Sämtliche Berliner Hauptfließgewässer sind rückgestaut und extrem langsamfließend , wobei die seenartigen Erweiterungen von Spree und Havel sehr große Aufenthaltzeiten aufweisen. In Abgrenzung zu reinen Fließgewässern sind rückgestaute Fließbereiche ebenso wie Landseen empfindlich gegenüber Nährstoffeinträgen. Die Wasserqualität der Berliner Fließabschnitte wird wegen der hohen Nährstoffpräsenz im Spree-Havel-Raum vorrangig durch die Folgen der Eutrophierung geprägt, weniger durch den externen Eintrag an leicht abbaubaren organischen Stoffen. Eine Güteklassifikation nach dem Saprobiensystem ist für Berlin somit nicht praktikabel.
Mit Makrozoobenthos werden mit dem bloßen Auge erkennbare, wirbellose Tiere bezeichnet. Das Makrozoobenthos besiedelt die Gewässersohle von Fließgewässern: Strudelwürmer und Wenigborster (Würmer), Schnecken und Muscheln sowie Krebstiere und die arten- und individuenreiche Gruppe der Insekten – darunter Ephemeroptera, Plecoptera und Trichoptera (Eintags-, Stein- und Köcherfliegen) – prägen die benthische Wirbellosen-Fauna (Abb. 1). Die Makrozoobenthos-Organismen spielen im Ökosystem eines Fließgewässers eine bedeutende Rolle: als Konsumenten verwerten sie das anfallende organische Material und stellen selber wiederum die Nahrungsgrundlage, z. B. für Fische, dar. Makrozoobenthos-Organismen sind gute Bioindikatoren: das Vorhandensein oder Fehlen bestimmter Arten bzw. die funktionale Zusammensetzung der Makrozoobenthos-Lebensgemeinschaft gibt Aufschluss über die Wasserqualität oder den strukturellen Zustand der Gewässer. Mit Hilfe des Makrozoobenthos ist somit eine umfassende Bewertung von Fließgewässern möglich. Abb. 1:Vertreter des Makrozoobenthos. oben links: Schnecke ( Anisus vortex ), oben rechts: Bachflohkrebs ( Gammarus pulex ); unten links: Eintagsfliege ( Kageronia fuscogrisea ), unten rechts: Köcherfliege ( Chaetopteryx spec.) (Fotos: A. Müller, ube). Das Makrozoobenthos ist die Organismengruppe, die am häufigsten bei Untersuchungen der ökologischen Qualität von Fließgewässern herangezogen wird. In Deutschland war dies bis zur Einführung der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) vor allem das Saprobiensystem, ein Bewertungssystem zur Ermittlung der Belastung von Fließgewässern mit biologisch leicht abbaubaren, organischen Stoffen und deren Auswirkungen auf den Sauerstoffhaushalt. Dieses Bewertungssystem nutzt Makrozoobenthos-Arten mit ihren spezifischen Ansprüchen an den Sauerstoffgehalt als Langzeitindikatoren. Für die Anforderungen der WRRL an die Bewertung des ökologischen Zustands von Gewässern reichen Aussagen zur organischen Belastung allein nicht mehr aus. Zur Ermittlung der Degradation der Gewässermorphologie, der trophischen Belastung oder der Versauerung von Fließgewässern sind daher neue, integrative Bewertungsverfahren für alle biologischen Qualitätskomponenten entwickelt worden. Das Makrozoobenthos ist in der Lage von den verschiedenen Belastungsfaktoren (= Stressoren), die auf ein Fließgewässer wirken, neben der organischen Belastung v. a. die strukturellen Defizite und den Verlust von besiedelbaren Habitaten zu indizieren. Damit kommt dem Makrozoobenthos eine wichtige Rolle bei der Fließgewässerbewertung gemäß den Vorgaben der WRRL zu. Zur Bewertung des Makrozoobenthos gemäß WRRL steht für Bäche, Flüsse und Ströme gemäß PTI das Verfahren Perlodes zu Verfügung. Die Bewertung der Marschengewässer erfolgt je nach Gewässergröße bzw. abhängig davon, ob es sich um tideoffene oder nicht tideoffene Gewässer handelt mit dem Marschengewässer-Benthos-Index ( MGBI ), dem Bewertungsverfahren Makrozoobenthos für Tideoffene Marschengewässer ( TOM ) oder dem Aestuar-Typie-Verfahren ( AeTV+ ).
