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Phosphor-Belastung von Flüssen und Bächen kommt aus Kläranlagen

Bei der Beurteilung der Phosphor-Belastung von Flüssen und Bächen wurden in den bisherigen Studien unzutreffende Ansätze verwendet. Eine neue Studie weist Kläranlagen als Hauptverursacher aus.

Lesezeit: 4 Minuten

Das Institut für ZukunftsEnergie- und Stoffstromsysteme (IZES) hat in der vom saarländischen Ministerium für Umwelt und Verbraucherschutz beauftragten Studie umfangreiche Messdaten der Arbeitsgruppe Gewässermonitoring der Universität des Saarlandes und des Landesamts für Umwelt mit Abwasserdaten des Entsorgungsverbandes Saar verknüpft. Die Daten beziehen sich auf das Einzugsgebiet der Theel. An dem 25 km langen Bach liegen insgesamt fünf mittelgroße Kläranlagen.

Die Verfasser der Studie kommen zu dem Ergebnis, dass die zu hohen Konzentrationen an biologisch verfügbarem Phosphor weitgehend auf die unzureichende Reinigung der kommunalen Abwässer zurückzuführen sind. Die Landwirtschaft habe nur eine geringe Bedeutung. Frühere Studien zur Theel, aber auch viele andere Studien zu Fließgewässern, sahen bisher auf Basis von Modellrechnungen die Landwirtschaft als wichtigen Verursacher. Jedoch basieren diese auf methodisch falschen Annahmen, wenn es um die biologische Wirkung in Fließgewässern geht.

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Falsche Annahmen – falsche Ergebnisse

Zum einen wird häufig nur mit dem Parameter Gesamtphosphor gearbeitet und nicht das bioverfügbare Orthophosphat betrachtet. Allerdings hat nur letzteres einen gravierenden negativen Einfluss auf die Gewässerökologie. In den meisten Ackerböden Deutschlands ist der weit überwiegende Anteil des Gesamtphosphors chemisch so fest gebunden, dass Pflanzen und Algen ihn nicht nutzen können; daher wird der Beitrag der Erosion zur Gewässereutrophierung überschätzt. Zum anderen legten die Studien Phosphorjahresfrachten zu Grunde und nicht die ökologisch relevanten mittleren Phosphatkonzentrationen. Zwar sind die Jahresfrachten für Seen und Meere relevant, da diese sozusagen als Sammelbecken fungieren, bei der Dynamik von Flüssen und Bächen spielt aber die mittlere Konzentration und damit der tägliche Eintrag die entscheidende Rolle.

Bei der Dynamik von Flüssen und Bächen spielt nicht die Jahresfracht, sondern die mittlere Konzentration und damit der tägliche Eintrag die entscheidende Rolle.“

Insgesamt machen die Einleitung der Kläranlagen in die Theel nur 40 % der Phosphorjahresfrachten aus. Entscheidend ist aber die zeitliche Verteilung über das Jahr. An den meisten Tagen eines Jahres herrscht trockenes Wetter oder nur leichtes Regenwetter. Dann leiten die Kläranlagen weiterhin ihr gereinigtes Abwasser ein, während es weder Einträge durch Wassererosion von den Ackerflächen noch durch reguläre Abschläge von verdünnten Abwässern aus der Abwasserkanalisation geben kann. In dieser Zeit beträgt der Anteil der Kläranlagen dann aber 80 bis 90%. Im Jahresverlauf am höchsten ist die Gewässerkonzentration in den Sommermonaten bei niedrigen Abflüssen, wenn das Abwasser der Kläranlagen nur wenig verdünnt wird. Einzelne Hochwasserwellen mit hohen Phosphorfrachten haben auf die mittlere Konzentration eines Jahres nur einen sehr geringen Einfluss, erhöhen aber die Jahresfracht maßgeblich. So erklärt sich auch, dass in den Seitenbächen der Theel, ohne Kläranlagen, die mittleren Konzentration um den Faktor 3 bis 5 geringer waren.

Erkenntnisse decken sich mit anderen Studien

Die Erkenntnisse aus dem Saarland decken sich laut der Studie mit den Ergebnissen aus Hessen und Tschechien. Co-Autor der saarländischen Studie war Dr. Peter Seel, der die umfangreicheren hessischen Untersuchungen geleitet hatte. Zur Übertragbarkeit der Erkenntnisse auf andere Bundesländer sagt er: „Die Ergebnisse lassen sich m. E. auf die Mittelgebirgsregionen Deutschlands 1:1 übertragen. In den Flüssen der Tieflandregionen Deutschlands überschätzen die bisher vorgenommen Modellrechnungen ebenfalls den Beitrag der Landwirtschaft und unterschätzen den der Abwasserentsorgung, wenn auch nicht so stark wie in den Mittelgebirgen. In den Mittelgebirgen können allein durch meist kostengünstige Verbesserungen bei der Abwasserreinigung die angestrebten Konzentrationen in den Fließgewässern unterschritten werden. Anders sieht die Situation bei der Eutrophierung von Seen und Meeren, insbesondere der Ostsee aus. Hier spielt die Landwirtschaft durchaus eine Rolle.“

Im Einzugsgebiet der Theel wurden in den vergangenen Jahren auch zahlreiche landwirtschaftliche Maßnahmen wie z. B. Erosionsschutz und Abstandsauflagen zum Schutz des Gewässers ergriffen. Die detaillierte Auswertung der Messwerte zeigt jedoch, dass durch die landwirtschaftlichen Maßnahmen keine nennenswerte Verbesserung in Hinblick auf die zu hohen ortho-Phosphatkonzentrationen erreicht werden kann. Dennoch sprechen sich die Autoren dafür aus, Maßnahmen zum Erosionsschutz weiter beizubehalten, da er in vielfältiger Hinsicht andere positive Umweltwirkungen mit sich bringt.

Die ganze Studie ist hier zu finden. Der Umweltverband BUND Saarland hat die Ergebnisse hier veröffentlicht.

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