Fehlende flankierende Maßnahmen in frisch geräumten Gräben verschlechtern die Abflusssituation

Zusammenfassung
Nach einer abschließenden Erfassung der Abfluss- und Erosionssituation im boden:ständig-Projektgebiet „Kleine Kahl“ durch das Büro für multifunktionale Umweltplanung und Beratung (UP&B) im Winter 2021/22 hat sich ein hohes Verbesserungspotenzial in einigen Teilarealen des Projektgebietes gezeigt. Der ungeregelte Oberflächenabfluss, welcher das Überschwemmungsrisiko erhöht sowie der Bodenabtrag, welcher die Wasserhaltefähigkeit uns somit auch die Fruchtbarkeit des Bodens bedroht, lassen sich hier vor allem auf fehlende wegbegleitende Gräben sowie ein starkes Gefälle und lange Hänge der Ackerschlägen zurückführen.

Maßnahmen zur Verbesserung der jetzigen Situation umfassen unter anderem die Sanierung und Neuanlage von wegbegleitenden Gräben zusammen mit flankierenden Maßnahmen in Form von Sohlschwellen zur Abflussverzögerung. Außerdem könnten hangabwärts gerichtete Ackerschläge in eine der Hangkontur folgenden Richtung zurückgeführt werden und Erosionsschutzstreifen zur Verkürzung der Hanglänge angelegt werden. Auch die Anlage von Rückhalte- und Sedimentationsbereichen könnten das Überschwemmungsrisiko erheblich senken.

Die Gemeinde Kleinkahl hat den sich im südlichen Teilbereich des Projektgebietes befindlichen, senkrecht zum Hang abfallenden Schotterweg bereits saniert und den wegbegleitenden Graben geräumt. Da hierbei jedoch keine flankierenden Maßnahmen (wie z. B. Einbau von abflussverzögernden Sohlschwellen) getroffen wurden, kam es zu einer ausgeprägten Ausspülung von Material, welches am Hangfuss sedimentierte und damit zu einer Verstopfung mehrerer Durchlässe führte. Um Schäden an Abflusswegen und den damit zusammenhängen negativen Folgen für den Oberflächenabfluss in Zukunft zu verhindern, sind bei Grabenräumungen deshalb zeitgleich Sohlschwellen einzubauen. Ein bloßes Ausbaggern des Geschiebematerials führt meist zu einer Verschlechterung der Abflusssituation.

Erfahrungen:

Bestandserfassung und -bewertung
Die örtlichen Gegebenheiten des boden:ständig-Projektgebietes „Kleine Kahl“ wurden bereits im Herbst 2020 und abschließend im Winter 2021/22 durch das Büro für multifunktionale Umweltplanung und Beratung (UP&B) gründlich erfasst. Dies erfolgte mittels Geländeaufnahmen sowie Potenzialanalysen in Hinsicht auf das aktuelle Abfluss- und Erosionsgeschehen, die potenzielle Abfluss- und Erosionsgefährdung sowie mittels Kartierungen von bereits vorhandenen Erosionsbarrieren.
In Anbetracht der Ziele der Initiative boden:ständig zur Vermeidung und Verminderung von ungeordnetem Oberflächenabfluss sowie dem Abtrag von wertvollem Bodenmaterial, hat sich ein hohes Verbesserungspotenzial in den folgenden Teilarealen des Projektgebietes gezeigt:

