Die Oberrheinkorrektur Tullas und die Folgen des Oberrheinausbaus

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Überblick über das Rheingebiet

3. Geologische/ geomorphologische Entwicklung des Oberrheingrabens

4. Die Oberrheinlandschaft vor den
Korrektionsmaßnahmen
4.1 Furkationszone
4.2 Mäanderzone
4.3 Auenlandschaft
4.4 Frühe Flussbaumaßnahmen

5. Die Oberrheinkorrektur von J. G. Tulla
5.1 Politischer und organisatorischer Hintergrund
5.2 Ziele der Oberrheinkorrektion
5.3 Durchführung der Korrektionsarbeiten
5.4 Tiefenerosion als Folge

6. Die weiteren Ausbaumaßnahmen
6.1 Niederwasserregulierung und Schiffbarmachung
6.2 Kanalisierung zur Schifffahrtsverbesserung und zur Energiegewinnung
6.2.1 Rheinseitenkanal
6.2.2 Schlingenlösung und Vollkanalisierung
6.2.3 Fazit: Ausbaumaßnahmen

7. Die Problematik der Sohlenerosion

8. Die Hochwasserproblematik

9. Das Integrierte Rheinprogramm (IRP)
9.1 Trockenaueprojekt Südlicher Oberrhein

10. Fazit

Literatur

1. Einleitung

„In der Regel sollten^[1] in kultivierten Ländern, die Bäche, Flüsse und Ströme, – Kanäle – seyn, und die Leitung der Gewässer in der Gewalt der Bewohner stehen.“ (Tulla 1822, zit. nach Löbert 1997: 38).

Dieses Zitat stammt vom Oberingenieur Johann Gottfried Tulla aus dem Jahre 1822. Aus der gleichen Zeit (1820) stammt das Gemälde von Peter Birmann, das den Isteiner Klotz und die Oberrheinlandschaft rheinaufwärts in Richtung Basel darstellt (Abb.1, Titelseite). Es wird also deutlich, dass der Anspruch, den der oberste Wasserbauer Badens erhebt, mit der damaligen Realität nicht übereinstimmt. Anstatt eines Kanales sieht man eine Wildstromlandschaft, die heute idyllisch erscheinen mag; bei genauerer Kenntnis des historischen Kontextes aber (Hochwasserkatastrophen, Seuchen- und Stechmückenplagen, Grenzstreitigkeiten...) wird die Forderung nach begradigten Gewässern, die dem Menschen dienen sollen anstatt ihn zu gefährden, verständlich. In dieser Arbeit sollen die nach den Plänen Tullas vollzogene Oberrheinkorrektur, aber auch die darauffolgenden, bis in die jüngste Vergangenheit reichenden Ausbaumaßnahmen thematisiert werden und geomorphologische, hydrologische und ökologische Folgen sowie Maßnahmen zu deren Bewältigung angesprochen werden.

2. Überblick über das Rheingebiet

Zum Rhein gehört ein Einzugsgebiet von 185.000 km²; er hat eine Lauflänge von 1250 km und kann somit als bedeutendster Strom des westlichen Mitteleuropas bezeichnet werden. Seine mittlere Höhe beträgt 483m ü.NN, seine mittlere Neigung 9‰ (KHR 1993: 13). Sein Lauf wird von seiner Quelle in den Alpen bis zu seiner Mündung in die Nordsee unterteilt in (vgl. Abb.2):

- Alpenrhein (von der Quelle bis zur Einmündung in den Bodensee, Hochgebirgsbereich)
- Hochrhein (vom Bodensee bis nach Basel, entlang der deutsch-schweizerischen Grenze)
- Oberrhein (von Basel bis nach Mainz, entlang der Grenze von Baden-Württemberg bzw. Hessen zu Frankreich bzw. Rheinland-Pfalz, Bereich der Oberrheinischen Tiefebene)
- Mittelrhein (von Mainz bis nach Bonn, Durchbruch des Rheins durch das Rheinische Schiefergebirge)
- Niederrhein (ab Bonn, Bereich der Niederrheinischen Bucht)
- Der niederländische Tieflandbereich mit seinen Flussverzweigungen (Lek/ Waal) wird als Bovenrhijn bezeichnet.

