Hochwasser im Erzgebirge. Historische und aktuelle Überschwemmungen und ihr Schadensausmaß

Inhaltsverzeichnis

I. Abbildungsverzeichnis

II. Tabellenverzeichnis

III. Abkürzungsverzeichnis

1. Einleitung .
1.1. Problemstellung
1.2. Aufgabenstellung und Zielsetzung .

2. Stand der Forschung .
2.1. Allgemeine Theorie ...
2.2. Ursachen von Hochwasserereignissen .
2.3. Arten des Hochwassers
2.4. Klassen von Hochwasser .
2.5. Stand der historischen Hochwasserforschung .
2.6. Stand der historischen Hochwasserforschung im Projektgebiet (Erzgebirge)

3. Einführung in das Untersuchungsgebiet ..
3.1. Geographische Lage und Erstreckung ..
3.2. Historische Entwicklung und Besiedlungsgeschichte ..
3.2.1. Bergbau im Erzgebirge
3.2.2. Besiedlung .
3.3. Geologie und Hydrogeologie ...
3.4. Böden ..
3.5. Klima
3.6. Vegetation und Landnutzung ..
3.6.1. Potentielle natürliche Vegetation
3.6.2. Tatsächliche Vegetation ..
3.6.3. Landnutzung ..
3.7. Hydrologie ..
3.7.1. Hydrologie der Flöha
3.7.2. Hydrologie der Zschopau

4. Untersuchungsmethoden .
4.1. Literaturrecherche und Archivarbeit
4.2. Karteninterpretation ...
4.3. Probleme bei der Datenbeschaffung ..

5. Ergebnisse
5.1. Hochwasserchronik der Flöha und der Zschopau (1800 - heute)
5.2. Herausragende Hochwasserereignisse
5.2.1. Das Hochwasser vom 03. Februar 1862
5.2.2. Das Hochwasser vom 02. Januar 1880 ..
5.2.3. Das Hochwasser vom 29.- 31. Juli 1897 .
5.2.3.1. Ursachen des Hochwassers ..
5.2.3.2. Verlauf des Hochwassers ..
5.2.3.3. Schäden des Hochwassers
5.2.4. Das Hochwasser vom 04. Februar 1909 ..
5.2.4.1. Ursachen des Hochwassers ..
5.2.4.2. Verlauf des Hochwassers ..
5.2.4.3. Schäden des Hochwassers
5.2.5. Das Hochwasser vom 02. Juli 1916 ..
5.2.6. Das Hochwasser vom 03. Januar 1932
5.2.6.1. Ursachen des Hochwassers ..
5.2.6.2. Verlauf des Hochwassers ..
5.2.6.3. Schäden des Hochwassers
5.2.7. Das Hochwasser vom 9.-11. Juli 1954 .
5.2.7.1. Ursachen des Hochwassers ..
5.2.7.2. Verlauf des Hochwassers ..
5.2.7.3. Schäden des Hochwassers
5.2.8. Das Hochwasser vom 07./ 08. Dezember 1974 ..
5.2.9. Das Hochwasser vom 12. August 2002
5.2.9.1. Ursachen des Hochwasser
5.2.9.2. Verlauf des Hochwassers ..
5.2.9.3. Schäden des Hochwassers
5.3. Die Entwicklung der Flussläufe von 1880 bis heute - Vergleich verschiedener topographischer Karten und Waldentwicklungskarten für Teilbereiche des Untersuchungsgebietes

6. Diskussion
6.1. Bewertung der Hochwasserchronik ..
6.2. Bewertung der Ursachen
6.3. Bewertung der herausragenden Hochwasserereignisse ..
6.4. Bewertung des Schadensausmaßes historischer und aktueller Hochwässer .
6.5. Bewertung der anthropogenen Einflussnahme ..

7. Zusammenfassung

8. Literaturverzeichnis

9. Kartenverzeichnis ...

10. Anhang ...

Danksagung

Diese Diplomarbeit entstand am Geographischen Institut der Freien Universität in Berlin.

Besonders möchte ich mich bei Herrn Prof. Dr. Achim Schulte bedanken, der mir die Möglichkeit gab, diese Arbeit innerhalb seiner Arbeitsgruppe zu schreiben. Für die Begleitung und Betreuung der Arbeit gebührt ihm mein besonderer Dank. Des Weiteren möchte ich auch Herrn PD Dr. Bernd Wünnemann für die Zweitbegutachtung meiner Diplomarbeit bedanken.

Dipl. Geogr. Christian Reinhardt, Dipl. Geogr. Mike Ramelow und Dipl. Geogr. Jens Bölscher danke ich für die fachlichen Anregungen und die Beantwortung meiner Fragen.

Ein großes Dankeschön geht an die Mitarbeiter der sächsischen Stadt- und Staatsarchive, ganz besonders bedanke ich mich an dieser Stelle bei Frau Renate Kolditz vom Stadtarchiv Marienberg, ohne deren Mithilfe die Materialrecherche weit anstrengender gewesen wäre.

Für das Korrekturlesen möchte ich mich bei Herrn Jürgen Dittrich und Herrn Heiner Dittrich ganz herzlich bedanken. Die kritischen und fachlichen Anmerkungen haben mir oft weitergeholfen.

Meine größte Dankbarkeit gilt natürlich meinen Eltern und meinem Ehemann, deren finanzielle und moralische Unterstützung weitestgehend zum Gelingen meines Studiums beigetragen hat.

Berlin, Oktober 2007

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Abflussganglinie und Wasserstandsganglinie einer Hochwasserwelle

Abbildung 2: Zusammenhang zwischen Einzugsgebietsform und Abflussganglinie

Abbildung 3: Vb - Zugbahn

Abbildung 4: Entstehung des Erzgebirges

Abbildung 5: Die erzgebirgischen Gneise

Abbildung 6: Der Nordrand des Erzgebirges bei Augustusburg - Flöha

Abbildung 7: Abflussprozesse der Quellen in unterschiedlichen Gesteinskomplexen

Abbildung 8: Merkmale der Klimastufen im Mittelgebirge, Hügel und Tiefland in Sachsen

Abbildung 9: Vergleich der natürlichen mit der heutigen Waldzusammensetzung

Abbildung 10: Baumartenverteilung im Forstbezirk Chemnitz und Marienberg

Abbildung 11: Verteilung der Landnutzung in den Landkreisen Annaberg und MEK

Abbildung 12: Beitrag im Generalanzeiger Nr. 176 vom 03.08.1897

Abbildung 13: Ausschnitt aus Meilenblatt von 1787

Abbildung 14: Ausschnitt aus Äquidistantenkarte von 1880

Abbildung 15: Ausschnitt aus Messtischblatt von 1938

Abbildung 16: Bekanntmachung im WB Nr. 7 vom 15.02.1862

Abbildung 17: Hochwasser am 31. Juli 1897 an der Zschopaubrücke in Mittweida

Abbildung 18: Niederschlagssummen im Februar 1909

Abbildung 19: Mittweida beim Hochwasser am 04. Februar 1909

Abbildung 20: Niederschlagssummen im Januar 1932

Abbildung 21: Das Hochwasser im Januar 1932 im Bereich der heutigen Goethe Schule

Abbildung 22: Das Hochwasser im Kupferhammer Grünthal im Januar 1932

Abbildung 23: Hauptluftmassengrenzen vom 06.-11. Juli 1954

Abbildung 24: Niederschlagssummen (mm) vom 07.-13. Juli 1954

Abbildung 25: Wasserstandsganglinien von Zschopau und Flöha im August 2002

Abbildung 26: Totalzerstörung einer Ufermauer in Olbernhau - Schadenssumme:1.237.500,00€

Abbildung 27: Verteilung der Hochwasserhäufigkeiten in Prozent

Abbildung 28: Verteilung der Hochwasserereignisse auf die Jahrhunderte

Abbildung 29: Verteilung der Hochwasserereignisse auf die Monate

Abbildung 30: Verteilung der Hochwasserereignisse auf die Kalenderwochen

Abbildung 31: Zeitliche Verteilung der Hochwasserereignisse - 1800 bis 1900

Abbildung 32: Zeitliche Verteilung der Hochwasserereignisse - 1901 bis 2007

II Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Schema zur Intensitätsklassifizierung von Hochwasser

Tabelle 2: Hydrogeologische Einschätzung der Gesteinsabfolgen des Erzgebirges

Tabelle 3: Mittlere langjährige Niederschlagssummen für ausgewählte Stationen

Tabelle 4: Hauptwerte der wichtigsten Pegel an der Flöha

Tabelle 5: Hauptwerte der wichtigsten Pegel an der Zschopau

Tabelle 6: Quellen zur Rekonstruktion historischer Hochwasserereignisse

Tabelle 7: Niederschlagswerte für das Flussgebiet der Flöhaam 29./30./31.Juli 1897

Tabelle 8: Niederschlagswerte für das Flussgebiet der Zschopauam 29./30./31.Juli 1897

Tabelle 9: Abflusswerte der Flöha am 30./31.Juli 1897

Tabelle 10: Abflusswerte der Zschopau am 30./31.Juli 1897

Tabelle 11: Ausgewählte Hochwassermarken vom 30./31.07.1897

Tabelle 12: Ausgewählte Hochwassermarken vom 05.02.1909

Tabelle 13: Niederschlagswerte für das Flussgebiet der Flöhaam 3./4./5. Januar 1932

Tabelle 14: Niederschlagswerte für das Flussgebiet der Zschopauam 3./4./5. Januar 1932

Tabelle 15: Abflusswerte der Flöha am 4./5. Januar 1932

Tabelle 16: Abflusswerte der Zschopau am 4./5. Januar 1932

Tabelle 17: Ausgewählte Hochwassermarken vom 04. Januar 1932

Tabelle 18: Hochwasserscheitel der Flöha und der Zschopau 1954

Tabelle 19: Abflusswerte der Flöha am 10./11. Juli 1954

Tabelle 20: Abflusswerte der Zschopau am 10./11. Juli 1954

Tabelle 21: Ausgewählte Hochwassermarken vom 10. Juli 1954

Tabelle 22: Niederschlagssummen für 01.- 08.12. für die Jahre 1972 - 1976 fürNeuhausen

Tabelle 23: Abflusswerte der Flöha am 07./08./09. Dezember 1974

Tabelle 24: Abflusswerte der Zschopau am 07./08./09. Dezember 1974

Tabelle 25: Niederschlagshöhe für die Messstation Neuhausen im August 2002

Tabelle 26: Niederschlagshöhe für die Messstation Fichtelberg im August 2002

Tabelle 27: Abflusswerte der Flöha am 13. August 2002

Tabelle 28: Abflusswerte der Zschopau am 13. August 2002

Tabelle 29: Ausgewählte Hochwassermarken vom 13. August 2002

Tabelle 30: Zusammenfassung der Merkmale der herausragenden Hochwasserereignisse

Tabelle 31: Vergleich der Abflüsse [m³/s] und der dazugehörigen Wiederholungszeitspanne der herausragenden Hochwasserereignisse

Tabelle 32: Klassifizierung der Ereignisse anhand von Bewertungspunkten

III Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 EINLEITUNG

Diese Diplomarbeit entsteht im Rahmen des INTERREG IIIA Projektes „DINGHO“, dessen Hauptaufgabe die Verbesserung des grenzübergreifenden Hochwasserschutzes in den Einzugsgebieten der Kammlagen des Mittleren Erzgebirges ist.

