5.1 Untersuchung des Phythobenthos gemäß EG-WRRL

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1 63 5 Phythobenthos 5.1 Untersuchung des Phythobenthos gemäß EG-WRRL Die Untersuchung des Phythobenthos der Unteren Wupper war nicht Teil des Forschungsvorhabens. Im Jahr 2004 wurde durch das Landesumweltamt NRW jedoch eine Untersuchung des Phythobenthos der Unteren Wupper an drei Probenahmestellen veranlasst, deren Ergebnisse freundlicherweise für das Forschungsvorhaben zur Verfügung gestellt wurden [Guhl, 2004]. Die Untersuchung wurde von Frau Hofmann durchgeführt [Hofmann, 2004]. Es handelt sich um eine vorläufige Bewertung der ökologischen Qualität von drei Untersuchungsstellen der Wupper anhand der benthischen Diatomeen. Zur endgültigen Beurteilung wären zwei Probenahmezeiträume erforderlich gewesen. Tatsächlich wurden vom Staatlichen Umweltamt Düsseldorf zwei Probenahmen durchgeführt. Für die zweite Probenahme lagen jedoch zum Abschluss des Vorhabens noch keine Daten vor. Die Probenahme erfolgte durch das Staatliche Umweltamt Düsseldorf am 22. Juni 2004 (siehe Talbelle 5.1-1, [Lacombe, 2004]). Tabelle 5.1-1: Probenahmestellen Probestellenname Gewässer- Name Station von Station bis Rechtswert des Probestellenabschnitts Hochwert des Probestellenabschnitts Fließgewässer Typ oh. Schwelme Wupper in Leichlingen Wupper Kohlfurther Brücke Wupper Vorläufiges Ergebnis / gefundene Arten In Tabelle sind die gefundenen Diatomeen der ersten Probenahme angegeben. Bei den blau hinterlegten Arten handelt es sich um allgemeine Referenzarten, bei den gelb unterlegten Arten um spezifische Referenzarten des Gewässertyps 9.0 (siehe nächste Seite) Vorläufige Beurteilung gemäß EG-WRRL Auf der Basis der Probenahme vom Juni 2004 befinden sich die Stellen oberhalb Schwelme und Kohlfurther Brücke im Grenzbereich der guten zur mäßigen ökologischen Qualität. Während oberhalb Schwelme der Grenzwert von 0,42 knapp überschritten wird und somit ein guter ökologischer Zustand erreicht wird, ergibt sich an der Stelle Kohlfurther Brücke eine mäßige ökologische Qualität (siehe Tabelle ). In Leichlingen wird eine deutliche Verschlechterung angezeigt: So sinkt der Anteil der Referenzarten auf 29 % ab, in der Gesamtbewertung besteht eine deutliche Tendenz zum unbefriedigenden Zustand. Versauerungszeiger wurden an keiner der untersuchten Stellen verzeichnet, auch der Halobienindex weist keine Auffälligkeiten auf. Eine endgültige Bewertung erfolgt nach Auswertung der Herbstproben [Hofmann, 2004].

