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Temperatur - Beurteilung des Natürlichkeitsgrades der Temperaturverhältnisse der Fliessgewässer

Das Temperaturregime: bestimmender Faktor der Habitat-Bedingungen

Das Temperaturregime in Fliessgewässern wird durch vielfältige natürliche und anthropogene Einflussfaktoren geprägt und hat seinerseits eine herausragende Bedeutung für die Gewässerökologie.

Unterschiedliche natürliche gross- und kleinräumige Faktoren bewirken ein natürliches Temperaturregime, das einen typischen, sinusförmigen Jahres- und Tagesverlauf zeigt. Dieses natürliche Temperaturregime wird durch verschiedene anthropogene Eingriffe auf unterschiedliche Art verschieden stark verändert. 

Eine direkte, massgebende Wirkung hat das Temperaturregime auf den Stoffwechsel und das Immunsystem der aquatischen Lebewesen. Zusätzlich hat die Gewässertemperatur indirekte Wirkungen auf die aquatischen Lebensräume, z.B. durch ihren Einfluss auf die Sauerstoffkonzentration oder auf die Ausbreitung von Krankheiten. Auf Temperaturänderungen reagieren die Lebewesen mit verschiedenen Strategien (Ausweichen, Verhaltensänderung, Anpassung). Das Einhalten eines naturnahen Temperaturregimes ist somit ein wichtiges ökologisches Ziel des Gewässerschutzes.

Entwicklung eines Moduls Temperatur

Ein Modul Temperatur sollte im Rahmen des Modul-Stufen-Konzepts eine Methode zur Beurteilung der Temperaturverhältnisse der Fliessgewässer einer Region darstellen. Ein solches Modul kann mit der Bewertung des Natürlichkeitsgrades der Temperaturverhältnisse lediglich eine Aussage darüber liefern, wie stark ein Fliessgewässer bezüglich der Temperatur in seiner ökologischen Funktionsfähigkeit gefährdet ist. Damit alleine kann jedoch nicht der ökologische Zustand eines Gewässers als solcher bewertet werden, da die ökologische Funktionsfähigkeit durch das Zusammenspiel der Einflussfaktoren Wasserqualität, Morphologie und Hydrologie bestimmt wird.

Die Entwicklung eines solchen Moduls wurde im 2010 angegangen. Als erster Meilenstein wurde in einem Expertenbericht die Basis und ein erster Vorschlag für eine Methode erarbeitet. In einem nächsten Schritt wurden in einer mehrjährigen Testphase verschiedene Anwendungserfahrung gesammelt, um die Bewertungsansätze zu prüfen und plausibilisieren. Aufgrund dieser Erfahrungen die entwickelte Methode für die abschliessende Beurteilung der Temperatur Verhältnisse als nicht praktikabel eingestuft und es wurde beschlossen von einer Weiterentwicklung der Methode zu einem Modul Temperatur nach Modul-Stufen-Konzept (BUWAL 1998) abzusehen.

Dennoch weist die entwickelte Methode in verschiedenen Hinsichten einen relevanten Nutzen auf und liefert Hilfestellung zum Umgang mit der Thematik der Gewässertemperatur in der Schweiz. Aus diesem Grund wurde beschlossen die aus der Plausibilisierung gewonnenen Erkenntnisse in einem Erfahrungsbericht zusammenzutragen und festzuhalten welche Aspekte der Methode punktuell als Hilfestellung einsetzbar sind, resp. wie angepasst und ergänzt werden könnten damit die Anwendung praktikabler wird. 

Methode gemäss Expertenbericht

Der Expertenbericht schlägt eine Methode zur Beurteilung der Temperaturverhältnisse der Fliessgewässer einer Region unter Berücksichtigung der Eingriffe und ihrer Wirkungen auf das Temperaturregime vor. Die Natürlichkeit der Temperaturverhältnisse wird anhand einer Auswahl von Bewertungsansätzen (Temperaturjahresgang sowie zwei Kurzzeitansätze), welche sich auf ökologischen Erwägungen abstützen, abgeschätzt.

Die Methode sieht grundsätzlich zwei Phasen vor: die Erstellung einer Verdachtsstellen- karte anhand einer Eingriffsübersicht und die eigentliche Zustands- klassierung anhand mehrerer Bewertungs- ansätze mit anschliessender Gesamtbewertung.
  Übersicht Anwendungsablauf

Übersicht Anwendungsablauf

Sind keine oder ungenügende Daten für die Auswertung vorhanden, so muss eine Zwischenphase für die nötige Datenerhebung eingeschaltet werden. Die Methode liefert als Ergebnis eine Übersicht über die Temperatur-relevanten menschlichen Eingriffe (Verdachtsstellen) und eine Bewertung des Natürlichkeitsgrad des Temperaturregimes für ein Gewässersystem.

