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NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 1 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Methoden zur Untersuchung verschlammter Gewässer: Volumen und Qualität der
Sedimente
Dr. Jürgen Spieker, KLS-Gewässerschutz, Neue Große Bergstraße 20, 22767 Hamburg, 040/38 61 44 60, www.kls-gewaesserschutz.de
Seminar Entschlammung von Gewässern
NNA
Alfred Toepfer Akademie für Naturschutz 16. September 2013
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 2 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Entschlammung
von Gewässern
Naturbäder
Öffentliche
Schwimm- und
Badeteichanlagen
Private
Schwimmteiche
Untersuchung
und Bewertung
von Gewässern
Seen, Weiher,
Teiche
Elbe
http://www.kls-gewaesserschutz.de
Email: info@kls-gewaesserschutz.de
Tel.: 040 / 38 61 44 60
Neue Große Bergstraße 20, 22767 Hamburg
Seentherapie
Sanierung und
Restaurierung
von Gewässern
Niederschlags-
wasser
Straßenabwasser-
behandlung
Gutachten im
Rahmen von
Planverfahren
Konzepte Lösungen Sanierungen im Gewässerschutz
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 3 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Gliederung
1. Welche Gewässer werden entschlammt?
2. Passen Ausrüstung und Gewässer zusammen?
3. Gute Vorbereitung ist wichtig!
4. Die Durchführung natürlich auch!!
5. Das Ergebnis – Die Auswertung
6. Ein Beispiel
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 4 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Das Gewässer (Bodensee)
Quelle: wikipedia.org
Bodensee,
Fläche 536 km²
Sedimentmenge ?
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 5 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Das Gewässer (Alte Süderelbe)
Seefläche (A) 568.0000 m2
Seevolumen (V) 852.000 m3
Maximale Wassertiefe (Zmax) 3,5 m
Mittlere Wassertiefe (Zmean) 1,5 m
Effektive Länge 1,55 km
Effektive Breite 0,19 km
Zirkulationstyp polymiktisch
theoretische Wasseraufenthaltszeit 0,204 a
Uferlänge 10.486 m
Uferentwicklung 3,92
Referenzzustand Trophie (LAWA 1999) eutroph e2
Typisierung gemäß WRRL (Mathes et al.) 11.2 – HMWB
Alte Süderelbe, Hamburg
Fläche 0,568 km²
Sedimentmenge ≈ 400.000 m3
Kosten ≈ 16,25 Mio. Euro
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 6 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Das Gewässer (Freibad Stadtparksee) Situation:
- Badesee (EG-Badegew.)
- ehemals techn. Betrieb
- ca. 125x125m
- Tiefe bis zu ca. 2m
- ca. 2.000m³ Schlamm
Schlamm:
Weitgehend organisch
S-Dicke zw. 0,1-0,6m
Probleme:
Nährstoffbelastung
(Rücklösung)
Algenwachstum
geringe Sichttiefe
Hygiene nicht immer gut
Projektziele
Verringerung Nährstoffe
Sicherung als
Badegewässer
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 7 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Das Gewässer (Großer Teich, NSG Volksdorfer Teichwiesen, Hamburg)
Gewässer:Großer Teich
insgesamt
Kleiner Teich
Oberfläche m2 19.000 5.132
Mittlere
Wassertiefem 0,89 0,52
Mittlere Sediment-
mächtigkeitm 0,49 0,80
Wasservolumen m3 16.992 2.671
Schlammvolumen m3 9.224 4.081
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 8 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Vorbereitung (Probenahmegeräte)
Quelle: nationalgeographic.de
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 9 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Vorbereitung (Probenahmegeräte)
Quelle: nationalgeographic.de
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 10 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Vorbereitung (Probenahmegeräte)
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 11 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Vorbereitung (Probenahmegeräte)
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 12 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Vorbereitung (Probenahmegeräte)
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 13 von 33 Dr. Jürgen Spieker
