Aulandschaft und Kraftwerksbau

Aus Stefan.Allerstorfer.at

Ökotechnik am Beispiel der Staustufe Greifenstein

Von Ing. Stefan Allerstorfer

Maßnahmen zur Erhaltung der Aulandschaft durch ein Bewässerungssystem (Gießgang) im Stauraum des Donaukraftwerkes Greifenstein

Inhaltsverzeichnis

Gegen Schlagworte

In der Diskussion um Ökologie und Ökonomie gibt es heute leider sehr viele Schlagworte. Zum Beispiel die Behauptung, daß menschliche Eingriffe in die Natur diese auf jeden Fall zerstören; daß der Bau von Wasserkraftwerken das Absterben des Auwaldes bedeuten muß, daß Feuchtbiotope nur dann lebensfähig sind, wenn man sie unberührt sich selbst überläßt.

Für die Landschaft am Strom, an der seit Menschengedenken genützten Wasserstraße, ihre Uferregionen und ihr Fließ- und Grundwassersystem trifft dies nicht zu. Insbesondere die Regulierungsarbeiten zur Verbesserung der Schiffahrt und zum Schutze des Menschen vor verheerenden Hochwässern, Uferverbauungen und die vermehrte Grundwasserentnahme durch Brunnen für landwirtschaftlich genutzte Flächen, die Trockenlegungen für Anbauzwecke und forstwirtschaftliche Nutzung von Teilen des Augebietes im letzten Jahrhundert, haben das Schlagwort von der "tausendjährigen Au" zur leeren Phrase werden lassen.

Abb. 2: Stauhaltung mit Querdamm, Kastendurchlaß und Furt, Längsschnitt
Abb. 3: Kastendurchlaß mit Steinwurfdamm bei Stauhaltung 5
Abb. 4: Kastendurchlaß aus Betonfertigteilen mit Nut für die Dammbalken vor dem Durchlaß am Beginn der Schräge. Foto OW-seitig vom linken Ufer. (Dieses Foto zeigt, daß durch die hochliegende Furt der Wasseraustausch und die Wanderung der Fische im Altarmsystem unterbrochen waren.)
Abb. 5: Querdamm mit Bepflanzung beim Anschluß an den Uferrand, Schnitt 2-2
Abb. 6: Querdamm mit teilweiser Ausandabdeckung und Einbindung in das bestehende Ufer
Abb. 7: Querschnitt durch Furt
Abb. 8: Querdamm mit Kastendurchlaß und Furt bei Stauhaltung 5, komplett mit Ausandabdeckung. Person links vom Kastendurchlaß steht auf der Furt.
Abb. 9: Dieselbe Stelle ca. 4 Monate nach Fertigstellung mit naturgerechter Wegausbildung
Abb. 10: Kastendurchlaß aus Betonfertigteilen, Schnitt 1-1
Abb. 11: Fertige Sohlschwelle mit Rohrdurchlaß im Augebiet von Altenwörth
Abb. 12: Überströmdamm, Querschnitt bei Strom-km 1976,4 mit Wassermengen im Durchstich Rondellwasser
Abb. 13: Flutrinne bei Strom-km 1976,4, Längsschnitt mit maßgebenden Donauwasserspiegeln, Häufigkeit und Wassermengen beim Einströmbereich
Abb. 14: Einströmbereich mit bestehendem Ufer, Flutrinne für kleinere und mittlere Hochwässer. 2 Personen stehen auf der tieferen Flutrinne

Im Gegenteil: Nur durch moderne wasserbauliche Projekte, durch überlegte ökotechnische Maßnahmen kann ein Großteil jener Augebiete in einem lebensfähigen Zustand erhalten werden.

In diesem Bericht werden ökotechnische Maßnahmen beschrieben, welche dazu dienen, den Wasserhaushalt sowie die Lebensbedingungen für Fauna und Flora im Auwaldgürtel des Rückstauraums des Donaukraftwerkes Greifenstein sicherzustellen und die Ökosysteme und Feuchtbiotope zu erhalten. Durch ein großzügiges Netz von Begleitmaßnahmen im Hinterland Nord (Flutrinne für Hochwasser, Durchstich Rondellwasser, Gießgang, Grabendurchstiche, Stauhaltungen mit den Querdämmen, Einlaufbauwerke) ist es gelungen, nicht nur die bisherige Absenkungstendenz im Grundwasser zum Stillstand zu bringen, sondern darüber hinaus sogar - durch die Wiederherstellung des natürlichen, flußdynamisch bedingten Flurabstandes und die Spiegelschwankungen von Mittelwasser nach oben (besonders wichtig im Grundwasser) - bessere Wuchsbedingungen für den Auwald zu schaffen.

