Emscher - PLUS - StUA Herten

Staatliches
Umweltamt Herten
Emscher - PLUS
-Projekt zur Langzeit-Untersuchung
des Sanierungserfolges-

Emscher - PLUS
-Projekt zur Langzeit-Untersuchung
des Sanierungserfolges-
Herten, im April 2001

Impressum
Herausgeber: Staatliches Umweltamt Herten
Gartenstraße 27, 45699 Herten
Telefon (02366) 807-0, Telefax 807-499
Autoren: Dr. Dieter Busch
Dr. Horst Büther
Dr. Harald Rahm
Kerstin Ostermann
Andreas Thiel (StUA Duisburg)
Redaktion: Jürgen Klingel
Satz, Layout: Tanja Ende
Andrea Schmidtke
Ein besonderer Dank gilt den Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen der Staatlichen Umweltämter
Herten, Hagen und Lippstadt, die im Labor oder Probenahmedienst an der Ermittlung der
Messergebnisse beteiligt waren oder den Autoren mit Rat und Tat zur Seite standen.

Vorwort
Das Staatliche Umweltamt Herten begleitet mit großem Interesse und Engagement den Umbau des
Emschersystems, welches seit Anfang des letzten Jahrhunderts als offenes Kanalisationssystem
zur Ableitung von industriellem und kommunalem Schmutzwasser, von Grubenwasser des Bergbaus
und Brauchwasser der zahlreichen ortsansässigen Betriebe betrieben wird und jetzt auf dem
Weg der Rehabilitation zur Wiedererlangung des Status „Gewässer“ mit seinen für einen industriellen
Ballungsraum wichtigen Funktionen Ökologie und Naherholung ist.
Das erste Gutachten des damals zuständigen Staatlichen Amtes für Wasser- und Abfallwirtschaft
(StAWA) Lippstadt zur abwassertechnischen Sanierung der Emscher wurde 1987 noch von
manchem belächelt, viele glaubten damals, die Emscher würde ein „schwarzer Fluss“ auf immer
bleiben müssen. Nun können die an dem Jahrhundertwerk Beteiligten auf 10 Jahre praktizierte
Emscherumgestaltung mit all ihren Erfolgen und Problemen zurückblicken. Zu den Erfolgen zählen
in erster Linie die Verbesserung der Qualität der Emschergewässer durch den Bau der Kläranlagen
und Kanalisation sowie die ökologischen Umgestaltungen erster vom Schmutzwasser befreiter
Gewässer. Zu den Problemen gehören die beengten Raumverhältnisse, die eingeschränkten
Entwicklungsmöglichkeiten der Gewässer in Poldergebieten, die Altlasten und der damit verbundene
Eintrag von diffusen Belastungen in den Wasserkörper. Das sollte die Beteiligten aber nicht
davon abhalten, aus der jeweils vorliegenden Situation möglichst die jeweils optimale Lösung zu
realisieren. Es besteht jetzt die historische Chance, aus dem bundesweit am höchsten belasteten
Fließgewässer ein belastbares und stabiles Ökosystem zu schaffen, das auch den zwingenden Anforderungen
der europäischen Wasserrahmenrichtlinie gerecht werden kann.
Deshalb betreibt das Staatliche Umweltamt Herten seit 1990 ein ökologisch orientiertes Untersuchungsprogramm
in der Emscher und ihren Nebengewässern. Dazu nutzen wir unser eigenes, gut
ausgestattetes umweltanalytisches Labor. Seit 1994 wird das Projekt wegen der geänderten räumlichen
Zuständigkeiten in enger Kooperation mit den StUÄ Hagen und Duisburg weitergeführt.
Mittlerweile liegen viele Messergebnisse vor, die deutlich zeigen, wo die Erfolge und wo die Probleme
der voranschreitenden Sanierung liegen. Diese Ergebnisse und ihre Bewertung wurden in
der Vergangenheit immer wieder an verschiedenen Stellen veröffentlicht, wie der beiliegenden Veröffentlichungsliste
zu entnehmen ist. Nach 10 Jahren ist es an der Zeit, einen zusammenfassenden
Überblick und eine Gesamtbeurteilung der Situation abzugeben. Dies soll mit der vorliegenden
Dokumentation geschehen.
Ich danke hiermit allen, die engagiert zum Gelingen der Untersuchungen und dieser zusammenfassenden
Darstellung beigetragen haben.
Wolfgang Feldmann
Leiter des Staatlichen Umweltamtes Herten

Emscher-PLUS
Inhaltsverzeichnis
1. Geschichtliche Entwicklung und aktuelle Situation des
Emschersystems ................................................................................. 1
2. Staatliche Gewässerüberwachung im Emschersystem ................. 5
3. Entwicklung der stofflichen Belastung des Emschersystems ....... 9
3.1. Bewertungsmaßstäbe ................................................................................ 11
3.2. Belastungssituation an den Messstellen ..................................................13
3.3. Wichtige Belastungsparameter im Emschersystem
(Längsschnitte) ..........................................................................................59
3.4. Effekte der Kläranlagen ......................................................................... 110
3.5. Sondermessprogramme .......................................................................... 119
4. Ökologischer Rückbau von Schmutzwasserläufen und
Wiederbesiedelung des Emschersystems .................................... 122
4.1. Stoffliche und ökotoxikologische Grundlagen für die Wiederbesiedelung
des Emschersystems...........................................................122
4.2. Erste Wiederbesiedelung des Schmutzwasserlaufes Emscher...........131
4.3. Biologisches Wiederbesiedelungspotential des Emschersystems.......134
4.4. Erfolge von Renaturierungsmaßnahmen im Emschersystem............140
4.5. Aktuelle Baumaßnahmen zur Renaturierung des Oberlaufes
der Emscher .............................................................................................151
5. Diskussion ....................................................................................... 153
6. Zusammenfassung / Summary ..................................................... 156
7. Publikationen des StUA Herten zur Emscherproblematik ....... 161
8. Zitierte Literatur ........................................................................... 163
9. Abkürzungen .................................................................................. 166

Emscher-PLUS
1. Geschichtliche Entwicklung und aktuelle Situation des
Emschersystems
Die Emscher durchfließt als rechtsseitiger Nebenfluss des Rheins das Ruhrgebiet in ostwestlicher
Richtung. Ihr Einzugsgebiet (maximale Länge zirka 70 km, maximale Breite zirka 30 km) ist ein
überwiegend von Steinkohlebergbau, Stahl- und chemischer Industrie geprägter Ballungsraum. Es
liegt im Zentrum des rheinisch-westfälischen Industriegebietes mit den Großstädten Dortmund,
Castrop-Rauxel, Herne, Recklinghausen, Herten, Bochum, Gelsenkirchen, Essen, Gladbeck, Bottrop,
Oberhausen und Duisburg. In diesem rund 865 km 2 großen Einzugsgebiet
leben zirka 2,5 Millionen Einwohner.
Foto 1.1: Die Emscher – trotz
fast 100jähriger Nutzung
als Abwasserkanal ist sie
formal-rechtlich immer
noch als normales Fließgewässer.
Das Einzugsgebiet des Flusses liegt am Südrand des Münsterländer
Kreidebeckens. Die Jahresduchschnittstemperaturen liegen hier bei
9,5 - 10,5 °C. Bei den vorherrschenden südwestlichen Winden kommt
es unter dem Einfluss ozeanischer Luftmassen zu einem relativ ausgeglichenen
Klima. Im Januar liegen die durchschnittlichen Lufttemperaturen
um 2,0 °C und im Juli um 17,5 °C. Als mittlere Niederschlagsmengen
werden im unteren Emschereinzugsgebiet 750 - 800 mm und
im oberen Einzugsgebiet 700 - 750 mm gemessen.
[KLIMA-ATLAS NRW 1989]
Die Quelle der Emscher liegt bei Holzwickede im Landkreis Unna.
Nach zirka 85 km Fließstrecke mündet sie im Raum Dinslaken in den
Rhein, bedeutende Nebenflüsse fehlen. Ursprünglich handelte es sich
um ein träge fließendes Flachlandflüsschen mit nur geringem Gefälle.
Mit dem Beginn der Industrialisierung im 19. Jahrhundert und dem
zunehmenden Bergbau kam es sehr schnell zu einer übermäßigen
Belastung des Emschersystems mit unbehandelten Abwässern. Gleichzeitig
entstanden, verursacht durch den Steinkohlebergbau, großflächige
Bergsenkungen von bis zu 20 m Tiefe. Die permanent stattfindenden
Senkungen verhinderten in den betroffenen Gebieten den Bau von unterirdischen Kanalisationssystemen.
Durch die Bergsenkungen kam es schon bei kleineren Hochwässern regelmäßig zu großen,
langanhaltenden Überschwemmungen der Emscheraue. In den Überschwemmungsflächen sammelte
sich unbehandeltes Abwasser, das die versumpfenden Emscherniederungen in permanente Infektionsherde
für Cholera- und Thyphusepidemien verwandelte.
[EMSCHERGENOSSENSCHAFT 1990]
Foto 1.2: Der Emscher-Mittellauf bei Bottrop. Kanalisiert und
mit Abwasser gefüllt. Unter der Eisenbahnbrücke ein
Belüftungssystem der Emschergenossenschaft. Durch
Sauerstoffeintrag wird hier die Bildung von Schwefelwasserstoff
und damit die Geruchsbelästigung verhindert.
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Emscher-PLUS
Zur Regelung und Aufrechterhaltung wasserwirtschaftlicher Funktionen wurden zu Beginn des
20. Jahrhunderts den Flüssen Lippe, Emscher und Ruhr großflächig jeweils Hauptfunktionen zugeordnet.
Um die Ruhr als Trinkwasserfluss möglichst sauber zu halten, mussten Lippe und Emscher
die Schmutzwasser- und Salzfrachten des Bergbaus aufnehmen. Deshalb wurden die Emscher und
ihre Nebengewässer am Anfang des 20. Jahrhunderts nach rein hydraulischen Gesichtspunkten als
Schmutzwasserläufe für die Aufnahme und Ableitung der in ihrem Einzugsgebiet anfallenden
Niederschlags-, Brauch-, Abwasser- und Grubenwassermengen technisch ausgebaut.
Foto 1.3 : Eine Szene für Industrieromantiker. Rohre der Grubenwassereinleitung an der Einmündung der Berne in die Emscher.
Zu diesem Zweck wurde im Jahr 1904 durch Gesetz des Landes Preußen die Emschergenossenschaft
(EG) gegründet. Ziel der Genossenschaft ist die Regelung der Vorflut und die Sicherstellung
der Abwasserreinigung im Emschergebiet. Der Verbau der Emscher beginnt schon kurz
unterhalb der Quelle, bereits hier ist sie mit Betonschalen ausgebaut und durch unbehandelte
Abwässer übermäßig verschmutzt. Bergbaubedingte Schäden an den offenen Abwasserrinnen
konnten schnell erkannt und repariert werden. Gleichzeitig war es leicht, die hydraulische Leistungsfähigkeit
der Gerinne durch eine Erhöhung der Deiche an die steigenden Anforderungen
anzupassen. Teilweise musste die Emscher sogar auf einer erhöhten Trasse durch die Senkungsgebiete
geführt werden. „Früher ein träges Flachlandflüsschen, entwickelte sie sich vor 100 Jahren
zum offenen Abwasserhauptsammler der industriellen Kernzone zwischen Ruhr und Lippe“.
[LONDONG 1993]
Tabelle: 1.1: Langjährige hydrologische Abflussdaten ausgewählter Emscherpegel

Emscher-PLUS
Von den 650 km Fließgewässern im Emschersystem sind etwa 356 km zu einem Netz offener
Abwasserkanäle mit Trapezprofil und Sohlverbau (meist Betonhalbschalen) verwandelt worden,
die von der Emschergenossenschaft unterhalten werden. Hohe Deiche schützen abgesunkene Gebiete
vor Überflutung. Wo natürlicher Abfluss nicht mehr möglich ist, sind Teileinzugsgebiete
gepoldert. Die Entwässerung wird hier durch 95 genossenschaftliche Pumpwerke künstlich
sichergestellt. Rund 38 % des Emschereinzugsgebietes, unter anderem das gesamte Boye-System,
sind daran angeschlossen.
Die Reinigung des in der Emscher gesammelten Abwassers wurde vor Beginn der Emschersanierung
zentral von der 1973 in Dienst gestellten Mündungskläranlage in Dinslaken übernommen. Diese
Kläranlage diente im wesentlichen dazu, die immensen Belastungen der Schmutzwassermengen
der Emscher aus dem Rhein fernzuhalten. Sie arbeitet seit 1976 mit biologischer Klärung und kann
bis zu 30 m 3 Emscherwasser pro Sekunde reinigen. Auch unterhalb der Kläranlage ist die Emscher
in ihrem Gesamtprofil trapezförmig mit Betonschalen ausgebaut und begradigt.
Der Niedrigwasserabfluss der Emscher besteht nur zu zirka 20 % aus dem natürlichen Eigenwasseranteil,
die restlichen 80 % setzen sich aus den Grubenwässern des Steinkohlebergbaues und aus
kommunalen beziehungsweise industriellen Abwässern zusammen. In nachfolgender Tabelle werden
die Abflussangaben als Jahresreihen für verschiedene Pegel an der Emscher angegeben.
Das größte Nebengewässer der Emscher ist die Boye, die die Stadtgebiete von Bottrop, Gladbeck
und Essen durchfließt. Früher war sie ein kleiner mäandrierender Flachlandfluss mit zahlreichen
Nebengewässern. Heute sind etwa zwei Drittel des 42 km langen Boyesystems technisch reguliert
und mit festen Betonschalen als Schmutzwassersammler ausgebaut. Auch das Boyegebiet liegt im
Einzugsbereich des Steinkohlenbergbaus. Durch Bergsenkungen wurde dem Einzugsgebiet Mitte
der 50er Jahre die natürliche Vorflut genommen. Zirka 17 Pumpwerke an den Nebenbächen und
ein Mündungspumpwerk an der Emscher müssen den Abfluss der Boye gewährleisten.
[LONDONG 1993; BUND 1992]
Der gesamte Verlauf der Emscher und große Teile ihrer Nebengewässer erscheinen, entsprechend
der Abwasserbelastung, auf den Gewässergütekarten in einem kernigen Rot (übermäßig
verschmutzt). Der gesamte Flusslauf muss hinsichtlich der vorliegenden Schad- und Nährstoffkonzentrationen
als ein Schwerpunkt der Gewässerbelastung in Deutschland aufgefasst werden.
Die technisch ausgebauten Fließgewässer des Emschersystems dienen auch derzeit noch zur
Sammlung und Ableitung der im Einzugsgebiet anfallenden Niederschläge, der salzhaltigen
Sümpfungswässer aus dem Bergbau sowie der häuslichen und industriellen Abwässer.
[BUSCH et al. 1999]
Mit der Nordwanderung des Bergbaus und den damit verbundenen abklingenden Bergsenkungen
wurden zu Anfang der 80er Jahre erste Überlegungen zur Sanierung einzelner Gewässerabschnitte
angestellt. Eine erste Umsetzung entsprechender Maßnahmen fand in den Jahren 1982 - 1986 mit
dem Pilotprojekt „Dellwiger Bach“ statt. Trotzdem waren die Meinungen über das weitere Vorgehen
in Bezug auf die gesamte Emscher geteilt. Während einerseits die Sanierungsfähigkeit der Emscher
kritisch hinterfragt wurde „Die Emscher - schwarzer Fluss auf immer?“, entwickelte das damalige
Staatliche Amt für Wasser- und Abfallwirtschaft (StAWA) Lippstadt 1987 eine erste „Studie zur
Sanierung der Abwasserbeseitigung im Einzugsgebiet der Emscher“.
[ANNEN 1987] [LENGERSDORF 1989]
Dieser Ansatz wurde von dem ab 1988 zuständigen StAWA Herten weiterverfolgt. Nach Zustimmung
durch das Umweltministerium war der Startschuss für die Emschersanierung gegeben
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Emscher-PLUS
und schon kurze Zeit später wurden erste konkrete Vorschläge zum Umbau entwickelt: „Denkschrift
der Emschergenossenschaft: Möglichkeiten zur Umgestaltung von Wasserläufen im Emschereinzugsgebiet“.
Der ökologische Neubau des Emschersystems wurde zu einem der Leitprojekte
der Internationalen Bauausstellung Emscherpark (IBA).
[EMSCHERGENOSSENSCHAFT 1989]
Für die Realisierung des Umbaukonzeptes ist ein Investitionsaufwand von zirka acht Milliarden
DM notwendig. Davon entfallen zirka 70 % auf die Umsetzung von Abwassermaßnahmen. Geplant
ist der Rückbau der Schmutzwasserläufe zu „landschaftsbelebenden und ökologisch funktionstüchtigen
Gewässern“. Ziel der Sanierung ist es, neben der Verbesserung der Umweltsituation
auch den Erholungs- und Freizeitwert für die Bevölkerung im Emschergebiet zu erhöhen.
Diese Vorgabe soll durch abwassertechnische Maßnahmen, wie:
- Errichtung von dezentralen Kläranlagen,
- Trennung von Mischwasser,
- Vorreinigung hochbelasteter Industrieabwässer
und durch einen an ökologischen Kriterien orientierten Rückbau der Wasserläufe im Emschereinzugsgebiet
erreicht werden.
Eine intakte Umwelt mit sauberen Gewässern und eine damit verbundene hohe Lebensqualität
sollen den Industriestandort Ruhrgebiet langfristig sichern.
Foto 1.4: Offizielles Warnschild
der Emschergenossenschaft.
Zur Realisierung dieses Großprojektes wurde der Abwasserzweckverband
Emschergenossenschaft mit der Erstellung einer Gesamtkonzeption beauftragt.
Nach diesem Konzept sollen in Zukunft dezentrale Kläranlagen
für die Reinigung der im Emschereinzugsgebiet anfallenden Abwassermengen
sorgen. Durch Direkteinleitung des gereinigten Abwassers in
die Emscher sollen die Emscherzuflüsse abwasserfrei gehalten werden.
Derzeit sind bereits zwei neugebaute Anlagen in Dortmund-Nord und
Bottrop in Betrieb gegangen. Die Umsetzung der abwassertechnischen
Maßnahmen soll im Jahr 2014 abgeschlossen sein. Parallel zu diesen
technischen Sanierungsmaßnahmen werden die vormals regulierten und
mit Sohlschalen ausgebauten Wasserläufe ökologisch umgestaltet. Erste
Maßnahmen wur-den bereits an kleineren Nebengewässern (zum Beispiel
dem Deininghauser Bach und Läppkes Mühlenbach) umgesetzt.
[LONDONG 1993]

Emscher-PLUS
2. Staatliche Gewässerüberwachung im Emschersystem
Die Gewässerüberwachung in Nordrhein-Westfalen erfolgt seit 1989 nach dem Gewässerüberwachungssystem
(GÜS) Nordrhein-Westfalen. Dieses System basiert auf dem Untersuchungsprogramm
der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) und wurde 1997 vom nordrhein-westfälischen
Umweltministerium konkretisiert. Auf dieser Basis werden die umfangreichen Gewässergüteberichte,
die das Landesumweltamt in regelmäßigen Abständen für das Land Nordrhein-
Westfalen herausgibt, erstellt. Sie machen deutlich, welche Fortschritte bei der Gewässerreinhaltung
in Nordrhein-Westfalen im Laufe der letzten Jahre erreicht wurden. Mittlerweile haben neue Bewertungsmaßstäbe
für die Gewässerbeschaffenheit in Richtung auf eine chemische Güteklassifizierung
Eingang in das GÜS gefunden. Basis hierfür sind von der LAWA entwickelte Zielvorgaben
als immissionsseitige Orientierungswerte zum Schutz der oberirdischen Gewässer. .Weiter
wird der Bewertung der Gewässerstruktur, die auch bei stofflich gering belasteten Gewässern
einen bedeutenden Einfluss auf die Gewässergüte hat, eine erhöhte Aufmerksamkeit unter dem
Aspekt eines umfassenden und ökologisch orientierten Gewässerschutzes gewidmet.
[LAWA 1997 a,b]
Bei der Behandlung aktueller Fragestellungen, wie zum Beispiel dem Umbau des Emschersystems,
sind gemäß GÜS unter anderem die folgenden Punkte zu beachten:
- Es sind alle Kenntnisse aus der Abwasserüberwachung und alle aufgrund der von der Flächennutzung
im Einzugsgebiet zu erwartenden diffusen Belastungen bei der Festlegung von
Untersuchungsprogrammen zu berücksichtigen.
- Die Untersuchungsprogramme bei den Intensivmessstellen sind auf Gewässerabschnitte, die
besonders hoch belastet sind, an denen eine Verschlechterung der Gewässergüte eingetreten ist
und an denen eine Verbesserung zum Beispiel durch den Bau einer Kläranlage zu erwarten ist,
zu konzentrieren.
- Als Bewertungsmaßstab für die Ergebnisse der physikalisch/-chemischen Gewässerüberwachungen
sind neben den „Allgemeinen Güteanforderungen für Fließgewässer (AGA)“ die
„Zielvorgaben zum Schutz oberirdischer Binnengewässer vor gefährlichen Stoffen“ heranzuziehen.
Die aggregierten Messdaten sind im Einklang mit der LAWA-Gewässergüteklassifizierung
-Chemie- zu bewerten. Eine kartenmäßige Darstellung bietet sich an.
[AGA 1991]
- Die Analytik ist im Hinblick auf Öffnung neuer analytischer Fenster beziehungsweise Absenkung
der Bestimmungsgrenzen von Analysenverfahren unter die Zielvorgaben weiterzuentwikkeln.
- Die bisherige auf stoffliche Belastung konzentrierte Immissions/Emissions-Überwachung ist
in Richtung auf eine kombinierte Analyse von Ursachen und Wirkungen umweltrelevanter
Maßnahmen an Gewässern zu entwickeln (U/W-Analyse). Mit Hilfe dieser U/W-Analysen soll
die Notwendigkeit von Maßnahmen erkannt sowie die Erfolgskontrolle abgeschlossener Sanierungsmaßnahmen
dokumentiert werden. Diese U/W-Analysen werden die Umsetzung der
AGA sowie der stofflichen und strukturellen Zielvorgaben der LAWA und der EU mit Ziel einer
weiteren Verbesserung der ökologischen Qualität der Gewässer unterstützen.
- Neben der bisher üblichen Gewässerüberwachung ist zukünftig die Strukturgüte von Fließgewässern
zu erheben.
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Emscher-PLUS
Vor diesem Hintergrund wurde im Jahre 1990 vom Dezernat Gewässerüberwachung des Staatlichen
Amt für Wasser und Abfallwirtschaft Herten ein Intensiv-Untersuchungsprogramm in der
Emscher aufgelegt. Vor Beginn des mehrstufigen Großprojektes Emschersanierung war eine umfassende,
möglichst präzise Zustandsbeschreibung des Gewässersystems erforderlich, um die Erfolge
der technischen Maßnahmen für den zukünftigen Gewässerschutz dokumentieren zu können.
Dazu wurden in den Jahren 1991 - 1994
- intensive Gewässeruntersuchungen zur Beschreibung der Gewässerqualität,
- biologische Untersuchungen in Gewässerabschnitten ohne Abwasserbelastung und in
teilrenaturierten Fließstrecken und
- Immissions-/Emissionsuntersuchungen beziehungsweise Ursache/Wirkungsuntersuchungen an
der Emscher und zwei bedeutenden Nebengewässern
durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen wurden in mehreren Veröffentlichungen und
in dem zusammenfassenden Bericht Emscher-PLUS (Projekt zur Langzeit-Untersuchung des
Sanierungserfolges) des Staatlichen Umweltamtes Herten im Jahre 1995 zusammengefasst.
Nach der Reform der Staatlichen Umweltverwaltung im Jahre 1994 verteilte sich die Zuständigkeit
für die Gewässerüberwachung im Emschersystem auf die drei Staatlichen Umweltämter in
Duisburg, Hagen und Herten. Da in Herten schon umfangreiche Vorarbeiten geleistet worden waren,
wurden die Arbeiten zum Emscher-PLUS-Projekt unter Federführung des StUA Herten fortgesetzt.
Aufbauend auf den bereits durchgeführten Untersuchungen wurde im Frühjahr 1995 ein
Monitoring-Programm zur Dokumentation der langfristigen Entwicklung des Gewässerzustandes
im Rahmen des Sanierungsverlaufes begonnen.
Foto 2.1: Probenahme am Emschersystem.
Dazu wurden die Emscher und wichtige Zuflüsse zunächst
6x jährlich an 14 Messstellen mit der fließenden Welle
beprobt. Die Auswahl der Messstellen erfolgte aufgrund
der Ergebnisse vorangegangener Untersuchungen. Sie
wurde entsprechend dem Fortschreiten einzelner Sanierungsmaßnahmen
im Emschereinzugsgebiet angepasst. So
wurden bereits im Herbst 1995 drei weitere Messstellen
im Bereich der neuen Kläranlage Dortmund-Nord in das
Monitoring-Programm aufgenommen. An diesen Messstellen
werden überwiegend chemische Messgrößen bestimmt.
Die Analytik umfasst derzeit unter anderem
Schwermetalle, aromatische und polyzyklische aromatische
Kohlenwasserstoffe, organische Halogenverbindungen
sowie Nährstoffe, Salze und Toxizitätstests. Für
jede einzelne Probenahmestelle wurde der Untersuchungsumfang
zu Beginn des Monitorings entsprechend
der Belastung der Emscher beziehungsweise ihrer Nebenflüsse,
die aus den vorherigen Untersuchungen bekannt
war, ausgewählt. Der Untersuchungsumfang wird etwa
jährlich aufgrund neuer Erkenntnisse überarbeitet. Mit
Fortschreiten des Sanierungserfolges werden auch gewäs-

Emscher-PLUS
Foto 2.2: Gaschromatographen für die Spurenanalytik im Labor des
StUA Herten.
serbiologische Untersuchungen durchgeführt.
Die Ergebnisse der Untersuchungen
der Jahre 1995 - 1999 werden in den folgenden
Abschnitten vorgestellt.
Vor dem Hintergrund der Umsetzung der
EU-Wasserrahmen-Richtlinie wurde die
Emscher in Nordrhein-Westfalen als eigenständiges
Teileinzugsgebiet des Rheins ausgewiesen.
Die Federführung für die Umsetzung
der Richtlinie in diesem Einzugsgebiet
wurde dem Staatlichen Umweltamt
Herten übertragen. Damit kommt zusätzlich
eine große Aufgabe auf das Staatliche Umweltamt
Herten im Rahmen der Emschersanierung
zu. Es müssen umfangreiche Erhebungen
zur Zustandbeschreibung durch-
geführt werden und auf dieser Datengrundlage ein Sanierungs- beziehungsweise Bewirtschaftungsplan
ausgearbeitet werden. Ziel des Planes und der daran anschließenden Maßnahmen ist die Erreichung
eines guten ökologischen Zustandes beziehungsweise eines guten ökologischen Potentials
im Emschersystem.
Die Qualitätselemente zur Beschreibung des ökologischen Zustandens sind die biologischen Elemente,
die hydromorphologischen Elemente, das hydrologische Regime, die Durchgängigkeit des
Flusses, die chemischen und physikalisch-chemischen Elemente und spezifische Schadstoffe im
Gewässer. Die bisher im Emscher-PLUS untersuchten Messgrößen müssen daher zur qualifizierten
Beurteilung des ökologischen Zustandes ergänzt werden. Die bisher im Emscher-PLUS erzielten
Ergebnisse bilden jedoch eine gute Grundlage für die Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie.
Sie werden für die Jahre 1995 - 1999 in den folgenden Kapiteln dargestellt.
Neben seinem Engagement bei der Gewässeruntersuchung ist das Staatliche Umweltamt Herten
als koordinierende behördliche Fachdienststelle vom ersten Tage an dem Programm zur
Emschersanierung beteiligt. Im Rahmen der voranschreitenden Sanierung der Emscher sind eine
Reihe von Problemen aufgetreten, die eine intensive fachübergreifende Diskussion und Entscheidungsfindung
erforderlich macht. Dazu gehören zum Beispiel:
- differierende Auffassungen über den endgültigen ökologischen Zustand der umgebauten
Gewässerläufe,
- der Umgang mit Mischwasserabschlägen aus der Kanalisation,
- die Anzahl der erforderlichen Kläranlagen,
- die Restriktionen des Sanierungsfortschrittes durch Altlastbeeinflussungen,
- ungeklärte Anforderungen an Direkteinleitungen in die Gewässer im Rahmen der erwarteten
zukünftigen Gewässergüte und
- der Anstieg des Grundwassers und die Vernässung von bebauten Gebieten durch Anhebung
von Gewässern und die Sanierung der Abwasserkanäle in den Städten.
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Emscher-PLUS
Vor dem Hintergrund dieser Fragestellung und dem damit verbundenen Koordinierungsbedarfs
wurde im Staatlichen Umweltamt Herten zu Beginn des Jahres 1999 das Projektdezernat „Emscher-
Umbau“ eingerichtet, das sich ausschließlich mit der Emscherproblematik beschäftigt. In diesem
Dezernat sind sämtliche Fachgebiete, die für die Emschersanierung von Bedeutung sind, personell
vertreten.
Im Kernbereich des Dezernates werden
- die Projektsteuerung Emschersanierung (PROSEM),
- Maßnahmen zur Abwasserableitung und Regenwasserrückhaltung,
- Bau und Betrieb von Kläranlagen und
- die Umgestaltung der Gewässerläufe bearbeitet.
Darüber hinaus wird in diesem Projekt das Fachwissen der Spezialisten aus den Bereichen
- industrielle Abwasserbehandlung und -einleitung,
- Beeinflussung des Grundwasserregimes und dessen Modellierung,
- Bedeutung von Altlasten und Altlastverdachtsflächen,
- Niederschlagsabflussmodelle und Gütemodelle sowie
- Gewässergüte einschließlich Salzbelastung (Projekt Emscher-PLUS)
gebündelt.
Im Projektdezernat Emscher-Umbau ist die zentrale Betreuung der Projektsteuerung Emschersanierung
angesiedelt. In PROSEM werden sämtliche abwassertechnischen Genehmigungsverfahren
im Emscherbereich in der zeitlichen Abfolge koordiniert, das heißt dem MUNLV, den beteiligten
Bezirksregierungen und beteiligten StUÄ stehen PC-gestützte Steuerungsinstrumente einzelner
abwassertechnischer Maßnahmen zur Verfügung. Die zentrale Pflege des Systems und die
Vorbereitung der Projektausschusssitzungen erfolgt durch das Projekt Dezernat Emscher-Umbau.
Ein Informationsblatt über das Projekt Dezernat Emscher-Umbau liegt diesem Bericht bei. Zwischen
dem Emscherdezernat und den für Emscher-PLUS und Strukturgüteerhebung verantwortlichen
Dezernaten des staatlichen Umweltamtes Herten besteht eine enge und fruchtbare Zusammenarbeit.

Emscher-PLUS
3. Entwicklung der stofflichen Belastung des Emschersystems
Das Emschersystem besteht aus zirka 650 km Fließgewässern, von denen derzeit noch etwa
350 km als offene Abwasserkanäle benutzt werden. Dementsprechend ist natürlich die Wasserqualität
durch unbehandelte Rohabwässer deutlich beeinträchtigt. Seit 1995 wird das Emschersystem
an 19 (EP00 - EP18) wasserwirtschaftlich relevanten Messstellen beprobt. Untersucht werden
110 Parameter, wobei der Untersuchungsumfang an den einzelnen Probenahmestellen, je nach
individueller Belastungssituation, unterschiedlich sein kann. Die Lage der Messstellen ist in
Abbildung 3.1 dargestellt, eine detailliertere Beschreibung von Messstellen und individueller Belastungssituation
findet sich im Kapitel 3.2. Zusätzlich wurden die vom Landesumweltamt NRW
(LUA) an der Einmündung der Emscher in den Rhein erhobenen Ergebnisse in die Auswertung
einbezogen.
Für viele Abwasserinhaltsstoffe sind bereits die positiven Effekte der beiden neuen Kläranlagen
Dortmund-Nord und Bottrop zu erkennen (Kapitel 3.2). Bereits der Oberlauf der Emscher ist bei
Dortmund stark mit Nährstoffen aus häuslichen und gewerblichen Abwässern belastet, die mit
modernen Kläranlagen gut zu entfernen sind. Die zur Behandlung der am Oberlauf der Emscher
anfallenden Abwassermengen errichtete Kläranlage Dortmund ging im April 1994 in Betrieb und
klärt, neben den Abwässern von direkt angeschlossenen Emittenten, derzeit noch einen großen Teil
des in der Emscher fließenden Wassers. Die Reinigungsleistung ist unterhalb der Kläranlage (EP15;
EP17) gut erkennbar.
Seit Herbst 1996 ist die Kläranlage Bottrop in Betrieb. Sie reinigt Abwasser aus dem Einzugsgebiet
Bottrop/Gelsenkirchen, die mit einem besonders hohen Abwasseranteil aus der chemischen
Industrie belastete Boye und, zur Vollauslastung der Kläranlage, zusätzlich einen Teil des
Emscherwassers. Bereits nach kurzer Betriebsdauer ist eine Belastungssenkung an der unteren
Emscher zu erkennen (EP09; EP18).
An den einzelnen Messstellen liegen sehr unterschiedliche Belastungssituationen vor. Je nach Art
und Umfang gewerblicher und industrieller Produktion in den einzelnen Teileinzugsgebieten sind
der Grundbelastung aus häuslichem Abwässern unterschiedliche Mengen zum Teil hochtoxischer
Wasserinhaltsstoffe (zum Beispiel aus Metallverarbeitung, Kokerei, Galvanik, Phenolchemie) beigemischt.
Im Emscher-Oberlauf besteht die Wasserführung überwiegend aus dem für Großstädte
(Dortmund) typischen Gemisch häuslicher und gewerblicher Abwässer.
In kleineren Nebengewässern, zum Beispiel Landwehrbach und Boye kommt es durch dort angesiedelte
Betriebe und Altlasten zu speziellen Belastungen. Die Boye ist, neben der sehr hohen
Salzbelastung zusätzlich mit Schwermetallen, Benzol und Homologen (BTX, bis 350 µg/l) und
polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK, zum Beispiel Phenole, bis 580 µg/l) belastet.
Auch im Landwehrbach liegt eine Belastung mit Schwermetallen, BTX und PAK vor.
Diese unterschiedlichen Belastungsprofile sind im Rahmen der Gewässerüberwachung
messtechnisch nur sehr schwer zu erfassen. Von vielen im Emschersystem vorliegenden Substanzen
und deren Wechselwirkungen mit anderen Wasserinhaltsstoffen liegen derzeit keine ausreichenden
ökotoxikologischen Erkenntnisse vor. Teilweise liegen die Konzentrationen verdächtiger
Substanzen unterhalb der Nachweisgrenzen der behördlichen Routineanalytik, sind aber trotzdem
aus toxikologischer Sicht noch relevant. Für die Charakterisierung der im Schmutzwasser vorliegenden
Toxizitäten sind daher die eingesetzten Biotestverfahren (Leuchtbakterientest und
Daphnientest) wichtige Instrumente.
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Messpunkte des Emscher-PLUS
Emscher u.h.
Landwehrbach (06)
Boye vor
KA Bottrop(10)
Kläranlage
Königsmühle
(03)
Mündung
Landwehrbach (05)
Emscher u.h.
KA Bottrop (18)
Emscher u.h.
KA Bottrop
Emschermündung
(LUA)
Meßstelle
Emscher o.h.
KA Bottrop (09)
Trendmessstelle (11)
(bedingt) naturnah
O.h. Kläranlage
Emchermündung (14)
Schmutzwasserlauf
Abbildung 3.1: Lage der Messstellen im Emschersystem
Emscher-PLUS
U.h. KA Dortmund (17)
Boye
Emscher
Ablauf KA Dortmund (16)
Bernemündung
(12)
Holzwickede
(01)
Rhein
Schwarzbach
Emscher
O.h. KA
Dortmund (15)
Hüller Bach
Berne
Läppkes Mühlenbach,
renaturierter Bereich (13)
U.h.Quelle
(00)
(04)
Deininghauser Bach,
renaturierter Bereich
Mündung
Hüller Bach (07)
Sölde
(02)
Schwarzbachmündung
(08)
0 5 10 15 20
Maßstab 1: 250 000

3.1 Bewertungsmaßstäbe
Emscher-PLUS
Die Emscher ist gemäß Wasserhaushaltsgesetz (WHG) als Fließgewässersystem zu bewerten, das
aus diesem Grund auch Eingang in die Gewässergüteberichte findet und auf der Gewässergütekarte
verzeichnet ist. Daher müssen bei der Bewertung der vorliegenden stofflichen Belastungen
allgemein gültige Kriterien angewandt werden, auch wenn auf Grund der Vorgeschichte und des
derzeitigen Zustandes der Emscher auf der Hand liegt, dass die behördlichen Richtwerte für
Gewässergüte gegenwärtig noch nicht erfüllt werden können.
Die Sanierungsmaßnahmen der letzten Jahre haben bereits deutliche Erfolge gezeigt. Durch den
Neu-, Aus- und Umbau von Kläranlagen und Kanalsystemen wurden die Frachten und Konzentrationen
von vielen Schadstoffen erheblich reduziert. Allerdings haben die Belastungsverhältnisse
für die meisten Parameter noch keine Konzentrationsbereiche erreicht, die die in NRW geltenden
„Allgemeinen Güteanforderungen“ (AGA) oder die Zielvorgaben der LAWA erfüllen. Trotzdem
gibt eine Auswertung anhand dieser Vorgaben einen guten Eindruck des vorliegenden Ist-Zustandes
und der Entwicklung seit 1995, die in den nächsten Jahren des Emscher-PLUS fortgeschrieben
werden soll.
[AGA 1991; LAWA 1997a,b]
Allgemeine Güteanforderungen
Bereits 1991 definierte das Land NRW die „Allgemeinen Güteanforderungen “ für die Qualität von
Fließgewässern, die bei Bedarf durch weitergehende Anforderungen an abwassertechnische Anlagen
und durch andere Gewässerschutzmaßnahmen erreicht werden sollten. Diese sind als pragmatische
Ziele für die Verbesserung der Gewässerqualität der Fließgewässer in Nordrhein-Westfalen
in den Qualitätsstatus der Güteklasse II zu verstehen. Bewertungsgrundlage für die Erreichung des
Qualitätszieles ist nicht nur das vorliegende biologische Besiedelungsbild und die daraus abgeleitete
Berechnung des Saprobienindex, sondern auch die Einhaltung von chemisch-physikalischen
Parametern.
Mit den „Allgemeinen Güteanforderungen“ wurden immissionbezogene Standards für Nordrhein-
Westfalen definiert, die als Entscheidungshilfe für die Wasserbehörden in wasserrechtlichen Erlaubnisverfahren
präzisiert wurden. Diese Standards wurden für Sauerstoffkonzentrationen, pH-
Wert. BSB, CSB, organischen Kohlenstoff (TOC), Stickstoffverbindungen (Ammonium-N, Nitrat-N,
Nitrit-N), Phosphor gesamt, AOX, Eisen und Schwermetalle (Pb, Cd, Cr, Ni, Zn, Cu, Hg)
festgelegt.
Chemische Klassifizierung der stofflichen Belastung der Emscher (LAWA)
Durch die Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (1997) wurde für die bundesweite Bewertung der
vorliegenden Belastungssituation für eine Reihe von chemisch-physikalischen Messgrößen eine
Gewässergüteklassifizierung erarbeitet. Diese Klassifizierung wurde in Nordrhein-Westfalen erstmals
im amtlichen Gütebericht 1996 angewandt. In diesem Bericht wurde Belastungssituation der
Gewässer an den 81 Trendmessstellen (2 davon an der Emscher) in NRW chemisch klassifiziert.
Analog zur biologischen Gewässergütekarte ist eine siebenstufige Klassifizierung mit vier Hauptklassen
und gleichartiger Farbskalierung vorgesehen. Zielvorgabe für das Schutzgut „Aquatische
Lebensgemeinschaften“ ist jeweils die chemische Güteklasse II („gering belastet“), die nach den
Vorgaben der LAWA bundesweit als Qualitätsziel angestrebt werden soll. Nach den Kriterien der
LAWA wird derjenige Konzentrationsbereich als chemische Güteklasse II definiert, bei dem keine
11

