@techreport{HorbatRemyMutzetal.2016, type = {Working Paper}, author = {Horbat, Andreas and Remy, Christian and Mutz, Daniel and Meyerhoff, J{\"u}rgen and Kruse, Nina and Matranga, Marisa and Venohr, Markus and Rouault, Pascale}, title = {Kosten und Nutzen einer verbesserten Gew{\"a}sserg{\"u}te am Beispiel der Berliner Unterhavel}, editor = {Wiedner, Claudia and Schlief, Jeanette}, organization = {Projekt NITROLIMIT c/o Brandenburgische Technische Universit{\"a}t Cottbus, Lehrstuhl Gew{\"a}sserschutz, Forschungsstelle Bad Saarow}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-39225}, year = {2016}, abstract = {Zur Beantwortung der Frage, ob Stickstoffreduktion in solchen Gew{\"a}ssern wirtschaftlich vertretbar ist, wurde am Beispiel eines f{\"u}r die Norddeutsche Tiefebene charakteristischen Flusssees, der Berliner Unterhavel, untersucht, mit welchen Kosten und Nutzen das Erreichen des guten {\"o}kologischen Zustandes verbunden ist. Hierf{\"u}r wurde zun{\"a}chst der Status quo der Stickstoff- und Phosphoreintr{\"a}ge aus dem Einzugsgebiet (EZG) sowie deren Konzentration in der Berliner Unterhavel ermittelt. Darauf basierend wurde berechnet, in welchem Umfang die Eintr{\"a}ge reduziert werden m{\"u}ssen, um die gew{\"a}sserinterne Konzentration auf einen Wert zu senken, ab dem erwartet wird, dass sich der gute {\"o}kologische Zustand einstellt. Zielwerte f{\"u}r Stickstoff- und Phosphorkonzentrationen in unterschiedlichen Gew{\"a}ssertypen wurden in einer vorangegangenen Studie ermittelt (modifiziert nach: NITROLIMIT-Diskussionspapier Band 1, 2013; Dolman et al. 2016). Im n{\"a}chsten Schritt wurden f{\"u}r das Einzugsgebiet der Berliner Unterhavel kosteneffiziente Stickstoffreduktionsmaßnahmen im urbanen und landwirtschaftlichen Bereich identifiziert. Schließlich wurde f{\"u}r verschiedene Kombinationen ausgew{\"a}hlter Maßnahmen ermittelt, wie hoch die Stickstoffreduktionsleistung und die entsprechenden Kosten w{\"a}ren, wenn sie im Einzugsgebiet der Berliner Unterhavel umgesetzt w{\"u}rden. Der {\"o}konomische Nutzen wurde anhand der Zahlungsbereitschaft der Berliner und Brandenburger Bev{\"o}lkerung f{\"u}r das Erreichen des guten {\"o}kologischen Zustandes der Berliner Unterhavel ermittelt. Die Zahlungsbereitschaft wurde in einer Umfrage erhoben, bei der auch erfasst wurde, wie h{\"a}ufig Gew{\"a}sser zur Erholung aufgesucht und welche Aktivit{\"a}ten dort am liebsten ausge{\"u}bt werden. Abschließend wurden die Kosten f{\"u}r Maßnahmen zur Stickstoffreduktion dem Nutzen gegen{\"u}bergestellt. In diesem Diskussionspapier werden die wesentlichen Ergebnisse der Studien dargestellt. Eine ausf{\"u}hrliche Darstellung aller Ergebnisse und methodischen Details sind im Abschlussbericht von NITROLIMIT I (2014) zu finden (S. 127-186).