Sämtliche Berliner Hauptfließgewässer sind rückgestaut und extrem langsamfließend, wobei die seenartigen Erweiterungen von Spree und Havel sehr große Aufenthaltszeiten aufweisen. In Abgrenzung zu reinen Fließgewässern sind rückgestaute Fließgewässer ebenso wie Landseen deutlich empfindlicher gegenüber Nährstoffeinträgen. Die Wasserqualität der Berliner Fließabschnitte wird wegen der hohen Nährstoffeinträge im Spree-Havel-Raum vorrangig durch die Folgen der Eutrophierung geprägt, weniger durch den externen Eintrag an leicht abbaubaren organischen Stoffen. Eine Güteklassifikation nach dem Saprobiensystem ist für Berlin wenig aussagefähig und somit nicht praktikabel. Eine Einstufung der Berliner Hauptfließgewässer in Güteklassen wurde auf der Grundlage des LAWA-Vorschlags zur “Güteklassifikation von rückgestauten planktondominierten Fließgewässern” (LAWA, 1996) anhand der mittleren Chlorophyll-a-Gehalte für die Untersuchungszeiträume Mai bis Oktober der Jahre 1993 bis 1995, 1995 bis 1997, 1997 bis 1999 und 1999 bis 2001 vorgenommen. Aus der Bewertung wurden die Kanäle nördlich und südlich der Spree ausgeklammert. Karten und weitere Erläuterungstexte sind im Umweltatlas Berlin vorhanden. Biologische Gewässergüte (Trophie) – Ausgabe 2004 – Inhalt Biologische Gewässergüte (Trophie) – Ausgabe 2004 – Karten
Das Makrozoobenthos ist ein guter Indikator für die biologische Gewässergüte, also für das Ausmaß der organischen Belastung. Es handelt sich dabei um mit dem bloßen Auge erkennbare („Makro“) wirbellose Kleinstlebewesen („zoo“) wie z. B. Insektenlarven, Würmer, Schnecken, Muscheln, Krebse die auf der Gewässersohle („benthos“) leben. Darüber hinaus ist diese Gruppe ein Indikator für die „Allgemeine Degradation“, also für die strukturellen Veränderungen und die Intensität der Landnutzung im Einzugsgebiet der Fließgewässer. Die Überwachungsergebnisse Makrozoobenthos aus den Jahren 2004 bis 2022 finden Sie in dieser tabellarischen Übersicht . Zudem wurden 2009, 2015 und 2020 spezielle Untersuchungen zur Ermittlung der organischen Belastung (gemäß DIN 38410) durchgeführt. Diese Ergebnisse finden Sie in dieser Tabelle Darüber hinaus können Sie hier weiterführende Informationen zu durchgeführten Makrozoobenthosuntersuchungen in salzbelasteten Bächen im Jahr 2011 finden. Die Möglichkeiten zur Bewertung der Zusammensetzung der Gewässerbiozönose unter dem Einfluss von Schadstoffen zeigt diese im Jahr 2017 erstellte Masterarbeit . Die Ergebnisse einer im Jahr 2019 durchgeführten Projektarbeit zum Thema „Insektensterben in Fließgewässern“ finden Sie in diesem Bericht Eines der ältesten Verfahren zur Beschreibung der "biologischen Gewässergüte" ist das Saprobiensystem, welches vor allem Beeinträchtigungen von Fließgewässern durch Abwässer und sich hieraus ergebende Defizite des Sauerstoffhaushaltes aufzeigt. Aufgrund seines unterschiedlichen Sauerstoffbedarfs eignet sich das Makrozoobenthos gut, um anhand seines Vorkommens Rückschlüsse auf die jeweilige Gewässergüteklasse zu ziehen. Hinsichtlich der Sauerstoffverfügbarkeit besonders anspruchsvoll sind beispielsweise die Steinfliegen- und viele Eintagsfliegenlarven; hingegen können Wasserasseln oder