Die vorgeschlagene Methode wurde für die abschliessende Beurteilung der Temperatur Verhältnisse als nicht praktikabel eingestuft und es wurde daher beschlossen von dessen Weiterentwicklung zum Modul Temperatur nach Modul-Stufen-Konzept (BUWAL 1998) abzusehen.

Erfahrungen aus der Plausibilisierung

Um das Vertrauen in die entwickelte Methode zu stärken und als Grundlage für eine eventuelle Überarbeitung, wurde in einer mehrjährigen Testphase eine Plausibilisierung durch  Anwendungsbeispiele und Tests durchgeführt. Diese Plausibilisierung folgte drei Hauptaspekten mit entsprechenden Fragestellungen: operationelle Fragestellungen um Erkenntnisse in Bezug auf das Vorgehen und dessen praktische Anwendbarkeit zu gewinnen; inhaltliche Fragestellungen um zu prüfen ob die Resultate aus der Anwendung die realen Verhältnisse ausreichend gut widerspiegeln und schliesslich Sensitivitätsanalysen um festzulegen wie stark die Methodik auf Variationen der Eingabedaten, resp. zum Beispiel auf messtechnische Unsicherheiten reagiert.

Daraus zeigte sich, dass die Methode rein technisch betrachtet angewendet werden kann. Die der Methode zugrunde liegenden 13 Gewässertypen und die dazu ermittelten Referenzkurven erwiesen sich aber als ungenügend repräsentativ und als zu wenig robust. Die Referenzkurven wurden als zu wenig gut abgestützt betrachtet und die thermische Vielfalt der Schweizer Fliessgewässer anhand 13 Gewässertypen als zu wenig differenzierend. Die einzelnen Testanwendungen ergaben zudem je nach Gewässer und Einzugsgebiet Unklarheiten hinsichtlich des zu ermittelnden Gewässertyps, der Beurteilung der thermischen Eingriffen, der Datenbeschaffung sowie der Resultate der Bewertung und deren Interpretation.

Die Methode gemäss Expertenbericht wurde daher für die abschliessende Beurteilung der Temperaturverhältnisse als nicht praktikabel eingestuft. Eine Weiterentwicklung dieser Methode zum Modul 'Temperatur' nach Modul-Stufen-Konzept (BUWAL 1998) ist daher nicht vorgesehen.

Die Erfahrungen aus der Testphase die zu diesem Entscheid führten, kritische Bemerkungen zu den einzelne Aspekte der Methode und deren Anwendbarkeit, sowie auch Hinweise über allfällige Weiterentwicklungsmöglichkeiten wurden in einem Erfahrungsbericht festgehalten. 

Status der Methode gemäss Expertenbericht und weiteres Vorgehen

Die Methode des Expertenberichtes Temperatur entspricht nicht einem offiziellen Modul nach dem Modul-Stufen-Konzept des Bundes (BUWAL 1998). Eine Überarbeitung des Expertenberichtes oder eine Weiterentwicklung bis hin zu einem offiziellen Modul Temperatur ist aufgrund der Resultate der Plausibilisierung nicht vorgesehen. Einzelne Aspekte der Methode können nach eigenem Ermessen als Hilfestellung zur Umgang mit der Thematik Gewässertemperatur verwendet werden. In diesem Zusammenhang gibt der Erfahrungsbericht Hinweise zu allfälligen Weiterentwicklungsansätzen und zeigt, wo möglich, auf welche Aspekte der Methode wie angepasst und ergänzt werden könnten.

 

Box

Temperatur

Überblick der Zusammenhänge, Einflussfaktoren und Wirkungen der Wassertemperatur im Fliessgewässer

 
Erfahrungsbericht mit Erkenntnissen aus der Testphase

Erfahrungsbericht zum Expertenbericht Modul Temperatur im Rahmen des Modul-Stufen-Konzepts (2016) [PDF]

Hinweis: Enthält als Anhang D eine kommentierte Version des Expertenberichts aus dem Jahr 2011

Anhang A Erfahrungsbericht : Zusammenstellung der Erkenntnisse aus den fünf Testanwendungen (2016) [XLS]

 
Expertenbericht mit Entwicklung der Methode

Expertenbericht zu einem Modul Temperatur im Rahmen des Modul-Stufen-Konzepts (2011)  [PDF]

Elektronische Hilfsmittel

 
Weitere Informationen und Grundlagen

Masterprojektarbeit zum Jahresverlauf der Wassertemperatur für die biozönotischen Regionen [PDF] 

Bericht Clim-Arbres [PDF]
(nur auf Französisch verfügbar)