• Der südöstlich von Kleinkahl gelegene Hangbereich weist einen fast senkrecht zum Hang verlaufenden Abflussweg auf. Die Flächennutzung in diesem Bereich ist keilförmig in Richtung des hangabwärts führenden Wirtschaftsweges ausgerichtet. Beide Faktoren führen zu einer teils enormen Beschleunigung des Oberflächenabflusses, was wiederum zu einer Erhöhung der potenziellen Schadwirkung bei Starkregen führen kann.
• Der gegenüberliegende, nördlich der Kleinen Kahl angrenzende Hangabschnitt zeigt ebenfalls eine hohe Bodenabtragsgefährdung (siehe die beiden beigefügten Karten). Sowohl westlich als auch östlich dieses Ackerblockes verlaufen fast senkrecht zum Hang abfallende Wirtschaftswege mit entweder bereits stark ausgewaschenen oder ganz ohne wegbegleitende Gräben.
• Im nördlich an den genannten Ackerblock anschließenden Teilbereich des Projektgebietes, sind v. a. nicht vorhandene geregelte Abflusswege als Problem für eine direkte Überschwemmungsgefahr im Bereich des nordöstlichen Ortseingangs von Kleinkahl auszumachen. Die zwei, in diesem Teilareal des Projektgebietes in westliche Richtung auf Kleinkahl zuführenden Wirtschaftswege, weisen keinen wegbegleitenden Graben auf, was den Abfluss von Oberflächenwasser entlang der Wege stark beschleunigt.
• Im östlichen Teil des Untersuchungsareals fällt das Gelände, ausgehend von einer mit Wald bestockten Kuppe, steil in westlicher Richtung ab. Der bereits im Wald initiierte Oberflächenabfluss führt zu einer starken Auswaschung des in westlicher Richtung abfließenden wegbegleitenden Grabens.
• Der Ackerblock am Gaulschinder erstreckt sich unterhalb des Querweges auf einer Hanglänge von ca. 300 m. Hierdurch besteht vor allem bei Starkregen die Gefahr eines flächenhaften Bodenabtrages.
• Im Teilgebiet Obereich fällt das Gelände zu drei Seiten ab. Hierdurch kommt es zu Seiteneffekten im Bereich der Ackerfläche (sog. Onsite-Effekte), wobei Bodenmaterial konzentriert entlang von Fahrspuren in Richtung der Flurstücksgrenze verlagert wird. Es kommt bei dieser schwer einzugrenzenden Geländesituation oft zu Sedimentationskegelbildung. Der Oberboden in der Kuppenlage dieses Ackerschlages wird hierdurch stark abgetragen, wodurch die Wasserspeicherkapazität des Bodens aufgrund einer deutlichen Bodenprofilkappung stark abnimmt.

Vorbereitung / Planung:

Maßnahmenplanung
Der Planungsprozess „Kleine Kahl“ umfasst einerseits ingenieurökologische Maßnahmen zur geregelten Lenkung sowie zur Verzögerung des Oberflächenabflusses und zur Reduzierung der Abflussmenge. Andererseits werden Maßnahmen zur Reduzierung des Bodenabtrages sowie des allgemeinen Bodenschutzes auf landwirtschaftlich genutzten Flächen vorgeschlagen. Der Entwurf des Maßnahmenplanes zeigt die aus fachlicher Sicht angeratenen Schutzmaßnahmen. Dieser umfasst unter anderem folgende Vorschläge:

• Um die Sedimentation von hangabwärts transportiertem Geschiebe sowie die dadurch ausgelöste Verstopfung von Durchlässen, verursacht durch den reaktivierten Graben entlang des abschüssigen Weges im südlichen Projektbereich, zu verhindern, sind flankierende Maßnahmen in Form von Sohlschwellen zu ergreifen (siehe beigefügte Abbildung).
• Zusätzlich könnte hierbei die zu stark hangabwärts gerichtete Lage der Ackerschläge im südlichen Hangbereich wieder in eine der Hangkontur folgenden Richtung zurückgeführt werden. Der bereits beobachtete bewirtschaftungsbedingte Bodenabtrag könnte damit vermindert werden. Dies könnte zum Beispiel im Rahmen einer sogenannten „Wachsenden Flurneuordnung“ gelingen.
• Ackerschläge, welche starke Hangneigungen aufweisen, können durch die Anlage von Erosionsschutzstreifen im Rahmen des KULAP aufgeteilt werden. Hierdurch verringert sich die Hanglänge. Auch wird die Oberflächenrauigkeit im Bereich der Erosionsschutzstreifen erhöht, wodurch sich der Bodenabtrag auf dem gesamten Ackerschlag verringert.
• Der von Nordosten nach Südwesten hangabwärts auf Kleinkahl zuführenden Schotterweg im westlichen Teilgebiet des Projektgebietes weist keinen wegbegleitenden Graben auf. Um zu vermeiden, dass es im nordöstlichen Ortseingangsbereich zu Überschwemmungen kommt, sollte dort ein wegbegleitender Graben gebaut werden.
• Um noch vor dem nordöstlichen Ortseingang von Kleinkahl einen zeitlichen Abflusspuffer zu erzeugen, könnte dort ein naturnah eingepasster Rückhalte- und Sedimentationsbereich angelegt werden.

