Auswirkungen von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie
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- Erich Möller
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1 Hier muss man den Titel im Folienmaster eintragen Auswirkungen von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Auftaktveranstaltung Expertenforum Regenüberlaufbecken Baden-Württemberg Bearbeitung: Dr. Ulrike Fuchs, ALAND (Karlsruhe) Stuttgart,
2 Warum Auswirkungen Regenwasserbehandlung? von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Bsp. Fehlanschluss
3 Warum Auswirkungen Regenwasserbehandlung? von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Bsp. hydraulische Belastung
4 Warum Auswirkungen Regenwasserbehandlung? von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Bsp. Geschwemmsel
5 Warum Auswirkungen Regenwasserbehandlung? von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Bsp. extreme Auffälligkeiten
6 Warum Auswirkungen Regenwasserbehandlung? von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Bsp. Grünalgen
7 Warum Auswirkungen Regenwasserbehandlung? von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Bsp. Abwasserpilz
8 Warum Auswirkungen Regenwasserbehandlung? von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Bsp. Ablagerungen
9 Warum Auswirkungen Regenwasserbehandlung? von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Bsp. Ablagerungen
10 Auswirkungen von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Gliederung 1. Gesetzliche Rahmenbedingungen 2. Methodik zur Bewertung der Gewässer 3. Ökologische Folgen der Regenwassereinleitungen Beispiele aus der Praxis 4. Zusammenstellung der Gefährdungspotentiale 5. Maßnahmen
11 Auswirkungen von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Gesetzliche Rahmenbedingungen Emissionsprinzip ( 57 (1) Abs. 1 WHG / AbwV) Begrenzung von Menge und Schädlichkeit nach Stand d. Technik Mindestanforderung Immissionsprinzip ( 57 (1) Abs. 2 WHG / 3a (5) WG, OGewV) Vereinbarkeit mit Anforderungen des Gewässers z.t. weitergehende Anforderungen Ziele der EG-Wasserrahmenrichtlinie (EG-WRRL) Guter Gewässerzustand Immission kontrollieren Reduktion der Schadstoffe aus punktuellen Eintragsquellen Minderung der Schadstoffe aus diffusen Eintragsquellen
12 Warum Auswirkungen Regenwasserbehandlung? von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Bewertung der Gewässer, Monitoring
13 Auswirkungen von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Bewertung der Gewässer, Monitoring Einstufung des ökologischen Zustands Vier biologische Qualitätskomponenten Komponente Anzeige Messstellen B-W Fischfauna Hydromorphologie 430 Makrozoobenthos Makrophyten und Phytobenthos Organische Belastung, Degradation, Versauerung 908 Nährstoffbelastung 549 Phytoplankton Nährstoffbelastung 14 Physikalisch-chemische und chemische Qualitätskomponenten Hydromorphologische Qualitätskomponente 160
14 Warum Auswirkungen Regenwasserbehandlung? von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Bewertung der Gewässer, Monitoring Bewertung der 164 Wasserkörper in Baden-Württemberg Darstellung MZB Saprobie MZB Allg. Degradation Sehr gut 6,7 % 8,5 % Gut 80,5 % 28,7 % Mäßig 12,2 % 46,3 % Unbefriedigend 14,6 % Schlecht 1,2 % Nicht bewertet 0,6 % 0,6 %
15 Warum Auswirkungen Regenwasserbehandlung? von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Bewertung der Gewässer, Monitoring
16 Warum Auswirkungen Regenwasserbehandlung? von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Bewertung der Gewässer, Monitoring
17 Warum Auswirkungen Regenwasserbehandlung? von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Bewertung der Gewässer, Monitoring Bewertung von 159 Wasserkörper in Baden-Württemberg Darstellung Ortho-Phosphat Pflanzenschutzmittel Hydromorpholgie Gut 47 % 87 % 4 % Orientierungswert überschritten 38 % Nicht gut 9 % 13 % 96 % Nicht bewertet 6 %
18 Auswirkungen von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Bewertung der Gewässer, Monitoring Bsp. Pflanzenschutzmittel (PSM) punktförmige Einträge aus Hofabläufen können 70 % aller Einträge ins Gewässer ausmachen (Daten aus Hessen und Rheinland-Pfalz)
19 Auswirkungen von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Bewertung der Gewässer, Monitoring Abwassereinleitungen KA: kontinuierliche Einleitung RÜB: stoßartige, periodische Einleitung, Retentionsbodenfilter: Reinigung und gedrosselte Abgabe
20 Auswirkungen von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Bewertung der Gewässer, Monitoring Leitfaden Gewässerbezogene Anforderungen an Abwassereinleitungen Methodik MZB: Untersuchungszeitpunkt Herbst Artenrückgang Zu-oder Abnahme der Individuenzahlen Ähnlichkeitsanalysen Saprobien-Index, gut Rhithron-Ernährungstypen-Index (RETI) Rheo-Index nach Banning
21 Auswirkungen von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Bewertung der Gewässer, Monitoring Leitfaden Gewässerbezogene Anforderungen an Abwassereinleitungen Methodik Wasserchemie: 12 Untersuchungszeitpunkte/Jahr Vor Ort: Wassertemperatur, ph-wert, Leitfähigkeit, O 2 Labor: NH 4 -N, NO 2 -N, NO 3 -N, P ges, ortho-po 4 -P, Cl, BSB 5, CSB, AFS Labor: ev. Spurenstoffe
