5. Gewässergütekartierung (T.O. Eggers, Institut für Geoökologie ...

5. Gewässergütekartierung (T.O. Eggers, Institut für Geoökologie)
- Saprobienindex für Makro-Saprobien
- Bewertung der Komponente Makrozoobenthos gemäß EU-WRRL
28. Mai 2010 Probennahme im Freiland
09. Juli 2010 Bestimmung und Auswertung der Proben
Inhalte:
• Auswahl eines geeigneten repräsentativen Gewässerabschnittes
• Auswahl der Probennahmestellen
• Protokollierung der Gewässerstruktur
• Kartierung der Gewässerstrukturgüte
• Dokumentation im Gelände
• Einsatz verschiedener Probennahmegeräte in Abhängigkeit von Gewässertyp und
Substrat
• Lebendbestimmung
• Fixierung und Laborbestimmung der Organismen
• Bewertung der Gewässer anhand biologischer Komponenten
Der erste Geländetag sollte der Erfassung der Zönose an einem oder mehreren Gewässern im
Norden Braunschweigs dienen. Am zweiten Tag sollten die fixierten Proben, soweit möglich,
bestimmt werden und mit Hilfe der gängigen Auswertungsverfahren (DIN 38410,
Perlodes/ASTERICS) die untersuchten Gewässerabschnitte bewertet werden.
Anzahl GT: 2
Im Vorfeld kann bei mir eine CD mit weiteren Kursunterlagen (Auswertprogramm (Asterics
3.11) und Methodenhandbuch für Bewertung nach EU-WRRL, ergänzende Literatur) abgeholt
werden. Ich bitte um Weitergabe im Teilnehmerkreis.
Geländetag 1 28. Mai 2010: Probennahme im Freiland, Treffen: 9.30 MESZ am Übergang der
Straße Steinhorstwiese (BS-Schuntersiedlung) zur Schunteraue (52,29649 °N, 10,54549 °E,
WGS84). Probennahme über Mittag (Verpflegung). Materialliste siehe unten.
Durchführung der praktischen Übung in Schunter und Mittelriede in Gruppen (max. 6
Teilnehmer pro Gruppe)
Geländetag 2 09. Juli 2010: Bestimmung und Auswertung der Proben. Treffen 9.00 MESZ im
Eingangsbereich des Institutes für Geoökologie, Langer Kamp 19c. Die Bestimmung der Proben
erfolgt im Gebäude der Geoökologie (voraussichtlich LK 19c.1), mittags besteht die Möglichkeit
in die Mensa zu gehen.
Einleitung
Viele Tierarten können nur unter bestimmten Habitatbedingungen leben und sich gegen die Konkurrenz
durch andere Arten behaupten. Somit eignet sich die an einem Ort vorgefundene Artengemeinschaft
gut zur Charakterisierung fast aller Habitateigenschaften des Lebensraumes. Das

Makrozoobenthos, wirbellose aquatische Tiere mit einer Körpergröße über 1 mm, eignet sich so
insbesondere zur mittelfristigen Beurteilung der Veränderung der Gewässerfauna. Im Vergleich
etwa zu auch über weite Flussstrecken mobilen Fischen, zeigen die oft relativ gering mobilen
Arten mit oft länger andauernder Larvalphase im Wasser, wie Libellen, Eintagsfliegen, Köcherfliegen,
Steinfliegen oder Mücken oder dauerhaft immobile bzw. im Wasser lebende Tiergruppen
wie Schwämme, Krebse oder Weichtiere den Zustand eines kleineren Gewässerabschnittes auch
über mittelfristige Zeiträume an. Der Vorteil gegenüber chemischen und physikalischen Testverfahren
ist etwa, dass diese nur den aktuell an der Messstelle vorgefundenen Zustand anzeigen.
Über biotische Tests mit längerfristig an dieser Stelle lebenden Organismen können hingegen
Aussagen über einen kumulierten Zeitraum getroffen werden.
Im Laufe eines Fließgewässerverlaufs kommt es zu einer natürlichen Abfolge abiotischen Charakteristika
aber auch der Artengemeinschaft (Zönose), von der Zönose der Quellregion bis zur
Mündung ins Meer. Hierbei ändert sich nicht nur die Zusammensetzung der Arten, sondern auch
der funktionellen Gruppen im Gewässer (Abb. 1 & 2).
Abb. 1: Fischregionen und abiotische Charakteristik im Längsverlauf eines Fließgewässers (Klee 1991).