Im folgenden wird auf die Ausbaumaßnahmen am Oberrhein eingegangen, die ab dem 19. Jahrhundert in größerem Umfang einsetzten.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

3. Geologische/ geomorphologische Entwicklung des Oberrheingrabens

Bei dem ca. 300 km langen und bis zu 35 km breiten Oberrheingraben handelt es sich um einen tertiären Graben mit randlichen Schollentreppen (Staffelbruch) (Tietze et al. 1990: 128). Er liegt heute zwischen 80 m (bei Mainz) und 250 m (bei Basel) über dem Meeresspiegel.

Im mittleren Eozän begann infolge von Zerrungsbewegungen der Erdkruste in Nord-Süd-Richtung die Absenkung des Oberrheingrabens; die maximale Höhe der vertikalen Verwerfung zwischen dem Graben und den seitlichen Grabenschultern betrug bis zu 5000m. Im Oligozän wurde der Graben von einem schmalen Lagunenmeer bedeckt, was zur Ablagerung einer bis zu 3000m mächtigen Sedimentschicht (Molasse) führte. In der Folgezeit wurden weitere, weniger mächtige Schichten (Pliozän, Pleistozän) sedimentiert, wodurch die frühere Differenz zwischen Grabenschultern und Senke auf nur noch ca. 1000m gemindert werden konnte (vgl. Abb.3) (Jehn 2001: 6, SRU 1976: 9, Tümmers 1994: 138).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Zur Flussgeschichte des Rheins muss erwähnt werden, dass sich bis zum Pliozän die Wasserscheide zwischen Rhein und Donau bzw. Aare am Kaiserstuhl befand. Erst durch Reliefänderungen in der Spätphase der alpiden Tektonik konnte der Rhein das Einzugsgebiet der Aare gewinnen. Noch im Pleistozän allerdings war der Rhein durch eiszeitliche Moränenriegel vom heutigen Alpenrhein, der zur Donau hin entwässerte, abgeschieden (Abb.4) (Hantke 1993: 125; Bensing 1966: 87).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Im Quartär schließlich setzte mit der glazialen Schotterakkumulation und der inter- bzw. postglazialen Erosion die Bildung des Flussterrassensystems ein, wie wir es heute auch am Oberrhein vorfinden können. Im Pleistozän lagerten sich bis zu 300m mächtige Schottermassen über dem tertiären Schutt ab (Abb.5). Sie entstanden mit der kaltzeitlichen Frostverwitterung und wurden durch Solifluktion abgeführt, überstiegen jedoch das Geschiebetransportvermögen der Flüsse und wurden somit im Ober­rheintal sedimentiert. In den Interglazialen bzw. im Holozän nahm der Rhein aufgrund der verstärkten Hangbefestigung weniger Geschiebe durch Erosion auf, wodurch der Fluss über erodierende Energie verfügte, die eiszeitlichen Lockersedimente ausräumen konnte und das typische System der Flussterrassen (die nichtausgeräumten Reste der eiszeitlichen Schotter) entstehen ließ (Abb.6) (Kern 1993: 25). Der Rhein grub sich bis zu 10m in die Niederterrasse ein, wodurch besonders im oberen Teil des Ober­rheins ein stark ausgeprägtes Hochgestade entstand (Hantke 1993: 125; Mäckel & Seidel 2003: 92). Ausschlaggebend für die terrassenbildenden Kräfte ist somit die Geschiebebilanz (die wiederum von Parametern wie der Abflussmenge, der Geschiebeführung und ‑zusammensetzung, der Erosionsresistenz des Sohlenmaterials, dem Gefälle, lokalen Erosionsbasen etc. abhängt): Es wird stets ein Ausgleichsgefälle angestrebt, also ein Gefälle, das ausreicht, um die Geschiebemassen abzutransportieren. Ein Geschiebeüberschuss hat Akkumulation und somit eine Versteilung des Längsprofils zur Folge; bei Geschiebedefizit dagegen erfolgt Erosion und Abflachung (Kern 1993: 32, 138).

