Wasser – die Grundlage allen Lebens

Blick auf Mosel und Treis-Karden

Wasser ist aus unserem Alltag nicht wegzudenken. Die Dusche am Morgen, dass Bad am Abend, das Glas Wasser, das wir jeden Tag zu uns nehmen. Wo wir in der Natur überall Wasser wahrnehmen können, werde ich Dir heute zeigen. Faszinierende Wasserwelten können wir in Deutschland öfter finden. Dabei unterscheiden wir in drei unterschiedliche Gewässerarten. Die erste, an die wir denken, ist meistens der reißende Fluss, der kleine wilde Bach hinter‘m Haus sowie Seen und Weiher, an denen wir früher gespielt haben. Das alles läuft nach dem Gesetz unter oberirdischen Gewässern. Unter oberirdischen Gewässern fallen ständige oder zeitweilig in Betten fließende, stehende oder aus Quellen gespeiste Gewässer. Neben den oberirdischen Gewässern gibt es noch das Grundwasser, welches nach dem Gesetz unter unterirdischen Gewässern läuft. Unser Grundwasser ist die wichtigste Trinkwasserquelle, die wir in Deutschland haben. Das Wasser in der Sättigungszone, ist in unmittelbarer Berührung mit dem Boden oder dem Untergrund, was es empfindlich gegenüber Einwirkungen und Eintragungen in den Boden macht. Neben dem unterirdischen und den oberirdischen Gewässern haben wir noch die Küsten- und Meeresgewässer. Das Küstengewässer beschreibt das Meer zwischen der Küstenlinie bei mittlerem Hochwasser. Alle genannten Gewässer sind natürliche Gewässer. Es gibt aber auch viele künstliche Gewässer, unter die alle von Menschen angelegten Gewässer fallen. 

Unsere Fließgewässer in Deutschland 

Blick auf die Fischtreppen der Ruhr (Hattingen 2020)

Als Fließgewässer werden Flüsse bezeichnet. Flüsse sind natürliche, linienhafte und – wie sollte es anders sein – fließende Gewässer auf der Landoberfläche. Hierrunter fallen sowohl größere Ströme als auch kleinere wilde Bäche. In der Wissenschaft werden diese Begrifflichkeiten vermieden, da sie nicht klar abgegrenzt und durch regionale und historische Unterschiede nicht allgemeingültig werden. Ein Fluss ist ein System aus zahllosen Abflusslinien, die sich nach und nach vereinigen. In so einem System bildet der Fluss den Hauptstrang, welcher meist namensgebend ist. Betrachtet man einen Fluss flussabwärts, so führt der Fluss am Mündungspunkt die größte Wassermenge. Die Mündung der meisten Flüsse liegt am Meer. Manche Flüsse enden in Endseen oder verdunsten in trockenen, letztlich abflusslosen Gebieten. Der oberste Wasseraustritt gilt als Quelle eines Flusses. Eine Quelle von einem Fluss sieht jedes Mal anders aus. Die kleineren Flüsse, welche in den Hauptstrang einmünden, bezeichnet man als Nebenflüsse. Besonders größere Flüsse können in ihrer Region eine prägende Bedeutung haben. Flüsse haben einen Einfluss auf den Naturhaushalt, auf die Kulturgeschichte, die Verkehrserschließung oder auf die Wasserversorgung. Besonders die letzten drei genannten hatten durch den Menschen den größten Einfluss auf die Flüsse. Die Kulturgeschichte beschreibt, dass Menschen oft an Flüssen siedelten. Woran lag das? Zu einem, weil es verteidigungstaktisch gut war, da der Fluss eine große Barriere bildete. Zum anderen war der Fluss eine gute Verkehrsanbindung, da früher noch mehr Waren als heute über Flüsse ins Landesinnere transportiert wurden. Das hat sich bis heute nicht geändert. Flüsse gehören zu den großen Wasserstraßen in Deutschland und Europa. Die Wasserversorgung spielt heute besonders in der Landwirtschaft und Industrie eine Rolle. In der Landwirtschaft wird das Wasser von Flüssen für die Bewässerung genutzt. In der Industrie wird das Wasser für Wasch- und Kühlprozesse verwendet. Außerdem liegen viele Trinkwassergebiete entlang von Flüssen, da die Flüsse das Grundwasser speisen. Wollen wir doch die drei größten Flüsse in Deutschland nennen: Donau, Rhein und Elbe. Die kennt mit Sicherheit jeder. Die drei größten Flüsse der Welt sind der Nil (Afrika), der Amazonas (Südamerika) und der Jangtsekiang (Asien). Das größte Thema, welches für die Flüsse auf der ganzen Welt ein Problem darstellen, ist die Geschichte der Begradigungen bzw. der Schiffbarkeit. Anhand der Geschichte des Rheins würde ich Dir gerne die Probleme und Veränderungen erzählen.

