TOP Ö 11: Gewässergütekarte Norderstedt

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I. Einleitung

 

Der Begriff der Gewässergüte ist als Qualitätskriterium zu verstehen. Die Qualität eines Gewässers wird in Form einer Zustandserfassung bzw. -bewertung dargestellt, wobei für die Zustandsbeschreibung unterschiedliche Kriterien benutzt werden. Erste Ansätze zur Gewässergütebestimmung für die Bereiche Bakteriologie und Biologie liegen etwa 100 Jahre zurück. Die zunehmende Verschmutzung der Gewässer und die Beeinträchtigung ihrer Selbstreinigungsleistung verliefen parallel zur Urbanisierung und Industrialisierung sowie zu erheblichen wasserbaulichen Eingriffen an zahlreichen Gewässern. Sie erforderten weitergehende Untersuchungen des Gewässerzustandes. Zu den bereits erwähnten biologischen Kriterien für die Gewässergüte kamen die chemischen Inhaltsstoffe (chemische Güte) hinzu.

 

Bauliche Veränderungen des Flussbettes und der Uferböschungen  - wie z.B. Begradigungen oder Verrohrungen - wurden an allen Norderstedter Fließgewässern vorgenommen und führten zu einer gravierenden Einschränkung der natürlichen Selbstreinigungskräfte. Naturnahe oder gar natürliche Gewässer existieren in Norderstedt nicht mehr. In Teilbereichen wie z.B. der Tarpenbek wurde versucht, durch entsprechende Rückbaumaßnahmen den Gewässerverlauf wieder naturnah zu gestalten. Als objektive Skala zur Charakterisie­rung der “Natürlichkeit” bzw. “Naturferne” eines Gewässers bietet sich der Natürlichkeitsgrad an. Mit Hilfe geobotanischer Kriterien (Gewässerausbau und -bewuchs) können die Natürlichkeitsstufen beschrieben werden. Sie heißen:

 

                                                               1. natürlich

                                                               2. naturnah

                                                               3. bedingt naturnah, bedingt naturfern

                                                               4. naturfern

                                                               5. naturfremd.

 

Der Natürlichkeitsgrad ist ein Faktor, der einen wesentlichen Einfluß auf den Gütezustand eines Gewässers hat.  Weitere darauf Einfluss nehmende Faktoren sind im Gewässer enthaltene chemische Verbindungen bzw. deren Konzentrationen - ausgedrückt durch den chemischen Güteindex - und der Sauerstoffgehalt des Wassers (Güteindex Sauerstoffhaushalt). Neben diesen beiden letztgenannten Faktoren zur Zustandsbeschreibung von Fließgewässsern gibt es auch noch biologische Verfahren, bei denen die An- bzw. Abwesenheit von Kleinstlebewesen (Algen, Insekten, Fische) als Qualitätskriterium berücksichtigt wird (biologischer Güteindex). Insgesamt existiert eine Vielzahl biologischer und chemisch-physikalischer Verfahren zur Gewässergütebestimmung. Als Grundlage für die Darstellung der Norderstedter Gewässergütekarte wurde ausschließlich der chemische Güteindex verwendet. Die Ermittlung des chemischen Indexes erfolgte in Anlehnung an das in Schleswig-Holstein gebräuchliche Verfahren, wie es vom Landesamt für Wasserhaushalt und Küsten (jetzt LANU) beschrieben wird (Quelle: Fließgewässerbewertung in Schleswig-Holstein, Kiel 1995).

 

Erste Untersuchungen zur Gewässergüte wurden 1981 vom Landesamt für Wasserhaushalt und Küsten für die Tarpenbek durchgeführt (Gütelängsschnitt Tarpenbek -Kiel 1981). Es folgte im Februar 1986 das Gutachten Tarpenbek-Ost des Büros  “Landschaft, Planen & Bauen”, das sich mit der biologischen Güte und dem Gewässerausbau befasste sowie im gleichen Jahr ein weiterer Bericht “Gütelängsschnitt Tarpenbek”. Die letzte Untersuchung stammt aus dem Jahr 1989 und trägt den Titel “Faunistisch-limnologische Untersuchungen Norderstedter Fließgewässer” (Dr. Reusch/Holdenstedt).

