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LIMNOSA Sachverständigenbüro
Dipl.-Biol. Norbert Große, freiberuflicher Limnologe
Erweiterte Grundlagenermittlung
mit Alternativuntersuchungen für das
bergbaulich beeinflusste Fließgewässer
Weiße Elster
im Südraum Leipzig
Teilbereich Makrozoobenthos
- Bericht November 2012 -
Auftraggeber:
ECOSYSTEM SAXONIA GmbH
Tiergartenstraße 48
01219 Dresden
Auftragnehmer:
LIMNOSA Sachverständigenbüro
Dipl.-Biol. Norbert Große
Rostocker Str. 15, 01109 Dresden
Datum:
30.11.2012
_________________________
Dipl.-Biol. N. Große

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Grundlagenermittlung Weiße Elster – Makrozoobenthos
Seite 1
LIMNOSA Sachverständigenbüro, Bericht November 2012
Inhalt
1
Aufgabenstellung
2
2
Methodik
2
2.1
Probenahme und Bestimmung Makrozoobenthos
2
2.2
Indikatoren und Bewertung nach Perlodes
3
2.3
Messung physikalisch-chemischer Begleitparameter
6
3
Referenzzustand
6
3.1
Orientierungswerte physikalisch-chemischer Begleitparameter
6
3.2
Referenzzustand Weiße Elster ab unterhalb Schnaudermündung
6
3.3
Referenzzustand Weiße Elster Groitzsch bis Audigast
7
3.4
Referenzzustand Knauthainer Mühlgraben
8
4
Untersuchungsergebnisse
9
4.1
Beschreibung der Untersuchungsstellen an der Weißen Elster
9
4.2
Bewertung des Zuflusses Knauthainer Elstermühlgraben
17
4.3
Längsschnittbetrachtung der Weißen Elster (Trittsteine, Strahlwirkung)
18
5
Schlussfolgerungen, Maßnahmeempfehlungen
20
6
Zusammenfassung
21
7
Abbildungsverzeichnis
22
8
Tabellenverzeichnis
22
9
Literaturverzeichnis
22
10
Bestimmungsliteratur und Taxonomie
23
11
Anhang
24

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Grundlagenermittlung Weiße Elster – Makrozoobenthos
Seite 2
LIMNOSA Sachverständigenbüro, Bericht November 2012
1
Aufgabenstellung
Das Untersuchungsgebiet umfasst die Weiße Elster von der Landesgrenze bei Profen bis ins
Stadtgebiet von Leipzig. Primär war zu ermitteln, welche Abschnitte des Gewässers die Anforde-
rungen der WRRL erfüllen werden und welche nicht. Die höherwertigen Abschnitte waren dahin-
gehend zu untersuchen, ob hier ein ausreichendes Potential vorliegt, um dauerhaft eine stabile
Biozönose für einen guten ökologischen Zustand im Sinne der EG-WRRL hervorzubringen.
Nach der Theorie des Trittsteinsystems bzw. der Strahlwirkung kann von den hochwertigen Ab-
schnitten eine Wiederbesiedlung renaturierter Bereiche ausgehen. Dazu ist eine ausreichende An-
zahl gut verteilter (Entfernung) Abschnitte mit leitbildtypischem Arteninventar und nötig. Ent-
sprechend war zu beurteilen, ob die vorhandenen Abschnitte in Ausstattung und Anzahl ausrei-
chend sind, um die Funktion einer Wiederbesiedlung von aktuell nicht den Vorgaben der Wasser-
rahmenrichtlinie entsprechenden Bereichen gewährleisten zu können.
Zur Beantwortung der Fragestellungen wurden gewässerbiologische Untersuchungen für die Ar-
tengruppe Makrozoobenthos nach der einheitlichen Methode PERLODES für ausgewählte Ab-
schnitte der Weißen Elster und dem Zufluss Knauthainer Mühlgraben durchgeführt.