verschiedene Egel auch noch bei zum Teil erheblichen Sauerstoffdefiziten im Gewässer überleben. Bei der Überwachung der Fließgewässer dient die "biologische Gewässergüte" immer als Leitparameter für die Beschaffenheit der Gewässer und lässt sowohl Handlungsbedarf als auch Sanierungserfolge leicht erkennen. Auf diese Weise wurde für Hessen bereits 1970 die erste Gewässergütekarte erstellt und danach in unregelmäßigen Abständen aktualisiert. Der Vergleich der biologischen Gütekarten aus den Jahren 1970, 1976, 1986, 1994, 2000, 2006, 2010, 2016 und 2021 dokumentiert dabei zum einen die enormen Erfolge der Vergangenheit, weist jedoch auch auf noch bestehende Defizite hin. Als erstes Bundesland hatte Hessen 2006 eine Gewässergütekarte gemäß den Anforderungen der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie erstellt, d. h. es werden nun 5 Klassen (sehr gut, gut, mäßig, unbefriedigend, schlecht) unterschieden und der Maßstab der Bewertung orientiert sich am natürlichen Zustand der einzelnen Bäche und Flüsse. Dadurch haben sich die Anforderungen erhöht - heute befinden sich 88 % der untersuchten hessischen Fließgewässer in einem guten bis sehr guten Zustand. Das heißt, sie sind von leicht abbaubaren organischen Stoffen weitgehend unbelastet. Allerdings besteht noch auf einer Gesamtlänge von ca. 1.000 km ein Handlungsbedarf zur Minderung der organischen Belastung. Die aktuelle Übersicht finden Sie in der Gewässergütekarte 2021 Die Gewässergütekarten der Jahre 1970, 1976, 1986/87, 1989/90, 2000, 2006. 2010 und 2016 sowie ein ausführlicher Bericht zur Gewässergütekarte 2010 finden Sie ebenfalls unter "Downloads". Katharina Roczen Tel.: 0611-6939 718 Dr. Thomas Wanke Tel.: 0611-6939 902 Untersuchungsergebnisse Makrozoobenthos aus den Jahren 2004 bis 2022 Gewässergüteuntersuchungen (Makrozoobenthos gemäß DIN 38410) in den Jahren 2009, 2015 und 2020 Berichte und Studien Makrozoobenthosuntersuchungen in salzbelasteten Bächen im Jahr 2011 (Bericht) Bericht zur Gewässergüte 2010 Möglichkeiten zur Bewertung der Zusammensetzung der Gewässerbiozönose unter dem Einfluss von Schadstoffen am Beispiel des SPEAR-Index (Masterthesis Michaela Loske) Auswertungen der Zusammensetzung der Gewässerbiozönose unter dem Einfluss von Schadstoffen am Beispiel des SPEAR-Index (Präsentation Masterthesis) Projektarbeit „Insektensterben in Fließgewässern?“ (Bericht) Projektarbeit „Insektensterben in Fließgewässern?“ (Präsentation) Gewässergütekarten 1970 1976 1986/87 1989/90 2000 2006 2010 2016 2021
Das Projekt "Leitbildorientierte biologische Fliessgewaesserbewertung zur Charakterisierung des Sauerstoffhaushalts" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Essen, Institut für Ökologie, Abteilung Hydrobiologie durchgeführt. Im Rahmen des Vorhabens soll vor dem Hintergrund des vorliegenden Entwurfs der EG- Wasserrahmenrichtlinie, die eine oekologische Bewertung der Gewaesser auf der Grundlage einer systematischen Erfassung des Makrozoobenthos erfordert, ein Verfahren erarbeitet werden, das eine 5-stufige oekologische Klassifizierung der Fliessgewaesser in der Bundesrepublik Deutschland im Hinblick auf den Sauerstoffhaushalt beinhaltet. Die Klasse l