Nachhaltiges Fliessgewässer-management im Einzugsgebiet der Birs und des Birsigs
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Aurelia Kuster, Lukas Guyer, Daniel Andersen,
Samira Amos, Fabian Bättig (Hrsg.)
Nachhaltiges Fliessgewässer-
management im Einzugsgebiet
der Birs und des Birsigs
Falldossier zur Lehrveranstaltung Umweltproblemlösen 2018/2019
USYSTdLab
Department of Environmental Systems Science
Transdisciplinarity Lab · Science-Society Interface
Abkürzungen ARA Abwasserreinigungsanalgage ARP Amt für Raumplanung, Kanton Basel-Landschaft AUE Amt für Umwelt und Energie, Kanton Basel-Landschaft BAFU Bundesamt für Umwelt BFF Biodiversitätsförderfläche BGF Bundesgesetz über die Fischerei BL Basel-Landschaft BLW Bundesamt für Landwirtschaft BV Bundesverfassung BVBB Bauernverband beider Basel EnG Energiegesetz EZG Einzugsgebiet GSchG Bundesgesetz über den Schutz der Gewässer GSchV Gewässerschutzverordnung HEV Hauseigentümerverband KEV Kostendeckende Einspeisevergütung KFVBB Kantonaler Fischereiverband beider Basel kGSchG kantonales Gewässerschutzgesetz KWKW Kleinwasserkraftwerke MRWM Mindestrestwassermenge NGH Natur- und Heimatschutzgesetz NGO Non-governmental Organization NHV Nachhaltigkeitsverordnung Wika Wirtschaftskammer Baselland WKW Wasserkraftwerke USG Umweltschutzgesetz
Nachhaltiges Fliessgewässermanagement im Einzugsgebiet der Birs und des Birsigs 1 Inhalt Abbildungs- und Tabellenverzeichnis ......................................................................................... 2 Vorwort ......................................................................................................................................... 3 1 Einleitung .................................................................................................................................. 4 2 Abflussregime ........................................................................................................................... 5 3 Wasserver- und -entsorgung .................................................................................................. 17 4 Wasserqualität ........................................................................................................................ 26 5 Gewässerraum ........................................................................................................................ 39 6 Tiere und Pflanzen .................................................................................................................. 48 7 Wasserkraft ............................................................................................................................. 58 8 Rechtliche Grundlagen ........................................................................................................... 66 9 Stakeholder ............................................................................................................................. 68 10 Referenzen ............................................................................................................................ 71 Anhang ....................................................................................................................................... 88
2 Falldossier zur Lehrveranstaltung Umweltproblemlösen 2018/2019
Abbildungs- und Tabellenverzeichnis
Abbildungen
Abbildung 1 Karte des EZG der Birs (hell) und des Birsigs (dunkel) ................................................................................... 6
Abbildung 2 Geologische Platten der EZG ............................................................................................................................ 7
Abbildung 3 Die vier Wasserhaushaltsgrössen Niederschlag (N), Abfluss (Q), Verdunstung (V) und
Speicheränderung (S) ....................................................................................................................................... 9
Abbildung 4 Unterschiedliche jährliche Niederschlagsmengen im Zeitraum 1984–2013 für die beiden EZG
Birsig und Birs ................................................................................................................................................ 10
Abbildung 5 Niederschlagsmenge in den beiden EZG Birsig (links) und Birs (rechts) im Zeitraum von 1984–2013 ....... 10
Abbildung 6 Grundwasserpegelschwankungen im EZG Birs-Münchenstein .................................................................... 11
Abbildung 7 Jahresabflusssummen zwischen 1984–2013 ................................................................................................. 11
Abbildung 8 Die Abflussregimes der verschiedenen Messstationen ................................................................................ 12
Abbildung 9 Darstellung des neuen Regimetyps pluvial de transition .............................................................................. 13
Abbildung 10 Der Wasserkreislauf ....................................................................................................................................... 18
Abbildung 11 Grundwasserfassung ...................................................................................................................................... 19
Abbildung 12 Quellfassung ................................................................................................................................................... 19
Abbildung 13 Aufbau einer ARA ........................................................................................................................................... 21
Abbildung 14 Das Einzugsgebiet der Birs und des Birsigs in der Region Basel, eingefärbt nach
Landnutzung inklusive Standorte der ARA ................................................................................................... 27
Abbildung 15 Entwicklung der DOC-Belastung der Birs ..................................................................................................... 28
Abbildung 16 Entwicklung der Ammonium-Belastung der Birs ......................................................................................... 29
Abbildung 17 Entwicklung der Nitrit-Belastung der Birs .................................................................................................... 29
Abbildung 18 Entwicklung der Nitrat-Belastung der Birs ................................................................................................... 29
Abbildung 19 Entwicklung der Phosphor-Belastung der Birs ............................................................................................. 30
Abbildung 20 Karte eines Ausschnitts des Einzugsgebiets von Birs und Birsig mit Fokus auf den Kanton BL ................. 32
Abbildung 21 Grafische Darstellung der Eintragspfade aus den in den Abbildungen 15 bis 19 abgebildeten
Quellen von Verunreinigungen ....................................................................................................................... 33
Abbildung 22 Wirkungsgefüge zu den prognostizierten Auswirkungen des Klimawandels ............................................... 36
Abbildung 23 Bildliche Darstellung des Gewässerraums ................................................................................................... 40
Abbildung 24 Prozess der Gewässerraumausscheidung .................................................................................................... 42
Abbildung 25 Positiver Effekt der Aue im Hochwasserfall .................................................................................................. 43
Abbildung 26 Fischpopulation ober- und unterhalb von Zwingen ....................................................................................... 50
Abbildung 27 Die gemittelten Temperaturen der Birs in Münchenstein während der wärmsten Monate von
1997 bis 2018 .................................................................................................................................................. 53
Abbildung 28 Ausleitkraftwerk ............................................................................................................................................. 59
Abbildung 29 Durchlaufkraftwerk ........................................................................................................................................ 59
Tabellen
Tabelle 1 Gesetzliche Mindestrestwassermengen (MRWM) gemäss GSchG .................................................................. 8
Tabelle 2 Wasserbilanz der beiden EZG der Birs und des Birsigs im Vergleich (1984–2013) ........................................ 9
Tabelle 3 Daten des Niedrigwasserregimes von Birs und Birsig .................................................................................. 12
Tabelle 4 Chemischer Zustand der Birsig anhand der vom AUE und NAWA gemessenen Messwerte ....................... 30
Tabelle 5 Übersichtstabelle der Schadstoffe ................................................................................................................. 31
Tabelle 6 Gewässerraumbreite nach GSchV .................................................................................................................. 40
Tabelle 7 Klimagefährdete Pflanzen in Birsig und Birs ............................................................................................... 54
Tabelle 8 Übersicht über die relevanten Stakeholder .................................................................................................. 68
Nachhaltiges Fliessgewässermanagement im Einzugsgebiet der Birs und des Birsigs 3
Vorwort
«Umweltproblemlösen» ist eine Vor- Das vorliegende Falldossier ist eine Zu-
lesung im ersten Jahr Bachelor Umwelt- sammenfassung dieser Teilanalysen. Es
naturwissenschaften an der ETH Zürich soll vor allem als Grundlage für die Prü-
unter Leitung von Christian Pohl und Mit- fung der Vorlesung dienen. Das Falldos-
arbeit von Marlene Mader, Lisette Senn, sier wurde von den Tutorierenden Aurelia
BinBin Pearce und Urs Brändle. Das Ziel Kuster, Daniel Andersen, Fabian Bättig,
der Vorlesung ist es ein Thema ganzheit- Lukas Guyer und Samira Amos auf Grund-
lich zu analysieren (1. Semester) und die lage der Berichte aller Teilanalysegruppen
identifizierten (Umwelt-)Probleme mit zusammengestellt. Die Autoren/innen der
geeigneten Massnahmen anschliessend Teilanalysen sind im Anhang aufgelistet.
zu lösen (2. Semester). Das Thema der
diesjährigen Fallstudie ist «Nachhaltiges Da sich die rechtlichen Aspekte der
Fliessgewässermanagement im Einzugs- verschiedenen Teilanalysen häufig über-
gebiet der Birs (inklusive Birsig)». Die schneiden, haben wir uns entschieden,
Erstsemestrigen führten im Herbstse- diese im Kapitel «Rechtliche Grundlagen»
mester 2018 sechs Teilanalysen zu diesem zusammenzufassen. Die wichtigsten Be-
Thema durch. Das sind namentlich Ab- ziehungen zwischen Stakeholdern werden
flussregime, Wasserver- und -entsorgung, pro Teilanalyse erläutert, im Kapitel «Sta-
Wasserqualität, Gewässerraum, Tiere und keholder» werden zudem alle relevanten
Pflanzen und Wasserkraft. Stakeholder in einer Tabelle beschrieben.