Die Aulandschaft

Fließende Gewässer sind als Bestandteil unserer Landschaft für den Naturhaushalt, die Nutzung des Wasserschutzes, die Erhaltung der Aulandschaft und die Erholung der Bevölkerung von Ausschlaggebender Bedeutung.

Als Folge der Donauregulierung ist seit der Jahrhundertwende eine deutlich fortschreitende Eintiefung der Stromsohle erkennbar und damit verbunden ein Abfallen der Donauwasserstände und des Grundwasserspiegels im Augebiet. Das größte Ausmaß dieser Eintiefungen wurde im Abschnitt Zwentendorf bis Greifenstein mit über 1 m festgestellt. Diese Absenkungen sind aber gleichbedeutend mit einer fortschreitenden Verschlechterung der Au-Standorte, besonders in der Weichen Au (mit den unreifen, grobkörnigen Böden)

Durch Ausbleiben von Geschiebe hat sich diese Eintiefung noch verstärkt und im Bereich Hainburg 2 bis 4 cm pro Jahr erreicht.

Maßnahmen im Uferbereich

Im Zuge der Baumaßnahmen für das Donaukraftwerk Greifenstein war es erforderlich, im Rückstauraum am linken und rechten Donauufer hochwasserfreie Dämme zu errichten. Am linken Ufer reicht dieser Damm vom Kraftwerk Greifenstein bis zum Strom-km 1972 (gegenüber der Perschling-Mündung), eine volle Untergrunddichtung bis zum Strom-km 1964 (Tulln).

Nach Fertigstellung der Staustufe wurde im März 1984 mit dem Aufstau der Donau begonnen. Dieser wurde in mehreren Etappen durchgeführt, um eine langsame Belastung aller Bauwerke zu gewährleisten. Die Energielieferung erfolgte mit Inbetriebnahme des 1. Maschineneinsatzes ab Mai 1984

Durch die Errichtung des hochwasserfreien Rückstaudammes am linken Donauufer würden - ohne kompensierende Maßnahmen - die lebenswichtigen Überflutungen des Auwaldes bei kleineren Hochwässern der Donau entfallen; bei größeren Hochwässern wird die Donau nur mehr am linken Donauufer stromabwärts Altenwörth ausufern können und die nördlichen Augebiete bis Stockerau/Korneuburg im erwünschten Ausmaß überfluten.

Das rechtsufrige besiedelte Hinterland zwischen dem Kraftwerk Greifenstein und der Perschling-Mündung ist vollkommen hochwasserfrei; stromabwärts von Zeiselmauer wird bei extremen Hochwässern eine begrenzte rückstauende Überflutung aus dem Unterwasser weiterhin bestehen bleiben.

Maßnahmen im Hinterland Nord

In diesem Zusammenhang soll nachstehend über jene ökotechnischen Maßnahmen berichtet werden, welche von der Österreichischen Donaukraftwerke AG - nach einvernehmliche Planung mit den betroffenen Grundeigentümern und deren fachkundigen Beratern und Sachverständigen - im Hinterland Nord durchgeführt wurden.

Maßnahmen, die ein weiteres Absinken des Grundwasserspiegels verhindern, Grundwasserspiegelschwankungen bewirken und öftere Einleitungen von kleineren und mittleren Donauhochwässern in das Augebiet ermöglichen.

In Zusammenhang mit Behörden, Sachverständigen und Grundeigentümern wurden Bestandsaufnahmen des Aubereiches durchgeführt; mit umfangreichen Untersuchungen über Grundwasserspiegel und -mächtigkeit, Wasserqualität und -menge; Zuflüsse aus dem Hinterland, Pflanzen- und Schilfbestand; forstwirtschaftliche Produktion; Kiestiefe und Ausandüberlagerung und -zusammensetzung; Schwebstoffablagerungen und Bodenabschwemmungsverhältnisse bei repräsentativen Wasserständen der Donau.

Das Hinterland Nord - mit einer vorhandenen Auwaldfläche von rund 10.000 ha - erstreckt sich von Strom-km 1943 (Unterwasser Kraftwerk Greifenstein) bis zum Strom-km 1980 (Unterwasser Kraftwerk Altenwörth) und wird im Norden von der Bundesstraße B 3 begrenzt.

Der neue Gießgang

Durch Verbindung von bestehenden Altarmen mittels kleinen Durchstichen und Sohleneintiefungen wurde ein durchlaufendes Gerinne, der sogenannte Gießgang, geschaffen.