Bereits von Seiten der Gemeinde Kleinkahl durchgeführte Maßnahmen und deren Auswirkung auf das Abflussgeschehen
Die Gemeinde Kleinkahl hat die aus dem Bestands- und Bewertungsplan sowie aus dem Maßnahmenplan für das Projektgebiet „Kleine Kahl“ abgeleiteten ingenieurökologischen Maßnahmen für den senkrecht zum Hang abfallenden Schotterweg im südlichen Teilbereich des Projektgebietes bereits zu großen Teilen umgesetzt (siehe oben).

Der Weg wurde saniert und als Dachprofil neu aufgebaut sowie der wegbegleitende Graben beginnend mit der Hangschulter ausgehoben und das Wegbankett geräumt. Im entlang des Hanges verlaufenden Wegabschnitt kam es durch stark zuströmendes Oberflächenwasser jedoch zu einer sehr deutlich ausgeprägten Ausspülung von Material aus dem Graben. Das hangabwärts transportierte Geschiebe staut sich vor dem Durchlass am Hangfuss (siehe beigefügte Abbildung), wodurch das Grabenwasser nicht mehr geordnet über das dafür vorgesehene Rohr in Richtung Norden zur Kleinen Kahl hin abfließen kann. Ausgelöst durch den verstopften Durchlass, schießt das Überschusswasser bei Starkregen ungebremst in Richtung des Asphaltweges, der in der Talaue der Kleinen Kahl verläuft. Das Wasser strömt nun fast ungebremst entweder in den gegenüberliegenden Acker und löst dort zusätzlich Bodenerosion aus oder in den in Richtung Kleine Kahl führenden Graben.

Ein weiterer, im Anschluss an den Hang in westlicher Richtung auf Kleinkahl zulaufender, Grabenabschnitt ist ebenfalls zu Beginn des Jahres 2022 geräumt worden, wurde jedoch bedingt durch die zu schnell und somit auch zu heftig zuströmenden Mengen an Oberflächenabfluss teilweise stark ausgerissen und vertieft. Ein großer Steinquader im Graben hat das abfließende Wasser teilweise gebremst und so noch größere Schäden verhindert.

Um Schäden an den Abflusswegen – ausgerissene Gräben und verstopfte Rohrdurchlässe – in Zukunft zu verhindern, sind zeitnah oder gleichzeitig mit der Grabenräumung Sohlschwellen einzubauen. Ein bloßes Ausbaggern des in den Gräben vor Feststoffrechen und Rohrdurchlässen akkumulierten Geschiebematerials, führt ausschließlich zu einer weiteren Verschlechterung der Abflusssituation. Nachdem die Schwellen in die wegbegleitenden Gräben eingebaut sind, wird sich auch kontinuierlich Material vor den Natursteinbarrieren sammeln. Dies kann den Materialverlust in den Gräben teilweise ausgleichen.

Ausblick
Im Zuge der Maßnahmenumsetzung wird vonseiten des Büros für multifunktionale Umweltplanung und Beratung ein Konzept ausgearbeitet, um sowohl die Schäden im Grabenbereich des südlichen Hangbereichs als auch des Zuflusses in Richtung Kleinkahl einzugrenzen sowie teilweise zurückzubauen. Darüber hinaus soll zukünftig der Oberflächenabfluss in diesem Bereich deutlich abgebremst und teilweise mittels Rückhaltemaßnahmen (Einbau einer Rückhalte- und Sedimentationsmulde) vermindert werden. Dies sollte in enger Absprache mit dem ALE Unterfranken und der Gemeinde Kleinkahl erfolgen, damit zukünftig Folgeschäden durch Sanierungsmaßnahmen im Vorhinein vermieden werden können.

Kontakt:

Büro für multifunktionale Umwelt-
Planung & Beratung (UP&B)
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