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Übersicht Über Die Phosphatthematik Am Laacher See „Pholaasee“

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Übersicht Über Die Phosphatthematik Am Laacher See „Pholaasee“ Übersicht über die Phosphatthematik am Laacher See „PhoLaaSee“ August 2014 / Mai 2015 Projektbearbeiterin: Ulrike Block, B. Sc. Steinheilstraße 2 97080 Würzburg Projektbetreuer extern, inhaltliche und redaktionelle Bearbeitung: Dr.-Ing. Wolfgang Frey LUWG Rheinland-Pfalz Abt. Gewässerschutz Projektbetreuer extern: Hermann Böcker, DLR Fachbetreuerin FH Bingen: Prof. Dr. Elke Hietel Fachbereich Life Sciences and Engineering Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis ................................................................................................ II 1 Einleitung ............................................................................................................. 3 2 Wissensstand ....................................................................................................... 5 2.1 Laacher See .................................................................................................. 5 2.1.1 Lage und limnologische Beschreibung ................................................... 5 2.1.2 Vulkanismus............................................................................................ 6 2.1.3 Zufluss und Abfluss ................................................................................. 7 2.1.4 Flora und Fauna ...................................................................................... 8 2.1.5 Nutzung durch den Menschen .............................................................. 10 2.2 Phosphor ..................................................................................................... 11 3 Themengebiete .................................................................................................. 14 3.1 Beurteilung des Laacher Sees nach Wasserrahmenrichtlinie und Trophie . 14 3.2 Geologie und Vulkanismus - Kohlenstoffdioxid ........................................... 17 3.3 Sedimente ................................................................................................... 18 3.4 Grundwasser ............................................................................................... 19 3.5 Eintrag über Atmosphäre ............................................................................. 19 3.6 Anthropogene Einflüsse .............................................................................. 21 3.6.1 Abwasser .............................................................................................. 21 3.6.2 Landwirtschaft ....................................................................................... 21 4 Zusammenfassende Diskussion und weiterer Forschungsbedarf ...................... 25 Literaturverzeichnis .................................................................................................. 28 Anhang ..................................................................................................................... 37 Abbildungsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Abbildung 1 Übersichtskarte über den Laacher See ................................................. 5 Abbildung 2 Phosphatkreislauf im Wasserkörper ..................................................... 12 Abbildung 3 Gesamtphosphor zur Frühjahrszirkulation ab 1978 ............................. 12 Abbildung 4 Bewertung der Trophie von natürlichen Seen ....................................... 15 II Einleitung 1 Einleitung Der Laacher See ist nicht nur der größte natürliche See in Rheinland-Pfalz, sondern auch ein in vielen Aspekten einzigartiges Gewässer. Sowohl geologisch, natur- schutzfachlich als auch kulturhistorisch nimmt er eine Sonderstellung ein. Zahlreiche Nutzungsansprüche sind vorhanden, wie gewerbliche und Hobby-Fischerei, Naher- holung und Freizeitaktivitäten wie Campen, Baden und Wassersport. Frühere Nut- zungsansprüche wie Hochwasserschutz und Flächengewinnung für die Landwirt- schaft bewirkten eine künstliche Regulierung der Wasserstände in Form zweier Seenabsenkungen. Die landwirtschaftliche Nutzung im Einzugsgebiet seit der 2. Ab- senkung 1844 war zeitweise intensiv. Das Kloster Maria Laach wirkt als Publikums- magnet mit jährlich 1,5 Millionen Tagesgästen. Die menschlichen Aktivitäten gingen an dem Gewässer nicht spurlos vorbei. Hier ist bei Stehgewässern insbesondere die sogenannte Eutrophierung als Folge einer Überdüngung mit Nährstoffen zu nennen. Dabei ist in der Regel Phosphor der ent- scheidende Nährstoff als Minimumfaktor für das Wachstum von Algen. Wenn Phos- phor in ausreichender Menge den Organismen zum Wachstum zur Verfügung steht, fördert es eine Überproduktion an Biomasse. Diese kann im Extremfall zu Sauer- stoffmangel und Fischsterben führen (Schmid, 2002). Hiervon war der Laacher See etwa ab 1950 stark betroffen bis zu