Forschung

Dr. Michael Tempel

Auswirkungen anthropogener linearer Landschaftsstrukturelemente auf das Abflussverhalten forstlich genutzter mesoskaliger Einzugsgebiete

Hydrologische Messung im SoonwaldBei Flusshochwassern handelt es sich grundsätzlich um natürliche Phänomene, deren Ausmaß jedoch durch anthropogene Eingriffe sowohl in den Gewässerlauf selbst als auch in den Einzugsgebieten deutlich verstärkt wird. Eine hochwasserverschärfende Wirkung kann dabei einerseits aus der Art der Landnutzung resultieren, andererseits deuten bisherige Studien an, dass auch anthropogen bedingte lineare Landschaftsstrukturelemente wie Wege, Fahrspuren und Grabensysteme die Hochwasserentstehung fördern. Felduntersuchungen haben gezeigt, dass das Infiltrationsvermögen von Waldwegen und Rückegassen durch die Veränderung des Porenraumes aufgrund der mechanischen Belastung im Allgemeinen stark herabgesetzt ist. Neben der in der lokalen Skala durchgeführten Quantifizierung der Veränderung des Infiltrationsvermögens und der so auftretenden Neigung zur Bildung von Oberflächenabfluss in den anthropogen bedingten linearen Strukturelementen konnten im Rahmen bisheriger Felduntersuchungen auch qualitative Aussagen zu deren Einfluss auf die Abflussentstehung jenseits der lokalen Skala getroffen werden: Die Strukturen führen prinzipiell zu einem Kanalisierungseffekt von Oberflächenabflüssen angrenzender Flächen sowie zu einer Überführung von hangaufwärts gebildetem Interflow in Gerinneabfluss an entsprechenden Hangeinschnitten der Wege bzw. deren begleitenden Wegseitengräben. Diese rein qualitativen Aussagen jenseits der lokalen Skala konnten jedoch bisher im Rahmen von Feldstudien noch nicht zu quantitativen Aussagen erweitert werden, so dass für größere Messparzellen, Hänge oder gar kleine Einzugsgebiete bisher jegliche Quantifizierung des Einflusses entsprechender Strukturen auf das Abflussverhalten im Allgemeinen und die Hochwasserentstehung im Speziellen fehlt. Gerade der Zusammenhang zwischen Vernetzungsgrad der Strukturelemente und der Abflussbildung bleibt bisher vollkommen unklar. Quantitative Ansätze erfolgten bisher lediglich mit Hilfe computer-gestützter Modellierungen, ohne jedoch die Ergebnisse durch Freilanduntersuchungen umfassend zu untermauern. Das Projekt schließt diese Forschungslücke durch Vergleichmessungen an ausgewählten Modellhängen im Soonwald/Hunsrück.

Projektlaufzeit: 1998-2017 (abgeschlossen)

 

Publikationen (Auswahl):

  • TEMPEL, M. / SCHULTHEIß, J / LEIDINGER, T. (2016): Historische Entwässerungsmaßnahmen im Soonwald und ihre Folgen. In: Geographica Augustana, Manuskripte 20 - Beiträge zum 46. Jahrestreffen des Arbeitskreises Hydrologie vom 19.-21. November 2015 in Dresden, S. 65-81.
  • TEMPEL, M. / FELDMANN, J. / MÜLLER, C. (2016): Anthropogene Abflussmodifikation im Soonwald und deren Rückkopplungseffekte auf die Gesellschaft. In: GRAAFEN, R. / KÖNIG, D. (Hrsg.): Koblenzer Geographisches Kolloquium, 36./37. Jg., S. 127-168.
  • TEMPEL, M. / HILGER, B. / KÖNIG, D. (2011): Der Einfluss anthropogenen return flows auf das Abflussverhalten eines bewaldeten Teileinzugsgebietes der Nahe. In: GRAAFEN, R. / KÖNIG, D. / OELMANN, Y. (Hrsg.): Koblenzer Geographisches Kolloquium, 33. Jg., S. 109-125
  • TEMPEL, M. (2006): Abflussverhalten kleiner, forstlich genutzter Bacheinzugsgebiete am Beispiel des Einzugsgebietes des Oberen Gräfenbaches im Soonwald/Hunsrück. http://ubm.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2006/1188/

 


    Wasserhaushalt im Nationalpark Hunsrück-Hochwald

    Entwässerungsgraben in FichtenbestandDas Projekt beschäftigt sich mit den Abflussprozessen sowie mit dem Wasser- und Stoffhaushalt potentieller Hangmoorstandorte im Nationalpark Hunsrück-Hochwald. Dabei werden insbesondere der Einfluss linearer Strukturen (Entwässerungsgräben, Wegenetz) auf die Abflussdynamik sowie die Auswirkungen von Renaturierungsmaßnahmen (Entfichtung, Inaktivierung von Entwässerungsgräben, Rückbau von Waldwegen) auf das Abflussgeschehen untersucht.

     

    Projektbeginn: 2014

     

    Publikationen (Auswahl):

    • ZEMKE, J. J. / TEMPEL, M. / SCHULTHEIß, J. / KÖNIG, D. (2016): Untersuchungen zum Wasser- und Stoffhaushalt potentieller Hangmoorstandorte im Nationalpark Hunsrück-Hochwald. In: Geographica Augustana, Manuskripte 20 - Beiträge zum 46. Jahrestreffen des Arbeitskreises Hydrologie vom 19.-21. November 2015 in Dresden, S. 101-116.
    • KÖNIG, D. / EGIDI, H. / HERRMANN, M. / SCHULTHEIß, J. / TEMPEL, M. / ZEMKE, J. J. (2016): Der Nationalpark Hunsrück-Hochwald – naturräumliche Ausstattung und anthropogene Überprägung. In: GRAAFEN, R. / KÖNIG, D. (Hrsg.): Koblenzer Geographisches Kolloquium, 36./37. Jg. S. 7-42.
    • ZEMKE, J. J. / KÖNIG, D. / TEMPEL, M. (2016): Abflussmonitoring auf Moorstandorten im Nationalpark Hunsrück-Hochwald. In: Umweltjournal Rheinland-Pfalz, 59. S. 44-47.