Erfahrungen mit Seentherapien in Mecklenburg-Vorpommern

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1 Erfahrungen mit Seentherapien in Mecklenburg-Vorpommern Jürgen Mathes - Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und Verbraucherschutz MV Einleitung Das Sanierungs- und Restaurierungsprogramm in Mecklenburg-Vorpommern Beispiel Entschlammung Beispiel P-Fällung Beispiel Externe P-Eliminierung Schlußfolgerungen Vortragsveranstaltung zu möglichen Sanierungsmethoden für den Blankensee am in Lübeck

2 Seen in Mecklenburg-Vorpommern 2028 Seen > 1 ha, davon 531 künstliche davon 556 Seen > 10 ha, davon 59 künstliche davon 103 Seen > 100 ha davon 10 Seen > ha davon 1 See > ha (Müritz) (Stand: August 2006)

3 Mecklenburg-Vorpommern Anzahl Seen: Fläche [km²]: Flächenanteil [%]: ,1 BRB ca ,0 S-H ,7 Stralsund Schweriner See (3) Rostock Kummerower See (7) Schwerin Müritz (1) Neubrandenburg Plauer See (6)

4 Sanierungs- und Restaurierungsprogramm der Seen in Mecklenburg-Vorpommern Sanierung = externe Maßnahmen, die Einträge von Nährstoffen in die Gewässer begrenzen, indem die Stoffkreisläufe an Land geschlossen werden. Mit der Sanierung des Einzugsgebietes werden die Ursachen der Eutrophierung beseitigt bzw. minimiert. Restaurierung = seeinterne Maßnahmen, die die Selbstregulation der Gewässer unterstützen und die Reaktionszeit auf Sanierungsmaßnahmen verkürzen. Generell gilt: Sanierung vor Restaurierung bzw. in Kombination, wenn Sanierungserfolg absehbar bzw. der Aufwand für Restsanierungen ungerechtfertigt hoch! Wenn Restaurierung, dann nachhaltige Maßnahmen (-kombinationen) bevorzugen!

5 Im Territorium von Mecklenburg-Vorpommern durchgeführte Sanierungsund Restaurierungsmaßnahmen an Seen (Stand ) Art der Maßnahme Sanierung im Einzugsgebiet Baggerung/Entschlammung P-Fällung Tiefenwasserableitung (=TWA) Tiefenwasserbelüftung (=TWB) Tiefenwasserentnahme (=TWE) Destratifizierung durch TWB Anzahl der Seen Verbesserung der Wasserbeschaffenheit erreicht teiweise erreicht nicht erreicht Kombination Sanierung/Biomanipulation Kombination Sanierung/TWA Kombination Sanierung/P-Fällung Kombination TWB/Hypolimnische Kalzitfällung (nach Angaben der zuständigen Bearbeiter in den StÄUN)

6 Auswahlkriterien zur Ermittlung einer Rangfolge Trophiebewertung nach LAWA (=Nachweis Handlungsbedarf) Stand der Voruntersuchungen territoriale Bedeutung Seenmorphometrie Einzugsgebiet (hier: in Form des FQ) Engagement der Nutzer Schätzung des Kosten/Nutzenverhältnisses Maß für den Handlungsbedarf

7 Ablauf von Sanierungs- und Restaurierungsmaßnahmen an Seen in M-V Erstuntersuchung/Klassifizierung Ermittlung Handlungsbedarf Prioritätenliste gezielte Untersuchungsprogramme Machbarkeitsstudie Festlegung Behandlungsstrategie Planung, Umsetzung Restaurierung Sanierung Begleituntersuchungen Schutz Dokumentation

8 Sanierungs- und Restaurierungsprogramm der Seen in Mecklenburg-Vorpommern Maßnahmen abgeschlossen Stand Oktober 2007 Conventer See Stralsund Schmachter See Rostock See bei Stresow Kirch Rosiner See Schwandter See Siedenbollentiner See Probst Jesarer See Schwerin Cossensee Tiefwarensee Möllener See Jabeler See Neustädter See Gr. Weißer See Neubrandenburg Pragsdorfer See Schmaler Luzin Dammsee

9 Sanierungs- und Restaurierungsprogramm der Seen in Mecklenburg-Vorpommern laufende Maßnahmen Stand Oktober 2007 Stralsund Rostock Tressower See Schwerin Tollensesee Neubrandenburg Feldberger Haussee Glambecker See Dabelowsee Schloßsee Penkun

10 Sanierungs- und Restaurierungsprogramm der Seen in Mecklenburg-Vorpommern Maßnahmen in Vorbereitung (Auswahl) Stand Oktober 2007 Stralsund Sildemower See Satower See Schwerin Crivitzer See Rostock Eixener See Duckwitzer See Teterower See Ivenacker See Zierker See Neubrandenburg

