Pilotprojekt – Verbesserung des Landschaftswasserhaushalts
„Wasserrückhalt in Grünen Gräben“

Abbildung 4: Stauwehr im Langenwasengraben

Steckbrief

• Name des Grabens: Langenwasengraben
• Ort: Ickelheim
• Gemeinde: Bad Windsheim
• Geologische Haupteinheit: Gipskeuper

Kenndaten

• Staulänge: ca. 36 m
• Stauvolumen: ca. 12 m³
• Stauhöhe: 0,6 m
• Einzugsgebiet: ca. 1,8 km²

Abbildung 5: Einzugsgebiet des Langenwasengrabens bis zum Stauwehr

Abbildung 6: Einstau Langenwasengraben

Messergebnisse des Langenwasengrabens

In der folgenden Abbildung werden der Wasserstand und der Niederschlag in den Jahren 2024 und 2025 dargestellt und veranschaulicht. Die gefallene Niederschlagsmenge pro Zeiteinheit (mm/t entspricht Millimeter pro Tag) kann durch die blauen Balken auf der primären Y-Achse abgelesen werden. Der Wasserstand im Graben wird durch die orange Linie dargestellt. Die sekundäre Y-Achse zeigt den Wasserstand (mm) vor dem Wehr. Der niedrigste Wert der Linie ist abhängig von der Tiefe der Gräben. Die Grabensohle liegt bei -580 mm. Bei diesem Wert befindet sich im Graben kein Wasser. Sobald der Wert 0 mm erreicht wird (gekennzeichnet durch die rote Linie), befindet sich das Wehr im Volleinstau. Bei Werten im positiven Bereich (oberhalb der roten Linie) wird das Wehr überströmt.

Abbildung 7: Zeitreihe Wasserstand und Niederschlag Langenwasengraben 2024 und 2025

Die Einstauereignisse beim Langenwasengraben (Abbildung 7) sind durch das geringe Füllvolumen von 12 m³ verhältnismäßig kurz. Im Sommer wurde trotz teilweise hoher Niederschläge, bisher noch kein Einstauereignis dokumentiert, mit einer Ausnahme im Juni 2024. Als Grund dafür können verschiede Ursachen in Frage kommen. Zum einen wird oberhalb des Stauwehrs eine Doline im Graben vermutet, bei welcher eine genauere Untersuchung noch aussteht. Zum anderen bilden sich im Sommer schnell tiefe Trockenrisse im tonigen Boden, in welchen viel Wasser abfließen könnte. Auch der Wasserbedarf der Vegetation fällt im Frühling und Sommer höher aus. Wenn es zum Einstau kommt, sind diese meistens mit einem sehr hohen Wasserstand und größtenteils mit einem Überströmen des Wehrs verbunden. Dies liegt daran, dass sich die 12 m³ Speichervolumen bei einem entsprechendem Regenereignis schnell füllen und das Wehr somit schnell überströmt. Die Einstauereignisse liegen stets zwischen November und April mit einer Ausnahme im Juni 2024. Im Juli und August 2025 kam es zu einem Ausfall der Wasserstandssonde sowie der mobilen Datenübertragung.

Abbildung 8: Stauwehr im Bodenfeldgraben

Steckbrief

• Name des Grabens: Bodenfeldgraben
• Ort: Oberndorf
• Gemeinde: Markt Ipsheim
• Geologische Haupteinheit: Gipskeuper

Kenndaten

• Staulänge: ca. 65 m
• Stauvolumen: ca. 19 m³
• Stauhöhe: 0,5 m
• Einzugsgebiet: ca. 0,34 km²

Abbildung 9: Einzugsgebiet des Bodenfeldgrabens bis zum Stauwehr

Abbildung 10: Einstau im Bodenfeldgraben

Messergebnisse des Bodenfeldgrabens

In der folgenden Abbildung werden der Wasserstand und der Niederschlag in den Jahren 2024 und 2025 dargestellt und veranschaulicht. Die gefallene Niederschlagsmenge pro Zeiteinheit (mm/t entspricht Millimeter pro Tag) kann durch die blauen Balken auf der primären Y-Achse abgelesen werden. Der Wasserstand im Graben wird durch die orange Linie dargestellt. Die sekundäre Y-Achse zeigt den Wasserstand (mm) vor dem Wehr. Der niedrigste Wert der Linie ist abhängig von der Tiefe der Gräben. Die Grabensohle liegt bei -474 mm. Bei diesem Wert befindet sich im Graben kein Wasser. Sobald der Wert 0 mm erreicht wird (gekennzeichnet durch die rote Linie), befindet sich das Wehr im Volleinstau. Bei Werten im positiven Bereich (oberhalb der roten Linie) wird das Wehr überströmt.

