Zusammenfassung zum Abschlussbericht Pilotprojekt „Lebensraum Mühlgraben“

Die komplette Studie kann angefragt werden bei:

Umweltbüro Dr. Annett Weiß
Dr. Annett Arndt
Elbersdorfer Gasse 24
01833 Dürrröhrsdorf-Dittersbach

E-Mail: umweltbuero-weiss [ät] t-online.de
Web: www.umweltbuero-weiss.de

Deutsche Fassung: S. 117-122 aus dem Abschlussbericht Pilotprojekt Mühlgraben

Mühlgraben sind künstlich angelegte Fließgewässer mit geringer Breite (bis ca. 5 m) und überwiegend geringer Fließgeschwindigkeit, die zum Betrieb von Wassermühlen unterschiedlichster Bauart und Nutzung angelegt wurden. Sie treiben auch heute noch Wasserräder oder Turbinen an und erzeugen emissionslos und mit hoher Kontinuität regionale regenerative elektrische Energie aus Wasserkraft. Eine Vielzahl an Wassermühlen und Wasserkraftanlagen blickt dabei auf eine jahrhundertelange Tradition zurück und besitzt zumeist im Komplex mit den zugehörigen Mühlgräben und (Wirtschafts-)Gebäuden zudem eine kulturhistorische bzw. industriearchäologische Bedeutung. Ihre historische Bauweise und eine weitgehend ungestörte Nutzung haben zahlreiche Mühlgräben im Laufe der Jahrzehnte oder Jahrhunderte zu naturschutzfachlich und gewässerökologisch interessanten Lebensräumen entwickeln lassen, die sich nahtlos in die Umgebung einfügen und eng mit ihr vernetzt sind. Naturnahe Mühlgräben stellen im Verbund mit angrenzenden Röhricht-, Grünland- oder Waldgesellschaften erhaltenswerte (Ersatz-)Biotope in der heutigen Kulturlandschaft dar und dienen schutzwürdigen Tierarten als wichtige Rückzugsgebiete (Weiß & Arndt 2017). Um den ökologischen Wert bzw. Zustand eines Fließgewässers oder Gewässerabschnitts mit Wasserkraftnutzung angemessen zu beurteilen, dürfen sich die Betrachtungen demnach nicht nur auf das Hauptgewässer (i.d.R. den Oberflächenwasserkörper) begrenzen, sondern müssen bei Ausleitungskraftwerken auch die Mühlgräben mit einbeziehen.

Mit dem Pilotprojekt „Lebensraum Mühlgraben“ (Laufzeit 04/2021-09/2023) knüpft der Wasserkraftverband Mitteldeutschland e.V. an entsprechende Vorarbeiten an, über die im Info-Flyer „Lebensraum Mühlgraben“ (Verband der Wasserkraftwerksbetreiber Sachsen und Sachsen-Anhalt e.V. 2014) und in einem Fachbeitrag in der Zeitschrift WasserWirtschaft (Weiß & Arndt 2017) berichtet wurde.

Die in Projekt-Phase 1 des Pilotprojektes durchgeführte Literaturrecherche offenbarte ein deutliches Wissensdefizit bezüglich der Erfassung und Bewertung von Mühlgräben vor dem Hintergrund der aktuell geltenden Gesetze, Richtlinien und Verordnungen aus den Bereichen Gewässerpolitik/Gewässerschutz, Naturschutz und Denkmalschutz sowie bezüglich des Anspruchs an eine gesamtheitliche fachgebietsübergreifende Betrachtung von Gewässersystemen.

Im Bundesland Sachsen, der Modellregion des Pilotprojektes liegt auf den ersten Blick eine relativ unüberschaubare Anzahl von Einzeldaten aus diversen Bestandserhebungen (z.B. Biotopkartierungen, FFH-Monitoring von Biotopen, LRT, Arten/Arthabitaten, naturschutzfachlichen Arterfassungen, EG-WRRL-Monitoring, Einzelerhebungen von Denkmalschutzobjekten, vorhabenbezogene Einzeluntersuchungen) vor, die für den relevanten Biotoptyp „Graben/Kanal“ bislang weder systematisch aufgearbeitet noch in einen fachlichen Zusammenhang zur historischen und aktiven Wasserkraftnutzung gesetzt wurde.

Dementsprechend bedurfte es einer akribischen Datenrecherche, -zusammenstellung und -prüfung, um die vorhandenen Informationen verfügbar und nutzbar zu machen. Das Pilotprojekt wollte sich dieser Herausforderung in Projekt-Phase 1 durch eine strukturierte zweigleisige Herangehensweise stellen:

  1. ausgehend von der Gesamtzahl vorhandener Wassermühlen und Wasserkraftanlagen über eine gewässertypbezogene Zuordnung und die Auswahl entsprechend der in Sachsen häufigsten Gewässertypen – zu einer Vorauswahl potentiell naturnaher Mühlgräben und die Einbindung der jeweiligen Anlagenbetreiber und
  2. die Recherche von Daten aus diversen Biotopkartierungen zur Auswahl naturschutzfachlich wertvoller, potentiell wertvoller und gesetzlich geschützter Biotope an Mühlgräben und in deren Umfeld sowie von Biotopen, die einem FFH-Lebensraumtyp entsprechen – zu einer Auswahl weiterer interessanter Objekte/Standorte für weiterführende Betrachtungen.