Der Gießgang mit einer Länge von rund 40 km verläuft vom Rondellwasser (Stauhaltung 23 bis Sth. 22a) zum Plackenwasser (Stauhaltung 22a bis Sth. 15), weiter durch den Kiesteich stromauf der Tullner Brücke und mittels Durchstich - unter der Straßenbrücke B 19 alt und unter der großen Flutöffnung bei der ÖBB und B 19 - zum unterstromigen Kiesteich in den Hechtengraben (Stauhaltung 14 bis Sth. 11 a); anschließend im Krumpenwasser (Stauhaltung 11 a bis Sth. 3 a) bis zum Kierlinger Arm (Stauhaltung 3 a bis Sth. 3) und weiter im Stockerauer Arm bis zur Einmündung in die Donau bei Strom-km 1943,6.

Es wurde darauf sehr geachtet, daß nur vereinzelte Sohleintiefungen erforderlich waren; für ihre Herstellung wurden keine neuen Wege entlang des Gießganges errichtet; es wurde getrachtet, unter Verwendung von bestehenden Wegen und Schneisen, möglichst direkt in das Gerinne zu gelangen. Die Linienführung der Durchstiche wurde bewußt unregelmäßig angelegt, so daß kein geometrisches Profil, sondern ein möglichst naturgetreuer, lebendiger Flußverlauf mit Inseln und Flachwasserzonen entstand. Die maximale Sohlenbreite bei den Durchstichen und Sohleneintiefungen im Gießgang beträgt 10 m.

Die überfahrbaren Stauhaltungen (Traversen)

Im Gießgang wurden in der Regel an jenen Stellen, wo derzeit Hauptzufahrtswege über trockenliegende Furte das Gerinne überqueren, Stauhaltungen errichtet, um den Wasserspiegel im Gießgang der Geländeneigung anzupassen. Es sind 25 Stauhaltungen in Abständen von 800 m bis 3 km Länge und ein Rohrdurchlaß eingebaut. Diese Stauhaltungen bestehen aus einem Querdamm mit Kastendurchlaß und Furt.

Der befahrbare Querdamm mit einem Kieskern, unterwasserseitiger Steinwurfschulter und flachen Ausandböschungen wurde mit einer breiten Krone ausgeführt. Der Böschungsfuß im Schwankungsbereich des Mittelwassers wurde mit Steinwurf gesichert. Durch bodenständige Bepflanzung und eine naturgerechte Einbindung in das bestehende Ufer soll ein Lebendverbau entstehen.

Die Furt in der Dammkrone mit dem Anschluß an den Kastendurchlaß wurde als Steinwurfdamm mit rauher Oberfläche ausgebildet. Sie liegt 30 cm tiefer als die befahrbare Betonoberkante des Kastendurchlasses, damit bei höheren Wasserständen Treibholz und anderes Geschwemmsel von der Durchlaßöffnung weggetrieben wird.

Unregelmäßge Ausandabdeckungen auf Steinwurfböschungen und Steinwurfkanten mit Bepflanzungen und Begrünungen werden einen unsichtbaren Hochwasserschutz durch naturnahen Wasserbau ergeben.

Der Kastendurchlaß besteht aus Betonfertigteilen, hat einen lichten Querschnitt von 2,50 m Breite und 2,30 m Höhe. Im Projekt der Österreichischen Donaukraftwerke AG soll durch Einsetzen von Staubalken aus Beton jener Wasserspiegel erreicht werden, welcher der Höhe des derzeitigen mittleren Grundwasserspiegels entspricht. Je nach Bedarf des Auwaldes (z. B. in Trockenzeiten) können die Grundeigentümer durch Einsetzen von Staubalken aus Holz den Wasserspiegel im Gießgang noch ca. 0,50 m bis 1,00 m ansteigen lassen. Damit wird besonders darauf zu achten sein, daß nicht im Streben nach optimalen Verhältnissen für den Auwald auf anderen Gebieten (Wasserversorgungsanlagen, Wiesen- und Ackerböden) Verschlechterungen verursacht werden.

Für die Dimensionierung der Kastendurchlässe im Gießgang waren verschiedene Kriterien bestimmend. Die Oberkante des Kastendurchlasses wurde so gewählt, daß ein möglichst gleichmäßiges Überfluten der Au eintritt. Die Unterkante wurde so angelegt, daß durch Ziehen der Staubalken eine Absenkung des Wasserspiegels um ca. 40 cm erreicht werden kann. Dadurch können in den meisten Strecken Räumgeräte direkt in der im Kies liegenden Gerinnesohle fahren und eventuelle Schlammablagerungen leichter entfernen. Es wird aber erwartet, daß sich die Sohle in dem ständig benetzten Profil selbst reinigt.

Die Grundwasserspiegellage wird wesentlich von den vorgegeben Vorflutwasserspiegeln der Oberflächengerinne in der Au bestimmt; daher ist die Offenhaltung der Sohlschichte im Gießgang eine wichtige Voraussetzung für die Grundwasseranreicherung der Au.