2 64 in blau: Tab : Artenliste der Diatomeen der Unteren Wupper und Artenhäufigkeit in% [HOFMANN, 2004] Wupper Art oberhalb Schwelme Kohlfurther Brücke Leichlingen D7 D8 D9 Achnanthes biasolettiana 0,4 6,0 0,4 Achnanthes clevei 0,2 Achnanthes lanceolata 3,0 3,0 1,6 Achnanthes lanceolata ssp. frequentissima 0,6 3,0 Achnanthes minutissima 13,0 8,6 2,2 Achnanthes subatomoides 0,6 Amphora pediculus 4,0 6,0 4,8 Caloneis bacillum 0,2 0,4 0,2 Cocconeis pediculus 1,0 0,8 3,4 Cocconeis placentula 26,0 27,0 20,0 Cymbella silesiaca 4,8 2,0 2,2 Cymbella sinuata 0,8 1,0 1,0 Diatoma hyemalis 1,0 0,6 0,6 Diatoma moniliformis 0,2 Diatoma tenuis 2,2 0,2 Fragilaria capucina var. rumpens 2,2 0,4 Fragilaria capucina var. vaucheriae 0,2 0,6 0,4 Fragilaria ulna 0,2 Gomphonema minutum 0,6 Gomphonema parvulum 0,8 1,2 0,4 Melosira varians 2,2 0,6 0,8 Meridion circulare 0,2 Navicula atomus var. permitis 1,6 0,2 Navicula cryptotenella 0,6 0,8 0,2 Navicula gregaria 8,0 3,0 1,0 Navicula lanceolata 2,2 1,0 0,4 Navicula lundii 0,2 Navicula menisculus var. grunowii 0,4 0,6 Navicula minima 0,2 0,8 Navicula reichardtiana 0,2 Navicula seminulum 0,8 Navicula subminuscula 0,2 Navicula tripunctata 1,0 NItzschia amphibia 3,8 2,4 Nitzschia dissipata 1,4 1,4 0,4 Nitzschia fonticola 9,0 5,8 11,0 Nitzschia inconspicua 4,2 14,0 42,4 Nitzschia levidensis var. salinarum 0,2 Nitzschia linearis 0,2 Nitzschia palea 0,4 0,4 Nitzschia paleacea 6,4 3,4 0,8 Rhoicosphenia abbreviata 0,4 0,6 2,4 Surirella brebisonii 0,8 0,2 Tabellaria flocculosa 0,8 allgemeine Referenzarten in gelb: typspezifische Referenzarten

3 65 Tabelle : Bewertung der ökologischen Qualität nach SCHAUMBURG et al. [2004] Diatomeentyp 5 [HOFMANN, 2004] Module oberhalb Kohlfurther Brücke Schwelme Leichlingen D 7 D 8 D Summe Referenzarten 53,0% 50,0% 28,8% Trophie-Index 2,70 (eu-polytroph) 2,79 (eu-polytroph) 2,88 (eu-polytroph) Versauerungszeiger 0% 0% 0% Halobienindex 6 (β-oligohalob) 3 (β-oligohalob) 9 (β-oligohalob) Gesamtbewertung Diatomeenindex 0,428 0,401 0,284 Ökologische Qualität Gut Mäßig Mäßig Der gemessene hohe Trophie-Index (eu- bis polythroph) entspricht der Tatsache, dass die Phosphatwerte der Wupper in einem Bereich außerhalb einer Wachstumslimitierung (d. h. >10 µg/l) liegen. Dieser Bereich wird jedoch nach LAWA [2002] immer noch als "gut" bezeichnet. Die hohe Trophie bewirkt neben dem hohen Biomassewachstum hohe Sauerstoffamplituden (Bilder und ) und hohe ph-amplituden (Bild und Bild ). Dies wirkt sich negativ auf die Fischfauna und das Makrozoobenthos aus (vgl. auch Punkt 5.2). Phythobenthos Bild : Güte des Qualitätsparameters Phythobenthos

4 66 ph Wupper Online-Messung des ph-wertes der Unteren Wupper über drei Jahre 10,0 Laaken Ablauf Wuppertalsp. 9,0 8,0 7,0 6,0 5, Bild : ph-amplituden im April (Phythobenthosblüte) der Jahre 2001 bis 2003 in Krebsöge und Laaken (Online-Messung des Wupperverbandes oberhalb von Wuppertal) (einzelne "Ausreißer" zeigen Störungen der Messsonde an, [BÖCKER, 2003]) 10,0 Online-Messung des ph-wertes Wupper der Unteren Wupper über drei Jahre Rutenbeck Opladen 9,0 8,0 7,0 6,0 5, Bild : ph-amplituden im April (Phythobenthosblüte) der Jahre 2001 bis 2003 in Rutenbeck und Opladen (Online-Messung des Wupperverbandes unterhalb von Wuppertal) (einzelne "Ausreißer" zeigen Störungen der Messsonde an [BÖCKER, 2003])