12
Emscher-PLUS
Schädigung auch empfindlicher Mitglieder der aquatischen Biozönose zu erwarten ist. Grundlage
für die Festlegung der unbedenklichen Konzentrationsbereiche waren unter anderem die Ergebnisse
einer Vielzahl von ökotoxikologischen Biotestverfahren mit repräsentativen Organismen der im
Gewässer vorliegenden, unterschiedlichen Trophieebenen. Bei dem Ansatz der LAWA liegen die
Konzentrationen der Zielvorgaben für viele Stoffe deutlich niedriger als in den AGA (Tabelle 3.1.1).
Die zu den einzelnen Belastungsstufen gehörenden Konzentrationsbereichen sind in Tabellen jeweils
bei den einzelnen Stoffen aufgeführt.
Für 16 von den im Emscher-PLUS erhobenen 110 Messgrößen gibt es anwendbare Klassifizierungskriterien
der LAWA. Die Bewertung der erhobenen Daten nach dem eingeführten chemischen
Klassifizierungssystem (Zielvorgaben) führt zu einer guten Übersicht der vorliegenden beziehungsweise
sich verändernden Belastungssituation des Emschersystems in den Jahren 1995 bis
1999.
Für die Auswertung wurden folgende Kriterien angewandt: Die zu bewertenden Kenngrößen werden
bei ausreichender Datenbasis (mehr als 11 Messwerte/a) als 90-Perzentil berechnet. Bei weniger
als 11 Messwerten soll nach den Kriterien der LAWA der doppelte arithmetische Mittelwert
angewandt werden. Durch einzelne sehr hohe Messwerte werden durch diese Vorgehensweise bei
einigen Stoffen teilweise sehr hohe, untypische Belastungsklassen erreicht. Nach statistischer Fachberatung
wurde, bei weniger als 11 Messwerten die Belastungsklasse durch die Addition von arithmetischem
Mittelwert und dem doppelten Standardfehler ermittelt, was in etwa dem 90-Perzentil
entspricht.
Bestanden die Datenreihen nur aus Messungen unterhalb der Bestimmungsgrenze, wurden die
Messwerte nicht klassifiziert (graue Darstellung). In diesen Fällen kann nur angenommen werden,
dass die vorliegende Belastung höchstens die Belastungsklasse, in der die Bestimmungsgrenze
liegt, erreicht. In den Datenreihen, die aus einer Mischung aus echten Messwerten und Bestimmungen
unterhalb der Bestimmungsgrenze bestehen, gingen für die Analysen unterhalb der
Bestimmungsgrenze jeweils die halbe Bestimmungsgrenze in die Berechnung ein.
Tabelle 3.1.1: Zusammenstellung der „Allgemeinen Güteanforderungen“ und der Zielvorgaben der LAWA

Emscher-PLUS
3.2. Belastungssituation an den Messstellen
Auf den folgenden Seiten werden zunächst die Messstellen einzeln beschrieben. Ein kurzer Text
und ein Foto vermitteln einen Eindruck vom Umfeld der Messstelle.
Im folgenden wird für jede Messstelle angegeben wie groß der zugehörige Datenpool ist. Eine
zusammenfassende Grafik gibt einen Überblick über die Wasserqualität, die sich aus den oben
beschriebenen Bewertungsverfahren, den Allgemeinen Güteanforderungen für Fließgewässer und
der chemisch-physikalischen Klassifizierung nach LAWA, ergibt.
Im erläuternden Text werden die chemischen und physikalischen Parameter in der Reihenfolge
- physikalische Parameter,
- Salze,
- Nährstoffe,
- Toxizität,
- Metalle,
- Organische Einzelstoffe
abgehandelt.
Für die Messstelle typische Belastungen oder Parameter, die im Untersuchungszeitraum auffälligen
Konzentrationsveränderungen unterworfen waren, werden zusätzlich Form von Diagrammen
präsentiert.
13

EP00: Emscher oberhalb Holzwickede
14
Emscher-PLUS
Die Messstelle EP00 liegt nur wenige 100 m unterhalb des Quellteiches der Emscher in Holzwickede.
Hier verläuft die Emscher - bis auf die für Organismen schlecht zu durchwandernden
Straßendurchlässe - noch in relativ naturnaher Strukur. Auch die neue, massive Steinschüttung an
dieser Messstelle (ebenfalls an einer Straßenunterquerung) ist sehr ortsuntypisch.
Foto 3.2.1: Probenahmestelle EP00, Emscher oberhalb Holzwickede
Seit 1996 wird diese Messstelle im Rahmen des Emscher-PLUS regelmäßig untersucht. Die Wassertemperatur
schwankt im jahreszeitlich bedingten Rhythmus zwischen 5 °C und 15 °C,
der Sauerstoffgehalt liegt bei 80 - 100 %. Die Salzbelastung ist mit 20 - 40 mg/l Chlorid und
70 - 120 mg/l Sulfat für die Emscher sehr gering, die Sulfatkonzentration führt jedoch bereits zu
einer Eingruppierung in die Gewässergüteklasse II beziehungsweise II - III. Zudem findet sich für
das Jahr 1999 eine steigende Tendenz in den Messwerten, deren weiterer Verlauf beobachtet werden
muss.
Chemische Klassifizierung der stofflichen
Belastung nach den Vorschlägen der LAWA
Messstelle EP 00, Emscher o.h. Holzwickede
Sauerstoff
TOC
Gesamt-P
Ammonium-N
Nitrat-N
Nitrit-N
Chlorid
Sulfat
AOX
Blei
Cadmium
Chrom
Nickel
Zink
Kupfer
Quecksilber
Abbildung 3.2.1: Bewertung ausgewählter Parameter nach LAWA und AGA für Messstelle EP00

Emscher-PLUS
Für die Nährstoffe in der Emscher an der Messstelle EP00 ergibt sich mit 3 - 7 mg/l Nitrat-Stickstoff
über die Jahre eine konstante Einstufung in Klasse III. Die noch 1996 messbaren Ammoniumgehalte
haben im Laufe der folgenden Jahre abgenommen. Eine kurzzeitige Belastung mit
2 mg/l Phosphor Mitte 1998 hat zu einer Einstufung in Klasse IV für 1998 geführt. Diese Spitze
gehört zu einem Einzelereignis, einer Einleitung von Schmutzwasser oberhalb der Einleitungsstelle,
die noch weiter Substanzen umfasste.
Chlorid/Sulfat in mg/l
150
120
90
60
30
0
0
Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Abbildung 3.2.2: Konzentrationen von Sulfat und Chlorid sowie Elektrische Leitfähigkeit an der Messstelle EP00
Die kontinuierliche Belastung mit Metallen ist an der Messstelle EP00 gering. Die Messwerte
liegen zum größten Teil unterhalb der Bestimmungsgrenze. Einzelereignisse führen jedoch immer
wieder zu Spitzenkonzentrationen, die zum Teil eine Einstufung in Klasse IV erzwingen. Besonders
auffällig ist auch hier das Ereignis Mitte 1998.
Zink/Mangan in mg/l
1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0
Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Abbildung 3.2.3: Konzentrationen verschiedener Metalle an der Messstelle EP00
Ende 1996 konnten noch fünf leichtflüchtige Halogenkohlenwasserstoffe und fast alle PAK nach
EPA-Liste in der Emscher nachgewiesen werden, später waren diese LHKW nicht mehr nachweisbar.
Die höchste Konzentration wurde mit rund 2,4 µg/l PAK wiederum Mitte 1998 gemessen. Aus
der Gruppe der PCB und BTXE waren im gesamten Untersuchungszeitraum keine Einzelstoffe
nachweisbar.
100
80
60
40
20
Leitfähigkeit in mS/m
Sulfat
Chlorid
elektr.
Leitfähigkeit
30
25
20
15
10
5
Aluminium/Eisen in mg/l
Zn
Mn
Fe
Al
15

16
Emscher-PLUS
EP01: Emscher unterhalb alte Kläranlage Holzwickede, Quelle
An der Messstelle EP01 unterhalb der alten Kläranlage Holzwickede war die Emscher ehemals als
offener Abwasserkanal ausgebaut. Jetzt sind die Sohlschalen entfernt und das Bachbett ist renaturiert.
Die Emscher fällt hier zeitweise trocken. An der starken Eintiefung des Bachbettes zwischen den
hohen Böschungen beziehungsweise Deichen wurde nichts verändert. Auch der Straßendurchlass
ist nicht optimal gestaltet. Das Rohr hat einen viel zu geringen Durchmesser und ist kaum in den
Boden eingelassen, so dass sich keine durchgängige Sohlstruktur ausbilden kann. Auch die Durchlichtung
ist nicht gegeben. Darüber hinaus sind Beeinträchtigungen der Biozönose durch eine sehr
große Mischwassereinleitung zu erwarten. Die fehlende Beschattung führt zu dicken Algenwatten.
Foto 3.2.2: Probenahmestelle EP01, Emscher oberhalb Holzwickede
Die Messstelle EP01 wird im Rahmen des Emscher PLUS seit 1995 regelmäßig beprobt. Einzelne
Messwerte liegen aus den Jahren 1990 und 1991 vor. Die Wassertemperatur steigt im Sommer an
EP01 bis auf 20 °C, die Sättigung mit Sauerstoff liegt nur noch bei 40 - 70 %, in Einzelfällen auch
Chemische Klassifizierung der stofflichen
Belastung nach den Vorschlägen der LAWA
Messstelle EP 01, Emscher u.h. Holzwickede
Sauerstoff
TOC
Gesamt-P
Ammonium-N
Nitrat-N
Nitrit-N
Chlorid
Sulfat
AOX
Blei
Cadmium
Chrom
Nickel
Zink
Kupfer
Quecksilber
Abbildung 3.2.4: Bewertung ausgewählter Parameter nach LAWA und AGA für Messstelle EP01

Emscher-PLUS
tiefer. Die Belastung mit Salzen ist gegenüber EP00 leicht angestiegen. Die Konzentrationen von
Chlorid und Sulfat liegen seit 1995 im Bereich von 50 - 150 mg/l, was zu Einstufungen in die
Gewässergüteklassen zwischen II und III führt. Gegenüber einzelnen Messwerten aus dem Jahr
1991 ist die Konzentration dieser beiden Anionen in etwa halbiert worden. Die Emscher weist an
EP01 bereits eine deutliche Belastung mit Nährstoffen auf. Die Konzentration an Ammonium-
Stickstoff schwankt zwischen 10 und 70 mg/l wobei die Maxima der Ammoniumkonzentration
logischerweise mit den Minima der Sauerstoffkonzentration zusammenfallen. Neben Stickstoff
finden sich an EP01 auch Phosphor und TOC in so hohen Konzentrationen im Gewässer, das für
alle fünf Berichtsjahre eine Einstufung in Klasse IV erfolgte.
Leuchtbakterientoxizität GL
600
500
400
300
200
100
0
0
Jan 91 Jan 92 Jan 93 Jan 94 Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Abbildung 3.2.5: Konzentrationen von Mineralölkohlenwasserstoffen sowie Toxizität gegenüber Leuchtbakterien an der Messstelle EP01
Die Toxizität des Wassers an EP01 gegenüber Leuchtbakterien ist seit Anfang 1998 auf einstellige
Werte zurückgegangen, nach dem in den Jahren 1995 - 1997 Messwerte um G L 32 üblich waren.
Ein Toxizitätsmaximum von G L 512 im November 1995 korreliert mit einer auffällig hohen Konzentration
an Mineralölkohlenwasserstoffen (3,7 mg/l). Die Daphnientoxizität liegt in der Regel
zwischen G D 2 und G D 4. Ein Maximum mit G D 24 vom Januar 1998 lässt sich mit keinem der
anderen Messwerte korrelieren.
Zn, Mn in mg/l
2,0
1,8
1,6
1,4
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
Jan
90
Jan
91
Abbildung 3.2.6: Konzentrationen verschiedener Metalle an der Messstelle EP01
Jan
92
Jan
93
Jan
94
Jan
95
An EP01 finden sich Zink und Kupfer dauerhaft in Konzentrationen die eine Einstufung in Klasse
IV erfordern. Quecksilber ist in einzelnen Proben nachweisbar, dann aber in Konzentrationen bis
zu 2 µg/l, so dass sich für die Jahre 1996 und 1998 ebenfalls eine Einstufung in Klasse IV ergibt. In
den Jahren 1995, 1997 und 1999 liegen die Quecksilberkonzentrationen unterhalb der Bestimmungsgrenze.
Blei, Cadmium, Chrom und Nickel finden sich ebenfalls einzelnen Proben, führen aber in
Jan
96
Jan
97
Jan
98
Jan
99
6
5
4
3
2
1
Kohlenwasserstoffe (KW) in mg/l
5
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
Jan
00
Al, Fe in mg/l; Hg in µg/l
GL
KW
Zn
Mn
Fe
Al
Hg
17

18
Emscher-PLUS
der Bewertung noch zu deutlich besseren Einstufungen als die vorgenannten Metalle. Außerhalb
der Klassifizierung finden sich noch Aluminium und Mangan mit bis zu 4 mg/l sowie Eisen und
Bor mit rund 1 mg/l.
Im Jahr 1995 wurden noch einzelne positive Befunde für Substanzen aus den Gruppen der LHKW und
BTEX registriert. Danach finden sich keine dieser Stoffe mehr im Wasser an der Messstelle EP01.
Die Konzentration der PAK als Summe der EPA PAK liegt seit Mitte 1996 bei 0,2 - 0,3 µg/l. Davor
wurden einzelne höhere Werte gemessen. Hier ist offensichtlich eine Quelle eliminiert worden.
EP02: Emscher in Sölde
Die Messstelle EP02 liegt in Dortmund-Sölde. Unterhalb dieser Stelle verläuft die Emscher verrohrt
unter einer Straße. Oberhalb ist eine großflächige Renaturierung im Gange. Hier sind die
Deiche geschliffen worden und die Ufer abgeflacht, so dass die Emscher Raum für ihre Entwicklung
erhält. Die Vegetation auf dem Gelände wird sich noch einstellen.
Foto 3.2.3: Probenahmestelle EP02, Emscher in Sölde während des Umbaus, Frühjahr 2000
Foto 3.2.4: Probenahmestelle EP02, Emscher in Sölde nach der Renaturierung, Herbst 2000

Emscher-PLUS
Im Rahmen des Emscher-PLUS wird diese Messstelle seit 1995 regelmäßig untersucht. Die Wassertemperatur
schwankt zwischen 8 und 20 °C, die Sauerstoffsättigung zwischen 0 und 30 %, was fast
durchgängig zu einer Einstufung in die Güteklasse IV führt. Die Konzentration des Salzanions
Chlorid schwankt zwischen 20 und 90 mg/l, die des Sulfates zwischen 70 und 180 mg/l. Nitrat findet
sich nur in geringen Konzentrationen im Emscherwasser dieser Messstelle. Eine Ausnahme bildet
hier der Zeitraum von Anfang 1998 bis Mitte 1999. In dieser Zeit ist die Belastung mit Nährstoffen
(NH 4 -N, TOC, P) nur noch etwa halb so hoch wie im Zeitraum 1995 - 1997. Entsprechend steigt die
Sauerstoffkonzentration im Wasser und eine Nitrifikation setzt ein, die zu Nitratkonzentrationen
im Bereich von 5 mg/l NO 3 -N führt. In der zweiten Hälfte des Jahres 1999 wurden wieder höhere
Nährstoffkonzentrationen gemessen.
Abbildung 3.2.7: Bewertung ausgewählter Parameter nach LAWA und AGA für Messstelle EP02
Die Toxizität des Wassers an Messstelle EP02 gegenüber Leuchtbakterien liegt in etwa bei G L 8
mit Maxima von G L 128, 48, 128 jeweils im September 1995, 1996 und 1998. Diese Proben weisen
auch einen relativ hohen Gehalt an Bor auf, was nicht ursächlich zusammenhängen muss aber
gemeinsam auf eine Quelle wie zum Beispiel Sickerwasser aus einer Hausmülldeponie oder häusliches
Abwasser (Waschmittel) hinweist. Die Daphnientoxizität liegt zwischen G D 1 und G D 3 mit
einem Maximum von G D 24 im Januar 1998. Dieses Maximum lässt sich nicht mit einem auffälligen
Messwert für eine Stoffkonzentration in Verbindung bringen.
Sauerstoff, Nitrat-N in mg/l
21
14
7
0
Chemische Klassifizierung der stofflichen
Belastung nach den Vorschlägen der LAWA
Messstelle EP 02, Emscher in Sölde
Sauerstoff
TOC
Gesamt-P
Ammonium-N
Nitrat-N
Nitrit-N
Chlorid
Sulfat
AOX
Blei
Cadmium
Chrom
Nickel
Zink
Kupfer
Quecksilber
Jan 94 Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Abbildung 3.2.8: Konzentrationen von Stickstoff, Phosphor und Sauerstoff an der Messstelle EP02
100
10
1
0,1
O2
NO3-N
NH4-N
P ges
Phosphor, Ammonium-N im mg/l
logarithmische Teilung
19

20
Emscher-PLUS
Die Konzentration an Mineralölkohlenwasserstoffen weist im Untersuchungszeitraum zunächst
eine abnehmende Tendenz auf und liegt derzeit bei etwa 1 mg/l. Die Schwermetalle Zink und
Kupfer weisen im gesamten Untersuchungszeitraum Konzentrationen auf, die zu einer Einstufung
in Klasse IV führen. Blei, Cadmium, Quecksilber, Chrom und Nickel finden sich in einzelnen
Proben. Außerhalb der Güteklassenbewertung findet sich noch Aluminium im Konzentrationen
von bis zu 8 mg/l an Messstelle EP02.
Einzelstoffe in µg/l
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
-0
Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Abbildung 3.2.9: Konzentrationen der PAK an der Messstelle EP02
Aus den Stoffgruppen der BTEX, der LHKW und der PCB wurden keine Substanzen nachgewiesen.
Die Summe der PAK nach EPA erreicht Werte von 1,5 µg/l, als wesentlicher Einzelstoff
findet sich Naphthalin, in einem Fall auch Fluoren.
EP15: Emscher oberhalb Kläranlage Dortmund
Die Messstelle EP15 wurde im September 1995 mit ins Emscher PLUS aufgenommen, um die
Emscher direkt vor der Kläranlage Dortmund-Nord zu beschreiben, die zu diesem Zeitpunkt ihren
Betrieb aufnehmen sollte. In Verbindung mit den ebenfalls neu eingerichteten Messstellen EP16
und EP17 lassen sich die Auswirkungen des Kläranlagenbetriebes auf die Emscher beschreiben.
Foto 3.2.5: Probenahmestelle EP15, Emscher oberhalb Kläranlage Dortmund
1,6
1,2
0,8
0,4
0,0
Summe PAK EPA in µg/l
Naphthalin
Acenaphten
Fluoren
Phenanthren
Anthracen
Fluoranthen
Pyren
Benzo(a)anthracen
Chrysen
Benzo(b)fluoranthen
Benzo(a)pyren
Benzo(k)fluoranthen
Dibenz(ah)anthracen
Benzo(ghi)perylen
Indeno(1,2,3cd)pyren
Summe PAK EPA

Emscher-PLUS
Die Emscher zeigt sich hier so wie die Menschen im Ruhrgebiet sie kennen: Ein Schmutzwasserlauf
im Betongerinne, kreuzende und parallel verlaufende Fernleitungen, steile Böschungen
und Deiche. Abwasser fließt ...
Chemische Klassifizierung der stofflichen
Belastung nach den Vorschlägen der LAWA
Messstelle EP 15, Emscher o.h. KA Do-Nord
Sauerstoff
TOC
Gesamt-P
Ammonium-N
Nitrat-N
Nitrit-N
Chlorid
Sulfat
AOX
Blei
Cadmium
Chrom
Nickel
Zink
Kupfer
Quecksilber
Abbildung 3.2.10: Bewertung ausgewählter Parameter nach LAWA und AGA für Messstelle EP15
Die Temperatur der Emscher vor der Kläranlage schwankt jahreszeitlich bedingt zwischen 8 und
22 °C, die Sauerstoffsättigung beträgt zwischen 4 und 66 %. Die Salzbelastung der Emscher hat
sich im letzten Abschnitt nicht wesentlich verändert und liegt bei zirka 70 mg/l Chlorid und zirka
130 mg/l Sulfat. Auch die Belastung mit Nährstoffen ändert sich nicht wesentlich. Die Konzentration
an NH 4 -N schwankt zwischen 4 und 33 mg/l mit einem deutlich weniger belasteten Zeitraum
von Anfang 1998 bis Mitte 1999 (siehe auch EP02). In diesem Zeitraum sinken auch die Konzentrationen
des Phosphor von zirka 7 mg/l auf zirka 3 mg/l. Parallel dazu steigt auch die Sauerstoffkonzentration
an, was zur Nitrifikation und damit zu einer schlechteren Bewertung der Emscher
hinsichtlich der Nitratbelastung führt.
Nitrat-N/Phoshor in mg/l
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
-100
Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Abbildung 3.2.11: Konzentrationen von Stickstoff, Phosphor und Sauerstoff an der Messstelle EP15
100
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
-80
Sauerstoff-Sättigung in %;
Ammonium-N in mg/l NO3-N
P ges
O2-Sättigung
NH4-N
21

22
Eisen/Aluminium in mg/l
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Emscher-PLUS
0
0
Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Abbildung 3.2.12: Konzentrationen von Eisen und Aluminium an der Messstelle EP15
An der Messstelle EP15 wurden im Untersuchungszeitraum häufiger Leuchtbakterientoxizitäten
von bis zu G L 64 festgestellt. Die Toxizität des Wassers gegenüber Daphnien liegt in der Regel bei
G D 1 mit einem Maximum von G D 32 im Januar 1998, das sich aus dem Oberlauf fortsetzt. Neben
einem zwischen der Bestimmungsgrenze und 4 mg/l schwankendem Gehalt an Kohlenwasserstoffen
findet sich an der Messstelle EP15 wiederholt auch AOX in geringen Konzentrationen
(20 - 30 µg/l).
Neben Zink und Kupfer führt auch die Konzentration von Cadmium in 4 der 5 Untersuchungsjahre
zu einer Einstufung in Güteklasse IV. Besonders auffällig ist in diesem Zusammenhang ein Messwert
von 4 µg/l Cadmium im November 1997. Auch Quecksilber und Blei werden hier häufiger gefunden.
Die Konzentrationsspitzen für Aluminium sind gegenüber EP02 deutlich abgeflacht und weisen
noch Werte bis zu 4 mg/l auf. Neben einer Grundbelastung von 2 mg/l Eisen wurden bei 3
Probenahmen Werte von 5 - 9 mg/l gefunden.
Aus den Stoffgruppen der BTEX, der LHKW und der PCB wurden auch an EP15 noch keine
Substanzen nachgewiesen. Die Summe der PAK nach EPA erreicht mittlerweile Werte von 5 µg/l, als
wesentliche Einzelstoff finden sich Naphthalin und Fluoren, in einem Fall auch Phenanthren.
EP16: Kläranlage Dortmund-Nord
9 Al
Fe
8
Von September 1995 bis Oktober 1998 wurde der Ablauf der Kläranlage Dortmund Nord für die
Auswertung des Emscher PLUS in besonderer Weise mit beprobt. Ab 1999 erfolgte nur noch die
übliche amtliche Überwachung.
In die Kläranlage Dortmund-Nord wird neben dem ihr direkt zugeführten Abwasser auch noch
einen Teil der Emscher geleitet bis eines Tages die Kanalisation in Dortmund fertiggestellt ist.
Dann werden die Nebengewässer abwasserfrei sein und das Dortmunder Abwasser wird gereinigt
bevor es in die Emscher eingeleitet wird.
Die Wassertemperatur im Ablauf der Kläranlage fällt auch bei starkem Frost nicht mehr unter 9 °C. Die
Sauerstoffkonzentration beträgt 6 - 10 mg/l was einer Sättigung von 60 - 100 % entspricht und eine
Einordnung in die Gewässergüteklasse II möglich macht. Die Ammoniumkonzentration im Ablauf
liegt seit 1997 regelmäßig unter 0,5 mg/l NH 4 -N. Vorläufig wird dabei auf eine Denitrifizierung
7
6
5
4
3
2
1

Emscher-PLUS
verzichtet. Die hohen Nitratwerte im Ablauf der Kläranlage (zirka 10 mg/l NO 3 -N) sind beabsichtigt
- das Nitrat versorgt die Emscher mit Sauerstoff. So wird verhindert, dass es durch
Sulfatreduktion und Bildung von Schwefelwasserstoff zu Geruchsbelästigungen an der Emscher
kommt. Die Konzentration an organischem Kohlenstoff beträgt im Ablauf der Kläranlage noch
7 - 20 mg/l TOC, die Phosphorkonzentration zirka 1 mg/l P ges .
Foto 3.2.6: Probenahmestelle EP16, Kläranlage Dortmund-Nord
Der Abauf der Kläranlage wirkt in der Regel nicht toxisch auf Leuchtbakterien, Daphnien oder
Fische. Während die Konzentration der Kohlenwasserstoffe gegenüber dem Emscherwasser deutlich
reduziert und seit 1998 auf Werte unterhalb der Bestimmungsgrenze abgesenkt werden konnte,
enthält der Ablauf der Kläranlage AOX-Konzentrationen in der gleichen Größenordnung wie
das Emscherwasser (10 - 40 µg/l). Die Reinigungsleistung der Kläranlage Dortmund-Nord hat
sich im Blick auf die Metalle Mitte 1997 deutlich verbessert. Besonders deutlich ist dies an den
Konzentrationen von Aluminium und Zink - mit Ausnahme einer Konzentrationsspitze im Dezember
1998- zu erkennen. Blei Cadmium, Chrom, Nickel und Quecksilber finden sich im gesamten
Untersuchungszeitraum nur noch vereinzelt in Konzentrationen oberhalb der Bestimmungsgrenze.
Die Richtwerte der AGA werden oft unterschritten. Die Konzentration von Bor erreicht jedoch
weiterhin Werte bis zu 1 mg/l.
Chemische Klassifizierung der stofflichen
Belastung nach den Vorschlägen der LAWA
Messstelle EP 16, Ablauf KA Do-Nord
Sauerstoff
TOC
Gesamt-P
Ammonium-N
Nitrat-N
Nitrit-N
Chlorid
Sulfat
AOX
Blei
Cadmium
Chrom
Nickel
Zink
Kupfer
Quecksilber
Abbildung 3.2.13: Bewertung ausgewählter Parameter nach LAWA und AGA für Messstelle EP16
23

24
Nitrat-N/Sauerstoff in mg/l
Emscher-PLUS
Abbildung 3.2.14: Konzentrationen von Stickstoff, Phosphor und Sauerstoff an der Messstelle EP16
Aus den Stoffgruppen der BTEX, der LHKW und der PCB wurden erwartungsgemäß keine
Substanzen nachgewiesen. Die Summe der PAK nach EPA betrug im überwachten Zeitraum von
September 1996 bis September 1998 stets weniger als 0,25 µg/l.
Zink/Bor/Aluminium in mg/l
24
18
12
6
0
-6
-12
Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
0,0
Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Abbildung 3.2.15: Konzentrationen von Aluminium, Zink und Bor an der Messstelle EP16
Die Kläranlage Dortmund Nord trägt somit im wesentlichen für Ammonium, Metalle und PAK zu
einer deutlichen Verbesserung der Belastungssituation der Emscher bei. Die Effekte der Kläranlage
sind zusammenfassend in Kapitel 3.4 beschrieben.
EP17: Emscher unterhalb der Kläranlage Dortmund-Nord
An der Messstelle EP17 unterhalb der Kläranlage Dortmund-Nord fließt die Emscher in ihrem
typischen Trapez-Profil. Die Wassertemperatur schwankte in den Jahren 1995 bis 1999 zwischen 9
und 21 °C. Der Sauerstoff-Eintrag durch die Kläranlage -auch in Form von Nitrat- macht sich
positiv bemerkbar. Die Sauerstoffsättigung beträgt noch zwischen 40 und 90 %, so dass für die
einzelnen Jahre noch immer Einstufungen in Gewässergüteklassen zwischen II und III möglich
sind. Durch Emscherwasser, das zeitweise an der Kläranlage vorbei fließt, ist die Ammoniumkonzentration
starken Schwankungen unterworfen. Bei Niedrigwasser werden Werte < 0,5 mg/l NH 4 -N gemessen,
zu anderen Zeiten Werte bis zu 16 mg/l NH 4 -N. Die Maxima der Ammoniumkonzentration
korrelieren durch die einsetzende biologische Reaktion mit Minima in der Sauerstoffsättigung und
12
10
8
6
4
2
0
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
Ammonium-N/Phosphor in mg/l
NO3-N
O2
NH4-N
P ges
Zn
B
Al

Emscher-PLUS
der Nitratkonzentration. Die Belastung der Emscher mit Phosphor setzt sich an dieser Probenahmestelle
aus dem Ablauf der Kläranlage und unbehandeltem Emscherwasser zusammen und bewegt
sich im Konzentrationsbereich von 1 - 3 mg/l. Aufgrund der Anteile an ungereinigtem Abwasser
werden die Richtwerte der AGA für TOC, Ammonium und Phosphor jeweils übers Jahr gesehen
noch überschritten.
Foto 3.2.7: Probenahmestelle EP17, Emscher unterhalb Kläranlage Dortmund-Nord
Die Toxizität des Emscherwassers an Messstelle EP17 gegenüber Leuchtbakterien und Daphnien
ist in der Regel gering. Die drei auffälligen Maxima korrelieren nicht mit der Abbildung des Abwasseranteils
über die Ammoniumkonzentration. Der G L 6 vom September 1996 fällt mit einem
Maximum der PAK-Konzentration zusammen, die in diesem Fall überwiegend durch Fluoren verursacht
wurde. Im den November 1995 wurden keine PAK bestimmt. Erhöhte PAK-Werte im März
1998 und Februar 1999 verursachen keine außergewöhnlichen Leuchtbakterientoxizitäten, weisen
aber auch kein Fluoren auf. Das Maximum der Daphnientoxizität G D 3 vom dem Juli 1998 lässt
sich mit keiner Einzelstoffkonzentration korrelieren.
Chemische Klassifizierung der stofflichen
Belastung nach den Vorschlägen der LAWA
Messstelle EP 17, Emscher u.h. KA Do-Nord
Sauerstoff
TOC
Gesamt-P
Ammonium-N
Nitrat-N
Nitrit-N
Chlorid
Sulfat
AOX
Blei
Cadmium
Chrom
Nickel
Zink
Kupfer
Quecksilber
Abbildung 3.2.16: Bewertung ausgewählter Parameter nach LAWA und AGA für Messstelle EP17
25

26
Emscher-PLUS
Die Belastung mit Kohlenwasserstoffen zeigt einen rückläufigen Trend. Von 1995 bis 1999 haben sich
die gemessenen Konzentrationen auf etwa 0,5 mg/l halbiert. Die Messwerte für AOX liegen zwischen
20 und 50µg/l.
Nitrat-N/Sauerstoff in mg/l
21
18
15
12
9
6
3
0
-3
-6
-9
0
Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Abbildung 3.2.17: Konzentrationen von Stickstoff, Phosphor und Sauerstoff an der Messstelle EP17
Zink, Kupfer und Aluminium sind unterhalb der Kläranlage durchgängig nachweisbar. Blei, Chrom
und Quecksilber finden sich in einzelnen Proben. Die Richtwerte der AGA werden weitgehend
unterschritten. Die gemessenen Spitzenbelastungen stimmen mit hohen Ammoniumkonzentrationenen
überein, so dass die Fracht dem nicht durch die Kläranlage fließenden Anteil des
Emscherwassers zugeordnet werden kann. Ebenso steigt die Konzentration der PAK zeitweise auf
zirka 1 µg/l an.
PAK in µg/l; Leuchtbakterientoxizität
10
8
6
4
2
0
-12
Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Abbildung 3.2.18: Leuchtbakterientoxizität im Vergleich zu den Konzentrationen von Ammonium und PAK
an der Messstelle EP17
EP03: Emscher am Gut Königsmühle
Auch an der Messstelle EP03 ist die Emscher begradigt und mit Trapezprofil ausgestattet. Das
Umland ist ländlich und wenn die Höhenverhältnisse dies erlauben, könnte hier für eine renaturierte
Emscher Entwicklungsraum vorhanden sein.
EP03 wird seit Anfang 1995 regelmäßig im Rahmen des Emscher-PLUS untersucht. Darüber hinaus
liegen die Daten einer Untersuchungsreihe aus 1991 vor.
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
18
12
6
0
-6
Ammonium-N in mg/l GL
O2
NO3-N
NH4-N
P ges
Ammonium-N/Phosphor in mg/l
Summe PAK EPA
Fluoren
NH4-N

Emscher-PLUS
Foto 3.2.8: Probenahmestelle EP03, Emscher am Gut Königsmühle
Die Temperatur der Emscher stieg im Untersuchungszeitraum bis auf 24 °C. Die Sauerstoffkonzentration
schwankt seit 1995 um 5 mg/l was einer Sättigung von 40 - 70 % entspricht. In der
Bilanz für die einzelnen Jahre wird der Richtwert der AGA zwar nicht eingehalten, doch lag im
Jahr 1991 die Sauerstoffkonzentration an dieser Stelle bei nur 2 mg/l. Die Salzbelastung der Emscher
ist bezogen auf die Messstellen im Oberlauf leicht angestiegen. Die Chlorid- und Sulfatkonzentrationen
liegen jetzt -wie auch in 1991- in etwa gleicher Höhe zwischen 100 und 200 mg/l.
Die Nitratkonzentration hat im Vergleich zum Oberlauf auf Werte zwischen 5 und 10 mg/l abgenommen.
Die Reinigungsleistung der Kläranlage Dortmund ist auch hier noch an der Ammoniumkonzentration
ablesbar. Die Werte schwanken zwischen 1 und 17 mg/l NH 4 -N und sind damit
deutlich niedriger als 1991 (30 - 40 mg/l NH 4 -N). Der TOC konnte im Vergleich zu 1991 um den
Faktor 7 von zirka 140 mg/l auf zirka 20 mg/l gesenkt werden. Ein Unterschreiten der Richtwerte
der AGA für die Nährstoffe war für keinen Jahreszeitraum möglich.
Chemische Klassifizierung der stofflichen
Belastung nach den Vorschlägen der LAWA
Messstelle EP 03, Emscher Gut Königsmühle
Sauerstoff
TOC
Gesamt-P
Ammonium-N
Nitrat-N
Nitrit-N
Chlorid
Sulfat
AOX
Blei
Cadmium
Chrom
Nickel
Zink
Kupfer
Quecksilber
Abbildung 3.2.19: Bewertung ausgewählter Parameter nach LAWA und AGA für Messstelle EP03
27

28
Emscher-PLUS
In drei Fällen wurde eine erhöhte Toxizität gegenüber Leuchtbakterien festgestellt. Im September
1996 (G L 12) setzt sich die an EP17 beobachtete Toxizität fort, die mit einer PAK-Konzentrationsspitze
(1,5 µg/l Summe EPA, 0,51 µg/l Fluoren) übereinstimmt.
Die Gehalte an Kohlenwasserstoffen liegen regelmäßig bei Konzentrationen von knapp 1 mg/l,
AOX findet sich in Konzentrationen zwischen 20 µg/l und 50 µg/l. Im Vergleich zu 1991 stellt dies
keine Verbesserung dar.
Ammonium-N/TOC in mg/l
200
160
120
80
40
0
Jan
91
Jan
92
Jan
93
Abbildung 3.2.20: Konzentrationen von Sauerstoff und Nährstoffen an der Messstelle EP03
Zink und Kupfer finden sich seit 1995 durchgehend in Konzentrationen, die nur geringfügig niedriger
liegen als 1991. Die Richtwerte der AGA werden regelmäßig überschritten. Blei, Cadmium
und Chrom finden sich weiterhin nur in einzelnen Proben, die Richtwerte der AGA werden mit
einzelnen Ausnahmen eingehalten. Aluminium, Eisen und Bor sind ständig in Konzentrationen
von etwa 1 mg/l messbar, wobei für Eisen und Aluminium Spitzenbelastungen von über 3 mg/l
festgestellt wurden.
Summe PAK EPA in µg/l
2,0
1,5
1,0
0,5
6 µg/l in 1991
Abbildung 3.2.21: Konzentrationen der PAK an der Messstelle EP03 im Vergleich zu EP17
Jan
94
Jan
95
Jan
96
Aus den Gruppen der untersuchten organischen Einzelstoffe finden sich weiterhin nur PAK. Ihre
Konzentration hat seit 1991 um etwa Faktor 10 abgenommen. Die höchsten Belastungen seit 1995
wurden mit Werten von 1 - 1,5 µg/l (Summe EPA) gemessen, was dem Niveau der Messstelle EP17
entspricht. Im direkten Vergleich finden sich die Konzentrationsmaxima der Messstelle EP17 wieder,
eine weitere Belastung ist nicht hinzugekommen.
Jan
97
Jan
98
Jan
99
15
12
9
6
3
0
Jan
00
0,0
0,0
Jan 96 Dez 96 Jan 98 Jan 99 Jan 00
2,0
1,5
1,0
0,5
NH4-N
TOC
O2
NO3-N
P ges
Phosphor/Nitrat-N/Sauerstoff
in mg/l
Summe
PAK
EPA
EP03
Summe
PAK
EPA
EP17

Emscher-PLUS
EP04: Deininghauser Bach an der Dorlohstraße
Der Deininghauser Bach fließt der Emscher von der linken Seite zu. Sein Oberlauf ist renaturiert.
Die Messstelle EP04 liegt im renaturierten Teil des Bachs. Das Trapez-Profil wurde entfernt. Die
Vegetation entwickelt sich zunehmend. Allerdings führt der Bach an dieser Stelle häufig nur wenig
Wasser, so dass die Besiedlung nicht immer für die Bestimmung des Saprobienindex für die
Gewässergüte ausreichte. Unterhalb dieser Stelle wird der Bach stark durch Mischwasserabschläge
geprägt. Entlang des Deininghauser Baches führt das StUA Herten zur Zeit ein Untersuchungsprogramm
durch, mit dem der Erfolg der Renaturierungsmaßnahmen überprüft werden soll. (siehe
Kapitel „Deininghauser Bach“)
Foto 3.2.9: Probenahmestelle EP04, Deininghauser Bach an der Dorlohstraße
Die regelmäßigen Untersuchungen an der Messstelle EP04 im Rahmen des Emscher-PLUS beginnen
in 1995. Darüber hinaus liegen die Ergebnisse von vier Probenahmen aus dem Jahre 1993
vor. Aufgrund des geringen Abflusses im Deininghauser Bach sinkt die Wassertemperatur im Win-
Chemische Klassifizierung der stofflichen
Belastung nach den Vorschlägen der LAWA
Messstelle EP 04, Deininghauser Bach
Sauerstoff
TOC
Gesamt-P
Ammonium-N
Nitrat-N
Nitrit-N
Chlorid
Sulfat
AOX
Blei
Cadmium
Chrom
Nickel
Zink
Kupfer
Quecksilber
Abbildung 3.2.22: Bewertung ausgewählter Parameter nach LAWA und AGA für Messstelle EP04
29