einem Höhepunkt in den 70er Jahren. Nach einem Rückgang der Eutrophierungserscheinungen und daran gekoppelt der Phosphorgehalte stagnieren diese seit Mitte der 90er Jahre auf einem Niveau, das als noch nicht ausreichend erachtet wird. Die Europäische Union (EU) möchte gute Wasserqualitäten der Oberflächengewäs- ser, durch einen „guten ökologischen“ und „guten chemischen Zustand“ definiert, erreichen und stellt dazu in der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) Qualitätsziele auf und gibt Methoden zur Erreichung an (WRRL 2000). Sie wurde u. a. mit dem Was- serhaushaltsgesetz (WHG 2009) in deutsches Recht umgesetzt. Dem Laacher See als natürliches Oberflächengewässer wurde nach der fünfstufigen Bewertung der WRRL die Zustandsklasse „mäßig“ zugewiesen (LUWG/MULEWF, 2011). Zur Ziel- erreichung eines ökologisch „guten Zustandes“ ist ein Gesamtphosphorgehalt im volldurchmischten See von unter 20 mg/m3 anzustreben (Meinikmann et. al., 2013 und Wanner, 2013). Trotz vieler Maßnahmen zur Verringerung der Phosphorwerte im 3 Einleitung Laacher See (Ableitung häuslichen Abwassers, Verringerung der Einträge durch die Landwirtschaft) wurden nicht die gewünschten Erfolge verzeichnet. Um dem Ziel, den See in einen guten Zustand zu bringen, näher zu kommen, wurde anlässlich eines Besuchs von Frau Staatsministerin Ulrike Höfken im Kloster Maria Laach (Eigentümer des Laacher Sees) auf Vorschlag von Abt Müntnich OSB am 27. August 2012 ein sogenannter „Runder Tisch Laacher See“ gebildet. Vertreter der Abtei Maria Laach sowie Umweltbehörden aus Rheinland-Pfalz und umliegende Kommunen sowie Naturschutzverbände sollen sich hier regelmäßig einfinden (Abtei Maria Laach, 2012). Bei der 2. Sitzung des Runden Tischs wurde die fehlende Über- sicht über vorhandene Untersuchungen zum Laacher See und vor allem zur Phos- phorthematik erwähnt. Es wurden „weitere Informationsmöglichkeiten für die breite Öffentlichkeit“ und eine „Übersetzung der vielen Fachgutachten in eine für die Öffent- lichkeit besser verständliche Form“ gefordert (SGD/RS WAB KO, 2013). Ziel dieses Projektes war es, die bisherigen umfangreichen Informationen, Untersu- chungen und Dokumente um das Thema Phosphat im Laacher See zu sammeln, vergleichend auszuwerten, zusammenzufassen und anschließend zu diskutieren. Es wurden keine neuen Daten erhoben oder Untersuchungen vorgenommen. Hierbei war im Vorfeld eine Stakeholder-Analyse notwendig, die eine Sammlung der not- wendigen Informationen unterstützte. Im Anschluss an die „Datensammlung“ wurden die Dokumente gesichtet und ihre Hypothese und/oder ihr Ziel sowie die wesentli- chen Ergebnisse herausgearbeitet und tabellarisch dargestellt. Dabei erfolgte eine Zuordnung nach Art des Dokuments (Gutachten, Paper, Dissertation etc.), nach Re- levanz zum Laacher See und, soweit möglich, nach Eintragspfaden. Zu Beginn wird ein Stand des Wissens über den Laacher See und den Nährstoff Phosphor dargestellt. In den einzelnen Themengebieten (nach Eintragspfaden des Nährstoffs in den See) werden die ermittelten Dokumente vertieft betrachtet und die wesentlichen Inhalte der Themengebiete dargestellt. Eine Diskussion und Interpreta- tion der Ergebnisse mit anschließender Zusammenfassung schließt den Projektbe- richt ab. 4 Wissensstand 2 Wissensstand 2.1 Laacher See 2.1.1 Lage und limnologische Beschreibung Der Laacher See ist der größte natürliche Süßwassersee in Rheinland-Pfalz und im deutschen Mittelgebirgsraum. Er liegt in der Gemeinde Glees im Landkreis Ahrweiler, etwa 25 km nordwestlich von Koblenz in der Ost-Eifel und ist rund 2250 m lang und 1450 m breit (Henning, 1967). Abbildung 1 zeigt die Lage des Sees mit den Umlie- genden vulkanischen Besonderheiten skizzenhaft. Abbildung 1 Übersichtskarte über den Laacher See (basierend auf einer Wanderkarte); Quelle: http://www.jkrieger.de/stones/pic/laachersee_plan.gif Laut dem Badegewässerprofil des Landes Rheinland-Pfalz (LUWG, 2011) wird er folgendermaßen limnologisch beschrieben: Ein natürlicher Vulkansee mit einem na- türlichen Zufluss durch den Beller Wiesenbach und einen künstlichen Ablauf über einen Stollen in den Laachgraben. Die Wasserspeisung ist grundwasserdominiert. 5 Wissensstand Das Einzugsgebiet wird bei Henning (1967) mit 11,66 km² angegeben und als ein „allseitig geschlossenes Becken“ bezeichnet. Nixdorf et. al. (2004) nehmen ein Ein- zugsgebiet von der Größe 12,22 km² an. Laut ATKIS-Auswertung des LUWG beträgt das direkte Einzugsgebiet (einschließlich Seefläche) 9,0 km², das des Beller Wie- senbaches 2,9 km², zusammen also 11,9 km² (LUWG, 2003a, siehe Anhang I). Sei- ne Seeoberfläche wird mit 3,32 km2 angegeben und eine maximale Tiefe von 51,7 m wurde ermittelt (LUWG, 2003b). Die durchschnittliche Tiefe ist nach Scharf (1986) 32,1 Meter, das Wasservolumen ist 105,78 x 106 m3 (LUWG, 2003b). Über die theo- retische Wassererneuerungszeit sind in der Literatur voneinander abweichende An-
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