Flächenversiegelung im Emscherraum - Auswirkungen auf den Gewässerhaushalt und mögliche Steuerungsmaßnahmen
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Bachelorarbeit aus dem Jahr 2008 im Fachbereich Geowissenschaften / Geographie - Sonstiges, Note: 2,0, Ruhr-Universität Bochum (Fakultät für Geowissenschaften, Geographie), Sprache: Deutsch, Inhaltsangabe:Einleitung:Der Grundlegende Gedanke, meine Bachelorarbeit „Flächenversiegelung im Emscherraum - Auswirkungen auf den Gewässerhaushalt und möglichen Steuerungsmaßnahmen“ zu schreiben, entstand im Rahmen der Teilnahme zum Seminar „Umgang von Kommunen mit natürlichen Ressourcen mit besonderer Berücksichtigung von Boden und Regenwasser.“ Für die Bearbeitung des Themas hat mir freundlicherweise die Emschergenossenschaft eine kleine Auswahl an Materialien bereit gestellt und darüber hinaus einen Zugang zum Bewirtschaftungsinformationssystem (BIS/RW) ermöglicht. Des weiteren durfte ich auf dem Gelände der Ardey-Qulle GmbH und Co. KG, in Dortmund Derne, einige Fotos von der Regenwasserbewirtschaftungsanlage machen und erhielt darüber hinaus Informationen und Materialien zu diesem Projekt. Mit der folgenden Einleitung sollen erste Wechselwirkungen der stetig voranschreitenden Flächeninanspruchnahme mit dem Gewässerhaushalt veranschaulicht werden.Am 29.07.2008 wurden die Dortmunder Stadtteile Dorstfeld und Marten von einem Starkregenereignis getroffen, welches an der Niederschlagsmessstation in Dortmund Marten mit 102 mm, in zwei Stunden (!), gemessen wurde (normal sind 80 mm für den ganzen Juli). Dieser Wert entspricht der höchsten jemals registrierten Messung eines Starkregenereignisses der erwähnten Messstation. Das lokale Niederschlagsereignis lag sogar über dem, was theoretisch alle 100 Jahre einmal zu erwarten ist. Aus der Abbildung 1 geht hervor das zwei angelegte Rückstaubecken, seitlich des Rossbaches, voll gelaufen sind und das Wasser seinen Weg in die angrenzende Siedlungsfläche fortgesetzt hat. Die lokalen Pumpwerke förderten rd. 6.000 l/s, wurden jedoch teilweise ebenfalls vom Hochwasser (bis zu 1.50 m über Geländeniveau) erfasst. Nach Aussagen der Emschergenossenschaft konnte im weiteren Verlauf der Emscherregion diese Hochwasserwelle, trotz teilweise bis zur Krone gefüllter Deiche, schadlos abgeführt werden. Innerhalb weniger Stunden erreichte das Hochwasser das Emscherklärwerk in Dinslaken und wurde in den Rhein abgeführt. Laut Raimund Echterhoff, Vorstandsmitglied der Emschergenossenschaft, werden sich „olche lokalen Starkregenereignisse aufgrund des Klimawandels häufen. Umso wichtiger sind Programme wie eine sinnvolle Regenwasserbewirtschaftung und der Ausbau von Hochwasserrückhalteflächen, wie z.B. der Bau des Hochwasserrückhaltebeckens in Dortmund-Mengede / Castrop-Rauxel-Ickern.Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:AbbildungsverzeichnisIVTabellenverzeichnisVVorwort11.Einführung22.Kennzeichnung des Arbeitsgebiets der Emscher32.1Geographische Lage, Größe und Gestalt32.2Klima und Gewässer42.3Mensch, Siedlung und Wirtschaft43.Entwicklung derFlächenversiegelung73.1Grundlegende Definition73.1.1Flächenversiegelung73.1.2Siedlungs- und Verkehrsfläche73.2Probleme im Zusammenhang mit der Flächenerhebung83.3Angaben zur Nutzung der Bodenoberfläche in der BRD und NRW83.3.1Einführung83.3.2Siedlungs- und Verkehrsfläche in der BRD und NRW93.3.3Daten zur täglichen Zunahme der Siedlungs- und Verkehrsfläche103.3.4Daten zur Flächenversiegelung innerhalb der Siedlungs- und Verkehrsfläche114.Technische Infrastruktur144.1Konventionelle Stadtentwässerung144.2Entwässerungskomfort versus Kriterien der Nachhaltigkeit144.2.1Entwässerungskomfort der konventionellen Entwässerung144.2.2Verschärfung der Niedrig- und Hochwasserproblematik154.2.3Zustand der Kanalisation in Deutschland174.2.4Steigende Abwassergebühren und wasserwirtschaftliche Ziele184.3Hochwasser-Aktionsplan Emscher (HWAP)195.Gewässerhaushalt im Emscherraum225.1Einleitung225.2Unterschiede