Im Holozän setzte schließlich durch die lehmigen Ablagerungen auch die Auebildung ein, so dass ein Rheinprofil mit einer 2 bis 4 km breiten Flussaue und einer bis zu 20 km breiten Niederterrasse entstand (KHR 1993: 70, 72).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

4. Die Oberrheinlandschaft vor den Korrektionsmaßnahmen

Wie an den unterschiedlichen Parametern zu sehen ist, än­dert sich die Ausprägung des Rheinlaufes nicht nur in zeitli­cher Hinsicht (mit Veränderung von Abfluss- und Ge­schiebeverhältnissen in Kalt- und Warmzeiten), sondern auch in räumlicher Hinsicht (mit dem Gefälleunterschied). Auch im Bereich des Ober­rheins bestehen starke Diffe­renzen im Gefälle zwischen Ober- und Unterlauf, auch wenn der Oberrheingraben zu­nächst als homogenes Gebilde (Tiefebene) erscheinen mag. Gemäß den unterschiedlichen gefälleabhängigen Formen wird der Oberrhein in die Fur­kationszone, die Mäanderzone und die Zone mit gestrecktem Lauf unterteilt (Abb.7) (KHR 1993: 70; Löbert 1997: 39):

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

4.1. Furkationszone

Im oberen Bereich liegt das durchschnittliche Gefälle bei 0,9 bis 1‰. Hier kam es bis zur Laufbegradigung zu einer starken Dynamik von Erosion und Akkumulation, was sich in Aufschotterung v.a. gröberen Materials (Kies‑, Sandbänke) und dessen Verlagerung, also einem ausgeprägten Geschie betransport, ausdrückte. Auf alten Karten sind die starke Verästelung und die Vielzahl an Inseln zu sehen (Abb.8).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

4.2. Mäanderzone

Im mittleren Bereich liegt das durchschnittliche Gefälle bei nur noch 0,25 bis 0,3‰. Die aufgrund des geringeren Gefälles niedrigere Erosion reicht nicht zur Verlagerung der akkumulierten Geschiebemassen aus, deren Material aufgrund von Abrieb und Sortierung auf der zurückgelegten Strecke eine geringere Korngröße aufweist (Oberlauf: bis zu 20cm, bei Mannheim: bis zu 4cm) (Bensing 1966: 91; WSD 1951: 109). Die Geschiebemassen werden also eher seitlich umgangen statt abtransportiert, woraus die geschlossene Form mit ausholenden Windungen resultiert. Etwa ab der Einmündung der Murg (oberhalb von Karlsruhe) wird daher der verzweigte Lauf von einem mäandrierenden Lauf abgelöst (Abb.9). Wie auf Abb.10 zu sehen ist, waren aber auch die Mäander im Laufe der Geschichte von einer hohen Morphodynamik geprägt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Unterhalb von Oppenheim, mit abnehmendem Gefälle (ca. 0,1‰), war der Rheinlauf auch im Naturzustand gestreckt.

4.3. Auenlandschaft

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.11 zeigt die Jahresabflussganglinie an einigen Stationen vom Alpen- bis zum Niederrhein. Hier wird die Entwicklung von einem nivalen, von der sommerlichen Schneeschmelze bestimmten Flussregime am Alpenrhein hin zu einem verstärkt pluvialen, vom Winterregen bestimmten Regime am Unterlauf (verstärkt durch den Zufluss von Mittelgebirgsflüssen wie Neckar, Main und Mosel) deutlich. Am Oberrhein liegen die Abflussspitzen im Sommer; durch die regelmäßigen Schwankungen des Wasserstandes war in der Aue eine ausreichende Grundwasser- und Nährstoffversorgung gewährleistet. Der lokalen Überschwemmungswahrscheinlichkeit entsprechend siedelten sich an den tieferen, feuchteren Standorten Weichholzauenwälder (v.a. Silberweide), auf den höheren Inseln Hartholzauenwälder (u.a. Stieleiche, Esche) an.

