© Michael Hupfer/IGB
Die Nährstoffkonzentrationen im Arendsee sind seit Jahrzehnten zu hoch. Die Folgen sind Sauerstoffmangel, Algenmassenentwicklungen, Verschwinden der Unterwasservegetation, Fischsterben und Badeverbote. Deshalb hat das Land Sachsen-Anhalt seit 2010 finanzielle und organisatorische Anstrengungen unternommen, um die Ursachen der hohen Belastung zu ermitteln und eine geeignete Restaurierungsstrategie zu entwickeln. In einer Projektarbeitsgruppe diskutierten Fachleute aus verschiedenen Bereichen der Wasserwirtschaft mögliche Maßnahmen und priorisierten diese. Nach Ansicht der beteiligten Fachleute ist ein langfristiger Erfolg nur durch eine Kombination zweier Maßnahmen möglich: einer Verminderung der Nährstoffeinträge von außen (Sanierung) und eine Reduzierung des Phosphors im See (Restaurierung).
Ursachen der Phosphorbelastung wissenschaftlich untersucht
Als besonders aufwändig und schwierig erwies sich die Suche nach den Quellen der Nährstoffbelastung, was auch für die Wissenschaft zu einem überraschenden Ergebnis führte. IGB-Forscher Dr. Jörg Lewandowski erklärt: „Bevor wir mit unseren Untersuchungen begonnen haben, war man davon überzeugt, dass entweder Nährstoffe aus der Landwirtschaft oder nordische Gänse für die zu hohe Nährstoffbelastung verantwortlich sind.“ Beide Annahmen wurden im Rahmen der Untersuchungen widerlegt.
Inzwischen ist bekannt: Etwa die Hälfte des Phosphors gelangt über das Grundwasser aus dem Siedlungsbereich der Stadt in den See. Dieser Eintrag ist menschengemacht und nicht natürlichen Ursprungs. Sowohl die ehemalige Abwasserverrieselung als auch das ehemalige Düngemittellager im Bahnhofsbereich konnten aber als Verursacher ausgeschlossen werden. Als mögliche Quellen kommen stattdessen vor allem nicht ordnungsgemäß zurückgebaute Sickergruben, eine übermäßige Düngung in Privatgärten sowie undichte private oder öffentliche Kanalisation infrage. Jörg Lewandowski erläutert: „Wir konnten im Grundwasser neben Phosphor auch Chemikalien wie Süßstoffe und Arzneimittelrückstände nachweisen. Die können eigentlich nur aus undichter Abwasserkanalisation stammen.“
Sanierung und Restaurierung ergänzen sich, können aber nacheinander erfolgen
Wie können diese Belastungen aus dem Grundwasser vermindert werden? IGB-Wissenschaftler Prof. Dr. Michael Hupfer, der seit drei Jahrzehnten am Arendsee forscht, sagt: „Beschränkt man sich nur darauf, die Einträge über das Grundwasser zu reduzieren, würde es nach Abschluss der Maßnahmen mehrere Jahrzehnte dauern, bis der See wieder natürliche Nährstoffkonzentrationen erreicht. Grund dafür ist die lange Wassererneuerungszeit des Sees von mehr als 50 Jahren. Wenn der Phosphor mit einer Fällung schlagartig verringert wird, gewinnt man wertvolle Zeit für die Planung und Umsetzung von Sanierungsmaßnahmen.“
Die Untere Wasserbehörde des Altmarkkreises Salzwedel macht die Genehmigungsfähigkeit der Fällung unter anderem davon abhängig, dass gleichzeitig auch die Ursachen bekämpft werden. Ein dementsprechendes Konzept liege bislang nicht vor. „Unsere Berechnungen haben gezeigt, dass Sanierung und Restaurierung erforderlich sind, aber nicht zwingend gleichzeitig erfolgen müssen“, sagt Michael Hupfer dazu. Sollten die Phosphoreinträge über das Grundwasser dauerhaft bestehen bleiben, müsste die Fällung – ähnlich wie beim Barleber See – nach 20 bis 30 Jahren wiederholt werden.
Auch Nichtstun birgt Risiken, etwa für die Kleine Maräne
„Die Argumentation des Altmarkkreises, dass ein Einsatz von Fällmittel ein unkalkulierbares Risiko für das Ökosystem darstelle, ist nicht nachvollziehbar, denn wir haben es hier mit einer erprobten Technik zu tun. Die Versagung der Fällung berücksichtigt nicht, dass auch ein Verzicht auf Maßnahmen erhebliche ökologische Risiken für den See birgt“, kritisiert Jörg Lewandowski.
