Die Braunkohletagebauseen der Ville bei Köln

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1 Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen Platzhalter Grafik (Bild/Foto) Foto: Ingo Nienhaus Die Braunkohletagebauseen der Ville bei Köln Dr. Gabriele Eckartz-Nolden Fachbereich 55 Chemischer und ökologischer Zustand der Oberflächengewässer Biologische Gewässeruntersuchungen Seensymposium in Haltern

2 Gliederung 1 Einleitung 2 Untersuchungen 3 Ergebnisse - Chemie 4 Ergebnisse - Trophie 5 Ergebnisse - Biologie 6 Ergebnisse - WRRL 7 Nutzungen 8 Zusammenfassung / Ausblick 9 Literatur Foto: Ingo Nienhaus

3 1 Einleitung Die Ville ist ein wichtiger Landschaftsbestandteil der Region Köln / Bonn: Sie ist ein etwa 50 km langer Höhenzug, der in seinem nordwestlichsüdöstlichem Verlauf von Bergheim bis kurz vor Bonn reicht. Durch den Braunkohletagebau hat die Landschaft erhebliche Veränderungen erfahren. Bedingt durch die von Süd nach Nordwest fortschreitende Abbautätigkeit liegen die ältesten, schon in den 30er Jahren entstandenen Seen bei Brühl, die jüngsten in den 80er Jahren fertiggestellten im Raum Hürth. Heute findet in der Ville kein Braunkohleabbau mehr statt! Die zurückgelassenen Gruben wurden teilweise verfüllt. Die noch übriggebliebenen Hohlräume füllten sich mit Grund- und Oberflächenwasser und bildeten die Ville-Seen-Platte.

4 1 Einleitung: Die Ville-Seen-Platte ca. 40 Seen unterschiedlicher Größe und Tiefe insg. ca. 427 ha Wasserfläche z. T. sehr flache Seen nur wenige sind im Sommer stabil geschichtet sind im Gegensatz zu den Abgrabungsseen der Kies- und Sandindustrie in der Rheinschiene u. a. gekennzeichnet durch: Hohe Leitfähigkeiten Höhere Ionengehalte Höhere organische Kohlenstoffgehalte Quelle: Rheinbraun

5 1 Einleitung - Entstehungsjahre einiger Ville-Seen See Fläche in ha max. Tiefe in m mittl. Tiefe in m Entstehungsjahr Berggeistweiher 21,9 12,5 4, Villenhofer Maar 4,5 3,2 1, Bleibtreusee 74,2 12,8 6, R LANUV Concordiasee 11,9 8,5 5, Gotteshülfeteich 5,3 7,4 3, Köttinger See 41,5 7,8 5, Liblarer See 52,8 12,3 5, Roddersee 10,6 9,0 4, Schluchtsee 2,3 4,1 0, Donatussee 9,6 12,5 6, Franziskussee 16,1 6,8 3, Heider Bergsee 35,4 8,8 4, Untersee 19,4 9,7 4, Mittelsee 5,9 6,4 2, Obersee 5,0 3,5 1, Zieselsmaarsee 5,8 10,1 4, Otto-Maigler-See 50,5 7,0 4, Theresiasee 10,6 8,0 n.b. 1989

6 1 Einleitung DIE VILLE-SEEN Ein Erholung- und Freizeitschwerpunkt... unterliegen aufgrund ihrer räumlichen Nähe zum Ballungsraum Köln / Bonn einem hohen Freizeitdruck: Stille Erholung Wandern Angeln z.t. Baden Wassersport Camping Foto: Ingo Nienhaus Foto: Dez. 42 StUa Köln Foto: Ingo Nienhaus Foto: Dez. 42 StUa Köln