5 67 Online-Messung der Sauerstoffkonzentration Wupper der Unteren Wupper über drei Jahre 18,0 17,0 16,0 15,0 14,0 13,0 12,0 11,0 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 mg/l Laaken Ablauf Wuppertalsp. 0, Bild : Sauerstoff-Amplituden der Jahre 2001 bis 2003 in Laaken und Krebsöge (Online- Messung des Wupperverbandes oberhalb von Wuppertal) (einzelne "Ausreißer" zeigen Störungen der Messsonde an [BÖCKER, 2003]) Sauerstoff Wupper Online-Messung der Sauerstoffkonzentration der Unteren Wupper über drei Jahre 18,0 17,0 16,0 15,0 14,0 13,0 12,0 11,0 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 m g/l Rutenbeck Opladen 0, Bild : Sauerstoff-Amplituden der Jahre 2001 bis 2003 in Rutenbeck und Opladen (Online- Messung des Wupperverbandes unterhalb von Wuppertal) (einzelne "Ausreißer" zeigen Störungen der Messsonde an [BÖCKER, 2003])

6 Analyse und Bewertung der ökosystemaren Funktion "Trophie" Methodik und Probenahme Zur Bestimmung der Phytobenthosbiomasse wurden der Wupper während des Jahres 2004 Aufwuchsproben im Abstand von 3-4 Wochen bei km 57,6: Oberbarmen, Laaken km 41,8: Elberfeld, Rutenbeck km 32,0: Müngstener Brücke. entnommen. Die Bestimmung der Algenbiomasse erfolgte als Chlorophyllkonzentration pro Flächeneinheit. Zur Bewertung des funktionellen ökosystemaren Gewässerzustands der Wupper dienten Tagesganglinien der Sauerstoffkonzentrationen, aufgezeichnet bei km 57,6: Oberbarmen, Laaken km 41,8: Elberfeld, Rutenbeck km 5,5: Leverkusen-Opladen. Ansonsten wurden die physikalisch-chemischen Messergebnisse zur Bewertung herangezogen: Die Wasserkörper der Wupper wurden während des Wasserwirtschaftsjahres 2004 im 2- wöchigen Rhythmus (n=22) bei km 57,6: Oberbarmen, Laaken km 52,7: Barmen, Schafbrücke km 41,8: Elberfeld, Rutenbeck km 32,0: Müngstener Brücke. beprobt. Die Probennahmen erfolgten vormittags der fließenden Welle folgend. Sauerstoff und ph-wert wurden vor Ort, die anderen Konzentrationswerte im Labor nach DIN-ISO gemessen Ergebnisse Phosphor Die P-Konzentrationen bewegen sich im Jahr 2004 mit gelöstem P<0,100 mg/l und Gesamt- P < 0,150 mg/l (90-Perzentil) an allen Messstellen nach dem LAWA-Bewertungsansatz Ökochemie [LAWA, 1898] in einem unkritischen Bereich. Der Gesamt-P-Gehalt (90-Perzentil) ist gemäß LAWA [1998] wie folgt zu beurteilen: Güteklasse Tabelle : Gesamtphosphatkonzentrationen der 14-Tage-Messungen TP [mg/l] km 57,6 km 52,7 km 41,8 km 32,0 I I-II II II-III III III-IV IV < 0,05 < 0,08 < 0,15 < 0,3 < 0,6 < 1,2 > 1,2 0,07 0,08 0,10 0,14

7 69 Der o-phosphorgehalt (90-Perzentil) ist gemäß LAWA [1998] wie folgt zu beurteilen Tabelle : o-phosphatkonzentrationen der 14-Tage-Messungen Güteklasse DIP [mg/l] km 57,6 km 52,7 km 41,8 km 32,0 I I-II II II-III III III-IV IV < 0,02 < 0,04 < 0,1 < 0,2 < 0,4 < 0,8 > 0,8 0,04 0,06 0,06 0,096 Fazit gemäß LAWA [1998]: nicht gefährdet! Algenaufwuchsbiomasse Braune, durch Diatomeen geprägte Algenaufwüchse, dominieren das Frühjahr. In den Sommermonaten finden sich eher fädige, in Flecken verteilt wachsende Grünalgen (Cladophora). Grundsätzlich folgen die Algenaufwuchsbiomassen in der Wupper einer typischen saisonalen Entwicklung mit Frühjahrsmaxima und sommerlichen Minima. Wie die Messungen ergaben, durchlaufen die Algenaufwuchsbiomassen in Laaken (km 57,6) mit einem frühjährlichen Biomassemaximum von ca. 70 µg/cm² CHL Mitte April ein Maximum, gefolgt von einer deutlich niedrigeren sommerlichen Biomasse (Bild ). Demgegenüber erreichen die Biomassemaxima des Phytobenthos in Müngsten (km 32,0) und Rutenbeck (km 41,8) 160 Saisonale Dynam ik Biom asse Phytobenthos Laak Rut Müngst CHL [µg/cm²] Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov 2004 Bild : Saisonale Dynamik der Algenaufwuchsbiomassen in der Wupper