Die Tutorierenden wünschen euch eine
hoffentlich spannende Lektüre.
4 Falldossier zur Lehrveranstaltung Umweltproblemlösen 2018/2019
1 Einleitung
Die beiden Flüsse Birs und Birsig sind re und Pflanzen brauchen einen möglichst
zwei wichtige Gewässeradern in der Jur- naturnahen Lebensraum um gedeihen zu
aregion der Schweiz. Sie bieten die Le- können. Die verschiedenen Ansprüche an
bensgrundlage für eine Vielzahl von Tier- die Nutzung bringen ein erhebliches Kon-
und Pflanzenarten, die dort vorkommen. fliktpotenzial mit sich, denn sie sind zum
Die vorhandenen Ökosysteme sind in den Teil nur schwierig miteinander vereinbar.
letzten Jahrzehnten durch den erhöhten
Siedlungsdruck und die intensive Land- Mit dem Klimawandel wird sich das
wirtschaft aber zunehmend unter Druck Abflussregime der Flüsse verändern. Es
geraten. Die Flüsse wurden grösstenteils werden trockenere Sommer und extreme-
begradigt, um mehr Platz für Äcker und re Niederschlagsereignisse erwartet. Das
Siedlungen zu schaffen. Pestizid- und Gut Wasser könnte also knapper werden,
Nährstoffeinträge aus der Landwirtschaft die Gefahr von Hochwasser zunehmen.
und Verunreinigungen aus dem Sied- Um den verschiedenen Bedürfnissen der
lungsabwasser haben der Gewässerqua- Stakeholder unter diesen neuen Rah-
lität zugesetzt. menbedingungen auch in Zukunft gerecht
zu werden, braucht es ein nachhaltiges
Heute hat die Gesellschaft den Wert Fliessgewässermanagement. Um ein sol-
von intakten Fliessgewässern erkannt. ches zu entwickeln, ist es zuerst notwendig
Verschiedene Stakeholdergruppen haben ein breites Verständnis darüber zu haben,
unterschiedliche Ansprüche an die Nut- wie das Gesamtsystem «Fliessgewässer»
zung, so sind die Flüsse für Wasserkraft- funktioniert und welche Rolle verschie-
betreiber hauptsächlich eine Ressource, dene Stakeholder darin einnehmen. Die
um Energie zu gewinnen, für Anwohner/ durchgeführten Teilanalysen sollen dieses
innen steht die Erholung im Zentrum, Tie- Systemwissen bereitstellen.
Nachhaltiges Fliessgewässermanagement im Einzugsgebiet der Birs und des Birsigs 5
2 Abflussregime
Die Birs und der Birsig führen über das • Wie sieht das Abflussregime im Ein- 2.1
Jahr unterschiedlich viel Wasser. Das ist zugsgebiet der Birs und des Birsig im
Einleitung
vor allem durch das wechselnde Klima be- Jahresverlauf aus? Wie vergleichen
gründet, das die Wasserbilanzen je nach sich die Wasserbilanzen der beiden
Jahreszeit unterschiedlich beeinflusst. Im Einzugsgebiete (Mittelwasser, Q347)?
Sommer verdunstet mehr Wasser, wäh- Wie wird der Wasserhaushalt im
rend den Wintermonaten fällt mehr Nie- Einzugsgebiet des Birsig resp. der Birs
derschlag. Eine ganz wesentliche Rolle im konkret durch den Mensch beeinflusst?
Fallgebiet spielt darüber hinaus die vor- • Wie wird sich das Abflussregi-
herrschende Geologie. Der Abfluss, den me und die Wasserbilanz durch
wir als Wasser im Flussbett betrachten den Klimawandel verändern?
können, wird durch all diese Faktoren be- • Welche Stakeholder beein-
stimmt. Er lässt sich anhand von definier- flussen das Abflussregime?
ten Kenngrössen örtlich und über die Zeit • Wo entstehen Kosten und Ge-
vergleichen, woraus interessante Schluss- winne und wie hoch sind die?
folgerungen gezogen werden können, z.B.
wie der Klimawandel die Wasserverfüg-
barkeit in der Region verändern wird. In
diesem Kapitel leiten folgende Fragen:
Recherchemethoden sen wurden den Webseiten der Stakeholder 2.2
Die Gruppen wurden mit einem Vortrag entnommen, anschliessend wurden die Sta-
Vorgehensweise
von Dr. Simon Scherrer in das Thema «Ab- keholder «nach eigenem Ermessen» in eine
flussregime» eingeführt. Allen Gruppen Macht-Interesse-Matrix eingeteilt.
wurden Ausgangsquellen mit Fachliteratur
bereitgestellt, z.B. Golder (1995). Viele wich- Methodenkritik
tige Daten und Berichte konnten zudem der Die Gruppen erhoben keine Primärdaten
Website des BAFU entnommen werden. Am und mussten sich bei ihrer Recherche dem-
17.11.2018 fand eine Exkursion ins Birstal entsprechend auf die vorhandenen Quel-
statt, um das Gebiet zu erkunden, sich mit len verlassen. Die Datenlage war teilweise
Experten/innen auszutauschen und Fragen ungenügend. So wurde beispielsweise die
zu klären. Evapotranspiration für die Birs und dem Bir-
sig nicht berechnet, weshalb Gruppe 1 exem-
Es wurde eine Stakeholderanalyse durch- plarisch die Daten des Einzugsgebiets (EZG)
geführt. Die Informationen über ihre Interes- der Ergolz verwendeten.
6 Falldossier zur Lehrveranstaltung Umweltproblemlösen 2018/2019
2.3 2.3.1 Einzugsgebiet km2 nur etwa ein Zehntel so gross. Es er-
Resultate Die Abbildung 1 zeigt die beiden Ein- streckt sich über Frankreich, Baselland und
zugsgebiete (EZG) der untersuchten Flüsse. Deutschland (Scherrer, 2018). Der Birsig hat
Das EZG der Birs (hellgrün) liegt zu einem zwei Quellbäche. Einer entspringt im franzö-
kleinen Teil in Frankreich, in der Schweiz sischen Elsass, oberhalb von Wolschwiller
erstreckt es sich über die Kantone Bern, auf etwa 470 m.ü.M. und der andere befindet
Basel-Landschaft (BL), Basel-Stadt, Solo- sich in der Schweiz in der Gemeinde Burg auf
thurn und Jura. Insgesamt ist die Birs 73 km 650 m.ü.M.
lang und die Grösse des EZG beträgt ca. 887
km2 (Scherrer, 2018). Sie entspringt in einer 2.3.2 Geologie
Quelle bei Tavannes auf etwa 760 m.ü.M. und Die Abbildung 2 zeigt, dass sich die beiden
sinkt bis zur Mündung in den Rhein auf 240 EZG hauptsächlich über zwei verschiedene
m.ü.M. ab. tektonische Ebenen ausdehnen. Das EZG
des Birsigs ist geprägt durch das tertiäre
Im Vergleich dazu ist der Birsig (dunkel- Becken des Oberrheingrabens. Dies ist eine
grün) knapp 21 km lang und sein EZG mit 75 Sedimentwanne, die durch Kalksandsteine
Basel Rhein
Oberwil
Birsig
Reinach
Laufen Birs
La Lucelle Lützel
Delémont
Lüssel
La Scheulte
La Sorne
Moutiers
La Birse
Tavannes
Abbildung 1
Karte des EZG der Birs (hell) und des Birsigs (dunkel) (basierend auf Scherrer, 2018, S. 15).
