Vorgehensweise zur Ermittlung von Phosphorbelastungen in Hessen

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Mina Kneller
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1 Vorgehensweise zur Ermittlung von Phosphorbelastungen in Hessen Dr. Peter Seel Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie Andreas Gräfe Hessisches Ministerium für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz

2 Dr. Peter Seel 2

3 Dr. Peter Seel 3

4 Dr. Peter Seel 4

5 Bioverfügbar für Algen ist praktisch nur der im Wasser gelöste ortho-phosphat-phosphor. Aus anderen P-Fraktionen (lebende oder abgestorbene Biomasse, P-haltige Mineralien (z. B. Apatit), Eisenphosphat aus Kläranlagen, etc.) muss durch biologische und chemische Prozesse erst ortho- Phosphat-P freigesetzt werden, bevor er von den Algen als P-Quelle genutzt werden kann.

7 Fracht und Abfluss Fulda, Wahnhausen, Messstation 10 P (t/tag) 311 t/a 308 t/a 319 t/a 338 t/a 280 t/a 254 t/a Q Mio m³/tag Abfluss (Mio m³/tag)

8 (Abflussdaten Stand ) Messstation Fulda, Wahnhausen Lahn, Solms-Oberbiel Nidda, Nied Kinzig, Hanau Jahr Gesamtphosphor Frachtvergleich kommunale Kläranlagen und Gewässer Frachten Pges [t/a] Gewässer Frachten Pges [t/a] Kläranlagen Anteil kommunaler hess. Kläranlagen an Gewässerfracht als Pges % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % Ø % 65% 84% 53%

Einträge Gesamtphosphor in Hessen 2010-2013 Gesamteintrag: 1100 t/a komm.

9 Einträge Gesamtphosphor in Hessen Gesamteintrag: 1100 t/a komm. Kläranlagen 65% Sonstige 17% Mischwasserentlastung Trennkanalisation Grundwasser Abschwemmung Drainagen Erosion 15% davon direkt bioverfügbar: 1,5% Industrielle Direkteinleiter 3%

10 Gesamteinträge Gesamtphosphor in Hessen nach Pfaden prozentual nach Tetzlaff, FZ Jülich, Daten 2005 Gesamteintrag: 1794 t/a Kläranlagen 45% Erosion 27% Mischwasserentlastung 14% Drainagen 1% Abschwemmung 2% Grundwasser 4% Industrie 2% Trennkanalisation 5%

12 Neue Anforderungen zur P-Elimination an kommunalen Kläranlagen [KA] Größen -klasse Anzahl betroffener KA (neue Bescheidswerte) Anzahl KA, die neue Anforderungen wahrscheinlich schon einhalten (2015) Anforderungen gemäß Maßnahmenprogramm P ges (2 h-probe), Überwachungswert (abgaberelevant): 0,4 mg/l 4 2 und 3 16 Sonderfälle bei hochbelasteten Bächen, empfindlichen Talsperren 139 Alle übrigen Anlagen der Größenklasse Arithm. Monatsmittel P ges aus allen 24h-Proben der Eigenkontrolle: 0,2 mg/l P ges (2 h-probe), Überwachungswert (abgaberelevant): 0,7 mg/l Arithm. Monatsmittel P ges aus allen 24h-Proben der Eigenkontrolle: 0,5 mg/l Grenzwert für ortho-phosphat-p (24 h-probe): 0,2 mg/l P ges (2 h-probe), Überwachungswert (abgaberelevant): 2,0 mg/l Ziel P ges : Jahresmittelwert von 1,0 mg/l

13 Phosphor (gesamt)-frachten aus hessischen kommunalen Kläranlagen (ohne Einleiter in Rhein und Wisper) KA Klassen Ist P-Fracht Ø [t/a] Prognose P-Fracht nach Umsetzung KA-Maßnahmen [t/a] Änderung Fracht [%] % % % % % Summe %

14 Erwartete Verringerung der ortho-phosphat-p-konzentrationen durch die geplanten Maßnahmen an Kläranlagen Ø Konzentration [mg/l] Ø Prognose [mg/l] Änderung [%] Fulda /Wahnhausen 0,122 0,074-39% Lahn/Oberbiel 0,131 0,077-41% Nidda/Nied 0,233 0,091-61% Kinzig/Hanau 0,127 0,082-35%

15 Pges mg/l 1,5 Durchschnittliche P-Ablaufkonzentrationen von Kläranlagen der Größenklasse 4 Vergleich Hessen und Schleswig-Holstein (Jahresmittelwerte ) 1,4 1,3 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Hessen 156 Anlagen Schleswig-Holstein 59 Anlagen Geplanter Zielwert Hessen: 0,45 mg/l

16 Q/MQ hess. Flüsse 140% 130% 120% 110% 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 137% 865 Gesamtphosphor Fracht kommunaler Kläranlagen in Hessen je Jahr 99% % 102% % 91% % % 78% Q/MQ hess. Flüsse Fracht Gesamtphosphor komm. KA P Fracht (t/a)

17 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Phosphor-Bilanzierung im Einzugsgebiet der Lahn oberhalb Messstation Oberbiel 0,25 0,20 P mg/l ortho-phosphat-phosphor - Konzentration in der Lahn (Oberbiel) 0,15 0,10 0,05 0,140 0,161 0,127 0,137 0,128 0,109 0,101 0,077 0,00 P mg/l 0,25 0,20 Gesamtphosphor - Konzentration (mit Anteil aus Kläranlagen) in der Lahn (Oberbiel) Anteil Gesamtphosphor aus anderen Quellen 0,186 0,216 0,193 0,167 0,160 0,15 0,123 0,10 0,05 0,00 Anteil Gesamtphosphor aus Kläranlagen im Gewässer 68,9% 65,9% 62,7% 64,9% 73,0% 53,6% P mg/l 1,00 Gesamtphosphor - ablaufgewichtete Ablaufkonzentration aller Kläranlagen oberhalb Messstation Oberbiel 0,80 0,60 0,40 0,20 0,887 0,842 0,862 0,951 0,781 0,731 0,709 0,510 0, Prognose nach Maßnahmen

18 Konzentration ortho-phosphat-p an der Usa im Vergleich zur Gesamt-P-Konzentration der Kläranlagen oberhalb PO4-P (mg/l) 0,4 Konzentration ortho-phosphat-p an der Usa-Mündung 0,3 0,2 0,1 0,34 0,33 0,24 0,29 0,21 0,18 0,17 0,16 0, Pges (mg/l) Gesamt-P ablaufgewichtete Ablaufkonzentration aller Kläranlagen in die Usa 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 1,04 1,04 0,92 0,98 0,88 0,78 0,67 0,58 0,2 0,

19 Mittlere Phosphor-Ablaufwerte deutscher Kläranlagen Abflussgewichtete Jahresmittelwerte- DWA-Landesverband Anzahl Kläranlagen P-Konzentration [mg/l] Bodensee 21 0,29 (2008) Nordrhein-Westfalen 495 0,44 Baden-Württemberg 938 0,54 Nord 481 0,60 Nord-Ost 301 0,61 Hessen/Rheinland-Pfalz/Saarland ,82 Hessen (HLUG-Rechnung) 715 0,75 (2015) Bayern ,90 Sachsen/Thüringen 513 0,94 DWA-Gesamt ,65 allein durch optimierte Fällung erreichbar 0,3-0,5 durch zusätzliche Filtration erreichbar (vielfach an Schweizer Seen) 0,1-0, DWA Leistungsvergleich kommunaler Kläranlagen 2015

20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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