Die Anlage soll helfen, die Entwicklung von Nährstoffen und natürlichen, chemischen Verbindungen innerhalb des Testfeldes mit der Beschaffenheit des Wassers aus temporären Grundwassermessstellen in der Nähe zu vergleichen. | Foto: IGB
Der Arendsee steht bereits seit vielen Jahren im Zentrum wissenschaftlicher Bemühungen. Immer wieder beeinträchtigt die hohe Nährstoffbelastung seine Wasserqualität. Vor allem im Sommer kommt es zur starken Trübung des Wassers. Zu viele Nährstoffe im See führen dann zu einem übermäßigen Wachstum von Mikroalgen und damit auch zu einem Sauerstoffmangel im Tiefenwasser. Einige Cyanobakterien – früher Blaualgen genannt – können toxische Verbindungen abgeben und so die Nutzung als Bade- und Freizeitgewässer vorübergehend einschränken.
Über das Grundwasser gelangt Phosphor in den See
„Will man die Wasserqualität langfristig verbessern, dann muss man zuerst verstehen, woher die Nährstoffe kommen“, erklärt IGB-Wissenschaftler Dr. Michael Hupfer, der sich seit 1994 intensiv mit dem Arendsee beschäftigt. Nährstoffe gelangen überwiegend aus diffusen Quellen durch Versickerung, Abschwemmungen, Erosion und Niederschlag in unsere Oberflächengewässer. „Im Fall des Arendsees haben unsere Untersuchungen ergeben, dass vor allem über das Grundwasser Nährstoffe in den See kommen“, so Hupfer. Nach der Passage des Stadtgebietes Arendsee würden im Grundwasser extrem hohe Phosphor-Konzentrationen auftreten, die bis zu 100-fach über den natürlichen Werten liegen.
Um Nährstoffen auf die Spur zu kommen, modellieren IGB-Wissenschaftler den Grundwasserzustrom des Arendsees. | Abbildung: IGB
Das neue Testfeld kommt am südlichen Ufer zum Einsatz, denn genau hier strömt der Großteil des Grundwassers in den See. Mithilfe der Anlage werden sowohl das zuströmende Grundwasser als auch die mit ihm transportierten Nährstoffe erfasst. So deutet eine Anreicherung der Nährstoffe im Testfeld darauf hin, dass der Uferabschnitt mit Nährstoffen aus dem Grundwasser belastet ist. Diese Untersuchungen sind notwendig, um die Rolle des Grundwassers richtig einzuschätzen und daraus wirksame Maßnahmen zum Schutz des Sees ableiten zu können.
Weniger Nährstoffeintrag über das Grundwasser reicht nicht aus
Doch auch wenn es gelingt, die Nährstoffzufuhr über das Grundwasser zu reduzieren, würde sich der See nur sehr langsam erholen. Die Wassermenge ist einfach zu groß, die Zu- und Abläufe sind zu gering. Jährlich werden nur etwa zwei bis drei Prozent der Wassermenge ausgetauscht. Um der weiteren Verschlechterung entgegenzuwirken und den See als beliebtes Ausflugsziel zu erhalten, schlagen die IGB-Wissenschaftler um Michael Hupfer deshalb eine Fällung des Phosphors im See vor. Dazu würde Polyaluminiumchlorid auf der Seeoberfläche verteilt werden. Dieses Salz bindet den überschüssigen Phosphor im Wasser und lagert ihn dauerhaft auf dem Seegrund ab. An anderen Seen, beispielsweise dem Feldberger Haussee in Mecklenburg-Vorpommern, führte diese Methode bereits zum Erfolg. In Folge der schnellen Abnahme der Phosphor-Konzentration verringerte sich dort seit 2011 auch deutlich das Algenwachstum.
Ein weit verbreitetes Phänomen
Der Arendsee ist kein Einzelfall. Die Nährstoffproblematik betrifft mittlerweile zahlreiche Seen in Deutschland und in ganz Europa. Vor allem der zeitverzögerte Einfluss des Grundwassers wurde lange Zeit unterschätzt. Auch galt Phosphor bei Grundwassersanierungen bislang nicht als Zielgröße, da er nicht toxisch ist. „Noch fehlen adäquate methodische und wissenschaftliche Grundlagen, um Einträge über das Grundwasser zu lokalisieren, zu quantifizieren, ihre zeitliche Entwicklung vorherzusagen und Abhilfe zu schaffen“, erklärt Michael Hupfer. Neben praxistauglichen Messverfahren für Grundwassereinträge liefert das Testfeld im Arendsee hier erste Lösungsansätze.
Aus den erhobenen Daten werden in enger Zusammenarbeit mit dem Landesbetrieb für Hochwasserschutz und Wasserwirtschaft (LHW) und anderen Verwaltungsbehörden Empfehlungen für den Erhalt des Arendsees abgeleitet.
Aktuelle Wasserdaten des Arendsees.
