Sanierung Hallwilersee

Massnahmen in der Siedlungsentwässerung

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Die ersten wichtigen Grundsteine für die Gesundung des Hallwilersees wurden bis Anfang der 1980-er Jahre gelegt: Die Aargauischen Abwässer wurden durch die Erstellung einer Ringleitung vom See ferngehalten und in der ARA Hallwilersee in Seengen gereinigt. Darauf folgte die Abwassersanierung im Kanton Luzern. und das Verbot von Phosphat in Waschmitteln durch den Bund (1986). Seither nahmen die Phosphorgehalte im Hallwilersee und im oberliegenden Baldeggersee stark ab. Seither nehmen die Phosphorgehalte im Hallwilersee und im oberliegenden Baldeggersee stetig ab. Die gereinigten Abwässer aus den ARA Hitzkirchertal und Hochdorf tragen heute noch Phosphor in den Hallwilersee, respektive Baldeggersee ein. Bei starken Regenereignissen wird Phosphor auch aus den Regenüberläufen und Regenbecken der Siedlungsentwässerung in die Zuflüsse und Seen eingetragen.

Massnahmen Landwirtschaft

Die Umsetzung der bestehenden gesetzlichen Vorschriften (Gewässerschutzgesetz, ChemRRV) und der Anforderungen des ökologischen Leistungsnachweises (ÖLN) tragen einen wichtigen Teil zur Reduktion der Phosphorfrachten in den Hallwilersee bei.

Seit 2017 schützt ein gesetzlich festgelegter Gewässerraum von 15 Metern ab Uferlinie den Hallwilersee, sowie einer von 11 Metern Breite (inkl. Bach) die Bäche von weniger als 2 Meter Breite, vor Nährstoff- und Schadstoffeinträgen. Im Gewässerraum ist der Einsatz von Düngern und Pflanzenschutzmitteln verboten. Zudem darf keine Bodenbearbeitung erfolgen. Die landwirtschaftliche Bewirtschaftung in Gewässerräumen ist grundsätzlich nur noch als Biodiversitätsförderfläche möglich. 2017 löste die Umsetzung des Gewässerraumes die Massnahme zu Förderung von Pufferstreifen ab.

Im Kanton Aargau müssen Landwirte zudem seit 2014 im Spezialgebiet Hallwilersee besondere Vorschriften bezüglich der Phosphor-Düngung einhalten. Verordnung zum Einführungsgesetz zur Bundesgesetzgebung über den Schutz von Umwelt und Gewässern (V EG UWR).

Von 2001 bis 2010 gewährten die Kantone Aargau und Luzern im Rahmen eines Phosphorprojektes Beiträge an die Landwirte für Massnahmen zur Verminderung der Auswaschung und Abschwemmung von Phosphor aus den landwirtschaftlich genutzten Böden. Die Beiträge erfolgten mit finanzieller Unterstützung des Bundes und stützten sich auf das Gewässerschutzgesetz (Art. 62a). Im Kanton Aargau wurde das Projekt 2010 abgeschlossen. Von den folgenden im Projekt unterstützten Massnahmen wird heute nur noch die Massnahme zu den Direkt- und Streifenfrässaaten weitergeführt:

• Verbesserungen bei den Hofdüngeranlagen (Beratungen seit den 1980er-Jahren)
• Förderung von Pufferstreifen zum Schutz des Sees und seiner Zuflüsse vor Nährstoffeinträgen
• Förderung von Direkt- und Streifenfrässaaten zum Schutz vor Erosion
• Kompensationszahlungen für reduzierte Phosphordüngung (Phosphorprojekt 2001 bis 2010)
• Düngebeschränkung auf 100 Prozent des Pflanzenbedarfs an Phosphor (im Kanton Aargau gültig seit 2014 für das Einzugsgebiet Hallwilersee)
• Seit 2017 Ablösung der Massnahme «Pufferstreifen» durch die Umsetzung der Gewässerräume
  

Seebelüftung

Die Gesundung des Hallwilersees wird seit 1986 durch eine Belüftungsanlage unterstützt. In Meisterschwanden beim "Seezopf" befinden sich Kompressoren zur Bereitstellung von Druckluft und Anlagen zur Bereitstellung von Reinsauerstoff. Vom Seeufer führen sechs Leitungen zur Seemitte. Dort werden in 45 Meter Tiefe durch sechs Diffusoren je nach Bedarf Druckluft oder Sauerstoff eingetragen.

