Wasser Fachbeiträge des LUGV Heft Nr. 126 Regionales Nährstoffreduzierungskonzept Rhin Endbericht Landesamt für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz Regionales Nährstoffreduzierungskonzept Rhin Endbericht Bearbeitung: Antje Barsch, Nadine Baadke, Lutz Höhne, Jens Päzolt, Jörg Schönfelder Landesamt für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz Referate Ö4, RW5 Anschrift: Seeburger Chaussee 2 14476 Potsdam, OT Groß Glienicke REGIONALES NÄHRSTOFFREDUZIERUNGSKONZEPT RHIN Inhalt 1 Einführung ..........................................................................................................1 2 Bewirtschaftungsziele für Gewässer im Rhingebiet .......................................2 3 Defizitanalyse .....................................................................................................5 3.1 Ökologische Defizite.................................................................................................5 3.2 Trendanalyse zur Entwicklung der Nährstoffbelastung ............................................7 3.2.1 Fließgewässer ......................................................................................................7 3.2.2 Seen ...................................................................................................................12 4 Nährstoffbilanzierung und Ableitung von Maßnahmen ................................15 4.1 Auswahl der Untersuchungsgewässer und Vorgehensweise.................................15 4.2 Vielitzsee und Adderlaake ......................................................................................18 4.2.1 Gewässer und Einzugsgebiet .............................................................................18 4.2.2 Aktueller und historischer Zustand des Sees .....................................................18 4.2.3 Referenzzustand und Bewirtschaftungsziele......................................................19 4.2.4 Ergebnisse des investigativen Monitorings.........................................................21 4.2.5 Nährstofffrachten und Nährstoffbilanz ................................................................23 4.2.6 Empfohlene Maßnahmen ...................................................................................32 4.2.7 Wirksamkeit der empfohlenen Maßnahmen .......................................................40 4.2.8 Auswirkungen einer verminderten Phosphorlast auf den See............................42 4.2.9 Prognosen zur Zielerreichung.............................................................................44 4.3 Temnitz und Landwehrgraben Kränzlin..................................................................46 4.3.1 Gewässer und Einzugsgebiet .............................................................................46 4.3.2 Aktueller Zustand und Bewirtschaftungsziele .....................................................46 4.3.3 Investigatives Monitoring: Untersuchungsumfang und Ergebnisse ....................48 4.3.4 Nährstofffrachten und Nährstoffbilanz ................................................................51 4.3.5 Empfohlene Maßnahmen ...................................................................................66 4.3.6 Wirksamkeit der empfohlenen Maßnahmen .......................................................74 4.3.7 Auswirkungen einer verminderten Nährstofflast auf die Gewässer ....................78 4.3.8 Prognosen zur Zielerreichung.............................................................................81 4.4 Weitere Untersuchungsgebiete ..............................................................................82 5 Fazit und Ausblick für das Rhin-Einzugsgebiet.............................................83 6 Quellenverzeichnis...........................................................................................84 Anhang Seite i REGIONALES NÄHRSTOFFREDUZIERUNGSKONZEPT RHIN Abbildungsverzeichnis Abb. 1: Übersicht der Trendmessstellen an Rhin und Nebengewässern.................................8 Abb. 2: Entwicklung der Konzentrationen für Gesamtphosphor an der Messstelle Zippelsförde zwischen 1993 und 2009...................................................................................10 Abb. 3: Entwicklung der Konzentrationen für anorganischen Stickstoff an der Messstelle Zippelsförde zwischen 1993 und 2009...................................................................................11 Abb. 4: Das Einzugsgebiet des Rhin mit Hot Spots (rote Markierung)...................................16 Abb. 5: Vorgehensweise bei Aufstellung der Nährstoffbilanz als Grundlage zur Ableitung nährstoffbezogener Maßnahmen ...........................................................................................16 Abb. 6: Übersicht über das Einzugsgebiet Vielitzsee mit der von Süden zufließenden Adderlaake .............................................................................................................................19 Abb. 7: Teileinzugsgebietes des Vielitzsee-Einzugsgebietes ................................................24 Abb. 8: Anteile der verschiedenen P-Quellen am Gesamteintrag .........................................29 Abb. 9: Mittlere Fließgeschwindigkeiten (v) im Sicker- und Grundwasser ............................31 Abb. 10: Differenz der Frachten zwischen den Messstellen im Verlauf der Adderlaake: Der Schwerpunkt der Belastung zeigt sich am Mittellauf anhand des großen Frachtzuwachses. 