Die Flutrinne (Der Einströmbereich)

Für die Einleitung von kleine und mittleren Hochwässern der Donau in den Gießgang wurde durch Absenkung des Ufergrates zwischen Strom-km 1976,25 und 1976,50 eine Flutrinne in Form eines Überströmdammes mit Doppelprofil ausgebaut. Im stromauf gelegten Teil der Flutrinne - mit 30 m Länge auf Höhe 179,50 m ü. A. - können schon die häufigen, kleinen Hochwässer überrinnen; der stromab gelegene Teil - auf Höhe 181,00 m ü. A. und einer Länge von ca. 150 m - ist für das Einrinnen der mittleren Hochwässer vorgesehen. Dadurch wird jedoch der Abfluß in das nördliche Hinterland bei Groß-Hochwässern nicht erhöht.

Der Überströmdamm besteht aus einem Kieskern, einer breiten Steinwurfkrone und 1:2 geneigten Steinwurfböschungen. Ausandabdeckungen des Steinwurfes sowie Begrünungen und Bepflanzungen werden einen unsichtbaren Hochwasserschutz des Einströmbereiches ergeben. Der Mittelwasserspiegel im "Durchstich Rondellwasser" - landseitig des Überströmdammes - ist ca. 150 cm höher als der Mittelwasserspiegel der gestauten Donau. Um ein Durchsickern in die Donau zu verhindern, wurde auf der gesamten Länge der Flutrinne eine Spundwandschürze eingebaut.

Das Einrinnen über die tiefere Flutrinne erfolgt schon ab einer Wasserführung der Donau von rund 3.100 m³/sec mit einer Häufigkeit von ca. 33 Tagen/Jahr. Aufgrund der Jahresreihe 1924-1973 werden im Jahresmittel folgende Wassermengen einströmen:

an 23 Tagen im Jahr bis 5 m³/sec
an 10 Tagen im Jahr bis 10 m³/sec
an 4 Tagen im Jahr bis 40 m³/sec
an 1-2 Tagen im Jahr bis 100 m³/sec

Ab einer Wassermenge von 10-12 m³/sec beginnt das Überrinnen über die Furten bei den Stauhaltungen im Gießgang. Bei einer Wasserführung der Donau von rund 5.800 m³/sec werden ca. 130 m³/sec einströmen.

Die Geländeoberkanten im Uferbereich und anschließenden "Durchstich Rondellwasser" liegen zwischen 182,50 und 183,00 m ü. A., so daß bei einem weiteren Ansteigen der Donau ein ausufern des Hochwassers über den Grabenrand des Durchstiches erfolgt. Es werden somit alljährlich wiederkehrende Überflutungen wesentlicher Augebiete sehr gefördert, wobei aber - von örtlichen Tieflagen abgesehen - sichergestellt erscheint, daß diese nicht zu lange dauern können.

Literaturverzeichnis

  • Schriftenreihe Ökologie 2, Österreichische Donaukraftwerke AG, 1010 Wien, Parkring 12
  • BMfLuF, Oberste Wasserrechtsbehörde, August 1983. Wasser- und forstrechtliche Genehmigung für das Donaukraftwerk Greifenstein, Detailprojekt "Hinterland Nord"
  • KAUCH, P., 1982: "Altarm und Altarmersatz-Funktion und Typen", Vortrag beim Fachseminar des Österr. Naturschutzbundes über Fluß-Altarme und Hochwasserrückhaltebecken in Graz.
  • LOHBERGER, W., und MARGL, H., 1982: Studie ökotechnische Maßnahmen zur Erhaltung der Aulandschaft. 20 Seiten, Planbeilagen. Vervielfältigte Studie für die Schutzgemeinschaft DoKW-Greifenstein.
  • MARGL, H., 1981: Ökologische Grundlagen-Folgerungen. In: Landschaftsrahmenplan Donauauen Altenwörth-Wien. Hrsg. Planungsgemeinschaft Ost (PGO) Berichte-Veröffentlichungen 3/1981. S. 49-72.
  • MARGL, H., 1982: Möglichkeiten und Methoden der Bewahrung von Aulandschaften im Zusammenhang mit Kraftwerksbauten. REVIEW 1982, Heft 1, pp. 87-95. Österr. Bundesinstitut für Gesundheitswesen.
  • NEIGER, F., 1983: Das Donaukraftwerk Greifenstein. Österr. Wasserwirtschaft Jg. 35, H. 5/6, pp. 119-125.
  • SCHIMUNEK, H., 1973: Die hydrologische Beweissicherung im Einflußbereich der Staustufe Ottensheim-Wilhering. ÖZE, 26. Jg. H. 10, S. 461-466.
  • SCHÜTZ, F., und R. BELTRAME, 1973: Projektierungsaufgaben im Rückstauraum. ÖZE, 26. Jg. H. 10, S. 447-455

Siehe auch

Weblinks