Regen simulieren

Der aktive Hochwasserschutz beginnt auf den Ackerflächen der Landwirte. Kieler Wasserwirtschaftler untersuchen, wie man den Wasserrückhalt der Böden erhöhen kann.

Spätestens seit der Jahrhundert-Flut 2002 ist klar, dass Hochwasser auch in Deutschland Menschenleben und Eigentum bedrohen kann. Am Kieler Ökologie-Zentrum wurden deswegen verschiedene Projekte gestartet, die sich mit dem vorbeugenden Hochwasserschutz beschäftigen. Eine Schlüssel­frage ist dabei, wie viel Regenwasser der landwirtschaftlich genutzte Boden aufnehmen kann. Denn je mehr Regenwasser die Ackerflächen der Landwirte speichern können, desto weniger Wasser fließt in Gräben und Bäche ab, das sich in größeren Flüssen zu gefährlichen Fluten vereinigen kann.

»Der beste Schutz gegen Erosion ist der Bewuchs mit schützenden Pflanzen. Viele Ackerflächen sind jedoch von der Ernte im Herbst bis zur Einsaat im Frühjahr meist gar nicht oder nur sehr wenig bewachsen. Gerade diese Böden sind der Kraft des Wassers schutzlos ausgesetzt«, erklärt Professor Nicola Fohrer, die am Ökologie-Zentrum die Fachabteilung Hydrologie und Wasserwirtschaft leitet. Wie sich die unterschiedliche Bewirtschaftung des Bodens auf dessen Speicherfähigkeit auswirkt, untersucht Marcus Zeiger mit Hilfe eines in Deutschland einzigartigen Regensimulators in einer Promotion am Lehrstuhl für Wasserwirtschaft. In einem zehn Meter hohen Beregnungsturm auf dem Versuchsgut Lindhof beregnet er ökologisch und konventionell bewirtschafteten Boden mit Regenwasser aus einer Höhe von acht Metern. Die Menge des Regenwassers ist ähnlich groß wie auf vergleichbaren freien Flächen in der Umgebung. Durch die Verwendung des Regensimulators ist es jedoch möglich, die Böden gezielt zu beregnen. Niederschläge mehrerer Jahre können so in kurzer Zeit im Labor nachempfunden werden.

Neben den Versuchen im Regensimulator beobachtet Zeiger auch Freiflächen, um Vergleichswerte zu bekommen. Seit 2004 läuft das Projekt, 2006 sollen Ergebnisse vorliegen, mit denen verlässliche Aussagen möglich sind, wie sich der Oberflächenabfluss minimieren und die Erosion reduzieren lässt.

Denkbare Maßnahmen gegen Erosion sind zum Beispiel auch, im Winter für einen bewachsenen Boden zu sorgen, durch Gründüngung die organische Substanz im Boden zu steigern oder die Ansaat von Leguminosen wie Luzerne oder tiefwurzelnden Pflanzen. »Jahrhundertkatastrophen wie 2002 kann man mit solchen vorbeugenden Maßnahmen kaum verhindern«, sagt Zeiger, »aber bei den Hochwassern, die wir in den Regenmonaten oft in Deutschland haben, machen einige Zentimeter Pegelstand einen entscheidenden Unterschied aus.«

Ein anderes Projekt der Fachabteilung für Hydrologie und Wasserwirtschaft nähert sich dem Thema mit einer anderen Methode: Mit Hilfe von Computer-Modellen simulieren Wissenschaftler Änderungen im Wasserhaushalt. Hierbei spielt der Hochwasserschutz eine wichtige Rolle, ebenso aber auch andere Themen von der Wasserqualität bis zu den Auswirkungen von Drainagen in Niederungsflächen. Die Modelle gewinnen an Bedeutung, da sie als Werkzeuge für die Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) der EU eingesetzt werden können, die seit dem Jahr 2000 gilt und vorsieht, bis 2015 einen guten ökologischen Zustand für Gewässer zu erreichen. Die Computer-Modelle werden nicht nur für die obere Treene und die obere Stör angewendet, son- dern in Zusammenarbeit mit chinesischen Kollegen auch im Großraum Shanghai, um die Auswirkungen von Landnutzungsänderungen auf den Wasserhaushalt zu simulieren. (js)

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