An Land ist alles einfacher Quelle: michael-metze.de
Quelle: renner-consult.de
Vorbereitung (Probenahmegeräte)
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 14 von 33 Dr. Jürgen Spieker
An Land ist alles einfacher
Vorbereitung (Probenahmegeräte)
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 15 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Vorbereitung (Probenahmegeräte)
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 16 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Vorbereitung (Probenahmegeräte)
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 17 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Vorbereitung (Probenahmegeräte)
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 18 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Vorbereitung (Kartenmaterial)
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 19 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Durchführung (Protokoll)
Wasser-
tiefe
Gewässer-
sohle
Sediment-
mächtigkeit
[cm] [cm] [cm]
1 Süd 5.926.368 3.565.225
2 Süd 5.926.366 3.565.228
3 Süd 5.926.364 3.565.231
4 Süd 5.926.387 3.565.234
5 Süd 5.926.385 3.565.237
6 Süd 5.926.383 3.565.241
7 Süd 5.926.405 3.565.244
8 Süd 5.926.403 3.565.247
9 Süd 5.926.401 3.565.251
10 Süd 5.926.423 3.565.252
11 Süd 5.926.421 3.565.256
12 Süd 5.926.419 3.565.260
13 Mitte 5.926.441 3.565.261
14 Mitte 5.926.439 3.565.265
15 Mitte 5.926.437 3.565.269
16 Mitte 5.926.459 3.565.269
17 Mitte 5.926.458 3.565.273
18 Mitte 5.926.456 3.565.277
19 Mitte 5.926.478 3.565.277
20 Mitte 5.926.476 3.565.281
21 Mitte 5.926.474 3.565.285
22 Mitte 5.926.497 3.565.284
23 Mitte 5.926.496 3.565.288
24 Mitte 5.926.494 3.565.292
25 Mitte 5.926.516 3.565.291
26 Mitte 5.926.514 3.565.295
27 Mitte 5.926.513 3.565.298
ca. 4.000 m²
Beschaffenheit
Untergrund
Sediment-
probe
Gewässer
Datum der Vermessung
Tageswasserstand
Fläche
Mess-
punktHochwert Rechtswert
Ab-
schnitt
Wasser-
tiefe
Gewässer-
sohle
Sediment-
mächtigkeit
[cm] [cm] [cm]
1 Süd 5.926.368 3.565.225
2 Süd 5.926.366 3.565.228
ca. 4.000 m²
Beschaffenheit
Untergrund
Sediment-
probe
Gewässer
Datum der Vermessung
Tageswasserstand
Fläche
Mess-
punktHochwert Rechtswert
Ab-
schnitt
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 20 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Durchführung (Sedimentansprache)
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 21 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Unterprobe W1 (entnommen an Messpunkt 1)
Unterprobe W2 (entnommen an Messpunkt 2)
Geruch: unauffällig
Farbe: braungrau/schwarz über rotbraun
Konsistenz: Oben: homogen, fein, bindig, mineralische Partikel fühlbar, Pflanzenreste (Submerse Makrophyten, Fadenalgen) Unten: Torf.
Kurzbeschreibung: Faulschlamm über Torf
Unterprobe W3 (entnommen an Messpunkt 6)
Unterprobe W4 (entnommen an Messpunkt 7)
Unterprobe W5 (entnommen an Messpunkt 11)
Unterprobe W6 (entnommen an Messpunkt 13)
Geruch: unauffällig
Farbe: braungrau/schwarz über dunkelgrau
Konsistenz: Oben: homogen, fein, bindig, mineralische Partikel fühlbar, Pflanzenreste (Submerse Makrophyten, Fadenalgen) Unten: Sand
Kurzbeschreibung: Faulschlamm über Sand
Durchführung (Sedimentansprache)
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 22 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Gewässer:Teich
Oberfläche m2 5.132
Mittlere
Wassertiefem 0,52
Mittlere Sediment-
mächtigkeitm 0,80
Wasservolumen m3 2.671
Schlammvolumen m3 4.081
Wasser-
tiefe
Gewässer-
sohle
Sediment-
mächtigkeit
[cm] [cm] [cm]
1 5947330 3576310 40 140 100 Torf
2 5947320 3576310 62 137 75 K1 Torf
3 5947340 3576330 47 134 87 Torf
4 5947330 3576330 52 128 76 Torf
5 5947320 3576330 55 137 82 Torf
6 5947340 3576350 42 111 69 Torf
7 5947330 3576350 46 123 77 K2 Torf
8 5947320 3576350 52 118 66 Torf
9 5947340 3576370 39 129 90 Torf
10 5947330 3576370 52 131 79 Torf
11 5947320 3576370 62 134 72 Torf