zwischen einem natürlichen und städtischen Wasserkreislauf225.2.1Natürlicher Wasserkreislauf225.2.1.1Niederschlagskomponente245.2.1.2Verdunstungskomponente245.2.1.3Abflusskomponente255.2.2Städtischer Wasserkreislauf255.3Gewässerhaushalt der Emscher sowie der Nebenflüsse285.3.1Einheitliche Ziele zum Gewässerschutz im Rahmen der WRRL285.3.2Gewässergüte295.3.3Gewässerstrukturgüte305.3.4Abwassereinleitungsquellen des Emscher-Systems315.3.4.1Details zur Abwassersituation315.3.4.2Regenwassereinleitungen325.3.4.3Gruben- und Sümpfungswassereinleitungsmengen335.4Grundwassersituation im Emscherraum345.4.1Definition Grundwasser345.4.2Einführung345.4.3Wechselwirkung der SuV mit dem Grundwasser355.4.3.1Art der Nutzung und mögliche Auswirkungen anhand eines aktuellen Beispiels355.4.3.2Störungen im Grundwasserhaushalt366.Naturnahe Regenwasserbewirtschaftung im Bearbeitungsgebiet396.1Einleitung396.2Was bedeutet Naturnahe Regenwasserversickerung?396.3Grundlegende Planungsvoraussetzungen406.3.1Niederschlags406.3.2Bodeneigenschaften416.3.3Hydrogeologische Eigenschaften436.3.4Flächen mit Bodenbelastungen436.4Rechtliche Grundlagen446.4.1Wasserhaushaltsgesetz (WHG)446.4.2Landeswassergesetz (LWG) NRW sowie das Baugesetzbuch (BauGB)446.5Ausgewählte Beispiele für Versickerungsanlagen456.5.1Versickerung ohne Speicherung –Flächenversickerung456.5.2Versickerung mit oberirdischer Speicherung –Muldenversickerung456.5.3Versickerung mit unterirdischer Speicherung –Rigolenversickerung466.6Fallbeispiel Gewerbegebiet Flautweg in Dortmund-Derne (Ardey-Quelle)476.6.1Einleitung476.6.2Ziele486.6.3Versickerungskonzept486.6.4Überwachung des Projektes496.6.5Wasserbilanz506.6.6Fazit506.7Ausgewählte Projekte in der Emscherregion516.7.1Zukunftsvereinbarung Regenwasser516.7.2Das Bewirtschaftungsinformationssystem (BIS/RW)516.7.3Route des Regenwassers537.Ausblick538.Literaturverzeichnis54Textprobe:Textprobe:Kapitel 3.2, Probleme im Zusammenhang mit der Flächenerhebung: Daten zur Flächenversiegelung sind, nach weitreichenden Recherchen, eher mit Vorsicht zu bewerten, da tlw. eine Verwechslung mit der Siedlungs- und Verkehrsfläche vorliegt (siehe 3.1.2). Des weiteren wird, auch aus der von mir verwendeten Literatur, nicht immer ersichtlich welcher Vorgehensweise solche Daten entspringen. Im Gegensatz zu der SuV werden versiegelte Flächen von den statistischen Ämtern nicht erhoben. Jedoch schätzen das Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR) und das Umweltbundesamt, dass etwa 50 % der SuV in Deutschland versiegelt sind. Speziell für diese Arbeit ist dieser Wert ebenfalls mit Vorsicht zu genießen, da der Versiegelungsgrad der Emscherregion der höchste in ganz Nordrhein-Westfalen ist und somit nicht aus den Daten der Gesamtfläche der BRD heruntergerechnet werden kann. Die in dieser Arbeit dargestellten Werte der Flächenversiegelung beziehen sich allesamt auf seriöse Quellen. Der Indikator SuV bietet sich, aufgrund der unter 3.1.2 genannten Bedingungen, sehr gut zur Darstellung der fortlaufenden Entwicklung der verschiedenen Nutzungsarten an. Lediglich Umstellungen der Computergestützten Liegenschaftsdokumentation der ehemaligen DDR, auf das in den alten Ländern gebräuchliche Automatisierte Liegenschaftsbuch, führten zu einer erheblichen Zunahme im Bereich der Erholungsflächen. Kapitel 3.3, Angaben zur Nutzung der Bodenoberfläche in der BRD und NRW: Kapitel 3.3.1, Einführung: Bevor ich auf die Nutzung der Bodenoberfläche in der Bundesrepublik Deutschland eingehe, möchte ich einen kurzen Verweis zur derzeitigen Entwicklung der Weltbevölkerung geben. Während im Jahre 1800 lediglich 3% der Weltbevölkerung in Städten lebte, sind es heute fast 50%. Bereits im Jahr 2025, so Prognosen, sollen rd. zweidrittel der Menschen in Städten leben. Laut Blume leben in Deutschland, von den rd. 82 Mio. Menschen, bereits 80 % in Städten. Die in diesem Abschnitt dargestellte Nutzung der Bodenoberfläche ist anthropogener Natur