1.1. Problemstellung

Die in den letzten Jahren aufgetretenen verheerenden Hochwasserereignisse werden, nicht zuletzt durch die starke Präsenz der Medien, in der Öffentlichkeit nicht nur lokal, sondern auch zunehmend globaler wahrgenommen. Dabei werden Hypothesen der Zunahme dieser Ereignisse sowie enge Zusammenhänge zwischen dem anthropogen bedingten Klimawandel und dem Auftreten herausragender Hochwässer diskutiert.

So wurde das Elbe-Hochwasser vom August 2002 als Jahrhundertflut bezeichnet, weshalb dieses Katastrophenereignis zentrales Thema in zahlreichen Abhandlungen und Veröffentlichungen war und noch ist. Diskutiert wurden besonders die meteorologischen Ursachen sowie die durch zunehmende Verbauung sowie Landnutzung initiierten Prozesse eines geänderten Abflussverhaltens der versickernden Niederschläge. Daraus wurden die Schadensprozesse abgeleitet, um Schlussfolgerungen für einen nachhaltigen Hochwasserschutz ziehen und die erforderlichen Maßnahmen ableiten zu können.

Grundlegend bleibt jedoch, dass in der Erdgeschichte immer wieder Extremereignisse mit gravierenden Auswirkungen und Veränderungen aufgetreten sind, die zu großen Zerstörun- gen geführt haben. Das Hochwasserereignis 2002 ist nur ein Beispiel aus der jüngsten Geschichte, das verdeutlicht hat, welch katastrophales Ausmaß ein Hochwasser in einer Region annehmen kann.

Dabei konzentrieren sich die Schäden nicht nur im Bereich der Zusammenflüsse von Bächen und Vorflutern im Mittel- und Unterlauf derselben, sondern auch schon in den Entstehungs- gebieten, den oberen Einzugsgebieten in den Mittelgebirgshochlagen. So entging die Stadt Olbernhau im August 2002 nur knapp einer Katastrophe. Dort betrug die Gesamtschadenssumme (kommunale Schäden) knapp 13 Mio. € (SCHADENSDATEN- BANK LTV, 2002).

Dass große Zerstörungen im Zusammenhang mit Extremabflüssen auch schon in historischer Zeit aufgetreten sind und in den oberen Lagen des Erzgebirges zu verheerenden Schäden geführt haben, kann mit dieser Arbeit bestätigt werden.

Das Risiko für das Auftreten derartiger Ereignisse wurde in der Vergangenheit nicht systematisch untersucht, so dass auch geeignete Hochwasserschutzmaßnahmen nicht nach einem Gesamtkonzept betrachtet und realisiert worden sind.

Erst gegen Ende des 20. Jh. wurden zahlreiche Projekte (vgl. Kap. 2.2.) zur Integration historischer Hochwasserereignisse ins Leben gerufen. Angestrebt werden damit eine verbesserte Risikobewertung und ein sicherer Umgang mit zukünftigen Hochwässern. Im Zusammenhang mit der Analyse der aktuellen Gefährdung von bestimmten Gebieten kann der Nachweis von früheren Schadensereignissen aufgrund von historischen Unterlagen von großem Nutzen sein. Sehr oft werden nur Ereignisse der jüngsten Vergangenheit (20 -50 Jahre) betrachtet. Durch die Einbeziehung von Hochwasserchroniken können jedoch die statistischen Aussagen über Häufigkeit und Stärke von Gefahrenprozessen in einem bestimmten Gebiet deutlich verbessert werden.

1.2. Aufgabenstellung und Zielsetzung

Aufgabe dieser Diplomarbeit ist daher die Darstellung historischer und aktueller Hochwas- serereignisse im mittleren Erzgebirge und deren Schadensausmaß. Insbesondere werden hierfür die Wasserläufe der Flüsse Flöha (Einzugsgebiet: 799 km²) und Zschopau (Einzugsgebiet: 1847 km²) betrachtet. Untersucht werden Ereignisse im Zeitraum von 1800 bis heute.

Zur Rekonstruktion historischer Hochwasserereignisse stehen verschiedene Quellen zur Verfügung (vgl. Tab. 2), die im Zuge der Unterlagenrecherche für diese Diplomarbeit vorerst in Staats- bzw. den einzelnen Stadtarchiven aufgearbeitet werden mussten. Für die Ein- zugsgebiete der Flöha und der Zschopau liegen belastbare Hochwasserdaten in Form von Pegelaufzeichnungen seit 1909 (Pegel Lichtenwalde 1) und 1928 (Pegel Borstendorf) vor (LfUG, 2002a).

Durch intensive Recherchen, kritische Prüfungen und Dokumentation der verschiedenen Quellen sollten folgende Ziele mit dieser Diplomarbeit erreicht werden:

- Aufstellung einer Hochwasserchronik für die Flüsse Flöha und Zschopau im Zeitraum von 1800 bis heute
- Darstellung herausragender Ereignisse mit Hilfe umfangreicher und verschiedenartiger Datensätze (aus Archiven, Literatur, Pegelaufzeichnungen) anhand der Punkte: Ursachen
- Verlauf - Schäden
- Einordnung der Ereignisse in Intensitätsklassen
- Vergleich historischer und aktueller Hochwasser anhand des Schadensausmaßes unter gleichzeitiger Betrachtung der anthropogenen Veränderung der Flussläufe und deren nächster Umgebung Zur Erreichung der o.g. Zielstellung, wurde mit der Arbeit versucht, folgende Fragstellungen zu beantworten:
- Wann traten Hochwasser in der Zeit von 1800 bis heute auf?
- Welche Ursachen / meteorologischen Verhältnisse führten zu den Hochwässern?
- Welche relevanten Schäden sind entstanden?
- Gibt es eine gewisse Regelmäßigkeit des Auftretens von besonders schweren Hochwas- serereignissen?
- Waren die Hochwässer in Bezug auf das Schadensausmaß in historischer Zeit schwer- wiegender, als heute?
- Wie wirkten sich anthropogene Maßnahmen, wie z.B Siedlungstätigkeit und wasserbauli- che Maßnahmen an den Flussläufen auf den Hochwasserabfluss aus?

Der Schwerpunkt der Arbeit liegt in den Ergebnissen (vgl. Kapitel 5) der ausführlichen Hochwasserchronik für die Flüsse Zschopau und Flöha. Im Abschnitt 5.2. erfolgt dabei die detaillierte Betrachtung einiger herausragender Hochwasserereignisse, durch welche in der Region des Mittleren Erzgebirges ein bedeutendes Schadensausmaß zu verzeichnen war. Untersucht werden die (meteorologischen) Ursachen, welche zu dem Ereignis führten, der Verlauf des Hochwassers und die entstandenen Schäden.

Neben der physisch - geographischen Beschreibung des Untersuchungsgebietes (vgl. Kapitel 3) werden wichtige theoretische Grundlagen und der aktuellen Forschungsstand der historischen Hochwasserforschung (vgl. Kapitel 2) dargestellt. Abschließend erfolgt die Bewertung der erzielten Ergebnisse (vgl. Kapitel 6).

2 STAND DER FORSCHUNG

Um einen kurzen Einblick in den theoretischen Hintergrund der Hochwasserforschung zu geben, sollen im folgenden Abschnitt (2.1. - 2.4.) die allgemeinen Grundlagen, die Ursachen und Arten von Hochwassern erläutert werden.

Die Abschnitte 2.5. und 2.6., welchen den aktuellen Stand der historischen Hochwasserforschung behandeln, sollen helfen diese Arbeit in einen Kontext zu bringen.

2.1. Allgemeine Theorie

„Hochwässer und Überschwemmungen flussnaher Gebiete sind natürliche Vorgänge in Flusslandschaften und elementarer Bestandteil fluvialer Ökosysteme“ (HAGEDORN, 2002). Hochwässer sind primär verbunden mit intensiven oder lang anhaltenden Niederschlägen, zum Teil entstehen sie jedoch auch in Verbindung mit Schneeschmelze. STRAHLER & STRAHLER (1999:352) definieren den Hochwasserzustand wie folgt: „…wenn der Abfluss eines Flusses nicht mehr in seinem normalen Gerinnebett bewältigt werden kann und daher angrenzendes Gelände überflutet,…“.

Laut STURM et al. (2001) existiert keine genaue Definition von Hochwasser. Es gibt keine genauen Klassengrenzen zwischen leichten, mittleren und schweren Hochwasserereignis- sen (vgl. Kap. 2.4.). So wird Hochwasser meist über den Abfluss definiert, z.B. wenn der Abfluss über dem monatlichen Durchschnitt liegt (STURM et al., 2001). Aus langjährigen Abflussreihen erfolgt zunächst die Bestimmung der monatlichen Durchflussmaxima. Für die Klassifizierung von historischen Hochwässern wird die Abweichung von diesen durchschnitt- lichen Maxima berechnet.