}, subject = {Gew{\"a}sserg{\"u}te; Untere Havel; Wasserg{\"u}te}, language = {de} } @techreport{FiedlerKoehler2014, type = {Working Paper}, author = {Fiedler, Dorothea and K{\"o}hler, Jan}, title = {Gel{\"o}ste organische Stickstoffverbindungen in Seen - Vorkommen und Wirkung}, editor = {Wiedner, Claudia and Schlief, Jeanette}, organization = {Projekt NITROLIMIT c/o Brandenburgische Technische Universit{\"a}t Cottbus - Senftenberg, Lehrstuhl Gew{\"a}sserschutz, Forschungsstelle Bad Saarow}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-38765}, year = {2014}, abstract = {Die Konzentration von Gesamt-DON betrug in den vier Modellseen im Jahresdurchschnitt 0.54 mg L-1 und {\"u}bertraf damit die mittleren Konzentrationen von DIN (0.11-0.35 mg L-1) in allen Modellseen außer der Unterhavel. Huminstoffe und hochmolekulare Substanzen machen mit 80 - 93\% den gr{\"o}ßten Anteil von DON aus, gefolgt von Harnstoff mit 6 - 16\%. Die Konzentrationen von Aminos{\"a}uren sind so gering, dass ihnen im Folgenden keine weitere Bedeutung zugemessen wird. Die DON-Verbindungen sind innerhalb der einzelnen Gew{\"a}sser {\"u}ber alle vier Jahreszeiten nahezu konstant. Dagegen zeigen die DIN-Verbindungen, besonders Nitrat, ein saisonales Muster. Sie erreichen im Winter ihre h{\"o}chsten Konzentrationen und liegen im Sommer im Bereich der Nachweisgrenze. Daher ist der relative Anteil von DON-Verbindungen an der TN-Konzentration im Sommer deutlich h{\"o}her. Von den DIN-Verbindungen Nitrat und Ammonium weiß man, dass sie von Algen f{\"u}r ihr Wachstum gut genutzt werden k{\"o}nnen. Sie werden beim Aufbau der Algenbiomasse bis zum Sommer nahezu aufgebraucht, weshalb sie im Sommer h{\"a}ufig nicht mehr nachweisbar sind. Daher tritt nach unseren bisherigen Untersuchungen besonders im Sommer in vielen Gew{\"a}ssern eine Begrenzung der Algen-biomasse durch Stickstoff auf (NITROLIMIT Diskussionspapier, Band 1). Allerdings k{\"o}nnten die Algen von den weiterhin reichlich vorhandenen DON-Verbindungen profitieren, wenn sie diese nutzen k{\"o}nnen. Unsere Studie zeigte, dass die verschiedenen DON-Verbindungen in unterschiedlichen Konzentrationen vorliegen und unterschiedlich durch Algen nutzbar sind. Mit zunehmender Komplexit{\"a}t der DON-Verbindungen nimmt die Nutzbarkeit durch Algen ab. Als am besten nutzbar erwies sich Harnstoff. Dessen relativ konstante Konzentration im Jahresverlauf trotz seiner guten Nutzbarkeit ist {\"u}berraschend und am ehesten durch rasche Nachlieferung, etwa durch bakteriellen Abbau h{\"o}hermolekularer N-Verbindungen, erkl{\"a}rbar. Die Nutzbarkeit von Huminstoffen h{\"a}ngt laut unseren ersten Untersuchungen auch von deren Ursprung und Alter ab. W{\"a}hrend die frisch aus der Kl{\"a}ranlage Waßmannsdorf kommenden Huminstoffe von Algen f{\"u}r ihr Wachstum genutzt wurden, waren die schon l{\"a}nger in den untersuchten drei Seen befindlichen Huminstoffe kaum noch nutzbar. Der hohe Anteil von Huminstoffen und hochmolekularen Substanzen am TN k{\"o}nnte eine Ursache f{\"u}r die große Variabilit{\"a}t der TN-Zielwerte zum Erreichen des guten {\"o}kologischen Zustandes sein (NITROLIMIT Diskussionspapier, Band 1). Diese Substanzen k{\"o}nnen {\"u}berwiegend nicht gut von Algen zum Aufbau von Biomasse genutzt werden und f{\"u}hren daher bei der Analyse des Zusammenhangs zwischen Biomasse und TN zu einer erh{\"o}hten Streuung (der TN-Zielwert wird hierbei {\"u}ber eine Regressionsanalyse zwischen Biomasse und der TN-Konzentration abgeleitet). Theoretisch