 

 

II. Ermittlung des chemischen Gewässergüteindex

 

 

Der Zweck von Gewässergüteuntersuchungen besteht darin, Daten über den Zustand der Gewässer zu erhalten, d.h. den Stoffhaushalt und die anthropogenen Belastungen zu ermitteln. Diese Daten sind sowohl für wasserbehördliche Maßnahmen als auch für planerische Vorhaben mit Auswirkungen auf die Gewässer (Bebauung, Flächenversiegelung und Naturschutzmaßnahmen) von Bedeutung.

 

Die vorliegende Gewässergütekarte bietet zum ersten Mal eine zusammenhängende Darstellung der Gewässergüte sämtlicher Norderstedter Fließgewässer. Die für die Bestimmung des chemischen Güteindexes erforderlichen Daten wurden an insgesamt 56 Messstellen erhoben, die über alle Norderstedter Fließgewässer verteilt sind. Durch die Auswahl der 56 Gütemesspunkte wurden die Fließgewässer in Abschnitte untergliedert, deren Ausdehnung i.d.R. 200 - 500 m beträgt. (s. Berichtsvorlage Umweltauschuss Nr. M 99/0524 vom 28.10.1999).In Ausnahmefällen, z.B. bei erwiesener geringer Belastung oder schlechter Zugänglichkeit des Gewässerab­schnitts, wurden auch größere Abstände (bis zu 1400 m) zwischen den Messstellen gewählt. Diese kleingliedrige Aufteilung ermöglicht eine detailliertere Darstellung der Gewässergüte.

 

Nr.

Gewässer

Güte-

Messstellen

1

Moorbek

12

2

Ossenmoorgraben

6

3

Tarpenbek-Ost

12

4

Trapenbek-West

6

5

Tarpenbek

11

6

Rugenwedelsau

3

7

Scharpenmoorgraben

3

8

Gronau

1

9

RRB Quickborner Straße

2

å

 

56

 

 

Nachfolgend aufgeführte Parameter gehen in die Berechnung des Güteindexes (chemisch) ein:

 

1.     Ammonium (separat und als Beitrag zum Gesamtstickstoff)

2.     Kjeldahl-Stickstoff (fließt ein in Gesamtstickstoff)

3.     Nitrat (fließt ein in Gesamtstickstoff

4.     Nitrit  (fließt ein in Gesamtstickstoff)

5.     Organischer Kohlenstoff (gemessen als CSB bzw. TOC/DOC)

6.     ortho-Phosphat

7.     Gesamt-Phosphat

 

Die Berechnung des Gewässergüteindexes chemisch [GI (chem)] für Fließgewässer erfolgt mit Hilfe der nachfolgenden Formel:

 

GI (chem) = (I Ges. N + I Ges. P + I NH4-N + I PO4-P+ I OC) : 5

 

                                   I Ges. N = Index Gesamtstickstoff

                                   I Ges. P = Index Gesamt-Phosphor

                                   I NH4-N  = Index Ammonium-Stickstoff

                                   I PO4-P   = Index ortho-Phosphat-Phosphor

                                   I OC       = Index organischer Kohlenstoff

 

Stickstoff kommt in Gewässern gelöst als anorganisches Ammonium, Nitrit und Nitrat vor. Daneben liegt gelöster oder partikulär gebundener organischer Stickstoff vor (Kjeldahl-Stickstoff). Die Summe der anorganischen und organischen Stickstoffverbindungen bezeichnet man als Gesamt-Stickstoff.  Phosphor liegt als gelöstes, in der Form der Messung direkt zugängliches ortho-Phosphat und als gelöster bzw. partikulär gebundener organischer Phosphor vor. Organisch gebundener Phosphor (gelöst bzw. gebunden) kann nicht direkt bestimmt werden, sondern muss durch einen Aufschluss in direkt messbares ortho-Phosphat überführt werden. Die Summe aller Phosphor-Komponenten ist der Gesamt-Phosphor.

