title: Erarbeitung einer P-Bilanz im Rahmen eines Konzeptes zur Sanierung und Restaurierung des Rangsdorfer Sees
title: Development of a phosphorus balance as part of a concept for the restoration of Lake Rangsdorf
Creators: name: Frauenstein, Andrea
Publisher: name: Universität Potsdam
Year: 2019

description: Der Rangsdorfer See (A = 2,44 km² , z(max) = 6 m, z(mean) = 1,930 m) im Landkreis Teltow Fläming ist einer von vielen Gewässern in Brandenburg, die derzeit den nach EU-Wasserrahmenrichtlinie geforderten guten Zustand nicht erreichen. Bekanntlich gilt Phosphor für viele Gewässer als der bedeutendste produktionslimitierende Nährstoff und ist somit aussichtsreicher Steuerfaktor für eine erfolgreiche Seentherapie.

Ziel dieser Arbeit war es, die Gewässergüte des Rangsdorfer Sees nach trophischen Aspekten zu bewerten, Phosphor-Eintragspfade zu identifizieren, welche die höchsten Frachten verursachen sowie Therapiemaßnahmen zu finden, die eine langfristige Zustandsverbesserung ermöglichen. In einer Szenarioanalyse wurde das modifizierte Einbox Modell angewendet, um die Wirksamkeit externer und interner Therapiemaßnahmen abzuschätzen. Nach Abschluss der Studienarbeiten können folgende Schlüsse gezogen werden:

Der Rangsdorfer See ist aufgrund seiner Morphometrie ein naturgegebenes nährstoffreiches Gewässer und war das auch schon, bevor anthropogene Einflüsse auf ihn einwirkten. Langjährige Nährstoffeinträge verschiedener Herkunft (Abwassereinleitungen, Fischintensivhaltung, Rieselfelder) führten jedoch zu einer übermäßigen Produktivität. Viele Belastungsquellen wurden ausgeschaltet, es findet jedoch immer noch ein relevanter Nährstoffaustrag aus dem Einzugsgebiet statt. Unter Verwendung von Phosphor-Bilanzmodellen und seetypspezifischen kritischen Phosphor-Seekonzentrationen zeigt sich, dass die aktuell stattfindende externe Phosphor-Belastung den kritischen Phosphor-Eintrag zur mutmaßlichen Erreichung des guten ökologischen Zustandes überschreitet. Anteilig die größte Fracht wird über den natürlichen Hauptzufluss in den Rangsdorfer See transportiert. Sanierungsmaßnahmen in dessen Einzugsgebiet stellen ein effektives Mittel dar. Eine technische Lösung zur Nährstoffminderung im Zufluss (Eliminierungsanlage) kann unterstützend eingesetzt werden, muss aber dann bei unveränderter hoher Phosphor-Konzentration im Zufluss dauerhaft betrieben werden. Das Einbox Modell stellte sich als hilfreiches Instrument zur Vorauswahl geeigneter Therapiemaßnahmen heraus.
description: Lake Rangsdorf (A = 2.44 km² , z(max) = 6 m, z(mean) = 1.930) in the district of Teltow Fläming is one of many waters in Brandenburg that currently do not meet the good status required according to the EU- Water Framework Directive. Phosphorus is generally considered the limiting element for lakes and therefore is a promising key factor for a successful lake restoration.

The main objectives of this thesis were to assess the water quality of Lake Rangsdorf according to trophic aspects, to identify input pathways of phosphorus that cause the highest load as well as finding restoration measures that allow for a long-term condition improvement. In a scenario analysis, the modified one-box model was applied for predicting the Phosphorus trend in the water under different management options. The findings from the research projects can be summarized as follows:

As the result of its morphometry, Lake Rangsdorf can be considered a natural eutrophic water. This also applies to its state prior to anthropogenic impacts. However, longtime nutrient inputs from various sources (effluent discharge, intensive fish farming, runoff from sewage farms) have led to an excessive primary production. Many sources of impact have been eliminated, however, a relevant nutrient output from the catchment is still taking place. When applying phosphorus balance models and lake-type specific targets for phosphorus inlake concentration, it becomes obvious that the current external phosphorus load is exceeding the critical load required for achieving the good ecological status. The major load is carried via the natural main tributary into Lake Rangsdorf. Restoration measures for reducing surface output within its catchment represent an effective measure. Yet the scenarios also show that the adoption of further measures presumably will be necessary. A technical solution for the nutrient reduction of the inflow (P-elimination) can be used supportively, but has to be operated permanently when concentrations of phosphorus in the inflow remain at a high level. The one-box model is thus a powerful tool for selecting lake-restoration measures.