22 Auswirkungen von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Ökologische Folgen Hydraulische Belastung Durchschnittliches Ereignis Extremes Ereignis Q o : oberhalb im nat. EG Q u : unterhalb des Siedlungsgebietes Krejci et al., 1994
23 Auswirkungen von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Ökologische Folgen Sauerstoffschwund [mg/l] Abfluß und Sauerstoffkonzentration vom (Entlastung 22) O2-MS1 O2-MS2 Abfluß MS1 Abfluß Entlastung Ausfall der O2-Elektrode an MS :00 09:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00 01:00 03:00 05:00 [l/s] 3000 Schondelle; Podraza, 1994
24 Auswirkungen von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Ökologische Folgen Ammoniakspitzen Holtemme; Lange et al., 2014
25 Auswirkungen von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Ökologische Folgen Keimbelastung (Trockenwetter) (Regenwetter) Keime pro 100ml Aach Linz Güde, Borchardt et al., 2001 Sahlenbach im Tobel Bruckfelden Frickingen 1 Frickingen 2 Salemer Wehr Mimmenhausen Salemer Aach Mischprobe Ahausen Grasbeuren Seefeld EU-Grenzwert -- Deggenh. Aach
26 Auswirkungen von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Ökologische Folgen Belastung mit Schwermetallen L.-Graben L. oberhalb RÜB L. unterhalb RÜB Blei (Pb) mg/kg TS Cadmium (Cd) mg/kg TS 0,7 0,8 Chrom (Cr) mg/kg TS Kupfer (Cu) mg/kg TS Nickel (Ni) mg/kg TS Quecksilber (Hg) mg/kg TS 0,1 0,12 Zink (Zn) mg/kg TS
27 Auswirkungen von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Ökologische Folgen Rückgang der Taxazahlen Alb bei Grünwinkel Anzahl der nachgewiesenen Taxa Saprobien-Index 2,1 2,09 2,15 1,98
28 Saprobien-Index Auswirkungen von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Ökologische Folgen Zunahme der organischen Belastung 3 2,8 2,6 2,4 2,2 2 1,8 1,6 1,4 1,2 RÜB1 RÜB2 1 K1 K2 K3 K4 K5 K Übergang vom sehr guten zum guten Zustand ---- Übergang vom guten zum mäßigen Zustand ---- Übergang vom mäßigen zum unbefriedigenden Zustand
29 Taxa/m² Individuen/m² Saprobien-Index Auswirkungen von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Ökologische Folgen Abnahme der Individuenund Taxazahlen bei Abnahme der organischen Belastung 2,4 2,2 2 1,8 1,6 1,4 1,2 RÜB KA ---- Übergang vom guten zum mäßigen Zustand 1 VB4 VB5 VB6 Probestelle RÜB KA RÜB KA 2600 VB4 VB5 VB6 Probestelle VB4 VB5 VB6 Probestelle
30 Auswirkungen von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Ökologische Folgen Auswirkungen von Spurenstoffen Hormonartig wirkende Substanzen, Weichmacher Verschiebung der Geschlechterverhältnisse zu Gunsten der Weibchen bei Flohkrebsen Beeinträchtigung der Reproduktionsfähigkeit bei Fischen Psychopharmaka Verhaltensänderung bei Fischen Chemotherapie Erbgutschädigend Antibiotika Immunsystem, Resistenzbildungen Summierende Wirkungen, synergetische Effekte
31 Auswirkungen von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Gefährdungspotential akute ökologische Folgen (Stunden): Hydraulisch Chemisch Physikalisch Hygienisch Abfluss, Sohlschubspannung, Erosion Sauerstoffdefizit NH 3 -N-Bildung akut toxische Giftstoffe Schwebstoffe Bakterien / Viren
32 Auswirkungen von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Gefährdungspotential mittelfristige ökologische Folgen (Tage): Chemisch Physikalisch Hygienisch Sauerstoffdefizit durch Oxidation Akkumulation von Schadstoffen Verzögerte Wirkung von Giftstoffen Sedimentation von Feststoffen Bakterien / Viren im Sediment
33 Auswirkungen von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Gefährdungspotential langfristige ökologische Folgen (Wochen, Monate, Jahre) Chemisch Physikalisch persistente, organische Verbindungen Anreicherung von Schadstoffen im Sediment Remobilisierung toxischer Substanzen Habitatveränderung durch wiederholte Ablagerungen Verfüllung des Lückensystems
34 Auswirkungen von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Maßnahmen Eingrenzung von hydraulischen und stofflichen Belastungen Maßnahme Eignung bei Problemgröße Abfluss BSB 5 NH 4 -N AFS Geschw. O 2 NH 3 -N Abflussvermeidung, -verminderung und verzögerung + + Regenrückhaltebecken im Netz oder + Speicherbewirtschaftung Regenrückhaltebauwerke vor Einleitung in ein Gewässer Erhöhung des Drosselabflusses von Regenüberläufen, Regenüberlaufbecken, Stauraumkanälen und hydrodynamischen Abscheidern + Retentionsbodenfilter Sickerstrecken, Kiesfilter und Vegetationspassagen Gewässerprofilaufweitung (Ausuferungsflächen, Hochwasserrückhaltebecken) + - Beschattung, Sauerstoffanreicherung + + Dietrich Borchardt
35 Warum Auswirkungen Regenwasserbehandlung? von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Maßnahme: Vermeidung Einleitungsfrei zu haltende Gewässer und Gewässerabschnitte Quellen und Quellrinnsale Temporärgewässer naturnahe Gewässer und Gewässerabschnitte organische Gewässer und Gewässerabschnitte zusätzlich oligotrophe Seen und Weiher Moor- und Heidegewässer natürliche, temporäre Standgewässer
36 Warum Auswirkungen Regenwasserbehandlung? von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Harmlos: Fangnetzte von Köcherfliegen
37 Auswirkungen von Regenüberlaufbecken auf die Gewässerökologie Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Herzlichen Dank an Dietrich Borchardt Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung, Magdeburg
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