entspricht dem anthropogen weitgehend unbeeinflussten Zustand (hohe Gewaesserqualitaet), die Klasse II dem Qualitaetsziel der EG-Richtlinie (gute Gewaesserqualitaet). Grundlage der durchzufuehrenden Arbeiten ist das Saprobiensystem, das seit 1975 in Abstaenden von 5 Jahren zur Darstellung der biologischen Gewaesserguete genutzt wird (biologische Gewaesserguetekarte). Das Saprobiensystem mit seinen 7 Stufen ist auf ein 5-stufiges System umzustellen, wobei die gewaessertypischen Referenzbedingungen als 'Messlatte' die Gueteklasse l darstellen. Diese gewaessertypischen Referenzbedingungen stellen das Leitbild dar, d.h. den potentiell natuerlichen Zustand, der sich in Zukunft ohne anthropogene Einwirkungen einstellen wuerde. Im Rahmen des Vorhabens sollen fuer die 25 Fliessgewaessertypen in Deutschland Bewertungssysteme auf der Grundlage der bestehenden 'Biologischen Gewaessergueteklassifikation' erarbeitet werden.
Das Projekt "Entwicklung von nutzungsbezogenen Guetekriterien fuer Gewaesserueberwachung und Planung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Fachbereich 07 Umwelt und Gesellschaft, Institut für Ökologie und Biologie, Fachgebiet Limnologie durchgeführt.
Das Projekt "Gewaesserguetebewertung auf der Basis mikrobieller Enzymaktivitaeten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von WFM Wasserforschung Mainz GmbH durchgeführt. Bisher wurde der Guetezustand der Gewaesser vorwiegend auf der Basis biologisch-oekologischer Gewaesseruntersuchungen mit Hilfe des Saprobiensystems bestimmt. Chemisch-physikalische Messungen und chemische Analysen belastungsanzeigender Wasserinhaltsstoffe fliessen zusaetzlich in die endgueltige Guetebewertung mit ein. Im Rahmen des Vorhabens wird ein erweitertes Konzept zur Beurteilung des Gewaesserzustandes unter Einsatz von enzymatischen Aktivitaetstests untersucht. Mit diesem Konzept wird mit Hilfe biologisch-biochemischer Restverfahren, die u.a. Auskuenfte ueber die biologische Reinigungsleistung eines Gewaessers geben, eine gewaessercharakteristische und typisierende Beurteilung des Gewaesserzustandes unter Einbeziehung der chemischen Daten moeglich sein. Das Konzept soll an verschiedenen Fliessgewaessern Baden-Wuerttembergs mit Unterstuetzung der Landesanstalt fuer Umweltschutz erprobt werden. In der zweiten Untersuchungsphase wurden kleinere Fliessgewaesser unterschiedlichen Guetezustands, aber auch einige immissionspezifische Rheinabschnitte untersucht. Die Messstellen wurden hinsichtlich unterschiedlicher Naturgegebenheiten und Umwelteinfluesse (Einfluss von Landwirtschaft, Weinbau, kommunaler, aber auch industrieller Einleitungen) ausgewaehlt. Die insgesamt 23 Messstellen liegen jeweils oberhalb bzw. unterhalb einer charakteristischen Einleitung und wurden monatlich gemessen. Neue Bewertungskriterien, sog. Hemmstufen und Hemmindices enzymatischer Aktivitaeten, die eine ergaenzende Gewaesserguetebeurteilung zulassen, wurden definiert. Die untersuchten Messstellen wurden mit Hilfe des neuen Systems bewertet. Die so gewonnenen Messdaten wurden mit den Saprobiestufen und Saprobienindices der traditionellen Gewaesserguetebewertung verglichen und wiesen eine gute Korrelation auf.