Gewässer auf der Landoberfläche. Hierrunter fallen sowohl größere Ströme als auch kleinere wilde Bäche. In der Wissenschaft werden diese Begrifflichkeiten vermieden, da sie nicht klar abgegrenzt und durch regionale und historische Unterschiede nicht allgemeingültig werden. Ein Fluss ist ein System aus zahllosen Abflusslinien, die sich nach und nach vereinigen. In so einem System bildet der Fluss den Hauptstrang, welcher meist namensgebend ist. Betrachtet man einen Fluss flussabwärts, so führt der Fluss am Mündungspunkt die größte Wassermenge. Die Mündung der meisten Flüsse liegt am Meer. Manche Flüsse enden in Endseen oder verdunsten in trockenen, letztlich abflusslosen Gebieten. Der oberste Wasseraustritt gilt als Quelle eines Flusses. Eine Quelle von einem Fluss sieht jedes Mal anders aus. Die kleineren Flüsse, welche in den Hauptstrang einmünden, bezeichnet man als Nebenflüsse. Besonders größere Flüsse können in ihrer Region eine prägende Bedeutung haben. Flüsse haben einen Einfluss auf den Naturhaushalt, auf die Kulturgeschichte, die Verkehrserschließung oder auf die Wasserversorgung. Besonders die letzten drei genannten hatten durch den Menschen den größten Einfluss auf die Flüsse. Die Kulturgeschichte beschreibt, dass Menschen oft an Flüssen siedelten. Woran lag das? Zu einem, weil es verteidigungstaktisch gut war, da der Fluss eine große Barriere bildete. Zum anderen war der Fluss eine gute Verkehrsanbindung, da früher noch mehr Waren als heute über Flüsse ins Landesinnere transportiert wurden. Das hat sich bis heute nicht geändert. Flüsse gehören zu den großen Wasserstraßen in Deutschland und Europa. Die Wasserversorgung spielt heute besonders in der Landwirtschaft und Industrie eine Rolle. In der Landwirtschaft wird das Wasser von Flüssen für die Bewässerung genutzt. In der Industrie wird das Wasser für Wasch- und Kühlprozesse verwendet. Außerdem liegen viele Trinkwassergebiete entlang von Flüssen, da die Flüsse das Grundwasser speisen. Wollen wir doch die drei größten Flüsse in Deutschland nennen: Donau, Rhein und Elbe. Die kennt mit Sicherheit jeder. Die drei größten Flüsse der Welt sind der Nil (Afrika), der Amazonas (Südamerika) und der Jangtsekiang (Asien). Das größte Thema, welches für die Flüsse auf der ganzen Welt ein Problem darstellen, ist die Geschichte der Begradigungen bzw. der Schiffbarkeit. Anhand der Geschichte des Rheins würde ich Dir gerne die Probleme und Veränderungen erzählen.

Blick auf die Mosel (Kreis-Karden 2020)

