Details
Sten Meusel
Weiterentwicklung der stoffbezogenen Maßnahmenplanung zur Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie am Beispiel des Einzugsgebietes der Ilm
21. Schriftenreihe des Lehrstuhls Abfallwirtschaft und des Lehrstuhls Siedlungswasserwirtschaft
308 Seiten. DIN A5. Broschur. 2008. Preis: 29,80 Euro. Zahlr. Abbildungen und Tabellen, 7 davon farbig. ISBN 978-3-938807-90-3. ISSN 1862-1406. Rhombos-Verlag.
Für die schrittweise Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie ist es notwendig, zahlreiche neuartige Ansätze bzw. Methoden zu entwickeln, die gemäß den Zielen der Richtlinie ein interdisziplinäres Fachspektrum abdecken müssen. Ziel der Dissertation war daher die Entwicklung einer integrierten Methodik zur Identifizierung kosteneffektivster Maßnahmen. Zur thematischen Abgrenzung beschränkte sich die Arbeit auf die Untersuchung stofflicher Einträge in die Binnengewässer (Schwerpunkt Fließgewässer), ohne die ganzheitliche Analyse für alle gewässerbeeinträchtigenden Ursachen zu vernachlässigen. Bestehende Ansätze aus der Literatur wurden vor dem Hintergrund einer umfassenden Recherche der thematischen Grundlagen schrittweise miteinander verglichen und notwendige Verbesserungen abgeleitet.
Für die „ergänzenden“ Maßnahmenbetrachtungen war eine stärkere Fokussierung auf die Anforderungen und die daraus bestimmten biologischen Defizite bzgl. des „guten ökologischen Zustandes“ der Oberflächengewässer vorzunehmen. Nach dem vorliegenden Entwicklungsstand der Bewertungsverfahren konnten nur die Parameter BSB5, oPO4-P bzw. Pges, Salz, Durchgängigkeit sowie eine Versauerung weitgehend klar als Ursachen für Defizite biologischer Qualitätskomponenten zugeordnet werden. Um auf der Ebene von Flussteileinzugsgebieten ebenfalls die akuten toxischen Wirkungen niederschlagsbedingter Abwassereinleitungen im Gewässer berücksichtigen können, wurden Kriterien für eine notwendige Anwendung immissionsbedingter Nachweise erstellt und diese mit der integrierten Methodik verknüpft.
Da die gemessenen und/oder modellierten stofflichen Emissionen der jeweiligen Eintragspfade unterschiedliche Genauigkeiten aufweisen, wurde ein Konzept mit Unsicherheitsfaktoren f1 bis f7 entwickelt, über deren Anwendung im Zusammenhang mit weiteren Unsicherheiten aus der Prognose des „Baseline-Scenarios“, dem Ansatz der LAWA-Orientierungswerte, den vorliegenden Immissionsdaten, den Kenngrößen zur Maßnahmenumsetzung sowie den Modellansätzen zur Nutzenabschätzung mögliche Minimal- und Maximalwerte der Maßnahmenkosten und –nutzen berechnet werden können. Die Ergebnisse sollten bei der abschließenden Entscheidungsfindung und Maßnahmenauswahl berücksichtigt werden, da sie die mögliche Spannweite des finanziellen Aufwandes zur Erreichung der Umweltziele aufzeigen.
Die Erweiterung von Kosten-Nutzen-Betrachtungen um den stoffbezogenen Maßnahmennutzen bediente sich vorhandener umweltökonomischer Instrumente in der Vorstellung eines vereinfachten empirischen „Stufenmodells“. Neben der bereits praktizierten Bestimmung „unverhältnismäßig hoher“ Belastungen für Kostenträger wurde somit eine Möglichkeit eröffnet, die ökonomische Verhältnismäßigkeit der stoffbezogenen Maßnahmen abwägen zu können.