31 Abb. 11: Diese schematische Darstellung verdeutlicht die Mächtigkeit des Sediments im Südteil des Vielitzsees. ..........................................................................................................39 Abb. 12: Ergebnisse der Simulation der Szenarien im Einbox-Modell SIMPL (SCHAUSER et al. 2003), zur Gestaltung der Szenarien siehe Tab. 19...............................................................43 Abb. 13: Einzugsgebiet der Temnitz mit Landnutzung ..........................................................47 Abb. 14: Teileinzugsgebiete zur Bilanzierung mit den zugehörigen Messstellen...................52 Abb. 15: Anteile einzelner Pfade und Nährstoffquellen an der im Gewässer gemessenen P- Fracht ....................................................................................................................................55 Abb. 16: Anteile einzelner Pfade und Nährstoffquellen an der im Gewässer gemessenen N- Fracht ....................................................................................................................................57 Abb. 17: Prozentuale Anteile der wichtigsten Flächennutzungen an der Gesamtfläche des (Teil-)einzugsgebietes ............................................................................................................61 Seite ii REGIONALES NÄHRSTOFFREDUZIERUNGSKONZEPT RHIN Tabellenverzeichnis Tab. 1: Potenzielle natürliche Konzentrationen (Referenzbedingungen) an Gesamtphosphor und LAWA-Trophieindex für die Seen größer 50 ha des Rhingebiets ....................................3 Tab. 2: Werte für die Grenze zwischen gutem und mäßigem (GM-Grenze) sowie mäßigem und unbefriedigendem Zustand (MU-Grenze) für die Seen größer 50 ha im Rhingebiet.........4 Tab. 3: Übersicht über die Seen des Rhingebietes (geordnet vom Oberlauf zur Mündung)....6 Tab. 4: Mittlere Gesamtphosphor-Konzentrationen im Einzugsgebiet des Rhin......................9 Tab. 5: Veränderungen der Gesamtphosphor-Konzentrationen im Rhin und Nebengewässern im Vergleich der Jahre 1993 und 2008 .....................................................12 Tab. 6: Trophische Entwicklung der Seen im Rhin-Einzugsgebiet zwischen 1993 und 2009 ................................................................................................................................13 Tab. 7: Untersuchte punktuelle und diffuse Quellen im Einzugsgebiet und die Berücksichtigung für die Bilanzierung ....................................................................................17 Tab. 8: Untersuchungen und Maßnahmen am Vielitzsee seit den 1960er Jahren ................20 Tab. 9: Entwicklung der trophierelevanten Parameter im Vielitzsee in den letzten Jahrzehnten ...........................................................................................................................20 Tab. 10: Ist-Zustand, Bewirtschaftungsziele und Referenzzustand für Vielitzsee und Adderlaake bzgl. Nährstoffen und Trophie-Index...................................................................21 Tab. 11: Jahresmittel der Phosphor- und Stickstoffkonzentrationen sowie Abflüsse an den Messstellen des investigativen Monitorings 2009/2010 .........................................................22 Tab. 12: Ergebnisse des Monitorings vom September 2010 an zusätzlichen Messstellen an der Adderlaake.......................................................................................................................22 Tab. 13: Terme der Wasserbilanz für das Einzugsgebiet des Vielitzsees .............................23 Tab. 14: Berücksichtigte punktuelle und diffuse Phosphorquellen im Einzugsgebiet ............25 Tab. 15: Übersicht über die Phosphoreinträge (kg/a) in die Gewässer Vielitzsee und Adderlaake (TEZG getrennt) sowie insgesamt ......................................................................26 Tab. 16: Übersicht über die zur Verbesserung der Gewässergüte von Vielitzsee und Adderlaake vorgeschlagenen Maßnahmen ...........................................................................32 Tab. 17: Länge der benötigten Gewässerrandstreifen in den Teileinzugsgebieten ...............35 Tab.