 

Trotz der vorgenommenen Unterauswahl wurde schnell klar, welcher immense Zeit- und Fachpersonalaufwand nötig wäre, um dies für die avisierten 30 Standorte zu realisieren. Aus diesem Grund beschränkt sich das Pilotprojekt auf die Zusammenstellung einer „Endauswahl“ von Standorten, die sich aus der Sicht der Bearbeiter für weiterführende Untersuchungen anbieten würden und von denen größtenteils auch die Zusage der Anlagenbetreiber vorliegt, diese Untersuchungen zu unterstützen. Im Ergebnis von Phase 1 des Pilotprojektes initiierte das Umweltbüro Dr. Weiß gemeinsam mit dem Wasserkraftverband eine Masterarbeit zur „Gewässerökologischen Bewertung von Mühlgräben aktiver Wasserkraftanlagen im Erzgebirge – Anpassung der Methodik zur Gewässerbewertung nach WRRL“ (Säuberlich & Stefan 2023), die in Projekt-Phase 2 fachlich unterstützt und begleitet wurde. In dieser Arbeit wurden zwei Standorte näher betrachtet.

Die beiden in Sachsen verfügbaren Verfahren zur Biotopbewertung (SMUL 2003b, Schmidt et al. 2017 bzw. LRA Mittelsachsen 2022) auf der Grundlage einer Biotopkartierung nach LfULG (2010a, b) wurden in Projekt-Phase 1 einem theoretischen Verfahrensvergleich hinsichtlich der Bewertung des Biotoptyps „Graben/Kanal“ unterzogen. Beide Verfahren sind anwendungsbereit und – mit Einschränkungen – für die Bewertung von Mühlgräben geeignet. Das aktualisierte Verfahren (Schmidt et al. 2017) kommt nachrichtlich bislang nur im Landkreis Mittelsachsen zur Anwendung und ist daher für Sachsen noch nicht verbindlich. Es ist jedoch davon auszugehen, dass die kombinierte Handlungsempfehlung (LRA Mittelsachsen 2022) in Sachsen perspektivisch zur Anwendung kommen wird. In diesem Prozess der methodischen Anpassungen stellt das Pilotprojekt zur fachlichen Diskussion, einen eigenständigen Biotoptyp „Mühlgraben“ in die Biotopwertliste Sachsen aufzunehmen oder zumindest die bestehenden Erläuterungen für die in Schmidt et al. (2017) benannten Biotoptypen der Gräben (03.04.110, 03.04.120, 03.04.130) und Kanäle (03.04.210, 03.04.220) entsprechend um diese spezielle Ausprägung bzw. Nutzungsform zu erweitern. Zur Anpassung der sächsischen Biotopwertverfahren unterbreitet das Pilotprojekt außerdem Vorschläge für Aufschläge zum Biotopwert, die in die Biotopwertliste Sachsen aufzunehmen wären.

Während ein „(Naturnaher) Graben“ nach LfULG (2010b) kein gesetzlich geschütztes Biotop nach § 21 SächsNatSchG ist, können nach Schmidt et al. (2017) sowohl ein „naturnah gestalteter Graben“ (03.04.110) und ein „teilweise naturnah gestalteter Graben“ (03.04.120) als auch ein „teilweise naturfern gestalteter Kanal“ (03.04.210) einen gesetzlichen Schutz ((§)) erlangen, wenn sie im Überschwemmungsbereich liegen (regelmäßig = mindestens alle 5 Jahre überflutet werden) und zur regelmäßig überflutete Retentionsfläche an den Ufern und in den Auen naturnaher Fließgewässer gehören. Wenn naturnahe Mühlgräben durch die o.g. Anpassungen mit dem sächsischen Biotopwertverfahren von Schmidt et al. (2017) in Einklang gebracht werden, könnten sie bei Erfüllung der genannten Bedingungen grundsätzlich ebenfalls einen gesetzlichen Schutz erlangen. Für diejenigen naturnahen Mühlgräben, die diese Bedingungen aufgrund der Geländemorphologie nicht erfüllen, kann anhand der im Pilotprojekt vorgeschlagenen Aufschläge zum Biotopwert geprüft werden, ob ein Schutzstatus naturschutzfachlich dennoch gerechtfertigt wäre.

