3) Wasserqualität, Nährstoffe und Fangerträge
3a) P-Gehalt und Fangertrag
Konsens:
Wieviel P braucht eine Felchenpopulation?
Felchen kommen prinzipiell mit wenig Phosphor aus, denn sie haben sich in oligotrophen Systemen entwickelt. Sie wachsen dann langsamer und der Ertrag ist geringer Die Frage ist für das Thema „Fangertrag und P-Gehalt“ nicht relevant und nicht zielführend.
Kann Konsens darüber erzielt werden, dass der mittlere Felchenertrag am P hängt?
Das über mehrereJahre gemittelte Ertragsvermögen an Felchen reduziert sich am Bodensee bei einem P-gesamt-Gehalt unter ca. 10 μg/l deutlich. Der Ertrag einzelner Jahre kann vom gemittelten Ertragsvermögen stark abweichen. Das fischereilicheErtragsvermögen bezieht sich auf einen See ohne „Sondereffekte“ wie z.B. ein Massenaufkommen von invasiven Neozoen (z.B. Stichlinge) oder fischereiliches Missmanagement. Diese Sondereffekte können den Ertrag an nutzbaren Fischarten reduzieren.
Können wir ab heute einen für die Fischerei aussagekräftigeren Messwert bzgl. P / Nährstoffe finden?
In verschiedenen Seen haben wir bei gleichen P-Werten große Wachstumsunterschiede. P gibt den Rahmen vor, aber andere Faktoren spielen auch eine Rolle. Es geht nicht nur um den Nährstoff allgemein, sondern beispielsweise auch um das Verhältnis verschiedener Nährstoffe zueinander (z.B. P zu N), die z.B. die Artenzusammensetzung und damit die Futtereignung des Phytoplanktons ändern. Darüber haben wir bisher sehr wenig Wissen. Allerdings gibt es in den Daten von ISF und FFS bisher keine Hinweise darauf, dass es im Bodensee einen solchen Zusammenhang (P:N als bedeutsames Verhältnis für den Fischerertrag) gibt. Weitere Faktoren für das fischereiliche Ertragsvermögen eines Sees sind die Morphologie des Seebeckens, die Vernetzung zwischen Land und Wasser am See und im Einzugsgebiet, das Abflussregime der Zuflüsse, die Geologie des Einzugsgebietes etc.
Was ändert sich beim Fischertrag und Einkommen der Fischer, wenn der Phosphorgehalt von 7 auf 12 mg/m3 steigt?
Der Bodensee kann bei dem P-Gehalt (10-15 μg/l) nahezu sein maximales Felchenertragsvermögen erzielen, unterliegt aber starken Ertragsschwankungen in Einzeljahren.
3b) P-Entwicklung und Biodiversität
Konsens:
Wie hat sich die Biodiversität aufgrund der P-Entwicklung verändert?
Beim Phytoplankton zeigt sich die Situation in verschiedenen Seen widersprüchlich, die Entwicklungen sind zum Teil konträr. Für rückwirkende Analysen ist die Datengrundlage schlecht, aber betrachtet man die Kieselalgen im Sediment des Bodensees, so war die geringste Biodiversität in Zeiten des höchsten P-Gehalts und hat sich heute wieder deutlich erhöht. Zur Biodiversität gibt es noch Forschungsbedarf.
3c) Abwasserbehandlung und Phosphatmanagement
Konsens:
Was kosten die letzten 5% P-Fällung in den Kläranlagen? Die Kosten für die P-Elimination steigen tendenziell mit der erzielten Eliminationsleistung. Sie variieren jedoch zwischen den einzelnen Kläranlagen sehr stark und werden in erster Linie durch die anlagespezifischen Rahmenbedingungen und weniger durch die geforderte Eliminationsleistung für P geprägt. Eine Umfrage bei sieben Anlagen im Kanton St.Gallen hat Kosten zwischen 0,90 und 2,35 CHF pro Einwohner und Jahr ergeben. Damit verursacht die P-Fällung nur einen kleinen Teil der gesamten Betriebskosten einer Kläranlage.
Eine Berechnung der letzten 5 % P-Fällung wird von den Verantwortlichen nicht als sinnvoll erachtet. Neben dem eher geringen Kostenfaktor spielt vor allem die Tatsache eine Rolle, dass eine optimale P-Fällung für einen stabilen Betrieb der Anlagen und eine funktionierende Flockungsfiltration unabdingbar ist. Das gleiche gilt für weitergehende Reinigungsstufen zur Elimination von Mikroverunreinigungen.
Welche Anforderungen hätte der Trinkwasserschutz und die Reinigungsleistung der Kläranlagen zu erfüllen, wenn der P-Gehalt erhöht würde? Welche zusätzlichen Reinigungsmethoden bräuchte es? Welche Kosten würden entstehen?
