Das klassische Monitoring von Binnengewässern gemäß der EU-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) sei bislang mit einem hohen zeitlichen und personellen Aufwand verbunden, und darüber hinaus könnten die Ergebnisse aus den Untersuchungen vor Ort sowie der Auswertung des Probenmaterials im Labor immer nur einen Ausschnitt und eine kurze Momentaufnahme darstellen, erläutert das UFZ. Denn die Messgrößen wie Trübung, Temperatur oder Algenvorkommen könnten an verschiedenen Stellen eines Sees ganz unterschiedlich ausfallen und sich je nach Wetterlage, Gewässertyp und Einzugsgebiet auch schnell ändern.
Das liege in den besonderen Eigenschaften von Gewässerökosystemen begründet, die sehr dynamische Systeme darstellten. Bei vielerorts üblicher monatlicher Beprobung könnten wichtige Episoden wie zum Beispiel Blaualgenblüten einfach übersehen werden. Dazu komme die räumliche Heterogenität, die insbesondere die Beurteilung des Zustands mehr als 100 Hektar großer Gewässer schwierig mache, wenn nur einmal in der Mitte des Sees eine Probe genommen wird.
Die zusätzliche Nutzung von Fernerkundungsdaten könnte in der Kombination mit klassischen Monitoringmaßnahmen die Aussagekraft zum Gewässerzustand deutlich verbessern. „So steuern die Daten aus dem All aktuelle Informationen in höherer räumlicher und zeitlicher Auflösung bei und ermöglichen schnelle Managementreaktionen, wie es etwa bei einem massenhaften Auftreten von Blaualgen an Badestellen angezeigt ist“, sagte Karsten Rinke vom UFZ, der das Projekt leitet. Satelliten-basierte Informationen könnten je nach Typ täglich bis wöchentlich bereitgestellt werden und wiesen eine räumliche Auflösung zwischen zehn und 300 Metern auf.
Erkenntnisse über Genauigkeit und Mehrwert erwartet
Gewässerdaten von rund 100 Seen, Talsperren und Unterläufen von Fließgewässern würden im Rahmen des Projekts hinsichtlich Wasserqualität und Wasserflächenausdehnung mit Fernerkundungsdaten aus den Jahren 2016 bis 2020 zusammengeführt. Zu klären sei, welche Eigenschaften der Gewässer und welche Gewässertypen sich mithilfe der Fernerkundung besonders gut charakterisieren lassen, wie hoch die Genauigkeit und Verlässlichkeit der Fernerkundungsdaten ist und wo mögliche Fehlerquellen liegen. Auch solle das Projekt Aufschluss darüber geben, wie sich der Mehrwert, der sich mit der Nutzung der Fernerkundung ergibt, in die behördliche Praxis der Gewässerüberwachung integrieren lässt.
Das UFZ arbeitet in dem Projekt mit dem Institut für Hygiene und Umwelt der Hamburger Behörde für Umwelt, Klima, Energie und Agrarwirtschaft, dem Institut für Seenforschung der Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg sowie dem Sächsischen Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie zusammen. Landesbehörden aus zwölf Bundesländern stellten als Praxispartner für die Untersuchungen umfangreiche Datensätze aus ihren regelmäßigen Gewässeruntersuchungen zur Verfügung, die mit Fernerkundungsdaten aus den entsprechenden Zeiträumen in Beziehung gesetzt und miteinander abgeglichen werden.
Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur fördere das Leuchtturmprojekt im Rahmen der Copernicus-Initiative.