 

Organische Verbindungen bestehen im wesentlichen aus Kohlenstoff und Wasserstoff. Sie sind in unterschiedlichen Mengen in den Gewässern enthalten und werden unter Sauerstoffverbrauch abgebaut. Der zum Abbau erforderliche Sauerstoff wird dem Gewässer entzogen und steht den aquatischen Lebewesen nicht mehr zur Verfügung. Die organischen Verbindungen im Gewässer werden als Index organischer Kohlenstoff erfasst. Die Bestimmung des Gehaltes an organischem Kohlenstoff erfolgt wahlweise über die Messung als chemischer Sauerstoffbedarf (CSB) oder als gesamter organischer Kohlenstoff (TOC) bzw. gelöster organischer Kohlenstoff (DOC). Im Umweltlabor wird der organische Kohlenstoff als CSB bestimmt.

 

Von besonderer Bedeutung für das Gewässer ist der Ammonium-Stickstoff. Zum einen aufgrund des hohen Bedarfs an Sauerstoff, der für dessen Oxidation benötigt und dem Gewässer entzogen wird. 1 mg Ammonium-N braucht zur vollständigen Oxidation zu Nitrat 4,57 mg Sauerstoff. Zum anderen wegen des pH- und temperaturabhängigen Ammonium/Ammoniak-Gleichgewichtes. Bei einer Wassertemperatur von 15-20 oC wirken bereits 0,01 mg/l Ammoniak giftig auf Fische. Der Eintrag von Ammonium in Gewässer erfolgt überwiegend durch Auswaschung von Böden sowie über den Luftpfad, hauptsächlich durch Eintrag mit Niederschlägen. Eine wesentliche Quelle für den Eintrag über den Luftpfad ist das in Gülle bzw. Jauche enthaltene Ammoniak.

 

Nitrate gelangen ebenfalls durch Auswaschungsvorgänge aus dem Boden und über den Luftpfad (Verbrennung fossiler Brennstoffe Þ Stickstoffoxide) in die Gewässer. Ursache für Phosphatbelastungen von Gewässern sind vor allem Schmutzwassereinleitungen.

 

 

Das vom Landesamt für Wasserhaushalt und Küsten angewandte Verfahren zur Bestimmung des chemischen Gewässergüteindexes sieht insgesamt 7 Güteklassen vor. Diesen Güteklassen werden in der grafischen Darstellung unterschiedliche Farbtöne zugeordnet.

 

 

Güteklasse chemisch

Farbton

nicht belastet bis gering belastet

violett

kaum belastet

hellblau

mäßig belastet

dunkelgrün

deutlich belastet

hellgrün

stark belastet

gelb

sehr stark belastet

orange

außerordentlich stark belastet

rot

 

 

 

 

III. Ergebnisse

 

 

Die Norderstedter Oberflächengewässer (Fließgewässer) sind unterschiedlich stark belastet. Es lassen sich deutlich räumliche Belastungsschwerpunkte bezüglich bestimmter Parameter erkennen. Darauf wird bei den jeweiligen Gewässern eingegangen.

 

Gronau

 

Die Gronau ist von ihrem Ursprung bis in Höhe des Regenrückhaltebeckens Quickborner Straße sehr gering bis nicht belastet.

 

 

Moorbek

 

Die Moorbek ist in ihrem gesamten Verlauf kaum bis mäßig belastet. Zeitlich befristete erhöhte Güteindexwerte treten lediglich an wenigen Einleitungsstellen auf und sind Folge von erhöhten Einträgen nach Regenereignissen.

 

 

Ossenmoorgraben

 

Die Schwankungsbreite der chemischen Güteindexwerte ist gering. Der Ossenmoorgraben ist kaum bis mäßig belastet.

 

 

Rugenwedelsau

 

Die Rugenwedelsau ist im Bereich zwischen der Einmündung des Scharpenmoorgrabens bis zur Stadtgrenze (Wendloher Weg) kaum bis mäßig belastet.

