Das Arbeitspaket Hydraulik/ Hydromorphologie beschäftigt sich mit den Strömungsverhältnissen im Fluss in Abhängigkeit von dem Relief des Gewässerbetts. Da viele Kleinstlebewesen, die eine Schlüsselstelle im Nahrungsnetz von Flussökosystemen einnehmen, Mikrohabitate wie strömungsberuhigte oder turbulente Bereiche nutzen, wirkt sich eine Erhöhung der Strukturvielfalt auch positiv auf deren Bestände aus. Neben diesen Mirkohabitaten, spielt die Ausbildung von großflächigen Bereichen mit verschiedenen Strömungsbedingungen eine Rolle für die Ansiedlung bestimmter Tier- und Pflanzenarten.
In wie fern die Maßnahmen in der Lage sind Impulse für eine Verbesserung der Gewässerstruktur zu geben und damit vielfältigere Lebensbedingungen für Kleinstlebewesen zu schaffen, soll durch Messungen der Strömungsverhältnisse und der Sohlhöhen vor und nach Durchführung der Maßnahmen ermittelt werden. Dabei wird durch die „eingebauten Raubäume“ eine recht lokale Wirkung, zur Bereitstellung von Mikrohabitaten, erwartet, während sich die „Wiederherstellung eines Naturufers“ über die ganze Breite des Flusses und auch stromabwärts bemerkbar machen sollte. Um die Messungen vor und nach Durchführung der Maßnahme „Wiederherstellung eines Naturufers“ besser einordnen zu können, werden diese Ergebnisse zusätzlich mit Messungen an einem natürlichen Ufer sowie einem verbauten Ufer verschnitten. Die Ergebnisse hierzu stehen noch aus.
Als Bindeglied zwischen Fluss und Aue erfüllen Altarme eine wichtige Funktion für den Wasserhaushalt im Fluss-Auen-Ökokomplex. In der stark vom Menschen überprägten Landschaft entstehen sie allerdings nur noch selten bis gar nicht auf natürlichem Wege und bereits vorhandene Altarme sind zu großen Teilen vom Fluss entkoppelt, verlanden und trocknen schließlich ganz aus. Um der zunehmenden Austrocknung der Auenlandschaften entgegen zu wirken, ist der „Wiederanschluss von Altarmen“ an das Überflutungsgeschehen der Flüsse ein sehr wichtiger Baustein. Allerdings ist davon auszugehen, dass sich der Anschlussbereich durch den Eintrag von Sedimenten schnell wieder zu setzt und somit die Durchströmung erneut unterbunden wird. Es stellt sich daher die Frage, ob sich dieser Bereich so gestalten lässt, dass er sich selber offen hält.
Um eine Antwort auf diese Frage zu finden, ist es zunächst wichtig die Verlandung von angeschlossenen Altarmen detailliert nachvollziehen zu können. Zu diesem Zweck wurde die Maßnahme im Projekt „Wilde Mulde“ wissenschaftlich begleitet, wobei sowohl die Fließgeschwindigkeiten als auch die Querprofilgeometrie im Anschlussbereich vermessen wurde. Aus diesen Daten lässt sich der Anteil der Wassermenge berechnen,welche den Altarm durchströmt. Im Fluss verbleibt entsprechend weniger Wasser, was einen Effekt auf die Sohlstruktur haben kann. Um dies zu dokumentieren, wurde zusätzlich die Flussohle im Bereich des Altarmanschlusses vermessen. Aus diesen Daten lassen sich im folgenden Schritt Laborversuche aufbauen, welche wichtige Hinweise für den Wiederanschluss von Altwassern liefern können.
Da Gehölze im Gewässer lokal einen starken Einfluss auf die Strömung besitzen, kann der Einbau von Raubäumen eine zielführende Maßnahme zur Verbesserung des ökologischen Zustands von Fließgewässern sein. So bilden sich im Umfeld der Gehölze strömungsberuhigte Bereiche und Turbulenzen sowie Verwirbelungen und Rückströmungen aus. Im Bereich des Wurzeltellers führt die Strömung zur Ausbildung von Kolken. Das dort ausgespülte Material wird wiederum im hinteren Bereich des Baumes, wo geringere Fließgeschwindigkeiten vorherrschen, wieder abgelagert und es bilden sich Kiesbänke. Kurzum, im Umfeld von Flussholz entstehen auf engstem Raum vielfältigste Lebensbedingungen, die wiederum von zahlreichen Lebewesen mit ganz unterschiedlichen Lebensraumansprüchen genutzt werden können. Besonders die wirbellosen Kleinstlebewesen sind in der Lage diese Mirkohabitate zu besetzen, aber auch Fische und Pflanzen profitieren von der strukturrellen Vielfalt im Umfeld von Flussholz.
Bisher fehlen allerdings zuverlässige Informationen, in wie fern Raubäume durch ihre Präsenz, Form und Größe die Strömung und Gewässerstruktur im Detail verändern. Um diese Wirkzusammenhänge zu verstehen und darüber hinaus Handlungsempfehlungen für den Einbau von Raubäumen zu geben, wurde der Einfluss von Raubäumen auf die Strömung und Gewässerstruktur sowohl in Feldstudien als auch im Labor untersucht.
Zunächst wurden die Strömungsverhältnisse sowie der Gewässergrund im Umfeld der eingebrachten Raubäume analysiert. Mit diesen Ergebnissen, konnte der eingebaute Raubaum nun im Labor nachempfunden werden und schließlich konnten maßgebliche Parameter wie Größe, Form und Durchlässigkeit des Wurzeltellers, Stammlänge und -durchmesser, Fließgeschwindigkeiten der Antrömungen usw. verändert und deren Wirkung auf die Strömungsverhältnisse und den Gewässergrund nachvollzogen werden.
Erste Ergebnisse dieser Versuche zeigen, dass bspw. die Größe und Tiefe des Kolks maßgeblich von der Größe des Wurzeltellers bestimmt wird. Dabei gilt prinzipiell: Je größer der Wurzelteller desto größer der ausgebildete Kolk. Gleiches gilt für die Stammlänge. Dies erscheint logisch, jedoch kehrt sich dieser Zusammenhang ab einer bestimmten Länge des Baumstamms um. Vermutlich gibt es ein optimales Verhältnis von Wurzeltellerdurchmesser, der den Wirkungsbereich in der Breite vorgibt, und Stammlänge, die einen Einfluss auf die Position der Kiesbank hat. Auch die Anströmgeschwindigkeit wirkt sich auf die Ausbildung von Kolken und Kiesbänken aus. In Abhängigkeit von der Korngröße werden ab bestimmten Fließgeschwindigkeiten die Sedimente vom Wasser transportiert. Dadurch kann ein bereits vorhandener Kolk wieder verfüllt und eine vorhandene Kiesbank abgetragen werden. Sinkt der Wasserstand und damit auch die Fließgeschwindigkeit, entstehen Kolk und Kiesbank wieder neu. Dieses Entstehen und Vergehen ist notwendig, damit der vorhandene Porenraum nicht durch bspw. Schlamm zugesetzt wird und die Flusssohle als Lebensraum erhalten bleibt.
