KlimaCampus: Gastbeitrag

Die kostenlosen Dienstleistungen der Elbe

Foto: KlimaCampus

Hamburger Forscher untersuchen die Reinigungs-Funktion des Flusses und was beim Gewässer-Management bedacht werden sollte

Hamburg. Die Elbe erfreut uns nicht nur mit maritimem Flair. Sie leistet auch "unbezahlte Überstunden" in Sachen Umweltschutz, indem sie überschüssiges Nitrat abbaut. Dies müsste sonst teuer in Kläranlagen entfernt werden. Allerdings ist diese Selbstreinigungsfunktion beinahe erlahmt, sie könnte aber reaktiviert werden. Denn auch mit Blick auf den Klimawandel sind Veränderungen in Flussmanagement und Hochwasserschutz angezeigt. Am KlimaCampus und am Helmholtz Zentrum Geesthacht erforschen meine Kollegen und ich, wie solche Maßnahmen gleichzeitig die Ökodienstleistung der Elbe wieder in Schwung bringen könnten.

Die Hauptrolle in flussinternen Reinigungsprozessen spielen die Sedimente am Boden. Allerdings wird die Elbe seit Jahrzehnten stark "gemanagt": Für die Schifffahrt wurde sie ausgebaggert, Seitenarme wurden trockengelegt und Feuchtgebiete zwecks Landgewinnung eingedeicht. Der Fluss ist jetzt zentrierter, das Wasser läuft schneller, und Sedimente können sich nur schwer ablagern.

Dabei wären sie wichtig: Aus der Landwirtschaft wird kontinuierlich Stickstoff in die Flüsse gespült, mehr, als viele Gewässer vertragen können. Das Überangebot in Flüssen und im Küstenmeer ist fatal: In Form von Nitrat kurbelt es die Produktion von Algen an. Sinken diese später tot zu Boden, führt dies dort zu akutem Sauerstoffmangel, und das Leben im Gewässer stirbt. In Sedimenten leben jedoch Bakterien, die den Sauerstoff aus dem Nitrat nutzen können - und dabei den unerwünschten Dünger abbauen.

Entlang der Elbe und bis ins Wattenmeer hinein nahmen wir im Jahr 2009 zu verschiedenen Jahreszeiten Proben. Im Fluss selbst war es schwer, überhaupt noch natürliche Sedimente zu finden. Im Labor ermittelten wir anschließend mit "markiertem" Stickstoff die unterschiedlichen Reinigungs-Kapazitäten der Sedimente. Die Klärung funktioniert zum Beispiel in Sand besser als in Schlick und bei hohen Temperaturen besser als bei niedrigen.

Hinzu kommt, dass die Elbe ihr schädliches Nitrat weiter in die Nordsee trägt. Nach Berechnungen meiner Kollegin Astrid Deek kann das nordfriesische Wattenmeer auf einer Fläche von mehr als 1320 Quadratkilometern Nitrat abbauen. Eine vergleichbare Denitrifizierung in einer Kläranlage würde derzeit pro Kilogramm Stickstoff rund acht Euro kosten. Das Wattenmeer leistet demnach Arbeit im Wert von etwa 130 Millionen Euro pro Jahr! Die Elbe hat dagegen ihre Rolle als Klärwerk weitgehend eingebüßt.

Mit dem Konzept "Tideelbe" legten Stadt und Bund Mitte 2006 Eckpunkte für eine nachhaltigere Elb-Nutzung vor. Geplant ist, neben Schifffahrt und Hafenwirtschaft auch Hochwasser- und Naturschutz zu berücksichtigen. Um zum Beispiel das Wasser an der Mündung abzubremsen, sollen an strategischen Punkten in Fluss und Mündung Sedimente eingebracht werden. Ökodienstleistungen wie der Nitratabbau wurden bei der Planung bisher nicht berücksichtigt; sie würden aber tolle Synergieeffekte erzielen: Mit geeigneten Sanden nimmt die Elbe ihre Klärfunktion ganz von selbst wieder auf.

+++ Hamburger Klimaforscher berichten über ihre Erkenntnisse +++