30
Emscher-PLUS
ter bis aus 0 °C; im Sommer steigt sie bis auf 20 °C an. Die Sättigung mit Sauerstoff liegt im gesamten
Zeitraum zwischen 60 und 100 %. Somit wird in der chemischen Güteklassifizierung für
die Jahre 1996 und 1999 die Güteklasse I erreicht. Sehr untypisch für diesen renaturierten Bachabschnitt
ist die hohe Salzbelastung, die aus einer Bergehalde stammt. Sulfatkonzentrationen zwischen
500 und 2000 mg/l führen zu einer Einstufung in Güteklasse IV. Die Chloridkonzentrationen
bewegen sich zwischen 100 und 500 mg/l. An diesem Niveau hat sich seit 1993 nichts verändert.
Sulfat in mg/l
2000
1500
1000
500
-500
-1000
0
Jan 93 Jan 94 Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Abbildung 3.2.23: Salzbelastung an der Messstelle EP04
0
Entsprechend dem hohen Sauerstoffgehalt findet sich an der Messstelle EP04 mehr Nitratstickstoff
(2 - 6 mg/l NO 3 -N) als Ammonium-Stickstoff < 0,5 mg/l NH 4 -N). Der Gehalt an organischem
Kohlenstoff beträgt über die Jahre zirka 10 mg/l TOC. Seit Mitte 1998 sind an der Messstelle EP04
auch wieder Phosphorkonzentrationen von etwa 0,2 mg/l P zu messen.
Nitrat-N/Sauerstoff in mg/l
16
12
8
4
0
Abbildung 3.2.24: Konzentrationen von Sauerstoff und Nährstoffen an der Messstelle EP04
Das Wasser der Messstelle EP04 wies im Untersuchungszeitraum keine Toxizität gegenüber
Daphnien auf. Für die Toxizität gegenüber Leuchtbakterien wurden zwei positive Befunde festgestellt.
Ein G L 2 im März 1996 korreliert mit einem Phenolindex von 0,91 mg/l. Für den G L 4 im
September 1995 findet sich keine mögliche Ursache in den untersuchten chemischen Parametern.
Die Konzentration der Metalle Blei, Cadmium, Chrom, Nickel, Zink, Kupfer, Quecksilber und
Aluminium lag im Untersuchungszeitraum in der Regel unterhalb der Bestimmungsgrenzen. Die
Ausnahme bildet hier ein Einzelereignis vom September 1998. Hier wurden 25 µg/l Blei, 0,5 µg/l
1000
-4
0
Jan 93 Jan 94 Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
900
800
700
600
500
400
300
200
100
Chlorid in mg/l;
elektr. Leitfähigkeit in mS/m
1,5
1,2
0,9
0,6
0,3
Sulfat
elektr.
Leitfähigkeit
Chlorid
Ammonium-N/Posphor in mg/l
O2
NO3-N
NH4-N
P ges

Zink/Blei/Arsen in mg/l
0,10
0,08
0,06
0,04
0,02
Emscher-PLUS
0,00
0
Jan 93 Jan 94 Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Abbildung 3.2.25: Konzentrationen ausgewählter Metall sowie Arsen und Bor an der Messstelle EP04
Cadmium, 60 µg/l Zink und 4,7 mg/l Aluminium gemessen. An diesem Tag wurden auch erhöhte
Werte für den organischen Kohlenstoff (42 mg/l TOC) und für die PAK gemessen (2,3 µg/l Summe
EPA). Arsen und Bor finden sich relativ konstant in Konzentrationen von 10 µg/l beziehungsweise
0,5 mg/l. Die Konzentration der PAK bewegt sich mit Ausnahme des genannten Einzelereignisses
im Bereich von 0,5 µg/l (Summe EPA). Seit 1993 ist allerdings eine leicht steigende Tendenz zu
beobachten. Einzelstoffe aus den Gruppen der LHKW, PCB und BTEX fanden sich im Untersuchungszeitraum
nicht.
EP05: Landwehrbach / Deininghauser Bach vor Mündung in die Emscher
Der Landwehrbach (hydrologisch betrachtet: Deininghauser Bach) ist noch trapezförmig ausgebaut
und völlig degradiert. Die Messstelle liegt kurz vor der Mündung des Baches in die Emscher.
Der Landwehrbach führt Abwasser, das sogar noch in der Emscher eine gut sichtbare Schmutzwasserfahne
hinterlässt.
Foto 3.2.10: Probenahmestelle EP05, Landwehrbach / Deininghauser Bach vor Mündung in die Emscher
Die Messstelle im Landwehrbach kurz vor der Mündung in die Emscher wird im Rahmen des
Emscher-PLUS seit 1995 regelmäßig untersucht. Darüber hinaus liegen die Ergebnisse von vier
Beprobungen aus dem Jahre 1993 vor. Die Wassertemperatur im Landwehrbach schwankt jahreszeit-
5
4
3
2
1
Bor/Aluminium in mg/l;
Cadmium in µg/l
Zn
Pb
As
Cd
Al
B
31

32
Emscher-PLUS
lich bedingt zwischen 6 und 22 °C. Dabei ist ein leichter Anstieg der Tiefsttemperatur im Winter
von 6 auf 9 °C zu beobachten. Die Sauerstoffkonzentration liegt mit wenigen Ausnahmen unter
5 mg/l. Die Salzbelastung beträgt im gesamten Untersuchungszeitraum etwa 100 mg/l Chlorid und
etwa 200 mg/l Sulfat. Eine Tendenz ist nicht zu erkennen.
Chemische Klassifizierung der stofflichen
Belastung nach den Vorschlägen der LAWA
Messstelle EP 05, Landwehrbach
Sauerstoff
TOC
Gesamt-P
Ammonium-N
Nitrat-N
Nitrit-N
Chlorid
Sulfat
AOX
Blei
Cadmium
Chrom
Nickel
Zink
Kupfer
Quecksilber
Abbildung 3.2.26: Bewertung ausgewählter Parameter nach LAWA und AGA für Messstelle EP05
Während die Phosphorkonzentrationen seit 1993 konstant etwa 2 mg/l betragen, hat sich die Konzentration
an organischem Kohlenstoff von etwa 100 mg/l TOC im Jahre 1995 auf etwa
50 mg/l TOC im Jahre 1998 halbiert. Im gleichen Zeitraum hat die Konzentraion von Ammonium-Stickstoff
von etwa 30 mg/l NH 4 -N auf etwa 15 mg/l abgenommen. Diese Verbesserung der
Nährstoffsituation bewegt sich allerdings in einem Bereich, der noch keine Auswirkung auf die
Klassifizierung nach LAWA hat. Der Landwehrbach wird für alle drei genannten Nährstoffparameter
in den Jahren 1995 bis 1999 jeweils in die Gewässergüteklasse IV eingestuft.
Ammonium-N/Phosphor in mg/l
50
40
30
20
10
0
0
Jan 93 Jan 94 Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Abbildung 3.2.27: Konzentrationen von Nährstoffen an der Messstelle EP05
Die Toxizität gegenüber Daphnien liegt bei G 1 bis G 6 mit leicht steigender Tendenz seit 1995.
D
D
Die Toxizität gegenüber Leuchtbakterien liegt zwischen G 16 und G 32. Das Wasser des Land-
L
L
wehrbaches weist periodisch einen hohen Phenolindex auf. Während im Jahre 1993 die höchste
250
200
150
100
50
NH4-N
P ges
TOC
Trendlinie TOC
TOC in mg/l

Emscher-PLUS
gemessene Konzentration noch 22 mg/l betrug, beläuft der höchste gemessene Wert für den Phenolindex
im Jahre 1999 auf nur noch 3,5 mg/l. Im gesamten Untersuchungszeitraum lassen sich Cyanide
im Konzentrationsbereich von 0,1 bis 0,5 mg/l CN gesamt nachweisen.
Der Landwehrbach weist durchgängig eine Belastung mit rund 100 µg/l Zink auf. Die Schwankungen
der Zinkkonzentration korrelieren in etwa mit der um den Faktor 20 höheren Aluminiumkonzentration
und der Konzentration von Bor. Darüber hinaus findet sich regelmäßig Kupfer,
in einzelnen Proben Quecksilber, und seltener Blei und Nickel. Während die Richtwerte der AGA
für alle Metalle - mit Ausnahme von Kupfer in den Jahren 1995 und 1999 - eingehalten werden,
ergibt sich nach der LAWA-Klassifizierung die Güteklasse III oder schlechter sobald die Nachweisgrenze
überschritten wird.
Zink in mg/l
0,20
0,16
0,12
0,08
0,04
0,00
0
Jan 93 Jan 94 Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Abbildung 3.2.28: Konzentrationen von Aluminium, Zink und Bor an der Messstelle EP05
Über den Landwehrbach erfolgt erstmals ein Eintrag von leichtflüchtigen Halogenkohlenwasserstoffen.
Im wesentlichen sind zu nennen Tetrachlorethen mit ungefähr 1 µg/l und Trichlorethen mit
ungefähr 0,2 µg/l. Aus der Stoffgruppe der BTEX finden sich konstant etwa 30 µg/l Benzol, im
Jahre 1996 100 - 150 µg/l Toluol und häufig Inden in Konzentrationen bis 200 µg/l. Für PAK
wurde im Jahr 1995 ein Spitzenwert von 630 µg/l (Summe EPA) gemessen. Im Verlauf der nächsten
Jahre ist die Belastung mit PAK zurückgegangen. Mit über 50 % stellt Naphthalin die wichtigste
Einzelkomponente der PAK dar. PCB werden im Landwehrbach nicht gefunden.
Einzelstoffe in µg/l
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
-300
Jan 93 Jan 94 Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Abbildung 3.2.29: Konzentrationen der PAK an der Messstelle EP05
700
600
500
400
300
200
100
0
-100
-200
Summe PAK EPA in µg/l
7
6
5
4
3
2
1
Aluminium/Bor in mg/l
Zn
Al
B
SumPAK TVO
Naphthalin
Acenaphten
Fluoren
Phenanthren
Anthracen
Fluoranthen
Pyren
Benzo(a)anthracen
Chrysen
Benzo(b)fluoranthen
Benzo(a)pyren
Benzu(k)fluoranthen
Dibenz(ah)anthracen
Benzo(ghi)perylen
Indeno(1,2,3cd)pyren
Summe PAK EPA
33

34
Emscher-PLUS
EP06: Emscher unterhalb Landwehrbach / Deininghauser Bach
In der Emscher unterhalb der Einmündung des Landwehrbaches beziehungsweise des Deininghauser
Baches (siehe EP05)liegt die Messstelle EP06. Die Emscher ist hier weiterhin als Abwasserkanal
ausgebaut. Das Umland ist teilweise ländlich geprägt. Auf der rechten Seite liegt hinter dem Deich
ein Friedhof.
Die Messstelle EP06 wird im Rahmen des Emscher-PLUS seit 1995 regelmäßig beprobt.
Darüber hinaus liegen Ergebnisse von vier Untersuchungen aus dem Jahre 1991 vor.
Foto 3.2.11: Probenahmestelle EP06, Emscher unterhalb Landwehrbach / Deininghauser Bach
Die Wassertemperatur an der Messstelle EP06 schwankt jahreszeitlich bedingt zwischen 6 und
23 °C. Die Sauerstoffkonzentration liegt zwischen 1 und 10 mg/l, was einer Sättigung von 10 bis
90 % entspricht. Die Maxima der Sauerstoffkonzentration fallen in der Regel zusammen mit den
Maxima der Nitratkonzentration (9 mg/l NO 3 -N) und den Minima der Ammoniumkonzentration
(1 mg/l NH 4 -N). Steigt die Ammoniumkonzentration auf 25 mg/l NH 4 -N durch Abwasserein-
Chemische Klassifizierung der stofflichen
Belastung nach den Vorschlägen der LAWA
Messstelle EP 06, Emscher u.h. Landwehrbach
Sauerstoff
TOC
Gesamt-P
Ammonium-N
Nitrat-N
Nitrit-N
Chlorid
Sulfat
AOX
Blei
Cadmium
Chrom
Nickel
Zink
Kupfer
Quecksilber
Abbildung 3.2.30: Bewertung ausgewählter Parameter nach LAWA und AGA für Messstelle EP06

Emscher-PLUS
leitungen, so wird der Sauerstoff fast vollständig gezehrt. Als Zwischenstufe der biologischen
Stickstoffumwandlung findet sich Nitrit in Konzentrationen um 1 mg/l NO 2 -N. Die Belastung mit
organischem Kohlenstoff liegt an der Messstelle EP06 zwischen 20 und 50 mg/l TOC, die Belastung
mit Phosphor bei 1 - 3 mg/l P. Die Belastung der Emscher mit Nährstoffen ist im Vergleich zu
1991 leicht rückläufig.
Ammonium-N/TOC in mg/l
100
-50
-100
Jan
91
Abbildung 3.2.31: Konzentrationen von Nährstoffen an der Messstelle EP06
Die Belastung der Emscher an Messstelle EP06 ist durch das stoßweise Auftreten hoher Chloridkonzentrationen
geprägt. Neben einer Grundbelastung von zirka 150 mg/l Chlorid wurden bis
Anfang 1999 in etwa jeden zweiten Probe 1.500 mg/l Chlorid gemessen. Diese Stoßbelastung
treten seit dem Frühjahr 1999 nicht mehr auf. Die Konzentration von Sulfat liegt im ganzen Untersuchungszeitraum
bei etwa 250 mg/l.
Die Toxizität gegenüber Daphnien liegt in der Regel bei G 1. Die Toxizität gegenüber Leucht-
D
bakterien schwankt zwischen G

36
Emscher-PLUS
Die Cyanidkonzentration schwankt zwischen 50 und 150 µg/l CN ges . Die AOX-Konzentration
schwankt zwischen 50 und 200 µg/l. Im Jahre 1999 wurde zum ersten Mal die Vorgabe der AGA
für AOX eingehalten.
An der Messstelle EP 06 findet sich durchschnittlich 0,5 mg/l Aluminium mit Spitzenkonzentration
bis zu 2 mg/l. Zink findet sich in Konzentration um 0,1 mg/l, Bor zwischen 0,5 und
1 mg/l und Kupfer zwischen 30 und 50 µg/l. Einzelne positive Funde liegen für Cadmium und
Quecksilber vor (bis 1 µg/l). Die Vorgaben der AGA für die Metalle werden somit mit einzelnen
Ausnahmen immer eingehalten. Die Bewertung nach LAWA ergibt für Zink und Kupfer durchgängig,
für Blei, Cadmium und Quecksilber in einzelnen Jahren, die Güteklasse III - IV oder IV.
Aus der Gruppe der LHKW findet sich Tetrachlorethen in auffallend hoher Konzentration
zwischen 1 - 3 µg/l. Darüber hinaus lassen sich regelmäßig BTEX nachweisen. Die Grundbelastung
beträgt zirk 5 µg/l, Benzol tritt zeitweise bis zu 20 µg/l auf, Inden mit einem Spitzenwert von
63 µg/l. Die Belastung mit PAK ist von 1995 bis 1999 von durchschnittlich 60 µg/l auf etwa
20 µg/l gesunken. 1995 wurde eine Belastungspitze mit 160 µg/l PAK gemessen. Den größten
Anteil hat mit über 50 % die Einzelsubstanz Naphthalin.
EP07: Hüllerbach vor Mündung in die Emscher
Nach der Dükerung unter dem Dortmund-Emskanal mündet der ausgebaute und abwasserführende
Hüllerbach in die Emscher und hinterlässt dort eine Schmutzfahne....
Die Messstelle befindet sich im Hüllerbach kurz vor der Mündung. Sie wird seit 1995 im Rahmen
des Emscher-PLUS regelmäßig beprobt. Darüber hinaus liegen vier Messwerte aus dem Jahr 1993
vor. Die Wassertemperatur steigt im Sommer bis auf 23 °C, im Winter sinkt sie nicht unter 10 °C.
Die Sauerstoffkonzentration liegt regelmäßig unter 1 mg/l. Das Wasser des Hüllerbaches erreicht
die Emscher mit einer Salzbelastung von 200 - 400 mg/l Sulfat und 1.500 - 4.000 mg/l Chlorid.
Während für die Salzbelastung noch kein eindeutiger Trend absehbar ist, ergibt sich für die Nährstoffparameter
ein deutlicher Rückgang im Zeitraum seit 1996 beziehungsweise 1993.
Foto 3.2.12: Probenahmestelle EP07, Hüllerbach vor Mündung in die Emscher

Emscher-PLUS
So haben sich die Konzentrationen von Ammonium-N von zirka 50 auf 20 mg/l, die des TOC von
160 auf 30 mg/l, die des Phosphor von 10 auf zirka 2 mg/l reduziert, wenn man für eine vereinfachte
Betrachtung die Konzentrationsschwankungen durch eine Trendlinie ausgleicht.
Chemische Klassifizierung der stofflichen
Belastung nach den Vorschlägen der LAWA
Messstelle EP 07, Hüller Bach
Abbildung 3.2.33: Bewertung ausgewählter Parameter nach LAWA und AGA für Messstelle EP07
Die Toxizität gegenüber Daphnien beträgt in der Regel G 1, in Ausnahmefällen auch G 2. Ein
D D
einzelner Messwert mit G 4 vom September 1997 fällt zusammen mit einem Maximum in der
D
Konzentration der Kohlenwasserstoffe (14 mg/l), die sonst im Bereich von 4 mg/l liegt. Die Leuchtbakterientoxizität
an EP07 hat im Laufe der Jahre deutlich abgenommen, während im Jahre 1993
noch ein Wert von G 128 gemessen wurde und in den Jahren 1993, 1995 und 1996 Spitzenkon-
L
zentrationen von G 64 und 32 gemessen wurden, liegt die Konzentration seitdem bei etwa G 4.
L L
Ammonium-N/TOC in mg/l
200
150
100
50
0
Sauerstoff
TOC
Gesamt-P
Ammonium-N
Nitrat-N
Nitrit-N
Chlorid
Sulfat
AOX
Blei
Cadmium
Chrom
Nickel
Zink
Kupfer
Quecksilber
-50
0
Jan 93 Jan 94 Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Abbildung 3.2.34: Konzentrationen von Nährstoffen an der Messstelle EP07
Die Konzentration für Aluminium beträgt 1 bis 2 mg/l, für Bor 0,5 - 1,5 mg/l. Zink findet sich in
Konzentration um 0,1 mg/l mit 2 Maximalwerten in 1998 und 1999, die jeweils zu einer Einstufung
in die Gewässergüteklasse IV für die entsprechenden Jahre führen und auch den Richtwert
25
20
15
10
5
NH4-N
TOC
P ges
Trend P
Trend NH4-N
Trend TOC
Phosphor in mg/l
37

38
Emscher-PLUS
der AGA überschreiten. Die Konzentration für Kupfer bewegt sich in µg/l-Bereich und ist rückläufig,
so dass im Jahr 1999 über das ganze Jahr die Nachweisgrenze unterschritten wurde. Quecksilber
tritt häufig in Konzentration um 0,2 µg/l auf, was zu einer Einstufung in die Gewässergüteklasse
III - IV führt. Der AGA-Wert wird jeweils eingehalten.
Leuchtbakterientoxizität
150
120
90
60
30
0
-4
Jan 93 Jan 94 Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Abbildung 3.2.35: Toxizität und mögliche Ursachen an der Messstelle EP07
Aus der Stoffgruppe der leichtflüchtigen Halogenkohlenwasserstoffe fällt eine besonders hohe Konzentration
von 9 µg/l Dichlormetan im März 1996 auf. Immer wiederkehrend treten Konzentrationen
von 0,5 µg/l Tetrachlorethen und Trichlorethen auf. Aus der Gruppe der BTEX finden sich in
der Regel etwa 2 µg/l pro Einzelstoff. Im Mai 1995 ist eine Konzentration von 18 µg/l Toluol in
Verbindung mit weiteren Stoffen im Konzentrationsbereich bis 6 µg/l auffällig. Im Oktober 1996
wurde eine Konzentration von 78 µg/l iso-Probylbenzol gemessen. Die Konzentration aller anderen
BTEX war zu diesem Zeitpunkt unauffällig. Die Konzentration der PAK liegt in der Regel um
10 µg/l (Summe EPA). Zwei Auffälligkeiten sind zu verzeichnen: Im Mai 1995 wurden parallel zu
den BTEX auch erhöhte PAK-Konzentrationen gemessen (73 µg/l). Im August 1999 wurden rund
40 µg/l PAK gemessen. Auch an dieser Messstelle hat Naphthalin einen Anteil > 50 % an der
Konzentration der PAK.
EP08: Schwarzbach vor Mündung in die Emscher
Die Messstelle EP08 liegt am Schwarzbach kurz vor der Mündung in die Emscher. Auch beim
Schwarzbach handelt es sich um ein Betongerinne. Das Abwasser ist Anfang 1997 aus dem Schwarzbach
entfernt worden, was sich in den im Folgenden dargestellten Messwerten widerspiegelt. Die
Wasserführung des Schwarzbaches war danach sehr gering. Im Jahre 1999 wurden wieder erhöhte
Konzentrationen der Abwasserleitparameter im Schwarzbach festgestellt. Neben der Mündung des
Schwarzbaches in die Emscher liegt eine große Grubenwassereinleitung. Von der Messstelle EP08
liegen regelmäßig Werte seit 1995 vor. Aus dem Jahre 1993 existieren die Ergebnisse von 4
Beprobungen.
Die Wassertemperatur des Schwarzbaches schwankt zwischen 1 und 25 °C. Die niedrige Temperatur
von 1 °C wurde im Winter 1998 gemessen, zu einer Zeit, als der Schwarzbach aufgrund der
fehlenden Abwassereinleitungen eine sehr geringe Wasserführung hatte. Die Lufttemperatur betrug
an diesem Tag minus 4 °C.
Die Sauerstoffkonzentration im Schwarzbach beträgt etwa 1 mg/l mit Ausnahme der Jahre 1997
und 1998, in denen insbesondere im Winter der Sauerstoffgehalt auf 5 - 10 mg/l anstieg. Die
16
12
8
4
0
GL
GD
KW
Kohlenwasserstoffe in mg/l;
Daphnientoxizität

Emscher-PLUS
Sulfatkonzentration im Schwarzbach beträgt zirka 200 - 300 mg/l mit Ausnahme eines Zeitraumes
von Ende 1997 bis Anfang 1998, in dem die Konzentration an Sulfat bis auf etwa 1.000 mg/l anstieg. In
der Güteklassenbewertung hat dies eine Abstufung in die Güteklassen III - IV zur Folge. Die Chloridkonzentration
im Schwarzbach betrug von Mitte 1995 bis Ende 1996 zwischen 1.000 und
3.000 mg/l. Mitte 1997 wurde eine kurzzeitige Spitze von 8.500 mg/l gemessen. Danach wurden
nur noch Konzentrationen von in der Regel < 500 mg/l festgestellt. Dies hat zur Folge, dass der
Schwarzbach im Jahre 1999 bereits in die Gewässergüteklasse III - IV eingestuft werden konnte.
Foto 3.2.13: Probenahmestelle EP08, Schwarzbach vor Mündung in die Emscher
Das Aussetzen von Abwassereinleitungen in den Schwarzbach in den Jahren 1997 und 1998 ist am
Verlauf der Konzentrationskurven für die Parameter TOC, Ammonium-N und Phosphor deutlich
zu erkennen. Die Messwerte sind in diesem Zeitraum auf etwa 20 % der Vorwerte reduziert. Aufgrund
dieser Maßnahmen konnte der Schwarzbach für das Jahr 1997 zwischenzeitlich in bezug auf
den TOC bereits in Gewässergüteklasse II - III eingestuft werden. Im Jahre 1999 wurde wieder ein
Anstieg für alle diese Parameter festgestellt.
Foto 3.2.14: Grubenwassereinleitung neben der Probenahmestelle EP08
39

40
Emscher-PLUS
Die Toxizität des Schwarzbachwassers gegenüber Daphnien betrug durchgängig G 1, mit zwei
D
Ausnahmen im Jahre 1999 (G 2). Die Toxizität gegenüber Leuchtbaketerien konnte in den Jahren
D
1997 und 1998 fast durchgängig auf G

Tri- und Tetrachlorethen in µg/l
Emscher-PLUS
Abbildung 3.2.38: Konzentrationen der nachgewiesenen LHKW an der Messstelle EP08
Die Konzentration der LHKW lag bis 1997 unter 1 µg/l für den Einzelstoff. Seit 1997 werden
jedoch Trichlorethen und Tetrachlorethen immer wieder in Konzentrationen von mehreren µg/l
gemessen. Trichlormethan findet sich in Konzentrationen, die um den Faktor 10 niedriger liegen.
Die Konzentrationen weisen eine steigende Tendenz auf. Im Juni 1997 wurden je 0,1 µg/l PCB 28
und PCB 52 gefunden. Dieser Befund ist einmalig für die Messstelle. Im Oktober 1996 findet sich
Toluol mit 40 µg/l als einziges BTEX im Abwasser des Schwarzbaches. Der Schwarzbach war bis
dahin in bezug auf BTEX unauffällig. Seit Mitte 1998 finden sich die analysierten Einzelstoffe in
Konzentrationen um 5 µg/l. Im September 1998 wurde eine Maximalkonzentration von 32 µg/l
(Summe5 BTEX) gefunden. Benzol hatte daran einen Anteil von 26 µg/l. Die Konzentration der
PAK konnte im abwasserfreien Zeitraum von 5 auf 1 µg/l (Summe EPA) gesenkt werden. Im Jahre
1999 finden sich wieder etwa 5 µg/l PAK. Neben Naphthalin wird dabei auch oft Phenanthren als
Einzelsubstanz in nennenswerten Konzentrationen gefunden.
EP09: Emscher oberhalb Boye
6
5
4
3
2
1
0
0
Jan 93 Jan 94 Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Die Emscher ist oberhalb der Einmündung der Boye bei normaler Wasserführung etwa 10 - 15 m
breit und - wie noch fast überall - als Betongerinne ausgebaut, mit Trapezprofil und seitlichen
Bermen. Dieser Untersuchungspunkt diente früher dazu, die Emscher-Vorbelastung oberhalb der
Boye festzustellen. Heute wird damit die Vorbelastung der Emscher oberhalb der Kläranlageneinleitung
Bottrop aufgenommen.
Im Rahmen des Emscher-PLUS wird die Messstelle EP09 oberhalb der Einmündung der Boye seit
1995 regelmäßig untersucht. Aus den Jahren 1991 und 1992 liegen die Ergebnisse von insgesamt
neun Probenahmen vor. Die Temperatur der Emscher an EP09 schwankt zwischen 9 und 25 °C.
Die Sauerstoffkonzentration liegt in der Regel unter mg/l. Während die Sulfatkonzentration im
gesamten Untersuchungszeitraum etwa 200 mg/l beträgt, ist die Konzentration an Chlorid von
1991 bis 1999 von etwa 3.000 auf etwa 1.000 mg/l zurückgegangen.
Auch hinsichtlich der Nährstoffbelastung zeigen die weiter oberhalb getroffenen Maßnahmen im
Emschereinzugsgebiet an der Messstelle EP 09 deutliche Wirkung. Während im Jahr 1991 die
Ammoniumkonzentration noch bei 40 mg/l NH 4 -N und die Konzentration an organischen Kohlenstoff
bei 100 mg/l TOC sowie die Phosphorbelastung bei 4 mg/l P lag, findet sich in den Jahren
1997 und 1998 nur noch etwa 30 % der Nährstoffbelastung. Im Jahr 1999 wurden wieder leicht
erhöhte Konzentrationen an Ammonium-N, TOC und Phosphor gemessen. Somit war es möglich,
die Emscher in bezug auf den TOC im Jahr 1998 in die Güteklasse III - IV einzustufen.
1,5
1,2
0,9
0,6
0,3
Trichlormethan in µg/l
Trichlorethen
Tetrachlorethen
Trichlormethan
41

42
Foto 3.2.15: Probenahmestelle EP09, Emscher oberhalb Boye
Emscher-PLUS
Seit 1995 findet sich in der Emscher an EP09 durchgängig eine Daphnientoxizität von G 1 D
mit Ausnahme von zwei Probenahmen die G 2 aufweisen. Die Leuchtbakterientoxizität schwankt
D
seit 1995 zwischen G 2 und G 8 mit einer Ausnahme im Juni 1996 (G 32), der aus den chemischen
L L L
Untersuchungen keine konkrete Ursache zugewiesen werden kann. Zwei weitere G 32-Messwerte
L
aus den Jahren 1991 und 1992 hängen vermutlich mit einer hohen Konzentration von Substanzen
aus der Stoffgruppe der BTEX zusammen.
Die Konzentration der Kohlenwasserstoffe liegt durchschnittlich bei 0,6 mg/l, der Phenol-Index
bei etwa 1 mg/l und die Konzentration an Cyaniden durchgängig bei etwa 0,5 mg/l CN ges . In vier
Proben wurde eine AOX von etwa 0,1 mg/l gefunden.
Die Belastung an der Messstelle EP09 mit Metallen ist insgesamt rückläufig. Kontinuierlich finden
sich Aluminium (1999 ca. 1 mg/l), Zink (1999 0,1 mg/l) und Kupfer (30 µg/l). Der Wert der
AGA wird für Zink seit 1996 konstant unterschritten, für Kupfer konnte die Emscher an
EP09 seit 1996 in die Gewässergüteklasse III - IV statt IV eingestuft werden. Quecksilber wird nur
Chemische Klassifizierung der stofflichen
Belastung nach den Vorschlägen der LAWA
Messstelle EP 09, Emscher o.h. Boye
Sauerstoff
TOC
Gesamt-P
Ammonium-N
Nitrat-N
Nitrit-N
Chlorid
Sulfat
AOX
Blei
Cadmium
Chrom
Nickel
Zink
Kupfer
Quecksilber
Abbildung 3.2.39: Bewertung ausgewählter Parameter nach LAWA und AGA für Messstelle EP09

Chlorid in mg/l
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
-1000
-2000
-3000
Jan
91
Jan
92
Jan
93
Jan
94
Emscher-PLUS
in einzelnen Proben festgestellt. Die Konzentration dieser Befunde ist seit 1991 rückläufig und
betrug zuletzt etwa 0,5 µg/l. Die Cadmiumkonzentration war im November 1995 mit 36 µg/l aufgrund
der Einleitung aus dem Schwarzbach extrem hoch. Darüber hinaus findet sich Cadmium, ebenso
wie Blei, nur noch in den Jahren 1998 und 1999.
Abbildung 3.2.41: Leuchtbakterientoxizität und Konzentrationen der BTXE an der Messstelle EP09
Jan
95
Abbildung 3.2.40: Salzbelastung an der Messstelle EP09
Stoffkonzentration in µg/l
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Jan
91
Jan
92
Jan
93
Jan
94
Jan
95
Jan
96
Jan
96
Jan
97
Aus der Gruppe der leichtflüchtigen Halogenkohlenwasserstoffe fallen mit den höchsten Konzentrationen
Tetrachlorethen mit bis zu 1 µg/l und Trichlorethen mit bis zu 0,1 µg/l auf. Mit Ausnahme
der Probenahme vom März 1996 (0,3 µg/l PCB) konnten keine PCB’s an Messstelle EP09
nachgewiesen werden. Die Belastung mit einer Vielzahl von Einzelstoffen aus der Gruppe der
BTEX beträgt etwa 10 µg/l pro Einzelstoff. Im Jahr 1992 findet sich ein Konzentrationsmaximum
für Toluol mit 47 µg/l. Auch die Belastung mit PAK ist deutlich zurückgegangen. Während in den
Jahren 1995 und 1996 noch bis zu 300 µg/l PAK (Summe EPA) nachgewiesen wurden, liegt die
Maximalkonzentration seit 1997 bei 32 µg/l. Einen wesentlichen Anteil hieran hat der Einzelstoff
Naphthalin, vereinzelt auch Phenanthren.
Jan
97
Jan
98
Jan
98
Jan
99
Jan
99
800
600
400
200
0
Jan
00
1800
1600
1400
1200
1000
40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-40
Jan
00
Sulfat in mg/l
elektr. Leitfähigkeit in mS/m
Chlorid
elektr.
Leitfähigkeit
Sulfat
Leuchtbalterientoxizität
Trend Cl
Summe 6 BTEX
Benzol
Toluol
Chlorbenzol
Ethylbenzol
m,p-Xylol
Styrol
o-Xylol
i-Propylbenzol
Brombenzol
n-Propylbenzol
135Trimethylbenzol
2Ethyltoluol
tert-Butylbenzol
sek-Butylbenzol
Indan
Inden
GL
43

44
Emscher-PLUS
EP10: Boye vor Mündung in die Kläranlage
Zu Beginn des Emschermonitorings wurde an der Messstelle EP10 die Boye vor ihrer Mündung in
die Emscher untersucht. Nach Inbetriebnahme der Kläranlage im Herbst 1996 ist die Messstelle
EP10 weiter in den Oberlauf der Emscher verlegt worden, so dass sie nun das der Kläranlage zufließende
Wasser beschreibt. Neben den Messwerten des Emscher-PLUS seit 1995 liegen die Ergebnisse
von sechs Beprobungen aus dem Jahr 1992 vor. Die Wassertemperatur an der Messstelle
EP10 schwankt zwischen 8 und 24 °C. Die Sauerstoffkonzentration sinkt im Sommer auf Werte
um 1 mg/l, im Winter erreicht sie bis zu 8 mg/l.
Foto 3.2.16: Probenahmestelle EP10, Boye vor Mündung in die Kläranlage
Seit 1992 weist die Messstelle EP10 Sulfatkonzentrationen zwischen 200 und 1.000 mg/l ohne
einheitlicher Tendenz auf. Die Konzentration an Chlorid lag im Jahr 1992 zwischen 3.000 und
5.000 mg/l, mit Aufnahme der Messungen zum Monitoring-Programm in den Jahren 1995 und
1996 wurden bis zu 15.000 mg/l gefunden. Ende 1996 sank die Chloridkonzentration auf Werte
unter 1.000 mg/l mit weiter fallender Tendenz. Diese Entlastung der Boye von Grubenwasser führt
zu einer Verbesserung in der chemischen Güteklassifizierung von Güteklasse IV nach III - IV.
Chemische Klassifizierung der stofflichen
Belastung nach den Vorschlägen der LAWA
Messstelle EP 10, Boye vor KA Bottrop
Sauerstoff
TOC
Gesamt-P
Ammonium-N
Nitrat-N
Nitrit-N
Chlorid
Sulfat
AOX
Blei
Cadmium
Chrom
Nickel
Zink
Kupfer
Quecksilber
Abbildung 3.2.42: Bewertung ausgewählter Parameter nach LAWA und AGA für Messstelle EP10

Emscher-PLUS
Für die Konzentration der Nährstoffe lässt sich eine geringfügige Abnahme von 1992 nach 1995
feststellen. Danach ergeben sich relativ konstante Werte von etwa 60 mg/l TOC, etwa 10 mg/l
NH 4 -N und etwa 1,5 mg/l Phosphor. Somit werden die Zielwerte der AGA durchgehend überschritten.
Die Boye hat die Qualität eines Kläranlagenzulaufes, den sie derzeit auch darstellt.
Sulfat in mg/l, Leitfähigkeit in mS/m
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
Jan
92
Jan
93
Jan
94
Abbildung 3.2.43: Salzbelastung an der Messstelle EP10
Die Toxizität des Boyewassers gegenüber Daphnien lag bis September 1996 regelmäßig bei G 2. D
Ab Oktober 1996 wird fast durchgängig ein G von 1 gemessen. Diese Verbesserung ist eindeutig
D
zurückzuführen auf den Wegfall der Einleitung von Grubenwasser, der auch an der Konzentration
des Chlorids erkennbar ist. Die Toxizität gegenüber Leuchtbakterien schwankt zwischen G

46
Emscher-PLUS
Gehalt von ungefähr 30 µg/l, Bor mit einem Gehalt von zirka 1 mg/l. Die Quecksilberkonzentration
beträgt durchschnittlich 0,5 µg/l mit einer einzelnen Spitzenkonzentration im Januar 1998 von
3,6 µg/l. Blei wird aufgrund eines empfindlicheren Analyseverfahrens erstmals in den Jahren 1998
und 1999 nachgewiesen.
Aus der Gruppe der LHKW’s findet sich regelmäßig Tetrachlorethen in Konzentrationen von
0,5 µg/l und Trichlorethen in Konzentrationen um 0,3 µg/l. Deutlich höher ist die Belastung mit
BTEX. Regelmäßig finden sich Konzentrationen von bis zu 1 mg/l (Summe 5 BTEX), darunter
Benzol in Konzentrationen von 0,5 mg/l. Toluol und andere Substanzen finden sich als Einzelwerte
im Konzentrationsbereich bis 0,2 mg/l. Die Belastung in PAK beträgt durchschnittlich etwa 15 µg/l
mit Spitzen bis zu 70 µg/l (Summe EPA). Einen wesentlichen Anteil mit über 80 % hat daran der
Einzelstoff Naphthalin.
EP18: Emscher direkt unterhalb Kläranlage Bottrop
Die Messstelle EP18 liegt in der Emscher kurz unterhalb der Kläranlage Bottrop an einer Eisenbahnbrücke
und wurde Anfang 1997 eingerichtet, um die Auswirkungen der Kläranlage auf die
Emscher dokumentieren zu können. Die Wassertemperatur schwankt zwischen 8 und 22 °C, der
Sauerstoffgehalt liegt um 4 mg/l. Dies reicht aus, um die Emscher in Güteklasse III - IV einstufen zu
können. Die Konzentration an Chlorid schwankt um 1.000 mg/l, die Konzentration an Sulfat um
250 mg/l.
Foto 3.2.17: Probenahmestelle EP18, Emscher direkt unterhalb Kläranlage Bottrop
Für den TOC wurde im Jahr 1998 bereits die Gewässergüteklasse III - IV erreicht. Die Messwerte
schwanken um 20 mg/l und erreichen Spitzenwerte von 50 mg/l. Aufgrund des Sauerstoffeintrages
durch die Kläranlage liegt neben Ammonium-N auch Nitrat-N vor. Beide Konzentrationen schwanken
zwischen 2 mg/l und 8 mg/l. Durch die Nitrifikation im Emscherwasser findet sich auch Nitrit-
N mit Konzentration von 0,5 mg/l. Der Gehalt an Phosphor schwankt um 1 mg/l.
Die Toxizität des Emscherwassers an EP18 gegenüber Daphnien liegt konstant bei G D 1. Für die
Leuchtbakterientoxizität wird mit vier Ausnahmen ein G L < 2 bestimmt. Für die höheren Leuchtbakterientoxizitäten,
die zwischen G L 4 und G L 8 liegen, lies sich nur im August 1999 eine Korrelation
zu einer relativ hohen Abwasserbelastung (hoher TOC, hoher NH 4 -N) feststellen.