Ein P-Gehalt von bis zu 10 mg/m3 im Freiwasser gilt nach jetzigem Kenntnisstand des Gewässerschutzes als tolerierbar. Das Problem ist die Entwicklung des Sauerstoffgehalts über Grund (siehe Pkt. 2e). Infolge der wärmeren Durchschnittstemperaturen verschlechtert sich die Durchmischung des Sees. Dadurch verringert sich der Sauerstoffgehalt in tieferen Wasserschichten. Modellierungen ergeben, dass ein zusätzlicher P-Eintrag diesen Prozess verstärken könnte. Es wird befürchtet, dass die damit einher gehenden Rücklösungsprozesse die Qualität des Trinkwassers beeinträchtigen könnten.
Wie wirkt sich eine weitere Reduzierung des P-Gehalts der Zuflüsse auf den P-Gehalt im Bodensee aus?
Im Gegensatz zur Sichtweise der Berufsfischer besteht unter den gegenwärtigen Bedingungen aus Sicht des Gewässerschutzes keine Notwendigkeit für eine weitere Senkung der Grenzwerte für Phosphoremissionen aus Punktquellen im Einzugsgebiet des Bodensees. Der gesamte Phosphoreintrag aus Kläranlagen im Einzugsgebiet des Bodensees liegt seit über 10 Jahren bei rund 80 Tonnen pro Jahr (74 Tonnen im Jahr 2015). Davon stammen etwa 20 Tonnen pro Jahr aus direkt seeanliegenden Anlagen. Der Phosphor aus den Kläranlagen gilt als bioverfügbar. Hinzu kommen P-Einträge aus Entlastungen und diffusen Abschwemmungen etwa in der gleichen Grössenordnung. Durch Hochwasserereignisse kann kurzzeitig sehr viel Phosphor im Einzugsgebiet ab- und ausgeschwemmt werden, in Spitzenzeiten sogar ein Mehrfaches der P-Fracht aus Abwasserreinigungsanlagen. Insgesamt wird der jährliche Eintrag an bioverfügbarem Phosphor aus dem Einzugsgebiet in den Bodensee auf aktuell rund 160 Tonnen pro Jahr geschätzt.
Ist es derzeit möglich, das aktuell geklärte Abwasser in die höheren Gewässerschichten des Bodensees einzuleiten? (nicht im Uferbereich)
Nur 17 der 213 Anlagen im Einzugsgebiet des Bodensees liegen am Seeufer und leiten ihr Ablaufwasser direkt in den See. Sie sind für etwa 25% der gesamten P-Einträge aus Kläranlagen verantwortlich. Nicht alle dieser seeanliegenden ARA leiten unterhalb von 15 m Wassertiefe ein. Die Kläranlage Altenrhein z.B. leitet das gereinigte Abwasser in den Mündungsbereich des Alten Rheins ein. Die Kläranlage Hofsteig leitet in die Dornbirnerach vor ihrer Mündung in den See ein. Bezüglich der Algenproduktion spielt die Einleittiefe (z.B. 10 oder 25 m) in den nährstoffarmen Bodensee kaum mehr eine Rolle. Auch tiefer eingeleitete Nährstoffe stehen für die Algenproduktion zur Verfügung. Das Abwasser schichtet sich entsprechend seiner Temperatur bzw. Dichte im See ein. Eine oberflächennahe Einleitung darf aufgrund der damit verbundenen Belastung mit Schmutz- und Nährstoffen und mit Keimen nicht in Flachwasserzonen erfolgen und wird aufgrund der möglichen Auswirkungen auf die Badewasserqualität grundsätzlich sehr kritisch beurteilt.
Mit welchen Mitteln und um welchen Wert müsste die P-Emission an den Quellen erhöht werden, um auf 15 mg/m³ im See zu kommen? Welche technischen Voraussetzungen wären dazu nötig?
Für den heute geltenden P-Wert im Freiwasser von 7-8 mg/m3 beträgt der P-Eintrag aus Kläranlagen etwa 80 Tonnen pro Jahr. Für einen P-Wert von 10 bzw. 15 mg/m3 im Freiwasser müsste der P-Eintrag aus Kläranlagen 130 bzw. 240 t / Jahr betragen. Es kann nicht vorausgesagt werden, welche Effekte ein derart erhöhter Eintrag aus Kläranlagen über einen längeren Zeitraum hinweg im See bewirkt. Eine Reduzierung der Reinigungsleistung der Kläranlagen hätte zudem für viele Fließgewässer im Einzugsgebiet unmittelbar negative Folgen. Deren Belastung liegt derzeit zum Teil sogar über den geltenden Grenzwerten.
Wie will man die P-Konzentration erhöhen, ohne die anderen Kompartimente zu belasten?
Durch die Verfahren zur Reduktion des Phosphors im Abwasser (Fällung mit Eisensalzen und in zahlreichen Kläranlagen auch die Flockungsfiltration) werden neben Phosphor auch Schadstoffe aus dem Abwasser entfernt (z.B. Schwermetalle, organische Spurenstoffe). Eine Reduktion der Phosphatfällung würde auch diese Stoffe betreffen.