Abbildung 11: Zeitreihe Wasserstand und Niederschlag Bodenfeldgraben 2024 und 2025

In Abbildung 11 fällt auf, dass der Bodenfeldgraben viel sensibler auf Niederschläge reagiert, als es am Langenwasengraben der Fall ist. So konnten seit Beginn der Messreihe zahlreiche Einstauereignisse gemessen werden. Auch an diesem Standort kommt es vor allem im Winter regelmäßig zu Überströmungen des Wehrs. Durch die hohe Niederschlagsdichte im Frühjahr 2024 gab es sogar im Juni noch ein Einstauereignis mit Überlauf. Ebenfalls nennenswert ist die Zeitdauer von 8 Monaten (Dezember 2023 bis Juli 2024), in welcher das Wehr eingestaut war.

Abbildung 12: Stauwehr im Buchholzgraben

Steckbrief

• Name des Grabens: Buchholzgraben
• Ort: Vorderpfeinach
• Gemeinde: Uffenheim
• Geologische Haupteinheit: Löß, Lößlehm

Kenndaten

• Staulänge: ca. 104 m
• Stauvolumen: ca. 78 m³
• Stauhöhe: 0,8 m
• Einzugsgebiet: ca. 0,16 km²

Abbildung 13: Einzugsgebiet des Buchholzgrabens bis zum Stauwehr

Abbildung 14: Einstau im Buchholzgraben

Messergebnisse des Buchholzgrabens

In der folgenden Abbildung werden der Wasserstand und der Niederschlag in den Jahren 2024 und 2025 dargestellt und veranschaulicht. Die gefallene Niederschlagsmenge pro Zeiteinheit (mm/t entspricht Millimeter pro Tag) kann durch die blauen Balken auf der primären Y-Achse abgelesen werden. Der Wasserstand im Graben wird durch die orange Linie dargestellt. Die sekundäre Y-Achse zeigt den Wasserstand (mm) vor dem Wehr. Der niedrigste Wert der Linie ist abhängig von der Tiefe der Gräben. Die Grabensohle liegt bei -717 mm. Bei diesem Wert befindet sich im Graben kein Wasser. Sobald der Wert 0 mm erreicht wird (gekennzeichnet durch die rote Linie), befindet sich das Wehr im Volleinstau. Bei Werten im positiven Bereich (oberhalb der roten Linie) wird das Wehr überströmt.

Abbildung 15: Zeitreihe Wasserstand und Niederschlag Buchholzgraben 2024 und 2025

Am Buchholzgraben (Abbildung 15) sind sehr ausgedehnte Einstauereignisse auffällig. Dies ist auf das große Stauvolumen des Projektstandorts (78 m³) zurückzuführen. An diesem Standort wurden zu allen Jahreszeiten Einstauereignisse dokumentiert. Hier kommt es sogar im Hochsommer (siehe Juli 2024) zu Einstauereignissen, was bei den anderen beiden Standorten nicht der Fall war. Dies ist besonders überraschend, da der Buchholzgraben mit 16 ha das kleinste Einzugsgebiet und das größte Füllvolumen aufweist. Ebenfalls sehr erwähnenswert ist das Einstauereignis vom November 2024 bis Ende Mai 2025, welches sich über 7 Monate erstreckt hat. Während dieser Zeit kam es häufig auch zum Überlauf des Wehrs.