Nachhaltiges Fliessgewässermanagement im Einzugsgebiet der Birs und des Birsigs 7
Abbildung 2
Geologische Platten der EZG (Pfiffner et al., 2010, S. 1).
und Lehm aufgefüllt wurde und somit eine Sicherung der Restwassermengen
eher undurchlässige Bodenschicht bildet Für die Wasserentnahme aus einem
(Röhr, 2018). Im Vergleich dazu erstreckt Fliessgewässer mit ständiger Wasserfüh-
sich das EZG der Birs mehrheitlich über den rung wird eine Bewilligung benötigt (Art. 29
Faltenjura. Der Faltenjura kam durch die Ab- lit. b GSchG). Grundsätzlich gilt, dass dem
tragung des darüber liegenden tertiären Be- Fliessgewässer insgesamt höchstens 20%
ckens zum Vorschein. Der Faltenjura besteht des Niedrigwasserabflusses (Q347) und
aus verkarstfähigem Kalkstein und hat somit nicht mehr als 1 000 l/s entnommen werden
eine hohe Versickerungsrate im EZG der Birs dürfen, auch müssen die Mindestrestwas-
zur Folge (AUE BL, 2018). sermengen (MRWM)1 eingehalten werden
(Art. 30 lit. a und b GSchG). Die MRWM in
2.3.3 Gesetzliche Grundlagen der Tabelle 1 werden anhand der lokalen Ab-
Die für das Abflussregime massgebenden flussmenge Q347 festgelegt.
gesetzlichen Grundlagen sind vorwiegend im
Bundesgesetz über den Schutz der Gewäs-
ser (GSchG) festgelegt. Die Umsetzung die-
ser Gesetze regelt die Gewässerschutzver- 1 «Die Mindestrestwassermenge […] ist die
Menge des Restwassers, die im Bereich ei-
ordnung (GSchV). Auf Kantonsebene werden ner Ausleitung, Stauanlage oder Entnahme
Details dieser Umsetzung sowie die Zusam- mindestens im Gewässer verbleiben muss.»
menarbeit mit den Gemeinden geregelt. (Wikipedia, 2018)
8 Falldossier zur Lehrveranstaltung Umweltproblemlösen 2018/2019
Tabelle 1
Mindestrestwassermengen (MRWM) gemäss GSchG.
bis 60 l/s Abflussmenge Q347 50 l/s
und für je weitere 10 l/s Abflussmenge Q347 8 l/s
für 160 l/s Abflussmenge Q347 130 l/s
und für je weitere 10 l/s Abflussmenge Q347 4.4 l/s mehr,
für 500 l/s Abflussmenge Q347 280 l/s
und für je weitere 100 l/s Abflussmenge Q347 31 l/s mehr,
für 2 500 l/s Abflussmenge Q347 900 l/s
und für je weitere 100 l/s Abflussmenge Q347 21.3 l/s mehr,
für 10 00 l/s Abflussmenge Q347 2 500 l/s
und für je weitere 1 000 l/s Abflussmenge Q347 150 l/s mehr,
ab 60 000 l/s Abflussmenge Q347 10 000 l/s
Um einem Gewässer Wasser zu ent- men. Die Dotierwassermenge kann dabei
nehmen, muss ein Bericht über die mög- zeitlich variieren, darf die MRWM jedoch
lichen Auswirkungen bei verschieden nicht unterschreiten. Wasserentnehmer
grosser Wasserentnahmen bei den Behör- müssen die Einhaltung der Dotierwasser-
den eingereicht werden (Art. 33 GSchG). menge durch Messungen oder bei nicht
Die MRWM müssen erhöht werden, wenn zumutbarem Aufwand durch Berechnung
gewisse Anforderungen nicht durch ande- der Wasserbilanz nachweisen (Art. 36 Abs.
re Massnahmen erfüllt werden können. Zu 1 GSchG).
diesen Anforderungen gehören vor allem
ökologische Anliegen wie die Einhaltung Vollzug und Koordination
der vorgeschriebenen Wasserqualität, Der Art. 45 des GSchG besagt, dass der
die Erhaltung seltener Lebensräume und Vollzug dieses Gesetzes den Kantonen ob-
die für die Fischwanderung erforderliche liegt. Auf unsere Teilanalyse bezogen ist
Wassertiefe. Zudem muss sichergestellt der Kanton BL dafür zuständig, dass die
werden, dass das Grundwasservorkom- gesetzlich gegebenen Restwassermengen
men weiterhin für die Trinkwasserversor- an der Birs und dem Birsig eingehalten
gung genutzt werden kann (Art. 31 lit. a-d werden. Der Vollzug wird vom Bund be-
GSchG). aufsichtigt. Zudem regelt dieser die Ko-
ordination unter den Bundesstellen, der
Für den Schutz der Gewässer unter- Gewässerschutzmassnahmen der Kanto-
halb der Wasserentnahme bestimmt die ne und zwischen den Bundesstellen und
Behörde im Einzelfall die Dotierwasser- Kantonen (Art. 46 GSchG) .
menge und andere notwendige Massnah-
2
2 «Die Dotierwassermenge bezeichnet die
Wassermenge, die zur Sicherstellung einer
bestimmten Restwassermenge bei der Was-
serentnahme im Gewässer belassen wird.»
(Bau-/Verkehrs- und Energiedirektion des
Kantons Bern, 2019)Nachhaltiges Fliessgewässermanagement im Einzugsgebiet der Birs und des Birsigs 9
2.3.4 Wasserbilanz Zur Berechnung der Wasserbilanz be-
Die Wasserbilanz stellt einen Zusam- nützt man folgende Formel:
menhang zwischen dem Niederschlag
(N), der Evapotranspiration (V), der Spei- N = Q + V ± ΔS (BAFU, 2018c)
cheränderung (∆S) und dem Abfluss (Q)
dar. Die vier Grössen sind in der Abbildung Die Wasserbilanz der Birs und der Bir-
3 grafisch dargestellt. sig ist in Tabelle 2 dargestellt. Die einzel-
nen Wasserhaushaltsgrössen werden im
Folgenden genauer beschrieben.
Abbildung 3
Die vier Wasserhaushaltsgrössen Niederschlag (N), Abfluss (Q), Verdunstung (V) und Spei-
cheränderung (S) (BAFU, 2018c).
Tabelle 2
Wasserbilanz der beiden EZG der Birs und des Birsigs im Vergleich (1984–2013).
N Q V (Min–Max) DS
Birs 1 191* 549 mm 476–608 mm 0
Birsig 1 084* 361 mm 476–608 mm 010 Falldossier zur Lehrveranstaltung Umweltproblemlösen 2018/2019
Niederschlag 1 700
Die Abbildung 4 zeigt wichtige Gemein- 1 600
samkeiten der beiden EZG. So weisen bei-
1 500
de EZG starke Schwankungen in der Nie-
1 400
derschlagsmenge über die Jahre auf. Die
Spannbreite zwischen extrem trockenen 1 300
N [mm]
und extrem nassen Jahren ist hoch (siehe 1 200
schwarze Punkte).