In Zeiten erhöhter Niederschläge oder bei der Schneeschmelze steigt der Abfluss. Er weist dann eine oder mehrere Spitzen auf und fällt nach dem Niederschlagsereignis wieder ab. Hochwässer verfügen über bestimmte Merkmale. Dazu zählen der Scheitelwasserstand und der Scheitelabfluss, welche der Abschätzung des Schadenspotentials und des Bemes- sungshochwassers (BHQ) dienen. Letzteres unterstützt die Dimensionierung von Hochwas- serschutzanlagen und baulichen Anlagen und ist der maximale Abfluss in einer bestimmten Wiederholzeitspanne, dem das entsprechende Bauwerk standhalten soll (DYCK & PESCH- KE, 1995). In Siedlungsgebieten wird ein Schutz gegen 100 - jährige Hochwasserereignisse angestrebt. Die Hochwasserabflusssumme bestimmt die Dimension von Hochwasserschutz- anlagen. Zudem lassen sich die Hochwasserdauer und die Laufzeit in einer Ganglinienana- lyse bestimmen (MANIAK, 2003).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1: Abflussganglinie und Wasserstandsganglinie einer Hochwasserwelle (MANIAK, 2003:14)

Der Direktabfluss wird zusammengefasst aus dem Landober- und dem Sättigungsflächenabfluss, dem Boden- und dem Zwischenabfluss. Es ist der Bestandteil des Niederschlages, welcher unmittelbar zum Abfluss kommt. Unter Basisabfluss werden der verzögerte Zwischenabfluss und der Grundwasserabfluss verstanden. Ein Fließgerinne wird als bordvoll bezeichnet, wenn das maximale Fassungsvermögen erreicht ist.

Am Verlauf der Ganglinie lassen sich die geologischen, morphologischen, klimatischen und hydrologischen Eigenschaften des Einzugsgebietes erkennen, welche die Faktoren Hochwasseranstieg, Scheitel und Hochwasserabfall dominierend beeinflussen. Der Hochwasseranstieg ist das Ergebnis der Gebiets- und Niederschlagscharakteristika, wohingegen die Form des Hochwasserabfalls bestimmt wird durch die Speichereigenschaft des Gebietes und die Form des Flussbettes (DYCK & PESCHKE, 1995).

2.2. Ursachen von Hochwasserereignissen

Zur Analyse von Hochwasserereignissen zählt auch die Untersuchung der Ursachen, die zu Hochwasser führen. Es wird zwischen natürlichen und anthropogenen Ursachen unterschieden. Zu den natürlichen Ursachen zählen:

a.) die räumliche und zeitliche Verteilung des Niederschlages. Hierzu zählen die Art und die Intensität des Niederschlages, Schneeschmelze, Eisversetzung und Sturmfluten (ROTHER, 2001).

b.) die Speicherwirkung des Einzugsgebietes, welche maßgeblich durch den Bewuchs,den Boden und dessen Infiltrationsrate, das Gelände und das Gewässernetz (des- sen Flussnetzdichte, -länge, -gefälle) bestimmt wird (ROTHER, 2001). Pflanzen hal- ten das Wasser zurück. Durch Verdunstung von der Pflanzenoberfläche gelangt Niederschlag gleich wieder zurück in die Atmosphäre oder er wird von der Pflanze selbst verbraucht. Außerdem entziehen Pflanzen dem Boden Feuchtigkeit und verbessern die Durchlässigkeit des Bodens aufgrund ihrer Durchwurzelung (LAWA,1995). Die Infiltrationsrate eines Bodens ist entscheidend bei der Hochwasserbil- dung. Sie gibt an, wie viel Wasser pro Stunde versickern kann. Die höchsten Infilt- rationsraten weisen Waldböden auf (60 - 75 l/m²), wohingegen Weideflächen und ackerbaulich Nutzflächen äußerst geringe Infiltrationsraten besitzen (< 20 l/m²) (VOGELBACHER, 1998). Die Geländebeschaffenheit dient ebenfalls dem Hoch- wasserrückhalt. Mulden und Senken können bis zu 5 l/m² zurückhalten. Bei lang anhaltenden starken Niederschlägen hat diese positive Speicherwirkung jedoch nur noch einen geringen Einfluss auf das Hochwasser, da die Senken relativ schnell gefüllt sind (VOGELBACHER, 1998). Eine Verstärkung der Retentionswirkung tritt ebenfalls durch die Rauheit (z.B. Bewuchs am Flussrand, Geröll im Fluss) ein. Allgemein gilt, je länger ein Flusslauf ist und je größer das Bettvolumen, desto geringer fällt das Hochwasser aus (VOGELBACHER, 1998).

c.) die Größe, das Gefälle und die Art des Einzugsgebietes. Laut WILHELM (1993:72f)stehen die Form des Einzugsgebietes und die Abflussganglinie in Verbindung. Längliche Gebiete haben doppelt so lange Konzentrationszeiten wie Einzugsgebiete mit einer rundlichen Form. Abbildung 2 zeigt diesen Zusammenhang. In kleinen, steilen Einzugsgebieten, steigt der Wasserstand am schnellsten (kurze Konzentrationszeit). In großen, weitläufigen Einzugsgebieten tritt erst nach lang anhaltenden Regenfällen eine Steigung des Wasserspiegels ein (lange Konzentrationszeit). Ein steiles Gefälle und eine runde Einzugsgebietsform (kurze Lauflänge) tragen zur schnellen Abflusskonzentration bei, wohingegen flache, lang gestreckte Einzugsgebiete die Abflüsse verzögern (WILHELM, 1993).

Abb.2: Zusammenhang zwischen Einzugsgebietsform und Abflussganglinie (DEUTSCH & PÖRTGE, 2002:8)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Neben diesen natürlichen Parametern gibt es anthropogene Ursachen, welche nachfolgend aufgelistet sind:

a.) Gewässerausbau (Veränderung des Querschnitts, des Fliessgefälles und der Bett-rauhigkeit, Flussbegradigung, Eindeichung, Gewässerverlegung) (DEUTSCH & PÖRTGE, 2002:9). Dadurch kommt es zur Abflussverschärfung durch Ausgrenzung von Retentionsflächen.

b.) Reduzierung des Niederschlagsrückhaltes im Einzugsgebiet durch Bodenversiege-lung, intensive Land- und Forstwirtschaft, Waldschädigungen, Nutzungsänderungen (DEUTSCH & PÖRTGE, 2002:9). Ehemals infiltrationsfähiges Gelände wird abgedichtet und es kommt dadurch zur Abflussverschärfung.

Hochwasserereignisse sind Naturereignisse, die durch menschliches Handeln verstärkt oder abgemindert werden können. Oft wird der Mensch allein dafür verantwortlich gemacht, jedoch resultieren sie und resultierten auch in ferner Vergangenheit oft aus einer Kumulierung starker Abflusskomponenten. Es ist nicht zu übersehen, dass der Mensch z.B. durch Rodungen, Ackerbau, Holzeinschlag, Bodenversiegelung und Bebauung das Abflussgeschehen dramatisch verändert hat.

Die Schwere eines Hochwassers wird bestimmt durch die entstandenen Schäden im Über- schwemmungsgebiet. Durch die Bebauung und Besiedlung der Flussauen, steigen die Schäden und Verluste an wasserbezogenen Bauten und Einrichtungen (z.B. Deiche, Dämme, Brücken, Straßen, Gebäude) bei besonders extremen Ereignissen. Durch sein Handeln kann der Mensch also Einfluss nehmen auf die Schwere eines Hochwassers, je- doch nicht auf die Entstehung eines solchen. Durch Eingriffe in die Natur werden z.B. die Abflüsse verändert, die Speicherwirkung des Bodens wird aufgehoben und wichtige Retenti- onsräume (Wälder) werden beseitigt.

2.3. Arten des Hochwassers

Es lassen sich nach WILHELM (1993) zwei Arten von Hochwasser unterscheiden:

- Periodische Hochwasser
- Aperiodische Hochwasser

Periodische Hochwasser sind durch das Klima bedingt und aperiodische werden durch das Wettergeschehen bedingt.

DEUTSCH & PÖRTGE (2002) liefern eine weitere Unterscheidungsmöglichkeit:

- Sommerhochwasser (Mai - Oktober)
- Winterhochwasser (November - April)

Im Sommer kommt es häufig zu Sturzfluten, die sich aus kurzzeitigen, räumlich eng begrenzten, extremen Niederschlägen ergeben. Diese Niederschläge resultieren aus der lokalen Erwärmung von Luftmassen, welche aufsteigen, sich abkühlen und als Sommerge- witter niedergehen. Diese heftigen Niederschläge führen zu starken Abflüssen und steilen Hochwasserwellen (SCHUMANN, 2004). Zum anderen gibt es Flussüberschwemmungen, welche oft eine längere Verweildauer haben und sich überregional ausdehnen. Sie werden verursacht durch Tiefdruckgebiete, welche bei raschem Durchziehen viel Niederschlag verlieren. Besonders bei so genannten Vb - Wetterlagen treten ergiebige Sommernieder- schläge auf. Die Zugbahn der atlantischen Vb - Wetterlage verläuft vom Nordatlantik über Südfrankreich bis nach Norditalien. Auf ihrem Weg werden über dem Mittelmeer feuchte und warme Luftmassen aufgesaugt. Die Zugbahn verlagert sich dann von der Adria aus nord- wärts, entlang der Ostseite der Alpen über Oberitalien, Oberösterreich, Süd- oder Ostdeutschland bzw. Tschechien. Hier treffen die warmen Luftmassen auf Kaltluft. Sie werden zum Aufsteigen gezwungen, welches zu lang anhaltenden Niederschlägen im Grenzbereich führt. Vb - Wetterlagen waren die meteorologischen Ursachen für z.B. die Oderflut 1997 oder das Augusthochwasser der Elbe 2002 (SCHUMANN, 2004).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3: Vb - Zugbahn (Hamburger Bildungsserver, 2007)

Im Winter, besonders in den Monaten Januar bis März, treten ebenfalls häufig Hochwasser auf. Diese sind jedoch oft überregional und durch Warmlufteinbrüche bedingt. Einsetzendes Tauwetter, extreme Niederschläge und Schneeschmelze führen in den meisten Fällen zu extremen Abflüssen. Historisch wurden Winterhochwässer oft durch Eisstau verstärkt. Eisschollen blockierten die viel zu kleinen Durchlässe an Brücken und stauten somit das Wasser auf (DEUTSCH & PÖRTGE, 2002).

2.4. Klassen von Hochwasser

Anhand ihres Ausmaßes und der entstandenen Schäden lassen sich Hochwasser in

3 Intensitätsklassen einteilen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 1: Schema zur Intensitätsklassifizierung von Hochwasser (nach STURM et al., 2001)

Dieses Schema ist nur eine grobe Einteilung, da die Übergänge zwischen den Klassen fließend sind. Es bestehen keine genauen Grenzen zwischen den Klassen und auch keine zwischen den primären und sekundären Indikatoren. Die Einteilung in die drei Klassen erfolgt durch die Standardabweichung vom durchschnittlichen monatlichen Durchflussmaximum. Weicht ein Hochwasserereignis um das Zweifache von den monatlichen Maxima ab, so wird in die Klasse 2 eingeteilt. Handelt es sich um die dreifache Abweichung, erfolgt die Einordnung in die höchste Intensitätsstufe (STURM et al., 2001).