Im Gegensatz zur Biotopbewertung fehlen für die Bewertung der Gewässerökologie von Mühlgräben/-kanälen entsprechende anwendungsbereite Verfahren. Die im Zuge der Umsetzung der EG-WRRL (2000) für natürliche Fließgewässer entwickelten und anhand von Referenzbedingungen geeichten Bewertungsverfahren sind nicht 1:1 auf die i.d.R. künstlichen Gräben/Kanäle und deren Spezifik übertragbar. Auch die zwischenzeitlich für Entwässerungsgräben verfügbaren Verfahren (Langheinrich & Lüderitz 2016) lassen sich nicht ohne Anpassung und Erprobung übernehmen. Derartige Arbeiten erfordern einen hohen wissenschaftlichen Sachverstand, eine höhere Anzahl an Untersuchungsobjekten sowie vermutlich mehrjährige Untersuchungen mit entsprechendem Personaleinsatz. Da den Mühlgräben/-kanälen analog zu den Entwässerungsgräben eine ähnliche Bedeutung zukommt (Langheinrich & Lüderitz 2016, Weiß & Arndt 2017), sollte dies ein Forschungs- und Entwicklungsvorhaben oder Verbundprojekt unter universitärer Leitung und mit behördlicher Begleitung sowie staatlicher finanzieller Unterstützung rechtfertigen. Das Pilotprojekt liefert hierzu die notwendigen Grundlagen. Als Ergebnis von Projekt-Phase 1 des Pilotprojektes wurden die theoretischen Anforderungen (Methoden, Auswahlkriterien) an die Bestandsaufnahme von Mühlgräben/-kanälen beschrieben, die sowohl gewässerökologische (WRRL-konforme) als auch naturschutzfachliche Aspekte (Biotop- u. Artenschutz) berücksichtigen. Ein Teil dieser Methoden – die Gewässerstrukturbewertung nach der Kartieranleitung des Landesamtes für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (LANUV 2018) und das Verfahren zur Bewertung des ökologischen Zustands der biologischen Qualitätskomponente Benthische Wirbellosenfauna nach dem Perlodes-Bewertungssystem (Meier et al. 2006, UBA 2021c) kamen in der Masterarbeit von Säuberlich & Stefan (2023) zur Anwendung, wurden hinsichtlich ihrer Eignung geprüft und einer Anpassung an die Spezifik der Mühlgräben unterzogen. Die Verfahren für die weiteren hydromorphologischen Qualitätskomponenten (Wasserhaushalt, Durchgängigkeit) und die biologischen Qualitätskomponenten (Makrophyten & Phytobenthos, Fischfauna) sowie die Hintergrund- und Orientierungswerte bzw. Umweltqualitätsnormen für die physikalisch-chemischen bzw. chemischen Qualitätskomponenten müssten überprüft und vermutlich ebenfalls an den Sonderfall Mühlgraben angepasst werden.

Die bisherige Handlungsempfehlung (SMUL 2003b) benennt als Kompensationsmaßnahme an Fließgewässern einzig den „Rückbau von Querbauwerken an Gewässern“, wobei mit dem Erlass des SMUL vom 22. Januar 2013 (SMUL 2013) eine Modifizierung vorgelegt wurde, die die Ermittlung des ökologischen Wertes von Wehrrückbauten beinhaltet. Schmidt et al. (2017) erweitert das Spektrum möglicher Kompensationsmaßnahmen neben (i) dem Rück-/Umbau von Querbauwerken um (ii) die Beseitigung/Minderung von Rückstauwirkungen, (iii) die Anlage von Umgehungsgerinnen, (iv) die Entfernung von Sohl- und Uferverbau sowie Verrohrungen, Einbringung von Strukturelementen, Einstellung der Gewässerunterhaltung, (v) die Anlage eines Gewässerentwicklungsraumes, (vi) die Anlage / Anbindung einer Flutrinne, Anbindung eines Altwassers sowie (vii) die Verbesserung der Überflutungssituation. Aus den Erkenntnissen des Pilotprojektes werden in Anlehnung an die Auswahl für Maßnahmen an Fließgewässern nach UBA (2021b) und für ökopunktefähige Maßnahmen, die in Baden-Württemberg, Bayern, Hessen, Nordrhein-Westfalen und Thüringen empfohlen werden, Maßnahmen zur Entwicklung von strukturreichen Mühlgräben oder für wasserbauliche Vorhaben an Wasserkraftwerken mit Ausleitungsstrecken vorgeschlagen. Die Maßnahmen tragen zur Erhöhung der Strukturvielfalt und zur Verbesserung der Habitatbedingungen im Mühlgraben und in seinem Umfeld und damit zur Entwicklung von Lebensräumen von (geschützten) Arten bei. Anhand der vorgeschlagenen Aufschläge zum Biotopwert (i.S.v. Bonuspunkten) kann geprüft werden, inwieweit die Maßnahme zur Erhöhung der Habitatqualität beiträgt und sich der Biotopwert durch die Umsetzung der Maßnahme (Eingriffsregelung oder Ökokonto-Maßnahme) gegenüber dem Ist-Zustand erhöht.