2
Methodik
2.1
Probenahme und Bestimmung Makrozoobenthos
Die Probenahme des Makrozoobenthos erfolgte gemäß dem Handbuch Fließgewässerbewertung
(MEIER et al. 2006) nach dem System der Vor-Ort-Sortierung. Dabei handelt es sich um das aktu-
ell in Deutschland übliche Verfahren zur Erfassung und Bewertung des Makrozoobenthos gemäß
den Vorgaben der EU Wasserrahmenrichtlinie (WRRL). Mittels eines normierten Euro-Kick-
Netzes und Kick-Sampling (watend) wurden an jeweils ca. 60 m langen Gewässerabschnitten die
Sohlsubstrate gemäß der auftretenden Häufigkeit beprobt. In der Regel konnte mittels Wathose die
gesamte Gewässerbreite untersucht werden. Soweit dies bei sehr tiefen Bereichen (> 1,2 m Tiefe)
der Weißen Elster im Unterlauf nicht möglich war, ist dies bei der Beschreibung der Messstellen
vermerkt. Bei den Probenahmen wurde das Sediment so tief wie nötig aufgewirbelt, um auch im
Sediment sitzende Arten zu erfassen.
Die Organismen wurden vor Ort in einer Weißschale ausgelesen und in Ethanol für die weitere
Bestimmung konserviert. Die vorhandenen Egel und Strudelwürmer (Turbellaria) wurden vor Ort
bestimmt und erst anschließend konserviert. Die Taxonomie und die Mindestbestimmungstiefe
erfüllen mindestens die Vorgaben der „Operationellen Taxaliste“ (OT 2012). Die verwendete Be-
stimmungsliteratur ist im Literaturverzeichnis angegeben. Die Auswertung erfolgte mit dem Pro-
gramm ASTERICS (Version 3.3.1, Stand Feb. 2012, Modul PERLODES). Die Bewertung basiert
ausschließlich auf gefilterten Artenlisten und auf Basis des jeweils vorliegenden Gewässertyps.
Gemäß der Untersuchungsvorschrift von MEIER et al. (2006) wird empfohlen, Bäche bis zu einem
Einzugsgebiet (EZG) von ca. 100 km² von Februar bis April und Flüsse mit einem EZG von 100-
10.000 km² von Mai bis Juli zu beproben.

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Grundlagenermittlung Weiße Elster – Makrozoobenthos
Seite 3
LIMNOSA Sachverständigenbüro, Bericht November 2012
Die Taxonomie des Makrozoobenthos richtet sich grundsätzlich nach der „Liste der Schlüssel-
codes - Taxa key values“ mit Stand Mai 2011. Ergänzend für nicht in der Liste der Schlüsselcodes
enthaltene Arten (z.B. Fische) wurden die Nomenklatur und DV-Nummern der "Taxaliste der
Gewässerorganismen Deutschlands" mit Stand September 2011 verwendet.
2.2
Indikatoren und Bewertung nach Perlodes
Als Ergebnis wurden unter anderem mehrere Einzel- und Summenindices auf Basis des Makro-
zoobenthos berechnet, die eine Klassifizierung der Gewässerqualität erlauben. Diese im Ergebnis-
teil tabellarisch aufgelisteten Indices sind zur leichteren Orientierung gemäß DIN 8689-2 (2000)
wie folgt farblich gekennzeichnet.
Tabelle 1:
Farbliche Darstellung der durch Indices auf Basis des Makrozoobenthos angezeig-
ten Fließgewässerqualität nach DIN 8689-2 (2000)
Farbe
Klassifizierung der Fließgewässerqualität
Blau
sehr gut (1)
Grün
gut (2)
Gelb
befriedigend (3)
Orange
unbefriedigend (4)
Rot
schlecht (5)
Neben der Gesamtbewertung nach Perlodes ist eine Auswertung der einzelnen Metrices hilfreich
zur Identifizierung von Defiziten. Die nachfolgende Beschreibung der von Perlodes für die Ge-
samtbewertung herangezogenen Einzelindices stammt weitgehend aus
www.fliessgewaesser-
bewertung.de.
Der
EPT-Anteil
gibt den prozentualen Anteil der Gruppen Ephemeroptera (Eintagsfliegen), Ple-
coptera (Steinfliegen) und Trichoptera (Köcherfliegen) an der gesamten Makrofauna an. Die drei
Insektenordnungen umfassen überwiegend belastungsintolerante Arten mit relativ hohen
Habitatansprüchen. Der Parameter indiziert in erster Linie die Ungestörtheit der Gewässersohle
und reagiert daher generell auf Beeinträchtigungen der Wasserqualität und der Gewässermorpho-
logie. Ein hoher Wert steht meist für wenig gestörte, strukturreiche Gewässer. Das Programm
PERLODES berechnet den Anteil der EPT-Arten aus Abundanzklassen. Dadurch ergeben sich
leichte Verschiebungen im Vergleich zu den in den Prüfberichten angegebenen, genaueren Anteil
auf Basis der ermittelten Individuenzahlen. Bei dem überwiegend vorliegenden Gewässertyp 17
sollte der EPT-Anteil im ungestörten, sehr guten Zustand > 51% betragen bzw. für einen guten
Zustand > 42%.