2.5. Stand der historischen Hochwasserforschung

Erst in den letzten 10 Jahren gewann die historische Hochwasserforschung verstärkt an Bedeutung. Ausführliche Forschungen in diesem Bereich wurden durch das Geographische Institut der Universität Göttingen in Zusammenarbeit mit der Universität Erfurt durchgeführt. Im Zusammenhang mit Forschungen zur Umweltgeschichte lag hier der Schwerpunkt auf der Analyse historischer Hochwasserereignisse von 1500 - 1900 im Einzugsgebiet der Elbe in Thüringen, Sachsen und Sachsen Anhalt (DEUTSCH & PÖRTGE, 2000; DEUTSCH & PÖRTGE, 2002; DEUTSCH & PÖRTGE & TELTSCHER, 2000). Das Ziel dieser Untersu- chungen ist es, Informationen über den Ablauf historische Hochwasser, vorwiegend in den Fliessgewässern Thüringens, zu erlangen und eine erste Bewertung zu liefern.

Untersuchungen zu historischen Hochwässern im Rhein - Main - Gebiet wurden durch GLASER & STANGL (2003) und GLASER (1998 & 2001) durchgeführt. GLASER & STANGL (2003) diskutieren in ihrer Abhandlung die Hochwasserentwicklung seit 1350 entlang der Rheinarme Waal, Nederrijn/Lek und Ijessel im niederländischen Rheindelta. Ihre Untersu- chungen stützen sich auf klösterliche Chroniken und Wettertagebücher. Die kritische Quel- lenanalyse ist von großer Wichtigkeit. Seit 1770 existieren tägliche Wasserstandsdaten für die Pegelstation Nijmegen an der Waal. Zur graphischen Auswertung wurden 31 - jährige Häufigkeiten auf der Basis des hydrologischen Jahres entwickelt. Da GLASER & STANGL über keine zusammenhängenden Daten seit 1350 verfügen, führen sie zur quantitativen Er- örterung einen t - Test durch. Für ein gezieltes Jahr bestimmten sie die Hochwasserhäufig- keit mit den 30 Vorjahren und den 30 Folgejahren als Zufallsstichproben. Die graphischen Darstellungen zeigen signifikante Unterschiede in der Hochwasserhäufigkeit der drei Flüsse. Um 1420 wurde ein besonders hoher Wert entlang des Nerderrijn/Lek und des Waal regist- riert, wohingegen in der zweiten Hälfte des 15. Jh. kaum Fluten auftraten. Mittelfristige Zu- nahmen und Abnahmen innerhalb von 30 bis 100 Jahren sind häufig. Die Autoren stellen fest, dass in einigen Regionen zu bestimmten Zeiten Fluten gehäufter auftraten als in den letzten zwei Jahrhunderten. Wiederum in anderen Regionen stehen Hochwässer im engen Zusammenhang mit menschlichem Dasein. GLASER & STANGL diskutieren des Weiteren den Einfluss verschiedener Faktoren, wie z.B. Veränderungen in der Flussbettstruktur (durch Deichbau, Sturmfluten), auf die Hochwasserserie. Die Mehrheit der Fluten in der zweiten Hälfte des 17. Jh. standen im Rheindelta im Zusammenhang mit Vereisung (Niederschläge, Schneeschmelze). Heutzutage haben Eisfluten eine geringere Bedeutung, welches auf kli- matischen Veränderungen und menschlichen Einflüssen (Schifffahrt, Industrie) beruht.

Die wissenschaftlichen Erkenntnisse des Werkes „Klimageschichte Mitteleuropas“ von GLA- SER (2001) beruhen auf historisch - klimatologischen Rekonstruktionen. Es werden unter- schiedlichste Quellen und Methoden benutzt, um eine umfangreiche Klimageschichte der letzten 1000 Jahre zu entwickeln. Das beinhaltet das Studium von Archivquellen und die weiterführende Ergänzung dieser direkten Klimahinweise durch Proxydaten (auch Klimazei- ger oder indirekte Klimadaten genannt, wie z.B. Vereisungsdaten, Baumringdaten, Hoch- wasserdaten). Diese hängen stark vom Klima ab, beinhalten jedoch keine konkreten Klimain- formationen. Als Ergebnis seiner Forschungen wird die Veränderlichkeit des mitteleuropäi- schen Klimas hervorgehoben. So gab es immer wieder Extremereignisse und Phasen, wel- che deutliche Zu - und Abnahmen von Klimakatastrophen (Dürren, Kälte, Hochwasser) rep- räsentieren. Es lassen sich laut GLASER (2001) mittelfristig jedoch keine Zyklen erkennen. Für die Pegnitz, einen Nebenfluss des Mains stellte GLASER (1998) weitreichende Untersu- chungen an. Extremereignisse fanden demzufolge nahezu gleichmäßig verteilt in allen Jahr-hunderten (seit 1300) statt. Bei dem Auftreten großer, mittlerer und kleiner Hochwässer gab es jedoch Phasen mit zunehmender und abnehmender Hochwasseraktivität. So repräsentie- ren die Winterhalbjahre der Jahre 1300 - 1349, sowie 1750 - 1799 wenig und die Jahre 1800 - 1899 viele Ereignisse. Die Sommerhalbjahre der Zeitspannen 1650 - 1699, 1800 - 1899 weisen geringe Hochwasseraktivitäten auf, wohingegen die Jahre 1300 - 1349 und 1750 - 1799 durch eine Vielzahl von Sommerhochwässern gekennzeichnet sind. Es kam in 1000 Jahren zu erheblichen Schwankungen der Hochwasserhäufigkeit, welche in engem Zusammenhang mit herausragenden Klimaschwankungen z.B. der Kleinen Eiszeit stehen. Hochwässer die durch Eisgang verursacht werden, sind „in der Moderne durch den anthro- pogenen Einfluss sehr stark zurückgegangen“ (GLASER, 1998:124). Eine eher nachrangige Stellung nehmen Landschaftsveränderungen und Flussumbauten ein.

GLASER / BECK / STANGL (2003) erörtern die Potenziale von Proxydaten zur Rekonstruktion des Klimas der letzten 1000 Jahre. Sie stellen ein wichtiges Hilfsmittel bei der Darstellung historischer Klimaverhältnisse dar. „Der Zusammenhang zwischen Proxydaten und Klimaparametern kann mittels statistischer Transferfunktionen quantifiziert werden“ (GLASER / BECK / STANGL, 2003:57).

In ihrer Arbeit „Hochwasser in Mitteleuropa seit 1500 und ihre Beziehung zur atmosphäri- schen Zirkulation“ stellen STURM et al. (2001) bei dem Vergleich mehrerer Hochwasserer- eignisse aus unterschiedlichen Flusssystemen, das Auftreten markanter Phasen verstärkter Hochwassertätigkeit fest. Es wird die langfristige Entwicklung der Hochwasserhäufigkeit in Mitteleuropa betrachtet. Das Auftreten von Hochwasserereignissen steht laut STURM et al. in engem Zusammenhang mit dem übergeordneten Zirkulationsregime der Atmosphäre.

Für die Flüsse Lech und Isar stellen BÖHM & WETZEL (2006) eine Hochwasserchronologie auf, welche hauptsächlich auf Archivdokumenten und frühen Pegeldaten basiert und bis ins 13. Jh. zurückreicht. Sie diskutieren meteorologische und hydrologische Aspekte des Auftre- tens von Hochwasserereignissen im Alpenvorland. Der Vergleich ergibt deutliche Unter- schiede zwischen den beiden Flüssen, welches auf unterschiedlichen regionalen Nieder- schlagsverteilungen und den unterschiedlichen Einzugsgebietscharakteristika beruht.

98 Ereignisse wurden an der Lech und 89 Ereignisse an der Isar in der Zeit von 1300 - 1900 registriert. Besonders um 1850 kam es zu einer Verstärkung der Hochwasseraktivität am Lech, wohingegen es an der Isar der umgekehrte Fall war. Insgesamt liefen nur 24 Hoch- wässer gleichzeitig an beiden Flüssen ab. Die Flut von 1501 war das einzige Hochwasser mit einer Intensität von 3 (vgl. Tab. 1), welches gleichzeitig auch von anderen Flussgebieten Europas berichtete wurde. In acht Fällen wurde von einem Ereignis mit der Intensität 3 von dem Lech, aber gleichzeitig von keinem an der Isar, berichtet. In den letzten Jahrzehnten kam es zu einem gehäuften Auftreten von Sommerhochwässern. Winterhochwässer sind allgemein am Lech (15 %) und der Isar (10 %) selten. Demnach ist diese historische Analyse auch eine Darstellung der sommerlichen Vb - Wetterlagen, welche allgemein relativ rar sind. Der Vergleich mit anderen Flüssen (u.a. Werra) hat gezeigt, dass die Hochwässer im Alpen- vorland andere Ursachen haben und zu anderen Zeiten auftreten als im restlichen Zentraleu- ropa. Das resultiert in einer geringeren Hochwasserhäufigkeit im Alpenvorland.

BRÁZDIL (1998) untersucht die Hochwasserhäufigkeiten der Elbe in Dĕčín und der Moldau in Prag im letzten Jahrtausend. Dabei stützt er sich auf historische Aufzeichnungen und Ab- flussmessungen, welche jedoch erst seit 1888 in Dĕčín und seit 1825 in Prag durchgeführt werden. Die Monate Februar und März weisen die meisten Hochwasserereignisse auf. Seit Mitte des Jahrhunderts kam es jedoch zu einer Verringerung der extremen Abflüsse, wel- ches in engem Zusammenhang steht mit dem Bau der Moldaukaskade. In der Zeit von 1851- 1900 wurden 30 Hochwässer (Q ≥ 1,830 m³/s) an der Elbe in Dĕčín registriert, 1901 - 1950 waren es noch 20 und 1951 - 1995 waren es nur noch 16 Ereignisse. Es handelte sich dabei in der Zeit von 1851 - 1919 um sechs HQ 20 und vier HQ 50. In der Zeitspanne von 1920 - 1995 waren es nur zwei HQ 20. Spät einsetzende, warme Winter mit geringen Schneedecken sind ein Grund hierfür. Auf der Grundlage von historischen Quellen und Hochwassermarken konnte eine Hochwasserchronologie der beiden böhmischen Flüsse erstellt werden. Demnach liefen im Juli 1432, im Februar 1784 und im März 1845 die extremsten Hochwässer ab. BRÁZDIL betont die Wichtigkeit des Hochwasserschutzes allgemein. Die Forschung innerhalb der Risikowarnung und von Vorhersagesystemen muss neben der historischen Analyse eine wichtige Stellung einnehmen.

