Titel
Tales sunt aquae qualis terra per quam fluunt.
Die Gewässer sind so beschaffen, wie das Land, durch das sie fließen.
(Plinius d.Ä. 23-79 n.Chr.)

Talsperren Observatorium Rappbode (TOR)

Ein Dauerbeobachtungsmessnetz von Wasserqualität und Stoffflüssen

Wissenschaftliche Ziele
Personen
Kartenanwendung
Kooperationspartner
Universitäre Arbeiten
Publikationen
Quellen und Literaturverzeichnis
Messstationen

Allgemeine Beschreibung und Einordnung

Das Talsperren Observatorium Rappbode (TOR) ist Teil des Observatoriums Harz/Mitteldeutsches Tiefland im TERENO (TERrestrial ENvironmental Observatories)-Projekt (Zacharias et al. 2011), welches 2008 von der Helmholtz-Gemeinschaft zur deutschlandweiten integrierten Erdbeobachtung für ökologische, soziale sowie ökonomische Folgen des Globalen Wandels gegründet wurde (link). Das TOR fokussiert auf Auswirkungen des globalen Wandels mit Blick auf Wasserressourcen und Stoffströme sowie der Biodiversität, wofür das Talsperrensystem der Rappbode in Sachsen-Anhalt ausgewählt wurde (Abb. 1).

Talsperrensystem Rappbode
Abb. 1: Talsperrensystem Rappbode (TS-Talsperre, VS-Vorsperre,  PSW-Pumpspeicherwerk) (Quelle: TSB)

Die Rappbodetalsperre versorgt über eine Million Menschen in Mitteldeutschland (Halle/Saale und Umgebung, nördliches und östliches Harzvorland) mit Trinkwasser (link). Sie ist mit einer Staumauerhöhe von 109 m und einem Stauvolumen von ca. 100 Mio. m³ die größte Trinkwassertalsperre Deutschlands (Abb. 2).

Rappbodetalsperre
Abb. 2: Die Rappbodetalsperre im Ostharz

Das hier aufgestaute Wasser stammt aus den vier Flüssen Kalte Bode, Warme Bode, Rappbode und Hassel, deren Einzugsgebiete sich in ihrer landschaftlichen Nutzung z. T. deutlich unterscheiden. Ein Ziel der Forschung ist es, die Wechselwirkungen zwischen Beschaffenheit und Nutzung der Einzugsgebiete und des ökologischen Zustandes der Talsperren einschließlich der Rohwasserqualität besser zu verstehen.                                

Das Talsperrensystem Rappbode umfasst 6 Reservoire (Abb. 1) mit der Rappbode-Talsperre als Hauptsperre und zentralem Element und dient neben der Trinkwasserversorgung auch dem Hochwasserschutz und der Energiegewinnung. Die Zuflüsse Hassel und Rappbode (namensgebend) werden durch sogenannte Vorsperren (Vorsperre Hassel, Vorsperre Rappbode) aufgestaut, die als Sedimentationsfalle und zur Nährstoffelimination dienen. Da die Wassermengen dieser beiden Zuflüsse den Bedarf an Rohwasser für die Trinkwasseraufbereitung nicht decken können, wird Wasser von der Talsperre Königshütte (auch Überleitungssperre oder Überleitungsbauwerk Königshütte genannt) über einen 1,7 km langen, ausgebauten Stollen der Hauptsperre zugeführt. Die Talsperre Königshütte wird von der Kalten und der Warmen Bode gespeist, die kurz vor dem Stauwurzelbereich zusammenfließen. Oberhalb der Ortschaft Königshütte befindet sich das Hochwasser-Rückhaltebecken Kalte Bode (auch Talsperre Mandelholz genannt). Zum Talsperrensystem Rappbode gehört noch die Talsperre Wendefurth unterhalb der Rappbode-Talsperre, die u.a. als unteres Becken für ein Pumpspeicherwerk genutzt wird und durch den Auslass der Rappode-Talsperre und die Bode unterhalb der Talsperre Königshütte gespeist wird. Unterhalb der Talsperre Wendefurth entwickelt sich der freie Lauf der Bode bis zur Mündung bei Nienburg (östlich von Staßfurt) in die Saale.           

Das Talsperrenobservatorium Rappbode (TOR) umfasst ein umfangreiches Monitoring zur Untersuchung der Wasserqualität, in dem die Hauptzuflüsse, Vorsperren und die Rappbodetalsperre selbst in unterschiedlichen zeitlichen Abständen und auf unterschiedlichen räumlichen Skalen analysiert werden (Abb. 3). Neben automatischen Messstationen beinhaltet dieses Monitoring auch die regelmäßige und unregelmäßige limnologische und hydrochemische Beprobung von Messstellen und Untersuchungsstandorten sowie die Einbindung von universitären Arbeiten (Bachelor, Master, Promotion) zu besonderen Fragestellungen.

TOR-Messstellen
Abb. 3: Das TOR mit den automatischen Messstationen und Messstellen (verändert nach Wouters 2011)

An den Hauptzuflüssen Hassel, Rappbode, Kalte und Warme Bode sind in der Nähe der Stauwurzelbereiche automatische Messstationen aufgebaut worden, die mit Sonden für unterschiedliche chemisch-physikalische Parameter (Pegel, T, LF, SAK, NO3, Trübung) bestückt sind und im 15-Minutentakt die entsprechenden Werte registrieren. Die Stationen „Warme Bode (YBW)“ in Königshütte und „Trautenstein (YRZ)“ an der Rappbode befindet sich in Messstationen des LHW (Landesbetrieb für Hochwasserschutz und Wasserwirtschaft des Landes Sachsen-Anhalts).

Schieberhaus HasselVS
Abb. 4: Schieberhaus auf der Staumauer der Hassel-Vorsperre

Im Bereich des Auslaufes der beiden Vorsperren Hassel (YHA) und Rappbode (YRA) sowie der Talsperre Königshütte (YKB) sind weitere automatische Messstationen aufgebaut worden. Auch hier werden die genannten Parameter im 15-Minutentakt registriert. Darüber werden die beiden Auslaufstationen „Hassel-Vorsperre (YHA)“ und „Rappbode-Vorsperre (YRA)“ zusätzlich mit sogenannten automatischen Profilern ausgestattet (voraus. bis Ende 2013), die die Parameter T, pH, O2, LF und Chl-a täglich in einem Tiefenprofil bis zum Grund der Vorsperre mit einer Auflösung von 20 cm aufnehmen sollen. Diese beiden Stationen befinden sich in den Schieberhäuschen des TSB direkt auf der Staumauer (Abb. 4).

Meteoboje
Abb. 5: Meteoboje auf der Rappbode-Talsperre

Auf der Hauptsperre selbst befindet sich eine schwimmende meteorologische Messstation, die folgende Parameter registriert: T, Windstärke, Windrichtung, Regenmenge, Globalstrahlung (Abb. 5). Zusätzlich ist eine schwimmende Profilereinrichtung für die Parameter: T, pH, LF, O2, SAK, NO3, Trübung, Chl-a im Aufbau begriffen.