Was ist Phosphor und wie kommt er in Gewässer?

Phosphor ist ein Nährstoff, den Lebewesen benötigen, um zu wachsen und zu leben. Manchmal ist die benötigte Phosphorkonzentration in der Umwelt zu hoch und kann dann über verschiedene Pfade in Oberflächengewässer gelangen. Dazu gehören Einleitungen aus sogenannten Punktquellen, zum Beispiel aus Kläranlagen oder Regenwassereinleitungen aus Siedlungsflächen, diffuse Einträge wie Erosion von Ackerflächen, oder auch Oberflächenabfluss oder Einträge aus Drainagen. Durch die Verwitterung von phosphorhaltigen Gesteinen und der Zersetzung von Pflanzen, Tieren oder Fäkalien gelangt Phosphor auch über den Boden in die Gewässer. Kläranlagen tragen in Bayern mit etwa 26 % zum Gesamteintrag von Phosphor bei (Abbildung 1). Aktuelle Modellierungen mit dem Modell MONERIS zeigen, dass mehr als 50 % des gesamten Phosphoreintrags über diffuse Eintragspfade in die bayerischen Gewässer gelangen.

Um das Pflanzenwachstum zu verbessern, wird der Phosphorgehalt durch Dünger im Boden erhöht. Als natürlichen Phosphordünger werden meist Gülle, Jauche oder Mist aus der landwirtschaftlichen Tierhaltung sowie Gärreste aus Biogasanlagen und Komposte eingesetzt. Mineraldünger werden aus bestimmten Gesteinen oder durch chemische Produktionsverfahren hergestellt.

Die Pflanzen nehmen einen Teil des ausgebrachten Phosphors auf. Überschüssiger Phosphor wird in vielen Bindungsformen an Bodenpartikel fixiert oder im Bodenwasser gelöst. Nachfolgende Pfade stellen bei Niederschlag die wichtigsten Eintragswege ins Gewässer dar:

  • Pfad 1: Wasser, das nicht im Boden versickert, spült an der Bodenoberfläche den unverbrauchten Dünger weg.
  • Pfad 2: Regen führt zu Bodenerosion und trägt so den Oberboden und damit den enthaltenen Phosphor fort.
  • Pfad 3: Regenwasser nimmt beim Versickern Phosphor aus dem Boden auf. Mit dem Grundwasser oder über Drainagen gelangt es in die Gewässer.
Das Säulendiagramm zeigt die prozentuale Verteilung der Phosphoreinträge in die Oberflächengewässer Bayerns mit Stand 2017. Insgesamt sind 2017 5050 Tonnen Phosphor in die Gewässer gelangt. Es gibt vier punktförmige Einleitungen. Das sind kommunale Kläranlagen mit 26 % , Industrielle Einleiter mit 1,1 %, Urbane Flächen mit 9,3 % sowie Kleinkläranlagen mit 2,3 %. Daneben stehen die fünf diffusen Einleitungen wie Erosion mit 35 %, atmosphärische Deposition mit 0,7 %, Oberflächenabfluss mit 14 %, Dränagen mit 2,7 % sowie Grundwasser mit 8,5 %. Abbildung 1: Anteil der Phosphoreinträge in Bayern aus verschiedenen Quellen 2017