Sofern die (zumindest abschnittsweise) Ausweisung eines naturnahen Mühlgrabens als ökologisch wertvoller Lebensraum bestätigt werden kann, erscheint es notwendig, bei der Planung und Durchführung von Maßnahmen an Fließgewässern 1. oder 2. Ordnung auch den Zustand des Mühlgrabens und dabei insbesondere die Aspekte des Biotopschutzes zu beachten. Dies gilt sowohl für Maßnahmen zur Herstellung der Durchgängigkeit im Zuge der Umsetzung der Richtlinie 2000/60/EG (EG-WRRL 2000) sowie der Richtlinie 2007/60/EG (EG-HWRM-RL 2007) als auch für Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen im Zuge der Eingriffsregelung nach Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG 2009).

Das Pilotprojekt konnte zahlreiche bis dato offene Fragen klären und anhand von Untersuchungen an zwei ausgewählten Mühlgräben im sächsischen Erzgebirge nachweisen, dass sich die von Menschenhand angelegten Mühlgräben v.a. im Falle einer naturnahen Ufer- und Sohlenbeschaffenheit, einer permanenten Wasserführung und eines regelmäßigen Sediment-, Totholz- und Laubeintrages als strukturell hochwertige Habitate mit hoher ökologischer Lebensraumfunktion und -qualität erweisen (Säuberlich & Stefan 2023). Die Untersuchungen lieferten die für die fachliche Diskussion dringend notwendigen Fakten und bestätigen zudem die Aussagen von Weiß & Arndt (2017). Das naturnahe Mühlgräben als ökologisch wertvolle Lebensräume einen gesetzlichen Schutz erlangen könnten, erscheint grundsätzlich möglich. Allerdings bestehen aus Sicht der Bearbeiter auf Ebene der Bundes- und Landesgesetzgebung noch rechtliche Unklarheiten v.a. hinsichtlich möglicher Folgen für die Bewirtschaftung der Mühlgräben und für den Betrieb der zugehörigen Wassermühlen oder Wasserkraftanlagen. Diese rechtlichen Unsicherheiten sind auszuräumen, um für die Anlagenbetreiber die notwendigen Sicherheiten zu schaffen, wenn sie sich für den Erhalt und Schutz naturnaher Mühlgräben engagieren.

Naturnahe Gräben gelten nach der Roten Liste der Biotoptypen in Sachsen (LfULG 2010b) als „gefährdeter“ Biotoptyp. Seit dem Publikationsjahr der Roten Liste (LfULG 2010b) ist über ein Jahrzehnt vergangen, in dem – bezogen auf die Gefährdungssituation naturnaher Gräben – keine Trendumkehr zu erwarten ist. Davon sind auch potenziell naturnahe Gräben an (ehemaligen) Wasserkraftanlagen betroffen. Anlagenstilllegungen und Rückbaumaßnahmen an Querbauwerken mit Ausleitungsstrecken dürften zumindest an einigen potentiell naturnahen Betriebsgräben zum Trockenfallen und Verlanden der Mühlgräben und damit auch zum Verfall der z.T. historischen wasserbaulichen Anlagen geführt haben. Dieser Trend ist sowohl aus Naturschutzsicht als auch aus Denkmalschutzsicht aufzuhalten und umzukehren.

Die Ergebnisse aus dem Pilotprojekt tragen dazu bei, die Bedeutung von Mühlgräben für den Naturschutz (in Sachsen) herauszustellen. Angesichts der Vorbehalte, die v.a. aus Sicht des Naturschutzes gegenüber der (kleinen) Wasserkraftnutzung bestehen und des daraus resultierenden Konfliktpotenzials bei der Vorhabenplanung und -genehmigung sowie dem Anlagenbetrieb bedarf es der Bereitschaft zu einer ergebnisoffenen Diskussion der unterschiedlichen Belange mit dem Ziel, standortbezogen zu einvernehmlichen Lösungen zu kommen, die einen Beitrag zur ökologischen Verbesserung der Gewässer leisten und als solche von allen Entscheidungsträgern anerkannt werden und die gleichzeitig den Bestand der vorhandenen (kleinen) Wasserkraftanlagen und Mühlenbetriebe langfristig sichern. Dies leistet in den allermeisten Fällen einen wesentlichen Beitrag zum Erhalt des Kulturgutes, zur Sicherung der wirtschaftlichen Existenz von kleinen Unternehmen und Familienbetrieben und dient dem Allgemeinwohl (Wertschöpfung durch dezentrale lokale Vermarktung und Nutzung von Wasserkraftstrom, über die Schaffung von Arbeitsplätzen, Wohnraum, über die Einbindung in die touristische Infrastruktur, kulturelle Angebote usw.). Mit der vorgelegten „Entscheidungshilfe zur Erfassung und Bewertung des Zustands von Mühlgräben“ (Bewertungsmatrix Struktur, Makrozoobenthos, Biotope) können interessierte Betreiber ihren Mühlgraben fachlich qualifiziert bewerten (lassen). Aus den Ergebnissen können Aussagen zum gewässerökologischen Zustand, zu Artenschutz, Biodiversität und Biotopschutz abgeleitet werden. Die „Entscheidungshilfe zur Auswahl geeigneter Maßnahmen“ (10-Punkte Checkliste) ermöglicht es, im Bedarfsfall standortbezogen geeignete Maßnahmen auszuwählen und schafft eine Argumentationsbasis bei Genehmigungsverfahren von Maßnahmen an Wehr- und Wasserkraftanlagen. Die breitere Anwendung und Erprobung der Entscheidungshilfen sollte dazu genutzt werden, die dringend notwendige Datenbasis zu schaffen, um in die wissenschaftliche und umweltpolitische Diskussion einzusteigen.