8 70 bereits im März mit ca. 150 µg/cm² CHL die höchsten in der Wupper gemessenen Konzentrationen vor Eintritt des sommerlichen Biomasseminimums. Bezeichnend ist nicht nur der Unterschied in der Höhe der frühjährlichen Biomassenmaxima zwischen den Messpunkten, sondern auch die zeitliche Entkopplung der saisonalen Dynamik zwischen diesen. So durchlaufen die Algenaufwuchsbiomassen in Müngsten (km 32,0) bereits ein frühsommerliches Minimum während zeitgleich erst das frühjährliche Maximum in Laaken (km 57,6) erreicht wird Tagesganglinien Sauerstoff Die Tagesamplituden der aus kontinuierlichen Aufzeichnungen ermittelten Sauerstoffkonzentrationen erreichen in den Frühjahrsmonaten zeitgleich zu den Biomassemaxima der Algenaufwüchse Maxima von bis zu 8 mg/l (Bild ). Dabei liegen die Tagesamplituden während der Vegetationsperiode am Messpunkt Rutenbeck (km 32,0) über jenen am Messpunkt Laaken (km 57,6). In Verbindung mit dieser diurnalen Dynamik der Sauerstoffkonzentrationen durchlaufen die Sauerstofftagesminima während der Vegetationsperiode ( ) des Jahres 2003 in Rutenbeck (km 32,0) ein Minimum im Längsverlauf der Wupper (Bild ). Dies gilt selbst für die Tagesminima der Sauerstoffsättigungswerte, welche die temperaturbedingte Abnahme der physikalischen Sauerstoffaufnahmekapazität des Wassers berücksichtigt. Bis Opladen (km 5,5) steigen die Sauerstofftagesminima trotz des Abwassereinflusses wieder an. 8 Sauerstofftagesamplituden Laaken Rutenbeck Sauerstoffamplitude [mg/l] Jan Jul Jan Jul Jan Jul Bild : Sauerstofftagesamplituden in der Wupper bei Laaken und Rutenbeck

9 71 12 Sauerstofftagesminima 10 Sauerstoff [mg/l] Laak Rut Opl Bild : Box-Plots der täglichen Sauerstoffminima aus kontinuierlichen Aufzeichnungen während der Vegetationsperiode 2003 Box-Plot: Die Mittellinie repräsentiert den Median (50-Perzentil). Die Box umfasst die mittleren 50-Prozent des Datenkollektivs, d.h. 25- bis 75-Perzentil. Die Whisker-Linien umfassen die 5- bis 95-Perzentile. Die Punkte sind Ausreißer. Es sind die sommerlichen Tagesminima nicht die Tagesmittel! kontinuierlich gemessener Sauerstoffkonzentrationen als Box-Plots bewertet. Dies ist die Zusammenstellung der kritischsten Momente für die betrachtete Zeitspanne, welche oftmals nur über kurze Zeiträume am Tag wirksam sind. (worst case) Wie die Auswertung langjähriger Messdaten aus Stichproben und Modellbetrachtungen nahe legen, erreichen die Sauerstoffdefizite in der Wupper allerdings nicht in Rutenbeck (km 42), sondern zwischen Kohlfurth und Müngsten (km 32) ein Minimum, welches derzeit ca. 1 mg/l niedriger anzusetzen ist als die in Rutenbeck (km 42) gemessenen Werte. Inwieweit hier eine temperatur- oder eutrophierungsbedingte höhere Respiration der Algenaufwüchse und der Biozönose oder aber Nitrifikationsvorgänge (Einleitungen der Kläranlage Buchenhofen) die Höhe der nächtlichen Sauerstoffminima prägen, wird in Kapitel betrachtet (Bewertung und Diskussion). ph-wert Parallel zur Sauerstofftkonzentration unterliegt auch der ph-wert durch photosynthetisch - bedingte Veränderungen des CO 2 / HCO 3 Gleichgewichts einer täglichen Schwankung. Auch hier zeigt sich ein photosyntethisch bedingter Anstieg der ph-werte von Laaken nach Rutenbeck, wo die Tagesmaxima in der Vegetationsperiode im Median ein Maximum im Wupperlängsschnitt durchlaufen. Die Tagesmaxima überschreiten bei den 14-Tage-Messungen einmal den Wert von ph=9 (Bild ). In den Online-Messungen (Bild und ) zeigen sich allerdings stärkere Schwankungen bis über 9,5 (Messstandort Rutenbeck in 2003) Der ph-wert (Mittelwerte der 14-Tage-Messungen) ist gemäß LAWA wie folgt zu beurteilen:

10 72 Güteklasse Tabelle : ph-werte der 14-Tage-Messungen ph km 57,6 km 52,7 km 41,8 km 32,0 gefährdet nicht gefährdet gefährdet < > 9 7,5 7,7 7,8 7,5 Fazit gemäß LAWA [1998]: nicht gefährdet! 9,5 ph-tagesmaxima 9,0 8,5 ph-wert 8,0 7,5 7,0 6,5 Laaken Rutenbeck Opladen Bild : Box-Plots der täglichen ph-maxima aus kontinuierlichen Aufzeichnungen während der Vegetationsperiode 2003 Box-Plot: Die Mittellinie repräsentiert den Median (50-Perzentil). Die Box umfasst die mittleren 50-Prozent des Datenkollektivs, d.h. 25- bis 75-Perzentil. Die Whisker-Linien umfassen die 5- bis 95-Perzentile. Die Punkte sind Ausreißer. Es sind die sommerlichen Tagesmaxima nicht die Tagesmittel! kontinuierlich gemessener ph-werte als Box-Plots bewertet. Dies ist die Zusammenstellung der kritischsten Momente für die betrachtete Zeitspanne, welche oftmals nur über kurze Zeiträume am Tag wirksam sind. (worst case) Temperatur Wie die Auswertungen der kontinuierlichen Messungen zeigen, erreichen und überschreiten die Tagestemperaturmaxima in Rutenbeck (km 41,8) in den Sommermonaten die 25 C Marke während jene in Laaken (km 57,6) gemessenen Werte kaum die 20 C Marke überschreiten (Bild ). Damit entspricht das Temperaturregime in Laaken den Verhältnissen eines rhithralen Fließgewässertyps während ab Rutenbeck das Temperaturregime eines potamalen Gewässertyps prägend ist. Mit Blick auf die hier dokumentierten Jahre sind die Randbedingungen (Abfluss, Witterung) des Sommerhalbjahres 2003 und 2004 als ungewöhnlich einzustufen. Während das Sommerhalbjahr 2003 als Jahrhundertsommer extrem warm und trocken ist, bestimmen im Sommerhalbjahr 2004 extrem hohe Durchflusswerte das Geschehen in der Wupper.

