Beschreibung

Freilanduntersuchungen im Kirchentellinsfurter Baggersee bei Tübingen (Epplesee) hatten im BWPLUS-Projekt N 98006 gezeigt, daß die längerfristige Effizienz einer Kalzitbarriere hinsichtlich der Reduzierung der Phosphatfreisetzung aus eutrophierten Sedimenten durch seespezifische Parameter wie die Bioturbation und hydrodynamische Prozesse stark herabgesetzt werden kann. Hinsichtlich der Erarbeitung objektiver Bewertungskriterien zur Nachhaltigkeit der Kalzitaufspülung wurden in diesem Projekt diese seespezifischen Einflußgrößen am Beispiel des Epplesees quantifiziert. Es konnte gezeigt werden, daß Kalzitbarrieren mit Mächtigkeiten von bis zu 2,5 cm innerhalb von drei bis sechs Monaten durch die Bioturbation der Larven von Chironomus plumosus bei einer Larvendichte, die den natürlichen Verhältnissen im Baggersee entspricht, fast vollständig ins Oberflächensediment eingearbeitet wird. Tubifex spp. erreichen eine vollständige Durchmischung von Kalzitbarriere und Sediment binnen eines Monats. Die Intaktheit der Barriere ist jedoch eine wesentliche Voraussetzung für den längerfristigen Restaurierungserfolg. In flachen Seen besteht zusätzlich die Gefahr, daß die Kalzitschicht durch windinduzierte Wellen verdriftet werden kann. Die kritischen Schubspannungen von drei potentiellen Barrierematerialien wie Socal® U1-R, Rohrbach-Kalzit und Quarzsand K12 betragen 0,16 N/m2, 0,31 N/m2 bzw. 0,32 N/m2, so daß die Auflagen z.B. im durchschnittlich 4 m tiefen Epplesee nach einer Modellrechnung erst ab kritischen Windgeschwindigkeiten von ca. 25 m/s, 35 m/s bzw. 36 m/s verdriftet werden könnten. Weitere Laborexperimente zeigten, daß die seespezifischen Einflußgrößen durch die Optimierung und Anpassung der seeunspezifischen Parameter an die natürlichen Gegebenheiten, d.h. durch die Variation der Barrieremächtigkeit und des Barrierematerials hinsichtlich der Eigenschaften zur Phosphatfixierung und einer Verbesserung der Stabilität, größtenteils kompensiert werden könnten. Dabei wurden vor allem die Phosphat-Fixierungs-Mechanismen dreier unterschiedlicher Kalzite in Bezug auf eine längerfristige Phosphatimmobilisierung in den Barrieren untersucht. Die Ergebnisse zeigen, daß die untersuchten Kalzitmaterialien grundsätzlich zur Phosphatimmobilisierung geeignet sind. Jedoch hängt die Effizienz einer Kalzitbarriere vor allem in kalzitübersättigtem Wasser von den Oberflächeneigenschaften, der Korngröße des Kalzits sowie von der Mächtigkeit und dem Aufbau der Barriere ab.