Neben der Beachtung von Gewässer- und Naturschutzbelangen sollte die Klärung des Denkmalschutzstatus an den existierenden Mühlgräben/-kanälen mit aktiver Wasserkraftnutzung bei der Planung von Maßnahmen jeglicher Art nicht vernachlässigt werden. Sind die Mühlgräben/-kanäle bzw. die zugehörigen Bauwerke (Wehranlagen, Wasserkraftanlagen, Turbinen, Wasserräder, Mühlen- und Speichergebäude usw.) nicht im Verzeichnis der Kulturdenkmale Sachsens eingetragen, kann auf der Grundlage der Inventarisierung der vorhandenen wasserbaulichen Elemente und Anlagen und ihres baulichen Zustands vom Eigentümer eine Eintragung angeregt werden. Maßnahmen zum denkmalgerechten Erhalt der Anlagen, zu ihrer Wiederherstellung oder Instandsetzung bzw. zur Realisierung von wasserbaulichen Maßnahmen oder Naturschutzmaßnahmen an Kulturdenkmalen sind in Abstimmung mit den Denkmalschutzbehörden zu planen und umzusetzen. Die durch die EG-WRRL gesetzlich eingeforderte Verbesserung der ökologischen Funktionsfähigkeit der Gewässer und die Umsetzung von Naturschutzmaßnahmen i.W.S. sollte an historischen Wasserkraftanlagen und Wassermühlen sowie deren wasserbaulichen Anlagen (Wehre, Stauteiche, Mühlgräben) nicht zu Lasten des Denkmalschutzes gehen.

Im Hinblick auf die Klimafolgenbewältigung und -vorsorge (Stichwort: Vorbereitung und Anpassung an Extremwetterereignissen wie Hochwasser und Dürreperioden) kann v.a. die Vorlage von standortbezogenen Fakten zum Wasserrückhalt (z.B. Angaben zur Länge und zum Wasservolumen in den Betriebsgräben und Stauhaltungen, zur Flächengröße wertvoller Graben- und Feuchtbiotope) aus einem solchen Verbundprojekt wichtige Argumente in der Diskussion mit Behörden und Politik liefern.

In der Zusammenschau zeigt sich, dass es eines größer angelegten Verbundprojektes bedarf, um sich den offenen Fragestellungen anzunehmen, eine angemessene Anzahl von Standorten in die Betrachtungen einbeziehen zu können und am Ende zu möglichst übertragbaren Aussagen zu kommen, die eine flächendeckende Umsetzung in Sachsen und darüber hinaus ermöglichen.

Die Ergebnisse der Masterarbeit und des Abschlussberichtes wurden zur Mitgliederversammlung des Wasserkraftverbandes Mitteldeutschland e.V. am 13. Oktober 2023 vorgestellt (UB Dr. Weiß 2023b).

Literatur:

