Phosphor (P) ist ein essentielles, produktionslimitierendes Element, das als Dünger knapp wird, in Gewässern aber oft im Überschuss vorhanden ist und Eutrophierung bewirkt. Mittels Prozess- und Modellstudien werden die Wissensgrundlagen zu P-Quellen, -Transportwegen, -Umsatzprozessen und -Fraktionen erweitert und Reduktionsmaßnahmen untersucht. Ziel sind überarbeitete Bewirtschaftungspläne und Monitoringkonzepte, die für die Erreichung der durch Wasserrahmenrichtlinie, Meeresstrategierahmenrichtlinie und Ostseeaktionsplan vorgegebenen Gewässerqualitätsziele notwendig sind. Der Fokus der Untersuchungen liegt auf dem Warnow-Einzugsgebiet, das typisch für das landwirtschaftlich geprägte norddeutsche Tiefland ist, der brackwasserbeeinflussten Unterwarnow und der direkt angrenzenden Ostsee. Dabei wird die gesamte Fließstrecke von der Quelle bis ins Meer integrativ betrachtet, da Managemententscheidungen in den Flusseinzugsgebieten Auswirkungen auf die P-Einträge bis ins Meer haben.

Für Kläranlagen der Größenklassen 1 bis 3 werden in der derzeit gültigen Abwasserverordnung (AbwV) keine Überwachungswerte für den Parameter Phosphor definiert. Der fachrechtliche Hintergrund hierfür liegt in der vergleichsweise geringen P-Emission jeder einzelnen kleinen Kläranlage (s. Abbildung 1) und dem gegenüber großtechnischen Anlagen höheren spezifischen Kosten der technischen Phosphor-Elimination. Weitergehende Anforderungen für die P-Elimination wurden bisher beispielsweise in Mecklenburg-Vorpommern nur in wenigen Einzelfällen gestellt. In einem dünn besiedelten Flächenland sind zur Behandlung von 15% der gesamten im Bundesland Mecklenburg-Vorpommern anfallenden Abwassermenge etwa 555 Kläranlagen der GK 1-3 zu betreiben. Die mit diesen Anlagen in Summe emittierte P-Fracht (s. Abbildung 1) beläuft sich auf etwa 61% der Phosphormenge der gesamten Kläranlagen im Bundesland Mecklenburg-Vorpommern.

Um den Einfluss dieser aus Kläranlagen der GK 1-3 emittierten Phosphormengen auf den ökologischen Zustand der Gewässer ermitteln und bewerten zu können, werden im Rahmen des Arbeitspaketes 3.1c folgende Schwerpunkte gesetzt:

Die Bearbeitung der dargestellten Schwerpunkte erfolgt beispielhaft an ausgewählten Kläranlagen (s. Abbildung 2). An diesen Kläranlagen werden die verfahrenstypischen Prozesse inklusive der Prozessteuerung erfasst und modelltechnisch abgebildet. Die erhaltenen Ergebnisse können somit auf andere Anlagen desselben Typs übertragen werden.