende Baumstämmeauf der Hälfte der Sohlbreite) oder nichtdurchgezogene, versetzte Holzpflockreiheneingesetzt werden, um einer Verlagerungder Furt entgegen zu wirken.

12.Naturtypisches Ufergehölz ist entschei-dend für die Ausbildung und Stabilität vonKolken, so dass Furt-Kolk Sequenzen inVerbindung mit Erlen im (potenziellen) Prall-hangbereich zur Ausbildung von Kolkenund als Ufersicherung zu setzen sind (Ab-bildung 12-14).

13.Engen- und Seitenkolke lassen sich durchimpulsgebende Maßnahmen induzieren.

14.Als Zeitraum für die Anlage von Furten bie-tet sich der Spätsommer bis Frühherbstan.

15.Natürliche Furten bilden heterogene, verän-derliche Formen als Ausdruck der morpho-dynamischen, sedimentologischen Prozes-se. Auch neu angelegte Furten werdensich morphologisch verändern. Insbeson-dere ist bis zur Ausbildung eines Deckwer-kes mit einem Verlust der Fein- und Mittel-kiesfraktionen zu rechnen; aus diesemGrund ist es sinnvoll, oberhalb Geschiebe-depots anzulegen.

Folglich sind Umlagerungen bei dieserMaßnahme zu tolerieren, und es ist sinn-voll, Planung und Umsetzung zu dokumen-tieren, um aus den anschließend beobach-teten Veränderungen das bisherigeVerständnis zu verbessern.


Abbildung 11: Diese angelegte Grobkiesschüttung ist aufgrund ihrer geringen Länge und des Einheitskorns ungeeignet, um die Habitatbe-dingungen im begradigten Bach zu verbessern.


Abbildung 12: Insbesondere in kiesgeprägten Bächen fördern ungeeignete und fehlende Uferbäume eine Seitenerosion und verhindern da-mit die Ausbildung von Kolken, so dass folglich die Tiefenvarianz viel zu gering ist. Die Wurzeln von Buchen und Nadelbäu-men werden im Laufe der Zeit vom Wasser unterspült und damit die Bäume gefällt.

Abbildung 13: Auf beiden Bildern stabilisieren einzelne Erlen das Ufer und ermöglichen die Bildung kleiner Engenkolke, da sie an diesenStellen die Seitenerosion unterbinden.

Abbildung 14: Die Stabilisierung des Ufers durch Erlenwurzeln ist von dauerhafter Natur (links im Bild die Reste von Bongossi-Faschinender ehemaligen Ufersicherung).


Zusammenfassung

Naturnahe Fließgewässer sind durch ab-wechslungsreiche geomorphologische Formenstrukturiert. Zu diesen zählen so genannte Kol-ke als Vertiefungen und Furten als Erhöhun-gen der Sohle. Diese Formen liefern eine Füllean Habitaten für Fische und wirbellose Tiere,da sie ein Mosaik aus verschiedenen Fließge-schwindigkeiten, Wassertiefen, Sohlsubstra-ten, Nahrungsressourcen und Schutzräumenausbilden.

Furten und Kolke entstehen als Folge morpho-dynamischer Prozesse, bei denen Sedimentebei verschiedenen Abflüssen erodiert, trans-portiert und wieder abgelagert werden. Furteund Kolke wechseln alternierend in mehr oderweniger regelmäßigen Sequenzen ab, wobeiim Mittel der Abstand zwischen zwei Furtenoder zwei Kolken etwa dem 5 bis 7-fachen derSohlbreite entspricht.

In unserer heutigen Landschaft sind diese For-men durch den Ausbau der Gewässer vieler-orts verschwunden und so auch ursächlich fürdie gefährdete Biodiversität von Fließgewäs-sern. Da die morphologisch veränderten Ge-wässer des norddeutschen Tieflands aufgrundeines Mangels an Kiesen und Steinen dieseFormen zumeist nicht eigendynamisch rege-nerieren können, werden detaillierte Empfeh-lungen für Restaurationsmaßnahmen gege-ben.

Summary

The channels of near-natural running watersare structured by diverse geomorphic forms.Prominent forms refer to pools as deepeningand riffles as elevations of the river bed. Theyprovide numerous habitats for fish and ma-croinvertebrates, because they generate a mo-saic of flow velocities, water depths, substra-tum compositions, nutritional resources andrefugia.

Riffles and pools are generated by morphody-namic processes, which erode, transport anddeposit sediments during different dischargestages. Riffles and pools alternate in more orless regular sequences. The average distancebetween two riffles or two pools generallyfalls in the range of the five to seven channelwidths.

These fluvial forms have disappeared in ourpresent-day landscape owing to river enginee-ring. The resulting morphological degradationof running waters strongly endangers aquaticbiodiversity. The modified lowland streamsand rivers are mostly depleted from gravel andstones and will therefore not be able to resto-re morphological forms by natural processes.Detailed recommendations for restaurationmeasures to mimic natural forms and initiatemorphodynamic processes are given.

Danksagung

Herrn Michael Ahne danke ich für wertvolleHinweise zum Manuskript.


Tabelle 2: Größenordnungen der prozentualen Verhältnisse in der Kornzusammensetzung einer neu anzulegendenFurt. Ein kleiner Anteil an Grobsanden stabilisiert das tiefere Gefüge und verlangsamt das Eindringennoch feinerer Sedimente, ein kleiner Anteil an Steinen und Blöcken stabilisiert die Deckschicht, derHauptbestandteil (bis ca. 80%) der Furt wird durch Kiese gestellt (D50 etwa 20 bis 30 mm). Je nach Ge-fälle und Stabilitätsanforderungen können die Anteile angepasst werden, jedoch sollten Mittel- undGrobkies die dominanten Fraktionen stellen. Der Untergrund und tiefere Kopfbereich der Furt kann zurStabilisierung auch aus gröberem Korn bestehen.

Fraktion Korndurchmesser (mm) Anteile (%)

Grobsand 0,63 - 2 < 10

Feinkies 2 – 6,3 15

Mittelkies 6,4 - 20 30

Grobkies 20 - 63 30

Steine 64 - 200 15

Blöcke > 200 einzelne

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➢ Dr. Matthias Brunke

Dezernat 41 - FließgewässerökologieTel.: 0 43 47 / [email protected]


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