  • BNatSchG (2009) Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG) vom 29. Juli 2009 (BGBl. I S. 2542); Zuletzt geändert durch Artikel 3 des Gesetzes vom 8. September 2022 (BGBl. I S. 2240).
  • EG-HWRM-RL (2007) Richtlinie 2007/60/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 23. Oktober 2007 über die Bewertung und das Management von Hochwasserrisiken (Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie, EG-HWRM-RL). Amtsblatt der Europäischen Union, L288/27. 8 S.
  • EG-WRRL (2000): Richtlinie 2000/60/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 23. Oktober 2000 zur Schaffung eines Ordnungsrahmens für Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der Wasserpolitik (EU-Wasserrahmenrichtlinie, EG-WRRL). Amtsblatt der Europäischen Union, L 327/1. 72 S.
  • Langheinrich U & Lüderitz V (2016): Die Bewertung des ökologischen Zustandes von Gräben — ein Verfahrensvergleich. Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH. Wasserwirtschaft 02-03/2016: 14-19.
  • LANUV (2018) Gewässerstrukturkartierung in Nordrhein-Westfalen. Kartieranleitung für die kleinen bis großen Fließgewässer. LANUV Arbeitsblatt 18. Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW (Hrsg.), Recklinghausen. 2. überarb. Auflage 2018.
  • LfULG (2010b) Biotoptypen. Rote Liste Sachsen. 3. Auflage, Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Dresden, September 2010. (abrufbar unter: https://publikationen.sachsen.de/bdb/artikel/11947, letzte Abfrage: 29.06.2021).
  • LRA Mittelsachsen (2022) Handlungsempfehlung zur Bewertung und Bilanzierung von Eingriffen im Freistaat Sachsen von 2009 sowie anhängend ausgetauscht, die Anlagen der Überarbeitung der Handlungsempfehlung zur Bewertung und Bilanzierung von Eingriffen im Freistaat Sachsen von 2017. Landratsamt Mittelsachsen. Stand: 09.05.2022. 164 S.
  • Meier et al. (2006) Methodisches Handbuch Fließgewässerbewertung zur Untersuchung und Bewertung von Fließgewässern auf der Basis des Makrozoobenthos vor dem Hintergrund der EG-Wasserrahmenrichtlinie, Hrsg. Universität Duisburg Essen, Essen 2006 (Stand Mai 2011).
  • Säuberlich A & Stefan T (2023): Gewässerökologische Bewertung von Mühlgräben aktiver Wasserkraftanlagen im Erzgebirge – Anpassung der Methodik zur Gewässerbewertung nach WRRL. Unveröff. Masterarbeit, TU Bergakademie Freiberg. 149 S. zzgl. Anhang.
  • Schmidt et al. (2017): Überarbeitung der Handlungsempfehlung zur Bewertung und Bilanzierung von Eingriffen im Freistaat Sachsen: Grundlagen für die Anlagen der geplanten Sächsischen Kompensationsverordnung. TU Dresden (Prof. Dr.‐ Ing. Catrin Schmidt, K. Preißler; Dr.‐Ing. K. Seidler u.a.) und Froelich & Sporbeck (D. Rappenhöner, H. Weidenmüller). Stand: 25.01.2017, 123 S.
  • SMUL (2003b) Handlungsempfehlung zur Bewertung und Bilanzierung von Eingriffen im Freistaat Sachsen. TU Berlin i.A. des Sächsischen Ministeriums für Umwelt und Landwirtschaft (SMUL), Fassung von Mai 2009. 84 S. (abrufbar unter: https://www.natur.sachsen.de/download/Handlungsempfehlung_170709.pdf, letzte Abfrage: 30.11.2022).
  • SMUL (2013) Ermittlung des ökologischen Wertes von Wehrrückbauten; Ergänzung der „Handlungsempfehlung zur Bewertung und Bilanzierung von Eingriffen im Freistaat Sachsen“. Schreiben des SMUL vom 22. Januar 2013, 2 S. zzgl. 2 Anhänge. Sächsisches Ministerium für Umwelt und Landwirtschaft Dresden 2013. (abrufbar unter: https://www.natur.sachsen.de/download/Bewertung_Wehrrueckbau.pdf, letzte Abfrage: 09.07.2021).
  • UBA (2021b): Renaturierungsmaßnahmen zur Verbesserung des Gewässerzustandes. Umweltbundesamt. (https://www.umweltbundesamt.de/renaturierungsmassnahmen-zur-verbesserungdes?sprungmarke=gewaesserleitbild#massnahmen-zur-renaturierung-von-fliessgewassern-, letzte Abfrage: 28.06.2021, 30.05.2023).
  • UBA (2021c) Online-Version der Systeme zur biologischen Fließgewässerbewertung. Abschlussbericht. UBA Texte 140/2021. Umweltbundesamt. Oktober 2021. 147 S.
  • UB Dr. Weiß (2023): Pilotprojekt Mühlgraben. Kurzvorstellung der Ergebnisse aus Masterarbeit und Abschlussbericht. Unveröff. Präsentation zur Mitgliederversammlung des Wasserkraftverbandes Mitteldeutschland e.V. am 13.10.2023 in Markersbach.
  • Verband der Wasserkraftwerksbetreiber Sachsen und Sachsen-Anhalt e.V. (Hrsg., 2014): Lebensraum Mühlgraben. Informationsflyer. Leipzig 2014. (https://www.wasserkraftverband.de/media/materialien/lebensraum-muehlgraben_print.pdf, letzte Abfrage: 29.06.2021).
  • Weiß A & Arndt C (2017): Das Potenzial naturnaher Triebwerkskanäle als eigenständiger Biotoptyp. Wasserwirtschaft 7-8/2017: 61-68.

Zitierhinweis:

UB Dr. Weiß (2024): Pilotprojekt Lebensraum Mühlgraben. Abschlussbericht. Ergänzte Endfassung vom 08.01.2024. 133 S. zzgl. 14 Anlagen. Studie im Auftrag des Wasserkraftverbandes Mitteldeutschland e.V., Umweltbüro Dr. Weiß Dürrröhrsdorf 2024.

Englische Version: S. 9-11 aus dem Abschlussbericht Pilotprojekt Mühlgraben

Summary

Based on our own remarkable observations at the mill ditch of a hydropower plant on the river Wesenitz (Saxony, Saxon Switzerland, Fig. 1), which were reported in the information flyer “Lebensraum Mühlgraben” (Verband der Wasserkraftwerksbetreiber Sachsen und Sachsen-Anhalt e.V. 2014) and in the magazine WasserWirtschaft (Weiß & Arndt 2017), the hydropower operators and the Hydropower Association of Central Germany (Wasserkraftverband Mitteldeutschland e.V.) came up with the idea of dedicating themselves more intensively to the Mühlgraben habitat.