Durch eine schrittweise Anwendung der integrierten Methodik am Flusseinzugsgebiet der Ilm konnte die Praktikabilität der Ansätze überprüft und dokumentiert werden. Ergebnis dieser Anwendung sind mittlere Gesamtkosten zur Erreichung eines „guten Zustandes“ in den Oberflächengewässern und im Grundwasser von 186.000 €/a für eine Umsetzung der „grundlegenden Maßnahmen“ und 16,18 Mio. €/a für eine Realisierung „ergänzender Maßnahmen“. Die zu erwartenden Kosten können bei Einbeziehung möglicher Abweichungen bzw. Unsicherheiten zwischen 2,32 Mio. €/a minimal und 159,70 Mio. €/a schwanken, wobei die Unterschiede vor allem aus den Unsicherheiten bei einer Maßnahmenimplementierung in der Landwirtschaft resultieren. Die Variationskoeffizienten dieser Maßnahmenkosten betragen bis zu 170 %.
Auf Grundlage der Nutzen-Kosten-Betrachtung scheint trotz signifikanter Ergebnisunsicherheiten bei ausschließlicher Betrachtung des Ilm-Einzugsgebietes, wahrscheinlich eine ökonomische Unverhältnismäßigkeit der Maßnahmenkosten zu bestehen. Ca. 95 % des Gesamtbetrages fallen jedoch aufgrund der Vermeidung einer erhöhten Trophie an, deren ökonomischer Nutzen im Rahmen der Dissertation nur ungenügend quantifiziert werden konnte, da angenommen werden kann, dass er sich hauptsächlich aus einer Vermeidung der Umweltschäden im Meer ergibt. Diese Nutzeffekte sind in einer übergeordneten Untersuchung der gesamten Flussgebietseinheit zu monetarisieren.
Die entwickelte integrierte Methodik erwies sich bei der Anwendung am Beispiel des Ilm-Einzugsgebietes als praktikabel, sodass die Übertragbarkeit auf vergleichbare Flussgebiete möglich sein sollte. Voraussetzung für eine Anwendung ist vor allem eine ausreichende, weitgehend konsistente Datenlage, um Fehlentscheidungen und widersprüchliche Ergebnisse zu minimieren.
Das Ziel eines optimierten Gewässerschutzes im Sinne der EG-Wasserrahmenrichtlinie kann nur erreicht werden, wenn neben übergeordneten Leitbildern pragmatische, nicht-politisch motivierte interdisziplinäre Konzepte von Seiten der Wissenschaft vorgeschlagen und durch die wasserwirtschaftliche Administration aufgegriffen werden. Die im Rahmen dieser Arbeit abgeleitete Methodik soll hierzu einen Beitrag liefern und kann von den zuständigen Behörden bei der weiteren nationalen Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie als wissenschaftlich fundiertes und transparentes Werkzeug vollständig oder partiell genutzt werden.
Inhaltsverzeichnis
1 Einführung 1
1.1 Entwicklung der Gewässerbelastung 1
1.2 Problemstellung 2
1.3 Zielstellung, Vorgehensweise und Abgrenzungen 5
2 Rechtliche Grundlagen 9
2.1 Gewässerschutzrecht der Europäischen Gemeinschaft 9
2.2 EG-Wasserrahmenrichtlinie 11
2.2.1 Ziele und Ausnahmen 11
2.2.2 Bewirtschaftungseinheiten 12
2.2.3 Oberirdische Gewässer 12
2.2.4 Grundwasser 17
2.2.5 Umsetzungsschritte und Fristen 20
2.2.6 Ökonomisches Prinzip 25
2.3 Umsetzung der EG-WRRL in Deutschland 27
2.3.1 Rechtliche Auswirkungen 27
2.3.2 Erstmalige Bestandsaufnahme der Gewässer 28
2.3.3 Überwachungsprogramme und Zustandsklassifizierung 31
2.3.4 Überlegungen zu Maßnahmenprogrammen 35
2.4 Zusammenfassung des Kapitels 36
3 Anthropogene stoffliche Gewässerbelastung 39
3.1 Abgrenzung 39