Insgesamt werden innerhalb der historischen Hochwasserforschung unterschiedliche Gesichtspunkte beleuchtet. So unterstützt sie weitestgehend die Rekonstruktion klimatischer Verhältnisse in der Vergangenheit und hilft so, klimatische Prozesse und Variabilitäten zu verstehen. Aus hydrologischer Sicht dient die historische Hochwasserforschung zur Aufstellung und Verbesserung der Qualität von Hochwasserstatistiken. Es kann somit das Hochwasserrisiko eines Gebietes besser bestimmt und entsprechende Hochwasserrückhaltemöglichkeiten und Vorsorgestrategien entwickelt werden.

Neben den wissenschaftlichen Abhandlungen, soll an dieser Stelle das RIMAX - Projekt (Risikomanagement extremer Hochwasserereignisse) erwähnt werden. Vom Bundesministe- rium für Bildung und Forschung werden in diesem Rahmen von 2005 - 2008 über

30 Projekte gefördert. Beteiligt sind Hochschulen, Ingenieurbüros und Bundes- und Landes-behörden. Schwerpunkt ist zum einen die Analyse historischer und aktueller Hochwasserereignisse um geeignete Vorhersagemodelle zu entwickeln. Zum anderen dienen RIMAX Projekte der allgemeinen Information und der Stärkung des Hochwasserbewusstseins in der Gesellschaft. Ein weiterer Ansatzpunkt ist das sichere Management von Hochwasserschutzanlagen wie z.B. Deiche und Talsperren. Im Anhang (1) findet sich eine Auflistung der Projekte, welche im Rahmen des RIMAX durchgeführt werden.

2.6. Historische Hochwasserforschung im Projektgebiet (Erzgebirge)

Eine wichtige zusammenfassende Darstellung der historischen Hochwässer im Erzgebirge liefert das Werk von POHL (2004), welches im Rahmen der Dresdner wasserbaulichen Mitteilungen der TU Dresden (Hrsg.) veröffentlicht wurde. Nach einer kurzen theoretischen Einführung in die Arbeit mit historischen Quellen, erfolgt die Auflistung von Hochwasserer- eignissen des Osterzgebirges (für die Flüsse Gottleuba, Bahra, Müglitz, Lockwitz, Kaitzbach, Weißeritz, Wilde Sau, Triebisch) und der Mulde (Freiberger Mulde, Zwickauer Mulde und die darin einmündenden Flüsse). Die Daten reichen vom 9. Jh. bis heute, wobei die aktuellen Ereignisse (ab 1990) kaum noch Erwähnung finden. Für die Zschopau beginnen die Be- schreibungen im 16. Jh. und enthalten für einzelne Hochwasserereignisse historische Abbil- dungen und Abflussdaten. Die Flöha wird nur mit vier herausragenden Hochwasserereignis- sen (1595, 1799, 1897, 1954) erwähnt. Es wurde versucht, geografische Schwerpunkte für Hochwasserereignisse auszumachen. POHL kam zu dem Ergebnis, dass die Ereignisse von 1573, 1595, 1799, 1897 und 1954, ähnlich wie das Hochwasser 2002, fast das gesamte Untersuchungsgebiet (Osterzgebirge und Muldengebiet) betroffen haben. Es ist eine Häu- fung der Extremereignisse in der 1. - 12. Kalenderwoche (KW) (Februar - März) und in der 25. bis zur 35. KW (Juni - September) erkennbar.

Für eine Einteilung der Hochwässer in Intensitätsklassen macht POHL einen Bewertungsansatz, welcher auf folgenden Kriterien beruht:

- Größe der Überflutungsfläche
- Höhe des Wasserstandes
- Dauer
- Vorwarnzeit
- Personenschäden
- Ufererosion
- Ausdehnung

Es gibt 3 Intensitätskategorien (leicht, mittel, schwer). Die oben genannten Kriterien werden jeweils mit den Bewertungspunkten 1, 2 oder 3 belegt. Anschließend wird für jedes Ereignis der Durchschnittswert gebildet, welches letztendlich der Intensität des Hochwassers ent- spricht. Nicht besetzte Informationen gehen in Form einer Streuung ins Endergebnis ein. Es ist POHL gelungen, eine Rangfolge der Hochwasserereignisse aufzustellen, bei der das Er- eignis 2002 mit einer Intensität von 2,7 an vierter Stelle rangiert. Die Hochwässer von 1573 und 1897 stehen mit einer Intensität von 3,0 an erster Stelle, gefolgt vom Ereignis 1858. Auf- grund der schlechten Datenlage im Vergleich zum Ereignis 2002 haben sie jedoch eine rela- tiv große Streuung.

Die Abhandlung von POHL enthält neben diesem Bewertungsansatz zum Teil wichtige Literaturhinweise, welche für diese Diplomarbeit eine große Hilfe waren.

Ein weiteres wichtiges Werk im Bezug auf die historische Hochwasserforschung im Untersu- chungsgebiet liefert FICKERT (1934) mit seiner Darstellung der Sommerhochwässer im sächsischen Muldengebiet. Der Autor betrachtet in seiner Auswertung hauptsächlich die Hochwässer vom 17./18. August 1913, 15./16. August 1924, 06. Juni 1926, 16./17. Juni 1926 und 31. Juli / 1. August 1926. Die Ereignisse vom Juli 1897, Februar 1909 und Januar 1932 sind nur zum Teil mit behandelt worden, da dafür ausreichende Informationen fehlten. Die Darstellung umfasst die Entstehung, die Größe und den Verlauf der Ereignisse an den Flüssen Zwickauer Mulde, Freiberger Mulde, Zschopau, Flöha und Vereinigte Mulde. Erstmalig wurde versucht, für das Muldengebiet Zusammenhänge zwischen Tagesnieder- schlägen und den größten Abflussmengen aufzuzeigen. Von großer Wichtigkeit für den Hochwassermeldedienst ist die Untersuchung der Laufzeiten der Hochwasserscheitel für 100, 200, 400, 600, 800, 1000 und 1500 m³/s. FICKERT weist darauf hin, dass die Zschopau und die Flöha die „hochwassergefährlichsten Flüsse des gesamten Muldengebietes“ (FICKERT, 1934:38) darstellen. Seine Annahme beruht auf der Tatsache, dass die Abfluss- spende der Zschopau an der Mündung in die Freiberger Mulde beim Hochwasser 1897 noch 550 l/km² betragen hat (bei einer Einzugsgebietsgröße von 1800 km²). Anhand der Ausfüh- rungen von FICKERT ist zu erkennen, dass die Abflussmengen der Zschopau beim Hoch- wasser von 1897 (1010 m³/s) weit über denen des Jahres 1932 (635 m³/s) lagen. Aufgrund des umfangreichen Zahlwerkes und der ausführlichen Beschreibung der meteorologischen Ursachen der Ereignisse, stellt die Abhandlung von FICKERT ein wichtiges Werk für die historische Hochwasserforschung im Muldengebiet dar.

3 EINFÜHRUNG IN DAS UNTERSUCHUNGSGEBIET

Im folgenden Kapitel erfolgt die getrennte Vorstellung der Einzugsgebiete von Flöha und Zschopau. Es werden die naturräumlichen Indikatoren wie z.B. Geologie, Boden, Klima, Hydrologie, Vegetation und die Landnutzung erläutert. Zusätzlich wird ein Einblick in die historische Entwicklung der beiden Flussgebiete gegeben.

3.1. Geographische Lage und Erstreckung

Die Flüsse Flöha und Zschopau gehören neben der Zwickauer und der Freiberger Mulde zu den größten Erzgebirgsflüssen.

Flöha

Das Flussgebiet der Flöha erstreckt sich über den Kamm und die daran anschließenden Kammhänge des Mittleren Erzgebirges. Entlang der Flöha wird die Teilung zwischen östlichem und mittlerem Erzgebirge vollzogen (KOLBE, 1990).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Karte 1: Lage der Flussgebiete Flöha und Zschopau (Alexander Schulatlas, 1993:24)

Die Flöha entwässert ein Einzugsgebiet von 799 km² (LTV, 2005). Sie (tschechisch: Fl á jsky potok) entspringt in der tschechischen Republik. Die Quelle liegt westlich des Dorfes Nove mesto (Neustadt) in einer Höhe von 845 m ü. NN (540800 / 561800). Von dort aus verläuft nach Westen, wo sie kurz vor der deutschen Grenze in der Talsperre Fleyh gestaut wird. Diese verlassend fließt die Flöha in nordwestlicher Richtung (in Abdachungsrichtung) durch Georgenthal. Auf sächsischem Gelände durchläuft die Flöha die Talsperre Rauschenbach. In nordwestlicher Richtung passiert sie unter anderem die Orte Neuhausen, Olbernhau, Blume- nau, Lengefeld, Augustusburg und Grünhainichen. In der Stadt Flöha kommt es dann nach 78 km auf einer Höhe von 265 m ü. NN zum Zusammenfluss der Flüsse Flöha und Zschopau (457500 / 563600).

Wichtige Nebenflüsse sind u.a. die Schweinitz, welche im Olbernhauer Ortsteil Hirschberg in die Flöha mündet. Die Schweinitz bildet einen Grenzfluss zwischen Böhmen und Sachsen. Im Olbernhauer Ortsteil Oberneuschönberg fließt die Flöha in die Olbernhauer Talwanne ein und nimmt in Grünthal die Natzschung auf, welche von links einfließt. In Olbernhau münden rechter Hand die Flüsse Bärenbach und Bielabach, linker Hand der Dörfelbach und Rungstockbach in die Flöha. Einige Kilometern flussabwärts erreicht die Flöha den Ort Pockau, wo sie die Schwarze Pockau aufnimmt. Die Große Lößnitz stellt ebenfalls einen wichtigen Zufluss dar.

Zschopau

Die Zschopau ist ein linker Nebenfluss der Freiberger Mulde. Sie hat eine Gesamtlänge von 128 km und entwässert ein Einzugsgebiet von 1847 km². Oberhalb der Flöhamündung hat sie ein Einzugsgebiet von 730,2 km² (LTV, 2005), welches annähernd der Größe und Länge (und Wasserführung) der Flöha entspricht.