12 5947340 3576390 55 131 76 K3 Torf
13 5947330 3576390 69 136 67 Torf
14 5947320 3576390 56 132 76 Torf
15 5947340 3576410 52 116 64 Torf
16 5947330 3576410 60 136 76 K4 Torf
17 5947320 3576410 65 148 83 Torf
18 5947310 3576410 42 137 95 Torf
19 5947330 3576430 38 121 83 Torf
20 5947320 3576420 56 141 85 Torf
21 5947310 3576420 51 143 92 K5 Torf
Mittel 52 132 80
Min 38 111 64
Max 69 148 100
Fläche ca. 5.132 m2
Mess-
punktHochwert Rechtswert
Beschaffenheit
Untergrund
Sediment-
probe
Gewässer Teich
Datum der Vermessung 03.07.2013
Tageswasserstand kein Pegel vorhanden
Auswertung (Sedimentmengen)
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 23 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Auswertung (Sedimentmengen)
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 24 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Feststoff: LAGA komplett M 20 (Tab. II 1.2-2)
inklusive Korngrößenanalyse
Eluat: LAGA komplett M 20 (Tab. II 1.2-3)
Analytik gemäß LAGA
Parameterumfang weit gefasst – Abfallrecht, Bodenschutz
Eluat-Analysen - Wasserrecht
Preiswert, da meist als Paket von Laboren angeboten
Auswertung (Sediment-Analytik)
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 25 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Parameter Teich 1 Teich 2
Feststoff
EOX Z2 Z2
Kohlenwasserstoffe Z1 Z2
Cyanid ges. Z1 Z1
Summe PAK (EPA) Z2 (Z1) >Z2
Benzo(a)pyren Z1 Z2
Summe PCB Z0 Z2
Arsen Z0 Z1
Blei Z1 Z2
Cadmium Z1 Z2
Kupfer Z1 Z2
Quecksilber Z0 Z1
Thallium Z0 Z1
Zink Z2 >Z2
TOC >Z2 >Z2
Eluat
Leitfähigkeit Z1.2 Z1.2
Sulfat Z2 Z2
Auswertung (Sediment-Analytik)
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 26 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Ein Beispiel (Ausrüstung)
Erfahrene Mitarbeiter(innen) Anker Boot Sedimentgreifer
Das „Limno-mobil“
Protokollmappe mit Stift Karte GPS Messlatten Stechrohre Eimer / Schaufel Probenahmegläser Fotoapparat Genehmigungen Schwimmwesten Handtuch Essen / Trinken
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 27 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Ein Beispiel (Auf dem Gewässer)
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 28 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Ein Beispiel (Auf dem Gewässer)
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 29 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Ein Beispiel (Ergebnisse)
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 30 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Ein Beispiel (Ergebnisse)
Parameter Teich West Teich Mitte Teich Ost
Feststoff
EOX Z2 Z1 Z2
Kohlenwasserstoffe Z1 Z1 Z1
Cyanid ges. Z1 Z1 Z1
Summe PAK (EPA) Z2 (Z1) Z2 Z2
Benzo(a)pyren Z1 Z2 Z1
Summe PCB Z0 Z1 Z1
Arsen Z0 Z1 Z0
Blei Z1 Z2 Z1
Cadmium Z1 Z2 Z1
kUpfer Z1 Z2 Z2
Quecksilber Z0 Z0 Z0
Thallium Z0 Z0 Z0
Zink Z2 Z2 Z2
TOC >Z2 >Z2 >Z2
Eluat
Leitfähigkeit Z1.2 Z1.2 Z1.2
Sulfat Z2 Z2 Z2
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 31 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Ein Beispiel (Ergebnisse)
Gewässer: Teich
insgesamt Teich West Teich Mitte Teich Ost
Oberfläche m2 19.000 6.468 4.000 6.450
Mittlere
Wassertiefem 0,89 0,89 0,84 0,91
Mittlere Sediment-
mächtigkeitm 0,49 0,50 0,51 0,45
Wasservolumen m3 16.992 5.413 3.657 6.043
Schlammvolumen m3 9.224 3.250 2.023 2.923
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 32 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Fazit
Das Gewässer und das ausgewählte Equipment für die Beprobung müssen zueinander passen!
Die Untersuchung muss sorgfältig vorbereitet werden!
Bei der Durchführung der Untersuchung muss auf besondere Situationen reagiert werden können!
Die Auswertung sollte klar verständlich sein!
NNA, Seminar Entschlammung von Gewässern, 16. September 2013 Folie 33 von 33 Dr. Jürgen Spieker
Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit!
Alle Fotos und Abbildungen, sofern nicht anders gekennzeichnet: KLS, Hamburg