3.2 Immissionsbetrachtung 39
3.2.1 Stoffspezifische Umweltwirkungen 39
3.2.2 Biologische Indikation von Belastungen 41
3.2.3 Belastungen bei Regenwetter 44
3.2.4 Stoffretention im Gewässer 47
3.3 Emissionsbetrachtung 51
3.3.1 Eintragspfade und Belastungsherkunft 51
3.3.2 Quantifizierung der Einträge 52
3.3.3 Unsicherheiten bei der Ermittlung der Einträge 58
3.4 Ökonomische Bewertung 60
3.4.1 Gesamtwert von Umweltgütern 60
3.4.2 Umweltschadenskosten 62
3.4.3 Bewertungsmethoden 63
3.4.4 Benefit Transfer 64
3.4.5 Ressourcenkosten 67
3.4.6 Diskussion der ökonomischen Bewertungen 69
3.5 Zusammenfassung des Kapitels 71
4 Stoffbezogene Maßnahmen 73
4.1 Grundsätze 73
4.2 Kosten-Effektivitäts-Analyse 74
4.3 Maßnahmenkosten 77
4.4 Effektivität von Maßnahmen 80
4.4.1 Ökologische Wirksamkeit 80
4.4.2 Stoffbezogene Wirksamkeit 82
4.4.3 Unsicherheiten der Effektivität 84
4.5 Verhältnismäßigkeitsprüfung 85
4.5.1 Arten der Unverhältnismäßigkeit 85
4.5.2 Kosten-Nutzen-Analyse 86
4.5.3 Datengrundlage und Relevanz 88
4.6 Maßnahmenkataloge 91
4.7 Zusammenfassung des Kapitels 95
5 Bestehende Ansätze zur Maßnahmenidentifizierung 99
5.1 Überblick 99
5.2 Bewertungskriterien 101
5.3 Ermittlung der Ausgangssituation 103
5.4 Defizit- und Belastungsbetrachtung 105
5.5 Technische und ökonomische Maßnahmenanalyse 110
5.6 Entscheidungsfindung und Maßnahmenauswahl 115
5.7 Kostenverteilung und Priorisierung 117
5.8 Bearbeitungsreihenfolge und Aufwand 119
5.9 Zusammenfassung des Kapitels 121
6 Ableitung einer integrierten Methodik 125
6.1 Schlussfolgerungen aus der Literaturrecherche 125
6.2 Zielformulierung zur Weiterentwicklung 127
6.3 Beschreibung der Bearbeitungsschritte 128
6.3.1 Schritt 1 128
6.3.2 Schritt 2 130
6.3.3 Schritt 3 137
7 Einzugsgebiet der Ilm 147
7.1 Allgemeine Beschreibung 147
7.2 Ergebnisse aus Bestandsaufnahme und Monitoring 149
7.3 Weitere Emissions- und Immissionsdaten 155
7.3.1 Abwassertechnische Situation 155
7.3.2 Schmutzfrachtberechnungen 156
7.3.3 Bilanzierung diffuser Nährstoffeinträge aus der Fläche 158
7.3.4 Sonstige Stoffeinträge 161
7.3.5 Ergänzende Informationen 164
8 Anwendung der Methodik und Ergebnisse 167
8.1 „Baseline-Scenario“ 167
8.2 Identifizierung „grundlegender Maßnahmen“ 175
8.2.1 Überblick 175
8.2.2 Grundwasser 176
8.2.3 Oberflächengewässer 180
8.2.4 Zusammenstellung der Maßnahmen 190
8.3 Identifizierung „ergänzender Maßnahmen“ 192
8.3.1 Überblick 192
8.3.2 Grundwasser 192
8.3.3 Defizitanalyse der Oberflächengewässer 196
8.3.4 Versauerung und Versalzung 197
8.3.5 Niederschlagsbedingte Belastungen 198
8.3.6 Saprobielle Belastungen 205
8.3.7 Trophische Belastungen 209
8.3.8 Maßnahmenzusammenstellung und Nutzenbetrachtung 218
9 Bewertung und Ausblick 225
9.1 Diskussion der Methodik 225
9.2 Diskussion der Ergebnisse 231
9.3 Problembetrachtung 234
9.4 Möglichkeiten zur Weiterentwicklung 236
10 Zusammenfassung 241
11 Literaturverzeichnis 245
12 Anhang 263
Zusatzinformation
Gewicht | 0.3800 |
---|---|
Lieferzeit | 2 - 6 Werktage |
Product Downloads
![]() |
9783938807903_Cover_pdf (Größe: 36 KB) |
![]() |
9783938807903_Inhaltsverzeichnis (Größe: 110.3 KB) |
![]() |
9783938807903_Leseprobe (Größe: 686.1 KB) |
![]() |
9783938807903_Literaturverzeichnis (Größe: 66.7 KB) |