Die hohe Massen- und Wertproduktion des Auenwaldes bot dem Menschen zwar reiche Weide- und Fischgründe; der wirtschaftende und immer weiter in die Aue siedelnde Mensch strebte jedoch Kontinuität statt Wechsel (wie es die saisonalen Überschwemmungen bedingen) an. Eine immer stärkere landwirtschaftliche Inanspruchnahme der Aue einerseits und eine größere Hochwassergefahr aufgrund des ansteigenden Flussbettes (infolge von Aufschüttungen) und damit eines landeinwärtigen Gefälles andererseits ließen die Forderungen nach Flussbaumaßnahmen lauter werden (Tümmers 1994: 143).

4.4. Frühe Flussbaumaßnahmen

Bereits ab dem 14. Jahrhundert sind erste Durchstiche zu verzeichnen (1391 Liedolsheim, 1396 Germersheim, v.a. dann im 16. bis 18. Jahrhundert). In begrenztem Umfang wurden Faschinenbauten für Stromabschlüsse oder zum unmittelbaren Schutz von Ortschaften errichtet, allerdings geschahen diese Maßnahmen ohne überörtliche Abstimmung und oft zu Lasten der gegenüberliegenden Gemeinde oder des Unterliegers. Letztendlich bewirkten diese Maßnahmen nur einen stark begrenzten, lokalen Hochwasserschutz, konnten aber nicht starke Überflutungen, Laufänderungen des Rheins (so lag das heute rechtsrheinische Breisach bis ins ausgehende Mittelalter auf der linken Flussseite und wurde zwischenzeitlich auf beiden Seiten vom Rhein umflossen) oder die Stechmücken- und Seuchenplage beenden (WSD 1951: 101; KHR 1993: 37, 41f.).

5. Die Oberrheinkorrektur von J. G. Tulla

5.1. Politischer und organisatorischer Hintergrund

Ausbaumaßnahmen größeren Maßstabs brachte erst das 19. Jahrhundert mit sich. Der politisch-historische Hintergrund ist hier zum Verständnis wichtig: Erst die vereinheitlichte territoriale Gliederung infolge der badischen Erwerbungen 1803-1810 und die Erhebung Badens zum Großherzogtum (1806) schufen die Voraussetzungen für eine zentralisierte Wasser- und Straßenbauverwaltung, die für die rechtsrheinischen Gebiete des Ober­rheins zuständig war. Auch wurde erst durch die territoriale Einheit ein einheitliches Maßsystem nach Metern geschaffen, das die in den alten 27 Hoheitsgebieten unterschiedlichen Flächen- und Längenmaße ablöste (Schaal & Bürkle 1993: 3ff.; WSD 1951: 102f.).

Die zentrale Persönlichkeit, die für den Wasserbau zuständig war, war von Anfang an Johann Gottfried Tulla (1770-1828), dem als Oberingenieur bereits 1804 de facto der Flussbau in Baden (Rhein und badische Nebenflüsse des Rheins) unterstellt war. Da er erkannte, dass die Beseitigung der Missstände nicht durch lokale Maßnahmen zu erzielen war, forderte er die Bündelung der Anstrengungen mittels der Einrichtung einer Wasserbaudirektion. Schließlich war er (bis zu seinem Tod 1828) erster Leiter der 1823 eingerichteten Ober-Wasser- und ­Straßenbaudirektion (Schaal & Bürkle 1993: 13).

5.2. Ziele der Oberrheinkorrektion

Oberstes Ziel einer von Tulla anvisierten Rheinkorrektion war die Zusammenfassung des Flusses in einem geschlossenen Bett mit dem Ziel der Tieferlegung der Sohle, was nicht nur den Hochwasserschutz bezwecken sollte, sondern (infolge der mit der Tieferlegung einhergehenden Senkung des Grundwasserspiegels) die dauerhafte Entsumpfung der Aue, um Seuchenherde zu beseitigen und sicheres Kulturland zu gewinnen. Angesichts der Reihe von Hochwässern in der seit dem 18. Jahrhundert anhaltenden Kleinen Eiszeit wurde die Hochwassergefahr als besonders gravierendes Problem angesehen (Löbert 1997: 51).