1 100
In der Abbildung 5 wird der Unterschied 1 000
der beiden EZG dargestellt. Sie unter- 900
scheiden sich in der mittleren Nieder-
800
schlagsmenge pro Jahr (arithmetisches
700
Mittel und Median). Die Niederschläge,
Birs Birs Birsig Birsig
welche im EZG der Birs fallen, sind im Mit- Soyhières München- Oberwil Binningen
stein
tel deutlich höher als jene im EZG des Bir-
sig. Es wird ersichtlich, dass die Schwan- Abbildung 4
kungen in den Niederschlagsmengen in Unterschiedliche jährliche Niederschlags-
mengen im Zeitraum 1984–2013 für die
den EZG parallel verlaufen. Der Grund da- beiden EZG Birsig und Birs. Die Box ent-
für könnte sein, dass die EZG geografisch spricht dem Bereich, in dem die mittleren
50% der Daten liegen, sie wird also durch
nahe beieinander liegen. Scherrer (2016)
das obere Quartil (=0.75-Quantil) und das
betont, dass die zeitliche Variabilität bei untere Quartil (=0.25-Quantil) begrenzt.
dem Vergleich der EZG wichtiger wäre als Die Antennen («Whiskers») begrenzen den
Bereich zwischen dem 0.9-Quantil und dem
die räumliche Variabilität. 0.1-Quantil, die Punkte zeigen das 0.95-
bzw. das 0.05-Quantil. Der Median ist als
schwarze Linie, das arithmetische Mittel als
Evapotranspiration rot-gestrichelte Linie dargestellt. 1 mm = 1
Scherrer und Kienzler (2016) haben l/m2 (Scherrer & Kienzler, 2016, S. 11)
mithilfe einem Wasserhaushaltsmodell
die Evapotranspiration für das EZG der
Ergolz-Liestal berechnet. Die erhobenen
Birsig - Oberwil Marchbach - Oberwil Birs - Soyhières Lützel - Kleinlützel
1 600 Birsig - Binningen Dorfbach - Allschwil Birs - Münchenstein Lüssel - Breitenbach 1 600
1 400 1 400
N [mm]
N [mm]
1 200 1 200
1 000 1 000
800 800
1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Jahr Jahr
Abbildung 5
Niederschlagsmenge in den beiden EZG Birsig (links) und Birs (rechts) im Zeitraum von 1984–2013 (Anhang 1a Scherrer &
Kienzler, 2016b).Nachhaltiges Fliessgewässermanagement im Einzugsgebiet der Birs und des Birsigs 11
Werte liegen im Bereich von 478 mm/a Die mittlere Abflussjahressumme der
und 607 mm/a (Millimeter pro Jahr). Sie Birs beträgt zwischen 585 und 549 und die
übernehmen diese Werte für das EZG des des Birsigs zwischen 361 und 387 mm pro
Birsigs und der Birs. Jahr und pro m2 des EZG (je nach Mess-
standort). Die Daten beziehen sich auf den
Der Kanton BL liegt in einem Gebiet mit Zeitraum von 1984 (bzw. 86/87) bis 2013
relativ hoher Verdunstung. Die schweize- (Scherrer & Kienzler, 2016). In Abbildung 7
rischen Mittelwerte von 484 mm sind im sind die mittleren Jahresabflusssummen
Vergleich einiges tiefer (Scherrer & Kienz- der einzelnen Jahre von 1984 (bzw. 1986)
ler, 2016). bis 2013 dargestellt.
Speicher und Speicheränderung
Der Speicher tritt einerseits als Grund-
wasser und andererseits als Schnee im
Winter auf (Naturforschende Gesellschaft
Basel, 1948–1949). Im Jahresverlauf wird
Wasser je nach Bilanz in den Grundwas-
serspeicher eingetragen bzw. daraus ent-
nommen.
Die Eintragsperiode beginnt im Sep-
tember mit der Vegetationsruhe und wird
durch den Schneefall zusätzlich verstärkt.
Im Frühjahr nehmen die Speicher auf-
grund der einsetzenden Vegetationsperio-
de wieder ab. Im Sommer kommt es trotz Abbildung 6
starker Niederschläge durch die hohe Grundwasserpegelschwankungen im EZG Birs-Münchenstein (Anhang 8a
Scherrer & Kienzler, 2016b).
Verdunstung zu einem Speicherrückgang
(Naturforschende Gesellschaft Basel,
1948–1949).
1 000 Birsig - Oberwil Birs - Soyhières Marchbach - Oberwil
Trockenjahre wie 2003 und 2011 führen Birsig - Binningen Birs - Münchenstein
zu einer signifikanten Grundwasserspie-
Jahressumme der Abflüsse [mm]
800
gelsenkung (siehe Abbildung 6). Im Ver-
gleich zur vorhandenen Aquifermächtig-
600
keit ist die Abnahme aber eher gering.
400
Mittlerer Abfluss und Q347
Der Abfluss ist Teil der Wasserbilanz.
200
Er sollte gleich dem Niederschlag abzüg-
lich der Evapotranspiration und der Versi-
ckerung sein. Die Zuleitung und Entnahme 0
1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
von Oberflächenwasser und Grundwasser
Jahr
durch den Menschen kann diese Bilanz
aber verändern. Abbildung 7
Jahresabflusssummen zwischen 1984–2013 (basierend auf Scherrer &
Kienzler, 2016a).12 Falldossier zur Lehrveranstaltung Umweltproblemlösen 2018/2019
Der Q347 ist der Abfluss, der an durch- Abflussregimetyp und Klimawandel
schnittlich 95% der Tage im Jahr über- Das Abflussregime zeigt die jahreszeit-
schritten wird (Scherrer & Kienzler, 2016). lichen Veränderungen eins Gewässers auf.
Er ist eine wichtige Kenngrösse des Nied- Die Veränderung der Abflussmenge über
rigwasserregimes, weil er bestimmt, wie ein Jahr anhand des Tagesmittels ergeben
viel Wasser einem Fluss entnommen wer- die Kurven in Abbildung 8.
den darf. In der Tabelle 3 sind der Q347
für die betrachteten Fliessgewässer sowie In der Schweiz werden 16 verschiedene
weitere wichtige Grössen des Niedrigwas- Abflussregimetypen nach der Klassifizie-
serregimes aufgeführt. rung von Pardé (1933) unterschieden. Die
Tabelle 3
Daten des Niedrigwasserregimes von Birs und Birsig (basierend auf Scherrer & Kienzler, 2016a).
Birs - Birs - Birsig - Marbach - Birsig -
Soyhières Münchenstein Oberwil Oberwil Binningen
Q347
l/s 2 596 4 373 84 119 209
(Per. 1984–2013
Restwasser
l/s 920 1 300 70 100 150
(nach GSchG)
Dotierwassermenge
l/s 90 90 160
(kantonal)
Mittlere Jahressumme
Mio m3 344.8 499.3 14.5 10.4 26.8
der Abflüsse
Abflusssumme nach
Mio m3 315.8 458.4 11.6 7.6 21.8
Abzug Restwasser
2.0 2.0
Birs - Münchenstein 30 Birsig - Binningen 30
25 25
1.5 1.5
Tagesmittel Q [m3/s]
Tagesmittel Q [m3/s]
Pardé-Koeffizient
Pardé-Koeffizient
20 20
1.0 1.0
15 15
10 10
0.5 0.5
Tagesmittel 5 Tagesmittel 5
Pardé-Koeffizient Pardé-Koeffizient
0.0 0 0.0 0
J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D
Datum Datum
Abbildung 8
Die Abflussregimes der verschiedenen Messstationen. Auf der linken Achse wird der Pardé-Koeffizient dargestellt, welcher
das Verhältnis zwischen dem monatlichen und dem jährlichen Abfluss wiedergibt (Scherrer, 2016). Auf der rechten Achse ist
das Tagesmittel aufgetragen. (Scherrer, 2016, Anhang 3).Nachhaltiges Fliessgewässermanagement im Einzugsgebiet der Birs und des Birsigs 13
Regimes der Birs und des Birsig weisen 1.8
ein Maximum zwischen Dezember und 1.6
April und ein Minimum zwischen August
1.4
und September auf. Solche Typen werden
als «pluvial jurassien» oder eingeschränkt
Pardé-Koeffizienten
1.2
«nivo-pluvial jurassien» bezeichnet
1.0
(Scherrer, 2016).
