Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Am Beispiel des polytrophen Erdfallsees Burgsee in Bad Salzungen\/Th\u00fcringen wird ein innovatives Verfahren zur Therapie hoch belasteter Gew\u00e4sser entwickelt. Mit einer am Ufer installierten Phophateliminierungsanlage (\u0082Pelicon der Fa. UIT\/Hamburg) k\u00f6nnen sowohl der Flachwasserbereich (\u00fcber 70% der Ge-samtfl\u00e4che) sowie der Bereich des Hypo- und Monimolimnions (gut 20% der Gesamtfl\u00e4che) behandelt werden. Dieses schonende und effiziente Verfahren wurde unter den hier vorliegenden limnologischen Voraussetzungen noch nicht angewandt und stellt einen wesentlichen Fortschritt in der Gew\u00e4ssertherapie dar.
\nDer Wasserk\u00f6rper und das Sediment des Sees wird mittels dieser externen Phophat-Eliminierung \u00fcber eine 2-j\u00e4hrige experimentelle Betriebsdauer von leicht verf\u00fcgbaren und eutrophierungsrelevanten Phosphorverbindungen befreit. Dabei werden unterschiedliche F\u00e4llmittel verglichen und hinsichtlich ihrer Eignung gepr\u00fcft. Durch diese Ma\u00dfnahme wird ein deutlich geringerer Eutrophierungsgrad des Sees angestrebt.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Ma\u00dfnahme wurde in 3,5 Jahren durchgef\u00fchrt, wobei die PELICON-Anlage 2 Jahre in Betrieb war. Die Therapiema\u00dfnahme wurde von einem umfangreichen chemischen, physikalischen und biologischen Untersuchungsprogramm begleitet. Ein besonderer Wert wird auf die Reaktion des Sedimentes gelegt. Eine pal\u00e4olimnologische Untersuchung an langen Bohrkernen rundete die Untersuchungen ab, um die trophische Entwicklung des Sees aufzuzeigen. Die Anlage sollte im Rahmen der Ma\u00dfnahme optimiert und f\u00fcr sp\u00e4tere Anwendungen weiterentwickelt werden. Die hierbei gesammelten Erkenntnisse wurden von der Herstellerfirma MTG Hamburg bereits beim Bau weiterer Anlagen umgesetzt.
\nDas Projekt war in drei Abschnitte untergliedert:
\n1.\tProjektplanung und eingehende Untersuchung des chemischen, physikalischen und biologischen Zustands des Gew\u00e4ssers und Sedimentes. Planung und Konzipierung der Pelicon-Anlage, Vorbereitende Ma\u00dfnahmen zur Installation der Anlage; Dauer M\u00e4rz 1999 bis 2000.
\n2.\tInstallation und Inbetriebnahme der Anlage, Probebetrieb und Optimierung .(Juli 2000)
\n3.\tAnlagenbetrieb, wie vorgesehen zur Phospor-Elimination. Die Ma\u00dfnahme wurde durch regelm\u00e4\u00dfige Wartung und Kontrolle der Anlage begleitet. In regelm\u00e4\u00dfigen Abst\u00e4nden wurde die Wasser- und Sedimentqualit\u00e4t durch physikalische, chemische und biologische Untersuchungen kontrolliert. Das Projekt wurde durch zwei Zwischenberichte und einen Abschlussbericht dokumentiert.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Der Betrieb der PELICON-Anlage hat im Burgsee in Bad Salzungen den P-Gehalt im Wasserk\u00f6rper reduziert. Durch die Anlage wurden dem See entzogen: 282 kg SRP bzw. 310 kg TP. Die P-Elimination be-trug im See anhand der Konzentration-Tiefen-Volumen-Kurve: 278 kg SRP bzw. 305 kg TP. Die \u00fcber den Ablauf der Pelicon-Anlage in den See zur\u00fcckgeleitete P-Menge betrug bisher insgesamt etwa 65 kg TP mit einem SRP-Anteil von etwa 2,5 kg. Es sollte gekl\u00e4rt werden, um welche Phosphorverbindungen es sich beim TP handelt, und wie sie sich im See verhalten. Eine deutliche Ver\u00e4nderung der TP- und SRP-Verteilung im Tiefenprofil ist erkennbar. Das Monimolimnion konnte erst im Juni 2002 komplett beseitigt werden. Die P-Eliminierung aus dem Wasserk\u00f6rper hat l\u00e4ngere Zeit als geplant in Anspruch genommen. Dies ist u.a. durch die hohe NH4-Konzentration im Monimolimnion bedingt. Welche P-Menge durch die bisherige Ma\u00dfnahmen aus den Sedimenten freigesetzt werden konnte, ist zum jetzigen Zeitpunkt nicht absch\u00e4tzbar.