Hinzu kam das Bestreben nach einer einheitlichen Grenze. Mit dem Frieden von Lunéville (1801) zwischen Frankreich und den rechtsrheinischen Gebieten wurde der Talweg des Rheins zur Hoheits- und Eigentumsgrenze erklärt; somit waren beide Seiten an einer Rektifikation des ständig seinen Lauf ändernden Stromes interessiert (WSD 1951: 103).

5.3. Durchführung der Korrektionsarbeiten

Aufgrund des Grenzverlaufs auf dem Rhein konnten die ersten Durchstiche erst nach bilateralen Übereinkünften erfolgen (Baden – Frankreich 1817 mit dem Ziel der „Geradeleitung des Rheines von Neuburg bis Dettenheim“; Baden – Bayern [Pfalz] 1825/32); die ersten Durchstiche konnten somit 1817/18 am badisch-elsässischen Rhein (Neupfotz, Wörth [Abb.13]) durchgeführt werden (WSD 1951: 102). Der Hauptteil der Arbeiten geschah nach Tullas Tod 1828 nach dessen Plänen; das Projekt zog sich bis in die 1870er Jahre hin.

Die Arbeiten sahen in der Furkationszone und der Mäanderzone aufgrund der verschiedenen Grundrissformen anders aus. In der Furkationszone wurde ein neuer Lauf ausgebildet, indem Seitenarme abgeschnitten wurden und verlandeten (Abb.12a/b); ausgesprochene Durchschnitte von Schlingen gab es erst im Mäandergebiet, wo für den Durchstich ein 20m breiter Leitkanal ausgehoben wurde und bei genügendem Wasserstand geöffnet wurde (Abb.10, 13) (WSD 1951: 107; Löbert 1997: 36).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Das Prinzip war aber das gleiche: Indem Altarme durch parallele Leitwerke entlang der künftigen Stromufer abgedämmt und das Strombett somit eingeengt wurde, wurde der Fluss an Seitenerosion gehindert und somit zu größerer Tiefenerosion gezwungen. Die vermehrte Schleppkraft wurde also zum Abtransport des Sohlenmaterials ausgenutzt (KHR 1993: 74; Bensing 1966: 86).

Das Ufer wurde lediglich durch Faschinenwerke und Steine befestigt, aber nicht eingedeicht. Es wurde also eine seitliche Ablagerung von Geschieben und eine Speisung des Altrheins ab einem Abfluss von ca. 1000m³/s ermöglicht. Zumindest nach Tullas Plänen sollten also die Auen weiterhin als Retentionsraum bei Hochwasser fungieren. Erst gegen Ende des 19. Jahrhunderts, im Zuge der verstärkten Schiffbarmachung, wurden Hochwasserdeiche gebaut und die nach Tulla offenzuhaltenden Altrheinarme aufgeschüttet; der Überflutungsquerschnitt wurde also drastisch reduziert (WSD 1951: 107; Kern 1993: 116; Kunz 1975).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die Hauptarbeit war also nicht von Menschenhand, sondern – mit der erwirkten Tiefenerosion – vom Fluss selbst zu leisten. Der Rhein wurde zwar nach den Seiten hin zunächst noch nicht abgeschlossen, aber er nahm automatisch den kürzesten Weg mit dem größten Gefälle, was eine Erhöhung der Schleppkraft mit sich führte. Der menschlichen Leistung von 5 Mio.m³ bewegtem Material für die Rheinuferdämme (240km) und 4 Mio.m³ für die Querriegel (200km) steht eine fluviale Erosionsleistung von 30 Mio.m³ abtransportiertem Boden gegenüber (KHR 1993: 75).

[...]