0.8
Durch den Klimawandel ist zu erwar- 0.6
ten, dass sich für die Region des EZG
0.4
Birs und Birsig der Abflussregimetyp von
0.2
einem pluvial jurassien und nivo-pluvial
jurassien zu einem pluvial de transition 0.0
J F M A M J J A S O N D
verschieben wird. Pluvial de transition ist
Datum
ein neuer Abflussregimetyp, der heute
in der Schweiz noch nicht vorhanden ist. Abbildung 9
Dieser Regimetyp hat zwei Maxima im Darstellung des neuen Regimetyps pluvial de transition (BAFU, 2012, S. 50).
Dezember und März und ein Minimum im
August (Abbildung 9). Dies wird zur Folge
haben, dass das mittlere Hochwasser im
Winter zunimmt und im Spätsommer we- Wasserkraftwerke und Wasserbau
niger Wasser abfliesst. Während die Birsig über keine Was-
serkraftwerke verfügt, liegen an der Birs
2.3.5 Einfluss des Menschen elf Laufwasser-kraftwerke, acht davon im
Der Mensch kann den Wasserhaushalt Kanton BL (Bundesamt für Energie, 2018).
grundsätzlich auf zwei Arten beeinflussen. Wasserkraftwerke haben einen direkten
Er kann durch Zuleitung oder Entnahmen Einfluss auf das Abflussregime. Schwan-
von Wasser den Abfluss direkt verändern. kungen in der Wasserkraftnutzung führen
Oder aber er verändert den Abfluss indi- zu Pegelschwankungen, Änderungen der
rekt, in dem er den Gewässerraum um- Fliessgeschwindigkeit und der Flussbrei-
gestaltet, z.B. durch Wasserkraftwerke te. Durch Stauungen ist die Restwasser-
(WKW) und Wasserbau. menge unterhalb des Kraftwerks oft ge-
ringer (vgl. SWV, 2018).
Zuleitung und Entnahme
Abwasserreinigungsanlagen (ARAs) Hochwasserschutz kann durch ver-
lassen kontinuierlich Wasser in die Flüs- schiedene wasserbauliche Massnahmen
se und vergrössern somit den natürlichen sichergestellt werden: Kanalisierung, Ein-
Abfluss. Was die Entnahme von Wasser dolung, Staudämme, Umleitung, Begradi-
angeht, so wird Trinkwasser in der Region gung wie auch Verbreiterung. Die Birs (vgl
hauptsächlich durch Grundwasserpum- Golder, 2004) wie auch der Birsig (altbasel.
pen entnommen, was zu einem Rückgang ch, 2018; Wehrli & Friedl, 2018) wurden in
der Grundwasserspeicher führt. verschiedenen Abschnitten kanalisiert.14 Falldossier zur Lehrveranstaltung Umweltproblemlösen 2018/2019
Einerseits können die Sohle herabge- jährlich 40 Mio. CHF für Revitalisierun-
setzt und die seitlichen Schutzdämme gen aus, was dem KFVBL zu Gute kommt
erhöht werden. Andererseits kann das (Fierz et al., 2011). Ausserdem übernimmt
Flussbett verbreitert werden. Dies ge- das BAFU die Sanierungskosten der WKW
schieht häufig im Rahmen einer Revitali- der ALPIQ um «ökologische Beeinträchti-
sierung (Wehrli & Friedl, 2018). Die zwei gungen zu beseitigen» (BAFU, 2018b).
angesprochenen Arten des heute ange-
wendeten Hochwasserschutzes haben Das AUE erteilt Konzessionen für die
unterschiedliche Auswirkungen auf den Wasserkraftnutzung und beaufsichtigt die
Wasserhaushalt. Bei einer Vertiefung der Wasserkraftwerke und die wasserentneh-
Sohle und Beibehaltung der seitlichen menden Unternehmen, wie z.B. die Ricola
Schutzdämme bleibt das Flussbett ve- AG (BL, 2018). Pro Natura Basel besitzt
rengt. Durch die geringere Fläche kann das Verbandsbeschwerderecht und kann
weniger Flusswasser ins Grundwasser damit gegen bestimmte Projekte Einspra-
infiltrieren. Die Renaturierung erhöht die che erheben. Der KFVBL fordert von der
Infiltration und verkleinert die Fliessge- ALPIQ, dass die Tätigkeiten ihrer WKW die
schwindigkeit wie auch den Pegelstand. Fische nicht beeinträchtigen (Nittnaus,
Durch eine höhere Infiltration verkleinert 2014).
sich wiederum der Oberflächenabfluss.
2.3.7 Kosten und Gewinne
Falls Verbauung oder Hochwasser- Nachfolgend werden die wichtigsten
schutzmassnahmen erfolgen, müssen Kosten und Gewinne der relevanten Sta-
diese seit 2011 nach dem neuen GschG keholder erläutert. Für den Menschen
Art. 37 im Sinne der Revitalisierung durch- entstehen Kosten vor allem bei extremen
geführt werden. Dies bedeutet, dass der Abflussmengen, also bei Hoch- und Nied-
Verlauf des Gewässers so weit wie möglich rigwasser.
nicht verändert wird oder sogar der natür-
liche Zustand wiederhergestellt werden Hochwasser
soll. Zusätzlich darf die natürliche Versi- In dicht besiedelten Gebieten, wie bei-
ckerung des Wassers nicht beeinträchtigt spielsweise Laufen, führen hauptsäch-
werden. lich Überflutungen zu hohen Kosten. Das
Jahrhunderthochwasser im August 2007
2.3.6 Stakeholderanalyse in Laufen verursachte eine Schadensum-
Die hydrologische Abteilung des BAFU me von 60 Mio. CHF und zusätzlichen Be-
sorgt mit rund 300 Messstationen in der hebungskosten von weiteren 57 Mio. CHF.
ganzen Schweiz (an der Birs befinden sich Die berechneten Gesamtkosten für die da-
deren drei, am Birsig keine) für die hydro- nach ausgearbeiteten Hochwasserschutz-
logische Datenbeschaffung (BAFU, 2018a). massnahmen belaufen sich auf 36.9 Mio.
Mittels dieser Datenreihen erarbeitet das CHF (vgl. Tiefbauamt Basel-Landschaft,
BAFU Richtlinien und Empfehlungen zur 2017).
Bestimmung des Q347. Das BAFU gibtNachhaltiges Fliessgewässermanagement im Einzugsgebiet der Birs und des Birsigs 15
Wasserkraft Sommermonaten entgehen Kraftwerken
An der Birs gibt es acht private Klein- schweizweit etwa 20–30 Prozent ihres
wasserkraftwerke, welche beim minima- langjährigen Durchschnittumsatzes (Hei-
len bzw. maximalen Strompreis von 2018 niger, 2016).
einen Gesamtgewinn von mindestens 5.13
Mio. CHF pro Jahr und höchstens 10.26 Landschaft
Mio. CHF pro Jahr erzielen. Bei Niedrig- Die landschaftliche Attraktivität des
wasser können sie weniger Elektrizität Flussraumes wird von den Einwohner/in-
produzieren oder müssen den Betrieb vor- nen der Gemeinden an der Birs und dem
übergehend ganz einstellen müssen (Kan- Birsig aktiv genutzt. Der Fluss wertet den
ton Basel-Landschaft, 2012). In trockenen Wohnraum somit deutlich auf.
Der Mensch beeinflusst das natürliche Regenwasser aufzunehmen als das beim 2.4
Abflussregime in vielerlei Weise. Gleich- EZG des Birsig der Fall ist. Auch wenn
Diskussion
zeitig nutzt er die Birs zur Stromproduk- die Birs momentan als robust angesehen
tion und ist für die Trinkwasserversorgung wird, kann davon ausgegangen werden,
auf die Versickerung von Flusswasser an- dass der Grundwasserkörper des Birstals
gewiesen. Mit dem Klimawandel wird sich aufgrund der Karst-Grundwasserleiter in
der Regimetyp verändern, der Mensch Zukunft sehr empfindlich auf Trockenzei-
muss die Nutzung den neuen Gegebenhei- ten und erhöhte Niederschlagsmengen
ten anpassen. reagieren wird.