und im Rahmen wirtschaftlicher Aktivitäten entstanden, wie z.B. dem zunehmenden Handel mit Gütern und Dienstleistungen sowie steigenden Verkehrsströmen. Eine solche Bodenüberprägung steht i.d.R. im Konflikt zwischen einer natürlichen sowie technischen Umwelt, wobei erstere den potentiell natürlichen Zustand, und letztere die mit technisch-infrastrukturellen Komponenten ausgestattete Umwelt darstellt. Im folgenden Abschnitt werde ich anhand von drei aussagekräftigen Indikatoren die Entwicklung der Flächeninanspruchnahme veranschaulichen. Die daraus abzuleitenden Wirkungen werden im weiteren Verlauf dieser Arbeit thematisiert. Kapitel 3.3.1, Siedlungs- und Verkehrsfläche in Deutschland und NRW: Die Bundesrepublik Deutschland hat eine Bodenfläche von 357.093 qkm, wovon im Jahr 2005 46.050 qkm oder 12,9 % auf die Verwendung von Siedlungs- und Verkehrsflächen zurückzuführen sind. Zum Vergleich, im Jahr 1992 betrug der Anteil der SuV an der Landesfläche noch 11,29 %. Von den 46.050 qkm entfallen wiederum 8,0 % auf den Anteil der Siedlungsfläche und die restlichen 4,9 % auf den der Verkehrsfläche. Der Anteil der SuV ist, wenn man die Stadtstaaten Berlin, Hamburg und Bremen nicht berücksichtigt, im Bundesland Nordrhein-Westfalen mit 21,8 % am höchsten. Im Jahr 1992 betrug die SuV lediglich 19,6 %. Eine detaillierte Auflistung der Siedlungs- und Verkehrsfläche der Gesamtfläche Deutschlands sowie Nordrhein-Westfalens ist in Tabelle 2 dargestellt.Kapitel 3.3.3, Daten zur täglichen Zunahme der Siedlungs- und Verkehrsfläche: Die SuV hat in der Bundesrepublik Deutschland zwischen den Jahren 2001 bis 2006 täglich um 114 ha (rd. 150 Fußballfelder) zugenommen, wobei der Anteil der Siedlungsfläche 90,8 ha und der Anteil der Verkehrsfläche 23,2 ha einnimmt. Im Gleichen Zeitraum hat sich die SuV im Bundesland NRW um 14,8 ha pro Tag erhöht, womit hinter dem Bundesland Bayern (18,1 ha) der zweithöchste Wert erreicht wird. Die Abbildung 4 zeigt die Ursprungswerte sowie den Trend der SuV seit den frühen 90er Jahren bis zum Jahr 2006. Einer zunächst sinkenden Entwicklung der SuV zwischen 2000 und 2003, folgte ein erneuter Anstieg. Der Trend dieser Abbildung (gleitender Vierjahresdurchschnitt) beträgt relativ hohe 113 ha pro Tag und konkurriert infolgedessen mit den Zielen der nationalen Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung. Als Antwort auf die Agenda 21 hat die Bundesregierung Nachhaltigkeits-Ziele festgehalten, wozu beispielsweise auch die Reduzierung der täglichen Flächeninanspruchnahme bis zum Jahr 2020 auf maximal 30 ha gehört. Der Trend zeigt das auch in Zukunft, trotz demographischen Wandels, ein Bedarf nach Wohn-, Industrie- und Gewerbeflächen vorhanden ist. Zu den Gründen der konstant hohen Zunahme der SuV zählen u.A. eine Steigerung der Verkehrsströme sowie die Entwicklung der pro Person in Anspruch genommenen Wohnfläche. Kapitel 3.3.4, Daten zur Flächenversiegelung innerhalb der Siedlungs- und Verkehrsfläche: Die statistischen Ämter der Länder geben in ihrer Umweltökonomischen Gesamtrechnung der Länder Auskunft über die Flächenversiegelung innerhalb der SuV. Während im Jahr 2000 noch 3320 qkm der gesamten SuV (7471 qkm) in NRW versiegelt waren, betrug der Wert im Jahr 2006 bereits 3457 qkm. Demnach beträgt der Versiegelungsgrad der SuV rd. 46,3 %, wobei vor allem in Ballungsgebieten mit höheren Werten zu rechnen ist. Einer anderen Quelle nach betrug der Versiegelungsgrad in NRW im Jahre 1993 rd. 58 %. An dieser Stelle möchte ich auf die folgende Abbildung verweisen, aus welcher eine große Variationsbreite unterschiedlicher Bebauungstypen (z.B. Blockbebauung, Industrie oder Straßen) hervor geht. Kapitel 3.4, Angaben zur Nutzung der Bodenoberfläche im Emscherraum: Der Emscherraum weißt sehr hohe Verdichtungstendenzen auf, wobei große Teile des Gebiets von städtischer Bebauung geprägt sind. Ein prägnanter Indikator ist hier die Einwohnerzahl pro qkm (E/qkm). Während die Gesamtfläche