Software

Phylib Online-Tools 7.0/6.0

Zur Bewertung der ökologischen Qualität von Seen und Fließgewässern anhand der Qualitätskomponente Makrophyten & Phytobenthos entsprechend dem Bewertungssystem Phylib wird die Verwendung des Online-Tools (Online-Tool 7.0 oder 6.0) empfohlen (UBA 2021).

Das Online-Tool löst das Desktop-Programm Phylib Version 5.3 ab.

Seit 2024 stehen zwei Versionen online zur Verfügung:

Phylib Fließgewässer 6.0 entspricht bezüglich seiner Berechnungsregeln, der zugrunde liegenden Taxalisten und der Ein- und Ausgabeformate dem Fließgewässer-Teil der Desktop-Software Phylib 5.3.0. Das Verfahren wurde nach den Vorgaben der Wasserrahmenrichtlinie interkalibriert (Beschluss der EU-Kommission 2018) und entspricht den Vorgaben der Oberflächengewässer-Verordnung von 2016.

Phylib Fließgewässer 7.0 unterscheidet sich davon sowohl bezüglich seiner Berechnungsregeln, als auch der zugrunde liegenden Taxalisten (BTL 2020) und der Ein- und Ausgabeformate. Auch dieses Verfahren erfüllt die Anforderungen der Interkalibrierung.

Der Bedienablauf ist bei beiden Versionen identisch:

• Die Programme können nur von registrierten Benutzern der Website https://gewaesser-bewertung-berechnung.de verwendet werden.
• Die Probenahmedaten sind in einer korrekt formatierten Excel-Datei hochzuladen.
• Das Programm überprüft die Datei, führt die verschiedenen Bewertungen durch und stellt das Ergebnis zum Download zur Verfügung.
• Nach Durchführung der Bewertung wird die hochgeladene Datei gelöscht.

Details der Bedienung sind in einem Benutzerhandbuch (pdf) erläutert.

Technische Erläuterungen zur Software stehen in zwei Technischen Dokumentation (jeweils für Version 6 und Version 7) ebenfalls auf der Bewertungswebsite zur Verfügung.

Für die Durchführung der Bewertung mit Phylib Fließgewässer werden Excel-Dateien für den Daten-Import benötigt, die jeweils zwei Arbeitsblätter enthalten:

• ein Blatt „Messstelle“ mit Stammdaten zu den Probenahmen
• ein Blatt „Messwerte" mit der Liste der vorgefundenen Taxa.

Die Blatt-Bezeichnungen wurden aus der Vorgängerversion Phylib 5.3 übernommen. Die Strukturen der beiden Tabellen sind für beide Online-Versionen sehr ähnlich.

Die Ausgabe der Programme umfasst drei Arbeitsblätter, wovon zwei die gleichen Informationen, aber in unterschiedlicher Kodierung enthalten:

• Das Blatt „Ergebnisse“ enthält Stammdaten und Bewertungsergebnisse in Klartext.
• Das Blatt „Ergebnisse FAQHYD“ enthält Stammdaten und Bewertungsergebnisse in einer für die WRRL-Programmsysteme einiger Bundesländer spezifischen Kodierung.
• Das Blatt „Taxa“ enthält die Taxadaten mit den jeweiligen Einstufungen/Indexwerten.

In der Ausgabedatei werden als allgemeine Angaben in beiden Phylib-Versionen für jede Messstelle und Probe alle wichtigen Grunddaten der Berechnung wie Ökoregion, LAWA-Typ, PoD-Typ sowie Software-Version und Hinweise auf eventuelle Probleme bei der Berechnung ausgegeben. Für das PoD wichtige Informationen betreffen die Sicherheit der Bewertung mit der Anzahl eingestufter Taxa und der Summe der quadrierten Häufigkeiten. Die dezimale Bewertung hilft sie im Vergleich zu den benachbarten Zustandsklassen einzuordnen. Diese Angaben stehen für die Berechnungen beider Versionen in der Ausgabedatei zur Verfügung, auch wenn sie sich in Ihren Bezeichnungen etwas voneinander unterscheiden.

Beispiele für Eingabe- und Ausgabedateien können im öffentlichen Bereich der Online-Bewertungstools heruntergeladen werden.

Plausibilisierung

Neben den Bewertungsergebnissen bietet Phylib7.0 Mö glichkeiten, die Ergebnisse für eine adäquate Bewertung des ökologischen Zustandes zu plausibilisieren und genauere Hinweise zu typunspezifischen Veränderungen zu geben. Dazu gibt es verschiedene Ansatzmöglichkeiten.

Neben den wichtigen Grunddaten stellt die Ausgabedatei weitere Informationen zur Verfügung (Tab. 5). Dies betrifft neben der Anzahl nachgewiesener Taxa (Anzahl Taxa PoD) Angaben über die prozentualen Anteile der quadrierten Häufigkeiten der Taxa der Indikationskategorien A bis D (Anteil quadr. Häufigk. A, etc).

Tabelle 6: Teile der Ausgabedatei mit Sparkline-Darstellung.

Phylib Desktop-Programm 5.3

Die Desktop-Software (Version 5.3) (Stand Februar 2016) umfasst:

• PHYLIB 5.3-DV-Tool
• Installationsvoraussetzungen PHYLIB 5.3
• Versionsdokumentation PHYLIB 5.3-DV-Tools
• FAQ zur Bewertungssoftware PHYLIB

Das Programm läuft unter folgenden Betriebssystemen:

• Windows 7
• Windows 8
• Windows 10

Eine weitere Voraussetzung ist die Installation der Software Java - Runtime. Hier muss mindestens Java Version 7 installiert sein. Sollte die entsprechende Java-Version nicht installiert sein, so lässt sie sich kostenlos aus dem Internet herunterladen (unter http//www.java.com).