Emscher-PLUS
Die Konzentration an Kohlenwasserstoffen ist durchweg < 1 mg/l, weist allerdings eine steigende
Tendenz auf. Der Phenol-Index liegt ungefähr bei 0,2 mg/l. Für AOX finden sich einzelne Befunde
mit Messwerten von 30 µg/l in zwei Fällen und 180 µg/l in einem Fall. Zu vier Probenahmezeitpunkten
wurde eine Cyanidkonzentration von zirka 0,5 mg/l festgestellt.
Im Jahr 1997 wurden relativ konstante Konzentrationen für Zink (0,1 mg/l) und Aluminium
(0,5 mg/l) gemessen. Ab 1998 weisen die Messwerte wieder eine starke Amplitude (Faktor 2)
um den oben genannten Messwert auf. Auffällig ist hierbei eine Korrelation zwischen Aluminium
und dem Gehalt an Kohlenwasserstoffen. Die Konzentration von Bor liegt um 0,5 mg/l. Quecksilber,
Kupfer und Blei finden sich in einzelnen Proben. Für alle Metalle, außer für Kupfer, wird der
Richtwert der AGA immer unterschritten.
Chemische Klassifizierung der stofflichen
Belastung nach den Vorschlägen der LAWA
Messstelle EP 18, Emscher u.h. KA Bottrop
Sauerstoff
TOC
Gesamt-P
Ammonium-N
Nitrat-N
Nitrit-N
Chlorid
Sulfat
AOX
Blei
Cadmium
Chrom
Nickel
Zink
Kupfer
Quecksilber
Abbildung 3.2.45: Bewertung ausgewählter Parameter nach LAWA und AGA für Messstelle EP18
Aus der Gruppe der LHKW findet sich insbesondere Tetrachlorethen in Konzentration bis
0,3 µg/l mit einer steigenden Tendenz. Darüber hinaus sind Trichlorethen und 1,1,1-Trichlorethan
nachweisbar. Aus der Gruppe der PCB konnten keine Einzelsubstanzen nachgewiesen werden. Für
Benzol wurden steigende Werte gefunden: Im Jahre 1997 maximal 3 µg/l, 1998 maximal 7 µg/l
und 1999 maximal 27 µg/l. Andere Homologe des Benzols werden mit bis zu 6 µg/l gefunden. Im
Aluminim/Kohlenwasserstoffe in mg/l
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
-0,2
-0,4
0
Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Abbildung 3.2.46: Konzentrationen von Kohlenwasserstoffen, Aluminium, Cadmium und Zink an der Messstelle EP18
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
Cadmium in µg/l, Zink in mg/l
Al
KW
Zn
Cd
47

48
Emscher-PLUS
Juni 1997 wurden PAK’s in einer Konzentration von 200 µg/l (Summe EPA) gefunden. Im wesentlichen
waren Fluoranthen, Pyren und Phenanthren vertreten. Später wurden PAK nur noch in Konzentrationen
< 20 µg/l (Summe EPA) gefunden, als Hauptkomponente war dann Naphthalin vertreten.
übrige Stoffkonzentrationen in µg/l
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
-40
Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Abbildung 3.2.47: Konzentrationen der BTXE und ausgewählter Homologe an der Messstelle EP18
EP11: Emscher unterhalb Kläranlage Bottrop, Trendmessstelle
Weiter unterhalb EP18 liegt die Messstelle EP11 eine Trendmessstelle, die seit 1995 13 mal im
Jahr beprobt wird. Darüber hinaus liegen drei Messwerte aus dem Jahr 1991 vor. Die Gewässerstruktur
ist Emscher-typisch. Jedoch ist auch an dieser Stelle ist der Einfluss der Kläranlage Bottrop
noch deutlich messbar.
Die Konzentration an Sauerstoff beträgt in der Regel noch mindestens 3 mg/l. Mit Inbetriebnahme
der Kläranlage Bottrop ist der TOC an der Messstelle EP11 von zirka 60 auf 25 mg/l gesunken, die
NH 4 -N-Konzentration von 25 mg/l auf < 10 mg/l und die Phosphorkonzentration von 3 auf
1 mg/l. Entsprechend wird auch Nitrat in Konzentrationen bis zu 5 mg/l NO 3 -N gemessen. Die
Konzentrationen an Chlorid sanken mit Beginn des Jahres 1997 von 2.000 mg/l auf etwa
1.000 mg/l. Die Sulfatkonzentration blieb unverändert bei 250 mg/l.
Foto 3.2.18: Probenahmestelle EP11, Emscher unterhalb Kläranlage Bottrop, Trendmessstelle
50
40
30
20
10
0
-10
-20
-30
Summe 5 BTEX/
Benzol in µg/l
Toluol
Chlorbenzol
Ethylbenzol
m,p-Xylol
Styrol
o-Xylol
i-Propylbenzol
Indan
Inden
Summe 5 BTEX
Benzol

Emscher-PLUS
Die Toxizität gegenüber Daphnien liegt in der Regel bei G 1. Bei drei Probenahmen wurde ein
D
G 2 oder G 3 bestimmt, wobei für den Juli 1995 der erhöhte G mit einer starken Schmutzwas-
D
D
D
serbelastung (TOC 191 mg/l, Phosphor 5 mg/l, Kohlenwasserstoffe 2,5 mg/l, Eisen 12 mg/l) zusammenfällt.
Die Toxizität gegenüber Leuchtbakterien schwankt zwischen G < 2 und G 16, wo-
L
L
bei eine leichte Abnahme seit 1997 zu erkennen ist.
Chemische Klassifizierung der stofflichen
Belastung nach den Vorschlägen der LAWA
Messstelle EP 11, Emscher Trendmessstelle
Sauerstoff
TOC
Gesamt-P
Ammonium-N
Nitrat-N
Nitrit-N
Chlorid
Sulfat
AOX
Blei
Cadmium
Chrom
Nickel
Zink
Kupfer
Quecksilber
Abbildung 3.2.48: Bewertung ausgewählter Parameter nach LAWA und AGA für Messstelle EP11
Die Konzentration an Kohlenwasserstoffen und der Phenol-Index sind mit Inbetriebnahme der
Kläranlage von etwa 1 mg/l auf 0,5 mg/l gesunken. Die Konzentration an Cyanid und AOX liegt
konstant bei etwa 50 µg/l.
Ein wesentlicher Einfluss des Kläranlagenbetriebes auf die Metallkonzentrationen findet sich nur
für Zink (0,4 mg/l � 0,1 mg/l) und Aluminium (2 mg/l � 0,5 mg/l) ab 1997. Kupfer, Bor, Quecksilber
und Cadmium finden sich regelmäßig im Emscherwasser. Im November 1995 findet sich
noch eine deutliche Spur des Cadmiumeintrages aus dem Schwarzbach (30 µg/l Cadmium). Blei
und Chrom finden sich in einzelnen Proben. Für alle Metalle, außer für Nickel, wird der Wert der
AGA in mindestens einem Jahr überschritten.
Nitrat-N/Phosphor in mg/l
10
8
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
-10
Jan
91
Abbildung 3.2.49: Konzentrationen von Nährstoffen an der Messstelle EP11
Jan
92
Jan
93
Jan
94
Jan
95
Jan
96
Jan
97
Jan
98
Jan
99
250
200
150
100
50
0
Jan
00
Ammonum-N/TOC in mg/l
NO3-N
P ges
NH4-N
TOC
49

50
Tetrachlorethen in µg/l
3
2
1
0
-1
Jan
91
Jan
92
Emscher-PLUS
Abbildung 3.2.50: Konzentrationen ausgewählter LHKW an der Messstelle EP11
Aus der Gruppe der LHKW finden sich insbesondere Tetrachlorethen bis 1 µg/l und Trichlorethen
bis 0,3 µg/l. Die Inbetriebnahme der Kläranlage Bottrop hat auf die LHKW kaum Auswirkungen
gehabt, zuvor findet sich jedoch eine deutliche Reduzierung der Konzentration auf etwa 1/3 im
Vergleich der Werte von 1991 und 1995. Für die BTEX und die PAK zeigt sich eine deutliche
Verbesserung seit 1997. Die Konzentration von Benzol und Toluol sinkt von etwa 30 µg/l auf etwa
5 µg/l. PAK finden sich seit Mitte 1996 nur noch in Konzentrationen von unter 25 µg/l; überwiegend
handelt es sich um Naphthalin. Eine Ausnahme bildet die Probenahme vom August 1997.
Hier fanden sich in Summe 73 µg/l PAK (Summe EPA). Diese setzen sich im wesentlichen aus
Phenanthren und Acenaphten zusammen.
EP12: Berne vor Mündung in die Emscher
Jan
93
Jan
94
Jan
95
Jan
96
Jan
97
Die Berne ist wieder typisches Beispiel eines ausgebauten, begradigten und teilweise verrohrten
Emscherzuflusses mit einem hohen Anteil ungereinigter industrieller Abwässer. Die Messstelle
EP12 in der Berne, kurz vor ihrer Mündung, wird seit 1995 im Rahmen des Emscher-PLUS regelmäßig
beprobt. Darüber hinaus liegen die Ergebnisse von vier Beprobungen aus dem Jahr 1993
vor. Die Wassertemperatur schwankt zwischen 10 und 22 °C. Der Sauerstoffgehalt liegt bis Ende
1997 in der Regel unter 1 mg/l. Seit 1998 werden vereinzelt Konzentrationen > 5 mg/l gemessen,
Foto 3.2.19: Probenahmestelle EP12, Berne vor Mündung in die Emscher
Jan
98
Jan
99
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Jan
00
Tetrachlorethen1,1,1-TrichlorethanTrichlorethen
Trichlorethen/
Trichlorethan in µg/l

Emscher-PLUS
die einhergehen mit niedrigen Konzentrationen für Ammonium, Chlorid und organischen Kohlenstoff.
Die Sulfatkonzentration liegt relativ konstant bei 150 mg/l, die Chloridkonzentration schwankt
stark um einen Wert von 500 mg/l. Die Konzentration für Ammonium liegt bei etwa 30 mg/l NH 4 -N, die
TOC-Belastung beträgt zirka 150 mg/l und die Konzentration für Phosphor variiert zwischen
5 mg/l und 10 mg/l. Die Zielvorgaben der AGA werden somit für alle diese Parameter überschritten.
Chemische Klassifizierung der stofflichen
Belastung nach den Vorschlägen der LAWA
Messstelle EP 12, Berne
Sauerstoff
TOC
Gesamt-P
Ammonium-N
Nitrat-N
Nitrit-N
Chlorid
Sulfat
AOX
Blei
Cadmium
Chrom
Nickel
Zink
Kupfer
Quecksilber
Abbildung 3.2.51: Bewertung ausgewählter Parameter nach LAWA und AGA für Messstelle EP12
Die Toxizität des Bernewassers gegenüber Daphnien liegt zwischen G 1 und G 3. Im Februar
D
D
1999 wurde ein G 12 gemessen. In der gleichen Probe findet sich eine Konzentration von 9,1 mg/l
D
Kohlenwasserstoff, wo hingegen die Konzentration der Kohlenwasserstoffe für die anderen Probenahmen
zwischen 1 mg/l und 2 mg/l liegt. Die Toxizität gegenüber Leuchtbakerien schwankt
normalerweise zwischen G < 2 und G 32. Im November 1995 wurde ein G 256 gemessen.
L
L
L
Im August 1999 wurde erneut ein G von 512 gemessen. Es läßt sich jedoch kein konsistenter
L
Bezug zu Konzentrationen anderer Einzelstoffe darstellen. Der Phenol-Index wird durchgängig
mit Konzentrationen um 0,2 mg/l bestimmt. Cyanid und AOX spielen im Wasser der Berne keine
Rolle.
Kohlenwasserstoffe in mg/l
10
8
6
4
2
0
-2
-4
0
Jan 93 Jan 94 Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Abbildung 3.2.52: Daphnientoxizität und Konzentrationen von Kohlenwasserstoffen an der Messstelle EP12
14
12
10
8
6
4
2
Daphnientoxizität GD
KW
GD
51

52
Emscher-PLUS
Abbildung 3.2.53: Konzentrationen ausgewählter LHKW an der Messstelle EP12
Obwohl die Konzentration für Kupfer von über 100 µg/l im Jahr 1993 auf zirka 30 µg/l im Jahr
1998 gesunken ist, wird der Richtwert der AGA für Kupfer weiterhin jedes Jahr überschritten.
Quecksilber findet sich regelmäßig in Konzentrationen um 0,5 µg/l und Zink in Konzentrationen
von 0,2 mg/l. Die Richtwerte der AGA werden für einige Jahre überschritten. Die Konzentration
für Cadmium beträgt in der Regel um die 0,5 µg/l, im September 1997 wurde eine Konzentration
von 7 µg/l gemessen, so dass der AGA-Wert für Cadmium nur für dieses Jahr überschritten wird.
Auch im Wasser der Berne findet sich Bor in Konzentrationen um 0,5 mg/l.
Aus der Gruppe der LHKW findet sich im wesentlichen Tetrachlorethen in Konzentrationen bis
2 µg/l, daneben Trichlorethen und Trichlormetan. Die Konzentration der BTEX insgesamt ist seit
1993 rückläufig. Im Mündungsbereich der Berne finden sich vereinzelt auch PCB, die höchste
gemessene Konzentration betrug 0,06 mg/l (Summe nach Ballschmitter). Aus der Gruppe der BTEX
stellt Toluol den größten Anteil mit Konzentrationen bis zu 30 µg/l seit 1995. Im Jahr 1993 wurden
bis zu 2 µg/l Toluol gemessen. Daneben finden sich im Wasser der Berne regelmäßig m- und
p-Xylol in Konzentrationen kleiner 6 µg/l und vereinzelt auch 1,3,5-Tri-methylbenzol und
2-Ethyltoluol. Die Konzentrationen der PAK liegen seit 1993 etwa bei 3 µg/l (Summe EPA) mit
Spitzenkonzentrationen von 18 µg/l. Mit etwa 50 % ist daran die Einzelkomponente Naphthalin
beteiligt.
EP13: Läppkes Mühlenbach
Stoffkonzentrationen in µg/l
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
0,0
Jan 93 Jan 94 Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Der Läppkes Mühlenbach Bach ist an der Probenahmestelle vom Abwasser befreit und renaturiert.
Die biologische Wiederbesiedlung ist schon weit fortgeschritten. Es sind genug Arten vorhanden,
die eine Bestimmung des Saprobienindex für die Gewässergüte ermöglichen. Die biologische Gewässergüte
bewegt sich im Bereich von II - III bis hin zu II. Problematisch bleibt der große Mischwasserabschlag
oberhalb der Messstelle, der den Läppkes Mühlenbach bei Abschlägen über die
„normale“ stoffliche und hydraulische Belastung hinaus auch mit leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffen
verunreinigt.
Der Läppkes Mühlenbach wird seit 1995 regelmäßig im Rahmen des Emscher-PLUS beprobt.
Darüber hinaus liegen die Ergebnisse von acht Probenahmen aus den Jahren 1991 bis 1994 vor.
Der Läppkes Mühlenbach unterscheidet sich schon aufgrund seines Temperaturprofils vom Rest
des Emscherlaufes. Im Winter sinken die Temperaturen bis auf 1 °C ab. Im Sommer erreichen sie
20 °C. Die Sauerstoffsättigung liegt durchgängig zwischen 70 und 100 %. Die Konzentration an
Chlorid beträgt rund 50 mg/l, die Konzentration an Sulfat ist Mitte 1998 von rund 150 mg/l auf
rund 100 mg/l gesunken. Die Konzentrationen der Nährstoffe im Läppkes Mühlenbach erlauben
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
Tetrachlorethen
Trichlorethen
Trichlormethan

Foto 3.2.20: Probenahmestelle EP13, Läppkes Mühlenbach
Emscher-PLUS
durchweg eine Einstufung in die Gewässergüteklassen II oder II - III. Die Konzentration von Nitrat
liegt im Bereich von 8 mg/l NO 3 -N, die des TOC im Bereich von 5 mg/l, NH 4 -N und Phosphor
werden mit etwa 0,1 mg/l gemessen. Kommt es zu Mischwasserabschlägen steigt die Konzentration
des TOC bis auf 50 mg/l, der Ammoniumgehalt auf etwa 3 mg/l NH 4 -N und der Phosphorgehalt
über 1 mg/l P.
Chemische Klassifizierung der stofflichen
Belastung nach den Vorschlägen der LAWA
Messstelle EP 13, Läppkes Mühlenbach
Sauerstoff
TOC
Gesamt-P
Ammonium-N
Nitrat-N
Nitrit-N
Chlorid
Sulfat
AOX
Blei
Cadmium
Chrom
Nickel
Zink
Kupfer
Quecksilber
Abbildung 3.2.54: Bewertung ausgewählter Parameter nach LAWA und AGA für Messstelle EP13
Das Wasser des Läppkes Mühlenbach an der Messstelle EP13 verhält sich nicht toxisch gegenüber
Leuchtbakterien oder Daphnien. Regelmäßig werden AOX-Konzentrationen um 0,01 mg/l gemessen.
Damit erhält der Läppkes Mühlenbach den Richtwert der AGA ein und kann sogar in Gewässergüteklasse
II eingeordnet werden. Kohlenwasserstoffe, Schwermetalle und Bor sowie organische
Einzelstoffe finden sich nur im Zusammenhang mit Mischwasserabschlägen. Die Richtwerte der
AGA werden durchweg eingehalten, für das Jahr 1998 muss für die Metalle Blei, Cadmium, Zink
und Kupfer jedoch eine Einstufung in die Gewässergüteklasse III - IV oder IV erfolgen. Während
der Mischwasserabschläge finden sich die LHKW Tetrachlorethen, Trichlorethen und 1,1,1-Chlor-
53

54
Emscher-PLUS
ethan in Konzentrationen unter 1 µg/l, Benzol und Toluol in Konzentrationen < 2 µg/l und PAK in
Konzentrationen um 3 µg/l (Summe EPA).
60
50
40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-40
Jan
91
Jan
92
Abbildung 3.2.55: Konzentrationen von Nährstoffen an der Messstelle EP13
Cadmium in µg/l, Bor im mg/l
Nitrat-N/TOC in mg/l
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
-0,1
Jan
93
Jan
94
EP14: Emscher oberhalb Mündungskläranlage Dinslaken
Jan
95
Jan
96
Jan
97
Kurz unterhalb dieser Messstelle wird das gesamte Emscherwasser (bis zu 30000 m³/h) durch eine
Kläranlage geleitet. Diese Stelle ist seit 1983 Trendmessstelle im Gewässer-Überwachungs-
System (GÜS) des Landes NRW. An dieser Messstelle sind die positiven Einflüsse aller Maßnahmen
der Emschersanierung, insbesondere der beiden oberhalb liegenden Kläranlagen Dortmund-
Nord und Bottrop feststellbar. Für die Messstelle EP 14 sind derzeit in der Emscher-PLUS Datenbank
die Messergebnisse seit 1989 mit > 12 Probenahmen pro Jahr erfasst.
Die Wassertemperatur schwankt zwischen 8 und 23 °C, die Sauerstoffkonzentration liegt mit einigen
Ausnahmen bei < 2 mg/l. Die Sulfatkonzentration liegt im gesamten Überwachungszeitraum
bei rund 250 mg/l. Die Chloridkonzentration ist im Zeitraum von 1990 bis 1999 von rund 2.000
auf rund 1.000 mg/l gesunken. Bis Mitte 1993 war für die Emscher eine Belastung mit Nährstoffen
von rund 130 mg/l TOC, 40 mg/l NH 4 -N und rund 6 mg/l Phosphor zu verzeichnen. In den folgenden
1½ Jahren sinkt die Nährstoffbelastung auf etwa die Hälfte. Für die Mitte des Jahres 1996
findet sich noch einmal eine erheblich gesteigerte Belastung mit den genannten Nährstoffen. Im
Anschluss daran sinkt die Belastung bis Mitte 1999 auf Konzentrationswerte von etwa 10 mg/l
NH 4 -N, 30 mg/l TOC und 1 mg/l Phosphor.
Jan
98
Jan
99
4,0
3,6
3,2
2,8
2,4
2,0
1,6
1,2
0,8
0,4
0,0
Jan
00
-0,2
0
Jan 93 Jan 94 Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Ammonium-N/
Phosphor in mg/l
NO3-N
TOC
NH4-N
P ges
Abbildung 3.2.56: Konzentrationen von Cadmium, Bor, Kupfer, Blei und Arsen an der Messstelle EP13
0,04
0,03
0,02
0,01
Kupfer/Blei/Arsen in mg/l
Cd
Cu
B
Pb
As

Emscher-PLUS
Foto 3.2.21: Probenahmestelle EP14, Emscher oberhalb Mündungskläranlage Dinslaken
Die Toxizität des Emscherwassers kurz vor der Kläranlage Emschermündung liegt in der Regel bei
G 1, vereinzelt bei G 2. Die Toxizität gegenüber Leuchtbakterien schwankt zwischen G < 2 und
D
D
L
G 32; G 32 wurde im Untersuchungszeitraum 4x festgestellt.
L L
Die Konzentrationen an Kohlenwasserstoffen betragen im Durchschnitt etwa 2 mg/l mit zwei ausgeprägten
Maxima im Oktober 1990 (19 mg/l) und im September 1995 (27 mg/l). Der Phenol-
Index beträgt größenordnungsmäßig 1 mg/l. AOX wird vereinzelt festgestellt mit Konzentrationen
um 0,1 mg/l und Spitzen von 0,9 und 0,4 mg/l. Die Konzentration an Cyaniden betrug in den
untersuchten Proben maximal 0,2 mg/l.
Für den Konzentrationsverlauf der Metalle ist ein ähnliches Bild wie für den Konzentrationsverlauf
der Nährstoffe zu erkennen. Bis 1993 ist eine konstante Abnahme der Konzentration zu verzeichnen.
In der ersten Jahreshälfte 1996 steigen die Metallkonzentrationen deutlich an. Ab Mitte 1996
ist erneut ein Rückgang der Konzentrationswerte zu verzeichnen. Für Cadmium, Zink, Kupfer und
Quecksilber ist jedoch trotzdem für alle fünf betrachteten Jahre die Gewässergüteklasse IV zu
wählen. Für Cadmium und Zink wurde in jeweils einem Jahr der Richtwert der AGA eingehalten.
Chemische Klassifizierung der stofflichen
Belastung nach den Vorschlägen der LAWA
Messstelle EP 14, Emscher vor KA Dinslaken
Sauerstoff
TOC
Gesamt-P
Ammonium-N
Nitrat-N
Nitrit-N
Chlorid
Sulfat
AOX
Blei
Cadmium
Chrom
Nickel
Zink
Kupfer
Quecksilber
Abbildung 3.2.57: Bewertung ausgewählter Parameter nach LAWA und AGA für Messstelle EP14
55

56
Emscher-PLUS
Chrom und Nickel finden sich seit 1996 beziehungsweise 1997 nicht mehr in Werten oberhalb der
Bestimmungsgrenze. Seit 1998 kann Blei an Messstelle EP14 nachgewiesen werden.
TOC in mg/l
250
200
150
100
50
0
50
Jan
89
Jan
90
Jan
91
Jan
92
Jan
93
Jan
94
Jan
95
Abbildung 3.2.58: Konzentrationen von Nährstoffen an der Messstelle EP14 - Gleitende Mittelwerte aus je 10 Einzelwerten
Jan
96
Die Bestimmung der LHKW erfolgt erst seit 1995 in regelmäßigen Abständen. Während im Jahr
1995 noch rund 1 µg/l Tetrachlorethen und Spuren von rund 0,1 µg/l Trichlorethen und darüber
hinaus in zwei Fällen über 10 µg/l 1,2-Trichlorethen nachzuweisen waren, haben sich in den Folgejahren
die Konzentrationen der erstgenannten Substanzen etwa halbiert, Trichlorethen ist nicht
wieder aufgetreten. Mit der oben beschriebenen Belastungsspitze in der ersten Hälfte des Jahres
1996 konnten auch PCB’s mit bis zu 0,06 µg/l (Summe nach Ballschmitter) nachgewiesen werden.
Die Belastung mit BTEX ist in den Jahren 1991 bis 1996 kontinuierlich zurückgegangen (von 100
auf 50 µg/l für 5 BTEX). Neben den Hauptkomponenten Benzol und Toluol finden sich auch viele
weitere Einzelstoffe wie Xylole, Inden, iso-Probylbenzol und Trimethylbenzol. Seit 1997 ist die
Konzentration der BTEX mit einem scharfen Schnitt auf rund 10 bis 20 µg/l für die Summe zurückgegangen.
Eine Konzentrationsspitze im Jahr 1996 wie bei den Metallen und Nährstoffen
findet sich für BTEX nicht. Für die Summe der PAK nach EPA werden in den Jahren 1990 bis 1995
Konzentrationen von rund 40 µg/l ermittelt. Von 1995 bis Mitte 1996 wurden auffallend viele hohe
Konzentrationen mit bis zu 200 µg/l festgestellt. Seit Mitte 1996 beträgt die Konzentration in der
Regel < 20 µg/l. Als Hauptkomponenten finden sich Naphthalin und Phenanthren.
PAK/BTEX in µg/l
250
200
150
100
50
0
50
100
150
Jan
89
Jan
90
Jan
91
Jan
92
Jan
93
Jan
94
Jan
95
Jan
96
Jan
97
Jan
97
Jan
98
Jan
98
Jan
99
Jan
99
60
50
40
30
20
10
0
Jan
00
4,0
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
Jan
00
TOC
NH4-N
P ges
Ammonium-N/
Phosphor in mg/l
Summe
PAK (EPA)
Summe
5 BTEX
Hg
Abbildung 3.2.59: Konzentrationen von BTEX, PAK und Quecksilber an der Messstelle EP14 - Gleitende Mittelwerte aus je
10 Einzelwerten
Quecksilber in µg/l

Emscher-PLUS
LUA: Messstelle an der Emschermündung
Die Messstelle an der Emschermündung wird durch das Landesumweltamt seit 1980 regelmäßig
untersucht. Ihr Wasser entspricht bis zu einem Abfluß von 30 m³/s dem Ablauf der Kläranlage in
Dinslaken. Führt die Emscher mehr Wasser vermischt sich der Kläranlagenablauf mit ungeklärtem
Emscherwasser.
Foto 3.2.22: Probenahmestelle des LUA, Emscher vor Mündung in den Rhein
Die Wassertemperatur liegt im Jahresmittel bei 15 °C, die Sauerstoffkonzentration bei 5 mg/l. In
den Jahren 1996, 1997 und 1999 lag die niedrigste gemessene Sauerstoffkonzentration bei 3,3 mg/l,
was eine deutliche Verbesserung gegenüber den Vorjahren bedeutet, aber weiterhin nur zu einer
Einstufung in die Güteklasse III - IV für diesen Parameter führt. Während sich die Sulfatkonzentrationen
mit Ausnahme der Jahre 1985 - 1987 um 300 mg/l bewegen (Güteklasse III), führen
Chloridkonzentrationen zwischen 500 und 3000 mg/l zu einer Einstufung in Güteklasse IV. Innerhalb
der letzten 10 Jahre ist die Chloridkonzentration jedoch bereits erheblich zurückgegangen.
Seit 1993 sinken auch die Konzentrationen des TOC. Im Jahr 1999 wurde zum ersten mal ein Wert
von 10 mg/l für den Jahresmittelwert unterschritten. Die Ammoniumkonzentration weist seit Beginn
des Untersuchungszeitraumes im Jahr 1980 eine abnehmende Tendenz auf. Die Jahresmaxima
sind von 70 mg/l auf 10 mg/l NH 4 -N, die Mittelwerte von 50 auf 5 mg/l gesunken. Hierbei fallen
insbesondere der Neubau und die Ertüchtigung der nunmehr drei großen Kläranlagen ins Gewicht.
Gleiches gilt für die Konzentration von Phosphor. Hier ist im Untersuchungszeitraum ein Rückgang
der Jahresmittelwerte von 4 auf 0,3 mg/l zu verzeichnen. Trotz dieser erheblichen Verbesserung
bleibt die Einstufung der Gewässergüte für Ammonium bei Klasse IV, für Phosphor bei
III - IV. Infolge der nunmehr geringeren Ammoniumgehalte und höherer Sauerstoffkonzentrationen
durch intensive Nitrifizierung finden sich an der Emschermündung ab 1995 Nitrat und Nitrit in
signifikanten Mengen.
Die wesentliche Reduzierung der Schwermetallbelastung ist bereits in den 80er Jahren erfolgt.
Seitdem bewegen sich die 90-Perzentil-Werte der Jahresabschnitte für Blei, Chrom, Nickel und
Kupfer unter 20 µg/l und für Quecksilber unter 0,1 µg/l. Die Richtwerte der AGA wurden für die
genannten Metalle in den letzten fünf Jahren unterschritten.
57

58
Chlorid in mg/l
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
Emscher-PLUS
Chemische Klassifizierung der stofflichen
Belastung nach den Vorschlägen der LAWA
Messstelle LUA, Emscher vor Rheinmündung
Sauerstoff
TOC
Gesamt-P
Ammonium-N
Nitrat-N
Nitrit-N
Chlorid
Sulfat
AOX
Blei
Cadmium
Chrom
Nickel
Zink
Kupfer
Quecksilber
Abbildung 3.2.60: Bewertung ausgewählter Parameter nach LAWA und AGA für Messstelle an der Emschermündung
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998
Abbildung 3.2.61: Konzentrationen von Chlorid an der Messstelle Emschermündung
Ammonium in mg/l
0
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998
Abbildung 3.2.62: Konzentrationen von Ammonium-N an der Messstelle Emschermündung
Minimum
Mittelwert
Maximum
Minimum
Mittelwert
Maximum

Emscher-PLUS
3.3 Wichtige Belastungsparameter im Emschersystem (Längsschnitte)
Im folgenden Kapitel erfolgt eine detaillierte Darstellung der räumlichen Belastung des Emschersystems
mit den für die Beurteilung der Belastungssituation wichtigsten Messgrößen. Dargestellt
werden Sauerstoffhaushalt, Nährstoffe, TOC, Salzbelastung, Schwermetalle und AOX. Die Darstellung
erfolgt sowohl in Form von repräsentativen Längsschnitten als auch als räumlich-zeitliche
Gesamtauswertung nach den Kriterien der chemisch-physikalischen Gewässergüte Klassifizierung
der LAWA.
Für viele Abwasserinhaltsstoffe sind in den Längsschnitten bereits die positiven Effekte der beiden
neuen Kläranlagen Dortmund-Nord und Bottrop zu erkennen (vergleiche Kapitel 3.4). Bereits
der Oberlauf der Emscher ist bei Dortmund stark mit Nährstoffen aus häuslichen und gewerblichen
Abwässern belastet, die mit modernen Kläranlagen gut zu entfernen sind. Die zur Behandlung
der am Oberlauf der Emscher anfallenden Abwassermengen errichtete Kläranlage Dortmund
ging im April 1994 in Betrieb und klärt, neben den Abwässern von direkt angeschlossenen Emittenten,
derzeit noch einen großen Teil des in der Emscher fließenden Wassers. Die Reinigungsleistung
ist unterhalb der Kläranlage (EP15; EP17) gut erkennbar.
Seit Herbst 1996 ist die Kläranlage Bottrop in Betrieb. Sie reinigt Abwasser aus dem Einzugsgebiet
Bottrop/Gelsenkirchen, die mit einem besonders hohen Abwasseranteil aus der chemischen
Industrie belastete Boye und, zur Vollauslastung der Kläranlage, zusätzlich einen Teil des
Emscherwassers. Bereits nach kurzer Betriebsdauer ist eine Belastungssenkung an der unteren
Emscher zu erkennen (EP09; EP18).
Die Darstellung der Ergebnisse für die einzelnen Parameter erfolgt in den folgenden Längsschnitten
für den Hauptlauf der Emscher als punktförmig mit Linien verbunden, für die Konzentrationen
in den wichtigsten Nebengewässern als Balkendiagramme.
Sauerstoff und Wassertemperatur
Neben den vorliegenden toxikologischen Beeinträchtigungen und den gewässermorphologischen
Gegebenheiten bestimmt im wesentlichen das Sauerstoffdargebot die Ausprägung der aquatischen
Biozönose. Die Wiederherstellung eines ausreichenden Sauerstoffangebotes ist daher eine der Grundvoraussetzungen
für eine erfolgreiche Wiederbesiedelung des Emschersystems. Gleichzeitig ist das
Sauerstofflösungsverhalten im Wasser direkt von der Wassertemperatur abhängig.
Der Längsverlauf von Wassertemperatur und Sauerstoffkonzentrationen ist exemplarisch am Beispiel
der Situation im Juni 1999 (Abbildung 3.3.1) dargestellt. Ein Wärmeeintrag erfolgt mit Gruben-,
Kühl- und Abwässern. Die Wintertemperaturen in der Emscher liegen deshalb überwiegend
über 10 °C. Dadurch wird der natürliche Jahresgang der Temperatur vor allem im Winterhalbjahr
deutlich verändert. Die natürlicherweise in Flachlandflüssen zu beobachtende Temperaturabsenkung
unter 5 °C erfolgt nicht. Auch beim Längsschnitt am 07.06.1999 zeigt sich die Aufwärmung des
Emscherwassers. Die natürlicherweise zu dieser Jahreszeit zu erwartenden Wassertemperaturen
(zirka 10 - 12 °C) können an den Messstellen EP00 und am Deininghauser Bach abgeschätzt
werden. Bereits an der Messstelle EP01 ist eine deutliche Aufwärmung des Wasser um cirka
4 - 5 °C festzustellen. Auch die Schmutzwasserläufe wie zum Beispiel Boye und Berne tragen zur
Wärmefracht der Emscher bei. An der Mündungskläranlage Dinslaken (EP14) steigen die Temperaturen
auf zirka 19 °C.
[BÜTHER et al. 1998]
59

60
O2 in mg/l
12
10
8
6
4
2
0
EP00
EP01
EP02
EP15
Abl. KA-Do
EP17
Emscher-PLUS
Temp. O2 O2 Temp.
Emscherzuflüsse fließende Welle
KA
EP03
Deininghs. B.
R
Landwehrbach
Abbildung 3.3.1: Wassertemperatur und Sauerstoffkonzentrationen im Emschersystem. Längsschnitt vom 07.06.1999
EP06
Einen Eindruck der zu dieser Jahreszeit natürlicherweise im Emschersystem zu erwartenden
Sauerstoffkonzentrationen geben die Messstellen EP00 (10,2 mg/l) und Deininghauser Bach (9,6 mg/l).
Schon an der 2. Messstelle im Emschersystem (EP01) führen die Abwasserbelastungen zu einem
drastischen Konzentrationsabfall unter 2 mg/l. Nach der Passage der Flußkläranlage in Dortmund-
Nord (EP17) liegen die Sauerstoffkonzentrationen in der Emscher wieder bei 6,7 mg/l. Die Konzentrationen
fallen aber im weiteren Flußverlauf schnell wieder unter 3 mg/l (EP06). Unterhalb der
Kläranlage Bottrop steigt der Sauerstoffgehalt über 4 mg/l an (EP18). In den als Schmutzwasserläufe
ausgebauten Nebengewässern (Landwehrbach, Hüller Bach, Boye, Berne) liegen die Sauerstoffkonzentrationen
regelmäßig auf sehr tiefem Niveau, bei vielen Probenahmenzyklen liegen sie in
den Nebengewässern unter 2 mg/l.
Die negative Beeinflussung der aquatischen Biozönosen erfolgt durch die Perioden mit den niedrigsten
Sauerstoffkonzentrationen im Gewässer. Daher orientiert sich die Klassifizierung
der Sauerstoffsituation sich im Gegensatz zu den anderen Messgrößen nicht an den höchsten,
sondern an den niedrigsten Konzentrationen (10-Perzentil). Die „Allgemeinen Güteanforderungen für
Fließgewässer NRW“ sehen eine mindestens einzuhaltende Sauerstoffkonzentration von 6 mg/l
vor, die der Güteklasse II der LAWA entspricht. Für Sauerstoff wurde die Klassifizierung zusätzlich
leicht modifiziert. Ergab sich aus der Berechnung von Mittelwert minus doppeltem Standardfehler
eine wesentlich schlechtere Einstufung als aus dem niedrigsten Messwert, so wurde der niedrigste
Messwert für die Ermittlung der chemischen Gewässergüteklasse herangezogen. Die Ergebnisse
der Klassifizierung der Sauerstoffsituation im Emschersystem ist in Abbildung 3.3.2 zusammenfassend
dargestellt.
Als sehr gut kann die Versorgung mit Sauerstoff in der Emscher nur an der Messstelle EP00 im
unbelasteten Oberlauf eingestuft werden. Auch im Ablauf der Klärananlage Dortmund erfüllten
die Sauerstoffkonzentrationen fast in allen Jahren (Ausnahme 1996, Güteklasse III) die Zielvorgaben
der LAWA. An der Messstelle zirka 200 m unterhalb der Kläranlage sind die positiven
Hüller Bach
Schwarzbach
EP09
Boye
KA
EP18
EP11
Berne
Läppkes MB
R
EP14
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
Temp. in °C

Chemische Gewässergüteklassifizierung
gelöster Sauerstoff
Kläranlage
Recklinghausen
Meßstelle
Bottrop
Gelsenkirchen
(bedingt) naturnah
Dinslaken
Emscher-PLUS
04
06 05 03
17
Emscher
16
Abbildung 3.3.2: Klassifizierung der Sauerstoffsituation nach dem System der LAWA
Schmutzwasserlauf
Deiningh.Bach
LUA
14
Boye
07
08
10
18
11
Rhein
15
Schwarzbach
09
Emscher
01
Dortmund
12
13
Berne
00
Hüller Bach
02
Läppkes MB.
Duisburg
Bochum
Essen
Chemische Güteklassifizierung
der LAWA von 1997
IV
III-IV
III
Güteklassen für gelösten Sauerstoff
> 2,0 mg/l
> 2,0 - 4,0
> 4,0 - 5,0
> 5,0 - 6,0
> 6,0 - 8,0
> 8,0 - 8,5

62
Emscher-PLUS
Auswirkungen des Sauerstoffeintrages durch die Kläranlage immer noch deutlich nachweisbar.
Allerdings wurde hier im Jahr 1996 nur die Güteklasse II - III, im Jahr 1998 nur die Güteklasse III
erreicht. An der Messstelle 03 ist, verglichen mit dem weiteren Unterlauf der Emscher, die Sauerstoffversorgung
zwar immer noch besser, erreicht aber in der Regel nur die Güteklasse III beziehungsweise
III - IV. Die Sauerstoffsituation im Emschersystem ist nach wie vor durch die hohe
Belastung mit leicht abbaubaren organischen Substanzen und hohe Ammoniumkonzentrationen
an den meisten Untersuchungspunkten als übermäßig kritisch einzustufen.
Die schlechtesten Sauerstoffwerte im Untersuchungszeitraum wurden 1999 mit 1,5 mg/l an der
Messstelle EP09 oberhalb der Kläranlage Bottrop gemessen. Durch den Ablauf der Kläranlagen
Bottrop und Dinslaken wird zwar ebenfalls Sauerstoff in die Emscher eingetragen, jedoch erreicht
dadurch verbesserte Sauerstoffkonzentration in der Emscher hier maximal die Güteklasse III - IV.
Auch die Situation an der Einmündung in den Rhein kann bisher nur in die Güteklasse III - IV
eingestuft werden.
Tabelle 3.3.1: Chemisch-physikalische Güteklassifizierung der LAWA für gelösten Sauerstoff im Gewässer
Durch die ökologische Neugestaltung von Deininghauser Bach und Läppkes Mühlenbach hat sich
in den renaturierten Gewässerabschnitten der Sauerstoffhaushalt deutlich verbessert. Hier und an
der unbelasteten Emschermessstelle EP00 werden in der Regel die höchsten Sauerstoffkonzentration
gemessen. Am Deininghauser Bach konnte die Sauerstoffsituation in 1995 und 1997 mit der
chemischen Güteklasse II bewertet werden. In 1996 und 1999 erreichte das Sauerstoffangebot
wurde sogar die Güteklasse I. Im Läppkes Mühlenbach lagen gefundenen Sauerstoffkonzentrationen
meist im Bereich der Güteklasse II, 1999 wurde sogar die Güteklasse I erreicht. Allerdings
muß auch bei den renaturierten Gewässern beachtet werden, dass es hier regelmäßig zu
starken Mischwasserabschlägen aus Regenüberlaufbecken beziehungsweise Regenrückhaltebecken
kommt. Besonders der erste Belastungsstoß mit einem hohen Anteil von ungereinigten Abwässern
kann hier kurzfristig zu einer sehr schlechten Sauerstoffversorgung führen. Derartige, unregelmäßige
und kurzfristige Stoßbelastungen werden im Rahmen der amtlichen Messprogramme in
der Regel nicht erfasst werden.
Organischer Kohlenstoff (TOC)
In der Emscher stammt der TOC überwiegend aus leicht abbaubaren organischen Substanzen, die
mit den Abwässern in das Flußsystem gelangen. Die „Allgemeinen Güteanforderungen für Fließgewässer
NRW“ sehen für die Konzentrationen an TOC eine Obergrenze von 7 mg/l vor, die der
Güteklasse II - III der LAWA entspricht.
Erwartungsgemäß sind durch die Abwassereinleitungen die Konzentrationen und TOC-Fracht der
Emscher sehr hoch und erfüllen weder die Kriterien der Bewertungsmaßstäbe nach AGA und LAWA
(Abbildung 3.3.3). Bei vielen Proben liegen die Konzentrationen über 100 mg/l. An der Messstelle
EP01 wurde mit 354 mg/l im Jahr 1995 die höchste TOC-Konzentration des Untersuchungszeitraumes
festgestellt.

