Querbauwerke haben erhebliche Auswirkungen auf die Gewässerökologie: Der Lebensraum der aquatischen Fauna wird in Stau- und Ausleitungsstrecken gravierend verändert. Die flussaufwärts gerichtete Durchgängigkeit wird behindert oder unterbrochen. Wassernutzungsanlagen können zusätzlich die flussabwärts gerichtete Durchgängigkeit beeinträchtigen und abwandernde Fische schädigen.
Der von der EG-Wasserrahmenrichtlinie (EG-WRRL) geforderte „gute ökologische Zustand“ kann ohne die Wiederherstellung der Durchgängigkeit nicht erreicht werden. Die Auswirkungen von Staustrecken im Bereich von Querbauwerken sind kritisch zu überprüfen. Zudem verlangt die FFH-Richtlinie, dass in den Natura 2000-Gebieten Belastungen vermieden werden und Verschlechterungen nicht eintreten dürfen. Diese gewässerökologische Aufgabe steht im Spannungsfeld mit gesellschaftlich erwünschten Gewässernutzungen wie Energiegewinnung, Trinkwasserversorgung, Freizeit und Erholung oder der Landschaftsästhetik. Die hohe Zahl der Querbauwerke in den Gewässern von Nordrhein-Westfalen (NRW) muss im Zuge der gewässerökologischen Sanierung reduziert werden. Neue Nutzungen sind künftig grundsätzlich nur an bestehenden Querbauwerken möglich.
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