Die Phosphorbelastung im Arendsee bleibt trotz der vorerst gestoppten Restaurierung ein Problem. Ende Juli hat der Altmarkkreis Salzwedel die Genehmigung für das Restaurierungskonzept versagt. Nach den vorliegenden wissenschaftlichen Erkenntnissen sind sowohl eine Verminderung der Nährstoffeinträge von außen als auch eine Reduzierung des bereits im See vorhandenen Phosphors erforderlich.

Phosphorbelastung im Arendsee seit Jahrzehnten zu hoch

Die Nährstoffkonzentrationen im Arendsee sind seit Jahrzehnten erhöht. Zu den Folgen zählen Sauerstoffmangel, Algenmassenentwicklungen, das Verschwinden der Unterwasservegetation, Fischsterben und Badeverbote. Das Land Sachsen-Anhalt unternimmt deshalb seit 2010 finanzielle und organisatorische Anstrengungen, um die Ursachen der Belastung zu ermitteln und eine Restaurierungsstrategie zu entwickeln.

Fachleute aus verschiedenen Bereichen der Wasserwirtschaft haben dazu in einer Projektarbeitsgruppe mögliche Maßnahmen diskutiert und priorisiert. Nach ihrer Einschätzung erfordert ein langfristiger Erfolg die Kombination zweier Ansätze: Die Nährstoffeinträge von außen müssen vermindert und der bereits im See vorhandene Phosphor reduziert werden.

Grundwasser transportiert Phosphor aus dem Siedlungsbereich

Die Suche nach den Quellen der Nährstoffbelastung führte zu Ergebnissen, die ursprüngliche Annahmen widerlegten.

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.“

Nach den Untersuchungen gelangt etwa die Hälfte des Phosphors über das Grundwasser aus dem Siedlungsbereich der Stadt in den Arendsee. Der Eintrag ist menschengemacht. Die ehemalige Abwasserverrieselung und das ehemalige Düngemittellager im Bahnhofsbereich konnten als Ursachen ausgeschlossen werden.

Als mögliche Quellen kommen nicht ordnungsgemäß zurückgebaute Sickergruben, eine übermäßige Düngung in Privatgärten sowie undichte private oder öffentliche Kanalisation infrage.

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 müssen nicht gleichzeitig erfolgen

Eine alleinige Reduzierung der Einträge über das Grundwasser würde nach Einschätzung der Wissenschaftler erst langfristig Wirkung zeigen. Ursache ist die Wassererneuerungszeit des Arendsees von mehr als 50 Jahren.

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 die Ursachen der Belastung bekämpft werden. Ein entsprechendes Konzept liege bislang nicht vor.

Hupfer hält eine zeitgleiche Umsetzung jedoch nicht für erforderlich: „Unsere Berechnungen haben gezeigt, dass Sanierung und Restaurierung erforderlich sind, aber nicht zwingend gleichzeitig erfolgen müssen“. Sollten die Phosphoreinträge über das Grundwasser dauerhaft bestehen bleiben, müsste die Fällung nach den Berechnungen ähnlich wie beim Barleber See nach 20 bis 30 Jahren wiederholt werden.

Ökologische Risiken auch ohne Phosphorfällung

Nach Einschätzung der Wissenschaftler birgt auch ein Verzicht auf Maßnahmen Risiken für den Arendsee.

Lewandowski kritisiert: „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“.

Die Sauerstoffsituation im Tiefenwasser ist seit Jahren kritisch. Mit dem Klimawandel werden nach den Angaben Massenentwicklungen von Algen häufiger auftreten, während sich der Lebensraum für Organismen mit Sauerstoffbedarf weiter verkleinert. Betroffen ist auch die Kleine Maräne. Ihr Bestand kann derzeit nur durch Besatz aufrechterhalten werden, da eine natürliche Fortpflanzung wegen des Sauerstoffmangels unter heutigen Bedingungen kaum möglich ist.

Phosphorreduktion als Teil der Klimaanpassung

Wissenschaftliche Untersuchungen an zahlreichen deutschen Seen zeigen nach Angaben des IGB, dass Seen mit niedrigeren Phosphorkonzentrationen widerstandsfähiger gegenüber den Folgen des Klimawandels sind. Hupfer fasst die Ergebnisse zusammen: „Die beste Methode um Seen auf weiteren Klimawandel vorzubereiten, ist die Senkung der Phosphorkonzentration“.

Phosphorfällungen werden seit fünf Jahrzehnten weltweit in Seen eingesetzt. Bei fachgerechter Anwendung lassen sich nach den Angaben ökologische Risiken minimieren. Das Fällprodukt soll dauerhaft im Sediment verbleiben und dort weiteren Phosphor binden.

Eine spätere Rücklösung des Phosphors erwarten die Wissenschaftler für den Arendsee nicht.

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 demnach einer Fällung nicht entgegen, wenn die Dosierung entsprechend angepasst wird.

Mehr als 25 Tonnen Phosphor im Arendsee

Die Menge des im See gesammelten Phosphors beträgt mehr als 25 Tonnen. Eine seeinterne Fällung wäre auch mit anderen Fällmitteln als Polyaluminiumchlorid möglich. Als Alternative werden externe Reinigungsanlagen genannt, bei denen ebenfalls Fällmittel eingesetzt werden. Das behandelte Wasser könnte anschließend in den See zurückgeführt werden.

Die frühere Tiefenwasserableitung war nach Einschätzung Hupfers dagegen nicht erfolgreich: „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“.

Technische Optionen für die Phosphoreinträge aus dem Grundwasser

Zur Verringerung der Phosphoreinträge aus dem Grundwasser werden neben der Suche nach den Quellen und deren Sanierung sogenannte End-of-Pipe-Technologien als Möglichkeit genannt. Dabei würden die Phosphorkonzentrationen unmittelbar an den Zutrittsstellen im Uferbereich des Arendsees gesenkt.

Eine Option wären Grundwasserentnahmebrunnen entlang der betroffenen Uferabschnitte. Durch die entstehenden Absenkungstrichter soll verhindert werden, dass anströmendes Grundwasser unmittelbar in den See gelangt. Das geförderte Wasser müsste anschließend technisch in einer Phosphor-Eliminationsanlage oder naturbasiert in großflächigen Pflanzenkläranlagen behandelt und danach in den Arendsee eingeleitet werden.

Als weitere technische Möglichkeit werden durchlässige aktive Barrieren genannt, mit denen Phosphor an besonders betroffenen Uferabschnitten entfernt werden könnte.

Hupfer sieht weiterhin Handlungsbedarf: „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“.

Quelle: Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)