2.4.1 Zusätzlicher 2.4.3 Klimawandel und Folgen
anthropogener Abfluss für die Wasserkraft
Die Gemeinden aus dem Birsig-Gebiet Mit dem Klimawandel wird sich der
im Kanton BL beziehen ihr Trinkwasser Regimetyp verändern. Im Winter stärker
aus dem EZG der Birs. Das Abwasser wird auftretende Hochwasserperioden werden
jedoch der Birsig zugeführt. Dieser zu- entsprechende Hochwasserschutzmass-
sätzliche Abfluss ist vor allem während nahmen erfordern. Das veränderte Regi-
Trockenperioden wichtig. Im Vergleich zu me führt dazu, dass die WKW in Zukunft
den Durchschnittswerten des Abflusses weniger Wasser zur Verfügung haben.
ist der Einfluss aber vernachlässigbar Wenn der Q347 sinkt, müssten auch die
klein. gesetzlich festgelegten Entnahmemengen
angepasst werden. Folglich werden einige
2.4.2 Robustheit des WKW daher in sehr trockenen Monaten
Grundwasserspeichers keinen Strom mehr produzieren können
Die Geologie des EZGs der Birs erlaubt und dadurch Verluste erleiden.
es dem Grundwasserspeicher schneller16 Falldossier zur Lehrveranstaltung Umweltproblemlösen 2018/2019
2.5 Das Abflussregime betrifft viele rele- Um künftig ein nachhaltiges Fliessge-
Schlussfolgerung vante Stakeholder des Fliessgewässer- wässermanagement zu erhalten, müssen
managements. Die Kraftwerke sind bei- die Bedürfnisse der Wirtschaft, der Natur
spielsweise abhängig davon, dass immer und der Anwohner/innen in Einklang ge-
ausreichend Wasser vorhanden ist, um bracht werden. Die Revitalisierung bietet
einen möglichst grossen Gewinn zu ge- hier eine sehr umfassende Art dies anzu-
nerieren. Im Kontext der Energiestrategie gehen. Denn sie verbindet Hochwasser-
2050 wird die Wasserkraft in Zukunft einen schutz und die Förderung der Biodiversi-
grossen Teil der Stromnachfrage in der tät.
Schweiz abdecken müssen. Für die Lebe-
wesen des Fliessgewässers muss genü- Aufgrund der sich zukünftig ändernden
gend Wasser sowie ein funktionierender Abflussmengen und des neuen Abflussre-
Geschiebetransport vorhanden sein. Für gimetyps werden auch gesetzliche Anpas-
die Anwohner/innen ist es in erster Linie sungen von Nöten sein. Ein nachhaltiges
wichtig vor den Naturgefahren geschützt Fliessgewässermanagement braucht ein
zu sein. Es muss darum vermehrt in den funktionierendes legales System von Kon-
Hochwasserschutz investiert werden, um zessionen und Gesetzen, um die mensch-
die anfallenden Schäden gering zu halten. lichen Eingriffe zu regeln.Nachhaltiges Fliessgewässermanagement im Einzugsgebiet der Birs und des Birsigs 17
3 Wasserver- und -entsorgung
Für ein nachhaltiges Fliessgewässerm- kommen auf die Wasserver- und -entsor- 3.1
anagement sind die Wasserver- und -ent- gung grosse Herausforderungen zu. Diese
Einleitung
sorgung zentrale Bestandteile. Nur mit Teilanalyse konzentriert sich besonders
einer effizienten und gut vernetzten Was- auf die Organisationsstruktur und die
serversorgung ist es möglich, ausreichend Vor- und Nachteile des Systems, die ent-
Trinkwasser auch in trockenen Zeiten der stehenden Kosten und Gewinne sowie die
Bevölkerung zur Verfügung zu stellen und Auswirkungen des Klimawandels auf die
die Grundwasservorkommen langfristig Wasserver- und -entsorgung.
zu schonen. Da das Grundwasser und das
Fliessgewässer miteinander in Austausch In diesem Kapitel leiten folgende Fra-
stehen, hat die Qualität der Grundwasser- gen:
vorkommen einen unmittelbaren Einfluss • Wie ist die Wasserver- und -entsorgung
auf das Fliessgewässer. Weiter hat auch an der Birs und am Birsig organisiert?
die Wasserentsorgung grosse Auswirkun- • Was sind die Vor- und Nachtei-
gen auf das Fliessgewässer, da nur eine le des heutigen Systems?
funktionierende Wasserentsorgung mit • Welches sind die Auswirkungen auf
ausreichend Kapazitäten verhindern kann, den natürlichen Wasserhaushalt
dass Verunreinigungen aus urbanen Ge- und wie wird sich die Situation mit
bieten in die Flüsse gelangen. dem Klimawandel verändern?
• Welche Stakeholder beeinflussen
Durch zukünftige Veränderungen wie die Wasserver- und -entsorgung?
dem Klimawandel und einer stärkeren • Wo entstehen Kosten und Gewinne und
Belastung durch Mikroverunreinigungen wie hoch sind die (inkl. Gebühren)?
Um in die Fallthematik einzusteigen, holder gefunden wurde, da das Fallthema 3.2
wurde eine Stakeholderanalyse durchge- sehr spezifisch und lokal ist. Als Ergän-
Vorgehensweise
führt. Aus dieser gingen die wichtigsten zung zu der Internetrecherche wurden
Stakeholder, ihr Interesse an der Thematik zum Teil Experten/innen-Interviews mit
und die Art und Möglichkeit der gegensei- den Direktbetroffenen durchgeführt. Bei
tigen Beeinflussung hervor. Die Stakehol- Informationen, welche direkt von den Sta-
deranalyse sowie die Beantwortung der keholdern kommen, ist die Objektivität und
Fragestellung basierten auf Recherchear- Wissenschaftlichkeit jedoch nicht immer
beiten. Für diese wurden wissenschaftli- zwingend gegeben, weshalb die Herkunft
che Suchportale wie Google Scholar oder der Aussage mit der Position oder dem
die ETH Bibliothek verwendet,wobei je- Beruf des Stakeholders klar angegeben
doch der grösste Teil der Informationen wird.
auf den Webseiten der involvierten Stake-18 Falldossier zur Lehrveranstaltung Umweltproblemlösen 2018/2019
3.3 3.3.1 Wasserver- und
Resultate -entsorgung im Wasserkreislauf Haushalt gelangt das Wasser über das
Die Wasserver- und -entsorgung basie- Mischwasserbecken in die Abwasserreini-
ren auf dem natürlichen Wasserkreislauf gungsanlage (ARA), in welcher das Wasser
(Abbildung. 10). Niederschlag fällt auf Ge- aufbereitet und dann in das Gewässer ein-
wässer oder Boden und infiltriert von dort geleitet wird. Aus dem Gewässer verduns-
ins Grundwasser. Aus dem Grundwasser tet das Wasser, kondensiert in der Atmo-
wird Wasser gewonnen und in die Siedlung sphäre und wird zu Niederschlag. Dadurch
verteilt. Jeder Haushalt benötigt im Schnitt ist der Kreislauf wieder geschlossen (vgl.
in der Schweiz 162 Liter täglich. Aus dem Maurer, 2012).
Abbildung 10
Der Wasserkreislauf (Auckenthaler, 2018).