11 73 30 Tagestemperaturmaxima Temp. [ C] Laaken Rutenbeck 0 Jan Jul Jan Jul Jan Jul Bild : Maxima der Tagestemperaturen (worst case) basierend auf kontinuierlichen Messungen in Laaken (km 32,0) und Rutenbeck (km 41,8) Bewertung und Diskussion der Ergebnisse Im Gegensatz zur ökosystemaren Struktur charakterisiert die Trophie (Intensität der Primärproduktion) als stoffwechseldynamischer Prozess und Pendant der Saprobie (Intensität der sauerstoffzehrenden Abbauprozesse) die ökosystemare Funktion. Damit liegt die Betrachtung dieser Prozesse auf einer höheren Aggregationsebene als jene der biologischen Struktur (Fische, MZB). Wie alle biologisch-chemischen Prozesse, ist die Intensität der Photosynthese- und Respirationsprozesse temperaturgesteuert und in Fließgewässern aus der Sauerstofftagesganglinie erkennbar. Algenwachstum und damit Primärproduktion finden in der rhithralen Wupper lediglich standortfixiert in Form von Aufwuchs ( Phytobenthos ) statt. Phytoplankton fehlt. Neben dem P-Angebot, bestimmen Temperatur- und Lichtangebot die Wachstumsgeschwindigkeit, welche im Gleichgewicht mit den Verlustraten, verursacht durch Makrozoobenthosgrazing und Abrieb, das realisierbare Algenwachstum bestimmen. Dabei scheint in der Wupper dem Makrozoobenthosgrazing für die Entwicklung der Algenaufwüchse eine Schlüsselrolle zuzukommen. Obwohl es für Aufwuchsbiomassen keine allgemein anerkannten Klassenwerte zur Abgrenzung der Trophiebereiche gibt, zeigen die Ergebnisse deutlich, dass die realisierte Trophie in Rutenbeck (km 32,0) trotz des guten ökologischen Potentials der P-Verfügbarkeit nach LAWA-Ökochemie [LAWA, 1998] sprunghaft gegenüber Laaken (km 57,6) ansteigt und es darüber hinaus zu einer zeitlichen Entkopplung der Saisonalität biogener Prozesse zwischen den betrachteten Wupperstreckenabschnitten kommt. Dabei kann man davon ausgehen, dass dies nicht nur die Algenentwicklung, sondern auch die Entwicklung des Makrozoobenthos und der Fische betrifft respektive auf diese rückkoppelt.

12 74 Da sich zwischen beiden Streckenabschnitten weder die wachstumsfördernde P- noch Lichtverfügbarkeit erkennbar unterscheiden, kann man davon ausgehen, dass dem unterschiedlichen Temperaturregime hier eine Schlüsselrolle zukommt. So ist das in Müngsten (km 32,0) bereits im April auftretende frühsommerliche Aufwuchsbiomasseminimum vermutlich Folge intensiver grazing-prozesse durch das zeitlich früh auftretende Makrozoobenthos, während grazing-verluste in Laaken temperaturbedingt zu dieser Zeit noch unbedeutend sind, so dass die Aufwuchsbiomassen dort zeitgleich ihr frühjährliches Maximum erreichen. Damit wäre auch die saisonale Makrozoobenthosdynamik und somit die Nahrungsverfügbarkeit für Fische in den Streckenabschnitten zeitlich entkoppelt. Dem Licht kommt eine triggernde Funktion für die Entwicklung des Makrozoobenthos zu. Dieser Faktor (z.b. Tageslänge) unterscheidet sich jedoch an den Messstellen nicht wesentlich und ist damit ungeeignet, Unterschiede zu erklären. Die aktuelle Phytobenthosbiomasse ist eine Funktion der Wachstums- und Verlustraten. Als Verlustraten kommen grazing und Abrieb in Betracht. Letzterer ist als Funktion der Wasserführung durch die Randbedingung Probenahme bei Trockenwetter als annähernd gleich für alle Messstellen einzuordnen. Damit bleibt die grazing Rate als wesentliche und mögliche Ursache zur Erklärung von Unterschieden in den resultierenden Biomassen. Das Grazing wurde nicht direkt gemessen. Dennoch ist es eine Funktion sowohl der Individuendichte, welche im Stadtgebiet ein Minimum durchläuft, als auch der individuellen grazing Rate, welche mit der Temperatur steigt. Die Unterscheidung in Weidegänger und Sedimentfresser ist dabei schwimmend, werden doch viele dort vorkommende MZB, z.b. Baetis mit W(5) und S(5) gleich gewichtet, zeigen also ein opportunistisches Ernährungsverhalten. Insgesamt zeigt sich bei allen stoffwechseldynamischen Prozessen auf ökosystemarer Ebene Trophie, Saprobie eine unübersehbare Intensivierung der Prozesse ab Rutenbeck (km 42). Die mit der Temperaturerhöhung einhergehende Steigerung der Wirkungsentfaltung der stofflichen Belastung ist nicht zuletzt mit Blick auf den Sauerstoffhaushalt unübersehbar. Die Sauerstoffverfügbarkeit ihrerseits setzt für viele Lebewesen Grenzen. Bei einer Verknüpfung der in den Bildern bis dargestellten Sauerstoff-Konzentrationswerte mit Konzentrations-Grenzwerten, wie sie etwa für das Vorkommen von Fischen angegeben werden, ist allerdings unbedingt zu beachten, dass diese absolute worst case - Szenarien darstellen, deren Einwirkdauer vielfach auf 1-2 h täglich an einzelnen Tagen in der Vegetationsperiode begrenzt ist. Darüber hinaus ist bei einem Vergleich mit anderen Gewässern zu beachten, dass dort meist nur physikalisch-chemische Stichprobenmessungen vorliegen, welche die Situation unzureichend abbilden vgl. hier auch die Tabellen , und , wo die Wupper als nicht gefährdet eingestuft werden muss. Die erhöhte stoffliche Belastung des Wasserkörpers der Unteren Wupper nach Einleitung der gereinigten Abwässer führt in Verbindung mit der Temperaturerhöhung zu einer Intensivierung der Umsetzungsprozesse, welche auf Höhe Müngsten (km 32) ein Maximum durchlaufen. Entsprechend erfährt der Sauerstoffhaushalt hier seine höchste Belastung und die Sauerstoffkonzentrationen erreichen Minima, von denen sich die Wupper allerdings im weiteren Verlauf bis Opladen erholt. Messdaten und Modellbetrachtungen des Wupperverbandes zeigen, dass die NH 4 N- Konzentrationen am kritischsten Punkt (km 32) seit dem Jahr 2002 nur noch Werte von < 1 mg/l gegenüber den früheren ca. 3-4 mg/l aufweisen. Zeitgleich sind die mittleren Sauerstoffdefizite dort um ca. 2-3 mg/l gesunken. Diese Ergebnisse stehen in Übereinstimmung mit Modellberechnungen und unterstreichen den Rückgang der Bedeutung der vormals hohen Nitrifikationssauerstoffzehrungsraten. Die ungewöhnlich hohen Sauerstoffzehrungsraten sind Folge einer angeheizten Nitrifikation. Dabei führt die durch Abwassereinleitungen erhöhte P-Verfügbarkeit zu keiner erkennbaren Steigerung der Algenaufwuchsbiomassen und Sauerstofftagesamplituden - Trophie. Im Gegenteil, die dichtesten Algenaufwüchse mit den ausgeprägtesten Sauerstofftages-