7 2 Untersuchungen Die Ville-Seen sowie die Abgrabungsseen der Kies- und Sandindustrie sind seit den 80er Jahren durch die Landesumweltverwaltung NRW (LWA, LUA; StUA Köln; LANUV) untersucht worden: Gewässerqualität Trophiegrad (nach LAWA) Phyto- und teilweise Zooplankton (EG-WRRL) Makrophyten (EG-WRRL) Benthische Diatomeen (EG-WRRL)

8 3 Ergebnisse - Chemie Chemischer Zustand: Die Wasserbeschaffenheit der Ville-Seen wird im Wesentlichen vom Material beeinflusst, mit dem das Seewasser und die zufließenden Grund- und Oberflächenwässer in Kontakt kommen. Dies sind u. a. auf dem Seegrund die anstehenden Tone und die Braunkohle sowie die verfüllten Fremdmaterialien: Abraum, Aschen aus Braunkohlekraftwerken und Brikettfabriken etc. Für die Ville-Seen ist ein hoher Salzgehalt charakteristisch. Dieser wird durch geochemische Prozesse im Zusammenhang mit der Pyritverwitterung sowie durch Auslaugung der eingebrachten Aschen und Abräume hervorgerufen.

9 3 Ergebnisse - Chemie Clusteranalyse (2002): Mittels einer hierarchischen Clusteranalyse nach WARD wurde versucht, anhand der Kenngrößen Calcium, Magnesium, Chlorid und Sulfat die Seen in verschiedene Gruppen einzuteilen. Herangezogen wurden dabei nur die Daten der Frühjahrsvollzirkulation. Die Clusteranalyse aus 2002 zeigt für die untersuchten 17 Seen: 1. Die Mehrzahl der Seen weist in den letzten 10 Jahren keine deutliche Veränderung bei den betrachteten Ionen auf. 2. Bei Obersee, Mittelsee, Liblarer See und Theresiasee haben Sulfat- und Calciumgehalte abgenommen. 3. Eine Zunahme von Sulfat, Chlorid und Calcium ist beim Köttingersee und Concordiasee zu verzeichnen.

10 3 Ergebnisse - Chemie Cluster Daten 1988/1989 Daten hohe Sulfatgehalte hohe Calciumgehalte geringe Chloridgehalte > 500 mg/l > 200 mg/l < 100 mg/l Seen: Mittelsee, Obersee, Gotteshülfe- Teich hohe Sulfatgehalte hohe Calciumgehalte geringe Chloridgehalte Seen: Gotteshülfe-Teich > 700 mg/l > 300 mg/l < 100 mg/l 2 mittlere Sulfatgehalte mg/l mittlere Calciumgehalte mg/l hohe Chloridgehalte > 100 mg/l Seen: Concordiasee, Köttingersee, Theresiasee hohe Sulfatgehalte mg/l mittlere Calciumgehalte mg/l hohe Chloridgehalte ca. 240 mg/l Seen: Concordiasee, Köttingersee 3 4 mittlere Sulfatgehalte mg/l mittlere Calciumgehalte mg/l geringe Chloridgehalte < 100 mg/l Seen: Heider Bergsee, Liblarer See, Roddersee, Schluchtsee, Untersee, Donatussee, Franziskussee geringe Sulfatgehalte geringe Calciumgehalte geringe Chloridgehalte < 200 mg/l < 100 mg/l < 100 mg/l Seen: Berggeistsee, Villenhofer Maar, Otto - Maigler-See, Bleibtreusee mittlere Sulfatgehalte mg/l mittlere Calciumgehalte mg/l geringe Chloridgehalte < 50 mg/l Seen: Heider Bergsee, Roddersee, Schluchtsee, Untersee, Donatussee, Franziskussee, Obersee, Mittelsee geringe Sulfatgehalte geringe Calciumgehalte geringe Chloridgehalte < 200 mg/l < 100 mg/l < 100 mg/l Seen: Berggeistsee, Villenhofer Maar, Otto- Maigler-See, Bleibtreusee, Liblarer See, Theresiasee

