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Fachstudie „Muldestausee I - Schadstoffsenke Muldestausee“

Langjährige Schwebstoff-, Metallfracht- und Sedimentuntersuchungen an der Sächsischen Akademie der Wissenschaften zu Leipzig - SAW (Arbeitsgruppe „Schadstoffdynamik in Einzugsgebieten“) - weisen den von der vereinigten Mulde durchströmten Bitterfelder Muldestausee als die bedeutende langjährige Sedimentfalle nicht nur für das Muldesystem, sondern auch für das unterstromige Elbesystem insbesondere bezüglich schwermetallbelasteter Schwebstoffe aus.

 

Die im Muldestausee abgesetzten Sedimente erweisen sich als ein sehr gutes Archiv zur Rekonstruktion der Schadstoffentwicklung im gesamten Muldeeinzugsgebiet und zur Abschätzung des aktuellen und zukünftigen Gefährdungspotenzials. Am Beispiel des Bitterfelder Muldestausees wird in besonderem Maße nicht nur die Bedeutung von Stauanlagen im Flusseinzugsgebiet für den Sedimentrückhalt deutlich, sondern auch die Möglichkeit ihre Sedimentarchive als Monitoring für Maßnahmen des Schadstoffmanagement zu nutzen.

Angesichts der großen ökologischen und ökonomischen Bedeutung des Muldestausees als nachhaltig wirksame Schadstoffsenke und als bedeutsamer Einflussfaktor bei der Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie für das Untere Muldesystem liegt der Fokus im vorliegenden Bericht in der Untersuchung der Entwicklung der Schwermetallbelastung der Mulde sowie der Prüfung einer möglichen Veränderung der Schwermetalldeposition während der letzten 10 Jahre. Im Hinblick auf das Jahrhunderthochwasser 2002 werden auf der Grundlage aktueller Untersuchungen und unter Einbeziehung der bis 2002 vorliegenden Altdaten für das Schadstoffsedimentmanagementkonzept der Elbe notwendige Aussagen zur möglichen Veränderung der Ökosystemleistung des Muldestausees, Abschätzungen zur zeitlichen Dauer und Qualität seiner Wirksamkeit, zum Rückhalt bei Extremhochwässern und zu möglichen Maßnahmen der Optimierung seiner Funktion als Schadstoffsenke abgeleitet.

Die Firma Erdwissen wurde durch die BUE Hamburg mit der Studie zur „Schadstoffsenke Muldestausee – Aktuelles Potenzial und jüngste Entwicklung seit 2002“ beauftragt.

Einmündung der Mulde in den großen Stausee im Winter

Mündung der Mulde in den Muldestausee (Foto: Dr. Frank W. Junge)

Die Vereinigte Mulde durchströmt seit 1975 das Braunkohlentagebaurestloch Muldenstein. Mit der Ausbildung des Muldestausees und der Schaffung von großflächigen wasserberuhigten Zonen im Gewässersystem Mulde begann ein wirksamer Sediment- und Schadstoffrückhalt mit überregionaler Wirkung für die Gewässer- und Sedimentqualität des unteren Elbesystems bis in den Hamburger Hafen sowie der Nordsee.

Das Rückhaltevermögen des Muldestausees an Schwebstoffen und daran gebundene anorganische Schadstoffe ist seit Beginn anhaltend und unverändert, wobei jährlich maximal ca. 450.000 t Sediment (Fein- und Grobfracht) zur Ablagerung gelangen; davon nimmt ca. 80 % die schadstofftragende Schwebstofffracht ein. Die im Stauseesediment fixierten hohen Schadstoffgehalte belegen einen Rückgang des Schadstoffeintrages seit 1990, der mit den im Oberlauf des Muldestroms beobachteten langjährigen Konzentrations- und Frachtveränderungen korrespondiert. Gegenüber dem Zeitraum 1990 - 2002 haben sich die Gehalte im Zeitraum 2002 - 2012 um 20 – 30 % (As, Cr, Cu, Zn) bzw. um 50 % (Cd, U) reduziert, zum Teil stagnieren sie (Hg). Die im Muldestausee lagernden Sedimente sind bezogen auf die anorganischen Schadstoffe As, Cd, Cr, Hg, Ni, Pb, Zn gemäß der Klassifizierung des Schadstoff­sedimentmanagement­konzeptes als deutlich belastet einzustufen.

Ein Mann steht im Boot und hält das Untersuchungsgerät fest

Kernprobenahme im Muldestausee (Foto: Dr. Frank W. Junge)

Bis auf Chrom und Kupfer, dessen mittlere und Maximalgehalte im Oberflächensediment 2012 unterhalb des festgelegten Oberen Schwellenwertes liegen, überschreiten die Gehalte aller anderen anorganischen Schadstoffe im Seesediment des Muldestausees die Oberen Schwellenwerte gemäß Schadstoff­sediment­management­konzeptes. Bei den organischen Schadstoffen sind mit einigen wenigen Ausnahmen (p,p`DDE, p,p`DDE, p,p`DDD, Fluoranthen) keine großen Gehaltsüberschreitungen im Vergleich zu den im Schadstoff­sedimentmanagement­konzeptes festgelegten Oberen Schwellenwerten zu verzeichnen. Die Hauptbelastung ist generell an die tiefer liegenden und im Zeitraum 1975 - 1990 abgelagerten Sedimente gebunden, wobei diese Altsedimente von zum Teil deutlich weniger belastetem Sedimentmaterial überlagert werden.

Sowohl aus ökosystemanalytischer, als auch aus hydraulischer Sicht besteht derzeit kein Erfordernis die belasteten Sedimente aus dem Muldestausee zu entfernen. Handlungsmaximen im Sedimentmanagement sollten die weitere Stabilisierung und Effektivierung des „Sedimentationsraumes Muldestausee“ mit seiner überregional wirksamen Ökosystemleistung im Blick haben. Für ein langfristiges Monitoring seiner Rückhaltefunktion sind im Abstand von wenigstens 10 Jahren (im Falle des Auftretens von Extremhochwässern auch in kürzerer Periode) vergleichende Sedimentkernuntersuchungen aus den beiden Teilbecken (Friedersdorfer Becken, Hauptbecken) zu empfehlen. Mit den Ergebnissen sind Aussagen zur Entwicklung der Schadstoffeinträge aus dem Gesamteinzugsgebiet der Mulde und zur Qualität der Stauseesedimente kostengünstig und ohne größeren logistisch-technischen Aufwand möglich. Auf der Grundlage seines derzeitigen Rückhaltevermögens wird der Bitterfelder Muldestausee insgesamt noch mindestens 770 Jahre eine bedeutende und überregional wirksame Sedimentfalle im unteren Muldesystem sein.

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