TOC in mg/l
250
200
150
100
50
0
EP00
EP01
EP02
EP15
Emscher-PLUS
TOC TOC
Emscherzuflüsse fließende Welle
KA
Abl. KA-Do
EP17
Abbildung 3.3.3: Organischer Kohlenstoff im Emschersystem. Längsschnitt vom 17.11.1997
EP03
Am Längsschnitt vom 17.11.1997 soll die TOC-Belastung der Emscher exemplarisch dargestellt
werden. Unterhalb der ersten Abwassereinleitungen steigen die TOC-Konzentrationen schnell auf
Werte um 100 mg/l an. Deutlich ist die Reinigungsleistung der Kläranlage Dortmund zu erkennen,
durch die die TOC Konzentrationen in den Bereich auf 12 mg/l (EP17) abgesenkt werden. Die
TOC-Belastung bleibt bis zur Messstelle EP06 relativ konstant und steigt dann bis vor die Kläranlage
Bottrop auf 54 mg/l an. Nach der Kläranlage erfolgt ein Abfall der Konzentrtionen (27 mg/l,
EP18) und steigt bis vor die Kläranlage Dinslaken erneut auf 86 mg/l an. Auch die Schmutzwasserläufe
Landwehrbach (205 mg/l), Hüller Bach (141 mg/l), Boye (127 mg/l), und Berne (221 mg/l),
tragen wesentlich zur TOC-Belastung der Emscher bei.
Die Ergebnisse der Klassifizierung der Belastungssituation (LAWA) sind zusammenfassend in
Abbildung 3.3.4 dargestellt. Nur an der Messstelle EP00 (oberhalb der ersten Abwassereinleitungen)
ist die Emscher relativ unbelastet. Leider liegen dort nur Messwerte aus den Jahren 1996 und 1997
vor. In beiden Jahren wurde die Güteklasse II beziehungsweise II - III erreicht. Unterhalb der ersten
Abwassereinleitungen bis zur Kläranlage Dortmund-Nord erreicht die Belastung schnell die chemische
Güteklasse IV (EP01, EP02, EP15). Durch den Reinigungseffekt der Kläranlage Dortmund-Nord
sinkt die Belastung der Emscher zunächst um 1 - 2 Belastungsstufen ab. Im weiteren
Verlauf der Emscher wird regelmäßig die Güteklasse IV, vereinzelt auch III - IV erreicht.
Tabelle 3.3.2: Chemisch-physikalische Güteklassifizierung der LAWA für organischen Kohlenstoff (TOC)
Deininghs. B.
R
Landwehrbach
EP06
Hüller Bach
Schwarzbach
EP09
Boye
KA
EP18
EP11
Berne
Läppkes MB
R
EP14
250
200
150
100
50
0
63

64
Chemische Gewässergüteklassifizierung
Organischer Kohlenstoff (gesamt)
Kläranlage
Recklinghausen
Meßstelle
Bottrop
Gelsenkirchen
(bedingt) naturnah
Dinslaken
Emscher-PLUS
04
06 05 03
17
Emscher
16
Abbildung 3.3.4: Klassifizierung der TOC-Belastung nach dem System der LAWA
Schmutzwasserlauf
Deiningh.Bach
LUA
14
Boye
07
08
10
18
11
Rhein
15
Schwarzbach
09
Emscher
01
Dortmund
12
13
Berne
00
Hüller Bach
02
Läppkes MB.
Duisburg
Bochum
Essen
Chemische Güteklassifizierung
der LAWA von 1997
> 40 mg/l
> 20 - 40
> 10 - 20
> 5 - 10
> 3 - 5
> 2 - 3

Emscher-PLUS
Die zu Schmutzwasserläufen umgestalteten Nebengewässer der Emscher liegen ebenfalls in Güteklasse
IV. In der Berne wurde 1998 ein Spitzenwert von 254 mg/l gemessen. Nur der Schwarzbach
fällt 1997 mit einer relativ geringen Belastung (Güteklasse II - III) auf, ansonsten liegt er in Güteklasse
III - IV beziehungsweise IV. An der Einmündung der Emscher in den Rhein liegt die TOC-
Belastung der Emscher, bedingt durch die Frachtreduzierung der Kläranlage Dinslaken, seit 1996
im Bereich der Güteklasse III. Insgesamt muß die Belastung mit organischem Kohlenstoff (TOC)
im Emschersystem als übermäßig hoch eingestuft werden.
Die ökologisch erneuerten Emschernebengewässer weisen erwartungsgemäß eine bessere Belastungssituation
mit TOC auf. Der Deininghauser Bach lag in den Jahren 1995 und 1996 in
Güteklasse II - III. In den folgenden Jahren wurde eine deutlich verschlechterte Belastungssituation
festgestellt, die in den Jahren 1997 und 1998 in Güteklasse III - IV und in 1999 in Güteklasse
III lag. Im Läppkes Mühlenbach ergab sich eine bessere Situation, hier wurde regelmäßig
Güteklasse II - III erreicht. Nur die starken Belastungen im Jahr 1998 führten zu einer Einstufung
in die Güteklasse IV.
Gesamt-Phosphor
Auch Phosphorverbindungen werden überwiegend mit kommunalen Abwässern in das Emschersystem
eingetragen. Hinzu kommen diffuse Einträge aus landwirtschaftlich genutzten Gebieten,
wie zum Beispiel am Oberlauf der Boye. Die „Allgemeinen Güteanforderungen für Fließgewässer
NRW“ sehen für die Konzentrationen an Gesamt-Phosphor eine Obergrenze von 0,3 mg/l vor, die
der Güteklasse II - III der LAWA entspricht. Typische Konzentrationsverläufe für das Emschersystem
sind im Längsschnitt vom 25.10.1999 dargestellt (Abbildung 3.3.5). An der unbelasteten Messstelle
EP00 liegt die Phosphorkonzentration (gesamt) mit 0,08 mg/l noch sehr niedrig (Zielvorgabe erfüllt)
und steigt mit den ersten Abwassereinleitungen sprunghaft an und erreicht den höchsten Wert
von 9,4 mg/l an der EP02 an. Die Reinigungsleistung der Kläranlage Dortmund lässt die Konzentrationen
in der Emscher auf 1,2 mg/l an der Messstelle EP17 unterhalb der Kläranlage sinken. Bis
zur Messstelle oberhalb der Kläranlage in Bottrop (EP09) steigen die Phosphorkonzentrationen
der Emscher wieder auf 3,2 mg/l an, die durch die Reinigungsleistung der Kläranlage in etwa
halbiert werden (EP18, EP11). Vor der Mündungskläranlage erreichen die Phosphorkonzentrationen
wieder 2,5 mg/l.
P ges in mg/l
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
EP00
EP01
EP02
EP15
P ges P ges
Emscherzuflüsse fließende Welle
KA
Abl. KA-Do
EP17
EP03
Abbildung 3.3.5: Phosphorkonzentrationen (gesamt) im Emschersystem. Längsschnitt vom 25.10.1999
Deininghs. B.
R
Landwehrbach
EP06
Hüller Bach
Schwarzbach
EP09
Boye
KA
EP18
EP11
Berne
Läppkes MB
R
EP14
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
65

66
Chemische Gewässergüteklassifizierung
Gesamt-Phosphor
Kläranlage
Recklinghausen
Meßstelle
Bottrop
Gelsenkirchen
(bedingt) naturnah
Dinslaken
Schmutzwasserlauf
Emscher-PLUS
04
06 05 03
17
Emscher
16
Deiningh.Bach
LUA
14
10
18
Abbildung 3.3.6: Klassifizierung der Phosphor-Belastung (Gesamt-P) nach dem System der LAWA
Boye
07
08
11
Rhein
15
Schwarzbach
09
Emscher
01
Dortmund
12
13
Berne
00
Hüller Bach
02
Läppkes MB.
Duisburg
Bochum
Essen
Chemische Güteklassifizierung
der LAWA von 1997
> 1,2 mg/l
> 0,6 - 1,2
> 0,3 - 0,6
> 0,15 - 0,3
> 0,08 - 0,15
> 0,05 - 0,08

Emscher-PLUS
In den Schmutzwasserläufen Landwehrbach (4,7 mg/l), Hüller Bach (3,3 mg/l), Schwarzbach
(5,0 mg/l) und Berne finden sich in der Regel ebenfalls sehr hohe Phosphorkonzentrationen,
wobei in der Regel in der Berne die höchsten Werte (25.10.1999: 7,5 mg/l) zu finden sind. Die
Allgemeinen Güteanforderungen für Phosphor (gesamt) werden im Untersuchungszeitraum nur
einige Male am unbelasteten Emscheroberlauf, an der Mündungsmessstelle des LUA und den
renaturierten Gewässern Deininghauser Bach (0,16 mg/l) und Läppkes Mühlenbach (0,15 mg/l)
erfüllt.
Eine zusammenfassende Darstellung der Klassifizierung der Belastungssituation mit Gesamt-P
findet sich in Abbildung 3.3.6 Auch oberhalb der eigentlichen Abwassereinleitungen (EP00) liegt
bereits eine hohe Phosphorbelastung vor. In den Jahren 1996 - 1999 wurde sie in Folge in die
chemische Güteklassen III - IV, III, IV und II eingestuft. Da die derzeitige Quelle (Teich) der Emscher
direkt auf dem Gehöft eines landwirtschaftlichen Betriebes liegt, dürfte hier eine diffuse
Belastung vorliegen.
Mit den ersten Abwassereinleitungen steigt die Phosphorbelastung der Emscher in die chemische
Güteklasse IV und bleibt bis zur Kläranlage Dinslaken auf diesem hohen Niveau. An der Messstelle
EP01 wurde 1996 mit 14,4 mg/l der höchste P-gesamt des Berichtszeitraumes gemessen. Auch die
EP02 liegt häufig im Spitzenfeld der hochbelasteten Messstellen. Sie erreichte im Jahr 1995 maximal
13,1 mg/l. Spitzenreiter unter den Nebengewässern ist mit 9,9 mg/l (1999) die Berne.
Auch die Kläranlage Dortmund ist trotz ihrer erheblichen Eliminationsleistung nicht in der Lage,
die Belastung in eine niedrigere Belastungsstufe zu senken. Ihre Ablaufwerte lagen im Untersuchungszeitraum
zwischen 0,24 mg/l (Minimum, 1998) und 2,86 mg/l (Maximum, 1996). Auch
die Schmutzwasser führenden Nebengewässer der Emscher erreichen immer die Güteklasse IV,
nur der Schwarzbach konnte im Jahr 1997 in die Güteklasse III eingestuft werden. In der Kläranlage
Dinslaken findet noch einmal eine erhebliche Reduktion der Phosphorfrachten statt.
Aus diesem Grund mündet die Emscher mit P-gesamt-Konzentrationen der Güteklasse III - IV
(0,12 mg/l (1998) bis 0,90 mg/l (1995) in den Rhein. Insgesamt muß die Belastung des
Emschersystems mit Gesamt-P als übermäßig hoch eingestuft werden.
Tabelle 3.3.3: Chemisch physikalische Güteklassifizierung der LAWA für Gesamt-P
Für den ökologisch rückgebauten Deininghauser Bach ergab sich in der Regel eine Einstufung in
die Güteklasse III, nur in den Jahren 1995 (Güteklasse II) und 1997 (Güteklasse II - III) konnte er
besser bewertet werden. Für den Läppkes Mühlenbach ergab sich regelmäßig eine Einstufung in
die Güteklasse II oder II - III, nur im Jahr 1998 wurde er in Güteklasse IV eingestuft.
Ammonium-N und Nitrat-N
Ein für die Emscher typischer Konzentrationsverlauf (07.06.1999) für NO 3 -N und NH 4 -N ist in
Abbildung 3.3.7 zusammengestellt. In nicht übermäßig belasteten Gewässern liegt der anorganisch
gebundene Stickstoff überwiegend als Nitrat vor, die Ammonium-N Konzentrationen liegen
normalerweise unter 1 mg/l und entsprechen den Verhältnissen am Deininghauser Bach und an der
67

68
Emscher-PLUS
Messstelle EP00 (NH 4 -N Konzentrationen unter 0,2 mg/l; NO 3 -N um 3-5 mg/l). Mit den Abwassereinleitungen
kommt es zu einem sprunghaften Anstieg der Ammoniumkonzentrationen (EP01) in
der Emscher auf über 40 mg/l, die an den zwei folgenden Messstellen (EP02, EP15) durch
Verdünnungsprozesse langsam auf 25 mg/l absinken. Der Effekt der Kläranlage Dortmund ist deutlich
erkennbar. Unterhalb der Kläranlage (EP17) gehen die Ammoniumkonzentrationen auf
0,6 mg/l zurück, gleichzeitig steigen die Nitratkonzentrationen sprunghaft auf über 11 mg/l an.
Durch die Kläranlage werden zirka 80 % der Ammoniumfracht eliminiert. Durch die aerobe Abwasserbehandlung
in der Kläranlage wird das Ammonium zu Nitrat aufoxidiert, das im weiteren
Emscherverlauf als Oxidationsreserve für leicht abbaubare organische Substanzen dient. Mit der
weitergehenden abwassertechnischen Sanierung wird später die Denitrifikation der Kläranlage
Dortmund optimiert. Auch unterhalb der Kläranlage Bottrop (EP18) ist ein Abfall der Ammoniumkonzentrationen
und ein Anstieg der Nitratkonzentrationen deutlich erkennbar. Auch in den
Schmutzwasserläufen werden hohe Ammoniumkonzentrationen erreicht (Landwehrbach 15 mg/l,
Boye 14 mg/l Berne 28 mg/l), die Nitratkonzentrationen liegen in der Regel unter der Nachweisgrenze.
[BÜTHER et al. 1998]
Die Bewertung nach der LAWA-Klassifizierung (Abbildung 3.3.8) ergibt für Ammonium-N an fast
allen Messpunkten eine übermäßig hohe Belastung. Die „Allgemeinen Güteanforderungen für Fließgewässer
NRW“ sehen für die Konzentrationen an Ammonium-N eine Obergrenze von
1 mg/l vor, die der Güteklasse III der LAWA entspricht. Im Verlauf der Emscher konnte nur an der
ersten Messstelle EP00 eine schwankende Belastung zwischen mäßig bis kritisch belastet festgestellt
werden. Alle anderen Messstellen weisen, trotz der enormen Reduktion der NH 4 -N Frachten
durch die Kläranlagen, fast immer die Güteklasse IV auf. Die maximalen NH 4 -N Konzentrationen
des Untersuchungsvorhabens wurden 1997 mit 82 mg/l und 1996 mit 79 mg/l im Hüller Bach
festgestellt. Auch im Oberlauf der Emscher wurden an der EP01 mit 68 mg/l (1997) und an der
EP02 mit 66 mg/l (1995) Konzentrationen des Spitzenfeldes erreicht. Nur der Ablauf der Kläranlage
Dortmund kann regelmäßig (Ausnahme 1996, Güteklasse IV) in die Güteklasse III eingestuft
werden. Unterhalb der Kläranlage steigen die gefundenen Konzentrationen wieder schnell in den
Bereich der Güteklasse IV an. Auch unterhalb der Mündungskläranlage in Dinslaken bleibt die
Ammoniumbelastung der Emscher auf dem Niveau der chemischen Güteklasse IV. Insgesamt muß
die Ammoniumbelastung im Emschersystem als übermäßig hoch eingestuft werden.
NO3-N in mg/l
12
10
8
6
4
2
0
EP00
EP01
EP02
EP15
NH4-N NO3-N NO3-N NH4-N
Emscherzuflüsse fließende Welle
KA
Abl. KA-Do
EP17
EP03
Deininghs. B.
Abbildung 3.3.7: Konzentrationen von NO 3 -N und NH 4 -N im Emschersystem. Längsschnitt vom 07.06.1999
R
Landwehrbach
EP06
Hüller Bach
Schwarzbach
EP09
Boye
KA
EP18
EP11
Berne
Läppkes MB
R
EP14
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
NH4-N in mg/l

Chemische Gewässergüteklassifizierung
Ammonium-Stickstoff
Kläranlage
Recklinghausen
Meßstelle
Bottrop
Gelsenkirchen
(bedingt) naturnah
Dinslaken
Emscher-PLUS
04
06 05 03
17
Emscher
16
Abbildung 3.3.8: Klassifizierung der Ammonium-Belastung nach dem System der LAWA
Schmutzwasserlauf
Deiningh.Bach
LUA
14
Boye
07
08
10
18
11
Rhein
15
Schwarzbach
09
Emscher
01
Dortmund
12
13
Berne
00
Hüller Bach
02
Läppkes MB.
Duisburg
Bochum
Essen
Chemische Güteklassifizierung
der LAWA von 1997
IV
III-IV
III
Güteklassen für Ammonium (NH -N)
4
> 2,4 mg/l
> 1,2 - 2,4
> 0,6 - 1,2
> 0,3 - 0,6
> 0,1 - 0,3
> 0,04 - 0,1

70
Chemische Gewässergüteklassifizierung
Nitrat-Stickstoff
Kläranlage
Recklinghausen
Meßstelle
Bottrop
Gelsenkirchen
(bedingt) naturnah
Dinslaken
Emscher-PLUS
04
06 05 03
17
Emscher
16
Abbildung 3.3.9: Klassifizierung der Nitrat-Belastung nach dem System der LAWA
Schmutzwasserlauf
Deiningh.Bach
LUA
14
Boye
07
08
10
18
11
Rhein
15
Schwarzbach
09
Emscher
01
Dortmund
12
13
Berne
00
Hüller Bach
02
Läppkes MB.
Duisburg
Bochum
Essen
Chemische Güteklassifizierung
der LAWA von 1997
> 20 mg/l
> 10 - 20
> 5 - 10
> 2,5 - 5
> 1,5 - 2,5
> 1,0 - 1,5

Emscher-PLUS
Von den renaturierten Gewässern liegt der Deininghauser Bach regelmäßig in der chemische Güteklasse
II (1997: Güteklasse III), während die Ergebnisse am Läppkes MB stark schwankende
Belastungssituationen zwischen Güteklasse I - II und IV zeigen.
Tabelle 3.3.4: Chemische Güteklassifizierung der LAWA für Ammonium-Stickstoff (NH 4 -N) und Nitratstickstoff (NO 3- N)
Für Nitrat-N sehen die „Allgemeinen Güteanforderungen für Fließgewässer NRW“ eine Obergrenze
von 8 mg/l vor, die der Güteklasse III der LAWA entspricht. Da in der Emscher auf langen
Strecke anaerobe Verhältnisse herrschen, werden die vorliegenden Nitratfrachten in erheblichem
Umfang mikrobiell zu Ammonium denitrifiziert. Daher erscheint die Belastung der Emscher in
Abbildung 3.3.9 eher auf einem niedrigen Niveau zu liegen. An der abwasserfreien, permanent
aeroben Messstelle EP00 liegt die Belastung konstant in der chemische Güteklasse III. Das Nitrat
dürfte hier aus den umliegenden landwirtschaftlichen Flächen stammen. In dem hochbelasteten,
anaeroben (EP01, EP02, EP15) Gewässerabschnitt vor der Kläranlage Dortmund werden die vorliegenden
Nitratbelastungen in der Regel schwankend in Güteklassen I bis II - III eingestuft. Besonders
aussagekräftig ist die Entwicklung der Nitratkonzentrationen am Messpunkt EP15. Hier
haben sich die in 1995 - 1997 vorliegenden niedrigen Konzentrationsbereiche der Güteklasse in
den Jahren 1998 und 1999 in die Güteklasse II - III verschoben. Dies ist ein klares Indiz für höhere
Sauerstoffkonzentrationen im Wasser dieses Flußabschnittes.
Unterhalb der Kläranlage Dortmund steigen die Belastungen deutlich auf Konzentrationen der
chemische Güteklassen III und III - IV an. Maximal wurden im Ablauf der Kläranlage Dortmund-Nord
18,9 mg/l (1998) gemessen. Der Maximalwert am der Messpunkt EP17 (unterhalb
Kläranlage) lag in 1997 bei 15,2 mg/l. Diese hohen Konzentrationen sind aber nicht auf einen
zusätzlichen Stickstoffeintrag in die Emscher zurückzuführen, sondern werden ausschließlich durch
die Oxidation des Ammoniums in der Kläranlage hervorgerufen. In der Kläranlage werden erhebliche
Ammoniumfrachten eliminiert, nur ein kleiner Teil der Stickstofffracht wird wieder unter
aeroben Bedingungen in die Emscher zurückgeführt. Die Nitratkonzentrationen dienen hier als
Oxidationsreserve und werden hier langsam aufgebraucht. Mit den sinkenden Nitratkonzentrationen
geht der Sauerstoffgehalt zurück, gleichzeitig steigen die Ammoniumkonzentrationen wieder an.
Auch in mit Abwässer führenden Nebengewässern Berne, Schwarzbach, Hüller Bach und Boye
erreichen die Nitratkonzentrationen aus den genannten Gründen in der Regel eine Einstufung in
die Klassen I bis II - III. Im renaturierten Läppkes Mühlenbach liegen eher hohe Nitratbelastungen
vor. In den Jahren 1995 bis 1999 erfolgte immer eine Einstufung in die Güteklasse III oder III - IV.
Im Vergleich dazu ist der Deininghauser Bach geringer belastet. Er kann in der Regel in die Güteklasse
II - III oder III eingestuft werden.
71

Nitrit-N
72
Emscher-PLUS
Nitrit wurde im ersten Jahr des Emscher-PLUS nicht gemessen. Nitrit ist eine in Gewässern eher
kurzlebige Verbindung, die im wesentlichen als Zwischenprodukt bei der mikrobiellen Umwandlung
von NO und NH beziehungsweise auf dem umgekehrten Reaktionsweg entsteht. In den
3
4
Schmutzwassergerinnen des Emschersystems sind daher in der Regel hohe Konzentrationen zu
erwarten (Abbildung 3.3.10). Die „Allgemeinen Güteanforderungen für Fließgewässer NRW“
sehen für die Konzentrationen an Nitrit-N keine Obergrenze vor.
NO2-N in mg/l
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
KA
EP00
EP01
EP02
EP15
Abl. KA-Do
EP17
NO2-N NO2-N
Emscherzuflüsse fließende Welle
R
EP03
Abbildung 3.3.10: Nitrit (NO2-N) -Konzentrationen im Emschersystem. Längsschnitt vom 27.09.1999
Deininghs. B.
Landwehrbach
EP06
Im Emscher-PLUS wurden maximale Nitritkonzentrationen über 2 mg/l am Landwehrbach (EP05:
1999, 2,3 mg/l), unterhalb der Kläranlage Dortmund (EP17: 1997, 2,2 mg/l) und vor der Kläranlage
Bottrop (EP09: 1999, 2,1 mg/l) ge-messen. Im Längsschnitt vom 27.09.1999 ist ein exemplarischer
Konzentrationsverlauf für Nitrit dargestellt. An den Messstellen ohne Abwasserbelastung
(EP00, EP04, EP13) sind nur geringe Nitrit-Konzentrationen nachweisbar.
Charakteristisch für den Nitritlängschnitt der Emscher sind steigende, relativ hohe Konzentrationen
in den Emscherabschnitten unterhalb der Kläranlagen Dortmund Nord und Bottrop eingebrachte
Nitrat zu Ammonium denitrifiziert wird. Hier werden Konzentrationen von 0,87 (EP06)
beziehungsweise 0,2 mg/l (EP11) erreicht. Auch in den Schmutzwasserläufen wurden hohe Nitritkonzentrationen
(Maximum am 27.08.1999: 1,2 mg/l, Hüller Bach) erreicht.
Hüller Bach
Schwarzbach
KA
EP09
Boye
EP18
R
EP11
Berne
Läppkes MB
EP14
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0

Chemische Gewässergüteklassifizierung
Nitrit-Stickstoff
Kläranlage
Recklinghausen
Meßstelle
Bottrop
Gelsenkirchen
(bedingt) naturnah
Dinslaken
Emscher-PLUS
04
06 05 03
17
Emscher
16
Abbildung 3.3.11: Klassifizierung der Nitrit-Belastung nach dem System der LAWA
Schmutzwasserlauf
Deiningh.Bach
LUA
14
Boye
07
08
10
18
11
Rhein
15
Schwarzbach
09
Emscher
01
Dortmund
12
13
Berne
00
Hüller Bach
02
Läppkes MB.
Duisburg
Bochum
Essen
Chemische Güteklassifizierung
der LAWA von 1997
IV
III-IV
III
Güteklassen für Nitrit (NO -N)
2
> 0,8 mg/l
> 0,4 - 0,8
> 0,2 - 0,4
> 0,1 - 0,2
> 0,05 - 0,1
> 0,01 - 0,05

74
Emscher-PLUS
Die Ergebnisse der Klassifizierung nach den Vorgaben der LAWA sind in Abbildung 3.3.11
zusammengefasst. An der von Abwässern noch unbelasteten Messstelle EP00 am Oberlauf
der Emscher wurde erwartungsgemäß überwiegend ein niedriger Belastungslevel der Güteklassen
I - II oder II erreicht. Die Zielvorgaben der LAWA werden somit an dieser Messstelle eingehalten.
Die Belastung steigt mit den Abwassereinleitungen schnell an, die Messstellen EP01 und
EP02 erreichen das Belastungslevel Güteklasse III oder schlechter. An der Messstelle oberhalb der
Kläranlage Dortmund (EP15) überwiegt die chemische Güteklasse III - IV. Die Einstufungen der
Nitritbelastung an den folgenden Messstellen an der Emscher und den Schmutzwasserläufen erreichen
regelmäßig eine Einstufung der Güteklasse III - IV und IV. Nur am Schwarzbach erreichten
die Nitritbelastungen in den Jahren 1996 und 1997 die Güteklasse III. Seit 1997 mündet die Emscher
mit einer Nitritbelastung der chemischen Güteklasse III - IV in den Rhein. Insgesamt muß die von
Abwässern verschmutze Emscher als übermäßig hoch mit Nitrit belastet eingestuft werden.
Tabelle 3.3.5: Chemisch-physikalische Güteklassifizierung der LAWA für Nitrit-Stickstoff (NO 2 -N)
Am renaturierten Deininghauser Bach werden die Zielvorgaben (Güteklasse II) für die Nitritbelastungen
in der Regel erreicht. Am Läppkes Mühlenbach schwanken die Nitritkonzentrationen
zwischen der Güteklasse III (1996) und II (1997, 1999) und erreichen damit zeitweilig ebenfalls
die Zielvorgaben.
Salzbelastung, Chlorid und Sulfat
Die Chloridfrachten im Emschersystem (zirka 500000 t/a) stammen im wesentlichen aus den
Sümpfungswässern des Steinkohlebergbaues, zum kleineren Teil auch aus den kommunalen und
industriellen Abwässern. Zwischen 1990 und 1999 lagen die jeweils vor der Mündungskläranlage
in Dinslaken gemessenen Chloridkonzentrationen im Konzentrationsbereich zwischen 500
und 3500 mg/l, wobei sehr starke, unregelmäßige Schwankungen feststellbar waren. Im Untersuchungszeitraum
erreichten die maximalen Chloridkonzentrationen im Emschersystem Konzentrationen
von 15500 mg/l (EP10, Boye, 1998). Die „Allgemeinen Güteanforderungen für Fließgewässer
NRW“ sehen für Chlorid und Sulfatkonzentrationen keine Obergrenze vor. Aus ökologischer
Sicht sollte die maximal zu tolerierende Obergrenze der Chloridbelastung in Fließgewässern
bei 400 mg/l (Güteklasse III der LAWA) gesetzt werden, um die Ausbildung einer stabilen, artenreichen
Fließgewässerbiozönose nicht zu gefährden. Auch die Sulfatbelastung des Emschersystems
stammt überwiegend aus dem Steinkohlebergbau und seinen Altlasten.
[BUSCH et al. 1997a]
Zwei aufeinander folgende, charakteristische Längsschnitte am 26.01.1998 und 09.03.1998 für
den Verlauf der Salzbelastungen der Emscher sind in Abbildung 3.3.12 zusammengestellt. Im Januar
1998 lag die Chloridbelastung der Emscher auf einem deutlich höheren Niveau als im März.
Der Anstieg der Chloridbelastung in der Emscher begann schon im Abschnitt zwischen der Messstelle
EP03 und dem Landwehrbach, an der EP06 wurden im Januar (1330 mg/l) um den Faktor 10
höhere Chloridkonzentrationen gemessen, als im März (124 mg/l). Die Salzbelastung des hier
einmündenden Landwehrbaches lag auf einem ähnlichen Niveau (64 mg/l / 94 mg/l) und ist daher
nicht Ursache des Konzentrationsunterschiede. Vermutlich liegt im fraglichen Emscherabschnitt

Emscher-PLUS
eine diskontiniuerliche (und damit aus ökologischer Sicht bedenkliche) Grubenwassereinleitung
vor. Im weiteren Verlauf der Emscher erreichen die Chloridkonzentrationen vor der Kläranlage
Bottrop (EP09) häufig meist ihr Maximum und werden durch den Ablauf der Kläranlage leicht
herabverdünnt. Im Unterlauf der Emscher bleiben die Chloridkonzentrationen, je nach Wasserführung
und Einleitungssituation, entweder auf einem ähnlichen Niveau (09.03.1998) oder steigen
wieder an (26.01.1998).
Im Hüller Bach (EP07) wurden bei den vielen Untersuchungskampagnen die höchsten Chloridkonzentrationen
(Maxima 1997: 3950 mg/l; 1999: 3100 mg/l) festgestellt, die nur dreimal von den
Maxima in der Boye (EP10, 1996: 15 500 mg/l; 1997: 8500 mg/l) und im Schwarzbach
(EP08, 1997: 8500 mg/l) übertroffen wurden. Bei den beiden dargestellten Längsschnitten lagen
sie bei 2270 beziehungsweise 2900 mg/l. Auch Boye, Berne und Schwarzbach weisen deutlich
erhöhte Chloridkonzentrationen auf.
SO4 in mg/l
SO4 in mg/l
1200
1000
800
600
400
200
0
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
EP00
EP00
EP01
EP01
EP02
EP02
Cl SO4 SO4 Cl
Emscherzuflüsse fließende Welle
EP15
EP15
Cl IC SO4 SO4 Cl IC
Emscherzuflüsse fließende Welle
KA
Abl. KA-Do
Abl. KA-Do
KA
EP17
EP17
EP03
EP03
Deininghs. B.
R
Deininghs. B.
R
Landwehrbach
Landwehrbach
EP06
EP06
Abbildung 3.3.12 a und b: Salzbelastung (Chlorid, Sulfat) im Emschersystem. Längsschnitte vom 01.02.1998 und vom 09.03.1998
Hüller Bach
Hüller Bach
Schwarzbach
Schwarzbach
EP09
EP09
Boye
Boye
KA
EP18
EP18
K
EP11
EP11
Berne
Berne
Läppkes MB
R
Läppkes MB
R
EP14
EP14
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
2500
2000
1500
1000
500
0
Cl in mg/l
Cl IC in mg/l
75

76
Emscher-PLUS
Auch die Sulfatfracht des Emschersystems stammt überwiegend aus dem Bergbau. Die aus
pyrithaltigen Abraumgesteinen stammenden Sulfate werden mit den Sümpfungswässern in die
Gewässer eingeleitet. Ein weiterer wichtiger Eintragspfad bildet die Auswaschung aus Bergehalden
und aus dem im Staßen- und Landschaftsbau verwendetem Bergematerial.
Die Sulfatkonzentrationen im Emschersystem zeigen bei beiden Längsschnitten für die Emscher
typischen, vom Oberlauf kontinuierlich ansteigenden Verlauf. Die maximalen Sulfatkonzentrationen
in der Emscher selbst wurden im Jahr 1996 mit 537 mg/l an der Messsstelle EP09 festgestellt. Die
Belastung der Schmutzwasserläufe Landwehrbach, Schwarzbach, Hüller Bach, Berne und Boye
liegen entweder auf dem Niveau der Emscher, oder erheblich darüber. Der Maximalwerte lagen in
1997 in der Boye bei 926 mg/l, und im Schwarzbach bei 831 mg/l.
Die höchsten Sulfatkonzentrationen im Emschersystem finden sich regelmäßig am ökologisch
umgestalteten Deininghauser Bach (EP04). Die Konzentrationen erreichten hier Spitzenwerte zwischen
1810 mg/l (1995) und 2150 mg/l (1998). Die Sulfatfrachten stammen aus den Auswaschungen
einer alten Bergehalde. Vermutlich kommt es hier durch die Verwitterung pyrithaltiger Gesteine
zu einer kontinuierlichen Freisetzung von Sulfaten.
[BUSCH et al. 2000]
Auch bei der Klassifizierung der Salzbelastung (Abbildung 3.3.13) wird die stromab ansteigende
Chloridbelastung des Emschersystems deutlich. An der noch relativ unbelasteten Emschermessstelle
EP00 liegt eine als natürlich zu bewertende Belastung der Güteklasse I - II vor. Hier und an den
folgenden beiden Messstellen (EP01, EP02) können die Zielvorgaben der LAWA eingehalten werden.
Im Oberlauf der Emscher steigt die Belastung langsam über die Güteklasse II in den Bereich
der Güteklasse II - III (EP03; unterhalb Kläranlage Dortmund-Nord) an.
Bis zur Messstelle EP06 kommt es durch Grubenwassereinleitungen sehr schnell zu Belastungssituationen
der Chemische Güteklasse III - IV oder sogar IV, die bis zur Einmündung in den Rhein
durchgetragen werden. Die Chloridbelastung von Mittel- und Unterlauf der Emscher und die der
als Schmutzwasserläufe ausgebauten Nebengewässer muß als übermäßig hoch eingestuft werden.
Für die erfolgreiche Wiederbesiedelung einer von ungereinigten Abwässern befreiten, ökologisch
verbesserten Emscher mit einer stabilen, artenreichen Fließgewässerbiozönose, muß die derzeit
vorliegende Salzbelastung als zu hoch eingeschätzt werden. Aus ökologischer Sicht sollten die
Chloridkonzentrationen in einer renaturierten Emscher 400 mg/l bei niedriger Amplitude der
Konzentrationsschwankungen nicht übersteigen. Für eine effektive Zukunftssicherung sollte dringend
ein umfassendes Grubenwasserkonzept für Emscher und Lippe erstellt werden
[BUSCH & BÜTHER 1998].
Tabelle 3.3.6: Chemisch-physikalische Güteklassifizierung der LAWA für Chlorid und Sulfat

Chemische Gewässergüteklassifizierung
Chlorid
Kläranlage
Recklinghausen
Meßstelle
Bottrop
Gelsenkirchen
(bedingt) naturnah
Dinslaken
Emscher-PLUS
04
06 05 03
17
Emscher
16
Abbildung 3.3.13: Klassifizierung der Chlorid-Belastung nach dem System der LAWA
Schmutzwasserlauf
Deiningh.Bach
LUA
14
Boye
07
08
10
18
11
Rhein
15
Schwarzbach
09
Emscher
01
Dortmund
12
13
Berne
00
Hüller Bach
02
Läppkes MB.
Duisburg
Bochum
Essen
Chemische Güteklassifizierung
der LAWA von 1997
> 800 mg/l
> 400 - 800
> 200 - 400
> 100 - 200
> 50 - 100
> 25 - 50
IV
III-IV
III
Güteklassen für Chlorid
II-III
96 97 98 99
95
0 5 10 15 20

78
Chemische Gewässergüteklassifizierung
Sulfat
Kläranlage
Recklinghausen
Meßstelle
Bottrop
Gelsenkirchen
(bedingt) naturnah
Dinslaken
Emscher-PLUS
04
06 05 03
17
Emscher
16
Abbildung 3.3.14: Klassifizierung der Sulfat-Belastung nach dem System der LAWA
Schmutzwasserlauf
Deiningh.Bach
LUA
14
Boye
07
08
10
18
11
Rhein
15
Schwarzbach
09
Emscher
01
Dortmund
12
13
Berne
00
Hüller Bach
02
Läppkes MB.
Duisburg
Bochum
Essen
Chemische Güteklassifizierung
der LAWA von 1997
> 800 mg/l
> 400 - 800
> 200 - 400
> 100 - 200
> 50 - 100
> 25 - 50
IV
III-IV
III
Güteklassen für Sulfat
II-III
96 97 98 99
95
0 5 10 15 20

Emscher-PLUS
Der renaturierte Deininghauser Bach wurde regelmäßig in die Güteklasse III eingestuft. Die hier
gemessenen Chloridkonzentrationen werden überwiegend einer alten Bergehalde einer ehemaligen
Zeche am Oberlauf (Castrop-Rauxel, Ortsteil Schwerin) ausgewaschen. Der Läppkes Mühlenbach
kann regelmäßig als mäßig belastet (Güteklasse II oder besser) bewertet werden und erreicht somit
die Zielvorgaben der LAWA.
Die Klassifizierung der Sulfatbelastung ist in Abbildung 3.3.14 zusammengefaßt. An der noch
urch Sümpfungswässer unbelasteten oberen Emscher (EP00 - EP03) liegt der Belastungslevel überwiegend
im Bereich der Güteklasse II - III, nur vereinzelt wird die Güteklasse III erreicht. Erst
unterhalb der ersten Grubenwassereinleitungen (Messpunkt 06) kommt es zu einer deutlichen Erhöhung
der Belastung (EP06), hier liegt regelmäßig die Güteklasse III vor, die bis zum Rhein
durchgetragen wird. Auch die als Schmutzwassergerinne dienende Nebengewässer der Emscher
weisen eine deutliche Sulfatbelastung auf. Die Sulfatbelastung der Boye muß regelmäßig in die
Güteklasse III - IV, im Jahr 1997 sogar in die Güteklasse IV eingestuft werden. In der Berne liegt
die Sulfatbelastung seit 1996 in der Güteklasse II - III.
Der durch die Auswaschungen aus einer alten Bergehalde massiv belastet Deininghauser Bach
liegt regelmäßig in der chemischen Güteklasse IV. Diese hohe Belastung wird bis zur der Einmündung
in die Emscher (EP05) auf Konzentrationsbereiche der Güteklasse III herabverdünnt. Auch
Hüller Bach und Schwarzbach weisen in der Regel die Güteklasse III, in einzelnen Jahren auch
III - IV auf. Der ökologisch erneuerte Läppkes Mühlenbach wird regelmäßig mit Güteklasse II - III
bewertet.
Adsorbierbare organische Halogenverbindungen (AOX)
AOX ist ein Summenparameter für adsorbierbare organische Halogenverbindungen. Die „Allgemeinen
Güteanforderungen für Fließgewässer NRW“ sehen für die Konzentrationen an AOX eine
Obergrenze von 40 µg/l vor, die der Güteklasse II - III der LAWA entspricht. Im Untersuchungszeitraum
lag die Bestimmungsgrenze für AOX in den Laboren der StUÄ bei 10 µg/l. An der
Mündungsmessstelle des LUA wurde keine AOX-Analytik durchgeführt.
Die im Berichtszeitraum festgestellten maximalen Konzentrationen erreichten 770 µg/l (EP10,
Boye, 1995). Auch im Schwarzbach (EP08, 1997) und vor der Mündungskläranlage Dinslaken
(EP14, 1996) wurden mit 480 µg/l beziehungsweise 436 µg/l sehr hohe Konzentrationen festgestellt.
Im Emschersystem treten sehr unterschiedliche Belastungssituationen für AOX auf. In Abbildung
3.3.15 ist ein typischer Längsverlauf der AOX-Konzentrationen dargestellt
Am Oberlauf der Emscher liegen die AOX-Konzentrationen im Bereich um 20 µg/l, während an
der unteren Emscher eher ein höheres Niveau um 30 - 40 µg/l erreicht wird. In der Regel werden
aber die „Allgemeinen Güteanforderungen (AGA)“ eingehalten.
Auch die Schutzwasserläufe Landwehrbach, Hüller Bach und Schwarzbach weisen deutliche AOX-
Konzentrationen auf, wobei das Maximum dieses Längsschnittes mit 110 µg/l Im Landwehrbach
gefunden wurde. Auch in den renaturierten Gewässerabschnitten von Deininghauser Bach (29 µg/l)
und Läppkes Mühlenbach (11 µg/l) sind AOX-Verbindungen nachweisbar.
In Abbildung 3.3.16 ist die Einstufung der Belastungssituation des Emschersystems nach dem
chemischen Klassifikationssystem der LAWA zusammenfassend dargestellt. Im Trend konnte die
AOX-Belastung im Emschersystem im Jahr 1999 an vielen Messstellen eine bessere Güteklassen
festgelegt werden (Ausnahme Landwehrbach) als in den Vorjahren. Am noch durch Abwässer un-
79