Belüftung im Sommer

Von 1985 bis 2016 wurde von April bis Oktober Reinsauerstoff als feine Blasen durch Diffusoren über dem Seegrund eingetragen und im Wasser gelöst. Damit konnte der im Tiefenwasser beim biologischen Abbau der abgestorbenen Algen verbrauchte Sauerstoff ersetzt werden. So blieb Sauerstoff für den Lebensraum im Tiefenwasser ganzjährig erhalten. Bis 2007 wurden je nach Algenwachstum 400 bis 800 Tonnen Reinsauerstoff pro Sommer eingetragen, ab 2007 nahm der Sauerstoffeintrag bis 2015 auf rund 200 Tonnen pro Jahr ab.Seit 2016 wird auf den Eintrag von Reinsauerstoff verzichtet und somit nur noch rund 150 Tonnen Sauerstoff pro Sommer ins Tiefenwasser eingetragen. Dies ist gerade genug, um einen vollständig sauerstofflosen Zustand an der tiefsten Stelle zu verhindern.

Zirkulationshilfe im Winter

Im Winter kühlt sich das Wasser an der Oberfläche ab. Dieses kalte und somit schwerere Wasser sinkt ab und das warme, leichtere Wasser kommt an die Oberfläche. Dieser Prozess kann zu einem vollständigen vertikalen Durchmischen des Seewassers führen. Im Hallwilersee unterstützt eine Zirkulationshilfe mit Druckluft die ungenügende natürliche Umwälzung des Seewassers und verlängert die Phase der vollständigen Durchmischung im Herbst und im Frühling. Im November/Dezember und im März/April wird am Seegrund über Düsen mit hohem Druck grobblasige Luft eingetragen, welche das sauerstoffarme Tiefenwasser an die Seeoberfläche bringen kann und somit den See bei der vertikalen Durchmischung unterstützt. Das Wasser nimmt im Kontakt mit der Atmosphäre Sauerstoff auf, pro Winter über 1'500 Tonnen. Ende Winter ist der Wasserkörper des Hallwilersees annähernd mit Sauerstoff gesättigt (Siehe Zustand Hallwilersee).

Auswirkungen des Klimawandels

Die Klimaerwärmung führt im Hallwilersee zu einer Veränderung der Mischungsdynamik, gepaart mit negativen Folgen für die Sauerstoffversorgung. Bis gegen Ende des 20. Jahrhunderts mischte der Hallwilersee zweimal jährlich vollständig, ein erstes Mal im November/Dezember und dann wieder im Februar/März. Alternierend zu diesen Mischungsphasen war der See im Sommer und im Winter geschichtet.

Seit den 1980er Jahren hat die Oberflächentemperatur der meisten Schweizer Seen um etwa 0.5 °C pro Jahrzehnt zugenommen, so auch beim Hallwilersee. Dadurch beginnt die Sommerschichtung im Frühling früher und endet im Herbst später. Die Dauer der Sommerschichtung hat seit Ende der 1980er Jahre bereits um etwa einen Monat zugenommen. Die Temperaturmessungen zeigen, dass der See in den Wintern 2022/2023 und 2023/2024 jeweils nur noch während rund einem Monat vollständig gemischt war und sich bereits Mitte Februar wieder eine Schichtung bildete. Winter mit sehr kurzer Mischungsdauer sind mit fortschreitendem Klimawandel häufiger zu erwarten.

Die Veränderungen in der Mischungsdynamik haben aus mehreren Gründen negative Auswirkungen auf die Sauerstoffkonzentrationen im Tiefenwasser der Seen:

• Wegen der längeren Sommerschichtung steht mehr Zeit zur Verfügung, um den verfügbaren Sauerstoff im Tiefenwasser aufzubrauchen. Wenn die Sommerschichtung statt wie früher rund 8 Monate neu in den meisten Jahren 10 oder 11 Monate dauert, dann wird über den Sommer 20 bis 35 % mehr Sauerstoff gezehrt/verbraucht.
• Die Dauer der Mischung genügt nicht mehr, um das ganze Seevolumen mit genügend Sauerstoff zu versorgen. Zudem nimmt das wärmere Wasser weniger Sauerstoff auf. Entsprechend nimmt der See in der Phase der Winterzirkulation insgesamt weniger Sauerstoff auf.

Aus diesen Gründen dürfte mit fortschreitendem Klimawandel das Erreichen der Sanierungsziele bezüglich Sauerstoffkonzentrationen erschwert werden.