Im Zeitraum von Oktober 2025 bis Anfang Dezember 2025 kam es zu einem Ausfall der Utraschallsonde sowie der mobilen Datenübertragung. Durch den Ausfall der Sonde kam es zu einer Lücke in der Datenreihe, welche in der Grafik zu sehen ist. Die Sonde wurde repariert und befindet sich seit Anfang Dezember 2025 wieder im regulären Betrieb.

Abbildung 16: Stauwehr im Graben bei Gerhardshofen

Steckbrief

• Ort: Gerhardshofen
• Gemeinde: Gerhardshofen
• Geologische Haupteinheit: Sandsteinkeuper

Kenndaten

• Staulänge: ca. 43 m
• Stauvolumen: ca. 9 m³
• Stauhöhe: 0,5 m
• Einzugsgebiet: ca. 0,14 km²

Abbildung 17: Einzugsgebiet des Grabens bei Gerhardshofen bis zum Stauwehr

Abbildung 18: Einstau im Graben von Gerhardshofen

Messergebnisse des Grabens bei Gerhardshofen

In der folgenden Abbildung werden der Wasserstand und der Niederschlag in Jahren 2024 und 2025 dargestellt und veranschaulicht. Die gefallene Niederschlagsmenge pro Zeiteinheit (mm/t entspricht Millimeter pro Tag) kann durch die blauen Balken auf der primären Y-Achse abgelesen werden. Der Wasserstand im Graben wird durch die orange Linie dargestellt. Die sekundäre Y-Achse zeigt den Wasserstand (mm) vor dem Wehr. Der niedrigste Wert der Linie ist abhängig von der Tiefe der Gräben. Die Grabensohle liegt bei -546 mm. Bei diesem Wert befindet sich im Graben kein Wasser. Sobald der Wert 0 mm erreicht wird (gekennzeichnet durch die rote Linie), befindet sich das Wehr im Volleinstau. Bei Werten im positiven Bereich (oberhalb der roten Linie) wird das Wehr überströmt.

Abbildung 19: Zeitreihe Wasserstand und Niederschlag Graben Gerhardshofen 2024 und 2025

Der Graben bei Gerhardshofen wurde im Dezember 2024 installiert und ist somit der jüngste Projektstandort, an dem ein Stauwehr errichtet wurde. Er weist das kleinste Einzugsgebiet und das geringste Stauvolumen auf. Auffällig ist, dass der Graben seit Beginn der Messungen direkt einen Einstau mit einem dauerhaften Überlauf bis Anfang April aufweist. In den Sommermonaten, mit Ausnahme im September 2025, konnten bisher keine Einstauereignisse trotz diverser Niederschläge beobachtet werden.

Jahr 2024

Die Abbildung 20 zeigt die absoluten Wassermengen, die im Jahr 2024 in den einzelnen Grabenstandorten abgeflossen sind. Dabei stellen die blauen Balken die Menge dar, welche das Stauwehr überströmt hat, während der orangefarbene Anteil die zurückgehaltene Wassermenge widerspiegelt.

Zu beachten sind hier die unterschiedlich großen Einzugsgebiete und die Einstauvolumina, welche in Klammern notiert sind.

Abbildung 20: Einstau, Überlauf und Niederschlag der Standorte im Jahr 2024

Im Jahr 2024 verzeichnete der Langenwasengraben aus einem Einzugsgebiet von 180 Hektar den höchsten Wasserabfluss mit insgesamt 7.145 m³, von dem 79 m³ zurückgehalten werden konnten. Danach folgt der Buchholzgraben mit einer Wassermenge von 4.650 m³. Davon konnten 560 m³ zurückgehalten werden. Der Bodenfeldgraben kommt auf eine Wassermenge von 3.975 m³, mit einem Rückhalt von 129 m³. Der Graben bei Gerhardshofen wurde erst am 13.12.2024 fertiggestellt und wird hier nicht näher betrachtet. Durch das große Stauvolumen am Buchholzgraben (78 m³) konnten ca. 12 % des Gesamtabflusses 2024 zurückgehalten werden.

Jahr 2025

Die Abbildung 21 zeigt die absoluten Wassermengen, die im Jahr 2025 in den einzelnen Grabenstandorten abgeflossen sind. Dabei stellen die blauen Balken die Menge dar, welche das Stauwehr überströmt hat, während der orangefarbene Anteil die zurückgehaltene Wassermenge widerspiegelt.