11 3 Ergebnisse - Chemie Besonderheit Zieselsmaarsee: Eine bergbaubedingte Versauerung wie in vielen Bergbaurestseen in Mittel- und Ostdeutschland - trat nur beim Zieselsmaarsee auf: 1980 lag der ph-wert hier im neutralen Bereich und der Sulfatgehalt war kleiner 500 mg/l. Durch das Einströmen von versauertem Grundwasser ging der ph im oberflächennahen Wasser bis auf Werte unter 3 zurück. Der Sulfatgehalt des Tiefenwassers stieg zeitweise auf Werte über 3000 mg/l. Das Wasser ist durch Eisen und Mangan rotbraun gefärbt. Seit Ende der 90er Jahre ist ein leichter Rückgang der Sulfatkonzentrationen zu erkennen dies ist ein Hinweis auf das Nachlassen des Stofftransportes aus der nahegelegenen Kippe. Der See wird als Badesee genutzt! Foto: Ingo Nienhaus

12 3 Ergebnisse - Chemie Besonderheit Zieselsmaarsee: Meromiktisch, d. h. das Tiefenwasser (Monimolimnion) nimmt nicht mehr an der Zirkulation teil

13 4 Ergebnisse Trophie Insgesamt betrachtet weisen die Ville-Seen relativ stabile trophische Verhältnisse auf! Z. T. Entwicklung aufgrund von Makrophytenwachstum zu einem nährstoffärmeren Zustand: Bsp. Villenhofer Maarsee; Otto-Maigler-See - hier auch Wechsel zwischen Phytoplankton- und Makrophytendominanz.

14 5 Ergebnisse Biologie Phytoplankton - Beispiel Liblarer See ,5 2,5 Spez.Biovol. mm³/l 0,4 0,3 0,2 0,1 2 1,5 1 0,5 Chl-a µg/l 0, Liblarer See 2009 Spez. Biovolumen mm³/l Chl-a µg/l 2,5 0 Spez.Biovol. mm³/l Chl-a µg/l 2,0 1,5 1,0 0, Sichttiefe in m 0, Spez. Biovolumen mm³/l Chl-a µg/l Sichttiefe m 7

15 5 Ergebnisse Biologie - Phytoplankton - Beispiel Liblarer See 2005 Liblarer See Spez.Biovol. mm³/l Chl-a µg/l 2,5 2 1,5 1 0, Sichttiefe in m Spez.Biovol. mm³/l Chl-a µg/l 2,5 2 1,5 1 0, Sichttiefe in m Spez. Biovolumen mm³/l Chl-a µg/l Sichttiefe m Spez. Biovolumen mm³/l Chl-a µg/l Sichttiefe m Liblarer See 2009 Spez.Biovol. mm³/l Chl-a µg/l 2,5 2,0 1,5 1,0 0, Sichttiefe in m 0, Spez. Biovolumen mm³/l Chl-a µg/l Sichttiefe m 7

16 5 Ergebnisse Biologie - Makrophyten In einigen Ville-Seen wurden in den Sommermonaten Sichttiefen bis zum Grund gemessen: Hier bildeten Makrophyten unterseeische Rasen: Z. B. Ober-, Mittel-, Untersee, Villenhofer Maarsee, Schluchtsee, Franziskussee. Die Flachseen mit der Verkrautung durch die Makrophyten machen Unterhaltungsmaßnahmen notwendig, wenn Nutzungen wie z. B. Baden oder Wassersport dadurch beeinträchtigt werden. Am Otto- Maigler-See und Heider Bergsee werden betroffene Bereiche regelmäßig maschinell entkrautet. Fotos: Dez. 42 StUa Köln /Ingo Nienhaus

17 6 Ergebnisse - WRRL Erste Test-Bewertungen (PHYLIB): Makrophyten und benthische Diatomeen spiegeln die Belastungen in den Uferabschnitten wider. Otto-Maigler-See: Widerspruch Trophie und Phytoplankton durch Makrophytenwachstum bedingt?

