Ergebnisse der Auswertungen zur Reduzierung von Phosphoreinträgen in Hessen Stand: Juli 2019

Zur Bedeutung der Bioverfügbarkeit: Halle/ Müller 2017: Im niedrigen Konzentrationsbereich < 0,1 mg/l Gesamt-Phosphor gibt es keine Korrelation zwischen den Kieselalgenbefunden (Trophieindex) und der P-Gesamt-Konzentration. Dies wird auf den dann sehr unterschiedlichen Anteil an ortho-Phosphat zurückgeführt. http://www.laenderfinanzierungsprogramm.de/cms/WaBoAb_prod/WaBoAb/Vorhaben/LAWA/Vorhaben_des_Ausschusses_Oberflaechengewaesser_und_Kuestengewaesser/O_3.15/index.jsp

Anteil der ortho-Phosphat-P-Konzentration an der Gesamt-P-Konzentration Datenbasis: 1.704 Jahresmittelwerte (2010 - 2017) von 313 Messstellen mit 24.831 Einzelproben

Bilanzierung von P-Einträgen in hessischen Gewässern Gewässer-P-Frachten aus Daten von Messstationen: pro Jahr 52 Einwochenmischproben (Probenahme alle 8 Minuten) + Abflusspegel P-Frachten aller kommunalen Kläranlagen oberhalb: mittlere P-Jahresablaufkonzentration aus Eigenkontrolle Gesamtabwassermenge eines Jahres aus Eigenkontrolle Beispiel Fulda:

Anteil kommunaler Kläranlagen an Gesamtphosphor-Fracht des Gewässers Fulda Wahnhausen Nidda Nied Kinzig Hanau Lahn Solms-Oberbiel

Abhängigkeit zwischen der ortho-Phosphat-P-Konzentration im Gewässer und der geschätzten Gesamt-Phosphor-Konzentration aus dem Kläranlagen(KA)-Eintrag im Gewässer (Zeitraum 2008 - 2018) Weschnitz, Biblis-Wattenheim, nach Mündung Halbmaasgraben Kinzig, Hanau, Messstation Lahn, Limburg-Staffel Lahn, Solms-Oberbiel, Messstation Fulda, Wahnhausen, Messstation Fulda, Rotenburg Schwalm, Felsberg Rhünda (Felsberg-Altenburg) Diemel, Bad Karlshafen-Helmarshausen Nidda, Frankfurt-Nied, Messstation Fehlende Daten der Kläranlagen anderer Bundesländer aus dem Jahr 2018 werden derzeit mit dem letzten verfügbaren Wert aufgefüllt. Die Aktualisierung erfolgt in späteren Versionen.

Notwendige abflussgewichtete P-Gesamt-Ablaufkonzentration der Kläranlagen, um bei verschiedenen Verdünnungsverhältnissen im Fluss den Orientierungswert für ortho-Phosphat-P von 70 µg/l bzw. 100 µg/l als Jahresmittelwert einzuhalten Fehlende Daten der Kläranlagen anderer Bundesländer aus dem Jahr 2018 werden derzeit mit dem letzten verfügbaren Wert aufgefüllt. Die Aktualisierung erfolgt in späteren Versionen.

Notwendige abflussgewichtete P-Gesamt-Ablaufkonzentration der Kläranlagen, um bei verschiedenen Abwasseranteilen im Fluss den Orientierungswert für ortho-Phosphat-P von 70 µg/l bzw. 100 µg/l als Jahresmittelwert einzuhalten Fehlende Daten der Kläranlagen anderer Bundesländer aus dem Jahr 2018 werden derzeit mit dem letzten verfügbaren Wert aufgefüllt. Die Aktualisierung erfolgt in späteren Versionen.

16 Sonderfälle bei hochbelasteten Bächen, empfindlichen Talsperren 1 Hessische Anforderungen zur P-Elimination an kommunalen Kläranlagen [KA] Größen-klasse Anzahl betroffener KA (neue Bescheidswerte) Anzahl KA, die neue Anforderungen wahrscheinlich schon einhalten (2014) Anforderungen gemäß Maßnahmenprogramm 2015-2021 5 8  Pges (2 h-Probe), Überwachungswert (abgaberelevant): 0,4 mg/l 4 16 Sonderfälle bei hochbelasteten Bächen, empfindlichen Talsperren 1 Arithm. Monatsmittel Pges aus allen 24h-Proben der Eigenkontrolle: 0,2 mg/l 140 Alle übrigen Anlagen der Größenklasse 4 29 Pges (2 h-Probe), Überwachungswert (abgaberelevant): 0,7 mg/l Arithm. Monatsmittel Pges aus allen 24h-Proben der Eigenkontrolle: 0,5 mg/l Grenzwert für ortho-Phosphat-P (24 h-Probe): 0,2 mg/l 2 und 3 292  80 Pges (2 h-Probe), Überwachungswert (abgaberelevant): 2,0 mg/l Ziel Pges: Jahresmittelwert von 1,0 mg/l