Im 18. Jahrhundert lebte der badische Ingenieur Johann Gottfried Tulla. Er wurde in Karlsruhe geboren und führte im 19. Jahrhundert die Rheinkorrektur ein und durch. Die Maßnahme beinhaltete, dem Oberrhein ein komplett neues Aussehen zu verpassen. Um die Siedlungen vor den häufigen Überflutungen des Rheins zu schützen und neue Siedlungsflächen zu gewinnen beschloss er folgende Maßnahmen vorzunehmen. Er passte das Flussbett auf 200 bis 250 Meter an, engte den Fluss ein, begradigte und vertiefte das Flussbett. Um die Form zu verstärken wurden Dammanlagen gebaut. Weitere Ziele waren, dass die Schiffbarkeit verbessert und die grassierenden Krankheiten (vor allem das Sumpffieber) zurückzudrängen. Seine Maßnahmen waren ein massiver Eingriff in den kompletten Flussverlauf. Doch wie sieht ein natürlicher Flussverlauf aus? Jeder Fluss hat Mäander. Durch Erosion wandern diese einzelnen Flussschleifen aufeinander zu, bis der Fluss irgendwann durchbricht und einen Altarm zurücklässt. Diese Mäander wurden bei der Rheinkorrektur mit Schaufeln von Bauarbeitern durchbrochen, sodass ein gerader, schiffbarer Fluss entstand. Wie wurde der Rhein hochwassersicher gemacht? Der Fluss wurde eingedämmt. Dies war das erste Mal, dass ein durchgehendes Dammsystem eingeführt wurde. Das Hochwasser wurde um einen Meter gesenkt und die Eistauung wurden verringert. Eine Folge aus der Begradigung war der schnellere Durchfluss. Das Bedeutet, dass das Wasser im Fluss nach der Begradigung schneller flussabwärts floss. Die Begradigung zog nicht nur den schnelleren Durchfluss mit sich, sondern auch, dass sich vermehrt Hochwasserereignisse in den nördlicheren Gebieten ereigneten. Die größte Konsequenz der Rheinkorrektur ist jedoch gar nicht sichtbar. Unter der Wasseroberfläche verschlimmerte sich die Tiefenerosion des Flussbettes. An manchen Stellen grub sich der Rhein bis zu zehn Meter tief in die Landschaft ein. Eine Folge daraus war, dass die Auenwälder abstarben und der Grundwasserspiegel für die Landwirtschaft zu niedrig lag und übrigens noch immer liegt. Das bedeutet, dass die Brunnen für die Trinkwassergewinnung tiefer gebohrt werden mussten, damit die Trinkwasserversorgung weiterhin gesichert war. Die Altarme des Rhein verlandeten und man gewann Flächen zum Siedeln zurück. Die ursprünglichen Naturlandschaften verschwanden teilweise, einige der Altarme vom Rhein (Altrhein) sind heute noch zu finden. Sie sind heute besonders schützenswert, da sie eigene besondere Ökosysteme beherbergen. Diese Begradigung von Flüssen, um sie schiffbarer zu machen, fand fast überall in Deutschland statt. Die Folge daraus ist, dass es hier kaum noch mäandrierende Flüsse gibt. Der Verlust an den Ökosystemen ist enorm. Was dagegen getan wird, erfährst du in einem anderen Beitrag. Kommen wir nun zu den Seen. 

Wilde Ruhr (Hattingen 2020)

Die deutsche Seenlandschaft 

In der Ökologie unterscheiden wir in künstliche und natürliche Seen. In diesem ersten Beitrag möchte ich Dir die Unterschiede der beiden Kategorien vorstellen. Fangen wir bei den natürlichen Seen in Deutschland an. Die meisten Seen finden wir in der norddeutschen Tiefebene, im Alpenvorland und in den Alpen. Die Verteilungen der natürlichen Seen in Deutschland sind ungleich verteilt und weisen geomorphologische und hydrologische Unterschiede auf. Die meisten Seen entstanden während der Eiszeit und sind so gesehen jünger als 20.000 Jahre. In unserer Erdgeschichte ist das wirklich sehr jung. Die Gemeinsamkeit von Seen und Fließgewässern ist, dass sie den Einflüssen und Belastungen aus ihrem Umfeld unterliegen. Die Lebensgemeinschaften, besonders die Zusammensetzung der Gemeinschaften, wird durch die Umweltfaktoren und den Belastungsgrad bestimmt. Ein zunehmendes Problem ist der Nutzungsdruck durch Erholungssuchende. Ein weiterer Punkt ist der Nährstoffeintrag aus der Landwirtschaft, welcher für die empfindlichen Seeökosysteme problematisch. Seen werden nach unterschiedlichen Typen charakterisiert, das von der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) vorgenommen wird. Die Einteilung erfolgt nach ökologischen Aspekten in drei Typologien. Diese sind die Seen der Alpen und des Alpenvorlandes, die Seen der zentralen Mittelgebirge und die Seen im Norddeutschen Tiefland. Zwei Besonderheiten werden ebenfalls genannt: der Moorsee als natürliches Gewässer und die künstlich entstandenen Seen. Besonders die abiotischen Kriterien entscheiden hierbei die Einteilung in die Klassen. Dazu gehören Geologie, Seegröße, relative Größe des Einzugsgebiets und Schichtungsverhalten sowie die Lage. Als erster Ansatzpunkt für die Beurteilung der Lebensgemeinschaften wird die Trophie berücksichtigt. Trophie beschreibt das Nährstoffangebot eines Standortes. Es wird untersucht, ob die charakteristischen abiotischen Aspekte ebenfalls unterschiedliche Lebensgemeinschaften hervorbringen. Dabei ist herausgekommen, dass sich die abiotischen Aspekte besonders auf das Phytoplankton im See auswirkt. 