18 7 Nutzungen Die Ville im Großraum Köln-Bonn wird als Erholungs- und Freizeitschwerpunkt stark beansprucht. Die größeren Seen (Liblarer See, Bleibtreusee und Heider Bergsee) wurden als Landschafts- und Freizeitseen entwickelt. Der Wassersport wurde hier auf Seeteile beschränkt ebenso die Badenutzung diese meist in Verbindung mit einem Campingplatz. Die größeren Ville-Seen sind weiterhin als Wasservogelrastplätze bedeutend. Die meisten Ville-Seen werden fischereilich genutzt. Einige kleinere Seen stehen unter Naturschutz (Entenweiher, Franziskussee, Schluchtsee, Theresiasee, Zwillingsee). Auch der versauerte Zieselsmaarsee wird als Badegewässer genutzt. Damit der ph-wert nicht unter 3 sinkt, wird mehrfach Kalkmilch während der Badesaison eingebracht.

19 7 Nutzungen

20 8 Zusammenfassung und Ausblick In Zukunft ist weiterhin darauf zu achten, dass die verschiedenen Nutzungsinteressen nicht miteinander kollidieren und die Gewässerqualität negativ beeinflussen. Insgesamt gesehen verträgt das Ville-Seen-Gebiet keine weitere Zunahme der wassergebundenen Freizeitnutzungen geordnete Nutzung / Trägerverein In ihrer Entwicklung entsprechen die Seen des rheinischen Braunkohlenreviers (Ville) weitestgehend natürlichen stehenden Gewässern mit vergleichbarer Morphologie. Weitere Untersuchungen sind notwendig Aufbau eines Langzeitmonitorings (nicht nur für die WRRLrelevanten Seen) mit der Speicherung der Ergebnisse in der zentralen GÜS-Datenbank NRW.

21 9 Literatur Christmann, Karl-Heinz & Eckartz-Nolden, Gabriele (2000): Entwicklung der Gewässerbeschaffenheit ausgewählter Tagebauseen. In: MUNLV-NRW und LUA (Hrsg.): Gewässergütebericht Eckartz-Nolden, Gabriele & Nolden, Michael (2000): Vergleich von Abgrabungsgewässern unterschiedlicher Entstehung und Entwicklung im südlichen Bereich der niederrheinischen Bucht. In: DGL Tagungsberichte Eckartz-Nolden, Gabriele & Nolden, Michael (2002): Untersuchung von stehenden Gewässern im Rahmen der Gewässergüteüberwachung NRW am Beispiel der Ville-Seen. In DGL-Tagungsberichte DGL-AG Baggerseen (1995): Untersuchung, Überwachung und Bewertung von Baggerseen. - Empfehlungen und Entscheidungshilfen der Deutschen Gesellschaft für Limnologie e.v für Planung, Naturschutz und Gewässergüte. 125 S. LAWA - Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (1998): Gewässerbewertung - stehende Gewässer. - Vorläufige Richtlinie für eine Erstbewertung von natürlich entstandenen Seen nach trophischen Kriterien. LAWA Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (2003): Gewässerbewertung stehende Gewässer. Vorläufige Richtlinie für eine Erstbewertung von Baggerseen nach trophischen Kriterien. LWA - Landesamt für Wasser und Abfall Nordrhein-Westfalen (jetzt LUA) (1993): Gutachten über die Gewässerbeschaffenheit von 39 Tagebauseen im Rheinischen Braunkohlen- Rekultivierungsgebiet Ville, 6 Bände.

22 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Ein herzliches Dankeschön an alle, die zur hier vorgestellten Datengrundlage beigetragen haben! Dr. Gabriele Eckartz-Nolden LANUV NRW - Fachbereich 55 Standort Bonn Godesberger Allee Bonn gabriele.eckartz-nolden@lanuv.nrw.de Tel.: Foto: Ingo Nienhaus