11 Vergleich des Blankensees mit therapierten polmiktischen Seen in Mecklenburg-Vorpommern Unterer Schloßsee Penkun Blankensee Buggenhagener Schloßsee Schwandter See Seefläche [ha] 22,5 32,3 9,8 18,6 Mittlere Wassertiefe [m] 1,6 2,2 < 0,6 (0,8) 1,6 Maximale Wassertiefe [m] 2,7 4,5 0,6 (2,9) 2,5 Einzugsgebiet [km²] 2,77 9,9 1,0 2,3 Theoretische Verweildauer [a] 0,8 [0,14] [0,14] [0,24] Potentiell natürlicher Zustand (Morphometrie) eutroph 2 eutroph 2 eutroph 2 eutroph 2 Trophie vor Maßnahmen hypertr. (?) hypertroph polytroph 2 hypertroph Dominanzverhältnisse vor Maßnahme Planktondominanz Planktondominanz Planktondominanz Planktondominanz

12 Vergleich des Blankensees mit therapierten polmiktischen Seen in Mecklenburg-Vorpommern Unterer Schloßsee Penkun Blankensee Buggenhagener Schloßsee Schwandter See Seefläche [ha] 22,5 32,3 9,8 18,6 Mittlere Wassertiefe [m] 1,6 2,2 < 0,6 (0,8) 1,6 Maximale Wassertiefe [m] 2,7 4,5 0,6 (2,9) 2,5 Einzugsgebiet [km²] 2,77 9,9 1,0 2,3 Theoretische Verweildauer [a] 0,8 [0,14] [0,14] [0,24] Potentiell natürlicher Zustand (Morphometrie) eutroph 2 eutroph 2 eutroph 2 eutroph 2 Trophie vor Maßnahmen hypertr. (?) hypertroph polytroph 2 hypertroph Dominanzverhältnisse Trophie nach Maßnahmen vor Planktondominanz? polytroph Plankton-dominanz Planktondominanz p 1 e 2 Planktondominanz eutroph 2 Maßnahme Dominanzverhältnisse nach? Planktondominanz Makrophyt. Makrophyt.- Maßnahme -dominanz dominanz

13 Beispiel: P-Eliminierung Schloßsee Penkun

14 Unterer Schloßsee Seefläche: 32,3 ha max. Tiefe: 4,50 m mittlere Tiefe: 2,20 m Uferlänge: 3146 m

15 wegen langjähriger Abwassereinleitungen Beschaffenheitsprobleme (Blaualgenmassenentwicklungen, sommerliche Sichttiefen < 0,5 m, hohe Sedimentationsraten) starkes Nutzungsinteresse 1995: Bau der zentralen Kläranlage bis 1998: schrittweiser Anschluss an Kanalisation 2001: Bau einer P-Eliminierungsanlage (zweistufiger Bodenfilter, Jahresdurchsatz: ca m³, Filterkapazität: 10 Jahre) Kosten: ca ,- (Betriebskosten: ca ,- /a) 2007: Zulaufverlegung wegen geringem Wasserstand geplant: Uferrandstreifen, Extensivierung, fischereiliche Bewirtschaftung i.s. Biomanipulation, Drainagen beseitigen, P-Fällung im Ablauf Anlage, P-Fällung Gesamtsee Foto: Nagel, Mai 2001

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17 Foto: Nagel, Mai 2001

18 Foto: Nagel, Mai 2001

19 Unterer Schloßsee Penkun: Zulauf zur P-Eliminationsanlage Foto: Nagel, Mai 2001

20 Foto: Nagel, Juni 2002

21 Leistungsdaten zur P-Eliminationsanlage (Bodenfilter) Unterer Schlosssee Penkun (nach Angaben der Fa. POLYPLAN) Betriebsjahr gefiltertes Wasservolumen (See-Vol. insgesamt m³) P-Gesamt- Entnahme Wirkungsgrad der P-Elimination m³ (55 %) 24,7 kg (Probebetrieb) m³ (67 %) 31,1 kg 63 % m³ (69 %) 20,1 kg 57 % m³ (58 %) 15,1 kg 43 %

22 Unterer Schloßsee Penkun (potenziell eutroph 2) Sanierung PEA Chl a [µg/l] (Sommer) TP [µg/l] (Frühjahr) 50 0 NE NE , ,8 0,6 0,4 ST [m] (Sommer) TP [µg/l] (Sommer) 0, , Trophie-Index: [4,6] [4,3] 4,6 [3,9] 3,9 4,0 4,2 3,8 3,8 3,9 4,0 Klassifizierung: (h) (h) h (p 1) p 1 p 1 p 2 p 1 p 1 p 1 p 1 Bewertung:

23 Beispiel: Entschlammung Schloßsee Buggenhagen

24 Trophieabhängiger Switch in Seen Phytoplanktonbiomasse Phytoplanktondominanz Lichtlimitation Trübung Eutrophierung Makrophytendominanz Transparenz Restaurierung/Oligotrophierung P y Bistabiler Bereich ΔP P x Nährstoffkonzentration