Abb. 2: Abfolge der funktionellen Gruppen im Längsverlauf eines Fließgewässers (Lampert & Sommer
1993).
Diese natürlich vorkommende Abfolge von Arten und funktionellen Gruppen kann man sich zur
Bewertung des ökologischen Zustandes von Gewässern zunutze machen. Hierbei wird der
Istzustand der Gewässerzönose mit dem Sollwert, also der potentiell natürlichen Zönose, verglichen
und über Artenfehlbestände Defizite aufgezeigt und diese bewertet.
Erstmalig wurde am Ende des 19. Jahrhunderts versucht über eine biologische Untersuchung
der Gewässer eine schnelle und sichere Ermittlung der Gewässergüte zu erreichen. Zu der damaligen
Zeit war die Hauptbelastung in den Gewässern die Einleitung zumeist stark organisch angereicherter
Abwässer aus Haushalten und Industrie. Es wurde das bis heute eingesetzte Saprobiensystem
entwickelt (MAUCH 2002), was in seiner modernsten Form als DIN 38410 (DEUTSCHES
INSTITUT FÜR NORMUNG 2004) vorliegt. Das Saprobiensystem im vom Prinzip der natürlichen
Selbstreinigung der Gewässer abgeleitet. Die Einstufung der Leitorganismen in das Saprobiensystem
ist hierbei von den Nahrungsgewohnheiten der Tiere abgeleitet, nicht von deren Sauerstoffbedürfnis.
Die Indikation erfolgt dabei durch das Vorhandensein und die Abundanz
bestimmter Arten, nicht deren Fehlen. Hierbei wird die gesamte Biozönose des untersuchten
Gewässerabschnittes betrachtet (Abb. 3). Über dieses Besiedlungsspektrum lässt sich die Belastung
des Gewässers halbquantitativ erfassen und dann das Ergebnis als Mittelwert einer ordinalen
Skala anführen (MAUCH 2002). Aufgrund des Systems kann aber keine Aussage über strukturelle
Defizite des Gewässers getroffen werden. So können auch begradigte oder verschalte Gewässerabschnitte
eine gute Gewässergüte aufweisen.
Zusätzlich zum Saprobiensystem ist zur Ermittlung dieser Struktur-Defizite die Gewässerstrukturgütekartierung
von der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) entwickelt worden
(ZUMBROICH & MÜLLER 1999, NIEDERSÄCHSISCHES LANDESAMT FÜR ÖKOLOGIE 2001).

Abb. 3: Zunahme der Diversität im Verlauf einer Selbstreinigungsstrecke (Brehm & Meijering 1990).
Besonders im Zusammenhang mit der Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie (RAT DER
EUROPÄISCHEN GEMEINSCHAFT 2000), die sich zum Ziel gesetzt hat den Zustand der Gewässer
der EU bis zum Jahr 2015 in einen guten ökologischen Zustand zu versetzen, wurden weitere
Anforderungen an die Bewertung von Fließgewässern gestellt. So sollen etwa auch strukturelle
Defizite aufgrund der Zönose objektiv erkannt werden und in die Bewertung des Zustandes des
Gewässers einfließen. Hierzu wird die vorgefundene Artengemeinschaft nicht wie beim Saprobiensystem
in sich selbst bewertet, sondern es findet zudem ein Abgleich mit einer Referenzzönose
eines vergleichbaren Gewässer, welches sich noch in einem möglichst natürlichen
Zustand befindet, statt. Ein Hauptunterschied zum Saprobiensystem ist dabei dann auch, dass die
Einstufung und Bewertung auch über das Fehlen von Arten oder funktioneller Gruppen in einem
Gewässerabschnitt erfolgen kann.
Um die Ergebnisse verschiedener Bearbeiter auch im Rahmen anderer Fragstellungen wirklich
vergleichen zu können wurden standardisierte Erfassungsmethoden entwickelt und festgelegt.
Methoden
Quantititativ: Methoden, die einen genauen Bezug zu einer bestimmten Gewässeroberfläche
erlauben und daher dann etwa in Individuen m -2 hochgerechnet werden können:
Surber-Sampler, Kick-Sampling, Van-Veen-Greifer, Abbürsten von ausmessbaren Substrat-Oberflächen
Qualitativ: Methoden die nur relative Abschätzung von Abundanzunterschieden erlauben. Zum
Teil angewendet um in speziellen Mikrohabitaten gezielt nach einzelnen Arten zu suchen