Das Projekt "Weiterentwicklung der Fliessgewaesserbewertung auf der Grundlage regionalspezifischer Leitbilder fuer die glazialen und postglazialen Landschaften der norddeutschen Tiefebene - TP: Fliessgewaesserbewertung in jungglazialen Landschaften Mecklenburg-Vo" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Essen, Institut für Ökologie, Abteilung Hydrobiologie durchgeführt. Die etablierten Bewertungssysteme fuer Fliessgewaesser - insbesondere die DIN 38410 Saprobienindex - wurden im wesentlichen aus der Kenntnis der Mittelgebirgsbaeche entwickelt. Fuer das Norddeutsche Tiefland sind diese Bewertungsmassstaebe unzulaenglich. Als Grundlage fuer eine differenziertere Bewertung soll eine Typologie der Tieflandbaeche erarbeitet werden, die speziell die glazialen und postglazialen Bildungen des Raumes beruecksichtigt. Raeumliche Untersuchungsschwerpunkte sind Nordrhein-Westfalen (fuer den Bereich Altglazial ) und Mecklenburg-Vorpommern (fuer den Bereich Jungglazial ). Aus der Typologie werden Leitbilder fuer norddeutsche Fliessgewaesser abgeleitet. Dabei ist die Einbeziehung der Aue/Niederung (Biotoptypen, ausgewaehlte Indikatorgruppen, Boeden, Mikroklima) wegen der im Tiefland besonders intensiven Verzahnung Fliessgewaesser-Umland notwendig. Unter Nutzung der Erkenntnisse der im Tiefland arbeitenden Limnologen (Workshop) soll die biozoenotische Bewertung optimiert und die DIN Saprobienindex ueberarbeitet werden. Vorschlaege fuer ergaenzende Bewertungsverfahren sollen unterbreitet werden. Die Ergebnisse werden fuer die Anwendung in Form eines Handbuches niedergelegt.
Das Projekt "Analyse der Anwendbarkeit und Implementierung existierender Nordamerikanischer Entscheidungsunterstützungssysteme im Forstsektor - Fallstudie: Evaluierung von Landschaftsintegrität und Managementplanung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Waldbau-Institut durchgeführt. Der Transfer wissenschaftlicher Erkenntnisse in die Praxis und die Zusammenführung interdisziplinärer Ergebnisse zur Entscheidungsunterstützung in der Landnutzungsplanung stellt nach wie vor ein großes Problem dar. In Nordamerika ist die Entwicklung dieser Systeme weiter vorangeschritten, da eine größere Landfläche mit weniger Experten bewirtschaftet werden musste als in Europa. Das Ziel dieses Projektes ist es, zu analysieren inwieweit bereits existierende Entscheidungsunterstützungssysteme auch im europäiscen Kontext genutzt oder angepasst werden können, um wissenschaftliche Erkenntnisse für die Praxis aufzubereiten und interdisziplinäre Projektergebnisse zusammenzuführen. Hierfür wurden verschiedene Systeme untersucht: das Ecosystem Decision Support System (EMDS) entwickelt von Keith M. Reynolds et al. sowie NED, entwickelt von Mark Twery et al.. Es wird geprüft, in welcher Weise beide Systeme kombiniert werden können, um die strategische Analyse und Planung auf Landschaftsebene mit der konkreten Bestandesplanung zu verbinden. Beide Systeme werden in einer Fallstudie kombiniert. Im Gifford Pinchot National Forest (im Südwesten von Washington) wurde ein Schutzgebiet (Gotchen Late Successional Reserve) eingerichtet, um das Habitat der Northern Spotted Owl zu schützen. Das Managementziel ist es, waldbauliche Maßnahmen zu konzipieren, die auch unter der Annahme eines Klimawandels Habitat bieten, gleichzeitig die Feuergefahr zu reduzieren und das zu entnehmende Holz zur Kostendendeckung zu nutzen, ohne den ästhetischen Wert des beliebten Erholungsziel zu beeinträchtigen.