Zu beachten sind hier die unterschiedlich großen Einzugsgebiete und die Einstauvolumina,welche in Klammern notiert sind.

Abbildung 21: Einstau, Überlauf und Niederschlag der Standorte im Jahr 2025

Im Jahr 2025 sind die Wassermengen anders verteilt als im Jahr 2024 (Abbildung 21). Beim Langenwasengraben ist mit 752 m³ deutlich weniger Wasser abgeflossen als im Jahr zuvor. Auch die Niederschlagsmenge weicht in den beiden Jahren voneinander ab. Im Jahr 2024 gab es einen Jahresniederschlag von 750 mm, während im Jahr 2025, knapp die Hälfte, mit nur 382 mm gemessen wurden. Beim Buchholzgraben hat die Wassermenge um ca. 1.000 m³ zugenommen, obwohl die Niederschlagsmenge im Jahr 2025 mit 438 mm sogar abgenommen hat. Die zurückgehaltene Wassermenge ist ebenfalls mit 132 m³ um das Vierfache gesunken, als im Jahr zuvor.

Ebenfalls rückläufig ist der Bodenfeldgraben. Obwohl der Jahresniederschlag nahezu gleichgeblieben ist, konnte hier nur ein Abfluss von 1.421 m³ dokumentiert werden. Spitzenreiter im Jahr 2025 ist der Graben bei Gerhardshofen. Mit einem Gesamtabfluss von 7.367 m³ hat dieser sogar den Abfluss des Langenwasengrabens von 2024 übertroffen, obwohl der Graben bei Gerhardshofen das kleinste Einzugsgebiet (14 ha) aufweist. Auch ist das Einstauvolumen mit ca. 9 m³ das kleinste aller Gräben und somit konnten lediglich 22 m³ zurückgehalten werden.

Bodenfeuchte am Beispiel Buchholzgraben Sommer 2025

Die Messung der Bodenfeuchte soll erste Abschätzungen über die Infiltrationsfähigkeit des Bodens und über den Einfluss der Einstauereignisse auf die umliegenden Flächen geben. Die Bodenfeuchtesonden am Rand des Grabens sind 90 cm lange Stabsonden und messen die Bodenfeuchte in verschiedenen Tiefen (5 cm, 15 cm, 25 cm, 35 cm, 45 cm, 55 cm, 65 cm, 75 cm, 85 cm).

Aus Gründen der Übersichtlichkeit und da die oberen Messpunkte besonders anfällig für oberflächliche Einflüsse wie Hitze und Niederschlag sind, wurde sich im Folgenden auf die Messtiefen 45 cm und 85 cm beschränkt. In den nachfolgenden Abbildungen wurden für den Buchholzgraben die beiden Bodenfeuchtesonden an der Böschungskante im Einstaubereich mit der Sonde unterhalb des Wehrs, verglichen. Im obersten Diagramm sind der Niederschlag und der Wasserstand im Graben dargestellt. Darunter folgen die verschiedenen Ganglinien der Bodenfeuchte in den verschiedenen Tiefen. Abgebildet ist die Zeitspanne vom 01.09.2025 bis 30.09.2025.

Abbildung 22: Bodenfeuchte am Buchholzgraben

Bei beiden Bodenfeuchtesonden 80 und 56 ist zu erkennen, dass die Bodenfeuchte bei den vermehrten Niederschlägen und den Einstauereignissen um den 24.09.2025 in 45 cm Tiefe deutlich ansteigt.

Vergleicht man die unterschiedlichen Tiefen der Sonden miteinander, fällt auf, dass die Bodenfeuchte in tieferen Bodenschichten eine geringere Schwankungsbreite aufweist.

Der Volumetrische Wassergehalt in 45 cm Tiefe reagiert deutlicher auf die einzelnen Einstauereignisse. In den Zeiträumen ohne Einstauereignisse sinkt die Bodenfeuchte deutlich ab und steigt mit den Einstauereignissen schlagartig wieder an.