3.3.2 Wasserversorgung an der wird in ein höher gelegenes Reservoir ge-
Birs inkl. Birsig pumpt, wodurch der nötige Druck in den
Das Trinkwasser im untersuchten Ge- Wasserleitungen zustande kommt. Au-
biet wird aus dem Grundwasser gewonnen. sserdem werden dadurch die Pumpwerke
Dabei gibt es zwei verschiedene Gewin- von den täglichen Bedarfsschwankungen
nungsmöglichkeiten. Bei der Grundwas- entkoppelt (Haag & Pfändler, 2013; SVGW,
sergewinnung wird mit einem Grundwas- 2015a). Im Gegensatz dazu benötigen die
serpumpwerk das Grundwasser aus der Quellfassungen keine Energie für das
Tiefe hochgepumpt (siehe Abbildung 11). Hochpumpen, weil Quellwasser, das auf
Dies erfordert durch das Hochpumpen des natürliche Weise aus dem Boden austritt,
Grundwassers Energie und führt, zumin- gesammelt wird (siehe Abbildung 12). Die
dest lokal, zu einer Absenkung des Grund- Fassung erfolgt durch eine Sickerröhre,
wasserspiegels. Das gewonnene Wasser anschliessend müssen die noch im Grund-Nachhaltiges Fliessgewässermanagement im Einzugsgebiet der Birs und des Birsigs 19 Abbildung 11 Grundwasserfassung (SVGW, 2015a). Abbildung 12 Quellfassung (SVGW, 2015b).
20 Falldossier zur Lehrveranstaltung Umweltproblemlösen 2018/2019
wasser mitgeführten Sandpartikel und der Birs, ist diese Vernetzung nicht ausrei-
andere Feinstoffe herausgesiebt werden. chend und müsste durch den Bau mehre-
Schlussendlich gelangt das Wasser auch rer neuer Versorgungsleitungen zwischen
hier in ein Reservoir (SVGW, 2015b). den Gemeinden verbessert werden (Sutter
Ingenieur- und Planungsbüro, 2011).
Im unteren Flussverlauf der Birs und
des Birsigs sind fast ausschliesslich Neben der Quantität des Grundwas-
Grundwasserpumpwerke installiert, am sers ist auch die Qualität des Grund-
oberen Flussverlauf der Birs machen wassers für die Trinkwasserversorgung
Quellfassungen doch ein Drittel der ge- wichtig. Um eine möglichst gute Qualität
samten Wassergewinnung aus (Statisti- des Grundwassers zu haben, scheidet der
sches Amt Basel-Landschaft, 2018a; Sta- Kanton verschiedene Schutzzonen um die
tistisches Amt Basel-Landschaft, 2018b). Grundwasser- und Quellfassungen aus,
in welchen grundwassergefährdende Ak-
Damit das Grundwasser immer in aus- tivitäten, wie beispielsweise das Ausbrin-
reichender Menge vorhanden ist, werden gen von Pestiziden, verboten oder stark
im Einzugsgebiet der Birs und des Birsigs eingeschränkt sind (BUWAL, 2004). Die
verschiedene Massnahmen umgesetzt. Qualität des gewonnenen Grundwassers
Eine Massnahme ist die Revitalisierung ist trotz dieser Schutzzonen örtlich und
des Flussbetts. Dadurch kann das Fluss- zeitlich variierend, da sie von verschiede-
wasser durch die nun wieder naturnahen nen Faktoren wie z.B. der Flussinfiltration,
Gewässersohlen und Ufer schneller in das der Geologie und der Niederschlagsmen-
Grundwasser infiltrieren und somit bildet ge beeinflusst wird. Beispielsweise kann
sich mehr Grundwasser aus dem Fluss- durch die Revitalisierung von Flüssen und
wasser (Auckenthaler & von Gunten, 2016; der folglich schnelleren Infiltration ins
Holinger AG, 2013). Eine weitere Möglich- Grundwasser, besonders bei Hochwas-
keit ist die künstliche Grundwasseran- ser, noch verschmutztes Grundwasser
reicherung. Bei dieser wird aufbereite- zur Gewinnungsstation gelangen (Au-
tes Flusswasser über Sickergräben oder ckenthaler & von Gunten, 2016; Holinger
-brunnen in den Boden gespeist und er- AG, 2013). Aus diesem Grund haben die
höht dort die Menge an Grundwasser (Au- Anlagen unterschiedliche Ausstattungen:
ckenthaler & von Gunten, 2016). Zusätz- ohne Aufbereitung, einfache Aufberei-
lich vergibt der Kanton Konzessionen, in tung (UV-Strahlung, Chlor oder Ozon) oder
welchen die Menge des Grundwassers zur mehrstufige Aufbereitung (mehrstufige
Entnahme festgelegt ist, um die Grund- Filtration, biologische Aktivkohlefilter und
wasservorkommen langfristig zu sichern UV-Desinfektion) (Hammes, 2016).
(AUE, 2018). Falls mit diesen Massnah-
men dennoch lokal nicht genügend Grund- 3.3.3 Wasserentsorgung an der
wasser für die Deckung des Wasserver- Birs inkl. Birsig
brauchs vorhanden sein sollte, kann dies Bei der Wasserentsorgung, auch Sied-
theoretisch durch eine gute Vernetzung lungsentwässerung genannt, werden
zwischen den einzelnen Gemeinden aus- drei Arten von Abwasser unterschie-
geglichen werden. Im untersuchten Ge- den: Schmutzwasser, Regenwasser und
biet, besonders im oberen Flussabschnitt Fremdwasser. Unter SchmutzwasserNachhaltiges Fliessgewässermanagement im Einzugsgebiet der Birs und des Birsigs 21
versteht man Abwasser, das stark ver- le Regenwasser die Mischwasserbecken
schmutzt ist und nicht ohne Behandlung nicht alles Wasser zurückhalten können,
sicher in Oberflächengewässer geleitet dann wird das Mischwasser ungereinigt
werden kann. Regenwasser ist Nieder- in ein Oberflächengewässer gelassen.
schlagswasser, das in der Kanalisation Andererseits existiert das Trennsystem,
abfliesst. Es kann verschmutz sein, wenn bei welchem das Fremd- und das Regen-
es beispielsweise von einer Strasse in die wasser vom Schmutzwasser getrennt ge-
Kanalisation gelangt ist. Unter Fremdwas- sammelt und ohne Reinigung in Gewässer
ser versteht man Wasser, das ungewollt eingeleitet wird. Da in der ARA nur das
in das Entwässerungssystem gelangt und unverdünnte Schmutzwasser gereinigt
deshalb nicht bis kaum verschmutz ist. werden muss, ist die Reinigungsleistung
Fremdwasser kann beispielsweise Kühl- nicht durch Niederschläge beeinträch-
wasser oder Brunnenwasser sein (vgl. tigt. Jedoch kann es sein, dass bei diesem
Benthaus, 2018). Trennsystem verschmutztes Regenwasser
unbehandelt in ein Gewässer gelangt (vgl.
Aufgrund dieser verschiedenen Abwas- Benthaus, 2018; Maurer, 2012). Im Ge-
serarten entwickelten sich zwei verschie- biet der Fallstudie ist, gemäss Benthaus
dene Entwässerungssysteme. Einerseits (2018), das Mischsystem das gebräuchli-
gibt es das Mischsystem, bei welchem chere Entwässerungssystem.
Schmutz- und Regenwasser gemeinsam
abgeführt, in den Mischwasserbecken ge- Je nach Abwassersystem wird
sammelt und dann in der ARA gereinigt Schmutz- und Regenwasser oder nur das
werden. Das Fremdwasser wird nicht in Schmutzwasser in der ARA gereinigt. Die
die Mischwasserbecken geführt, sondern Reinigung geschieht in drei verschiedenen
direkt in die Gewässer. Bei Starknieder- Stufen (siehe Abbildung 13). In der ersten,
schlägen kann es sein, dass durch das vie- der physischen Stufe, werden Grobstoffe,
Abwasserreinigungsverfahren
ARA Birsig, Therwil
Mechanische Stufe Biologische und chemische Stufe Filtration
Pumpwerk Rechen Sandfang Belebungsbecken Nachklärbecken Filter
Kanalisation Abwasser gereinigtes Marchbach
Abwasser
Rechengut Sand Klärschlamm Wärme
Wärmepumpe
Mischwasserbecken Kehrrichtverbrennung Deponieanlage Klärschlammentwässerung Klärschlammverbrennung
Mischwasserbehandlung
) (bei Regen Schlammbehandlung
Abbildung 13
Aufbau einer ARA (AIB, 2018, S. 3).22 Falldossier zur Lehrveranstaltung Umweltproblemlösen 2018/2019
Öl, Sand, Schlamm und andere Feststoffe 3.3.4 Organisationsform der
rausgefiltert. Die Filterung geschieht ent- Wasserver- und -entsorgung
weder durch einen Rechen oder durch die Bei der Wasserversorgung sind die
Sedimentation der Feststoffe. Die zweite, Kompetenzen wie folgt geregelt: Der Kan-
biologische Stufe baut weitere, verunreini- ton ist für die langfristige Sicherung der
gende Stoffe wie Stickstoff ab, indem für Grundwasserreserven und für die Bereit-
diese Prozesse erforderliche Mikroorga- stellung von genügend sauberem Trink-
nismen durch gezielte Bedingungen wie wasser im Rahmen der technischen und
zum Beispiel das Belüften der Becken ge- wirtschaftlichen Möglichkeiten zuständig.