Das Projekt "Kombiniertes Grundwasser-Shuttle-Guard-System" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DGFZ Dresdner Grundwasserforschungszentrum e.V. durchgeführt. Ziel des Projektes war die innovative Weiterentwicklung des 'Grundwasser-Proben-Shuttle' bis zur Anwendungsreife zu einem kombinierten Grundwassermonitoringsystem mit drei Funktionen: Grundwasserprobennahme, Messstellenschutz und Frühwarnfunktion über eine kontinuierliche, stationäre Überwachung. Mit Ende des Projektes steht ein unter Feldbedingungen einsatzfähiges innovatives kombiniertes Grundwasserprobenahme- und Monitoringsystem zur Verfügung. Das sogenannte Shuttle-Guard-System besteht aus zwei Teilgeräten. Die Grundwasser-Monitoring-Station (GWMon-Station) wird permanent im Filterbereich der Grundwassermessstelle eingebaut, kann zur Wartung aber auch problemlos ausbaugebaut werden. Sie ist mit einem Datenlogger und Sensorik zum Überwachen von Wasserspiegel, Temperatur, Leitfähigkeit, pH-Wert und Redoxpotenzial ausgestattet. Das mobile Grundwasser-Shuttle (GW-Shuttle) vermag an der GWMon-Station anzudocken, entnimmt eine Grundwasserprobe unter in-situ Druck (isobare Probenahme) und transportiert diese nach Übertage. Das innovative Shuttle-Guard-System unterbindet Verfälschungen der Messwerte, indem die GWMon-Station einen vom Grundwasser durchströmten, aber vom Standwasser abgegrenzten, Raum erzeugt und so den Stofftransport zwischen Aquifer und Standwasser verhindert. Auch wird die Messstelle so nachhaltig vor Schädigungen (z.B. Verockerungen) geschützt, die eine vorzeitige Alterung der Messstelle bewirken und deren aufwändige und kostenintensive Reinigung und Regenerierung erforderlich machen würden. Die Handhabung und Steuerung des neuen GW-Shuttles gestaltet sich komfortabel und kundenfreundlich. Das GW-Shuttle kann mithilfe der zugehörigen Kabeltrommel als autarkes System betrieben werden. Die Steuerung der Probenahme erfolgt kabellos über eine Bluetooth-Verbindung. Die autonom agierende stationäre GWMon-Station ist kompatibel zum GW-Shuttle, kann aber auch unabhängig in Messstellen eingesetzt werden. Sie ermöglicht eine konstante und unbeeinflusste Überwachung des Grundwassers, wie z.B. ein Langzeit-Monitoring zum Schadstoffabbau. Vergleichende Probennahmen zeigten, dass mit dem Shuttle-Guard-System unbeeinflusste Proben gewonnen werden, die gegenüber der konventionellen Pumpprobenahme und auch gegenüber der speziellen druckhaltenden Probenahme mit dem BAT®-System teufenrichtig zuordenbar ein breiteres Schadstoffspektrum und höhere Schadstoffkonzentrationen im Grundwasserleiter ausweisen. Die Probe des Shuttle-Guard-Systems zeigte im Rahmen des Vergleichs dabei als einzige an, dass im Grundwasser Schadstoffkonzentrationen über dem Grenzwert der Trinkwasserverordnung vorliegen. Das Shuttle-Guard-System wurde auf zahlreichen Veranstaltungen gezeigt und in Vorträgen vorgestellt. Es hat seine Funktionstüchtigkeit unter Feldbedingungen über mehrere Monate unter Beweis gestellt. Die Verbesserung der Qualität der in Grundwassermessstellen gewonnenen Proben konnte im Labor nachgewiesen werden.
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