80
Emscher-PLUS
belasteten Oberlauf (EP00) liegen die AOX-Konzentrationen regelmäßig unter der Nachweisgrenze.
Unterhalb der ersten Abwassereinleitungen findet sich an den Messstellen EP01 und EP02 in
einigen Jahren AOX-Belastungen der Güteklasse II, die den Zielvorgaben der LAWA entsprechen.
Im weiteren Oberlauf der Emscher (EP15, 17, 03) liegen bereits häufiger Belastungen der Güteklasse
II - III vor. Auch im Ablauf der Kläranlage Dortmund-Nord liegen die AOX-Konzentrationen
überwiegend im Bereich der Güteklasse II - III. Für 1997 mußte die Belastung hier sogar in
Güteklasse III - IV eingestuft werden. Ab der Messstelle EP06 kommt es flußabwärts zu stark
schwankenden, tendenziell jedoch steigenden Belastungen. An der EP06 traten in den einzelnen
Jahren regelmäßige Schwankungen zwischen der Güteklasse II - III und IV auf, in 1999 lagen die
Belastungen erstmals immer unter der Nachweisgrenze. An der EP09, oberhalb der Kläranlage
Bottrop lagen in 1995 und 1997 Belastungen der Güteklasse III vor. In den Jahren 1998 und 1999
konnte die Emscher hier in die Güteklasse II - III eingestuft werden. Unterhalb der Kläranlage
Bottrop (EP11; EP14) liegen höhere Belastungen, überwiegend der Güteklasse III - IV vor. Auch
hier zeigt sich der Trend zur niedrigeren Belastung in 1999. In 1999 konnte an der EP14 keine
AOX-Belastung nachgewiesen werden, an der EP11 lag sie in der Güteklasse II - III.
AOX in mg/l
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
0
EP00
EP01
EP02
EP15
Abl. KA-Do
EP17
AOX AOX
Emscherzuflüsse fließende Welle
KA
Abbildung 3.3.15: AOX-Konzentrationen im Emschersystem. Längsschnitt vom 01.02.1999
EP03
Deininghs. B.
R
Tabelle 3.3.7: Chemische Klassifizierung der LAWA für adsorbierbare organische Halogenverbindungen (AOX)
Landwehrbach
EP06
In den ausgebauten Schmutzwasserläufen liegen unterschiedliche, zum Teil stark schwankende
AOX-Belastungen vor. Die renaturierten Gewässerabschnitte am Läppkes Mühlenbach sind im
wesentlichen in die Güteklasse II und am Deininghauser Bach in die Güteklasse II - III einzustufen.
Hüller Bach
Schwarzbach
EP09
Boye
KA
EP18
EP11
Berne
Läppkes MB
R
EP14
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
0

Chemische Gewässergüteklassifizierung
AOX
Kläranlage
Recklinghausen
Meßstelle
Bottrop
Gelsenkirchen
(bedingt) naturnah
Dinslaken
Emscher-PLUS
04
06 05 03
17
Emscher
16
Abbildung 3.3.16: Klassifizierung der AOX-Belastung nach dem System der LAWA
Schmutzwasserlauf
Deiningh.Bach
LUA
14
Boye
07
08
10
18
11
Rhein
15
Schwarzbach
09
Emscher
01
Dortmund
12
13
Berne
00
Hüller Bach
02
Läppkes MB.
Duisburg
Bochum
Essen
Chemische Güteklassifizierung
der LAWA von 1997
> 200 µg/l
> 100 - 200
> 50 - 100
> 25 - 50
> 10 - 25
> 0 - 10
IV
III-IV
III
Güteklassen für AOX
II-III
96 97 98 99
95
0 5 10 15 20

Schwermetalle
82
Emscher-PLUS
Neben antropogen verursachten Schwermetalleinträgen verfügen die Fließgewässer auch über natürliche
(geogene) Schwermetallbelastungen aus den Gesteinen der jeweiligen Einzugsgebiete. So
liegen zum Beispiel die natürlich bedingten Schwermetallkonzentrationen der Aller (Teileinzugsgebiet
im Harz) deutlich höher als zum Beispiel in den Sandbächen des Münsterlandes. Diese
geogen bedingten Schwermetallkonzentrationen erreichen in einigen einheimischen Fließgewässern
auch ohne zusätzliche Einträge bereits Konzentrationen, die bei empfindlichen Mikroorganismen,
Pflanzen oder Tieren bereits zu Schädigungen führen. Diese Organismen fehlen in diesen geogen
belasteten Gewässern bereits natürlicherweise.
Vor diesem Hintergrund sah sich die LAWA veranlaßt, bei der Festlegung der Klassifikation der
Schwermetallkonzentrationen vom Grundprinzip der ökosystemaren Sicherheit abzuweichen. Pragmatisch
wurden hier die oberen Konzentration der Güteklasse II auf den 2,5-fachen Wert der unter
den ungünstigsten geologischen Verhältnissen („worst case“) zu erwartenden geogenen Hintergrundbelastung
festgelegt. Eine an der Sicherheit der aquatischen Biozönosen orientierte Festlegung von
Zielvorgaben hätte automatisch zur Forderung nach „Nullemission“ für viele Gewässer geführt,
die auf der politischen Ebene nicht durchsetzbar gewesen wäre.
Es ist aus vielen Untersuchungen bekannt, dass bei vielen Schwermetallen der überwiegende Anteil
der im Wasser vorliegenden Konzentrationen partikulär an Schwebstoffe gebunden vorliegt.
Daher gehen die Konzentrationsschwankungen in Fließgewässern in der Regel auch mit den Schwankungen
der jeweiligen Schwebstofffrachten einher. Durch die direkte Untersuchung der Schwermetallkonzentrationen
in feinen Gewässerschwebstoffen kann daher ein besseres Bild von er vorliegenden
Belastungsituation gewonnen werden. Auch die LAWA hat daher ein Klassifikationssystem
für Schwermetallkonzentrationen in Gewässerschwebstoffen entwickelt. Die vorgestellte LAWA-
Klassifizierung für Schwermetallkonzentrationen in unfiltrierten Wasserproben leitet sich theoretisch
von einem angenommenen, standardisierten Schwebstoffgehalt der Proben ab.
Tabelle 3.3.8: Vergleich der Zielvorgaben der LAWA, der AGA und der Bestimmungsgrenzen für Schwermetalle

Emscher-PLUS
Seit Mitte 1997 wird in NRW ein spezielles Untersuchungsprogramm für die Schadstoffkonzentrationen
in Schwebstoffen an ausgewählten Trendmessstellen durchgeführt. Hierbei werden die
Gewässerschwebstoffe mit hohem Zeitaufwand unter dem Einsatz einer Durchlaufzentrifuge gewonnen.
In den hochbelasteten Schmutzwasserläufen des Emschersystems kann diese Methode
jedoch nicht eingesetzt werden, so dass im Rahmen des Emscher-PLUS die Schwermetallkonzentrationen
direkt in der Wasserprobe bestimmt wurden.
Für die Schwermetallkonzentrationen in Fließgewässern ist bekannt, dass sich im Jahresverlauf
sinusförmige Konzentrationsschwankungen ergeben. Diese können entweder direkt an den Abfluss
gekoppelt sein (Auswaschung von Schwermetallen aus dem Einzugsgebiet bei starken Niederschlägen)
oder sich gegenläufig verhalten (Verdünnung abwasserbürtiger Schwermetallbelastungen
durch hohe Abflüsse). Daher wurde für die Klassifizierung der Schwermetallbelastung
im Emschersystem ebenfalls das 90-Perzentil herangezogen. Ersatzweise wurde, wenn weniger als
11 Messwerte vorhanden waren, der arithmetische Mittelwert plus doppeltem Standardfehler zur
Klassifizierung herangezogen.
Schadstoffanalytik im Ultraspurenbereich ist eine sehr zeit- und personalaufwendige Aufgabe. Mit
sinkender Bestimmungsgrenze steigen sowohl dieser Aufwand als auch die aufzuwendenden Mittel
für benötigtes Analysengerät exponentiell an. Daher haben die Labore der staatlichen Umweltämter
des Landes NRW zunächst die Bestimmungsgrenze für ihre „behördliche“ Schwermetallanalytik
an den Vorgaben der geltenden AGA orientiert. Waren die Vorgaben der AGA eingehalten,
war der Überwachungsauftrag erfüllt. Die Güteklassifizierung der LAWA wurde erst in späteren
Jahren versuchsweise eingeführt. Die an den AGA orientierten relativ hohen Bestimmungsgrenzen
der Schwermetallanalytik reichten jedoch in vielen Fällen nicht aus, um eine Differenzierung der
Schwermetallkonzentrationen in den niedrigen Belastungsklassen der LAWA durchzuführen.
[BUSCH et al, 1997]
In den einzelnen Jahren kann, je nach eingesetztem Analysengerät (AAS, ICP) und angewandter
Methodik, die Bestimmungsgrenze für die einzelnen Metalle schwanken. Klassifiziert werden im
Folgenden nur die Jahre, in denen echte Messwerte vorlagen. Lag ein Gemisch auch echten Werten
und Angaben „unter Bestimmungsgrenze“ vor, so wurde in diesen Fällen zur Berechnung dann
jeweils der Wert der halben Bestimmungsgrenze angesetzt.
Blei
Die Bleikonzentrationen waren wegen der an den AGA orientierten relativ hohen Bestimmungsgrenzen
(siehe Seite 84) nicht regelmäßig bei allen Probenahmen an allen Probenahmestellen nachweisbar.
Die maximalen Bleikonzentrationen des Berichtszeitraumes wurden in einer Messung des
Jahres 1998 mit 150 µg/l an der Messstelle EP00 festgestellt. Generell wurden in dieser Probe sehr
hohe Schwermetallkonzentrationen gemessen. Weitere Maxima fanden sich mit 96 µg/l vor der
Kläranlage Dinslaken (EP14, 1999), vor der Kläranlage Dortmund Nord (EP15, 1998, 56 µg/l)
und in der Berne (EP12, 57 µg/l, 1999). Ein typischer Längsschnitt für die Bleibelastung des
Emschersystems ist in Abbildung 3.3.17 dargestellt. Deutlich ist die höhere Belastung des
Emscheroberlaufes zu erkennen. Die maximalen Bleikonzentrationen (17 µg/l) dieses Längsschnittes
wurden an der Messstelle unterhalb der Kläranlage Dortmund (EP17) erreicht und damit die AGA
eingehalten. In den Schmutzwasserläufen war Blei bei diesem Längsschnitt im Schwarzbach Bach
(4 µg/l), in der Boye (6 µg/l) und in der Berne (7 µg/l) nachweisbar. Auch am renaturierten Läppkes
Mühlenbach (4 µg/l) konnte eine Bleibelastung nachgewiesen werden.
83

84
Pb in mg/l
0,018
0,016
0,014
0,012
0,01
0,008
0,006
0,004
0,002
0
EP00
EP01
EP02
EP15
Abl. KA-Do
EP17
Emscher-PLUS
Pb Pb
Emscherzuflüsse fließende Welle
KA
Abbildung 3.3.17 : Bleikonzentrationen im Emschersystem. Längsschnitt vom 01.02.1999
EP03
R
Deininghs. B.
Landwehrbach
EP06
Die „Allgemeinen Güteanforderungen für Fließgewässer NRW“ entsprechen mit 20 µg/l der Güteklasse
III - IV der LAWA. Im betrachteten Zeitraum lag die im Labor des Staatlichen Umweltamtes
Herten angewandte Bestimmungsgrenze der Graphitrohr-AAS in der Regel bei 5 µg/l (und damit
im Bereich der Güteklasse II - III), 1998 konnte sie auf 2 µg/l und damit in den Bereich der Güteklasse
II abgesenkt werden. Das Labor des Landesumweltamtes wählte eine niedrigere Bestimmungsgrenze,
da die Anforderungen der internationalen Rheinüberwachung erfüllt werden mussten
(1995: 3 µg/l, 1996-1999: 2 µgl). Daher konnte an der Mündungsmessstelle regelmäßig eine Klassifizierung
der Bleikonzentrationen durchgeführt werden. Aus den Messungen ergeben sich schwankende
Bleibelastungen der Güteklassen II - III bis III - IV, wobei die höchste Belastungsstufe im
Jahr 1999 vorlag (Abbildung 3.3.18).
Tabelle 3.3.9: Chemisch-physikalische Güteklassifizierung der LAWA und vom StUA Herten angewandte Bestimmungsgrenzen
für Blei
Hüller Bach
Schwarzbach
EP09
Boye
KA
EP18
EP11
Berne
Läppkes MB
R
EP14
0,018
0,016
0,014
0,012
0,01
0,008
0,006
0,004
0,002
0

Chemische Gewässergüteklassifizierung
Blei
Kläranlage
Recklinghausen
Meßstelle
Bottrop
Gelsenkirchen
(bedingt) naturnah
Dinslaken
Emscher-PLUS
04
06 05 03
17
Emscher
16
Abbildung 3.3.18: Klassifizierung der Blei-Belastung nach dem System der LAWA
Schmutzwasserlauf
Deiningh.Bach
LUA
14
Boye
07
08
10
18
11
Rhein
15
Schwarzbach
09
Emscher
01
Dortmund
12
13
Berne
00
Hüller Bach
02
Läppkes MB.
Duisburg
Bochum
Essen
Chemische Güteklassifizierung
der LAWA von 1997
IV
III-IV
III
Güteklassen für Blei im unfiltrierten Wasser
> 28 µg/l
> 14 - 28
> 7 - 14
> 3,4 - 7
> 1,7 - 3,4
> 0,85 - 1,7

86
Emscher-PLUS
An den anderen Messstellen lagen die gefundenen Werte in den Jahren 1995 bis 1997 in der Regel
immer unterhalb der Bestimmungsgrenze. Mit der verbesserten Analytik konnte in den Jahren
1998 und 1999 an vielen Messstellen eine Klassifizierung durchgeführt werden.
Am Oberlauf lag die Bleibelastung in den Jahren 1998 und 1999 in den Güteklassen III, II - IV
und IV. Besonders im stark durch die Dortmunder Abwässer belasteten Abschnitt oberhalb der
Kläranlage Dortmund Nord (EP15) wird die chemische Güteklasse IV erreicht. Im Ablauf der
Kläranlage (EP16) finden sich deutlich reduzierte Bleikonzentrationen, meist unterhalb der
Bestimmungsgrenze. Im weiteren Verlauf der Emscher wird in den Jahren 1998 und 1999 regelmäßig
die Güteklasse III - IV erreicht. Im unteren Emscherabschnitt kommt es zu weiteren Bleieinträgen,
oberhalb der Mündungskläranlage in Dinslaken lag die Belastung in der Güteklasse IV.
Im renaturierten Abschnitt des Deininghauser Baches lag die Belastung regelmäßig unter der
Bestimmungsgrenze, nur 1998 wurde die Güteklasse III - IV erreicht. Im Landwehrbach lag die
Bleibelastung 1998 und 1999 in der Güteklasse III. Im renaturierten Läppkes Mühlenbach wurde
1998 die Klasse III - IV vergeben, in 1999 lag die Belastung im Bereich der Güteklasse III. Die
Schmutzwasserläufe Hüller Bach und Schwarzbach wurden 1998 in die Güteklasse III und 1999 in
die Güteklasse II - III eingestuft. In der Berne wurden Belastungen der Güteklasse III - IV und IV
festgelegt. Die Boye erreicht 1998 die Güteklasse III - IV und in 1999 die Güteklasse III.
Cadmium
Die „Allgemeinen Güteanforderungen für Fließgewässer NRW“ sehen für die Konzentrationen an
Cadmium eine Obergrenze von 1 µg/l vor, die der Güteklasse IV der LAWA entspricht. In der Regel
werden im Emschersystem die Vorgaben der AGA eingehalten. Der höchste im Berichtszeitraum
gemessene Cadmiumwert wurde im Jahr 1995 mit 22 µg/l vor der Mündungskläranlage in
Dinslaken (EP14) gemessen. Bei dem exemplarisch dargestellten Längsschnitt vom 01.02.1999
(Abbildung 3.3.19) konnte Cadmium aufgrund der relativ hohen Bestimmungsgrenze nur in den
Schmutzwasserläufen Boye (1,5 µg/l) und Berne (0,5 µg/l) nachgewiesen werden.
Cd in µg/l
1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
EP00
EP01
EP02
EP15
KA
Abl. KA-Do
EP17
Cd Cd
Emscherzuflüsse fließende Welle
Abbildung 3.3.19 : Cadmiumkonzentrationen im Emschersystem. Längsschnitt vom 01.02.1999
EP03
Deininghs. B.
R
Landwehrbach
EP06
Hüller Bach
Schwarzbach
EP09
Boye
KA
EP18
EP11
Berne
Läppkes MB
R
EP14
1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0

Chemische Gewässergüteklassifizierung
Cadmium
Kläranlage
Recklinghausen
Meßstelle
Bottrop
Gelsenkirchen
(bedingt) naturnah
Dinslaken
Emscher-PLUS
04
06 05 03
17
Emscher
16
Abbildung 3.3.20: Klassifizierung der Cadmium-Belastung nach dem System der LAWA
Schmutzwasserlauf
Deiningh.Bach
LUA
14
Boye
07
08
10
18
11
Rhein
15
Schwarzbach
09
Emscher
01
Dortmund
12
13
Berne
00
Hüller Bach
02
Läppkes MB.
Duisburg
Bochum
Essen
Chemische Güteklassifizierung
der LAWA von 1997
IV
III-IV
III
Güteklassen für Cadmium im unfiltrierten Wasser
> 0,6 µg/l
> 0,3 - 0,6
> 0,14 - 0,3
> 0,07 - 0,14
> 0,04 - 0,07
> 0,02 - 0,04

88
Emscher-PLUS
Die im Labor des StUA Herten angewandte Bestimmungsgrenze der Graphitrohr-AAS lag 1995
bei 0,5 µg/l und verbesserte sich ab 1996 auf 0,4 µg/l und lag damit im Bereich der Güteklasse
III - IV. Die Bestimmungsgrenze des LUA an der Mündungsmessstelle lag bei 0,2 µg/l. An der
Mündungsmessstelle erreichte die Cadmiumbelastung in den Jahren 1995 und 1996 die Güteklasse
III. In den Jahren 1997 und 1998 musste die Belastung in die Güteklasse IV eingestuft werden
und lag in 1999 unter der Bestimmungsgrenze (Abbildung 3.3.20).
Tabelle 3.3.10: Chemisch-physikalische Güteklassifizierung der LAWA und vom StUA Herten angewandte Bestimmungsgrenzen
für Cadmium
Auch oberhalb der Mündungskläranlage in Dinslaken konnte eine regelmäßige Güteeinstufung an
den Messstellen der unteren Emscher sowie an Boye, Schwarzbach und Berne erfolgen. Hier erreichte
die vorliegende Cadmiumbelastung in der Regel die Güteklasse IV. An der vom Ablauf der
Kläranlage Bottrop beeinflußten Messstelle EP18 wurde nur im Jahr 1998 eine Belastung der
Güteklasse III - IV festgestellt, in 1997 und 1999 lagen die Cadmiumkonzentrationen regelmäßig
unter der Bestimmungsgrenze. An den drei Emschermessstellen oberhalb Dortmund lagen nur in
einzelnen Jahren Cadmiumbelastungen der Güteklasse III - IV und IV vor. Oberhalb der Kläranlage
Dortmund Nord (EP15) ist eine regelmäßige Belastung der Güteklasse IV feststellbar.
Die gute Eliminationsleistung der Kläranlage für Cadmium ist an den Messstellen EP16 (Ablauf), EP17
und EP03 zu erkennen, hier liegen die Cadmiumkonzentrationen regelmäßig unter der Bestimmungsgrenze.
Im weiteren Verlauf der Emscher kam es an den Messstellen EP06 und EP09 vor allen in
den Jahren 1998 und 1999 zu regelmäßigen Belastungen der Güteklasse IV (EP06) beziehungsweise
der Güteklasse III - IV (EP09).
In den renaturierten Abschnitten der Nebengewässer Deininghauser Bach und Landwehrbach war
nur im Jahr 1998 eine Belastung der Güteklasse III - IV nachzuweisen, in Hüller Bach und Landwehrbach
lagen die Cadmiumkonzentrationen regelmäßig unter der Bestimmungsgrenze.
Chrom
Chemische Güteklasse I I-II II II-III III III-IV IV
Cadmium (µg/l) 0,02 ≥ 0,02- ≥ 0,04- ≥ 0,07- ≥ 0,14- ≥ 0,3-0,6 ≥ 0,6
0,04 0,07 0,14 0,3
Bestimmungsgrenzen 1995 1996 1997 1998 1999
Cadmium 0,5 0,4 0,4 0,4 0,4
Die Bestimmungsgrenze der Chromanalytik (AAS) in den StUÄ lag 1995 - 1998 mit 10 µg/l im
Bereich der Güteklasse II, in 1999 mit 30 µg/l in III. Im Labor des LUA lag die Bestimmungsgrenze
bei 1 µg/l. Die „Allgemeinen Güteanforderungen für Fließgewässer NRW“ sehen für die Konzentrationen
an Chrom eine Obergrenze von 30 µg/l vor, die der Güteklasse III der LAWA entspricht.
Da die Chromkonzentrationen im Emschersystem nur relativ selten die an den AGA orientierte
Bestimmungsgrenze überschritten, wurde auf die Darstellung eines Längsschnittes verzichtet.

Chemische Gewässergüteklassifizierung
Chrom
Kläranlage
Recklinghausen
Meßstelle
Bottrop
Gelsenkirchen
(bedingt) naturnah
Dinslaken
Emscher-PLUS
04
06 05 03
17
Emscher
16
Abbildung 3.3.21: Klassifizierung der Chrom-Belastung nach dem System der LAWA
Schmutzwasserlauf
Deiningh.Bach
LUA
14
Boye
07
08
10
18
11
Rhein
15
Schwarzbach
09
Emscher
01
Dortmund
12
13
Berne
00
Hüller Bach
02
Läppkes MB.
Duisburg
Bochum
Essen
Chemische Güteklassifizierung
der LAWA von 1997
IV
III-IV
III
Güteklassen für Chrom im unfiltrierten Wasser
> 80 µg/l
> 40 - 80
> 20 - 40
> 10 - 20
> 5 - 10
> 2,5 - 5

90
Emscher-PLUS
Die Chrombelastung des Emschersystems liegt auf einem erfreulich niedrigen Niveau (siehe Abbildung
3.3.21). Nur im Oberlauf wird an der Messstelle EP00 einmal in 1998 die Güteklasse IV
erreicht. Der Maximalwert an der EP00 lag hier in 1998 bei 250 µg/l. Generell wurden in dieser
Probe sehr hohe Schwermetallkonzentrationen festgestellt.
An den folgenden drei Messstellen liegen die Chromkonzentrationen entweder immer unter der
Bestimmungsgrenze beziehungsweise in den Güteklassen II (Zielvorgabe) oder Güteklasse II - III.
Im Ablauf der Kläranlage Dortmund Nord (EP16) liegt allerdings in 1996 eine Belastung der Stufe
III - IV vor, die aber in den anderen Jahren nicht auftritt. Maximal wurden hier in 1996 und 1997
Konzentrationen von 50 µg/l festgestellt. Auch an den folgenden Emschermessstellen EP17, EP03,
EP06 und EP09 wird die Zielvorgabe der LAWA erreicht oder sogar noch unterschritten. Für das
Jahr 1995 zeigen die Emschermessstellen EP11, EP14, die Boye (EP10) und die Mündungsmessstelle
des LUA die Belastungsstufe III beziehungsweise III - IV. In diesem Jahr scheint das Belastungslevel
der unteren Emscher demnach deutlich höher gelegen zu haben. Der Befund bestätigte
sich in den folgenden Jahren nicht, hier lagen die Chromkonzentrationen entweder unter der
Bestimmungsgrenze oder erreichten maximal die Belastungsstufe II - III. An der 1997 eingerichteten
Messstelle EP18 unterhalb der Kläranlage Bottrop lag die Chrombelastung immer unter der
Bestimmungsgrenze. An der Mündungsmessstelle wurden die Vorgaben der LAWA eingehalten.
Tabelle 3.3.11: Chemisch-physikalische Güteklassifizierung der LAWA und vom StUA Herten angewandte Bestimmungsgrenzen
für Chrom
In den renaturierten Bachabschnitten von Deininghauser Bach und Läppkes Mühlenbach und in
den Schmutzwasserläufen Landwehrbach und Berne lagen die Chromkonzentrationen unter der
Bestimmungsgrenze. Im Schwarzbach wurde nur 1995 die Belastungsstufe III und im Hüller Bach
in den Jahren 1996 bis 1998 die Güteklasse III - IV festgestellt.
Nickel
Die „Allgemeinen Güteanforderungen für Fließgewässer NRW“ sehen für die Konzentrationen an
Nickel eine Obergrenze von 30 µg/l vor, die der Güteklasse III - IV der LAWA entspricht. Bei der
Analytik von Nickel lag die Bestimmungsgrenze (ICP) in den StUÄ im Bereich der Güteklasse III,
im Labor des LUA lag sie bei 1µg/l. Daher kann angenommen werden, das in den Jahren bei denen
die Nickelkonzentrationen unterhalb der Bestimmungsgrenze lagen, mindestens die Güteklasse
II - III (4,4 – 9 µg/l) erreicht wurde. Da die Nickelkonzentrationen im Emschersystem nur relativ
selten die an den AGA orientierte Bestimmungsgrenze überschritten, wurde auf die Darstellung
eines Längsschnittes verzichtet.

Chemische Gewässergüteklassifizierung
Nickel
Kläranlage
Recklinghausen
Meßstelle
Bottrop
Gelsenkirchen
(bedingt) naturnah
Dinslaken
Emscher-PLUS
04
06 05 03
17
Emscher
16
Abbildung 3.3.22: Klassifizierung der Nickel-Belastung nach dem System der LAWA
Schmutzwasserlauf
Deiningh.Bach
LUA
14
Boye
07
08
10
18
11
Rhein
15
Schwarzbach
09
Emscher
01
Dortmund
12
13
Berne
00
Hüller Bach
02
Läppkes MB.
Duisburg
Bochum
Essen
Chemische Güteklassifizierung
der LAWA von 1997
IV
III-IV
III
Güteklassen für Nickel im unfiltrierten Wasser
> 36 µg/l
> 18 - 36
> 9 - 18
> 4,4 - 9
> 2,2 - 4,4
> 1,1 - 2,2

92
Emscher-PLUS
Am Oberlauf der Emscher liegen die Nickelkonzentrationen häufig unterhalb der Bestimmungsgrenze
(Abbildung 3.3.22). Allerdings wurden sporadisch recht hohe Nickelkonzentrationen festgestellt.
So musste zum Beispiel die Messstelle EP00 im Jahr 1998 in die chemische Güteklasse IV
eingestuft werden. An den folgenden Messstellen (EP01, EP02, EP15) in einzelnen Jahren sporadisch
zur Einstufung in die Güteklasse III.
Im Ablauf der Kläranlage Dortmund-Nord wurde im Jahr 1997 eine Nickelbelastung der Güteklasse
III festgestellt, in den anderen Jahren lagen die Nickelkonzentrationen regelmäßig unterhalb der
Bestimmungsgrenze. Im Mittellauf der Emscher bis zur Boye (EP03, EP06, EP08) wurde nur im
Jahr 1997 an der Messstelle EP06 Nickel (Güteklasse III) nachgewiesen, in den anderen Jahren
lagen die Nickelkonzentrationen fast immer unterhalb der Bestimmungsgrenze. Die Boye weist
regelmäßig eine sehr hohe Nickelbelastung der Güteklasse IV (1995: III - IV) auf. Zwischen 1995
(40 µg/l) und 1999 wurden fünf der sechs höchsten Nickelkonzentrationen des Untersuchungsvorhabens
in der Boye festgestellt. Der Maximalwert lag m Jahr 1999 bei 590 µg/l.
Tabelle 3.3.12: Chemisch-physikalische Güteklassifizierung der LAWA und vom StUA Herten angewandte Bestimmungsgrenzen
für Nickel
Unterhalb der Kläranlage Bottrop wurden an den Messstellen EP14 und EP11 in den Jahren
1995 - 1997 regelmäßig hohe Nickelbelastungen der Güteklasse III - IV beziehungsweise III auf.
1998 und 1997 lag die Nickelbelastung hier unterhalb der Bestimmungssgrenze. Der gleiche Befund
galt auch für die 1997 direkt unterhalb der Kläranlage Bottrop eingerichtete Messstelle EP18.
Unterhalb der Mündungskläranlage in Dinslaken werden regelmäßig Nickelbelastungen der Güteklasse
III (in 1999: III - IV) angetroffen.
Die Schmutzwasserläufe Landwehrbach, Hüller Bach und Berne weisen ebenfalls nur in einzelnen
Jahren Nickelkonzentrationen der Güteklasse III auf. Am Schwarzbach wurde 1995 noch eine Belastung
der Güteklasse III - IV festgestellt, die in 1996 und in 1997 in die Güteklasse III abfiel.
1998 und 1999 lagen die Nickelkonzentrationen hier unterhalb der Bestimmungsgrenze. In den
renaturierten Abschnitten von Deininghauser Bach und Landwehrbach lagen die Nickelkonzentrationen
immer unterhalb der Bestimmungsgrenze.
Zink
Die „Allgemeinen Güteanforderungen für Fließgewässer NRW“ sehen für die Konzentrationen an
Zink eine Obergrenze von 300 µg/l vor, die der Güteklasse IV der LAWA entspricht. Bis zum Jahr

Emscher-PLUS
1998 lag die Bestimmungsgrenze der Zinkanalytik in den StUÄ bei 100 beziehungsweise 50 µg/l.
Im Jahr 1998 verbesserte sich die Bestimmungsgrenze, war aber vom jeweils verwendeten Analysengerät
abhängig und lag entweder bei 8, 10 oder 50 µg/l. Für 1999 gilt durchgängig ein Wert von
8 µg/l als Bestimmungsgrenze.
In Abbildung 3.3.23 ist ein typischer Längsschnitt für Zink vom 27.09.1999 dargestellt. Ein Belastungsschwerpunkt
für Zink befindet sich am Oberlauf der Emscher. Am 27.09.1999 wurde hier
eine Zinkkonzentration von 100 µg/l gemessen. An der EP02 wurde in 1995 mit 2830 µg/l auch
der Maximalwert des Berichtszeitraumes festgestellt. Weitere Maxima lagen in 1997 oberhalb der
Kläranlage Dortmund-Nord (EP15, 1200 µg/l) und 1998 im Hüller Bach (EP07, 1230 µg/l).
Deutlich ist die Konzentrationsabnahme durch die Kläranlage Dortmund zu erkennen, die an der
Messstelle EP17 die Zinkkonzentrationen unter die Bestimmungsgrenze absenkt. Auch die Auswirkungen
der Kläranlage Bottrop sind deutlich zu erkennen. Unterhalb der Kläranlage steigen die
Zinkkonzentrationen bis zur Kläranlage Dinslaken, wohl auch bedingt durch den Schwermetalleintrag
aus der Berne, wieder deutlich an und übersteigen mit 495 µg/l die Anforderungen der
AGA. Auch in den Schmutzwasserläufen sind deutliche Zinkkonzentrationen nachweisbar. Die
Berne erreichte sogar Zinkkonzentrationen von 375 µg/l.
Zn in mg/l
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
EP00
EP01
EP02
EP15
Abl. KA-Do
EP17
Zn Zn
Emscherzuflüsse fließende Welle
KA
Abbildung 3.3.23: Zinkkonzentrationen im Emschersystem. Längsschnitt vom 27.09.1999
EP03
Deininghs. B.
R
Landwehrbach
EP06
Die Bestimmungsgrenze für Zink wurde während des Untersuchungszeitraumes aus dem
Konzentrationsbereich der Güteklasse III - IV in die Güteklasse II abgesenkt. Im Labor des LUA
wurde durch eine andere Analytik durchgehend eine Bestimmungsgrenze von 3 µg/l erreicht. Die
Emscher weist durchgehend in allen Jahren eine übermäßig hohe Zinkbelastung auf, an fast allen
Emschermessstellen wird in allen Jahren die Güteklasse IV oder III - IV erreicht (Abbildung 3.3.24).
Nur an der obersten Messstelle (EP00) lag in 1997 und 1999 die Zinkonzentration unterhalb der
Bestimmungsgrenze.
Hüller Bach
Schwarzbach
EP09
Boye
KA
EP18
EP11
Berne
Läppkes MB
R
EP14
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
93

94
Chemische Gewässergüteklassifizierung
Zink
Kläranlage
Recklinghausen
Meßstelle
Bottrop
Gelsenkirchen
(bedingt) naturnah
Dinslaken
Emscher-PLUS
04
06 05 03
17
Emscher
16
Abbildung 3.3.24: Klassifizierung der Zink-Belastung nach dem System der LAWA
Schmutzwasserlauf
Deiningh.Bach
LUA
14
Boye
07
08
10
18
11
Rhein
15
Schwarzbach
09
Emscher
01
Dortmund
12
13
Berne
00
Hüller Bach
02
Läppkes MB.
Duisburg
Bochum
Essen
Chemische Güteklassifizierung
der LAWA von 1997
> 112 µg/l
> 56 - 112
> 28 - 56
> 14 - 28
> 7 - 14
> 3,5 - 7

Emscher-PLUS
An der Mündungsmessstelle des LUA schwankt die Belastung zwischen Güteklasse III und IV.
Auch Berne und Schwarzbach sind recht hoch belastet, hier wird regelmäßig Güteklasse IV oder
III - IV erreicht. Im Hüller Bach schwankt die Belastung zwischen den Güteklasse III und IV und
der Landwehrbach liegt überwiegend in Güteklasse III - IV.
Tabelle 3.3.13: Chemisch-physikalische Güteklassifizierung der LAWA und vom StUA Herten angewandte Bestimmungsgrenzen für Zink
In den renaturierten Abschnitten von Läppkes Mühlenbach und im Deininghauser Bach lag die
Zinkbelastung in den Jahren 1995 - 1997 unterhalb der Bestimmungsgrenze, in 1998 und 1999
wurden am Läppkes Mühlenbach die Güteklasse IV beziehungsweise III erreicht, am Deininghauser
Bach lag die Belastung in Güteklasse III - IV beziehungsweise III.
Kupfer
Die „Allgemeinen Güteanforderungen für Fließgewässer NRW“ sehen für die Konzentrationen an
Kupfer eine Obergrenze von 40 µg/l vor, die der Güteklasse IV der LAWA entspricht. Im Untersuchungszeitraum
lag die Bestimmungsgrenze der Kupferanalytik (ICP) in den StUÄ im Bereich
der chemischen Güteklasse III - IV der LAWA. Im Labor des LUA wurde durch eine andere
Analytik eine Bestimmungsgrenze von 3 µg/l erreicht. Eine wichtige Quelle der Kupferbelastungen
des Emschersystems dürfte in Altlasten und in den Kupferrohren der Hauswasserversorgung der
angeschlossenen Einwohner zu suchen sein.
Ein typischer Längsschnitt (27.09.1999) für Kupfer ist in Abbildung 3.3.25 dargestellt. Ein deutlicher
Belastungsschwerpunkt für Kupfer (und andere Schwermetalle) befindet sich am Oberlauf
der Emscher. Am 27.09.1999 wurden hier Kupferkonzentration von 86 µg/l gemessen, die die
Güteanforderungen der AGA überschritten. Im Jahr 1996 wurden hier an der Messstelle EP02 mit
210 µg/l die maximalen Kupferkonzentrationen des Berichtszeitraumes erreicht. Ein ähnlich hoher
Wert trat noch einmal (an einer mit Schwermetallen hochbelasteten Probe) im Jahr 1998 an der
Messstelle EP00 auf.
Tabelle 3.3.14: Chemisch-physikalische Güteklassifizierung der LAWA und vom StUA Herten angewandte Bestimmungsgrenzen
für Kupfer
95

96
Chemische Gewässergüteklassifizierung
Kupfer
Kläranlage
Recklinghausen
Meßstelle
Bottrop
Gelsenkirchen
(bedingt) naturnah
Dinslaken
Emscher-PLUS
04
06 05 03
17
Emscher
16
Abbildung 3.3.26: Klassifizierung der Kupfer-Belastung nach dem System der LAWA
Schmutzwasserlauf
Deiningh.Bach
LUA
14
Boye
07
08
10
18
11
Rhein
15
Schwarzbach
09
Emscher
01
Dortmund
12
13
Berne
00
Hüller Bach
02
Läppkes MB.
Duisburg
Bochum
Essen
Chemische Güteklassifizierung
der LAWA von 1997
> 32 µg/l
> 16 - 32
> 8 - 16
> 4 - 8
> 2 - 4
> 1 - 2

Cu in mg/l
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
0
Emscher-PLUS
Abbildung 3.3.25 : Kupferkonzentrationen im Emschersystem. Längsschnitt vom 27.09.1999
Der weitere Konzentrationsverlauf ähnelt dem des Zink. Deutlich sind jeweils die Eliminationsleistungen
der Kläranlagen Dortmund und Bottrop feststellbar. Im unteren Emscherabschnitt steigen
die Kupferkonzentrationen wieder deutlich an und überschreiten mit 70 µg/l die Zielvorgaben
der AGA. Auch die Schmutzwasserläufe zeigen erwartungsgemäß deutliche Kupferkonzentrationen.
Spitzenreiter ist auch hier die Berne mit 100 µg/l.
Mit Ausnahme der Messstelle EP00 liegt die Kupferbelastung in der gesamten Emscher in der Regel im
Bereich der chemischen Güteklasse IV oder III - IV der LAWA. Nur an der Mündungsmessstelle
des LUA wurde in 1995 und 1999 auch die Güteklasse III erreicht. Am renaturierten Läppkes Mühlenbach
lag, mit Ausnahme des Jahres 1998 (Güteklasse III - IV), die Kupferbelastung unterhalb
der Bestimmungsgrenze. Am Deininghauser Bach wurde die Bestimmungsgrenze nie überschritten.
Im Schmutzwasserlauf Berne treten regelmäßig sehr hohe Kupferkonzentrationen über 100 µg/l
auf, die in 1995 160 µg/l erreichten. In der Berne erfolgte immer eine Einstufung in die Güteklasse
IV, in der Boye bis 1997 in die Güteklasse IV und ab 1997 in Güteklasse III - IV. Im Schwarzbach
traten Kupferbelastungen der Güteklassen IV und III - IV auf, wobei in den Jahren 1997 und
1998 die Bestimmungsgrenze nicht überschritten wurde. Im Hüller Bach und im Landwehrbach
wurde wechselnd die chemische Güteklasse IV oder III - IV erreicht, wobei in einzelnen Jahren die
Bestimmungsgrenze nicht überschritten wurde.
Quecksilber
EP00
EP01
EP02
EP15
Abl. KA-Do
EP17
Cu Cu
Emscherzuflüsse fließende Welle
KA
EP03
Deininghs. B.
R
Landwehrbach
EP06
Die „Allgemeinen Güteanforderungen für Fließgewässer NRW“ sehen für die Konzentrationen an
Quecksilber eine Obergrenze von 0,5 µg/l vor, die der Güteklasse IV der LAWA entspricht. Die
Bestimmungsgrenze der Quecksilberanalytik lag über den gesamten Berichtszeitraum in den Laboren
der StUÄ im Bereich der chemischen Güteklasse III - IV. Die Bestimmungsgrenze im Labor
des Landesumweltamtes lag bei 0,03 µg/l und damit im Bereich der Güteklasse II.
Hüller Bach
Schwarzbach
EP09
Boye
KA
EP18
EP11
Berne
Läppkes MB
R
EP14
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
0
97

