Steinbrunner See

Der Steinbrunner See ist ein kleiner Tagebaurestsee (Ehemalige Braunkohlegrube) 3 km entfernt vom Ortskern Steinbrunn (Österreich, Burgenland) Link: Badesee Steinbrunn.

Seedaten:

  1. Oberfläche: 5.2 ha
  2. Seevolumen: 500.000 m³
  3. Hypolimnion Volumen: 350.000 m³
  4. Schichtung: Der See weist eine thermokline Spungschicht bei 7 m und eine halocline Sprungschicht bei 14 m auf.

Anlagenleistung:

  1. Voluemnstrom:      343    m³/h,
  2. Sauerstoffeintrag:    40    kg O2/Tag
  3. Leistungsaufnahme:  2.5 kW

Sanierungsziel


Das Ziel einer Belüftung im Steinbrunner See besteht in der Wiederherstellung einer sauer­stoff­angereicherten Tiefenzone, die zumindest bis auf eine Tiefe von 15 m hinabreicht. Ein Erfolg ist dann gegeben, wenn in der aktuell sauerstofflosen Zone, zwischen 8 und 15 m, Sauer­stoff­gehalte von 4 bis 8 mg L–1 eingestellt werden können. Bei Anwesenheit von Sauer­stoff wird die interne Nährstoffanreicherung blockiert und der verfügbare Nährstoffpool für die schwachlichtadaptierten Blaualgen an der Unter­grenze der eupho­tischen Zone ver­ringert. Das Sanierungskonzept sowie das nachfolgende monitoring wurde vom Limnologiebüro  DWS Hydro-Ökologie GmbH durchgeführt. Die in diesem Artikel verwendeten Grafiken stammen ebenfalls von DWS.

 

Ergebnis der Maßnahme

  • Sauerstoffprofile: Anhand der Isoplots (oben rechts) kann die zeitliche Entwicklung der Sauerstoffanreicherung im Bereich unter der Chemokline sehr gut nachvollzogen werden. Im Jahr 2011, als Betriebs­störungen ein kontinuierliches Funktionieren der TIBEAN (Tiefenwassrebelüftungsanlage) verhinderten, konnte noch keine signifikante Sauerstoffanreicherung im Tiefenbereich festgestellt werden. Erst ab Juni 2012, bei etwa 2500 Betriebsstunden, wurde die Sauerstoffanreicherung erstmals deutlich erkennbar. Mit dem Erreichen von über 3000 Betriebsstunden im Oktober trat eine massive Sauerstoff­anreicherung (zwischen 3.5 und knapp 6 mg L–1, 31-52 % Sättigung) im Bereich zwischen 8 und 17.5 m Wassertiefe ein. Damit wurde ein wesentliches Etappenziel zur erfolgreichen Sanierung des Steinbrunner Sees erreicht.
 
  • Leitfähigkeit: Im Vergleich mit anderen physikalisch-chemischen Parametern ließen die Leitfähigkeits­werte  bereits kurze Zeit nach Betriebsbeginn im Jahr 2011 messbare Verän­derun­gen erkennen (Abbildung rechts unten). Die Chemokline selbst lag in den Jahren 2003 bis 2005 in einem Bereich zwischen 8.5 m und 9m. Durch den Betrieb der TIBEAN sanken die Lf-Werte im Mixolimnion geringfügig, unterhalb der Chemokline jedoch deutlich ab. Der Gradient, bzw. der Dichteunterschied trat in der Folge aber schärfer hervor, Erosionen der Chemokline waren bis dato nicht gegeben. Etwa ab Herbst 2011 bildete sich als Folge der Wechselwirkung zwischen Sauerstoffeintrag und den damit einhergehenden Fällungsreaktionen in 17.5 m eine zweite Chemokline aus. Die langfristige Auswirkung des fortgesetzten Sauerstoffeintrages wird darin bestehen, dass sich die Leitfähigkeitswerte in den belüfteten Bereichen an die Werte in den Oberflächenschichten annähern werden. Die Chemokline in 8.5 m wird sich allmäh­lich auflösen – ein definiertes Ziel der Maßnahme. Die Chemokline in 18 m Tiefe wurde in den Folgejahren durch Verlängerung der Steigleitung der TIBEAN auf 25 m abgesenkt.
 
  • Phosphor: In der vom Tiefenbelüfter beeinflussten Schicht konnte bereits im zweiten Betriebjahr eine messbare Abnahme der Phosphorkonzentrationen festgestellt werden. Vor der Oxidation der Tiefen­schichten konnten in der entsprechenden Zone noch Totalphosphormengen bis zu 140 µg L–1 gemessen werden. Ende November 2012 lagen die Totalphosphormengen hingegen bereits zwischen 19 und 21 µg L–1 und waren deutlich verringert.
 
  • Eisen: Unter reduzierenden Bedingungen - die im Tiefenwasser des Steinbrunner Sees über lange Zeit gegeben waren – können sich erhebliche Mengen an Eisen und Mangan aus dem Sediment lösen (jeweils bis >2.7 mg L–1 im Oktober 2010, 10 m Tiefe). In der belüfteten Schicht war nach erfolgreicher Sauerstoffanreicherung eine deutliche Abnahme der Eisen­gehalte (bis auf durchschnittlich 0.14 mg L–1) zu verzeichnen.