Stellt man die Bodenfeuchtesonden 80 und 56 in 45 cm gegenüber, wird deutlich, dass bei einem Einstauereignis der volumetrische Wassergehalt bei der Sonde im Einstaubereich des Wehrs (80) auf ein deutlich höheres Niveau steigt als bei der Sonde unterhalb des Wehres (56). Selbst in niederschlagsarmen Perioden hält die Sonde (80) im Einstaubereich den hohen Level von ca. 40 %, im Gegensatz zur Sonde 56, welche sich bei ca. 31 % einpendelt.

Bodenfeuchte am Beispiel Bodenfeldgraben Sommer 2023

Die Messung der Bodenfeuchte soll erste Abschätzungen über die Infiltrationsfähigkeit des Bodens und über den Einfluss der Einstauereignisse auf die umliegenden Flächen geben. Die Bodenfeuchtesonden am Rand des Grabens sind 90 cm lange Stabsonden und messen die Bodenfeuchte in verschiedenen Tiefen (5 cm, 15 cm, 25 cm, 35 cm, 45 cm, 55 cm, 65 cm, 75 cm, 85 cm).

Aus Gründen der Übersichtlichkeit und da die oberen Messpunkte besonders anfällig für oberflächliche Einflüsse wie Hitze und Niederschlag sind, wurde sich im Folgenden auf die Messtiefen 45 cm und 85 cm beschränkt. In den nachfolgenden Abbildungen wurden für den Bodenfeldgraben die beiden Bodenfeuchtesonden an der Böschungskante im Einstaubereich mit der Sonde unterhalb des Wehrs, verglichen. Im obersten Diagramm sind der Niederschlag und der Wasserstand im Graben dargestellt. Darunter folgen die verschiedenen Ganglinien der Bodenfeuchte in den verschiedenen Tiefen. Abgebildet ist die Zeitspanne vom 01.07.2025 bis 30.09.2023.

Abbildung 23: Bodenfeuchte am Bodenfeldgraben

Bei den Bodenfeuchtesonden ist zu erkennen, dass die Bodenfeuchte bei den vermehrten Niederschlägen und den Einstauereignissen um den 04.08.2023 deutlich ansteigt.

Große Unterschiede fallen dabei sowohl bei den unterschiedlichen Bodenfeuchtesonden auf als auch bei den verschiedenen Tiefen in denen gemessen wurde.

Vergleicht man die unterschiedlichen Tiefen der Sonde 46 miteinander, fällt auf, dass die Bodenfeuchte in tieferen Bodenschichten eine geringere Schwankungsbreite aufweist. Der Wassergehalt in 45 cm Tiefe reagiert deutlicher auf die einzelnen Einstauereignisse. In den Zeiträumen ohne Einstauereignisse sinkt die Bodenfeuchte der Sonde 46 in 45 cm deutlich auf etwa 19 % ab und steigt mit den Einstauereignissen schlagartig wieder an. Vergleicht man die Bodenfeuchtesonden 46 und 57 miteinander, wird deutlich, dass die Bodenfeuchte der Sonde 57 sowohl deutlich schneller sinkt, als auch langsamer ansteigt.

Die hellgrüne Linie (Tiefe 85 cm) ist bei der Sonde 57 unbeständiger und nimmt im niederschlagsarmen Zeitraum um ca. 5 % ab. Bei Sonde 46 (dunkelgrüne Linie) verläuft der Graph konstant bei 46-47 %. Dazu kommt, dass der Wassergehalt bei der Sonde unterhalb des Wehres auf ein deutlich niedrigeres Niveau sinkt als bei der Sonde im Einstaubereich. Die Minimalwerte liegen bei Sonde 57 (45 cm) bei etwa 5 % (21.07.2023), während zur gleichen Zeit die Werte bei der Sonde 46 bei ca. 19 % liegen. Laut dieser Auswertung verbessert man somit nicht nur die Bodenfeuchte in Zeiten von Einstauereignissen, sondern auch in den Zeiten, wo das Wehr kein Wasser zurückhält.

Allgemein lässt sich sagen, dass die Messwerte der Sonde im Einstaubereich durchgängig höher ausfallen, was demnach die positive Auswirkung des Wehres im Einstaufall zeigt.