25 Schloßsee Buggenhagen Seefläche: 9,8 ha max. Tiefe: 2,9 m mittlere Tiefe: 0,83 m Uferlänge: 1615 m Einzugsgebiet: 1,0 km² bis 1994 enorme Probleme mit Wasserbeschaffenheit und Verschlammung (max. Wassertiefe: 0,6 m!) 1990: Großviehanlage außer Betrieb : Eliminierung der Gülleeinläufe, Modernisierung der örtlichen Kläranlagen gleichzeitig: Teilentschlammung auf mittlere Wassertiefe von 0,83 m Ableitung des Schlammwassers aus dem Einzugsgebiet landwirtschaftliche Verwertung der Sedimente Kosten: ,- DM (weil u.a. über ABM realisiert) Foto: Nagel,

26 Anderes Beispiel: Saugspülgerät am Schmachter See Foto: Walter, 2005

27 Anderes Beispiel: Schlammaufbringung aus Schmachter See Foto:Rost, 2005

28 Anderes Beispiel: Schlammaufbringung aus Schmachter See Foto: Rost, 2005

29 Anderes Beispiel: Schlammpolder am Neustädter See

30 [µg/l] Chlorophyll a Konzentration Phytoplanktondominanz Schloßsee Buggenhagen Makrophytendominanz TP-Konzentration, Sommer [µg/l]

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32 Foto: bioplan, Sommer 2007

33 Beispiel: P-Fällung Schwandter See

34 Tiefenverhältnisse Schwandter See W N O Tiefenangaben [m] 0bis0,5 0,5 bis 1 1bis1,5 1,5 bis 2 2bis2,5 2,5 bis 3 S Seefläche: 18,6 ha max. Tiefe: 2,55 m mittlere Tiefe: 1,58 m Uferlänge: 2462 m Einzugsgebiet: 2,3 km²

35 Beschaffenheitsprobleme (Blaualgenmassenentwicklungen, sommerliche Sichttiefen < 0,5 m, Sauerstoffprobleme unter Eis) starkes Nutzungsinteresse relativ windgeschützt, gut gepuffert (KH: 7 10 dh) Jan. 2002: P-Fällung mit Aluminiumsulfat: - 13 mg/l Al 3+ - insgesamt 33,3 t Granulat (Al-Gehalt: 9%) - Ausbringung auf Eis außerhalb des Gelegegürtels - Bevorteilung tieferer Seeteile - Kosten: ,-! Foto: bioplan, 2003

36 Anderes Beispiel: Nährstofffällung im Schmachter See Foto:Rost, 2007

37 Schwandter See (potentiell eutroph 2) Fällung Chl a [µg/l] (Sommer) TP [µg/l] (Frühjahr) 0,8 Sichttiefe [m] 0,6 0,4 0,2 0,0 (Sommer) TP [µg/l] (Sommer) Trophie-Index: 3,8 4,4 [4,6] 3,7 3,5 3,7 3,6 3,5 Klassifizierung: p 1 p 2 (h) p 1 e 2 p 1 p 1 e 2 Bewertung:

38 Schwandter See Makrophytenbesiedlung #0 #0 #0 #0 #0#0#0#0 #0# #0#0 #0 #0#0 #0 #0 #0 #0 #0# #0 #0 #0 #0#0 #0 #0#0#0 #0 #0 #0 #0 #0

39 Schwandter See 2003 Makrophytenbesiedlung

40 Zusammenfassung P- Eliminierung: (Schloßsee Penkun) 5 6 Jahre? Teilentschlammung: (Schloßsee Buggenhagen) 7 Jahre 3 4 Jahre? P-Fällung: (Schwandter See) 3-4 Jahre 3 Jahre??

41 Zusammenfassung P- Eliminierung: (Schloßsee Penkun) 5 6 Jahre? Teilentschlammung: (Schloßsee Buggenhagen) 7 Jahre 3 4 Jahre? P-Fällung: (Schwandter See) 3-4 Jahre 3 Jahre??

42 Schlußfolgerungen Sanierungs- und Restaurierungsprogramme für Seen haben eine nachhaltige Verbesserung deren Wasserbeschaffenheit zum Ziel und gewinnen als umweltpolitischer Schwerpunkt zunehmend an Bedeutung. Der größte Teil der Qualitätsverbesserungen der Seen in Mecklenburg-Vorpommern ist auf gezielte Seentherapien zurückzuführen. Dabei wurden die besten Ergebnisse bisher nicht mit relativ kostenintensiven Baggerungen, sondern mit verschiedenen auf den jeweiligen See angepassten Fällungstechnologien erreicht. Obwohl die Restaurierungstechnologien in den letzten Jahren enorm weiterentwickelt wurden, sind die Möglichkeiten zur Restaurierung von flachen Seen im Vergleich zu geschichteten Seen immer noch eingeschränkt. Vor dem Hintergrund, dass im norddeutschen Tiefland der Großteil der Seen. polymiktisch ist (in Mecklenburg-Vorpommern: 65 %) besteht somit Forschungsbedarf.

43 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Vortragsveranstaltung zu möglichen Sanierungsmethoden für den Blankensee am in Lübeck