Dezentraler Wasserrückhalt im Kreis Viersen
Verbund – DAS: Analyse des dezentralen Wasserrückhalts und der Grundwasseranreicherung durch integrierte Steuerung des regionalen Grabensystems
NiersCon ist ein Kooperationsvorhaben zwischen dem Kreis Viersen und dem Wasser- und Bodenverband der Mittleren Niers (WBVdMN), welches im Rahmen des Förderprogramms „Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel“ des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) gefördert wird. Das Projekt startete im Juli 2023 und die Laufzeit erstreckt sich bis zum 31. Dezember 2025.
Ziel
Die zentrale Idee besteht darin, die regionalen Grabensysteme, die das Gebiet großflächig entwässern, durch integrierte Steuerung so zu optimieren, dass sie sowohl dem Hochwasserschutz als auch dem gezielten Wasserrückhalt bestmöglich gerecht werden. Die mit dem Klimawandel zunehmenden Witterungsextreme sollen so besser bewältigt und die Wasserressourcen nachhaltig genutzt werden. Durch diese Anpassung soll ein weiterer Schritt in Richtung „Schwammregion“ getan werden. In einer Schwammregion wird Regenwasser effizient gespeichert, um auch in trockenen Zeiten verfügbar zu sein (für Landwirtschaft, Naturschutz, Wasserversorgung). Durch eine datengestützte Steuerung wird sichergestellt, dass in regenreichen Zeiten keine Übernässung erfolgt.
Bestandsaufnahme und Gebietsanalyse
In der Bestandsaufnahme wurde die Grundlage für die weitreichenden Untersuchungen im Projektgebiet geschaffen. Es folgte eine Gebietsanalyse, um die Rückhaltemöglichkeiten und -risiken im Projektgebiet zu untersuchen. Der Austausch mit Experten innerhalb der Wasserwirtschaft sowie mit der Landwirtschaft unterstützte dabei. Resultierend aus der Gebietsanalyse und aus der Betrachtung verschiedener Auswahlkriterien werden im folgenden Kapitel die Maßnahmen und Erprobungsorte vorgestellt. Eine ausreichende Repräsentanz der Erprobungsorte (hier: Landwirtschaft, trockenfallende Gewässer) soll die Umsetzbarkeit zukünftiger Maßnahmen im Verbandsgebiet des WBVdMN evaluieren.
Maßnahmen
Im Rahmen von NiersCon werden verschiedene Maßnahmen zur Klimaanpassung erprobt und umgesetzt:
Naturnahe Maßnahmen
Der Fokus der im Projekt erprobten naturnahen Maßnahmen liegt auf dem Wasserrückhalt von Niederschlagswasser in trockenfallenden Gewässern. Zeitgleich sollen die verwendeten Ressourcen kostengünstig und optimalerweise mit geringem Genehmigungsaufwand verbunden sein. Eine im Projekt erprobte Variante ist das Einsetzen von Totholzelementen in die Gewässersohle. Dafür wird ein geeigneter Totholzstamm in die Sohle und Böschung eingearbeitet, um eine Stauung hervorzurufen. Durch das Einarbeiten in die Böschung ist das Totholzelement fest an Ort und Stelle verankert. Die Stauhöhe kann abhängig vom Durchmesser des Stamms und der Eindringtiefe in der Sohle eingestellt werden. Die Stauhöhen der einzelnen Elemente liegen bei unseren Erprobungen zwischen 15-25 cm und sind kaskadenförmig angeordnet. Die naturnahen Maßnahmen werden in Bereichen mit hohem Grundwasserabstand und ausreichendem Grabenvolumen erprobt, sodass keine Steuerung der Stauhöhe benötigt wird.
© WBVdMN
Technische Maßnahmen
Steuerbare Kippwehre: Im November 2024 wurden an zwei ausgewählten Gewässern in Grefrath und Kempen steuerbare Kippwehre installiert. Die Wehre ermöglichen eine flexible Anpassung der Stauhöhe an Niederschlagsereignisse sowie an die angrenzenden Flächennutzungen. Neben der Verbesserung der Speicherfähigkeit der Landschaft kann damit z.B. in landwirtschaftlich genutzten Gebieten der Wasserstand reguliert werden, um die Wasserversorgung der Anbaukulturen zu unterstützen. Die Steuerung der Wehre erfolgt reaktiv, nach Bedarf oder saisonal und sorgt dafür, dass Wasser zu optimalen Zeiten und in risikofreien Mengen zurückgehalten wird.
Integration von LoRaWAN-Technologie: Alle gesammelten Daten zu Wasserstand, Bodenfeuchte und Temperatur werden über das LoRaWAN-Netzwerk des Kreises Viersen an ein digitales Dashboard übertragen. LoRaWan steht für „Long Range Wide Area Network“ und ist ein im Kreis Viersen angelegtes Netzwerk zur Datenübertragung. So wird das Netzwerk beispielsweise bereits für die Stadtbaumbewässerung sowie zur Erfassung von Kanalständen genutzt. Im Projekt Nierscon sorgen die übermittelten Informationen für eine präzise Steuerung der Wehre und eine kontinuierliche Optimierung der Wassernutzung.
Optimierung bestehender Strukturen
Optimierung von Rückhalteräumen: In den Rückhaltebecken Sitzstadt 1 und Sitzstadt 2 in Viersen wird beispielhaft erprobt zukünftig vermehrt Wasser zurückzuhalten und zu versickern. Dadurch werden Abflusspitzen und Sedimentfrachten in den Hammer Bach reduziert und den in der Vergangenheit fallenden örtlichen Grundwasserständen entgegengewirkt. In Sitzstadt 1 wird dafür ein zusätzliches Rückhaltevolumen geschaffen und in Sitzstadt 2 ungenutztes Volumen genutzt. In beiden Becken wird zukünftig eine bestimmte Niederschlagsmenge im Dauerstau zurückgehalten, bis das Wasser innerhalb des Beckens versickert.
Standorte
Eine Übersicht der Erprobungsstandorte wird im Folgenden dargestellt:
Ausblick in die Zukunft
Das NiersCon-Projekt wird bis zum 31. Dezember 2025 fortgeführt. In dieser Zeit werden die erprobten Technologien und Maßnahmen weiter optimiert. Nach erfolgreicher Erprobung sollen die gewonnenen Erkenntnisse soweit möglich sukzessiv im Verbandsgebiet des WBVdMN umgesetzt werden. Darüber hinaus wird im Rahmen des Klimafolgenanpassungskonzepts des Kreis Viersen eine Ausweitung auf weitere Gebiete im Kreis Viersen geprüft. Durch den Einsatz innovativer Technologien zur Überwachung und Steuerung des Wasserrückhalts trägt das Projekt aktiv dazu bei, die Wasserressourcen effizienter zu nutzen und die Region nachhaltiger und widerstandsfähiger gegenüber den Herausforderungen des Klimawandels zu gestalten.
Förderprogramm
Förderprogramm: Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel“ des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz – BMUV
Förderschwerpunkt: Kommunale Leuchtturmvorhaben sowie Aufbau von lokalen und regionalen Kooperationen (Förderkennzeichen: 67DAS257A)
Links
BMUV: Überblick Klimaanpassung
ZUG: Förderung von Maßnahmen zur Anpassung an die Folgen des Klimawandels