\nDie aus dem Sediment des Burgsees freisetzbare P-Menge betr\u00e4gt hochgerechnet 1017 kg; davon entfallen auf den Sedimentabschnitt der Wassertiefen 0 – 5 m 603 kg, 5 – 18 m 257 kg und ab 18 m bis Grund 157 kg Phosphor. Die Sichttiefe im Burgsee stieg im Laufe von drei Jahren von unter 100 cm auf \u00fcber 120 cm an. Der mitt-lere j\u00e4hrliche Chlorophyllgehalt ist w\u00e4hrend des Untersuchungszeitraumes nicht zur\u00fcckgegangen.
\nDie Zusammensetzung des Phyto- und Zooplankton l\u00e4sst noch keine eindeutigen Hinweise auf eine beginnende Oligotrophierung erkennen. Immerhin konnten seit Mitte 2001 keine Cyanobacterien mehr im Phytoplankton nachgewiesen werden. Dennoch dominieren im Pelagial Arten, die f\u00fcr eutrophe Gew\u00e4sser typisch sind.
\nAufgrund nat\u00fcrlich vorkommender Schwankungen in der Planktonzusammensetzung, die sich \u00fcber mehrere Jahreszyklen hinstrecken k\u00f6nnen, ist eine definitive Aussage f\u00fcr den Burgsee verfr\u00fcht.
\nInwieweit die Freisetzung von Phosphor aus dem Sediment eines polymiktischen Flachsees beeinflusst werden kann, wird derzeit von der IGB Berlin noch untersucht.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Das Vorhaben wurde bereits im Herbst 1998 im Rahmen einer \u00f6ffentlichen Sitzung des Stadtentwicklungsausschusses der Stadt Bad Salzungen vorgestellt. In Folge wurde in unregelm\u00e4\u00dfigen Abst\u00e4nden von den lokal ans\u00e4ssigen Presseorganen Berichte \u00fcber das Vorhaben und die aktuellen Ergebnisse der Ma\u00dfnahme ver\u00f6ffentlicht. Im Herbst 2000 wurde unter Beteiligung der zust\u00e4ndigen Beh\u00f6rden, der DBU, der Stadt Bad Salzungen und der UFZ und IMA Umwelttechnik eine Kurzvortragsreihe zum \u00f6kologischen Zustand und der geplanten Therapiema\u00dfnahme im Rahmen zur Einweihung der PELICON-Anlage vorgenommen.
\nIn Zusammenarbeit mit der DBU und dem Erich Schmidt Verlag wurde in der erscheinenden Reihe Initiativen zum Umweltschutz 23 die Ma\u00dfnahme in Form eines Artikels beschrieben.
\nIn Zusammenarbeit der UFZ und der IMA Umwelttechnik wurden \u00fcber zwei Projektabschnitte Zwischenberichte und der im Herbst 2002 angefertigte Abschlussbericht angefertigt.
\nDas Institut f\u00fcr Gew\u00e4sser\u00f6kologie und Binnenfischerei IGB in Berlin untersuchte das Sediment und das Interstitial des Burgsees begleitend zur Therapiema\u00dfnahme im Rahmen eines BMBF gef\u00f6rderten For-schungsvorhabens Steuerung der P-Retention in Sedimenten durch seeinterne Ma\u00dfnahmen. Erearbeitung eines Konzeptes f\u00fcr den Einsatz von Restaurierungsverfahren. Die Ergebnisse sind in drei Berichten dargestellt.
\nIm M\u00e4rz 2002 wurden im Rahmen eines IGB- Workshops Seentherapie am Blossiner See und bei der Seenfachtagung der Gemeinde Langenselbold\/Hessen wurden die Ergebnisse der Therapiema\u00dfnahme des Burgsees in einem Vortrag vorgestellt.