Die Sauerstoffsituation im Tiefenwasser ist seit Jahren kritisch. Mit dem Klimawandel werden Massenentwicklungen von Algen häufiger auftreten, während der Lebensraum für Organismen, die Sauerstoff brauchen, weiter schrumpft. Das würde auch das Überleben der Kleinen Maräne im Arendsee gefährden. Der Bestand kann derzeit nur durch Besatz aufrechterhalten werden, da eine natürliche Fortpflanzung dieser Fischart wegen des Sauerstoffmangels im See unter heutigen Bedingungen kaum möglich ist.
Phosphorreduktion ist ein Schlüsselfaktor der Klimaanpassung
Wie wissenschaftliche Untersuchungen an zahlreichen deutschen Seen zeigen, sind Seen mit einer niedrigeren Phosphorkonzentration widerstandsfähiger gegenüber den Folgen des Klimawandels. „Die beste Methode um Seen auf weiteren Klimawandel vorzubereiten, ist die Senkung der Phosphorkonzentration“ fasst Michael Hupfer diese Ergebnisse zusammen.
Seit fünf Jahrzehnten werden daher weltweit Phosphorfällungen in Seen durchgeführt. Wird die Methode fachgerecht angewandt, lassen sich ökologische Risiken minimieren. Der vom Landkreis befürchtete dauerhafte Verbleib des Fällprodukts im Sediment ist nicht nur unvermeidbar, sondern sogar erwünscht, weil das Fällprodukt dort weiteren Phosphor binden kann. Die Sorge vor einer späteren Rücklösung des Phosphors trifft nach Einschätzung der Wissenschaftler auf den Arendsee nicht zu. Jörg Lewandowski erklärt: „Der Arendsee ist ein tiefer See mit steil abfallenden Ufern, bei dem Wind die Fällprodukte nicht aufwirbeln kann. Deshalb spielen Rücklösungsprozesse hier keine Rolle.“ Auch die Größe des Sees steht einer erfolgreichen Fällung nicht entgegen, sofern die Dosierung dementsprechend angepasst wird.
Welche Möglichkeiten bleiben jetzt?
Die Menge des im See gesammelten Phosphors beträgt mehr als 25 Tonnen. Eine seeinterne Fällung kann auch mit anderen Fällmitteln als Polyaluminiumchlorid erfolgen. Alternativ kommen externe Reinigungsanlagen infrage, bei denen ebenfalls Fällmittel eingesetzt werden. Ein Vorteil solcher Anlagen besteht darin, dass das Wasser nicht wie bei der Tiefenwasserableitung den See verlässt, sondern zurückgeführt wird. „Die frühere Tiefenwasserableitung hat nicht funktioniert, weil die Wasseraufenthaltszeit im See sehr lang ist und damit die entnehmbare Wasser- und Nährstoffmenge viel zu klein ist, als dass man einen Erfolg erzielen könnte“, urteilt Michael Hupfer.
Zur Verringerung der Phosphoreinträge aus dem Grundwasser kommen neben der Suche nach den Quellen und deren Sanierung nur sogenannte End-of-Pipe Technologien infrage. Dabei werden die Phosphorkonzentrationen direkt an den Zutrittsstellen im Uferbereich des Arendsees gesenkt. Dafür könnten z. B. entlang der betroffenen Uferabschnitte Grundwasserentnahmebrunnen installiert und betrieben werden. So würden Absenkungstrichter entstehen, die kein anströmendes Grundwasser zum See durchlassen. Das geförderte Wasser müsste in einer technischen Phosphor-Eliminationsanlage (z. B. als Containerlösung verfügbar) oder naturbasiert in großflächigen Pflanzenkläranlagen behandelt und danach in den See eingeleitet werden. Auch weitere technische Möglichkeiten, etwa durchlässige aktive Barrieren zur Entfernung des Phosphors an den besonders betroffenen Uferschnitten, sollten geprüft werden.
„Es bleibt zu hoffen, dass die Verantwortlichen vor Ort und die zuständigen Fachbehörden den Ernst der Lage erkennen. Nichtstun und Verhindern sind keine Alternative, wenn der Arendsee als Perle der Altmark wieder in neuem Glanz erstrahlen soll“, sagt Michael Hupfer.