Sonnenuntergang am Phönix See
(Dortmund 2019)

Wie ist ein natürlicher See denn eigentlich aufgebaut? Ein jeder See wird durch eine vertikale Schichtung geprägt. Die Schichtungen werden maßgeblich von dem Wasservolumen, der Seetiefe, der Verzahnung des Sees mit dem Umland und der Entfernung zum Ufer bestimmt. 

Der Boden eines Sees (Benthal) unterteilt sich den lichtdurchfluteten Uferbereich (Litoral) und die Tiefenzone (Pofundal). Im Seeboden leben überwiegend Insektenlarven wie Libellen, Köcherfliegen und Wasserkäfer, aber auch Krebstiere, Muscheln, Schnecken und Egel. Im Uferbereich hingegen finden wir überwiegend Wasserpflanzen, die ebenfalls eine typische Zonierung aufweisen und anderen Tierarten einen Lebensraum bieten. Das Pelagial, die Freiwasserzone, steht dem Seeboden und dem Uferbereich gegenüber. Das Freiwasser bietet primär Algen und Cyanophyceen einen Lebensraum. Sie dienen als Nahrung für das Zooplankton, welches überwiegend aus kleinen Krebstieren, Wasserflöhen und Rädertieren besteht. Zooplanktonfressende Fische, wie Barsche und Plötze sind die nächste Ebene in der Nahrungshierarchie. Diese werden wiederum von Raubfischen gefressen. Die Jungfische benötigen ein vielfältig gestaltetes Ufer mit vielen Wasserpflanzen. Hier finden vor allem die Jungtiere viele Möglichkeiten zum Verstecken und ein großes Angebot an Nahrung. Abgestorbenes, organisches Material sinkt aus der Freiwasserzone in die Tiefenzone und reichert die mächtige Schlammdecke an. Diese wird von Schlammbewohnern wiederum abgebaut. Dabei entsteht ein Sauerstoffdefizit in der Tiefenzone, da Sauerstoff von den Schlammbewohnern zum Zersetzen gebraucht wird. So ist der See ein geschlossenes Ökosystem, welches ein empfindliches Gleichgewicht besitzt. 

Vogelfamilie am Phönix See (Dortmund 2018)

Die künstlichen Seen sind im Zuge des Tagebaus durch Bagger oder Abgrabungen von Ton-, Sand- und Kiesgewinnung entstehen. Andere künstliche Seen entstehen durch Talsperren und Flachlandspeichern. Über 500 Seen entstanden aus den Folgen des Braunkohletagebaus in Deutschland. Es gibt drei große Braunkohlereviere in Deutschland, dazu gehören das Lausitzer, das Mitteldeutsche und das Rheinischen Revier. Die kleineren Reviere sind das Oberpfälzische Revier in Bayern, das Helmstedter Revier in Niedersachsen und das Wetterauer Revier in Hessen. Viele dieser ehemaligen Braunkohlereviere sind jetzt Seen und erinnern nicht mehr an die Tagebaue. So entstehen neben den Seen zum Teil auch neue Ökosysteme. Doch die Probleme dieser Seen beginnen schon beim Abbau der Braunkohle. Um den Tagebau trocken zu halten, muss das Grundwasser im Umkreis bis zu 500 Meter tief abgesenkt werden. Die umliegenden Flächen leiden darunter, da Bäche und Feuchtgebiete trockengelegt werden, die dann wiederrum zum Erhalt künstlich bewässert werden müssen. Ein weiteres großes Problem ist die Veränderung der Bodenstruktur bis hin zur Bodenzersetzung. Der Grundwasserkörper erholt sich in großer Tiefe nur sehr langsam. So bringt ein jeder Tagebau massive Probleme mit sich. Gesetzlich müssen die Tagebaue wieder verfüllt werden. Dies ist primär kostenintensiv, daher werden die Löcher nur zum Teil wieder verfüllt. Der Rest wird geflutet. Dabei spart der Konzern mehrere Millionen Euro und die anliegenden Kommunen hoffen durch den entstehenden See auf einen Boom im Bereich des Tourismus. Ein weiteres Problem ist, dass etablierte Pflanzenstandorte verloren gehen. Viele Pflanzen, die auf den Tagebaustandorten standen, mochten Staunässe. Selbst nach einer Rekultivierung werden diese Arten nicht auf die Standorte zurückkehren. Da sich die Bodenschicht mit den Wasserstauenden Eigenschaften nicht wiederherstellen lassen. Wie sich die Ökologie in einem Tagebaustandort genau verändert und was wir auf anderen Brachen beobachten können, erzähle ich Dir in einem anderen Beitrag.