Deutschlands 230 E/qkm hat, leben in NRW schon 528 E/qkm und im Emscherraum sogar 2.800 E/qkm (siehe auch LDS NRW). Auch nach dem Ende der Montanindustrie ist die Region heute Standort zahlreicher Industrie- und Gewerbebetriebe und zählt somit zu den dicht besiedeltsten Gebieten Europas. In Abbildung 6 erkennt man das Ausmaß der Versiegelung im Emschergebiet zwischen 1950 und den frühen 90er Jahren. Die Versiegelung hat sich in innerhalb von rd. 40 Jahren von ursprünglich etwa 7 % auf 18 % erhöht und daher mehr als verdoppelt. Die Stadt Dortmund erfuhr im gleichen Zeitraum einen Anstieg des Siedlungsflächenanteils von 38 % (1950) auf 56 % (1993). Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass sich die Bevölkerungsentwicklung (siehe Abb. 3) im gesamten Ruhrgebiet zwischen 1950 und 1990 lediglich um etwa einfünftel erhöht hat. Generell kann festgehalten werden, dass sich die SuV in der BRD seit den 1950er Jahren, gegenüber der Bevölkerung, überproportional entwickelt hat. Zu erklären ist dieser Zusammenhang u.A. durch gestiegene Ansprüche sowie veränderte Verhaltens- und Mobilitätsstrukturen der Menschen.

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Inhaltsangabe:Einleitung: Der Grundlegende Gedanke, meine Bachelorarbeit Flächenversiegelung im Emscherraum - Auswirkungen auf den Gewässerhaushalt und möglichen Steuerungsmaßnahmen zu schreiben, entstand im Rahmen der Teilnahme zum Seminar Umgang von Kommunen mit natürlichen Ressourcen mit besonderer Berücksichtigung von Boden und ... Inhaltsangabe:Einleitung: Der Grundlegende Gedanke, meine Bachelorarbeit Flächenversiegelung im Emscherraum - Auswirkungen auf den Gewässerhaushalt und möglichen Steuerungsmaßnahmen zu schreiben, entstand im Rahmen der Teilnahme zum Seminar Umgang von Kommunen mit natürlichen Ressourcen mit besonderer Berücksichtigung von Boden und Regenwasser. Für die Bearbeitung des Themas hat mir freundlicherweise die Emschergenossenschaft eine kleine Auswahl an Materialien bereit gestellt und darüber hinaus einen Zugang zum Bewirtschaftungsinformationssystem (BIS/RW) ermöglicht. Des weiteren durfte ich auf dem Gelände der Ardey-Qulle GmbH und Co. KG, in Dortmund Derne, einige Fotos von der Regenwasserbewirtschaftungsanlage machen und erhielt darüber hinaus Informationen und Materialien zu diesem Projekt. Mit der folgenden Einleitung sollen erste Wechselwirkungen der stetig voranschreitenden Flächeninanspruchnahme mit dem Gewässerhaushalt veranschaulicht werden. Am 29.07.2008 wurden die Dortmunder Stadtteile Dorstfeld und Marten von einem Starkregenereignis getroffen, welches an der Niederschlagsmessstation in Dortmund Marten mit 102 mm, in zwei Stunden (!), gemessen wurde (normal sind 80 mm für den ganzen Juli). Dieser Wert entspricht der höchsten jemals registrierten Messung eines Starkregenereignisses der erwähnten Messstation. Das lokale Niederschlagsereignis lag sogar über dem, was theoretisch alle 100 Jahre einmal zu erwarten ist. Aus der Abbildung 1 geht hervor das zwei angelegte Rückstaubecken, seitlich des Rossbaches, voll gelaufen sind und das Wasser seinen Weg in die angrenzende Siedlungsfläche fortgesetzt hat. Die lokalen Pumpwerke förderten rd. 6.000 l/s, wurden jedoch teilweise ebenfalls vom Hochwasser (bis zu 1.50 m über Geländeniveau) erfasst. Nach Aussagen der Emschergenossenschaft konnte im weiteren Verlauf der Emscherregion diese Hochwasserwelle, trotz teilweise bis zur Krone gefüllter Deiche, schadlos abgeführt werden. Innerhalb weniger Stunden erreichte das Hochwasser das Emscherklärwerk in Dinslaken und wurde in den Rhein abgeführt. Laut Raimund Echterhoff, Vorstandsmitglied der Emschergenossenschaft, werden sich olche lokalen Starkregenereignisse aufgrund des Klimawandels häufen. Umso wichtiger sind Programme wie eine sinnvolle Regenwasserbewirtschaftung und der Ausbau von Hochwasserrückhalteflächen, wie z.B. der Bau des Hochwasserrückhaltebeckens in Dortmund-Mengede / [], 11.04.2014, PDF.

