Autor: PMG

Mit Sensoren an der Niers werden in Echtzeit die Auswirkungen von Biberaktivitäten gemessen – ebenso wie mögliche Wettereinflüsse.

Einst war er in unserer Region ausgestorben. Inzwischen aber kehrt der Biber zurück und hat in Mönchengladbach in mittlerweile zwölf Revieren ein Zuhause gefunden. Der baufreudige Nager bereitet anderen Arten wertvolle Lebensräume und ist deswegen ein herausfordernder, aber gerne gesehener Gast. Doch wie genau wirken sich seine Aktivitäten auf Wasserstände und -qualitäten aus?
Diese Frage untersuchen die Stadt Mönchengladbach und die NEW AG nun gemeinsam mithilfe von Sensortechnik. Das Projekt ist Teil des Smart-City-Programms der Stadt Mönchengladbach.

Es gibt Schlimmeres als bei knapp 30 Grad im Schatten knietief durch die Niers zu waten. Doch Stefan Neumeier und Dr. Simon Bunjamin sind an diesem heißen Augustvormittag nicht zur Abkühlung an dem Gewässer unterwegs. Die beiden haben hier eine Mission. Neumeier ist bei der Stadt Mönchengladbach unter anderem für Artenschutz und Wildtiermanagement zuständig, Bunjamin ist Projektmanager für das LoRaWAN-Funknetz bei der NEW und Teil des Smart-City-Teams. Gemeinsam befestigen sie mit Unterstützung weiterer Kolleginnen und Kollegen Sensoren, um fundierte Erkenntnisse über die Auswirkungen der Biberaktivitäten zu sammeln.

Der erste Messbereich befindet sich im sogenannten Biberteich, also dem Flussabschnitt, in dem sich das Wasser vor einem Biberdamm staut. Um die Werte einordnen und vergleichen zu können, werden dieselben Sensoren auch in einem Referenzbereich einige Meter hinter dem Damm angebracht. Die Verkabelung der Sensoren ist mit einem Flexrohr geschützt, damit der Biber sie nicht annagt. Damit ist sichergestellt, dass der Nager die Sensortechnik genauso wenig beeinträchtigt wie sie ihn.

Starkregenvorsorge trifft auf Bibermanagement Einer der Sensoren ist für die Messung des Wasserpegels zuständig. Er ist versteckt in einem kleinen unauffälligen Kasten und sendet in definierten Intervallen Ultraschallwellen, um so den Abstand zum nächsten Widerstand festzustellen – in dem Fall zur Wasseroberfläche. Ergänzend dazu wurde ein Wettersensor auf einem benachbarten Gebäude angebracht. „Wenn der Wasserstand spürbar ansteigt, können wir so zuordnen, ob das auf den Biber oder auf ein Regenereignis zurückzuführen ist“, erläutert Bunjamin.

Im Rahmen ihres Starkregen- und Hochwassermanagements bringt die NEW an unterschiedlichen Stellen in ihrem Versorgungsgebiet solche Sensoren an. „Wenn wir Starkregenereignisse besser verstehen wollen, müssen wir überregionale Zusammenhänge erkennen“, erklärt Bunjamin. „Eine Regenfront in Grevenbroich bei gleichzeitigem Südostwind wird schnell auch Mönchengladbach betreffen. Je besser wir solche Zusammenhänge verstehen, desto wirksamer können wir Schutz- und Vorsorgemaßnahmen entwickeln.“

Neben Aspekten wie der Starkregenvorsorge sind die Sensoren auch für das Bibermanagement von Bedeutung. Neben dem Pegel werden deshalb über Sensoren im Gewässer auch der Nährstoffgehalt und die Trübung des Wassers gemessen. „Wir wollen mehr darüber lernen, wie der Biber den pH-Wert des Wassers beeinflusst und welche Sedimentationswirkung der Damm hat“, erklärt Neumeier. Dass der Biber die Gewässerqualität grundsätzlich positiv beeinflusst steht dabei außer Frage. Im trüben Biberteich können sich Feststoffe aufgrund der langsamen Fließgeschwindigkeit absetzen. Das Wasser hinter dem Damm ist deshalb sichtbar klarer.

Doch auch die Wasserhöhe ist wichtig im Hinblick auf das Bibermanagement. Rund 80 Zentimeter Wassertiefe braucht das Tier, um sich wohlzufühlen. Das Wasser staut es aber oft deutlich höher. Das Monitoring des Wasserstandes hat das Potential, frühzeitig zu erkennen, wann Handlungsbedarf besteht, etwa weil angrenzende Bäume dauerhaft im Wasser stehen, umzustürzen drohen und die Verkehrssicherheit beeinträchtigen. Regelmäßige Vor-Ort-Kontrollen können dadurch überflüssig werden.

Möglich wird das auch, weil die Sensortechnik die Daten in Echtzeit auf die Bildschirme der NEW und der Stadtverwaltung schickt. Die Batterien in den Sensoren halten mehrere Jahre lang. Kleine Funksender übertragen die Messungen über das sogenannte LoRaWAN-Funknetz in Echtzeit. LoRaWAN ist ein Netzwerkprotokoll, das speziell für das Internet der Dinge (IoT) entwickelt wurde und eine energiearme Datenübertragung über große Entfernungen ermöglicht.

Über die SmartCity Mönchengladbach

Im Rahmen des Förderwettbewerbes „Modellprojekte Smart Cities“ des Bundesministeriums für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen (BMWSB) wird die Stadt Mönchengladbach seit Januar 2021 gefördert. Als eine der ausgewählten Modellkommunen entwickelt und erprobt Mönchengladbach sektorenübergreifende digitale Strategien und Lösungen für das Stadtleben der Zukunft. In konkreten Projekten geht es darum, Erfahrungswerte zu sammeln, diese mit anderen Kommunen zu teilen und so die Grundlagen für die Entwicklung hin zu smarten Städten bundesweit voranzubringen.