Die Zschopau entspringt im Mittleren Erzgebirge am Nordhang des Fichtelberges auf 1120 m ü. NN, nur wenige Meter vom höchsten Punkt der ehemaligen DDR entfernt (456700 / 559000) (SIEBER, 1968). Von hier aus verläuft sie in nördlicher Richtung und passiert die Orte Crottendorf, Schlettau, Wolkenstein, Scharfenstein, Zschopau, Flöha, Fran- kenberg, Mittweida und Waldheim. Durchweg ist ihr Verlauf nach Norden gerichtet, nur zwi- schen Tannenberg und der Preßnitzmündung ändert sie ihre Laufrichtung in einen nach Nordosten gerichteten Verlauf, entsprechend der Streichrichtung des Erzgebirges. Bei der Stadt Zschopau mäandriert die Zschopau sehr stark, bevor sie sich in der Stadt Flöha mit der Flöha vereinigt. Südlich von Waldheim erfolgt die Aufstauung in der Talsperre Kriebstein. In Schweta bei Döbeln, 155 m ü. NN, mündet sie in die Freiberger Mulde (457500 / 566600). Bis dahin hat die Zschopau einen Höhenunterschied von 965 m überwunden. In ihrem Ver- lauf nimmt sie die Sehma, den Pöhlbach, die Preßnitz und die Rote Pfütze auf, welche in der Stadt Schlettau einmündet (LTV, 2004a; LTV, 2004b). Beginnend als kleiner Gebirgsbach verläuft die Zschopau bis zur Einmündung der Sehma, zum Teil in technisch ausgebauten Flussbetten (vor allem in Ortschaften), zum anderen als naturbelassener Bachlauf in einer vorwiegend bewaldeten Talaue. Flussabwärts verwandelt die Zschopau sich in einen breiten, vorwiegend natürlichen Fluss (LTV, 2004a).

3.2. Historische Entwicklung und Besiedlungsgeschichte

In der historischen Entwicklung des Erzgebirges nimmt der Bergbau eine herausragende Stellung ein. Dadurch erhielt das Erzgebirge seinen Namen und viele kulturelle Traditionen sind darin begründet. Der Bergbau und die Besiedlung durch den Menschen spielen die entscheidende Rolle bei der hydrologischen Umgestaltung des Gebietes.

3.2.1. Bergbau im Erzgebirge

Der Bergbau und die bäuerliche Besiedlung des Erzgebirges sind stark miteinander verknüpft. Mit dem Anlegen von Waldhufendörfern in der Zeit um 1160, stieß man erstmals 1168 bei Christiansdorf (heutige Altstadt von Freiberg) auf Silbererz. Damit wurde der Grundstein für eine ökonomisch profitable Landnutzungsform gelegt. Dem Freiberger Erzbergbau folgte im 13. und 14. Jh. der Zinnbergbau, welcher auch für den Ort Seiffen von Bedeutung war. Der Abbau von Zinnseifen aus zinnreichem Sand aus Flüssen und Bächen wurde bis ins 19. Jh. betrieben. Ab 1470 nahm der Silberbergbau eine zweite wichtige Stel- lung im Bergbau ein. Vor allem in den Revieren von Schneeberg, Annaberg und Marienberg profitierte man vom steigenden Bedarf an Silber (WAGENBRETH & WÄCHTLER, 1990).

In allen Bergbauzweigen herrschte ein großer Bedarf an Holz für Schmelz- und Stützzwecke und Wasserkraftanlagen. Es wurde viele Waldgebiete an den Flusshängen der Flöha und der Zschopau gerodet. Die Flößerei auf der Zschopau erfolgte auf einem Flussabschnitt von 30 km Länge. Jedoch hatte sie nicht so eine große Bedeutung wie die der Freiberger Mulde. „Zschopau wie Flöha waren ‚im Grunde nur Hilfseinrichtungen’ für die in größerer Entfernung liegenden, aber mit einem großen Holzbedarf belasteten Freiberger Hüttenwerke“ (ZÜHLKE & BARTH, 1985:35).

Im Zuge des Bergbaus kam es zur Veränderung der Entwässerungssysteme, da man in vielen Revieren Stauteiche, Wassergräben und Wassertunnel anlegte. Solche Anlagen finden sich bei Altenberg und Zinnwald, Marienberg, Geyer, Annaberg und Jöhstadt, Horni Blatna (Platten), Johanngeorgenstadt, Eibenstock und Schneeberg. Etliche Quergräben durchschneiden auch heute noch das Landschaftsbild als horizontal verlaufende Linien (WAGENBRETH & WÄCHTLER, 1990).

Die Grabenanlagen der nördlichen Abdachung des Erzgebirges mussten mit der fortschrei- tenden Entwicklung des Bergbaus weiter ausgedehnt werden, da aufgrund der Entwaldung und der damit verbundenen Trockenheit der Wasserzufluss gehemmt wurde (VOPPEL, 1941).

3.2.2. Besiedlung

In ur- und frühgeschichtlichen Zeiten zählte das Erzgebirge im Allgemeinen nicht zum bevorzugten Siedlungsraum. Entlang der Zschopau und der Flöha kam es jedoch zu zeitweiligen Aufenthalten. Die Vollbesiedlung begann zum Ende des 12. Jh.. Davon zeugen z.B. die Städte Zschopau, Scharfenstein, Schellenberg, Augustusburg, Erdmannsdorf, Lichtenwalde und Börnichen. Es entstanden vorwiegend Waldhufendörfer. Im Zuge der Besiedlung kam es zu ersten großflächigen Rodungen, welche die ursprünglichen zusammenhängenden Wälder des Erzgebirges immer mehr zurückdrängten. Der Wald fiel nicht nur der bäuerlichen Rodung zum Opfer. Auch der Bergbau und das Hüttenwesen hatten einen großen Anteil daran. Im Jahr 1556 benötigte beispielsweise die Freiberger Hütte 265.000 Festmeter Holz. Etliche Kohlenmeiler wie z.B. Bernsdorf und Borstendorf, existierten, von wo die Holzkohle auf den Flüssen nach Freiberg transportiert wurde (SCHUMANN, 1977).

Im Zuge des Bergbaus kam es im Erzgebirge im 15. und 16. Jh. zu einem raschen Bevölkerungszuwachs. Es kamen Vertreter aller Berufsgruppen (Bergleute, Handwerker, Kaufleute, Beamte und Gelehrte), da sie hier gute Vorraussetzungen für eine erfolgreiche Existenz vorfanden. Viele Dörfer entwickelten sich bis zum Ende des 15. Jh. als Bergstädte (WAGENBRETH & WÄCHTLER, 1990).

Mit der Spinnerei entwickelte sich ein weiterer Industriezweig Ende des 18. Jh., welcher auch heute noch große Bedeutung besitzt. Die Nähe zum Fluss, eine Fernstraße am Fuß des Erzgebirges und der Bau von Eisenbahnlinien (zwischen 1866 - 1875) waren wichtige Standortvorrausetzungen für diesen Industriezweig. Vor allem im Flöhatal (Grünhainichen, Olbernhau, Seiffen) kam es zur Entwicklung des erzgebirgischen Holzverarbeitungs- gewerbes (SCHUMANN, 1977). Neben der Agrarwirtschaft waren all diese Industriezweige in der Geschichte des Erzgebirges von großer Bedeutung und sind auch heute noch wichtige Wirtschaftszweige.

Die heutige Verteilung der Bevölkerung sieht folgendermaßen aus: Der Landkreis Mittleres Erzgebirge (MEK) hat bei einer Fläche von 595,37 km² etwa 88.805 Einwohner (Stand 30.06.2006), die sich auf 22 Gemeinden aufteilen. Das entspricht einer Einwohnerdichte von 149 Einwohnern je km².

Im Kreis Annaberg (ANA) leben 82.954 Einwohner (Stand 30.06.2006) in 17 Gemeinden. Bei einer Flächengröße von 438,17 km² entspricht dies einer Bevölkerungsverteilung von 189 Einwohnern je km². Das bedeutet, dass etwa 2 % der Einwohner Sachsens im Landkreis MEK leben und etwa 1,9 % im Landkreis ANA, was einer relativ dünnen Besiedlung entspricht (Sachsen: 4.261.896 Einwohner, Stand 30.06.2006) (STATISTISCHES LANDESAMT DES FREISTAATES SACHSEN, 2007). Es ist deutlich zu erkennen, dass sich die Siedlungen hauptsächlich entlang der Flüsse gebildet haben und diese im Verlauf der Geschichte durch Bebauungen und Umbauten oft verändert wurden.

3.3. Geologie und Hydrogeologie

Das Bearbeitungsgebiet umfasst die geologischen Einheiten:

- Erzgebirge (im mittleren und südlichen Teil) und
- Erzgebirgisches Becken (im nördlichen Teil)

Erzgebirge

Den größten Flächenanteil nimmt dabei die geologische und geomorphologische Einheit des Erzgebirges ein. Diese wird im Norden durch das Erzgebirgische Becken und das Frankenberger Zwischengebirge begrenzt. Im Nordosten und Osten bilden das Döhlener Becken sowie das Elbtalschiefergebirge die Begrenzung. Die südliche Grenze liegt auf tschechischem Staatsgebiet mit dem Steilabfall zum Nordwestböhmischen Tertiärbecken (Egertalgraben). Im Westen reicht das Erzgebirge bis zum Eibenstocker und Kirchberger Granitstock (WAGENBRETH, 1982).

Die Gesteine des Erzgebirges haben ihren Ursprung in der variszischen Geosynklinale, die sich im Paläozoikum (Erdaltertum) vor ca. 400 Mio. Jahren quer durch West- und Mitteleuro- pa zog. In diesem Senkungsgebiet kamen über etwa 100 Mio. Jahre mächtige, überwiegend marine Sedimente zur Ablagerung, die im Devon und Karbon zum Variszischen Gebirge auf- gefaltet wurden. Das Erzgebirge ist dabei als Region des Variszikums der saxo- thuringischen Zonen zuzuordnen. Durch Metamorphose entstanden hier die Gneise, Glim- merschiefer und Marmore und deren Durchdringung durch Granitplutone als magmatische Tiefengesteine (WAGENBRETH, 1982).