To date, (mill) ditches have not provided an opportunity for systematic research under either the EU Water Framework Directive (EC WFD) (EG-WRRL 2000) or nature conservation (Weiß & Arndt 2017). The pilot project “Lebensraum Mühlgraben” financed by the Hydropower Association of Central Germany e.V. (04/2021-09/2023) is intended to make a contribution to reducing the existing knowledge gaps.

In the pilot project, the state of knowledge on the subject areas of “mill ditch – biotope – biotope type”, “intervention regulation and compensation”, “water renaturation measures” and “consideration of water-related measures in the system of ecopoints (Ökopunkte)” was first examined in a nationwide comparison. With special consideration the Saxon approaches were discussed. The theoretical considerations resulted in conclusions on the classification and evaluation of mill ditches as a biotope, on the assessment of the Mühlgraben habitat and on ecopoint-capable measures for hydroelectric power plants with a mill ditch. In addition, systematic data research was carried out to select potentially interesting locations from a hydropower perspective in combination with typological criteria such as those based on the EC WFD (EG-WRRL 2000) and from a purely nature conservation point of view from a technical point of view. In addition, exceptional features (e.g. nationally or EU-wide protected biotopes/habitats, monuments according to the list of the State Office for Monument Conservation) were taken into account.

The pilot project raises the possibility of including a new biotope type “Mühlgraben” in the biotope value list for Saxony or at least in the existing explanations for the biotope type “Mühlgraben” in Schmidt et al. (2017) named biotope types of ditches (03.04.110, 03.04.120, 03.04.130) and canals (03.04.210, 03.04.220) to be expanded accordingly to this special form or form of use. In order to adapt the Saxon biotope value procedures, the pilot project also makes suggestions for surcharges on the biotope value, which should be included in the Saxon biotope value list.

The assessment methods recommended by the EC WFD (EG-WRRL 2000) were developed for natural running waters and calibrated based on their reference conditions and cannot be transferred 1:1 to the usually artificial ditches/canals and their specific characteristics. The methods currently available for drainage ditches (Langheinrich & Lüderitz 2016) cannot be adopted to mill ditches without adaptation and testing.

In a master’s thesis accompanying the project, the standard methods recommended by the EC WFD for assessing the hydromophology and the condition of the aquatic invertebrate fauna were tested on two mill ditches in the Ore Mountains (Fig. 2). The procedures were adapted for the special case of mill ditches. Furthermore the hydromorphological characteristics of a new stream type “Mühlgraben” were described. This provide basic tools to assess mill ditches in an appropriate manner. On the basis of field investigations, it has been proven that man-made mill ditches prove to be structurally highquality habitats with high ecological habitat function and quality, especially in the case of near-natural bank and bed conditions, permanent water flow and regular sediment, deadwood and foliage input (Säuberlich & Stefan 2023).

The final report to the pilot project (UB Dr. Weiß 2023a, 2024) summarizes the above-mentioned technical basics, describes the existing knowledge gaps in relation to the recording and assessment of mill ditches and documents the process and the experiences the selection of suitable locations. Using the results from the master’s thesis, an approach for a mill ditch-specific assessment procedure is presented in the final report, which focuses on the essential components of this special habitat: biotopes / biotope types, hydromorphology and benthic invertebrate fauna. As a practical tool, the final report provides decision-making aids for recording and evaluating the condition of mill ditches (evaluation matrix hydromorphology, benthic invertebrate fauna, biotopes). The results can be used to derive statements on the status of aquatic ecology, species protection, biodiversity and habitat protection. This highlights the importance of mill ditches for nature conservation.

 

Fig. 1: Near-natural mill ditches are primarily found in smaller, historically developed structures where the natural conditions of the site is used and massive construction is avoided (© Weiß 2013).

Fig. 2: Near-natural or near-natural mill ditches with per­ma­nent water supply, regular input of bedload and allu­vium and largely undisturbed connectivity with the sur­roun­ding area represent worth preserving habitats and retreat for animals worthy of protection (© Arndt 2022).

Based on the results of the pilot project, measures for the development of structurally rich mill ditches or for hydraulic engineering projects at hydropower plants are proposed on the basis of the selection for measures on watercourses according to UBA (2021b) and for ecopoint-eligible measures according to recommendations from Baden-Württemberg, Bavaria, Hesse, North Rhine-Westphalia and Thuringia. Based on the proposed surcharges to the habitat value (in the sense of bonus points), it can be examined to what extent the measure contributes to an increase in habitat quality and to what extent the biotope value increases as a result of the implementation of the measure (intervention regulation or ecopoint-system) compared to the current state.