98
Emscher-PLUS
Bei einigen Probenahmeterminen war mit der jeweils verwendeten Bestimmungsgrenze nur an
wenigen Messstellen eine Quecksilberbelastung nachweisbar. In Abbildung 3.3.27 ist ein typischer
Längssschnitt der Quecksilberbelastung in Zeiten mit höherer Belastung dargestellt.
Das Konzentrationsmaximum des Berichtszeitraumes wurde mit 2 µg/l ebenfalls im Jahr 1996 am
Oberlauf der Emscher (EP01) festgestellt. Auch beim Längsschnitt vom 01.02.1999 finden sich
mit 0,6 µg/l (EP15; Überschreitung der AGA) und 0,4 µg/l (EP17) die höchsten Konzentrationen
am Oberlauf der Emscher, die hier aber nur sporadisch auftreten.
Der Schmutzwasser führende Landwehrbach ist mit Quecksilberkonzentrationen von 0,6 µg/l ebenfalls
deutlich und vor allem regelmäßig belastet. Er kann als Belastungsschwerpunkt identifiziert
werden. Im weiteren Emscherverlauf und in den anderen Nebengewässern werden 0,2 µg/l nicht
überschritten. In den renaturierten Abschnitten von Deininghauser Bach und Läppkes Mühlenbach
lagen die Quecksilberkonzentrationen immer unterhalb der Bestimmungsgrenze.
Hg in µg/l
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
EP00
EP01
EP02.
EP15
EP16-KADo
EP17
Hg Hg
Emscherzuflüsse fließende Welle
KA
EP03
Abbildung 3.3.27: Quecksilberkonzentrationen im Emschersystem. Längsschnitt vom 01.02.1999
EP04-DB
R
EP05-LWB
EP06
Tabelle 3.3.15: Chemisch-physikalische Güteklassifizierung der LAWA und vom StUA Herten angewandte Bestimmungsgrenzen
für Quecksilber
EP07-HB
EP08-SB
EP09
EP10-Bo
KA
EP18-KA Bot
EP11
EP12-Be
EP13-LMB
R
EP14
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0

Chemische Gewässergüteklassifizierung
Quecksilber
Kläranlage
Recklinghausen
Meßstelle
Bottrop
Gelsenkirchen
(bedingt) naturnah
Dinslaken
Schmutzwasserlauf
Emscher-PLUS
04
06 05 03
17
Emscher
16
Deiningh.Bach
LUA
Abbildung 3.3.28: Klassifizierung der Quecksilber-Belastung nach dem System der LAWA
14
Boye
07
08
10
18
11
Rhein
15
Schwarzbach
09
Emscher
01
Dortmund
12
13
Berne
00
Hüller Bach
02
Läppkes MB.
Duisburg
Bochum
Essen
Chemische Güteklassifizierung
der LAWA von 1997
IV
III-IV
III
Güteklassen für Quecksilber im unfiltrierten Wasser
> 0,3 µg/l
> 0,15 - 0,3
> 0,08 - 0,15
> 0,04 - 0,08
> 0,02 - 0,04
> 0,01 - 0,02

100
Emscher-PLUS
In der oberen Emscher liegt bis zur Messstelle EP03 die Quecksilberbelastung nur in einzelnen
Jahren oberhalb der Bestimmungsgrenze, dann allerdings jeweils in der Güteklasse IV (siehe Abbildung
3.3.28). Ein erster Belastungsschwerpunkt liegt am Landwehrbach, der in den Jahren 1997
bis 1999 jeweils in die Güteklasse IV eingestuft werden musste. Unterhalb des Landwehrbaches
findet sich häufiger eine Quecksilberbelastung der Güteklasse IV und III - IV, die allerdings in
einigen Jahren wechselnd unter der Bestimmungsgrenze lag. Die untere Emscher und ihre Zuflüsse
Boye und Berne sind ebenfalls deutlich mit Quecksilber belastet und als Belastungsschwerpunkte erkennbar.
Hier werden regelmäßig die Belastungsklassen IV und III - IV erreicht. Maximale
Quecksilberkonzentrationen wurden mit 3,6 (1998) und 1 µg/l (1995) zweimal in der Boye (EP10)
festgestellt. Der Hüller Bach musste regelmäßig in die Güteklasse III - IV eingestuft werden.
Vor der Mündungskläranlage in Dinslaken erreichte die Quecksilberbelastung der Emscher regelmäßig
die Güteklasse IV. Die zweithöchste Quecksilberkonzentration des Emscher-PLUS wurde
in 1995 mit 24 µg/l vor der Mündungskläranlage gemessen. Die Eliminationsleistung der Kläranlage
wird an der Mündungsmessstelle des LUA deutlich. In 1995, 1996 und 1998 lag die Quecksilberbelastung
hier in Güteklasse III, in 1999 sogar in II - III.
Eisen und Mangan
In vielen Fällen treten hohe Konzentrationen der Metalle Eisen und Mangan zusammen auf. Das
ist vor allem dann der Fall, wenn ihre Quellen einen geologischen Hintergrund haben. Eisenerze
und die Pyritgesteine der Bergehalden enthalten in der Regel auch Mangan. Weitere Eintragsquellen
sind die Grubenwässer und die Abwässer von Stahl- und Eisenhütten.
Für Eisen sehen die Allgemeinen Güteanforderungen einen Richtwert von 2 mg/l vor, der in der
Emscher derzeit noch häufig überschritten wird. Für Mangan werden in den AGA keine Richtwerte
genannt. Beide Metalle werden bisher nicht von der chemischen Güteklassifizierung der
LAWA erfasst. Ein charakteristischer Längsschnitt der Eisen- und Mangankonzentrationen vom
06.03.1995 ist in der Abbildung 3.3.29 dargestellt. An der Messstelle EP01 sind in der Regel etwas
höhere Eisen-und Mangankonzentrationen als an der Messstelle EP02 zu finden. Es könnte sich
hier zum Beispiel um Auswaschungen aus Altlasten (altes Zechengelände) des Steinkohlebergbaus
handeln. Bei einigen Probenahmen war ein echter Belastungsschwerpunkt am Oberlauf der Emscher.
Hohe Eisen- (5,38 mg/l) und Mangankonzentrationen (0,51 mg/l) wurden am 09.05.1995 an der
EP02 festgestellt.
Mit den Grubenwassereinleitungen steigen auch die Eisen- und Mangankonzentrationen im
Emscherwasser an. Im Unterlauf der Emscher werden in der Regel an den Messtellen EP11 und
EP14 die höchsten Eisen- und Mangankonzentrationen gemessen. Für Eisen werden hier in der
Regel Konzentrationen zwischen 3 und 6 mg/l gemessen, die Mangankonzentrationen liegen in der
Regel bei 0,4 mg/l. Auch die Schmutzwasserläufe Landwehrbach (Eisen: 2,15; Mangan: 0,31 mg/l),
Hüller Bach (Eisen: 1,88; Mangan: 0,28 mg/l), Schwarzbach (Eisen: 2,15; Mangan: 0,32 mg/l),
Boye (Eisen: 2,28; Mangan: 0,27 mg/l) und Berne sind stark mit Eisen und Mangan belastet. Die
höchste Eisenkonzentration des Berichtszeitraumes wurde mit 10,1 mg/l im Jahr 1995 an der Boye
angetroffen.

Fe in mg/l
Emscher-PLUS
Abbildung 3.3.29: Eisen- und Mangankonzentrationen im Emschersystem. Längsschnitt vom 06.03.1995
Aluminium
Natürlicherweise liegen im Flusswasser die Aluminiumkonzentrationen bei etwa 0,4 mg/l. Am
Beispiel des Längsschnittes vom 14.09.1999 (Abbildung 3.3.30) kann daher eine erhöhte Belastung
des Emschersystems erkannt werden. Ionisch gelöstes Aluminium kann bei niedrigen pH-
Werten und gleichzeitigem Elektrolytmangel toxisch auf die aquatischen Biozönose wirken.
Al in mg/l
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
5
4
3
2
1
0
0
EP00
EP00
EP01
EP01
EP02
EP02
EP15
EP15
Abl. KA-Do
Mn Fe Fe Mn
Emscherzuflüsse fließende Welle
KA
Abl. KA-Do
EP17
EP17
EP03
Abbildung 3.3.30: Aluminiumkonzentrationen im Emschersystem. Längsschnitt vom 14.09.1998
Deininghs. B.
R
Landwehrbach
EP06
Hüller Bach
Schwarzbach
EP09
Boye
Al Al
EP18
Emscherzuflüsse fließende Welle
KA
EP03
Deininghs. B.
R
Landwehrbach
EP06
Hüller Bach
Schwarzbach
EP09
Boye
KA
KA
EP18
EP11
EP11
Berne
Berne
Läppkes MB
R
Läppkes MB
R
EP14
EP14
0,45
0,4
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
5
4
3
2
1
0
Mn in mg/l
101

102
Emscher-PLUS
Die höchsten Aluminiumkonzentrationen des Emscherlängsschnittes werden mit 4,7 mg/l am
renaturierten Abschnitt des Deininghauser Baches gefunden. Bei derartigen Konzentrationsbereichen
muss bereits mit chronisch toxischen Wirkungen auf empfindliche Organismen gerechnet werden.
Ansonsten bewegen sich die Aluminiumkonzentrationen im Bereich unter 2 mg/l. Zielvorgaben
der LAWA oder Richtwerte der AGA existieren derzeit nicht.
Bor
Borate dienen der Wasserenthärtung und werden deshalb im erheblichem Umfang (bis 25 %) den
modernen Waschmitteln zugesetzt. Daher ist Bor ein guter Tracer für die Abwasserbelastung unserer
Gewässer. Erwartungsgemäß sind daher hohe Borkonzentrationen im abwasserbelasteten
Emschersystem zu finden. Ein Teil der festgestellten Borkonzentrationen dürften auch aus den
vielfältigen Altlasten des Emschereinzugsgebietes eingetragen werden. Im natürlichen Flusswasser
liegen die Bor-Konzentrationen um 10 µg/l und können in wenigen Ausnahmen (zum Beispiel
Neckar) auch 200 µg/l erreichen.
B in mg/l
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
EP00
EP01
EP02
EP15
Abl. KA-Do
EP17
B B
Emscherzuflüsse fließende Welle
KA
Abbildung 3.3.31: Borkonzentrationen im Emschersystem. Längsschnitt vom 14.09.1998
EP03
Deininghs. B.
R
Landwehrbach
EP06
Im Emschersystem liegen die Borkonzentrationen im Konzentrationsbereich zwischen 100 und
500 µg/l. Sie erreichen im Längsschnitt vom 14.09.1998 (Abbildung 3.3.31) erwartungsgemäß in
den Gewässerabschnitten mit den höchsten Abwasseranteilen auch ihre Maxima (EP02 : 470 µg/l,
Ablauf der Kläranlage Dortmund: 380 µg/l, Berne 380 µg/l). Eine über Verdünnungseffekte hinausgehende
Eliminationsleistung der Kläranlagen ist nicht erkennbar.
Hüller Bach
Schwarzbach
EP09
Boye
KA
EP18
EP11
Berne
Läppkes MB
R
EP14
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0

Cyanide (gesamt)
Emscher-PLUS
Die höchsten Cyanidkonzentrationen (gesamt) im Untersuchugnszeitraum wurden mit 490 µg/l
(27.1.1998) im Landwehrbach und mit 320 µg/l (18.11.1997) beziehungsweise 310 µg/l
(24.08.1999) in der Boye gefunden. Auch der Hüller Bach ist mit Werten bis zu 240 µg/l
(18.01.1995, 26.08.1997) überdurchschnittlich belastet. Die Einträge aus den Nebengewässern
verurschachen in der Emscher Konzentrationen um 0,1 mg/l (Abbildung 3.3.32).
Das Cyanidion wirkt als Atmungshemmer. Zielvorgaben der LAWA oder Richtwerte der AGA existieren
derzeit nicht. Cyanid gilt jedoch als stark toxisch. HOMMEL (1997) gibt Werte an für die
akute Toxizität gegenüber E-Coli von EC 0 0,0004-0,1 mg/l; für Daphnia magna EC 0 0,4 mg/l und
Goldorfen LC 0 0,004 mg/l (NaCN). Aus diesen Werten läßt sich ableiten, dass die in der Emscher
gefundenen Cyanidkonzentrationen noch negativen Einfluß auf ein entstehendes Ökosystem nehmen
können.
CN ges in mg/l
Abbildung 3.3.32: Cyanid-Konzentrationen entlang der Emscher. Längsprofil vom 02.09.1996
Arsen
0,2
0,15
0,1
0,05
0
EP00
EP01
EP02
EP15
KA
Abl. KA-Do
CN ges CN ges
Emscherzuflüsse fließende Welle
EP17
EP03
Deininghs. B.
R
Landwehrbach
EP06
Nach STREIT (1992) liegen die Arsenkonzentrationen im Flusswasser natürlicherweise zwischen
0,5 und 2 µg/l. Am Beispiel des Längsschnittes vom 14.09.1998 (Abbildung 3.3.33) kann eine
erhöhte Belastung des Emschersystems erkannt werden.
Die höchsten Arsenkonzentrationen im Untersuchungszeitraum wurden mit 14 µg/l in der Boye
(10.05.1995) und mit 11 µg/l an der Trendmessstelle EP11 (10.07.1995) unterhalb der Boye gefunden.
Auch der Deininghauser Bach weist häufig hohe Arsenwerte um 5 µg/l auf. Die Spitzenwerte
lagen hier bei 8 µg/l (17.11.1997) beziehungsweise 9 µg/l (17.11.1997). Zielvorgaben der
Hüller Bach
Schwarzbach
EP09
Boye
EP18
KA
EP11
Berne
Läppkes MB
R
EP14
0,2
0,15
0,1
0,05
0
103

104
Emscher-PLUS
LAWA oder Richtwerte der AGA existieren derzeit nicht. MERIAN (1984) berichtet, dass erst
Wasserkonzentrationen von 50 µg/l zu Anreicherungen in den Organismen führen.
As in mg/l
0,008
0,006
0,004
0,002
0
EP00
EP01
EP02
Abbildung 3.3.33: Arsen-Konzentrationen entlang der Emscher. Längsprofil vom 14.09.1998
Organische Einzelstoffe
EP15
Abl. KA-Do
EP17
As As
Emscherzuflüsse fließende Welle
KA
EP03
Deininghs. B.
R
Landwehrbach
EP06
Leichtflüchtige Kohlenwasserstoffe (LHKW)
Von den untersuchten LHKW gehören 7 (Trichlormethan, Tetrachlormethan, 1,2-Dichlorethan,
1,1,1-Trichlorethan, Trichlorethen, Tetrachlorethen, Hexachlorbutadien) zu den „28 gefährlichen
Wasserinhaltsstoffen in Fließgewässern“, für die die LAWA Zielvorgaben erarbeitet hat. Die Konzentrationen
ausgewählter LHKW’s im Emschersystem sind in Abbildung 3.3.34 dargestellt.
[LAWA 1997a]
Trichlormethan (Chloroform) wurde früher als Narkotikum verwendet. Heute dient es noch als
Lösungsmittel für Öle, Harze, Kautschuk etc.. Außerdem stellt es ein Ausgangsmaterial für die
Produktion von Chlorfluorkohlenwasserstoffen dar. Chloroform kommt in der Emscher selbst in
kaum nachweisbaren Konzentrationen vor. In den Zuflüssen Berne, Schwarzbach und Boye lagen
dagegen vereinzelte Werte über der Bestimmungsgrenze von 0,1 µg/l. Die LAWA-Zielvorgabe für
aquatische Lebensgemeinschaften liegt bei 0,8 µg/l. Dieser Wert wurde nur am 13.04.1999 im
Schwarzbach (EP08) mit 0,94 µg/l überschritten.
Tetrachlormethan (Tetrachlorkohlenstoff, „Tetra“) ist ein starkes Zellgift. Es wirkt hauptsächlich
auf Leber und Nieren und hat -wie Chloroform- einen narkotisierende Wirkung. Viele Anwendungen
sind heute nach der Gefahrstoffverordnung nicht mehr erlaubt. Die Tetrachlormethan-Konzentrationen
überschritten bei den Untersuchungen nie die Bestimmungsgrenze von 0,1 bezie-
Hüller Bach
KA
Schwarzbach
EP09
Boye
EP18
EP11
Berne
Läppkes MB
EP14
R
0,008
0,006
0,004
0,002
0

Emscher-PLUS
hungsweise 0,02 µg/l. Damit lagen sie auch unterhalb der Zielvorgabe für aquatische Lebensgemeinschaften
von 7 µg/l.
1,2-Dichlorethan wirkt krebserzeugend und leber- und nierenschädigend. Seine Hauptverwendung
findet es in der Herstellung von Vinylchlorid. In der Emscher und den Zuflüssen lagen die Konzentrationen
immer unter der Bestimmungsgrenze (7 µg/l). Wegen der methodisch bedingten, relativ
hohen Bestimmungsgrenze ist keine eindeutige Aussage möglich, ob die LAWA-Zielvorgabe von
2 µg/l immer eingehalten wurde. Allerdings lässt sich sagen, dass 1,2-Dichlorethan in der Emscher
nicht zu den wichtigsten Problemstoffen gehört.
1,1,1-Trichlorethan (Methylchloroform) ist nicht so toxisch wie Tetra (siehe oben). Seine Produktion
soll aber aufgrund der FCKW-Halon-Verbots-Verordnung bis zum Jahr 2005 eingestellt
werden. 1,1,1-Trichlorethan kommt in der Emscher häufiger oberhalb der Bestimmungsgrenze
von 0,3 beziehungsweise 0,04 µg/l vor. Die Zuflüsse sind davon weniger betroffen. Allerdings
wird in der Emscher sogar die Zielvorgabe für das Schutzgut Trinkwasser von 1,0 µg/l eingehalten.
Die Zielvorgabe für die aquatischen Lebensgemeinschaften liegt bei 100 µg/l.
Trichlorethen (Trichlorethylen, „Tri“) ist ebenfalls nicht so giftig wie Tetra. Es gehört aber zu
den suchterzeugenden „Schnüffelstoffen“. Die LAWA-Zielvorgabe für aquatische Lebensgemeinschaften
liegt bei 20 µg/l. Dieser Wert wurde mit 35 µg/l am 25.01.2000 im Schwarzbach stark
überschritten. Insgesamt ist an der Messstelle EP08 eine steigende Tendenz der gemessenen Konzentrationen
zu verzeichnen (siehe Kapitel 3.2). Mit Ausnahme des Schwarzbachs treten nur vereinzelt
Werte oberhalb der Bestimmungsgrenze auf. Sie liegen aber immer unter 1 µg/l.
Tetrachlorethen (Perchlorethylen, „Per“) schädigt Leber und Nieren und kann auch über die
Haut aufgenommen werden. Es wird besonders in chemischen Reinigungen verwendet. An den
Emscher-Messstellen tritt es am häufigsten von allen untersuchten LHKW auf. Die Werte liegen
jedoch unter 10 µg/l. Die Zielvorgabe für die aquatischen Lebensgemeinschaften (40 µg/l) wird
nie erreicht. Belastungsschwerpunkt ist auch hier wieder der Schwarzbach mit Werten bis zu
16 µg/l (25.01.2000).
fließende Welle
Konzentration in µg/ l
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Summe 5 LHKW Tetrachlorethen 111Trichlorethan Tetrachlormethan Trichlormethan
Summe 5 LHKW Tetrachlorethen 111Trichlorethan Tetrachlormethan Trichlormethan
EP0 0
EP0 1
EP0 2 .
EP1 5
Abbildung 3.3.34: LHKW-Konzentrationen entlang der Emscher, Längsprofil vom 27.09.1999
EP1 6 -KA Do
EP1 7
EP0 3
EP0 4 -DB
EP0 5 -LWB
EP0 6
EP0 7 -HB
M eßstelle
4
EP0 8 -SB
EP0 9
EP1 0 -Bo
EP18-KA Bot
EP1 1
EP1 2 -Be
EP1 3 -LMB
Emscherzuflüsse
EP1 4
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
Konzentration in µg/ l
105

106
Emscher-PLUS
Hexachlorbutadien (Perchlorbutadien) wird hauptsächlich als Lösungsmittel für Polymere und
als Bestandteil von Hydraulikflüssigkeiten verwendet. In der Emscher und den untersuchten Zuflüssen
wurde es nicht (Bestimmungsgrenze 0,01 µg/l) nachgewiesen. Die Zielvorgabe von 0,5 µg/l
wurde also durchweg eingehalten.
Alle übrigen untersuchten LHKW traten nicht in nennenswerten Konzentrationen auf.
Die relativ geringe Belastung des Wassers der Emscher und ihrer Zuflüsse mit LHKW ist sicherlich
auch darauf zurückzuführen, dass ein Großteil der Stoffe bei den erhöhten Wassertemperaturen der
Emscher in die Luft verdampft.
Polychlorierte Biphenyle und Tri- und Tetrachlorbenzyltoluene (PCB / TCBT)
PCB entstehen bei der Einwirkung von elementarem Chlor auf Biphenyl unter der katalytischen
Wirkung von Eisen oder Eisenchlorid. Sie sind giftig und carzinogen und wurden u.a. als Isolierund
Kühlflüssigkeiten in Transformatoren verwendet. Im Emscher-PLUS konnten einmalig in der
Berne, EP12, vier einzelne PCB mit einer Gesamt-Konzentration von 0,6 µg/l nachgewiesen werden.
Alle übrigen Werte für die Summen von PCB lagen unter 0,06 µg/l. Die Werte der Einzel-
Stoffe bewegten sich im Bereich der Bestimmungsgrenze von 0,01 µg/l. Bei den TCBT lag kein
Wert über der Bestimmungsgrenze von 0,01 µg/l. Für keine der beiden Stoffklassen existieren
Gewässer-Richt- oder Grenzwerte.
Polycyclischearomatische Kohlenwasserstoffe (PAK)
PAK entstehen bei unvollständiger Verbrennung zum Beispiel in Automotoren und Feuerungen
bevorzugt bei Temperaturen zwischen 650°C und 850°C. Außerdem sind sie im Steinkohlenteer
enthalten, der früher im Straßenbau verwendet wurde. Einige PAK sind canzerogen. Der Hauptanteil
der im Emschersystem nachgewiesenen PAK wird mit dem Landwehrbach in die Emscher
eingetragen (Abbildung 3.3.35). Er führt eine kontinuierliche PAK-Belastung, die in der Gesamtsumme
bis zu 360 µg/l erreicht.
fließende Welle
90
Konzentration in µg/l
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Summe PAK EPA Naphthalin Acenaphthen Phenanthren Fluoren
Summe PAK EPA Naphthalin Acenaphthen Phenanthren Fluoren
EP0 3
EP04-DB
EP05-LWB
Abbildung 3.3.35: PAK-Konzentrationen entlang der Emscher, Längsprofil vom 28.09.1999
EP0 6
EP0 7 -HB
EP08-SB
EP0 9
EP1 0 -Bo
Meßstelle
EP18-KA Bot
EP1 1
EP12-Be
EP1 3 -LM B
Emscherzuflüsse
350
EP1 4
300
250
200
150
100
50
0
Konzentration in µg/l

Emscher-PLUS
Vor der Mündung des Landwehrbaches treten keine nennenswerten Belastungen an PAK in der
Emscher auf. Unterhalb des Landwehrbaches erreichten die PAK-Konzentrationen dagegen bis zu
100 µg/l (19.03.1996) beziehungsweise 78 µg/l am 28.09.1999. Der weitaus größte Teil der PAK-
Gehalte des Landwehrbachs -und auch der Emscher- besteht aus Naphthalin, gefolgt von
Acenaphthen, Phenanthren, Fluoren und Pyren. Die aus dem Landwehrbach stammenden PAK’s
lassen sich in der Emscher bis zur Kläranlage in Dinslaken verfolgen.
Darüber hinaus lassen sich diskontinuierliche Einträge von PAK aus unbekannten Quellen direkt
in die Emscher zwischen der EP11 (unterhalb der Kläranlage Bottrop) und der EP14 (oberhalb der
Mündungskläranlage in Dinslaken) nachweisen. Die Einträge aus den anderen Zuflüssen lassen
sich in der Emscher meistens nicht mehr verfolgen. Eine einzelne Ausnahme bildet der Hüllerbach,
der am 24.08.1999 mit eine Konzentration von 40 µg/l die Emscher beeinflusste. Bei dem Anstieg
der Konzentration in der Emscher von 4,5 auf 21 µg/l müssen aber in Anbetracht des Abfluss-
Verhältnisses dieser beiden Gewässer noch weitere Einträge erfolgt sein.
Benzol, Toluol, Ethylbenzol, Xylol und Derivate (BTEX)
Bei den BTEX handelt es sich um Aromaten, die hauptsächlich aus Kohle und Erdöl gewonnen
werden. Sie gehören zu den wichtigsten chemischen Rohstoffen. Die meisten BTEX sind gesundheitsschädlich.
Die BTEX, besonders Benzol, Toluol und Inden, stellen einen Belastungsschwerpunkt
des Mittel- und Unterlaufs der Emscher dar (Abbildung 3.3.36 - 3.3.37). Die bei weitem höchsten
Werte an Benzol (bis zu 590 µg/l) und Toluol (bis zu 170 µg/l) treten regelmäßig in der Boye auf.
Seit Inbetriebnahme der Kläranlage Bottrop werden sie dort vor der Einleitung in die Emscher
weitgehend abgebaut. Teilweise erfolgt jedoch kein vollständiger Abbau.
fließende Welle
30
Konzentration in µg/l
25
20
15
10
5
0
EP0 3
EP04-DB
EP05-LWB
Benzol Toluol Inden
Benzol Toluol Inden
EP0 6
Abbildung 3.3.36: BTEX-Konzentrationen entlang der Emscher. Längsprofil vom 28.09.1999.
Abbau in der Kläranlage Bottrop erfolgt.
EP07-HB
EP0 8 -SB
EP0 9
410
EP10-Bo
Meßstelle
EP18-KA Bot
EP1 1
EP12-Be
EP13-LMB
Emscherzuflüsse
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
EP1 4
Konzentration in µg/l
107

108
Emscher-PLUS
Abbildung 3.3.37: BTEX-Konzentrationen entlang der Emscher. Längsprofil vom 23.08.1999.
Abbau in der Kläranlage Bottrop erfolgt nicht.
Eine weitere Eintragsquelle für BTEX liegt am Landwehrbach. Besonders bei Inden lässt sich
häufig eine Konzentrationserhöhung in der Emscher unterhalb des Landwehrbaches nachweisen.
(Abbildung 3.3.36). Im Landwehrbach liegen die Inden-Konzentrationen bei bis zu 200 µg/l. Oberhalb
des Landwehrbachs sind in der Emscher kaum BTEX nachzuweisen. Als weitere Stoffe dieser
Stoffgruppe sind m,p-Xylol, Ethylbenzol, Styrol, o-Xylol, i-Propylbenzol und Indan häufig in der
in der Boye, im Landwehrbach oder in der Emscher nachweisbar (Abbildung 3.3.38).
fließende
Welle
3,5
Konzentration in µg/l
fließende Welle
Konzentration in µg/l
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
30
25
20
15
10
5
0
Benzol Toluol Inden Styrol i-Propylbenzol
Benzol Toluol Inden Styrol i-Propylbenzol
EP0 3
EP03
EP0 4 -DB
EP04-DB
EP05-LWB
EP05-LWB
EP0 6
EP06
EP07-HB
EP07-HB
Abbildung 3.3.38: Konzentrationen weiterer BTEX die in der Emscher häufig auftreten. Längsprofil vom 12.04.99
EP08-SB
EP0 8 -SB
EP09
Ethylbenzol m,p-Xylol Styrol o-Xylol i-Propylbenzol
Ethylbenzol m,p-Xylol Styrol o-Xylol i-Propylbenzol
EP0 9
120
15
EP1 0 -Bo
Meßstelle
EP10-Bo
Meßstelle
EP18-KA Bot
EP18-KA Bot
EP11
EP1 1
EP12-Be
EP1 2 -Be
EP13-LMB
EP13-LMB
Emscherzuflüsse
EP14
Emscherzuflüsse
EP1 4
40
35
30
25
20
15
10
5
0
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Konzentration in µg/l
Konzentration in µg/l

Phenol-Index und Kohlenwasserstoffe (KW)
Emscher-PLUS
Phenole sind Aromaten, bei denen eine Hydroxy-Gruppe direkt an den Benzol-Kern gebunden ist.
Sie sind in Wasser löslich, kommen vielfältig in der Natur vor (zum Beispiel Etherische Öle, Alkaloide,
Pflanzenfarbstoffe, ...) und werden als Ausgangsstoffe für viele chemische Stoffe (zum Beispiel
Pestizide) verwendet. Auf der Haut wirken sie ätzend. Der größte Anteil der Phenole in der
Emscher stammt aus dem Landwehrbach (bis zu 22 mg/l). Durch den Eintrag aus dem Landwehrbach
steigen die Konzentrationen in der Emscher häufig an.
Die hier in Summe analysierten Kohlenwasserstoffe sind hauptsächlich in Diesel-Kraftstoff beziehungsweise
Heizöl und Benzin enthalten. In der Emscher treten Werte bis zu 4 mg/l auf. Im Hüllerbach
und in der Berne erreichten sie maximal 9,1 mg/l (Abbildung 3.3.39). Im Längsverlauf der
Emscher liegt häufig an der Messstelle EP06, unterhalb Landwehrbach ein Konzentrationsminimum.
Danach steigen die Werte dann wieder an.
Phenol-Index in mg/l
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
Kohlenwasserstoffe Phenol-Index Phenol-Index Kohlenwasserstoffe
EP00
EP01
EP02.
EP15
EP16-KADo
EP17
EP03
EP04-DB
3,5
EP05-LWB
EP06
EP07-HB
Meßstelle
Abbildung 3.3.39: Phenol-Index- und Kohlenwasserstoff-Konzentrationen entlang der Emscher. Längsschnitt vom 01.02.1999
EP08-SB
EP09
EP10-Bo
EP18-KA Bot
EP11
9,1
EP12-Be
EP13-LMB
EP14
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
Kohlenwasserstoffe in mg/l
109

3.4. Effekte der Kläranlagen
110
Emscher-PLUS
Emscherwasser wird seit rund 100 Jahren geklärt. Im Jahr 1907 entstand die erste mechanische
Kläranlage in Recklinghausen, die einen Teil des Schlammes aus der Emscher entfernte. Bis 1918
wurden 22 solcher Absetzbecken in Betrieb genommen. Zwischen 1926 und 1928 wurde die
Flusskläranlage Bottrop gebaut, 1936 folgte die Kläranlage Alte Emscher. Nach dem 2. Weltkrieg
wurden die zerstörten Kläranlagen entlang der Emscher zunächst mit verbesserter mechanischer
Klärtechnik wieder aufgebaut. Die anfallenden Schlämme waren jedoch nicht mehr faulbar, da sie
mit zunehmender Industrialisierung der Region hohe Konzentrationen toxischer Industriechemikalien
enthielten. 1965 begann erstmals eine biologische Reinigung von Emscherwasser in
der Kläranlage Kleine Emscher in Duisburg. Die 1974 in Betrieb gegangene Kläranlage an der
jetzigen Emschermündung in Dinslaken wurde 1976 um eine biologischen Reinigungsstufe ergänzt.
Eine biologische Entfernung von Stickstoff und Phosphor wurde 1988 zuerst auf der Kläranlage
Alte Emscher in Duisburg eingesetzt, bevor diese Technik 1996 auch auf der Kläranlage
Emschermündung nachgerüstet wurde. Im Verlauf der Emscher reinigt die Kläranlage Bottrop seit
1996 im wesentlichen den Zulauf der Boye und die Kläranlage Dortmund-Nord Abwässer aus dem
Raum Dortmund. Die Effekte der drei letztgenannten Anlagen, sowie die einer kleineren Anlage,
die stark verunreinigtes Industrieabwasser eines Direkteinleiters behandelt, werden im folgenden
betrachtet. In diesem Beitrag steht die Entwicklung der Gewässerqualität der Emscher im Mittelpunkt
der Betrachtung, nicht die Erfüllung der gesetzlichen Mindestanforderungen für den Ablauf
von Kläranlagen.
[PETERS, 1999]
Foto 3.4.1: Kläranlage Emschermündung in Dinslaken
In der Kläranlage Emschermündung in Dinslaken wird bis zu einem Abfluss von 30 m³/s
(108.000 m³/h) das gesamte Emscherwasser gereinigt. Die Gewässergüte und der Einfluß der Kläranlage
wurden durch die zuständigen Wasserbehörden schon lange vor der Installation des
Monitoring-Programms Emscher PLUS überwacht. Abbildung 3.4.1 zeigt den Verlauf der Konzentration
von Ammonium-Stickstoff an der Messstelle EP14 und in der Emscher unterhalb der
Kläranlage seit 1988. Zunächst zeichnet sich der Zeitpunkt der Inbetriebnahme der Nitrifizierung

Emscher-PLUS
in der zweiten Jahreshälfte des Jahres 1996 deutlich ab. Die Ammonium-N-Konzentration in der
Emscher unterhalb der Kläranlage liegt seitdem um rund 10 mg/l niedriger als oberhalb. Der Verlauf
der Ammoniumkonzentration an der Messstelle EP14 zeigt zudem den Erfolg der Summe der
Sanierungsmaßnahmen an der Emscher weiter oberhalb. Auffällig ist hier insbesondere der Rückgang
der Ammoniumbelastung in den Jahren 1994 (Inbetriebnahme der Kläranlage Dortmund)
und 1996 (Inbetriebnahme der Kläranlage Bottrop).
Ammonium-N in mg/l
60
50
40
30
20
10
0
oberhalb Mündungskläranlage (EP 14)
unterhalb Mündungskläranlage
1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002
Abbildung 3.4.1: Konzentrationen von Ammonium-N in der Emscher oberhalb und unterhalb der Kläranlage Emschermündung
(Einzelwerte und gleitender Mittelwert)
Zur Bewertung der Leistung der Kläranlage Emschermündung sind in Abbildung 3.4.1 jeweils die
90-Perzentilwerte für die gemessenen Konzentrationen der Nährstoffparameter TOC, Ammonium-
N und Phosphor in den Jahren 1996 bis 2000 aufgetragen sowie -in gleicher Darstellung- die
Konzentrationen der Industriechemikalien Benzol, Kohlenwasserstoffe und die Summe der PAK
nach EPA. Die Messstelle EP14 beschreibt die Emscher oberhalb der Kläranlage, die Messstelle
LUA findet sich unterhalb der Kläranlage direkt vor der Mündung in den Rhein.
Zwischen 1996 und 2000 wurde die Konzentration des TOC sicher unter 20 mg/l abgesenkt, die
Konzentration des Phosphor unter 1 mg/l. Die Reduktion der Ammonium-N Konzentration greift
im Jahresüberblick erst ab 1997. Zudem liegen die 90-Perzentil-Werte der Restgehalte zwischen 5
mg/l und 10 mg/l. Benzol in der Emscher wurde im Beobachtungszeitraum durch die Kläranlage
sicher auf Werte unterhalb einer Bestimmungsgrenze von 1 µg/l entfernt. Auch Mineralölkohlenwasserstoffe
werden in der Kläranlage weitgehend zurückgehalten. Im Ablauf sind allerdings
noch Konzentrationen von bis zu 0,3 mg/l zu finden. Weniger effektiv ist dagegen die Rückhaltung
der PAK, insbesondere nachdem die Konzentrationen im Zulauf durch Maßnahmen im
Emscheroberlauf bereits stark reduziert werden konnten. Die ungünstige Bilanz resultiert hierbei
nicht aus konstant hohen Konzentrationen im Kläranlagenablauf, sondern aus einzelnen Belastungsspitzen,
die sich nachhaltig in einer Perzentil-Betrachtung niederschlagen.
111

112
TOC in mg/l
Ammonium-N in mg/l
Phosphor in mg/l
160,00
140,00
120,00
100,00
80,00
60,00
40,00
20,00
0,00
35,00
30,00
25,00
20,00
15,00
10,00
5,00
0,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
1996 1997 1998 1999 2000
1996 1997 1998 1999 2000
1996 1997 1998 1999 2000
Emscher-PLUS
EP14
KA Ablauf
LUA
EP14
KA Ablauf
LUA
EP14
KA Ablauf
LUA
Abbildung 3.4.2: Einfluss der Kläranlage Emschermündung auf die Konzentrationen von Nährstoffparametern und Industriechemikalien
in der Emscher (90-Perzentil-Werte)
Im Rahmen einer Bewertung des Klaranlagenablaufes, der den gesamten Abfluss der Emscher
ausmacht, also das Gewässer repräsentiert, ergibt sich derzeit für Ammonium-N noch durchgängig
die Gewässergüteklasse IV. Die Phosphorelimination in der Kläranlage erlaubt dagegen für 1998
bereits eine Einstufung des Ablaufes in Gewässergüteklasse III. Die Konzentrationen der Schwermetalle
im Ablauf der Kläranlage unterschreiten nahezu durchgängig die Richtwerte der AGA. Für
eine Bewertung der Ergebnisse einiger Metalle nach der Güteklassifizierung der LAWA liegt die
Bestimmungsgrenze der derzeit verwendeten Analyseverfahren noch zu hoch.
Benzol in µg/l
Kohlenwasserstoffe in mg/k
Summe PAK (EPA) in µg/l
30
25
20
15
10
5
0
3,00
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
1996 1997 1998 1999 2000
75,00
25,00
20,00
15,00
10,00
5,00
0,00
1996 1997 1998 1999 2000
1996 1997 1998 1999 2000
EP14
KA Ablauf
LUA
EP14
KA Ablauf
LUA
EP14
KA Ablauf
LUA

Emscher-PLUS
Chemische Klassifizierung der stofflichen
Belastung nach den Vorschlägen der LAWA
Ablauf KA Dinslaken
Abbildung 3.4.3: Bewertung ausgewählter Parameter nach LAWA und AGA für den Ablauf der Kläranlage Emschermündung
Im Jahr 1996 wurde die Kläranlage Bottrop in Betrieb genommen. Sie reinigt den gesamten Abfluß
des hochbelasteten Nebenflusses Boye und einen Teil des Emscherwassers mit einer Reinigungsleistung
von rund 12.000 m 3 /h (3,3 m³/s). Das Abwasser der Boye ist gekennzeichnet durch eine
starke Belastung mit Industriechemikalien. Zur Bewertung der Leistung der Kläranlage Bottrop
sind in Abbildung 3.4.4 jeweils die 90-Perzentilwerte für die gemessenen Konzentrationen der
Nährstoffparameter TOC, Ammonium-N und Phosphor in den Jahren 1996 bis 2000 aufgetragen
sowie -in gleicher Darstellung- die Konzentrationen der Industriechemikalien Benzol, Kohlenwasserstoffe
und die Summe der PAK nach EPA. Für die Jahre 1995 und 1996 ist anstatt des
Kläranlagenablaufs die Belastung
des unbehandelten
Boyewassers angegeben. Die
Messstelle EP09 beschreibt
die Emscher oberhalb der
Boyemündung beziehungsweise
der Kläranlageneinleitung.
Die Messstellen
EP11 und EP18 beschreiben
die Emscher unterhalb, wobei
EP18 direkt unterhalb
der Einleitung liegt und erst
1997 eingerichtet wurde, um
den Effekt der Kläranlage
direkt bewerten zu können.
Foto 3.4.2: Kläranlage Bottrop
Sauerstoff
TOC
Gesamt-P
Ammonium-N
Nitrat-N
Nitrit-N
Chlorid
Sulfat
AOX
Blei
Cadmium
Chrom
Nickel
Zink
Kupfer
Quecksilber
113