13 75 amplituden finden sich während der Frühjahrsmonate in Rutenbeck (km 41,8), nicht aber in der Unteren Wupper bei Müngsten (km 32) oder Opladen (km 5,5). Auch dieses Ergebnis kann zumindest teilweise durchaus im Zusammenhang mit der Makrozoobenthosentwicklung gesehen werden, finden sich doch im Stadtgebiet die geringsten Individuendichten, was in einem geringen grazing-druck resultiert, welcher zu geringen Verlustraten der Algenaufwüchse führt. 5.3 Literatur zu Kapitel 5 BÖCKER, K. 2003: Vortrag am im Rahmen des Workshops "Handlungsbedarf und Abwägungskriterien bei der Umsetzung der EU-WRRL am Beispiel der Kühlwassernutzung der Unteren Wupper, Wupperverband, Wuppertal GUHL, B., 2004: schriftliche Mitteilung vom , LUA NRW HOFMANN, G., 2004: schriftliche Mitteilung vom LACOMBE, J., 2004: schriftliche Mitteilung vom , Staatliches Umweltamt Düsseldorf LAWA, 1998: Chemische Güteklassifikation von Fließgewässern; LAWA- Veröffentlichungen, Kulturbuchverlag Berlin bzw. NRW-Leitfaden: Kap Ökologischer Zustand von Fließgewässern, 7.Lieferung, August 2003, S.175, Tab SCHAUMBURG, J., Schmedtje, U., Schranz, C., Köpf., B., Schneider, S., Meilinger, P., Stelzer, D., Hofmann, G., Gutowski, A., Förster, J. (2004): Erarbeitung eines ökologischen Bewertungsverfahrens für Fließgewässer und Seen im Teilbereich Makrophyten und Phytobenthos zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie. Schlussbericht: 635 S., im Auftrag des Bundesministeriums für Forschung und Bildung und der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser.

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