Der
Metric EPTCBO
summiert die Taxazahl der Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera,
Coleoptera, Bivalvia und Odonata. Diese Maßzahl zeigt, wie auch die Anzahl der EPT-Taxa, we-
niger Variabilität als die Gesamttaxazahl, beispielsweise bezüglich der Änderungen des Abflusses
in verschiedenen Jahren. Der Metric spiegelt in erster Linie die Artendiversität und damit die Viel-
falt ungestörter Teilhabitate wider. Da die Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera und Odonata
zudem überwiegend und die Coleoptera und Bivalvia sehr viele intolerante Taxa beinhalten, rea-
giert der Metric empfindlicher auf Belastungen als die Gesamttaxazahl. Die sechs Ordnungen um-

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Grundlagenermittlung Weiße Elster – Makrozoobenthos
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LIMNOSA Sachverständigenbüro, Bericht November 2012
fassen darüber hinaus Arten mit relativ hohen Habitatansprüchen, sowohl im Wasser als auch an
Land. Ein hoher Metric-Wert steht daher für ungestörte, strukturreiche Gewässer mit hoher Diver-
sität an Taxa und Teilhabitaten. Der Metric-Wert nimmt mit zunehmender Belastung ab.
Der
Deutsche Fauna Index (DFI)
beschreibt auf Grundlage typspezifischer Indikatorlisten die
Auswirkungen morphologischer Degradation auf die Makrozoobenthoszönose. Der normierte In-
dex liegt zwischen 0 und 1. Höhere Werte des Metrics indizieren ein strukturell intaktes Gewässer,
bedingt durch das Vorkommen v Taxa, die bevorzugt Gewässer mit naturnaher Morphologie be-
siedeln.
Der
Rheoindex
nach BANNING (1998) gibt das Verhältnis der strömungsliebenden Taxa eines
Fließgewässers zu den Stillwasserarten und Ubiquisten an und zeigt Störungen auf, die sich durch
die Veränderung des Strömungsmusters (z. B. durch Ausbau und/oder Aufstau) einstellen. Der
Wert liegt zwischen 0 (nur Stillwasserarten) und 1 (nur strömungsliebende Arten). Der Index
nimmt mit Belastungen wie Rückstau oder Feinsedimenteintrag ab.
Der Parameter „
Generelle Degradation
“ berechnet sich typspezifisch aus einer Reihe von Ein-
zelparametern. Bei dem überwiegend vorliegenden Gewässertyp 17 gehen die Indices EPT, Deut-
scher Fauna Index, Anzahl Trichoptera-Arten und Anteil Litoral-Besiedler ein. Kiesgeprägte Tief-
landflüsse (Typ 17) zeichnen sich im naturnahen Zustand durch ein gewundenes bis stark mäand-
rierendes Fließverhalten mit vorwiegend turbulenter, abschnittsweise auch ruhig fließender Strö-
mung aus. Die dominierenden Sohlsubstrate werden von rheophilen Hartsubstratbesiedlern domi-
niert, Arten der Stillwasserzonen (Litoral-Besiedler) sind mit sehr geringen Anteilen vertreten. Es
dominieren ETP-Arten, darunter viele Köcherfliegenarten.
Die
Diversität nach Shannon-Wiener
ist ein Maß für die Artenvielfalt und steigt mit dieser an.
Die Häufigkeit der Funde wird dabei jedoch nicht ausreichend berücksichtigt. Deshalb sollte zu-
sätzlich immer noch die Eveness berechnet werden welche angibt, ob eine einseitige Massenent-
wicklung (kleiner Wert) oder eine ausgeglichene Biozönose (hoher Wert) vorliegt.
Der
RETI
(nach SCHWEDER 1992) gibt an, ob der relative Anteil der vorkommenden Ernährungs-
typen der für die Rhithralregion typischen Verteilung entspricht. Dazu wird der Anteil von Wei-
degängern und Zerkleinerern zum Anteil an Weidegänger, Zerkleinerer, Sedimentfresser und Filt-
rierer gebildet. Bei einem erhöhten Gehalt von organischen Schwebstoffen oder organischen Fein-
partikeln bis Schlamm in der Gewässersohle sinkt der Index, welcher zwischen 0 bis 1 liegt.