fördert werden, wodurch der sogenannte Er kann die Aufgabe der Wasserversor-
Belebtschlamm entsteht. Gleichzeitig mit gung an die Gemeinden, Zweckverbände,
der biologischen Stufe erfolgt die chemi- öffentlich-rechtliche Genossenschaften
sche Stufe, bei der Eisen- oder Alumini- oder Aktiengesellschaften delegieren.
umsalze dem Abwasser beigefügt werden, Im Einzugsgebiet der Birs inklusiv Birsig
was zur Phosphatfällung führt. Die ge- kommen alle vier Organisationsformen
formten Metall-Phosphat-Flocken werden vor. Die grösste Akzeptanz von allen in-
gemeinsam mit dem Belebtschlamm im volvierten Stakeholdern hat der Zweck-
Nachklärbecken durch Sedimentation aus verband, jedoch ist die häufigste Form im
dem Abwasser entfernt (vgl. AWEL, 2004). zu untersuchenden Gebiet der sogenannte
Regiebetrieb, bei der jede einzelne Ge-
In Planung steht noch eine vierte Rei- meinde die Wasserversorgung selbständig
nigungsstufe, bei welcher Mikroverun- sicherstellt (Auckenthaler & von Gunten,
reinigungen aus dem Wasser entfernt 2016). Nach Auckenthaler und von Gunten
werden. Möglich ist das einerseits durch (2016) bringt der Regiebetrieb als heutige
Ozonierung, wobei Ozon diese Schadstoffe Organisationsform die Nachteile mit sich,
oxidiert und sie dadurch zu sogenannten dass die Gemeinden aufgrund fehlender
Metaboliten verändert. Die Auswirkungen Vernetzung kaum voneinander profitie-
auf die Umwelt durch Metaboliten sind je- ren können und dass durch das grosse
doch noch weitgehend unbekannt (AWEL, Mitspracherecht der Stimmberechtigten
2014). Andererseits können mit Aktivkohle besonders beim Wasserpreis die Professi-
die Schadstoffe absorbiert werden, wo- onalität fehlt.
bei die Aktivkohle dann noch zusätzlich Bei der Siedlungsentwässerung sind
herausgefiltert werden muss und, wegen die Gemeinden für die Kanalisation in ih-
der Schadstoffkontamination, speziell rem Gebiet zuständig und müssen das
entsorgt werden muss. Beim Einsatz der verschmutze Wasser bis zur ARA trans-
Aktivkohle ist eine gute Absorption von portieren. Zudem müssen sie dafür sor-
Mikroplastik zu erwarten (Bertling, 2018; gen, dass unverschmutztes Wasser ver-
Kappeler et al., 2014). Die Bau- und Um- sickern oder speziell abgeleitet werden
weltschutzdirektion des Kantons Basel- kann. Betrieben werden die ARAs in un-
land (2018) sagt, dass bis im Jahr 2035 serem Fallgebiet entweder von einem aus
zwei der drei ARAs im untersuchten Gebiet verschiedenen Gemeinden bestehenden
mit dieser vierten Reinigungsstufe ausge- Zweckverband oder, was am häufigsten
rüstet sein sollen. ist, vom Amt für Industrielle Betriebe desNachhaltiges Fliessgewässermanagement im Einzugsgebiet der Birs und des Birsigs 23
Kantons. Vorteil dieser Betriebsform ist, (IWB, 2018). Jedoch ist der Wasserpreis
dass der Kanton als Betreiber mit den kommunal geregelt und deshalb von Ge-
Gemeinden zusammenarbeitet und sich meinde zu Gemeinde sehr verschieden
so alle Beteiligten gut einbringen können. (Kanton Basel-Landschaft, 2018).
Ausserdem können Synergien gut genutzt
und dadurch Kosten tief gehalten werden Die Gebühren für die Wasserentsorgung
(vgl. kGSchG; Maurer, 2012). setzen sich aus einer jährlichen Grundge-
bühr, der mengenabhängigen Schmutz-
3.3.5 Ökonomische Aspekte wassergebühr und der mengenabhängi-
Wasserver- und -entsorgung gen Regenwassergebühr zusammen. Die
Für das Verständnis des ökonomischen Schmutzwassergebühr macht dabei etwa
Aspekts der Wasserver- und -entsorgung 60 % bis 80 % und die Regenwassergebühr
sind einige Grundsätze zu verstehen. Ge- 10 % bis 30 % der gesamten Gebühr aus.
nerell ist diese nicht gewinnorientiert zu Die Schmutzwassergebühr berechnet sich
betreiben, die Einnahmen sollen also nur aus der bezogenen Menge an Frischwas-
die Ausgaben decken. Zusätzlich ist im ser und ist etwa 2.15 CHF pro m3 (FKD,
kantonalen Gewässerschutzgesetz (kG- 2018). Die Regenwassergebühr wird aus
SchG) vorgeschrieben, dass die Kosten der Grösse der versiegelten Fläche ermit-
nach dem Verursacherprinzip verrechnet telt. Einige Gemeinden verzichten auch
werden sollen, also wer mehr Wasser be- auf die Grund- oder die Regenwasserge-
zieht oder verschmutzt, muss mehr zah- bühr (vgl. kGSchG). Gemäss Auckenthaler
len. Gleichzeitig gilt auch das Solidaritäts- (2018) könnte dieser Preis in den nächsten
prinzip, durch welches jede/r Einwohner/ Jahren auf bis zu CHF 8.— ansteigen, weil
in die gleiche Grundgebühr zahlen muss, die Kanalisation im Fallgebiet sanierungs-
unabhängig davon, wie weit die Kanalisa- bedürftig ist, was grosse Investitionen er-
tion von ihrem/seinem Haushalt bis in die fordert.
ARA geht. Charakteristisch für die Was-
server- und -entsorgung ist auch, dass Zusätzlich zur Kanalisationssanierung
etwa 70 bis 80 % der Kosten für den Wer- fällt in den nächsten Jahren die Aufrüs-
terhalt der Infrastruktur anfallen (Ben- tung der ARAs mit einer vierten Reini-
thaus, 2018). gungsstufe an. Die Kosten dafür werden
mit Gebühren separat finanziert. Die
Der Preis für die Wasserversorgung ARAs müssen jedes Jahr eine Abgabe von
setzt sich aus einer jährlichen Grundge- CHF 9.— pro angeschlossenem/r Anwoh-
bühr und dem Wasserzins pro bezogenem ner/in an den Bund in einen Fond zahlen,
m3 Wasser zusammen. Die Grundgebühr welcher die Kosten der Sanierung zu 75 %
wiederum ist unterteilt in die Gebäude- übernimmt. Eine ARA bekommt das Geld
gebühr, welche 0.15 % der Gebäudever- aus dem Fond nur, wenn sie bis spätestens
sicherungssumme entspricht, und der 2035 mit der Sanierung beginnt. Hat eine
Leistungsgebühr, welche von der Durch- ARA eine vierte Stufe fertig eingebaut,
flussrate abhängt (FKD, 2018). Im Mittel muss sie die jährliche Abgabe nicht mehr
kostet ein m Wasser so etwa fünf Rappen
3
bezahlen (vgl. kGSchG).Sie können auch lesen