Wassernutzung heute 

Kommen wir nun zu einem Thema, was jeden etwas angeht und vielleicht nicht jedem so bewusst ist. Die Nutzung von Wasser im Alltag. Wasser ist unser wichtigstes Lebensmittel und kann nicht ersetzt werden. Wir brauchen Wasser zum Kochen und Trinken, aber auch für unsere tägliche Hygiene, zum Wäsche waschen und zum Putzen. Wasser ist also aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Logisch ist also, dass für den Menschen die Trinkwassernutzung, die wichtigste Nutzung von Wasser ist. Flüsse hingegen werden wirtschaftlich vielfältig genutzt. Sie dienen den Menschen als wichtiger Transportweg. Es werden in Teilen des Landes viele Güter über Flüsse transportiert. Da kommen wir schon in einen Bereich, wo der Mensch aktiv in die Flusslandschaften eingreift. Normalerweise bekommt man das natürlich nicht mit, aber mit dem Klimawandel merkten besonders Menschen im Westen im Jahr 2018, wie viele Tonnen Rohöl über den Rhein transportiert wurden. Durch den sinkenden Wasserstand konnten die Schiffe nicht mehr an den Raffinerien ankommen und das Benzin wurde teurer. Neben den Transportwegen nutzten wir die Flüsse ebenfalls für energetische Zwecke, besonders für Mühlen und Laufkraftwerke. Im Bereich der Freizeit bedient sich der Mensch der Flüsse. Hier wird gerne Sport getrieben und Spiele werden am und im Wasser veranstaltet. Sportarten, die auf Flüssen ausgeübt werden, sind zum Beispiel Kanu fahren und Rudern. Ein weiteres beliebtes Hobby ist die Fischerei. Jeder kennt die Angler zumeist aus vielen Filmen. An manchen Flüssen und auch an Seen kann man sie manchmal entdecken. Spannend ist, dass immer noch Flüsse als Vorflut genutzt werden. Nicht jedoch so wie Du jetzt im ersten Moment denkst, dass jeder sein Abwasser in den Fluss leitet. Mittlerweile gibt es Gesetze, die dies verbieten, jedoch darf nur möglichst gereinigtes Abwasser in den Fluss geleitet werden. Meistens nehmen Baufirmen dies in Anspruch, wenn Baugruben trocken gehalten und Grundwasser entnommen werden muss. Außerdem sind Flüsse Wasserlieferanten für Schifffahrtskanäle, landwirtschaftliche Bewässerung, industrielle Produktionsprozesse – was ich am Anfang schon mal erwähnt habe – und für Pumpspeicherkraftwerke. 
Wie du siehst, sind unsere Wasserlandschaften sehr abwechslungsreich und für uns unverzichtbar. Damit wir unsere Flüsse und Seen noch lange weiter genießen können, gibt es eine Reihe von Gesetzen, die Eingriffe regeln. Darüber hinaus hat die EU im Jahre 2000 die Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) zur Verbesserung des Wasserzustandes beschlossen. Diese soll die Gewässer in einen „guten Zustand“ versetzen. Wie genau die Gesetze und die Richtlinie ineinander greifen, zeige ich Dir in einem weiteren Beitrag. 

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