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Inhaltsangabe:Einleitung: Der Grundlegende Gedanke, meine Bachelorarbeit Flächenversiegelung im Emscherraum - Auswirkungen auf den Gewässerhaushalt und möglichen Steuerungsmassnahmen zu schreiben, entstand im Rahmen der Teilnahme zum Seminar Umgang von Kommunen mit natürlichen Ressourcen mit besonderer Berücksichtigung von Boden und ... Inhaltsangabe:Einleitung: Der Grundlegende Gedanke, meine Bachelorarbeit Flächenversiegelung im Emscherraum - Auswirkungen auf den Gewässerhaushalt und möglichen Steuerungsmassnahmen zu schreiben, entstand im Rahmen der Teilnahme zum Seminar Umgang von Kommunen mit natürlichen Ressourcen mit besonderer Berücksichtigung von Boden und Regenwasser. Für die Bearbeitung des Themas hat mir freundlicherweise die Emschergenossenschaft eine kleine Auswahl an Materialien bereit gestellt und darüber hinaus einen Zugang zum Bewirtschaftungsinformationssystem (BIS/RW) ermöglicht. Des weiteren durfte ich auf dem Gelände der Ardey-Qulle GmbH und Co. KG, in Dortmund Derne, einige Fotos von der Regenwasserbewirtschaftungsanlage machen und erhielt darüber hinaus Informationen und Materialien zu diesem Projekt. Mit der folgenden Einleitung sollen erste Wechselwirkungen der stetig voranschreitenden Flächeninanspruchnahme mit dem Gewässerhaushalt veranschaulicht werden. Am 29.07.2008 wurden die Dortmunder Stadtteile Dorstfeld und Marten von einem Starkregenereignis getroffen, welches an der Niederschlagsmessstation in Dortmund Marten mit 102 mm, in zwei Stunden (!), gemessen wurde (normal sind 80 mm für den ganzen Juli). Dieser Wert entspricht der höchsten jemals registrierten Messung eines Starkregenereignisses der erwähnten Messstation. Das lokale Niederschlagsereignis lag sogar über dem, was theoretisch alle 100 Jahre einmal zu erwarten ist. Aus der Abbildung 1 geht hervor das zwei angelegte Rückstaubecken, seitlich des Rossbaches, voll gelaufen sind und das Wasser seinen Weg in die angrenzende Siedlungsfläche fortgesetzt hat. Die lokalen Pumpwerke förderten rd. 6.000 l/s, wurden jedoch teilweise ebenfalls vom Hochwasser (bis zu 1.50 m über Geländeniveau) erfasst. Nach Aussagen der Emschergenossenschaft konnte im weiteren Verlauf der Emscherregion diese Hochwasserwelle, trotz teilweise bis zur Krone gefüllter Deiche, schadlos abgeführt werden. Innerhalb weniger Stunden erreichte das Hochwasser das Emscherklärwerk in Dinslaken und wurde in den Rhein abgeführt. Laut Raimund Echterhoff, Vorstandsmitglied der Emschergenossenschaft, werden sich olche lokalen Starkregenereignisse aufgrund des Klimawandels häufen. Umso wichtiger sind Programme wie eine sinnvolle Regenwasserbewirtschaftung und der Ausbau von Hochwasserrückhalteflächen, wie z.B. der Bau des Hochwasserrückhaltebeckens in Dortmund-Mengede / [], PDF, 11.04.2014.

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