Die Arbeitsgruppe „Gewässer-Monitoring“ der Universität des Saarlandes untersucht seit vielen Jahren die Belastung von Bächen und Flüssen im Saarland. Ziel ist es, auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse wirksame Maßnahmen zum Schutz der Gewässer umzusetzen. Im Juli ist dazu ein neues, auf fünf Jahre angelegtes Verbundprojekt mit dem saarländischen Ministerium für Umwelt, Klima, Mobilität, Agrar und Verbraucherschutz (MUKMAV) gestartet. Das mit rund 2,5 Millionen Euro geförderte Projekt soll neue Erkenntnisse über den Zustand der saarländischen Gewässer liefern. Im Mittelpunkt stehen die Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie sowie die neuen Vorgaben der EU-Kommunalabwasserrichtlinie.

Gewässer stehen unter zunehmendem Druck

Viele europäische Gewässer sind durch Schadstoffe aus Haushalten, Landwirtschaft und Industrie belastet. Hinzu kommt, dass ihre natürlichen Strukturen vielerorts beeinträchtigt sind. Hohe Temperaturen, lange Trockenperioden und Starkregenereignisse während heißer Sommer verschärfen die Belastung zusätzlich.

Die Europäische Union hat deshalb bereits im Jahr 2000 die Wasserrahmenrichtlinie verabschiedet. Ihr Ziel ist es, alle europäischen Gewässer bis spätestens 2027 in einen guten chemischen und ökologischen Zustand zu bringen.

„Dieses Ziel ist bis zum kommenden Jahr nicht zu erreichen. Deswegen bereiten die EU-Mitgliedsstaaten derzeit einen vierten Bewirtschaftungsplan vor, der die Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie weiter vorantreibt“, erklärt Angelika Meyer.

Die promovierte Geographin koordiniert die Arbeitsgruppe „Gewässer-Monitoring“ an der Universität des Saarlandes. Im Auftrag des Landes überwacht die Arbeitsgruppe seit vielen Jahren die Gewässergüte der saarländischen Fließgewässer. Dadurch sollen Belastungen genauer erkannt und Grundlagen für wirksame und kosteneffiziente Gewässerschutzmaßnahmen geschaffen werden.

Echtzeitdaten zeigen den Zustand der Gewässer

Für die Untersuchungen kommen unter anderem mobile Messstationen zum Einsatz. Sie können ausgewählte Gewässerstandorte jeweils bis zu einem Jahr lang beproben. Dazu wird kontinuierlich Flusswasser in die Station geleitet und dort mithilfe von Sonden und Analysatoren untersucht.

Erfasst werden unter anderem Sauerstoffgehalt, Wassertemperatur, pH-Wert, Leitfähigkeit, Chlorid, Nitrat, Ammonium, Phosphor und organischer Kohlenstoff. Die Messwerte werden alle fünf Minuten online übermittelt und ermöglichen dadurch eine Echtzeitüberwachung des jeweiligen Gewässers.

Neues Projekt erweitert die Wasseranalysen

Im neuen fünfjährigen Verbundprojekt intensiviert das Team um Angelika Meyer die Untersuchungen zum Zustand der saarländischen Gewässer. Im Zuge der Anforderungen des vierten Bewirtschaftungsplans zur EU-Wasserrahmenrichtlinie sollen künftig auch Spurenstoffe in die Wasseranalysen einbezogen werden.

Zudem sollen klimabedingte Stressfaktoren wie längere Niedrigwasserphasen und höhere Wassertemperaturen stärker berücksichtigt werden.

„Dafür werden wir künftig mehr flexible Einzelsonden nutzen, die in Echtzeit Leitwerte wie Sauerstoffgehalt und Temperatur übermitteln. Das hilft uns, vulnerable Flussabschnitte rasch zu erkennen und zu verstehen, durch welche Auslöser es zu besonders kritischen Situationen kommt.“

Neue Anforderungen an die Abwasserüberwachung

Ein weiterer Schwerpunkt des Projekts ist die Anpassung der Messungen an die neuen Anforderungen der EU-Kommunalabwasserrichtlinie. Diese verpflichtet beispielsweise Betreiber großer Kläranlagen dazu, eine vierte Reinigungsstufe einzuführen, um Mikroschadstoffe wie Arzneimittelrückstände oder PFAS zu entfernen.

Die Richtlinie befasst sich zudem mit Regenüberlaufbauwerken, durch die bei Starkregen erhebliche Mengen an Schadstoffen in Gewässer gelangen können.

„Um herauszufinden, wie viel Abwasser wie häufig in einen gefährdeten Bachabschnitt gelangt, werden wir dort verstärkt unsere großen Messstationen zur Echtzeitüberwachung einsetzen“, erläutert Meyer.Im Saarland ist die Gewässerbelastung nach Angaben der Projektkoordinatorin besonders hoch: „Unser Bundesland ist dicht besiedelt, zugleich prägen Landwirtschaft und Industrie viele Regionen. Gelangen Schadstoffe aus Kläranlagen oder anderen Quellen in die mehrheitlich kleinen Gewässer, so ist das insbesondere bei extremer Trockenheit wie in diesem Sommer sehr problematisch.“

Automatische Probenehmer erfassen Spurenstoffe

Neben den bereits eingesetzten mobilen Messstationen wollen die Saarbrücker Forscher aufgrund der gestiegenen EU-Anforderungen künftig verstärkt automatische Probenehmer einsetzen. Dabei handelt es sich um energieautarke kleine Boxen, die selbstständig Wasserproben in Flaschen abfüllen. Die Proben werden anschließend im Labor auf anorganische und perspektivisch auch auf organische Mikroschadstoffe untersucht. Dazu zählen unter anderem PFAS und Arzneimittelrückstände.

„Da Gewässer einer starken Dynamik unterliegen, müssen wir – um bestimmte Belastungsmuster zu erkennen –, auch bei den Spurenstoffen kontinuierliche Beprobungen durchführen“, erklärt Professor Ralf Kautenburger, wissenschaftlicher Projektleiter des Gewässer-Monitoring-Projekts.

Durch die kontinuierlichen Probenahmen können Zusammenhänge mit Wetterereignissen wie Regenfällen sowie mit Grundwasserwerten und Daten aus Kläranlagen hergestellt werden.

„Die kontinuierlichen Messungen zeigen, wann welche Belastungen in den Gewässern eintreffen, und wir können daraus schlussfolgern, welche Stoffe aus Landwirtschaft, Kläranlagen oder Kanälen eingetragen werden. Diese Kenntnisse sind die Voraussetzung dafür, die richtigen Maßnahmen zur Verbesserung der Wasserqualität im jeweiligen Einzugsgebiet zu planen“, so Kautenburger.

Quelle:Ressource Wasser im Fokus: Neues Projekt zum Gewässer-Monitoring im Saarland gestartet