Der
Saprobienindex
bewertet die Auswirkungen organischer Belastung und somit auch den Ein-
fluss abgelagerter organischer Sedimente. Der Index liegt zwischen 1,0 bis 4,0. Je höher der Index
ist, desto höher ist die Intensität des Abbaus organischer Substanzen, was zwangsläufig mit einem
sinkenden Gehalt an gelöstem Sauerstoff verbunden ist. Mit zunehmender Saprobie verschiebt
sich die Lebensgemeinschaft hin zu solchen Taxa, die Defizite im Sauerstoffgehalt tolerieren kön-
nen. Bei dem Gewässertyp 17 sollte der Saprobienindex für einen guten Zustand < 2,3 sein.
Litoral-Besiedler
sind an die Bedingungen der Ufer und Flachwasserzonen in Seen angepasst und
bevorzugen daher geringere Strömungsgeschwindigkeiten, feinere Substrate sowie höhere Som-
mertemperaturen als typische Fließgewässerarten. Viele Litoralarten benötigen neben submersen

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Grundlagenermittlung Weiße Elster – Makrozoobenthos
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LIMNOSA Sachverständigenbüro, Bericht November 2012
und/oder emersen Makrophytenbeständen kaum weitere Strukturen. In ungestörten Fließgewäs-
sern unterliegen sie meist der Konkurrenz der anspruchsvolleren Fließgewässerarten und sind da-
her hauptsächlich auf Altarme beschränkt. Hohe Anteile an Litoral-Besiedlern weisen auf zu ge-
ringe Strömung, Strukturarmut im submersen Bereich oder fehlende Hartsubstrate hin. Auch feh-
lende Beschattung mit vermehrtem Makrophytenwuchs und höheren Wassertemperaturen können
Litoralarten in den gefällearmen Tieflandtypen fördern. Ferner ist zu bedenken, dass viele Ubi-
quisten sowohl in verschiedenen Fliessgewässerzonen als auch im Litoral von Seen vorkommen
und dementsprechend eine anteilige Einstufung mit Litoralpunkten für die Zonierungspräferenz
besitzen. Hohe Anteile an Litoralarten können daher auch auf hohe Anteile an ubiquitären Taxa
hinweisen. Entsprechend den vorherrschenden Nahrungsketten in Seen finden sich viele Filtrierer
und Sedimentfresser unter den Litoral-Besiedlern. Ihr Anteil verschiebt sich daher auch unter dem
Einfluss von Faktoren, welche die Nahrungskette verändern (z. B. Saprobie, Aufstau). Der Metric-
Wert nimmt mit zunehmender Belastung zu.
Die
Anzahl Trichoptera-Taxa
spiegelt in erster Linie die Artendiversität wider. Da die Ordnung
der Trichoptera zudem viele intolerante Taxa beinhaltet, reagiert der Metric empfindlicher auf
Belastungen als die Gesamttaxazahl. Die Trichoptera beinhalten viele Arten mit relativ hohen An-
sprüchen an die Habitatstruktur, insbesondere auch bezüglich terrestrischer Strukturen im Uferbe-
reich, sowie Taxa, die auf Totholz als Nahrungsquelle oder auf CPOM zum Köcherbau angewie-
sen sind. Ein hoher Metric-Wert steht daher für ungestörte, strukturreiche Gewässer mit hoher
Diversität an Arten und Habitaten. Der Metric-Wert nimmt mit zunehmender Belastung ab.
Der Metric
Metarhithral-Besiedler
beschreibt den prozentualen Anteil an Individuen, die bevor-
zugt im Bereich des Metarhithrals leben. Grundlage hierfür sind die autökologischen Einstufungen
der Taxa bezüglich der präferierten Bereiche in der biozönotischen Längszonierung eines Fließ-
gewässers. Relevant ist der Index für die Weiße Elster oberhalb der Schnaudermündung (Gewäs-
sertyp 9). Metarhithral-Besiedler sind an die Bedingungen der mittelgroßen Bäche angepasst: hö-
here Strömungsgeschwindigkeiten, gröbere Substrate, bessere Sauerstoffversorgung, geringere
Saprobie und niedrigere Sommertemperaturen. Viele Rhithralarten benötigen ferner die engere
Verzahnung des Rhithrals mit strukturreichen Uferzonen. Der Anteil an Metarhithral-Besiedlern
sinkt, je wenig