Abb. 1: Startseite von PHYLIB.

In die Software PHYLIB werden extern gewonnene Messstellendaten und biologische Messwerte (Messdaten) eingelesen, es wird eine Bewertung durchgeführt und anschließend ist es möglich, die Ergebnisse auszugeben (Export, Bericht).

Für den Import der Daten in das Programm sind folgende Datei-Formate erforderlich:

• .csv-Format oder
• .xls-Format (Excel-Format).
• xlsx- Format (Office Versionen ab 2007)

Die Ergebnisse können in folgenden Formaten exportiert werden:

• .txt-Format: Text-Dateien mit Tab als Spalten-Trennzeichen
• .csv-Format: Text-Dateien mit ";" als Spalten-Trennzeichen
• .xls-Format: Excel2000-Format
• xlsx- Format (Office Versionen ab 2007)
• .xml-Format: Extensible Markup Language (XML)-Format
• .pdf-Format: Adobe-Reader-Format

Im Folgenden werden die Eingabedaten der Beispieluntersuchung mit Hilfe der Excel-Importdatei dargestellt, die zwei Tabellenblätter (Meßstelle und Messwerte) enthält.

Beim PoD sind für den Import der Messstellendaten folgende Angaben für eine Bearbeitung durch das Tool notwendig: Kennzahl der Messstelle, die Ökoregion und die Nennung der Typen für Diatomeen, PoD und Makrophyten sowie der entsprechende WRRL-Typ (= LAWA-Typ) (Tab. 7).

Tab. 7: Beispiel für eine Importdatei von Messstellen.

Für die Messwerte werden die Kennzahl der Messstelle, eine Kennzahl der Probe (falls mehrmals beprobt wurde), die DV-Nummer des Taxons (Taxon), der Taxonname, die Gesamtabundanz (Messwert) und die Art des Maßes (Einheit, hier HK1-5) benötigt (Tab. 8). Falls Unsicherheiten bei der Bestimmung bestehen, kann dies in der entsprechenden Spalte als cf markiert werden.

Tab. 8: Beispiel für eine Importdatei von Messwerten.

	Im PHYLIB-Tool lässt sich die Datei durch Anklicken des Feldes „Import“ einlesen. Anschließend eröffnen sich nach erfolgreichem Datenimport im Programm zwei neue Fenster.
	Das Fenster „Messstellen Fließgewässer" zeigt eine Übersicht der eingelesenen Probestellen mit den Informationen zu den Messstellen.
	Das Fenster „Messdaten“ zeigt alle an den Probestellen gefundenen Taxa mit den bei der mikroskopischen Auswertung ermittelten Häufigkeiten, sowie unter anderem zusätzliche Informationen zu den quadrierten Abundanzen und den Bewertungskategorien der Taxa (Artengruppe). Durch Anklicken der Reiter lassen sich die Werte entsprechend sortieren, so dass erkennbar wird, bei welchen Taxa es sich um typspezifische bzw. typunspezifische Taxa handelt. Auch wird deutlich, dass nicht alle nachgewiesenen Arten indikativ sind.
	Durch Anklicken des Feldes „Bewertung“ erfolgt die Bewertung anhand der eingegebenen Daten. Dabei eröffnet sich zunächst ein Bemerkungsfenster, das anzeigt, welche Teilkomponenten sicher bewertet werden konnten. Der Reiter „PoD“ zeigt dann die Ergebnisse der Teilbewertung dieser Komponente an. Dabei werden folgende wichtige Angaben gezeigt: die ökologische Zustandsklasse des PoD, die dezimale Bewertung, die Sicherheit der Bewertung mit den Angaben über die Summe der quadrierten Abundanzen und der Anzahl der eingestuften Taxa. Dabei beziehen sich die Angaben unter der Beschreibung Phytobenthos allerdings nur auf das PoD.
	Über das Feld „Export“ können diese Daten als Excel-Tabelle ausgegeben werden. Sie stehen so der weiteren Berichtserstellung zur Verfügung.

Für das dargestellte Beispiel eines silikatisch geprägten Mittelgebirgsgewässers kommt es zu einer Bewertung mit der ökologischen Zustandsklasse 2, die mit einer dezimalen Bewertung von 1,71 eine Tendenz zur ökologischen Zustandsklasse 1 aufzeigt. Die Bewertung ist gesichert, da 6 indikative Taxa vorhanden waren. Auch reichten die Abundanzen mit der Summe der quadrierten Abundanzen von 40 für eine Bewertung aus.

Plausibilisierung

Das DV-Tool liefert Bewertungsergebnisse auf Grund des aktuellen Verfahrensstandes. Allerdings ist es wichtig, die Ergebnisse für eine adäquate Bewertung des ökologischen Zustandes zusätzlich zu plausibilisieren.

Die Kenntnisse der Autökologie der vorkommenden Arten und die Erfahrungen vor Ort über die strukturellen Gegebenheiten geben dafür zusätzliche Informationen. Probleme bereiten häufig Vorkommen von Charakterarten unterschiedlicher geochemischer Prägungen, die durch metamorphes Gestein oder eingebrachtes Substrat differenziert bewerte werden müssen. Auch summiert das Bewertungsverfahren Abundanzen einiger eutraphenter grüner Fadenalgen nicht, so dass sich die Höhe der trophischen Belastung in Bezug zum jeweiligen LAWA-Typ nicht plausibel darstellt. Auch eine Verödung wird im PHYLIB-Verfahren bisher nicht berücksichtigt und entsprechend schlecht bewertet.

Eine auf Expertenwissen basierte Auf- oder Abwertung der ökologischen Zustandsklasse ist daher sinnvoll.