Zusatzkosten an Kläranlagen durch P-Maßnahmen gemäß Maßnahmenprogramm Größe Bestand Zukünftig Spezifische Mehr-oder Minderkosten Über- wachungs-wert Betriebs-Mittelwert Pges Pges/o-P EW mg/l €/m³ €/(EW*a) 4.000 (10,0) 7,0 2,0 Pges 1,0 0,025 1,09 in 2h-MP 20.000 2,0 in 2h-MP 1,5 0,7 Pges 0,4 -0,010 -0,51 0,2 o-P in 24h-MP 50.000 -0,006 -0,37 200.000 0,5 0,2 Pges 0,15 1,85 Prof. Dr. -Ing. Theilen, Technische Hochschule Mittelhessen

P-Fracht nach Umsetzung KA-Maßnahmen [t/a] Phosphor (gesamt)-Frachten aus hessischen kommunalen Kläranlagen (ohne Einleiter in Rhein und Wisper) KA Klassen Ist P-Fracht Ø 2010-2012 [t/a] Prognose P-Fracht nach Umsetzung KA-Maßnahmen [t/a] Änderung Fracht [%] 1 35 0% 2 159 78 -51% 3 89 58 -34% 4 321 175 -46% 5 113 -69% Summe 718 382 -47%

Ø Konzentration 2010-2012 [mg/l] Erwartete Verringerung der ortho-Phosphat-P-Konzentrationen durch die geplanten Maßnahmen an Kläranlagen   Ø Konzentration 2010-2012 [mg/l] Ø Prognose [mg/l] Änderung [%] Fulda /Wahnhausen 0,122 0,074 - 39% Lahn/Oberbiel 0,131 0,077 - 41% Nidda/Nied 0,233 0,091 - 61% Kinzig/Hanau 0,127 0,082 - 35%

Arithmetischer Mittelwert Konzentrationen an Gesamtphosphor in den 157 hessischen kommunalen Kläranlagen der Größenklasse 4 (10.000-100.000 EW); Jahresmittelwerte Maximum 90er Perzentil Arithmetischer Mittelwert Median 10er Perzentil Minimum

Phosphor-Frachten aus hessischen kommunalen Kläranlagen (ohne Einleiter in Rhein und Wisper) KA Größen-klassen Vergleichs-Zeitraum P-Fracht Ø 2010-2012 [t/a] Aktuell P-Fracht 2018 [t/a] Änderung Fracht [%] 1 35 32 -9% 2 159 82 -48% 3 89 46 4 321 125 -61% 5 113 88 -22% Summe 717 373

Gesamt-Phosphor- und o-Phosphat-P-Konzentrationen im Ablauf der Kläranlage Vöhl / Thalitter (50.000 EW) 2-Punkt-P-Fällung: 1. Dosierung im Ablauf der Vorklärung 2. Dosierung in den Abläufen der Belebungsbecken

Gesamt-Phosphor- und o-Phosphatkonz. im Ablauf der KA Vöhl / Thalitter   Gesamtphosphor ortho-Phosphat-P 2016 Anzahl Mittelw. mg/L 80 Perz. mg/L Max. mg/L Mai 31 0,394 -   - Jun 30 0,513 Jul 0,587 Aug 0,577 Sep 0,730 Okt 0,472 Nov 0,440 Dez 0,314 9 0,105  -  0,150 2017 Jan 0,161 28 0,094 0,113 0,126 Feb 27 0,079 0,104 0,132 Mrz 0,172 0,086 0,101 0,112

Fulda: y=0,10x + 0,06 R²= 0,90 Kinzig: y=0,16x + 0,07 R²=0,92 Lahn: y=0,18x + 0,04 R²=0,90 Nidda: y=0,19x + 0,10 R²=0,88 Schwarzbach: y=0,51x + 0,06 R²=0,95 Abwasseranteil steigt Y-Achsenabschnitt = Beitrag aller anderen Phosphor-Einträge Geraden-Steigung: mittlerer Abwasseranteil an Messstation

Fulda, Wahnhausen, Messstation

Nidda, Frankfurt-Nied, Messstation

Lahn, Solms-Oberbiel, Messstation

Kinzig, Hanau, Messstation

Schwarzbach, Trebur-Astheim, Messstation

Häufigkeitsverteilungen kommunaler hessischer Kläranlagen - Jahresmittelwerte 2018 der Gesamtphosphor- Ablaufkonzentrationen (mg/l)

Häufigkeitsverteilungen kommunaler hessischer Kläranlagen - Jahresmittelwerte 2018 der Gesamtphosphor- Ablaufkonzentrationen (mg/l)

Aktualisierung der Folie erfolgt quartalsweise.

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