Kescher, Küchensieb, aquatische Fallen, Handauflese von Steinen oder Aufsammeln von
Exuvien
Einsatzmöglichkeiten, z.B.:
- Berechnung des Saprobien-Index (Gewässergüte)
- Beurteilung eines Gewässers nach Ansprüchen der EU-WRRL
- Beurteilung langfristiger Veränderungen der Gewässergüte
- Beurteilung der Auswirkung baulicher Maßnahmen in und an Gewässern
- Effizienzkontrolle von Renaturierungsmaßnahmen
Neben der im Rahmen dieses Praktikums vorgestellten Bewertung mittels Arten des Makrozoobenthos
werden auch andere aquatische Artengruppen zur Beurteilung eines Gewässers herangezogen
werden. Dieses sind insbesondere Fische, Phytoplankton und Makrophyten. Oft würde erst
eine Kombination der Ergebnisse aus mehreren Artengruppen eine wirklich verlässliche Bewertung
eines Gewässers erlauben.
Vorgehensweise
Bei der Probennahme nach DIN gelten weitweniger restriktive Vorgaben als bei der Probennahme
nach EU-WRRL (Perlodes-System)(s. entsprechende DIN-Vorschrift bzw. Methodenhandbuch
Perlodes/ASTERICS). Eine Beprobung nach DIN ist ganzjährig möglich, eine Probennahme
nach EU-WRRL sollte im Frühjahr (kleine Fließgewässer) bis Sommer (größere Fließgewässer)
vorgenommen werden. Zur Beprobung muss ein charakteristischer Abschnitt des zu
untersuchenden Gewässers ausgewählt werden. Durch eine Kartierung der Mikrohabitate wird
erreicht, dass später alle Mikrohabitate mit mindestens 5% Flächenanteil erkannt werden und in
die Bewertung mit einfließen können. Ähnliche Unterschiede gibt es auch bei der Wahl der
möglichen Probennahmegeräte, wie auch bei der Durchführung der eigentlichen Beprobung
Die Ergebnisse der faunistischen Erfassung werden dann mittels der Berechnungsformel in
einen Gewässergütewert umgerechnet (DIN 38410) oder für die Erfassung nach EU-WRRL in
das Programm ASTERICS eingelesen und dort nach den für diesen Gewässertyp möglichen
Stressoren (z.B. Degradation) hin ausgewertet.
Material
Zum ersten Geländetag sind mitzubringen:
• Wasserfestes Schuhwerk, Gummistiefel, Watstiefel oder Wathose
• Schreibzeug, ggf. Digitalkamera und GPS zur Probenstellendokumentation und -einmessung
• ggf. je Gruppe eine Kopie der DIN 38410 (ist in der UB (TE N 100) vorhanden
• ggf. je Gruppe ein Ausdruck des Methodenhandbuchs
(www.fliessgewaesserbewertung.de oder als pdf auf der ausgehändigten CD)
• soweit vorhanden: Kescher
• Präparationsbesteck (Pinzette, etc.)
• Verpflegung für den Tag
Ort und Gewässer: Schunter und Mittelriede, voraussichtlich Bereich der Mündung der Mittelriede
in die Schunter (52,29696 °N, 10,54871 °E, WGS84). BS-Schuntersiedlung.

Zum zweiten Geländetag sind mitzubringen:
• Präparationsbesteck mit Federstahlpinzette
• soweit vorhanden Bestimmungsbücher für aquatische Invertebraten
• evtl. Laptop mit installierter Asterics-Software
Gruppen-Protokolle (ausgedruckt oder per email) als Word-Dokument oder pdf-File (gerne
Kombination) und die zur Auswertung benutzte Asterics-Excel-Datei (per email) spätestens bis
Semesterende (SoSe2010) an unten angeführte Adresse.
Inhalte:
• Hinführung zum Thema Gewässergütebestimmung
• Beschreibung der Gewässer
• Methodik
• Ergebnisse, Artenliste mit Abundanzzahlen, Asterics-Perlodes-Datei
• Bogen mit der Strukturgütekartierung
• Bewertung der Gewässer anhand der eigenen Erfassung
Rückfragen an:
Dr. Thomas Ols EGGERS
Institut für Geoökologie der TU Braunschweig - Umweltsystemanalyse -
Langer Kamp 19c
D-38106 Braunschweig
Tel: 0531-391-5916
t.eggers@tu-braunschweig.de
Raum 303C
Zitierte Literatur:
Brehm, J. & M. P. D. Meijering (1990): Fließgewässerkunde. - Biologische Arbeitsbücher 36, 2., 295 pp., (Quelle &
Meyer) Wiesbaden
Klee, O. (1991): Angewandte Hydrobiologie. Trinkwasser - Abwasser - Gewässerschutz. - 2., (Thieme) Stuttgart
Lampert, W. & U. Sommer (1993): Limnoökologie. - 440 pp., (Thieme) Stuttgart
Mauch, E. (2002): 100 Jahre Saprobiensystem. - Tagungsbericht der Deutschen Gesellschaft für Limnologie 2001
(Kiel), 835-840, (Eigenverlag der Deutschen Gesellschaft für Limnologie) Tutzing
Deutsches Institut für Normung (2004): DIN 38410-1: Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und
Schlammuntersuchung: Biologisch-ökologische Gewässeruntersuchung (Gruppe M). Teil 1: Bestimmung des
Saprobienindex in Fließgewässern (M 1). - 80 pp., (Deutsches Institut für Normung e.V.) Berlin
Niedersächsisches Landesamt für Ökologie (2001): Gewässerstrukturgütekartierung in Niedersachsen : Detailverfahren
für kleine und mittelgroße Fließgewässer. - 100 pp., (Niedersächsisches Landesamt für Ökologie)
Hildesheim
Rat der Europäischen Gemeinschaft (2000): Richtlinie 2000/60/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom
23. Oktober 2000 zur Schaffung eines Ordnungsrahmens für Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der
Wasserpolitik. - Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften L 327: 1-72
Zumbroich, T. & A. Müller (1999): Strukturgüte von Fließgewässern : Grundlagen und Kartierung. - 283 pp.,
(Springer) Berlin