sollten die Konzentrationen aller DON-Verbindungen, die nicht durch Algen nutzbar sind, von der TN-Konzentration subtrahiert werden. Die so kalkulierten Konzentrationen von durch Algen nutzbarem Stickstoff sollten einen besseren statistischen Zusammenhang mit der Algenbiomasse aufweisen als TN. Damit k{\"o}nnte die Streuung der Stickstoff-Zielwerte vermindert werden. Allerdings werden derartige Auswertungen erst m{\"o}glich, wenn die Datenbasis zu algenverf{\"u}gbaren DON-Verbindungen auf {\"a}hnlichem Niveau ist wie die zu DIN und TN. Zu letzteren liegen Daten f{\"u}r hunderte von Seen {\"u}ber mehrere Jahre vor, w{\"a}hrend Daten zu DON hier erstmals f{\"u}r vier Gew{\"a}sser erhoben wurden.}, subject = {Stickstoff; Stickstofflimitation; Stickstoff; Stickstoffgehalt}, language = {de} } @techreport{MutzMatzingerRemy2013, type = {Working Paper}, author = {Mutz, Daniel and Matzinger, Andreas and Remy, Christian}, title = {Maßnahmen zur Reduktion der N{\"a}hrstoffeintr{\"a}ge urbaner Bereiche}, editor = {Wiedner, Claudia and Schlief, Jeanette}, organization = {Projekt NITROLIMIT c/o Brandenburgische Technische Universit{\"a}t Cottbus, Lehrstuhl Gew{\"a}sserschutz, Forschungsstelle Bad Saarow}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-38775}, year = {2013}, abstract = {Eutrophierung von Oberfl{\"a}chengew{\"a}ssern durch anthropogene Eintr{\"a}ge von Stickstoff und Phosphor ist ein globales Problem. Die Eintr{\"a}ge stammen aus der Landwirtschaft (v. a. diffuse Eintr{\"a}ge) und aus urbanen Gebieten (Punktquellen und diffuse Eintr{\"a}ge). In Deutschland wurden in den letzten drei Jahrzehnten die Eintr{\"a}ge von Stickstoff in Fließgew{\"a}sser um ca. 45\% und von Phosphor um ca. 71\% vermindert [1], wozu insbesondere Modernisierungen in Kl{\"a}ranlagen beigetragen haben. Dennoch betr{\"a}gt der derzeitige Anteil der urbanen Quellen 21\% der Stickstoff- und 45\% der Phosphoreintr{\"a}ge [1]. Daher besteht im urbanen Bereich noch immer Handlungsbedarf f{\"u}r weitere Maßnahmen zur N{\"a}hrstoffreduktion, um den von der EU-WRRL geforderten „guten" {\"o}kologischen Zustand der Gew{\"a}sser zu erreichen. Konkret stammen in urbanen Bereichen die Eintr{\"a}ge aus gekl{\"a}rten Abw{\"a}ssern aus Kl{\"a}rwerken, Regenwasserabfl{\"u}ssen und {\"U}berl{\"a}ufen aus Mischwasserkanalisation. In Mischwasserkan{\"a}len wird h{\"a}usliches Abwasser und Regenwasser zusammen zum Kl{\"a}rwerk geleitet. Tritt ein Starkregenereignis auf, kann {\"u}bersch{\"u}ssiges Mischwasser ungekl{\"a}rt in ein Gew{\"a}sser gelangen und dieses kurzfristig mit hohen Schmutz- und N{\"a}hrstofffrachten belasten. Regenwasser, das im separaten Kanalnetz (Trennkanalisation) gesammelt wird, wird meist direkt einem Oberfl{\"a}chengew{\"a}sser zugef{\"u}hrt. Es enth{\"a}lt N{\"a}hrstoffe aus der Atmosph{\"a}re und insbesondere aus der Abwaschung von D{\"a}chern und Straßen (z.B. aus Bl{\"a}ttern und Pollen). Bei der Trennkanalisation behandeln Kl{\"a}rwerke nur das im Schmutzwasserkanalnetz gesammelte Abwasser (in der Regel ohne Regenwasseranteil). Ein Katalog zu Maßnahmen zur Reduktion von N{\"a}hrstoffeintr{\"a}gen