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Schadstoffe in der Elbe: Messprogramm von der Quelle bis zur Mündung

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Autor: Hildegard Lyko

Albis auf Messfahrt
Foto: UFZ/ André Künzelmann
29.06.2023 | Forschende der Helmholtz-Zentren wollen in einer gemeinsamen Messkampagne genauer analysieren, wie Umweltchemikalien, Nano- und Mikroplastikpartikel sowie Nährstoffe in welcher Konzentration und Größe in die Elbe und dann ins Meer gelangen und wie sie auf dem Weg dahin abgebaut und verändert werden.

Auf 1.094 Kilometer zieht sich die Elbe von ihrer Quelle im tschechischen Riesengebirge bis zu ihrer Mündung bei Cuxhaven durch Tschechien und Deutschland. Sie führt durch Großstädte wie Magdeburg und Dresden, nimmt das Wasser unzähliger Bäche und teilweise stark belasteter Flüsse wie Saale, Havel und Mulde sowie diverse Kläranlagenabläufe auf. Darüber hinaus passiert sie Ackerflächen und Wiesen.

Ein Cocktail an Schadstoffen

Von den Umweltchemikalien, Nano- und Mikroplastikpartikeln, die im Einzugsgebiet der Elbe in die Umwelt eingetragen werden, landen viele früher oder später im Fluss.

„Ziel ist, die stofflichen Einträge und deren Konzentrationen von der Quelle der Elbe bis in die Deutsche Bucht zu messen. Wir wollen so ein Modell entwickeln, das die Verteilung und Verdünnung der Schadstoffe im Fluss berücksichtigt, um daraus Rückschlüsse zu ziehen, welchen Prozessen die Schadstoffe unterliegen”, sagt Dr. Ute Weber. Sie leitet am UFZ die Forschungsinitiative MOSES, bei der neun Helmholtz-Forschungszentren die Folgen hydro-meteorologischer Extremereignisse auf Erde und Umwelt analysieren.

Unterschiedliche Gruppen konzentrieren sich bei ihren Untersuchungen auf die drei Schadstoffgruppen Chemikalien, Nano- und Mikroplastik sowie Nährstoffe. Unter der Leitung von UFZ-Umweltchemiker Prof. Werner Brack sollen mehr als 600 Stoffe, die im Wasser gelöst oder an Schwebstoffe gebunden sind, untersucht werden.

Die UFZ-Umweltchemikerin Prof. Annika Jahnke koordiniert ein Team von Forschenden, für die der Transport und die Verteilung von Nano- und Mikroplastik und mit diesen in Verbindung stehenden Chemikalien wie beispielsweise Weichmachern oder UV-Stabilisatoren im Mittelpunkt stehen.

Ein vom UFZ-Fließgewässerökologen Dr. Norbert Kamjunke koordiniertes Team will die Konzentrationen von Nährstoffen wie beispielsweise Nitrat, Phosphat oder Silizium sowie von organischen Verbindungen wie etwa Kohlenhydraten und Huminstoffen messen und die Nährstoffaufnahme durch Algen entlang des Flussverlaufs ermitteln.

Verlauf der Elbe. Grafik: UFZ

Generalprobe im Jahr 2020

Bei der diesjährigen Elbe-Kampagne sind neben dem UFZ als koordinierende Forschungseinrichtung drei weitere Helmholtz-Zentren beteiligt, die auf einzelnen Flussabschnitten und Küstenbereichen der Nordsee mit ihren Forschungsschiffen unterwegs sind: Das Helmholtz-Zentrum Hereon, das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel und das Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar und Meeresforschung (AWI). Diese Kooperation wurde erstmals bei der MOSES-Generalprobe „Elbe 2020″ getestet.

„Wir haben damals die Zusammenarbeit der aufeinander abgestimmten Sensor- und Messsysteme sowie die Logistik und Organisation von Schmilka bis in die Deutsche Bucht erfolgreich geprobt”, sagt Ute Weber. Die Einsatzlogistik habe man in den folgenden Kampagnen stets verfeinert, sodass sie nun immer wieder für neue Forschungsziele genutzt werden könne.

 

Beprobung auch in Tschechien

Neu in diesem Jahr ist, dass die Schadstoffe erstmals im gesamten Gradienten von der Quelle der Elbe bis in die Mündung in Nordsee untersucht werden. Vom 27. bis 29. Juni übernimmt auf tschechischer Seite das Institute of Hydrobiology der Akademie der Wissenschaften der Tschechischen Republik die Beprobung auf dem rund 370 Kilometer langen Abschnitt von der Quelle bis zur tschechisch-deutschen Grenze. Weil die Elbe auf tschechischer Seite gestaut ist, ist dort allerdings anders als in Deutschland kein Forschungsschiff unterwegs. Die Wasser- und Sedimentproben werden deswegen von Brücken oder an Staustufen entnommen. Von der Grenze bis zur Staustufe Geesthacht kommen dann in den ersten beiden Juliwochen das UFZ-Forschungsschiff ALBIS zum Einsatz, anschließend das Hereon-Forschungsschiff LUDWIG PRANDTL von Geesthacht bis nach Cuxhaven (Ende August). Den Küstenbereich der Nordsee übernehmen Anfang September neben der LUDWIG PRANDT” das GEOMAR Forschungsschiff LITTORINA und das AWI-Forschungsschiff UTHÖRN II.

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