\nBei der im Parey-Verlag erscheinenden Zeitschrift Wasser und Boden ist ein Artikel zum Burgseebericht eingereicht und angenommen, er befindet sich zur Zeit im Druck.
\nWeitere Ver\u00f6ffentlichungen zu den p\u00e4l\u00e4olimnologischen Untersuchungsergebnissen sind in Vorbereitung.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die theoretisch hergeleitete bzw. anhand von Desorptionsversuchen hochgerechnete Dauer bis zu einer ausreichenden P-Verarmung des Sedimentes ging von idealisierten Zeitr\u00e4umen aus (lineare Abnahme), die aber in Wirklichkeit wesentlich l\u00e4nger dauern d\u00fcrften. Somit scheint eine praktikable Durchf\u00fchrung der Ma\u00dfnahme in der vorgegebenen Zeit nicht m\u00f6glich.
\nDer vergleichsweise lange Zeitraum bis zum Eintreten einer Sedimentverarmung an Phosphor k\u00f6nnte durch den Eintrag \u00fcber nat\u00fcrliche und anthropogene Quellen in den See ab einem bestimmten Punkt konterkariert werden.
\nDie erst bei Beginn der Ma\u00dfnahme festgestellte hohe Abundanz benthischer Cyanobacterienkolonien von Aphanothece stagnina, die ein hohes P-Speicher-Potenzial beinhalten, das nicht steuer- und kontrollierbar ist, erschwert eine nachhaltige Behandlung des Flachwasserbereiches.
\nDer erste Therapieabschnitt, n\u00e4mlich eine Verarmung der P-Menge im Wasserk\u00f6rper und die Beseitigung des Monimolimnions zur Schaffung eines Konzentrationsgradienten Wasser-Sediment, wurde erst im Juni 2002 erreicht. Er hat einen wesentlich l\u00e4ngeren Zeitraum in Anspruch genommen, als geplant war bzw. \u00fcberschaut werden konnte. F\u00fcr die Beantwortung der zweiten Fragestellung blieb somit keine Zeit mehr zur Verf\u00fcgung. Zur Untersuchung der Fragestellung, ob und in welchem Umfang bzw. mit welcher Dynamik ein phosphorbelastetes Sediment nach einer Therapie des Wasserk\u00f6rpers mit der Abgabe von P-Verbindungen reagiert, m\u00fcssen wesentlich l\u00e4ngere Zeitr\u00e4ume, als drei Jahre veranschlagt werden.
\nBei zur\u00fcckliegenden Untersuchungen aus den Jahren 2000 und 2001 des IGB wurde besonders das Sediment des Flachwasserbereiches als gr\u00f6\u00dfter und die Trophie des Burgsees steuernder P-Pool erkannt.
\nEin gro\u00dfer Teil liegt hier organisch gebunden vor, so dass eine st\u00e4ndige P-Quelle zum Wasserk\u00f6rper hin bestehen wird. Durch den Einsatz einer PEA kann im Epilimnion die P-Konzentration nur gering gesenkt werden. Somit kann sich kein ausreichend gro\u00dfer Konzentrationsgradient zwischen Wasserk\u00f6rper und Sedimentoberfl\u00e4che ausbilden, der einen P-Flux in Richtung Wasser beg\u00fcnstigen w\u00fcrde.
\nDurch den polymiktischen Charakter der Flachwasserzone des Burgsees wird besonders nach Starkwind- und Sturmereignissen die obere Sedimentschicht aufgebrochen und im Wasserk\u00f6rper verteilt. Somit kommt es zu P-Eintr\u00e4gen in die euphotische Zone und zu einer latenten internen D\u00fcngung. Sehr wahrscheinlich kommt es zus\u00e4tzlich zu Freisetzungen von SRP aus dem freigelegten tieferliegenden Interstitial. Es bleibt im Falle des Burgsees ungekl\u00e4rt, ob die beschriebenen Effekte mit einer PEA kontrolliert und der trophische Status des Sees mittelfristig gesenkt werden kann.
\nDie letzten Sedimentuntersuchungen des IGB Berlin vom Sommer 2002, die zeigen w\u00fcrden, ob eine Verarmung von P im Sediment bereits begonnen oder stattgefunden hat, sind noch nicht abgeschlossen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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