As already described in the preparatory work (Verband der Wasserkraftwerksbetreiber Sachsen und Sachsen-Anhalt e.V. 2014, Weiß & Arndt 2017), natural mill ditches provide worth preserving habitats and retreat for animals worthy of protection and are suitable for establishing the link between watercourses and floodplains sought by the EC WFD. With the results of the pilot project and master’s thesis, the ecological importance of mill ditches can be confirmed and proven with data. It was shown that mill ditches can represent structurally rich habitats and that they have positive influences on the surrounding area with regard to biotope networking, water retention and biodiversity. The active use of hydropower contributes to the preservation of the mill ditches and the functions mentioned.

If the (at least partial) designation of a near-natural mill ditch as an ecologically valuable habitat can be confirmed, it seems necessary to take into account the condition of the mill ditch and in particular the aspects of biotope protection when planning and carrying out measures on 1st or 2nd order watercourses.

Both decision-making aids (assessment procedure and 10-point-checklist for selecting suitable measures) give hydropower operators the opportunity to determine the value of their own mill race and to incorporate natural mill races and near-natural adjacent areas as ecologically valuable habitats, for example within the framework of approval procedures. The application and testing of the decisionmaking aids in Saxony and beyond should be used to create the urgently needed database to enter the scientific and environmental policy discussion.

The results of the master’s thesis and final report were presented at the annual meeting of the Hydropower Association of Central Germany on October 13, 2023 (UB Dr. Weiß 2023b).

Bibliography:

  • EG-WRRL (2000): Richtlinie 2000/60/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 23. Oktober 2000 zur Schaffung eines Ordnungsrahmens für Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der Wasserpolitik (EU-Wasserrahmenrichtlinie, EG-WRRL). Amtsblatt der Europäischen Union, L 327/1. 72 S.
  • Langheinrich U & Lüderitz V (2016): Die Bewertung des ökologischen Zustandes von Gräben — ein Verfahrensvergleich. Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH. Wasserwirtschaft 02-03/2016: 14-19.
  • Säuberlich A & Stefan T (2023): Gewässerökologische Bewertung von Mühlgräben aktiver Wasserkraftanlagen im Erzgebirge – Anpassung der Methodik zur Gewässerbewertung nach WRRL“. Unveröff. Masterarbeit, TU Bergakademie Freiberg. 149 S. zzgl. Anhang.
  • Schmidt et al. (2017): Überarbeitung der Handlungsempfehlung zur Bewertung und Bilanzierung von Eingriffen im Freistaat Sachsen: Grundlagen für die Anlagen der geplanten Sächsischen Kompensationsverordnung. TU Dresden (Prof. Dr.‐ Ing. Catrin Schmidt, K. Preißler; Dr.‐Ing. K. Seidler u.a.) und Froelich & Sporbeck (D. Rappenhöner, H. Weidenmüller). Stand: 25.01.2017, 123 S.
  • UBA (2021b): Renaturierungsmaßnahmen zur Verbesserung des Gewässerzustandes. Umweltbundesamt. (https://www.umweltbundesamt.de/renaturierungsmassnahmen-zur-verbesserungdes?sprungmarke=gewaesserleitbild#massnahmen-zur-renaturierung-von-fliessgewassern-, letzte Abfrage: 28.06.2021, 30.05.2023).
  • UB Dr. Weiß (2023a): Pilotprojekt Lebensraum Mühlgraben. Unveröff. Abschlussbericht in der Fassung vom 01.09.2023. 134 S. zzgl. 14 Anlagen. Studie im Auftrag des Wasserkraftverbandes Mitteldeutschland e.V.
  • UB Dr. Weiß (2023b): Pilotprojekt Mühlgraben. Kurzvorstellung der Ergebnisse aus Masterarbeit und Abschlussbericht. Unveröff. Präsentation zur Mitgliederversammlung des Wasserkraftverbandes Mitteldeutschland e.V. am 13.10.2023 in Markersbach.
  • UB Dr. Weiß (2024): Pilotprojekt Lebensraum Mühlgraben. Abschlussbericht. Ergänzte Endfassung vom 08.01.2024. 133 S. zzgl. 14 Anlagen. Studie im Auftrag des Wasserkraftverbandes Mitteldeutschland e.V. Dürrröhrsdorf 2024.
  • Verband der Wasserkraftwerksbetreiber Sachsen und Sachsen-Anhalt e.V. (Hrsg., 2014): Lebensraum Mühlgraben. Informationsflyer. Leipzig 2014. (https://www.wasserkraftverband.de/media/materialien/lebensraum-muehlgraben_print.pdf, letzte Abfrage: 29.06.2021).
  • Weiß A & Arndt C (2017): Das Potenzial naturnaher Triebwerkskanäle als eigenständiger Biotoptyp. Wasserwirtschaft 7-8/2017: 61-68.

 

Citation note:

UB Dr. Weiß (2024): Pilotprojekt Lebensraum Mühlgraben. Abschlussbericht. Ergänzte Endfassung vom 08.01.2024. 133 S. zzgl. 14 Anlagen. Studie im Auftrag des Wasserkraftverbandes Mitteldeutschland e.V., Umweltbüro Dr. Weiß Dürrröhrsdorf 2024.