 

 

Scharpenmoorgraben

 

Der Scharpenmoorgraben (zwischen Friedrich-Hebbel-Straße und Einmündung in die Rugenwedelsau) ist kaum belastet.

 

 

Tarpenbek

 

Die Tarpenbek weist – ebenso wie die Gronau – eine insgesamt geringe Belastung auf. Der chemische Güteindex schwankt zwischen sehr gering und kaum belastet. Lediglich im Bereich der vom Hamburger Stadtgebiet ausgehenden Einleitungen in Höhe Rugenbarg/Tarpen führt die Schmutzfrachtbelastung zu einer Verschlechterung des Gütindex (mäßig bis deutlich belastet).

 

 

Tarpenbek-Ost

 

Die Tarpenbek-Ost ist in ihrem Verlauf zwischen Glasmoorstraße und dem Zusammenfluß mit der Tarpenbek-West das insgesamt am stärksten belastete Gewässer in Norderstedt. Insbesondere im Bereich der Justizvollzugsanstalt Glasmoor ist das Gewässer stark bis sehr stark belastet. Diese Belastung ist auf erhöhte Ammonium-, Phosphat- und CSB-Werte zurückzuführen. Ursächlich dafür können landwirtschaftliche Einträge (Gülle, Kunstdünger) oder aber Schmutzwassereinträge als Folge von Fehleinleitungen sein. Eine Ursache für die in diesem Bereich erhöhten CSB-Werte ist sicherlich auch der Huminsäuregehalt des Bodens (Moor).

 

 

Tarpenbek-West

 

Die Tarpenbek-West ist im gesamten Verlauf von ihrem Ursprung (Harckesheyde) bis zum Zusammenfluss mit der Tarpenbek-Ost kaum bis mäßig belastet. Auffällig sind lediglich leicht erhöhte Nitratwerte ab Messstelle TW 19l (Höhe Krayenkamp). Die erhöhten Nitratwerte haben allerdings nur einen sehr geringen (negativen) Einfluss auf den Gewässergüteindex.

 

 

 

 

Ein Vergleich der von uns ermittelten Gewässergütewerte mit den in den oben erwähnten Gütelängsschnitten der Tarpenbek (1981 und 1986) festgestellten Werten ist nur eingeschränkt möglich, da in den genannten Berichten ein modifiziertes Bewertungssystem verwendet wurde und zudem nur eine einmalige Probenahme erfolgt ist. Dennoch haben die vom Landesamt für Wasserhaushalt und Küsten durchgeführten Untersuchungen für die Tarpenbek-Ost im Bereich der JVA Glasmoor vergleichbare Ergebnisse bezüglich der Ammonium- und Phosphatbelastung ergeben. Auch für den Bereich der Tarpenbek wurden vergleichbare Konzentrationen bezüglich der Parameter Ammonium, Gesamt-Stickstoff und Phosphat gemessen.

 

 

 

Herr Dr. Penshorn erläutert die Vorlage und die ausgehängte Gewässergütekarte.

 

Frau Farnsteiner verlässt die Sitzung.

 

Herr Dr. Penshorn beantwortet die Fragen der Ausschussmitglieder.

 

 

Herr Prosch stellt folgende Anfrage an die Verwaltung:

 

“Die Verwaltung wird gebeten, die Ursache der Belastung des Gewässers Tarpenbek Ost im Bereich der JVA Glasmoor festzustellen.”

 

 

Frau Hoyer stellt die neue Ozon-Broschüre des Umweltamtes vor. Sie wird an alle Anwesenden verteilt.

 

 

Herr Rudolph stellt folgende Anfrage:

 

“An welcher Stelle soll zukünftig in Glashütte Laub angenommen werden ?”

 

Weiterhin bittet er die Verwaltung darauf zu achten, dass auch Oberflächenwasser in die Siele laufen und somit zu erhöhtem Fremdwasseranteil führen kann.

 

 

 

Protokollauszug:

 

                Amt 69

                Amt 70