aus urbanen Bereichen, deren Effizienz und Kosten sowie eine Bewertung der aus den Maßnahmen resultieren-den Umweltauswirkungen existieren bislang nicht. Insbesondere im Fall von Großkl{\"a}ranlagen, welche bereits ca. 80\% der Stickstoff- und ca. 97\% der Phosphorfrachten aus dem Abwasser entfernen, gilt es zu ber{\"u}cksichtigen, dass Verfahren zu einer weitergehenden Reduktion teilweise erhebliche Aufwendungen an zus{\"a}tzlicher Energie, Chemikalien und Infrastruktur ben{\"o}tigen.}, subject = {N{\"a}hrstoffeintr{\"a}ge; N{\"a}hrstoffeintrag}, language = {de} } @techreport{WiednerSchliefDolmanetal.2013, type = {Working Paper}, author = {Wiedner, Claudia and Schlief, Jeanette and Dolman, Andrew M. and Mischke, Ute}, title = {Einfluss von Stickstoff und Phosphor auf die Gew{\"a}sserg{\"u}te von Seen}, organization = {Projekt NITROLIMIT c/o Brandenburgische Technische Universit{\"a}t Cottbus, Lehrstuhl Gew{\"a}sserschutz, Forschungsstelle Bad Saarow}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-38789}, year = {2013}, abstract = {In NITROLIMIT wurde die bisher gr{\"o}ßte Datenbank zu Gew{\"a}sserg{\"u}teparametern aus 373 nat{\"u}rlichen Seen der norddeutschen Tiefebene zusammengestellt. Die Auswertung dieser Daten zeigte: • Der gr{\"o}ßte Teil der Seen befindet sich in einem m{\"a}ßigen bis schlechten {\"o}kologischen Zustand. • Sowohl Stickstoff als auch Phosphor sind eng mit der Phytoplanktonbiomasse korreliert. Als Pr{\"a}diktor f{\"u}r N- bzw. P-Limitation wurde ein DIN:TP-Massenverh{\"a}ltnis von 1,6 ermittelt. • N-Limitation tritt fast genauso h{\"a}ufig auf wie P-Limitation, wobei seentypspezifische und saisonale Limitationsmuster auftreten: N-Limitation tritt h{\"a}ufiger in flachen durchmischten Seen und Flussseen auf, und P-Limitation h{\"a}ufiger in tiefen geschichteten Seen. Im Verlauf der Vegetationsperiode findet h{\"a}ufig ein Wechsel von P-zu N-Limitation statt und zudem nimmt die H{\"a}ufigkeit von anderen Limitationszust{\"a}nden (beispielsweise Licht und Temperatur) zu. • Die ermittelten TN- und TP-Zielwerte zum Erreichen der oberen Grenze der {\"o}kologischen Zustandsklasse „gut" reichen f{\"u}r die verschiedenen Seentypen von 480-800 μg L-1 TN und 22-66 μg L-1 TP. • Die derzeitigen TN- und TP-Konzentrationen in den Seentypen {\"u}berschreiten die oben genannten Zielwerte in den meisten F{\"a}llen deutlich. Dies trifft insbesondere auf die TN-Konzentrationen zu. Der große Anteil von Seen mit einem m{\"a}ßigen bis schlechtem {\"o}kologischem Zustand zeigt, dass zur Umsetzung der WRRL weitere Anstrengungen unternommen werden m{\"u}ssen. Dabei bekr{\"a}ftigen unsere Ergebnisse, nach denen P-Limitation etwas h{\"a}ufiger als N-Limitation auftritt, die derzeitige Strategie, durch Maßnahmen zur Reduktion der Phosphoreintr{\"a}ge eine Verbesserung des {\"o}kologischen Zustandes herbeizuf{\"u}hren. Unserer Ansicht nach sollte diese Strategie fortgef{\"u}hrt werden, wobei auch strengere Reduktionsziele f{\"u}r Phosphoreintr{\"a}ge zu erw{\"a}gen sind.}, subject = {Stickstoff; Phosphor; Gew{\"a}sserg{\"u}te; Stickstoff; Phosphor; Wasserg{\"u}te}, language = {de} }