Seit dem Perm war dieses Gebiet Landfläche und damit der Abtragung ausgesetzt. Das bedeutet, dass die im Paläozoikum entstanden Gesteine während des Mesozoikum (Erdmit- telalter) und auch im Neozoikum (Erdneuzeit, speziell im Tertiär) abgetragen und eingeebnet wurden. Das heutige Erscheinungsbild des Erzgebirges wurde im Tertiär (an der Wende vom Oberoligozän zum Miozän) angelegt, als südlich des Erzgebirges in der sog. Egerzone SW - NO - streichende Spalten aufrissen, an denen der Egertalgraben einsank, die nördliche Erz- gebirgsscholle jedoch um mehr als 1000 m angehoben wurde. So entstand die Pultscholle des Erzgebirges mit seiner relativ flachen Nordabdachung und dem Steilabfall nach Süden, wie sie heute noch geomorphologisch wirksam ist. Nachfolgende Abbildung 4 verdeutlicht diesen Vorgang.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 4: Entstehung des Erzgebirges (WAGENBRETH, 1982:135)

Der Gneis mit seinen verschiedenen Arten stellt für das gesamte Erzgebirge die typische Gesteinsformation dar (vgl. Abb. 5). Im äußeren Mantel des Erzgebirges treten dazu noch Glimmerschiefer und Phyllite hinzu. Alle drei Gesteine sind der Gruppe der metamorphen Gesteine zuzuordnen. Sie unterscheiden sich durch die verschiedenen Metamorphosestu- fen (PIETZSCH, 1962).

Bei den Gneisen sind im Bearbeitungsgebiet die sog. Grauen Gneise (um Marienberg) sowie die flächenmäßig bedeutenderen Roten Gneise (in den Kammlagen des Erzgebirges) zu unterscheiden. In allen genannten Gesteinen können noch Einlagerungen besonderer kristalliner Schiefer wie Dichte Gneise, kristalline Kalksteine (Marmore), Amphibolite und Serpentinite auftreten (PIETZSCH, 1962).

In den Spätphasen der Variszischen Gebirgsbildung drang granitisches Magma zwischen die erzgebirgischen Metamorphite ein, so dass diese Plutone und ihre Kontaktgesteine beson-ders im Westerzgebirge das Landschaftsbild bestimmen. Diese Vorgänge waren auch mit einer lagerstättenbildenden Vererzung verbunden. So entstanden an den Graniten Zinnve- rerzungen sowie Ganglagerstätten (Erzgänge) von Silber, Kobalt, Nickel, Wismut, Blei, Zink, Uran, die über 800 Jahre Gegenstand eines intensiven Abbaues waren und so den Reichtum der erzgebirgischen Städte im Mittelalter begründeten (WAGENBRETH, 1982). Im Zuge der tektonisch bedingten Entstehung des Erzgebirges bis zum Tertiär traten nach- folgend weitere Einebnungen auf, so dass flaches Land entstand, welches flächenhaft von mehr oder minder geringmächtigen quartären Ablagerungen überdeckt wurde. Dabei handelt es sich vorwiegend um die Verwitterungsprodukte des Festgesteinsuntergrundes, die teilweise eine grusige Auflockerungszone schufen, überwiegend aber bindige Sedimente (Löß- und Gehängelehme) in relativ geringer Mächtigkeit hervorbrachten. Nur in den Tallagen kommt es zur stärkeren Akkumulation sedimentären Materials, welches in einer Wechsellagerung von bindigen und rolligen Gesteinen (Auelehme, Auekiese Schluffe) besteht (PIETZSCH, 1962).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 5: Die erzgebirgischen Gneise (PIETZSCH, 1962:616)

Erzgebirgisches Becken

Das Erzgebirgische Becken erstreckt sich aus der Gegend von Hainichen (im Nordosten) über Chemnitz und Zwickau bis in die Gegend von Werdau - Crimmitschau (im Südwesten). Die Achse des Beckens verläuft annähernd NO - SW. Das Erzgebirgische Becken wird im Nordwesten vom Granulitgebirge und im Südosten vom Erzgebirge begrenzt. Geologisch ist dieses Sedimentationsbecken im Paläozoikum (speziell im Unterkarbon) geprägt worden. Die Steinkohlenreviere von Zwickau und Lugau - Oelsnitz sind hier zuordenbar. Das Karbon-becken von Chemnitz - Hainichen wurde dabei mit Sedimenten unterschiedlicher Beschaf- fenheit gefüllt (bes. Sandsteine und Tonschiefer sowie Konglomerate in mehreren Folgen). Das Gebiet gliedert sich dabei in verschiedene Mulden, von denen das Oberkarbon von Flö- ha eine solche bildet. Tonschiefer und Phyllite werden durchbrochen von Eruptivgesteinen (Quarzporphyre und Tuffe), die teilweise bereits dem Rotliegenden zugeordnet werden (WAGENBRETH, 1982).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 6: Der Nordrand des Erzgebirges bei Augustusburg - Flöha (WAGENBRETH, 1982:139)

Hydrogeologie

Erzgebirge

Die kristallinen Festgesteine des Erzgebirges mit den anteilsmäßig bestimmenden Metamorphiten (Gneise, Glimmerschiefer und Phyllite) sowie den verschiedenen Magmatiten stehen bereits oberflächlich oder zumindest oberflächennah an. Auf flachen Hängen und in Taleinschnitten werden diese Festgesteine von geringmächtigen Verwitterungs- und Hangschuttdecken überlagert. Zusätzlich sind in den breiteren Flusstälern noch fluviatile Lockergesteinsablagerungen entwickelt (JORDAN & WEDER, 1995).

Das Erzgebirge gilt als Kluftgrundwasserleiter - System, wobei die hydrogeologische Beurtei- lung und mithin die Grundwasserführung unabhängig von der stratigraphischen Zuordnung nach der lithologischen Ausbildung und den tektonischen Gegebenheiten erfolgt. Wichtig ist dafür die Klüftungsfreundlichkeit der Gesteine. Dabei sind klüftungsfreundliche Gesteine bezüglich ihrer hydrogeologischen Eigenschaften günstiger einzuschätzen (JORDAN & WEDER, 1995). Aus nachfolgender Tabelle 2 ist diese Einschätzung ersichtlich.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 2: Hydrogeologische Einschätzung der Gesteinsabfolgen des Erzgebirges (JORDAN & WEDER, 1995: 481)

Für die Hydrodynamik in den Festgesteinskomplexen gelten folgende allgemein wirksamen Randbedingungen:

- keine Ausbildung großräumig zusammenhängender Grundwasserleiter
- Fließvorgänge hängen vom Relief ab, Grundwasser bewegt sich innerhalb der ge-ringmächtigen Verwitterungs- und Auflockerungszone zum nächsten Vorfluter (hypodermischer Abfluss)
- durch diese Reliefabhängigkeit sind in der Regel oberirdisches und unterirdisches
Einzugsgebiet identisch, Ausnahmen treten bei weitreichenden Störungssystemen auf
- ein nennenswerter Grundwasserabfluss erfolgt nur auf Kluft- und Zerrüttungszonen

Für die Grundwasserneubildung ist damit die Ausbildung der Deckschichten von ausschlaggebender Bedeutung. Die Verwitterungs- und Auflockerungszone hat in der Regel ein geringes Retentionsvermögen, so dass entsprechend der Reliefenergie überwiegend hypodermischer Abfluss erfolgt. Die zahlreichen lokalen Quellfassungen in den Tallagen des Erzgebirges werden davon gespeist. Sie sind in ihrer Ergiebigkeit entsprechend der hydrogeologischen Einschätzung der verschiedenen Gesteinskomplexe unterschiedlich stark abflussabhängig, wie nachfolgende Abbildung zeigt (JORDAN & WEDER, 1995).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 7: Abflussprozesse der Quellen in unterschiedlichen Gesteinskomplexen (JORDAN & WEDER, 1995: 482)

Erzgebirgsnordrand

Der Nordrand des Erzgebirges (im Gebiet südlich Flöha zwischen Zschopau- und Flöhatal) stellt mit den anstehenden Schiefer (Phyllite) einen hydrogeologisch monotonen und wenig ergiebigen Bereich dar (HÜK, 1970). Die Wasserführung in diesem Gesteinskomplex selbst ist sehr gering, wenn nicht eingelagerte Quarzite angetroffen oder Störungszonen aufge- schlossen werden. Die Ergiebigkeit wird nach der HÜK 1: 200.000 mit < 0,5 l/s eingeschätzt. Die quartären Talsedimente (die eine Wechselfolge von meist geringmächtigen Grundwas- serleitern / Grundwassergeringleitern darstellen) bieten daher die einzige Möglichkeit für eine nennenswerte Wasserführung. Dabei fließt das versickernde Niederschlagswasser hypodermisch von den umgebenden Hanglagen den Talauenbereichen beidseitig zu, tritt dort entweder in den Vorfluter ein oder speist die oberflächennahen grundwasserleitenden Auesande und -kiese. Hier zeigt sich auch die starke Niederschlagsabhängigkeit der in Tallagen vorhandenen Flachfassungen, die in Trockenperioden starke Fördermengenrück- gänge zu verzeichnen haben. Aus nachfolgender Abbildung ist beispielsweise für die flächenhaft erstreckten Gneise (rosa) eine geringe Grundwasserführung und mithin Brunnenergiebigkeit von < 0,5 l/s abzulesen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Karte 2: Darstellung der hydrogeologischen Bereiche einschl. Einschätzung der Grund- wasserergiebigkeit (HÜK, 1970)

Ergebirgisches Becken

Der Bereich unmittelbar um Niederwiesa - Flöha repräsentiert die Festgesteine des Erzge- birgischen Beckens. Diese umfassen die karbonen Sedimentgesteine (Schiefertone mit Steinkohlenflözen, Sandsteine, Konglomerate) sowie eingelagerte Pyroklastika und Eruptiva (HÜK, 1970).

Die karbonen Schichten am Südrand des Erzgebirgischen Beckens haben als Grundwasser- leiter nur im Zusammenhang mit Störungszonen und den anthropogenen Einflüssen durch den Steinkohlenbergbau (Revier Zwickau - Oelsnitz) durch Schaffung hydraulischer Kom- munikationen zu hangenden Grundwasserleitern (z.B. Muldeschotter) Bedeutung, sind damit für das eigentliche Bearbeitungsgebiet nur von randlichem Interesse. Die Härtensdorfer und Leukersdorfer Schichten des Unterrotliegenden stellen eine Wechselfolge von Arkose- sandsteinen, Konglomeraten, Schiefertonen, Eruptiva (Quarzporphyre) und pyroklastischen Sedimenten (Tuffe, Tuffite) dar. Eine Wasserführung ist vorwiegend an Arkosesandsteine und Konglomerate gebunden. Hierfür werden (in HÜK, 1970) Ergiebigkeiten von 2,5 - 5 l/s (-10 l/s) benannt. Ein wichtiges zusätzliches Element für die potenzielle Wasserführung der Gesteine stellt die Tektonik dar. Durch eine Vielzahl von herzyn gerichteter Störungen entstehen zahlreiche Schollen, so dass diese Störungszonen eine besondere Grundwasserhöffigkeit aufweisen können.

3.4. Böden

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Karte 3: Übersichtskarte der Böden (BÜK) (LfUG, 1993)

Die Böden im Bereich der Flöha und der Zschopau bestehen hauptsächlich aus Braunerden und Podsolen, welches man deutlich anhand der BÜK erkennen kann. Diese Böden bilden sich im Erzgebirge vornehmlich auf kristallinem Ausgangsgestein. Man findet sie häufig vergesellschaftet mit den Vorstufen Silikat - Syrosem und Ranker. Die Braunerden sind hier basenarm (sauer). Sie besitzen Basensättigungsgrade von 5 - 50%. Insgesamt haben sie einen geringen Anteil an Calcium und Magnesium. Die Böden in diesem Gebiet besitzen eine lehmig - sandige bis lehmige Textur. Bei phyllitischem Ausgangsgestein ist der Schluffanteil jedoch etwas höher (REHFUESS, 1990).

In den oberen Talauen von Flöha und Zschopau dominieren Grundwasserböden (Auenlehmsand - Gleye). Nach einer 1 m - mächtigen Schicht aus sandigem, glimmerreichem, stark tonigem Auelehm folgen Sande und Kiese. Auch finden sich grobe Schotter mit z.T. großen Geröllen. In höher gelegenen Auenabschnitten bilden sich durch Grundwasser und Stauwasser Amphigleye (KOLBE, 1990). An den Talhängen finden sich häufig stark steinige Hangschuttdecken, auf welchen sich Braunerden gebildet haben.

An der Natzschung und der schwarzen Pockau dominieren Gneisklippen die Prallhänge. Dazwischen entwickelten sich Blockmeere mit einer sehr dünnen Nadelstreuauflage (KOLBE, 1990). Zu Moorbildungen kommt es vorwiegend in den Hohlformen der Hochlagen, da diese überwiegend vom Grundwasser und Stauwasser beeinflusst sind. Auch tritt hier ein großer Teil des in den Schuttdecken gesammelten Sickerwassers zutage. Hier kommt es bevorzugt zur Bildung von Nassgleyen und Anmoorgleyen (KOLBE, 1990).

In den Kammlagen werden durch hohe Niederschläge und langjährigen Fichtenmonokulturenanbau Podsolierungsvorgänge begünstigt. Es kommt zur Bildung von podsoligen und Podsol - Braunerden (MANNSFELD & RICHTER, 1995).

3.5. Klima

Aufgrund der übersichtlichen Reliefgliederung Sachsens, ergibt sich ebenfalls eine relativ übersichtliche Klimagliederung, welche man durch Mittelgebirge, Gebirgsvorland, Tiefland im Lee des Harzes und Subkontinentales Tiefland bezeichnen kann.

Es bestehen starke klimatische Unterschiede im Mittelgebirge, demzufolge auch im Untersuchungsgebiet.

Die Grenze zwischen Gebirgsklima und Vorlandklima liegt bei ungefähr 250 - 300 m ü.d.M. Hier fallen 650 - 750 mm Niederschlag im Jahr. Im Klimagebiet des Gebirgsvorlandes unterscheidet man zwischen dem feuchteren höheren Hügelland (600 - 850 mm/Jahr) und dem trockeneren Tiefland (< 600 mm/Jahr). Das Gebirgsklima wird wiederum in sehr feuchte hohe Kammlagen (< 850 mm/Jahr) und mittlere Berglagen mit Niederschlagssummen um 800 mm/Jahr (vgl. Abb. 8) unterteilt (MANNSFELD & RICHTER, 1995).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 8: Merkmale der Klimastufen im Mittelgebirge, Hügel und Tiefland in Sachsen (MANNSFELD & RICHTER, 1995:25)

Somit hat das Klima des Erzgebirges eine „deutliche thermische und hygrische Höhendiffe- renzierung“ (MANNSFELD & RICHTER, 1995: 168). Die Lufttemperatur sinkt mit zunehmen- der Höhe um 0,6 K / 100 m und die Niederschlagssummen steigen. Das Maximum der vertikalen Temperaturabnahme fällt in das Frühjahr, wenn schneefreie Niederungen bereits schnell erwärmt werden, wohingegen die noch schneebedeckten Hochlagen die zugeführte Energie zum Teil reflektieren und zum anderen Teil zur Schneeschmelze verbrauchen (HENDL, 1966). Es ergeben sich vier klimatische Höhenstufen, welche die Flüsse Flöha und Zschopau zum großen Teil durchlaufen. Die Quelle der Zschopau befindet sich am Nord- hang des Fichtelberges in 1120 m Höhe und liegt somit in den Gipfellagen. Hier werden Jahresmitteltemperaturen von 4,3 - 2,8 °C verzeichn et. Die Quelle der Flöha liegt auf 845 m und somit in der klimatischen Höhenstufe der oberen Lagen (750 - 950 m ü. NN). Diese zeichnet sich durch eine Jahresmitteltemperatur von 5,5 - 4,3 °C und eine Vegetationsperio- de von 190 - 175 Tagen aus. In ihrem Mittellauf durchfließen die Flöha und die Zschopau die klimatische Höhenstufe der mittleren Lagen (500-750 m ü. NN), welche durch eine Jahresmitteltemperatur von 7,0 - 5,5 °C gekennzeich net ist. Hier beträgt die Vegetationsperiode schon 205 - 190 Tage. Beide Flussmündungen liegen in den unteren Lagen (bis etwa 450 m ü. NN). Hier werden Jahresdurchschnittstemperaturen von 7,6 - 7,0 °C (MANNSFELD & RICHTER, 1995) gemessen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 3: Mittlere langjährige Niederschlagssummen für ausgewählte Stationen

(nach SCHUMANN, 1977; SIEBER, 1968) (HL = Hügellang, u.L. = untere Lagen, m.L. = mittlere La- gen, o.L. = obere Lagen, GL = Gipfellagen)

Über das Maß des Niederschlages, den eine Station zu verzeichnen hat, entscheidet nicht nur die Höhenlage, sondern auch ihre Position in orographischen Luv- und Leebereichen. Als niederschlagserhöhend wirken Luvbereiche, die im Erzgebirge (wie auch in den übrigen Mittelgebirgen) an den atlantikexponierten Südwest-, West- und Nordwesthängen zu finden sind. Gründe hierfür sind niederschlagswirksame Fronten, welche Zentraleuropa vorwiegend von Westen her durchqueren und so durch Staueffekte auf der Westseite der Gebirge zu erhöhten Niederschlägen führen (HENDL, 1966). Da das Erzgebirge jedoch im NW von Harz und Thüringer Wald und im SW von Oberpfälzer-, Bayrischer- und Böhmer Wald umgeben ist, herrscht besonders bei westlichen und nordwestlichen Strömungen ein deutlicher Lee - Einfluss vor. Somit liegen die Niederschlagssummen im Erzgebirge für alle Höhenlagen unter denen der restlichen Mittelgebirge.

Entscheidend für die Abflussbildung der Flüsse ist, neben der Temperatur und dem Nieder- schlag, die Schneebedeckung im Gebirge. Die Schneedeckenbildung beginnt an fast allen Stationen im Erzgebirge im Monat Oktober bzw. Anfang des Monats November. Kennzeich- nend für die Region ist das so genannte „Weihnachtstauwetter“, welches besonders kräftig an tiefer gelegenen Stationen Ende Dezember bis Anfang Januar auftritt (außer dem Fichtel- berg). Zum „Hochwinter“ kommt es im Allgemeinen in der 3. Januardekade. In den folgenden Monaten Februar, März und April nehmen die Tage mit Schneebedeckung kontinuierlich ab, es kann jedoch auch noch Anfang März und im April zu Kälteeinbrüchen kommen, an denen ein deutlicher Anstieg der Schneebedeckung besonders an den höher gelegenen Stationen zu beobachten ist. Zum Ende des Monats April kommt es dann schließlich aber auch in den Kammlagen zu einer raschen Abnahme der Schneedeckentage (FOJT, 1974). In den Quell- regionen von Zschopau und Flöha treten jährlich maximal etwa 160 Tage mit Schneebede- ckung auf, wohingegen es in den Mündungsregionen maximal 80 - 100 Tage sind (FOJT, 1974).

3.6. Vegetation und Landnutzung

Die Faktoren Vegetation und Landnutzung beeinflussen auf das Abflussgeschehen in einem Gebiet bedeutend. Entsprechend der land-, forst- bzw. siedlungswirtschaftlichen Nutzung entwickelt sich auch der Wasserhaushalt einer Region. Demzufolge haben diese Faktoren einen großen Anteil an der Hochwasserbildung, an Ausbreitung von Hochwässern und deren Schadenseinwirkung.

Die naturräumliche Nord - Süd - Gliederung Sachsens in Tiefland, Hügelland und Bergland, spiegelt sich auch in der großräumigen Gliederung der potentiellen natürlichen und der tatsächlichen Vegetation wieder. Die Vegetation Sachsens hat eine deutliche Höhendifferenzierung in planar (Tiefland), kollin (Hügelland), submontan, montan und hochmontan (Bergland). Ebenfalls beeinflusst wird sie durch die zunehmende Kontinentalität nach Westen und die Luv/Lee - Einflüsse der umliegenden Gebirge.

3.6.1. Potentielle natürliche Vegetation

Die potentielle natürliche Vegetation (pnV) ist die Vegetation eines anthropogen unbeein- flussten Standortes. Entsprechend der naturräumlichen Verteilung, wären in Sachsen Laub- wälder die vorherrschende Vegetation. Die Karte „Übersicht der potentiellen natürlichen Vegetation Sachsens“ des LfUG (2002c) weist die drei großen entscheidenden Vegetations- komplexe aus. Zu etwa einem Drittel sind bodensaure Eichenwaldbestände vorzufinden. Diese können auch als Buchen-, Birken- oder Kiefern-Eichenwälder auftreten. Sie besiedeln Höhen bis maximal 550 m ü. NN. Ein weiteres Drittel bilden Winterlinden - Hainbuchen- Eichenwälder, welche häufig auf einer Höhe zwischen 550 - 750 m anzutreffen sind. Zusätz- lich gibt es bodensaure Buchenwälder, die auch in abgewandelter Form als Buchenmisch- wälder mit Eichen, Tannen und Fichten vorkommen können. Sie besiedeln Höhen ab 750 - 850 m. (LfUG, 2002c).

[...]