114
Emscher-PLUS
Die Konzentration an organischem Kohlenstoff aus der Boye wird durch die Kläranlage auf weniger
als 20 mg/l reduziert. Hierdurch wird eine leichte Konzentrationsabnahme in der Emscher
bewirkt, im Gegensatz zu einer Erhöhung der Konzentration im Emscherverlauf in den Jahren
1995 und 1996. Der gleiche Effekt ist für Ammonium-N und Phosphor zu beobachten. Die Entfernung
erfolgt sicher auf Konzentrationen unter 1 mg/l. Insbesondere für Ammonium-N wird somit
eine Einstufung des Kläranlagenablaufes nach LAWA in die Gewässergüteklasse II - III möglich.
Da zur Verbesserung der Sauerstoffsituation in der Emscher derzeit bewußt auf eine Denitrifizierung
verzichtet wird, ergibt sich für Nitrat Gewässergüteklasse III - IV.
TOC in mg/l
Ammonium-N in mg/l
Phosphor in mg/l
120,00
100,00
80,00
60,00
40,00
20,00
0,00
30,00
25,00
20,00
15,00
10,00
5,00
0,00
4,50
4,00
3,50
3,00
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
95+96
1997
1998
1999
2000
95+96
1997
1998
1999
2000
95+96
1997
1998
1999
2000
EP9
KA Ablauf
EP18
EP11
EP9
KA Ablauf
EP18
EP11
EP9
KA Ablauf
EP18
EP11
250,00
50
Abbildung 3. 4.4: Einfluss der Kläranlage Bottrop auf die Konzentrationen von Nährstoffparametern und Industriechemikalien in
der Emscher (90-Perzentil-Werte)
Benzol in µg/l
Kohlenwasserstoffe in mg/k
Summe PAK (EPA) in µg/l
40
30
20
10
0
3,00
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
160,00
140,00
120,00
100,00
80,00
60,00
40,00
20,00
0,00
95+96 1997 1998 1999 2000
95+96
1997
1998
1999
2000
95+96
1997
1998
1999
2000
EP9
KA Ablauf
EP18
EP11
EP9
KA Ablauf
EP18
EP11
EP9
KA Ablauf
EP18
EP11

Emscher-PLUS
Die hohe Belastung der Boye mit Industriechemikalien, hier dargestellt am Beispiel des Benzols,
hat bis 1996 einen nachhaltigen Effekt auf die Konzentrationen in der Emscher gehabt. In der
Kläranlage wurde Benzol zum Zeitpunkt aller Ablaufüberwachungen auf Konzentrationen unterhalb
der Nachweisgrenze von derzeit 1 µg/l entfernt. An einem Probenahmetermin im Jahr 1999
wurden im Rahmen des Emschermonitoring jedoch erhebliche Benzolgehalte unterhalb der Kläranlage
gemessen, die den Perzentilwert stark beeinflussen. Ein Messwert für den Kläranlagenablauf
zu diesem Zeitpunkt fehlt jedoch. Auch die Belastung der Boye mit Kohlenwasserstoffen wird
in der Kläranlage auf Konzentrationen unterhalb der Nachweisgrenze reduziert, so dass die zusätzliche
Belastung der Emscher seit 1997 entfällt. An EP18 sind sogar deutlich geringere Konzentrationen
festzustellen als oberhalb der Boyemündung (EP09). Zwischen EP18 und EP11 scheint eine
weitere Einleitung von Kohlenwasserstoffen zu erfolgen. 1995 und 1996 war die Emscher an EP09
bereits erheblich mit PAK belastet. Diese Belastung fand sich in den Folgejahren nicht mehr. Der
Ablauf der Kläranlage enthält in der Regel weniger als 1 µg/l PAK (Summe EPA), es finden sich
aber immer wieder einzelne höhere Messwerte, so dass Emschervorbelastung und der Kläranlagenablauf
in der Betrachtung der 90-Perzentil-Werte ähnliche Werte ergeben.
Chemische Klassifizierung der stofflichen
Belastung nach den Vorschlägen der LAWA
Ablauf KA Bottrop
Sauerstoff
TOC
Gesamt-P
Ammonium-N
Nitrat-N
Nitrit-N
Chlorid
Sulfat
AOX
Blei
Cadmium
Chrom
Nickel
Zink
Kupfer
Quecksilber
Abbildung 3.4.5: Bewertung ausgewählter Parameter nach LAWA und AGA für den Ablauf der Kläranlage Bottrop
Die Bewertung des Kläranlagenablaufes nach LAWA ergibt für den AOX Gewässergüteklasse III.
Schwermetalle finden sich vereinzelt, insbesondere für Blei und Cadmium resultiert in einzelnen
Jahren Gewässergüteklasse IV, in anderen Jahren liegen die Konzentrationen durchgängig unterhalb
der jeweiligen Bestimmungsgrenze. Ergänzend zu den Parametern des Emschermonitoring
wurde der Ablauf der Kläranlage einmalig auf Arzneimittelwirkstoffe untersucht. Von den 11 untersuchten
Substanzen fanden sich Clofibrinsäure, Benzafibrat und Diclofenac in Konzentrationen
zwischen 0,2 µg/l und 1 µg/l; Konzentrationen die durchaus üblich sind wie die laufenden
Arzneimitteluntersuchungsprogramme zeigen. Eine Bewertung für diese Stoffe steht noch aus.
115

116
Emscher-PLUS
Die Emscher ist in ihrem Oberlauf bei Dortmund im wesentlichen mit Nährstoffen aus kommunalen
Abwässern belastet, die sich in der Kläranlage Dortmund-Nord gut entfernen lassen. Die Kläranlage
Dortmund Nord
ist 1994 in Betrieb gegangen
und reduziert die
Belastung der Emscher
mit Nährstoffen um zirka
80%, das ergibt sich
aus einem Vergleich der
Messstellen EP15 und
EP17. Die ürsprünglich
erwartete Entlastung der
Emscher oberhalb der
Kläranlage durch Anschluß
der Direkteinleiter
an die Kläranlage
ist für die Nährstoffe
noch nicht nachweisbar.
Foto 3.4.3: Kläranlage Dortmund-Nord
Ammonium-N in mg/l
Phosphor in mg/l
40,00
35,00
30,00
25,00
20,00
15,00
10,00
5,00
0,00
9,00
8,00
7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
95+96
1997
1998
1999
2000
95+96
1997
1998
1999
2000
EP15
KA Ablauf
EP17
EP15
KA Ablauf
EP17
Kohlenwasserstoffe in mg/k
Summe PAK (EPA) in µg/l
4,00
3,50
3,00
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
4,50
4,00
3,50
3,00
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
95+96
1997
1998
1999
2000
96+97
1997
1998
1999
2000
EP15
KA Ablauf
EP17
EP15
KA Ablauf
EP17
Abbildung 3.4.6: Einfluss der Kläranlage Dortmund-Nord auf die Konzentrationen von Nährstoffparametern und Industriechemikalien
in der Emscher (90-Perzentil-Werte)

Emscher-PLUS
Der 90-Perzentil-Wert für die Konzentration der Kohlenwasserstoffe im Ablauf der Kläranlage
Dortmund-Nord konnte bis 1998 auf 0,25 mg/l abgesenkt werden. Die Konzentration der PAK lag
im Beobachtungszeitraum unter 0,2 µg/l. Somit erfolgt auch für diese Stoffe eine deutlich feststellbare
Entlastung des Emscherlaufes. Auch die Belastung der Emscher oberhalb der Kläranlage ist
seit 1997 rückläufig. Für die Parameter Benzol und TOC liegen für die Messstellen um die Kläranlage
Dortmund nicht genügend Daten für eine Auswertung vor. Eine Bewertung des Kläranlagenablaufes
hinsichtlich der Gütekriterien nach LAWA und AGA findet sich in Kapitel 3.2, bei der
Messstelle EP16.
Ergänzend zu den großen Kläranlagen in Dortmund, Bottrop und Dinslaken ist im Jahr 2000 eine
kleinere dezentrale Kläranlage in Betrieb gegangen, die die industrielle Direkteinleitung der VfT
Castrop reinigt, die über den Landwehrbach in die Emscher fließt. Mit rund 80 m³/h ist die Abwassermenge
im Vergleich zu den vorgenannten Kläranlagen relativ gering, die Belastung des
Wassers mit organischer Matrix und Industriechemikalien ist aber erheblich. Der Median des CSB
kann von rund 1500 mg/l auf 500 mg/l gesenkt werden, was einer Reduzierung der jährlichen
Fracht von rund 700 t entspricht. Es verbleibt jedoch eine hohe Konzentration von „hartem“ CSB,
der dem biologischen Abbau derzeit nicht zugänglich ist. Dieser Anteil läßt sich auch mit der
Methode der Messung des TOC nicht fassen, dessen Fracht um über 90% reduziert wird. Eine sehr
gute Reinigungsleistung läßt sich derzeit für Benzol und Benzolderivate feststellen. Alle Substanzen
dieser Gruppe, die bis 1999 in der Einleitung mit Konzentrationen bis zu 1 mg/l nachgewiesen
werden konnten, werden derzeit auf Konzentrationen unter 1 µg/l abgebaut. Auch die Konzentration
der PAK wurde um 3 Zehnerpotenzen gesenkt. Nicht zuletzt aufgrund der empfindlicheren
Analytik lassen sich diese Substanzen aber noch quantitativ nachweisen. Die Effekte der Reinigung
dieser Einleitung werden sich in den nächsten Jahren positiv auf den Landwehrbach und die
Emscher auswirken. Die Reinigung einzelner Teilströme ist eine sinnvolle Ergänzung zum Betrieb
der großen Kläranlagen und überall da zwingend erforderlich, wo die Abwasserströme nicht über
Abwassersammler abgeführt werden können oder besonders toxische Substanzen vor der Vermischung
mit weniger belastetem Abwasser abgebaut werden müssen.
Medianwerte
Parameter 1995-1999 2000 Frachtreduzierung
Abwassermenge in m3/0,5h 39,5 47
CSB in mg/l 1540 540,5 700 t/a
TOC in mg/l 694 55,7 447 t/a
KW in mg/l 4,1 0,3 3 t/a
Phenolindex in mg/l 160 0,16 112 t/a
Benzol in µg/l 950

118
Emscher-PLUS
Der fortschreitende Ausbau der Kläranlagen im Emschersystem hat bisher bereits eine deutliche
Verbesserung der Gewässerqualität -insbesondere direkt unterhalb der Kläranlagen- bewirkt. Die
Kläranlagen Dortmund und Bottrop verzichten derzeit noch auf eine Denitrifizierung, sodass das
durch den Nitrateintrag ein nachhaltigerer Sauerstoffeintrag in die Emscher erfolgt, als bei optimalem
Kläranlagenbetrieb. Wenn sich durch den Anschluss weiterer Direkteinleiter an die Kläranlagen
oder deren eigenständige Klärung die Gewässersituation soweit verbessert hat, dass die Kläranlagen
selbst zur Belastungsquelle werden, kann hier nachgesteuert werden. Ein ungelöstets Problem
der Emscher, das auch durch die beste Klärtechnik nicht behoben wird, ist die Salzbelastung
aus den Grubenwässern. Chlorid- und auch Sulfatkonzentrationen werden nicht reduziert und passieren
die Kläranlagen ungehindert.

Emscher-PLUS
3.5 Sondermessprogramme in besonders kontaminierten Teilbe-reichen des
Emschereinzugsgebietes -Vorsorge zur Einschätzung des Gefährdungspotentials
In Zukunft sollen möglichst viele Regen- und Oberflächenwässer wieder dem Gewässersystem
zugeführt werden. Das gilt grundsätzlich auch für die Wässer von Industrieflächen. Häufig sind
besonders die Böden alter Industrieflächen jedoch stark verunreinigt. Die Schadstoffe werden durch
Regen ausgewaschen oder treten über das Grundwasser in die Wasserläufe dieser Gebiete ein.
Auch Abwasser-Fehlanschlüsse, besonders bei alten Rohrleitungssystemen, sind möglich. Deshalb
muß im Einzelfall geprüft werden, ob der Anschluss der Gewässer aus solchen Gebieten an
einen unbelasteten, naturnahen Bach schadlos möglich ist. Nachfolgend werden beispielhaft ein
Untersuchungprogramm und einige Einzeluntersuchungen beschrieben:
Das mit dem Messprogramm untersuchte Altlast-Gelände liegt im Einzugsgebiet des Deininghauser
Bachs und wird auch heute noch industriell genutzt. Dort werden teerstämmige Einsatzstoffe verarbeitet.
Während des zweiten Weltkrieges sind durch die Zerstörung der Anlagen große Mengen
dieser Stoffe in den Untergrund gelangt.
Abbildung 3.5.1: Lage der Messpunkte im Untersuchungsgebiet der Industriefläche
Die Oberflächengewässer dieses Gebietes laufen auf eine zentrale Pumpstation zu und werden von
dort vollständig in einen Teich gepumpt. Dieser Teich dient als Brauchwasser-Reservoir und ist
nicht an das öffentliche Gewässernetz angeschlossen. Die Wasserläufe und der Brauchwasserteich
wurden an insgesamt sechs Punkten jeweils zweimal untersucht. Dabei lag ein Untersuchungspunkt
am Kocksbach oberhalb des Firmengeländes. Zwei weitere Punkte lagen am Kocksbach auf
dem Firmengelände, sowie einer in einem Zufluss des Kocksbachs. Darüber hinaus wurden ein
weiterer Zufluss des Pumpwerks aus einem anderen Teil des Geländes und der Brauchwasserteich
beprobt. Untersucht wurden die Basisparameter, BTX, PAK, Schwermetalle, AOX, Phenol-Index
und teilweise Kohlenwasserstoffe.
119

120
Emscher-PLUS
Die Untersuchungen zeigen, dass der Kocksbach schon oberhalb des Firmengeländes geringfügig
mit PAK belastet ist. Allerdings verstärkt sich die Belastung auf dem Firmengelände sehr. In besonders
hohen Konzentrationen (mehrere µg/l) treten Naphthalin, Acenaphten, Fluoren und
Phenanthren auf. Aus der Gruppe der BTX kommt auf dem Gelände Indan hinzu. Auch der andere
Zufluss zum Pumpwerk ist stark mit PAK und Indan belastet (Höchstwerte der Summe PAK beim
Kocksbach und beim Zufluss vor dem Pumpwerk jeweils 36 µg/l!).
PAK in µg/l
(logarithmische Teilung)
100,00
10,00
1,00
0,10
0,01
0,12
0,06
0,05
0,05
0,60
Kocksbach vor
dem Gelände
0,13
0,27
0,05
0,13
2,80
Kocksbach im
Altlastgelände
0,22
0,10
0,05
0,06
0,62
Zufluss zum
Kocksbach
Abbildung 3.5.2: Höchstwerte der vier dominierenden PAK und der Summe der 15 untersuchten PAK auf dem Industriegelände
22,00
Die Untersuchung der Schwermetalle ergab eine hohe Cadmium-Belastung für die zweite Probenahmestelle
am Kocksbach (1,0 beziehungsweise 2,8 µg/l). Im weiteren Verlauf des Kocksbachs
und im anderen Pumpwerk-Zufluss überschreiten die Cadmium-Werte zwar die LAWA-Zielvorgaben,
die Allgemeinen Güte-Anforderungen für Fließgewässer in NRW (AGA 1991) werden dort
jedoch eingehalten. Zink überschreitet in fast allen Proben die LAWA-Zielvorgaben hält aber
ebenfalls die AGA mit einer Ausnahme (0,33 mg/l) ein. Die Zink-Werte liegen durchweg im Bereich
der in den Gewässern dieser Region auftretenden Konzentrationen. Der AOX ist an den
ersten beiden Kocksbach-Messstellen mit 0,075 und 0,093 mg/l höher als die Richtwerte der
AGA. Abgesehen vom TOC halten die Konzentrationen fast aller Basis-Parameter die AGA ein.
Der TOC überschreitet die AGA besonders an den ersten beiden Kocksbachstellen extrem (bis zu
50,3 mg/l!) im weiteren Verlauf nimmt er zwar wieder ab, liegt aber immer noch über AGA. Im
Brauchwasserteich gibt es bei den Basisparametern und Schwermetallen kaum Überschreitungen
der AGA. Die hohen PAK-Konzentrationen der Gewässer hinterlassen jedoch auch im Brauchwasserteich
ihre Spuren: Immerhin 3,3 beziehungsweise 2,8 µg/l (Summe PAK) wurden gemessen. An
keiner der Messstellen wurden Phenol-Index- und Kohlenwasserstoff-Konzentrationen oberhalb
der Bestimmungsgrenzen gefunden.
[LAWA 1997a,b]
7,90
2,60
1,50
36,00
Kocksbach nach
Zufluß
10,00
11,00
5,80
2,30
36,00
Südwestl. Zufluss
zum Pumpwerk
0,70
0,33
0,33
1,00
3,30
Brauchwasserteich
Naphthalin ug/l
Acenaphthen ug/l
Fluoren ug/l
Phenanthr ug/l
Sum 15 PAK ug/l

Emscher-PLUS
Als Fazit dieser Untersuchungen muss festgehalten werden, dass ein direkter Anschluss der Bäche
dieses Geländes an den Deininghauser Bach nicht vertretbar ist. Im Brauchwasserteich wird das
Wasser der untersuchten Zuflüsse offensichtlich stark verdünnt. Problematisch bleiben aber die
PAK-Konzentrationen -zumindest für die Einleitung in ein Öberflächengewässer mit wenig Abfluss,
das keine entsprechende Verdünnung ermöglicht.
Weitere Untersuchungen wurden im Januar und Februar 2000 in Bottrop am Piekenbrocksbach
und an der Piesbecke durchgeführt. Noch läuft unbehandeltes Abwasser durch diese beiden Gewässer.
Die Messungen liefern Überblick über die Belastung der Wässer mit Schadstoffen. Der
Piekenbrocksbach mündet über ein Pumpwerk zirka 2 km unterhalb der Kläranlage Bottrop in die
Emscher. Die Piesbecke mündet beim Gewerbegebiet Rheinbaben in die Boye.
Bei der Piesbecke wurden die Richtwerte der AGA für Phosphor, TOC und Ammonium-Stickstoff
um mehr als das Fünffache überschritten. Die Konzentrationen von Blei, Zink und Kupfer lagen
jeweils bei einer der beiden Messungen oberhalb der Richtwerte. Kohlenwasserstoffe wurden bis
zu 1,2 mg/l gefunden, Tetrachlorethen mit 2,7 µg/l und PAK in der Summe mit 10 µg/l.
Im Piekenbrocksbach wiederholt sich die übermäßige Belastung mit Phosphor, TOC und Ammonium-Stickstoff.
PAK wurden bis zu 18 µg/l gefunden. Noch stärker war eine Einleitung in den
Piekenbrocksbach belastet: Diese enthielt hohe Konzentrationen an BTX: Benzol, Toluol und Indan
mit mehr als 10 µg/l, sowie m,p-Xylol mit 57 µg/l. PAK lagen mit insgesamt 36 µg/l vor.
300 µg/l 1,2-Dichlorethan und 2,36 mg/l Zink runden das Bild ab.
Die Ergebnisse dieser Sonderuntersuchung zeigen, dass an beiden Gewässern vor einer Renaturierung
noch viel zu tun ist. Der Piekenbrocksbach soll zeitnah saniert werden. Zunächst wird ein Parallelsammler
für das Mischwasser gebaut und an die Kläranlage Bottrop angeschlossen. Danach wird
der Bachlauf selbst naturnah gestaltet. Die Piesbecke wird im Zuge der Umgestaltung des Boye-
Einzugsgebietes erfasst.
Begleitend zu den Umgestaltungsmaßnahmem im Emschereinzugsgebiet werden zur Beurteilung
des für renaturierte Gewässer von kontaminierten Flächen ausgehenden ökotoxikologischen Risikos
weitere Sondermessprogramme folgen müssen. Bevor Oberflächenwasser aus derartigen Gebieten
den renaturierten Abschnitten des Emschersystems zugeführt werden darf, muss eine gewissenhafte
Ermittlung und Bewertung des bestehenden Belastungspotentials und der zu erwartenden
Folgen durchgeführt werden. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, das die bestehenden
Risiken erkannt werden. Zur Minimierung der zu erwartenden Folgen für die Gewässer können auf
der Basis der Ergebnisse der Sonderuntersuchungen (und gegebenenfalls weiterer anzufertigender
Gutachten) geeignete Maßnahmen zur Sanierung der kontaminierten Standorte und zum Schutz
der Gewässer entwickelt und durchgeführt werden.
121

122
Emscher-PLUS
4. Ökologischer Rückbau von Schmutzwasserläufen und Wiederbesiedelung
des Emschersystems
4.1 Stoffliche und ökotoxikologische Grundlagen für die Wiederbesiedelung
des Emschersystems
Mit der Inbetriebnahme der Kläranlagen Dortmund-Nord und Bottrop hat sich bereits eine erhebliche
Reduzierung der stofflichen Frachten und, zumindest auf kurzen Emscherabschnitten, auch
eine erhebliche Verbesserung des Sauerstoffhaushaltes ergeben. Direkt unterhalb der Kläranlage
Dortmund-Nord werden hinsichtlich der Sauerstoffversorgung zeitweilig bereits die Zielvorgaben
der LAWA erfüllt (vergleiche Kapitel 4.3).
Mit der Wiederherstellung eines kontinuierlichen Sauerstoffangebotes ist eine der wesentlichen
Voraussetzung für die Wiederbesiedelung der jeweiligen Emscherabschnitte mit widerstandsfähigen
Arten des Makrozoobenthos gegeben.
[vergleiche Kapitel 4.5; BÜTHER et al. 1998]
In den einzelnen Gewässerabschnitten des Emschersystems liegen sehr inhomogene Belastungssituationen
vor. Je nach Art und Umfang gewerblicher und industrieller Produktion im jeweiligen
Teileinzugsgebiet sind der Grundbelastung aus häuslichen Abwässern unterschiedliche Mengen
toxischer Wasserinhaltsstoffe (zum Beispiel aus Metallverarbeitung, Kokerei, Galvanik, Phenolchemie,
...) beigemischt. Im Emscher-Oberlauf besteht die Wasserführung überwiegend aus einem
für Großstädte (Dortmund) typischen Gemisch häuslicher und gewerblicher Abwässer.
Die Nebengewässer wie zum Beispiel Landwehrbach und Boye weisen durch dort angesiedelte
Betriebe und Altlasten spezielle Belastungsmuster auf. Die Boye ist, neben der sehr hohen Salzbelastung
zusätzlich mit Schwermetallen, Benzol und Homologen (BTEX, bis 350 µg/l) und
polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK, zum beispiel Phenole, bis 580 µg/l) belastet.
Auch im Landwehrbach liegt eine Belastung mit Schwermetallen, BTEX und PAK vor.
Typisch für die Berne sind eine hohe Belastung mit Toluol (10 - 20 µg/l), Aluminium (2 - 4 µg/l),
PAK (5 - 20 µg/l) und zeitweilige Belastungsspitzen von Mineralölkohlenwasserstoffen (bis 9 µg/l).
Im Wasser der Berne sind ebenfalls regelmäßig Spuren von PCB’en nachweisbar.
Diese unterschiedlichen Belastungsprofile sind im Rahmen der Gewässerüberwachung messtechnisch
nur sehr schwer zu erfassen. Von vielen im Emschersystem vorliegenden Substanzen und
deren Wechselwirkungen mit anderen Wasserinhaltsstoffen liegen derzeit keine ausreichenden
ökotoxikologischen Erkenntnisse vor. Teilweise liegen die Konzentrationen verdächtiger Substanzen
unterhalb der Nachweisgrenzen der behördlichen Routineanalytik, sind aber trotzdem aus toxikologischer
Sicht noch wirksam. Für die Charakterisierung der im Schmutzwasser vorliegenden
Toxizitäten sind Biotestverfahren daher wichtige Instrumente.
Die jeweils vorliegenden toxischen Belastungen der einzelnen Emscherabschnitte sind ein weiterer
wichtiger Punkt für eine erfolgreiche Wiederbesiedelung. Im Rahmen der Untersuchungen des
Emscher-PLUS wurden an den einzelnen Probenahmestellen jeweils auch akute Toxizitätstests mit
Daphnien und Leuchtbakterien nach DIN durchgeführt.

Emscher-PLUS
Versuchsweise wird im Jahr 2000 auch der Fischeitest (Zebrabärbling) durchgeführt. Auf die Durchführung
des Fischtests wurde aus Tierschutzgründen verzichtet. Anhand der Ergebnisse kann ein
guter Überblick über die vorliegenden Toxizitäten gewonnen werden, die zunächst am Beispiel
von Längsschnitten diskutiert werden sollen.
Die eingesetzten Biotestverfahren mit Daphnien (G D ) und Leuchtbakterien (G L ) sind methodisch
geeignet, die Toxizität von vorliegenden Gewässerbelastungen für die aquatische Biozönose abzuschätzen.
Die in Abbildung 4.1.1 aufgetragenen G-Werte geben jeweils die Verdünnungsstufe
(G D 16 = 1:16) des getesteten Emscherwassers an, bei der die erforderliche Überlebensrate (9 von
10 Tieren) der Daphnien erreicht wurde beziehungsweise die Leuchtleistung der Bakterien nicht
mehr signifikant gehemmt wird. Die Nachweisgrenzen für Toxizitäten liegen für Daphnien bei
G D = 1 (keine Toxizität in der unverdünnten Probe) und für Leuchtbakterien bei G L = 2 (keine
Toxizität im niedrigsten Verdünnungsansatz).
Die Befunde (keine Toxizität) an der Meßstelle EP00 sind typisch für toxisch gering belastete
Gewässer. Oberhalb der Kläranlage Dortmund sind hohe Leuchtbakterientoxizitäten und an der
Meßstelle EP01 auch Daphnientoxizitäten feststellbar. Nach der Abwasserbehandlung (EP17) sind
die Toxizitäten deutlich reduziert. Unterhalb der Kläranlage steigt die Leuchtbakterientoxizität
wieder an und fällt erneut unterhalb der Kläranlage Bottrop (EP18) deutlich ab. In den abwasserbelasteten
Nebengewässern der Emscher sind zum Teil erhebliche Toxizitäten (zum Beispiel
Landwehrbach) feststellbar.
GL
35
30
25
20
15
10
5
0
EP00
EP01
EP02.
EP15
GD GL GL GD
Emscherzuflüsse fließende Welle
KA
Abl. KADo
EP17
EP03
Deiningh. B.
R
Landwehrb.
Abbildung 4.1.1: Daphnien- (G D ) und Leuchtbakterientoxizitäten (G L ) im Emschsystem. Langsschnitt vom 17.11.1997.
EP06
In den Abbildungen 4.1.2 bis 4.1.4 sind für den Zeitraum 1995 - 1999 die Verläufe von Daphnienund
Leuchtbakterientoxizitäten in der Emscher (oberhalb Kläranlage Dinslaken), im Landwehr-
Hüller Bach
Schwarzbach
EP09
Boye
KA
EP18
EP11
Berne
Läppkes MB
R
EP14
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
GD
123

124
Emscher-PLUS
bach und in der Berne dargestellt. In Landwehrbach, Boye und Berne, liegen nach wie vor zeitweise
sehr hohe Leuchtbakterientoxizitäten vor.
In Abbildung 4.1.2 sind an der Meßstelle EP14 deutlich die Effekte der Kläranlage Bottrop (Inbetriebnahme
Herbst 1996), die auch den Abfluß der Boye reinigt, auf die Leuchtbakterientoxizität
zu erkennen. Das noch bis Juni 1996 deutliche erhöhte Niveau wurde von G L 16 auf G L 4 abgesenkt,
vereinzelt gibt es bereits Perioden ohne Leuchtbakterientoxizitäten. Trotzdem treten in 1999
wieder deutliche Leuchtbakterientoxizitäten (zum Beispiel Februar 1999, G L 32) auf. Eine
Daphnientoxizität konnte seitdem nur noch im Mai 1998 nachgewiesen werden.
35
30
25
20
15
10
5
0
Mrz 95
GL GD
Jul 95
Nov 95
Mrz 96
Sep 96
Nov 96
Mrz 97
Aug 97
Nov 97
Abbildung 4.1.2: Biotoxizitäten in der Emscher oberhalb der Mündungskläranlage (EP14)
In einigen Nebengewässern der Emscher wurden deutlich höhere Toxizitäten nachgewiesen. Am
Landwehrbach (Abbildung 4.1.3) schwanken die Daphnientoxizitäten zwischen G D 1 und G D 6,
und für Leuchtbakterien zwischen G L 2 und G L 128. An der Berne (EP12) treten sogar Leuchtbakterientoxizitäten
zwischen G L 2 und G L 512 auf (Abbildung 4.1.4). Die Daphientoxizität in der
Berne erreichte mit dem Verdünnungsfaktor G D 12 ihr Maximum. Dieses Maximum im Februar
1999 fällt mit hohen Konzentrationen von Mineralölkohlenwasserstoffen (9 µg/l) zusammen.
Auf Perioden mit geringer Toxizität erfolgt immer wieder ein sprunghafter Anstieg, besonders bei
den Leuchtbakterientoxizitäten. Die vorliegenden toxischen Wirkungen auf Leuchtbakterien und
Daphnien sind in der Regel nicht miteinander korreliert. Aus den Befunden der chemisch-physikalischen
Begleitanalytik sind die auftretenden Toxizitätssprünge oft nicht zu erklären.
Mrz 98
Jul 98
Nov 98
Feb 99
Jun 99
Sep 99
12
10
8
6
4
2
0
GL
GD

140
120
100
80
60
40
20
0
Emscher-PLUS
Abbildung 4.1.3: Biotoxizitäten im Landwehrbach u.h. Castrop-Rauxel (EP05)
600
500
400
300
200
100
0
Jan 95
Jan 95
GL GD
Mai 95
Sep 95
Jan 96
Jun 96
Okt 96
Jan 97
Abbildung 4.1.4: Biotoxizitäten in der Berne (EP12)
Jun 97
Sep 97
Jan 98
Mai 98
Sep 98
Feb 99
Jun 99
Sep 99
GL GD
Mai 95
Sep 95
Jan 96
Jun 96
Okt 96
Jan 97
Jun 97
Sep 97
Jan 98
Mai 98
Sep 98
Feb 99
Jun 99
Sep 99
12
10
8
6
4
2
0
12
10
8
6
4
2
0
GL
GD
GL
GD
125

126
Emscher-PLUS
Klassifizierung der Ergebnisse von Toxizitätstests
Analog zur chemischen Klassifizierung der LAWA wurde im Rahmen des Emscher-PLUS eine
Klassifizierung der vorliegenden Daphnien- und Leuchtbakterientoxizitäten vorgenommen. Als
anzustrebendes Entwicklungsziel wurde die jeweilige Verdünnungsstufe mit dem Zustand „keine
messbare akute Toxizität“ definiert und in dunkelgrün dargestellt. Für den Daphnientest ergibt sich
nach dieser Definition die Verdünnungsstufe G D 1 und für den akuten Leuchtbakterientest die
Verdünnungsstufe G L 4. Bewertet wurde jeweils die pro Jahr auftretende höchste Toxizität.
Die Obergrenze der nächsthöheren Bewertungsstufe mit höherer toxikologischer Belastung wurde,
analog zur Vorgehensweise der LAWA bei der chemischen Güteklassifizierung, durch die Verdoppelung
des Wertes der vorherigen Stufe ermittelt und in der farbigen Abstufung hellgrün–gelb–
orange–rot dargestellt.
Bewertung der Daphnientoxizität
Die zeitlich-räumlich zusammenfassende Klassifizierung der Ergebnisse der Toxizitätstests an
Daphnien ist in Abbildung 4.1.5 dargestellt. Im Emschersystem traten unerwartet eher niedrige
akute Daphninentoxizitäten auf. An der noch unbelasteten oberen Emschermesstelle (EP00) wurden
im gesamten Untersuchungszeitraum keine akuten Daphnientoxizitäten festgestellt. Der gleiche
Befund ergab sich auch für die renaturierten Nebengewässer Deininghauser Bach und Läppkes
Mühlenbach.
Mit den ersten Abwassereinleitungen kommt es in der oberen Emscher (EP01 und EP02) zu messbaren
Effekten. An der EP01 lag die Daphnientoxizität in den Jahren 1995 und 1996 im Bereich
der Verdünnungsstufen G D 4 und verbesserte sich in 1997 und 1998 in den Bereich der Verdünnungsstufe
G D 2. Im Jahr 1999 wurden keine akuten toxischen Effekte auf Daphnien festgestellt. An
EP02 lag die Toxizität in 1995 noch in der Verdünnungstufe G D 4 und erreichte 1996 die Stufe
G D 2. In 1997 und 1998 konnten keine akuten Effekte auf Daphnien festgestellt werden. Dieser
positive Entwicklungstrend konnte in 1999 mit einem G D von 2 nicht aufrecht erhalten werden.
Vor der Kläranlage Dortmund-Nord wurde in 1995 noch eine Daphnientoxizität der Verdünnungsstufe
2 gemessen, in den folgenden Jahren war keine akute Toxizität nachweisbar. Auch an den
folgenden Messpunkten EP16 (Ablauf der Kläranlage), EP17 und EP03 waren keine akuten
Toxizitäten für Daphnien feststellbar.
Im weiteren Verlauf der Emscher wurden wechselnd keine toxischen Effekte oder akute
Daphnientoxizitäten der Verdünnungsstufe G D 2 erreicht. Nur an der Trendmessstelle EP11 (unterhalb
Kläranlage Bottrop) wurde im Jahr 1998 eine akute Daphnientoxizität der Verdünnungsstufe
G D 4 nachgewiesen. In 1999 konnte an fast allen Messstellen im Emscherhauptlauf keine akute
Daphnientoxizität gemessen werden.
Im Schwarzbach (EP08) lag nur im Jahr 1999 eine akute Daphnientoxizität (G D 2) vor. In der Boye
(EP10) wurden im Trend fallende Daphnientoxizitäten beobachtet. Während 1995 noch Toxizitäten
der Verdünnungsstufe G D 4 vorlagen, wurden schon 1996 nur noch Toxizitäten der Verdünnungsstufe
G D 2 gemessen. Seit 1997 wurden keine akuten Daphnientoxizitäten mehr festgestellt.

Toxikologische Belastung im Emschersystem
Daphnientest
Kläranlage
Recklinghausen
Meßstelle
Bottrop
Gelsenkirchen
(bedingt) naturnah
Dinslaken
Schmutzwasserlauf
Emscher-PLUS
04
06 05 03
17
Emscher
16
Deiningh.Bach
LUA
14
10
18
Abbildung 4.1.5: Räumlich-zeitliche Entwicklung der toxikologischen Belastung im Emschersystem
– Ergebnisse des Daphnientestes
Boye
07
08
11
Rhein
15
Schwarzbach
09
Emscher
01
Dortmund
12
13
Berne
00
Hüller Bach
02
Läppkes MB.
Duisburg
Bochum
Essen
Einstufung der toxikologischen Belastung
Daphnientest
96 97 98 99
95
> 8 GD
> 4 - 8
> 2 - 4
> 1 - 2
1
Jahr
Verdünnungsstufe
00 - 18 Meßstellen des Emscher-PLUS
LUA Mündungsmeßstelle des LUA
0 5 10 15 20
keine Analytik
Maßstab 1: 250 000
127

128
Emscher-PLUS
In den Schmutzwasserläufen Hüller Bach, Landwehrbach und Berne lagen hohe akute
Daphientoxizitäten vor. Im Hüller Bach lag die Spannweite der akuten Daphnientoxizität zwischen
„nicht nachweisbar“ (1998) und der Verdünnungsstufe G D 4 (1997). Im Jahr 1999 wurde die
Verdünnungsstufe G D 2 erreicht. In Landwehrbach und Berne schwankten die Toxizitäten zwischen
den Verdünnungsstufen G D 2 und G D 8. Im Landwehrbach wurden die höchsten Toxizitäten
für Daphnien in 1998 (G D 8) gemessen. Im Jahr 1999 wurde die Verdünnungsstufe G D 4 erreicht. In
der Berne wurden ebenfalls hohe Toxizitäten festgestellt. Hier wurde nur im Jahr 1997 die relativ
niedrige Toxizitätsstufe G D 2 eingehalten. In 1999 wurde sogar eine akute Daphnientoxizität der
Verdünnungsstufe G D 8 nachgewiesen.
Bewertung der Leuchtbakterientoxizität
Ein deutlich kritischeres Bild der toxikologischen Belastungen des Emschersystems ergibt sich bei
der Bewertung der Ergebnisse des Leuchtbakterientests (Abbildung 4.1.6). Leuchtbakterien reagieren
wesentlich empfindlicher als Daphnien und zeigen vor allem vorliegende toxische Belastungen
mit organischen Verbindungen erheblich deutlicher an.
Da Leuchtbakterien eine größere Schwankungsbreite in der Entwicklung der Leuchthemmung zeigen,
erfolgte bis zur Verdünnungsstufe G L 4 eine Einstufung als „nicht oder unerheblich toxisch“
(Farbe: Dunkelgrün). Eine durchweg unerhebliche toxikologische Belastung, die dem Entwicklungsziel
entspricht, lässt sich im Emscherhauptlauf nur an der noch unbelasteten Messstelle im Oberlauf
(EP00), unterhalb der Kläranlage Dortmund-Nord (EP16) und an der Mündungsmesstelle des
LUA nachweisen. Auch in den vom Abwasser befreiten und renaturierten Nebengewässern
Deininghauser Bach und Läppkes Mühlenbach konnten keine toxischen Effekte für Leuchtbakterien
beobachtet werden.
Mit den ersten Abwassereinleitungen kommt es in der oberen Emscher (EP01, EP02, EP15) zu
deutlich messbaren Effekten. In den Jahren 1995 - 1998 wurden hier extrem hohe akute
Leuchtbakterientoxizitäten (G L maximal zwischen 64 und 512) beobachtet. Im Jahr 1999 lag die
toxische Belastung an diesen Messstellen deutlich niedriger. Unterhalb der Kläranlage Dortmund-
Nord ist die durch die Anlage bedingte Abnahme der akuten Leuchtbakterientoxizitäten deutlich
zu erkennen. Im Ablauf der Kläranlage wird regelmäßig G L 4 eingehalten. Dieser Befund wurde ab
1997 auch an der unterhalb der Kläranlage liegenden Messtelle EP17 und 1999 auch an der
Messstelle EP03 erreicht. Im weiteren Verlauf der Emscher (EP06, EP09) liegen deutliche, wenn
auch schwankende akute Leuchtbakterientoxizitäten vor. Unterhalb der Kläranlage Bottrop wurden
an der Messstelle EP18 ebenfalls akute Leuchtbakterientoxizitäten festgestellt, die im weiteren
Verlauf der Emscher bis zur Kläranlage Dinslaken ansteigen.
Am Hüller Bach war im Untersuchungszeitraum ein Trend zu sinkenden akuten Toxizitäten nachweisbar.
In den Jahren 1995 und 1996 lagen die toxischen Effekte noch in der Verdünnungsstufe
G L 16. In den Jahren 1998 und 1999 wurde bereits die Verdünnungsstufe G L 4 (keine oder unerhebliche
Toxizität) nicht mehr überschritten. Am Schwarzbach lagen schwankende akute Leuchtbakterientoxizitäten
(G L 4 - G L 16) vor. Im Jahr 1999 wurde sogar die Verdünnungsstufe G L 16 erreicht.
Gewässer mit anhaltend hoher akuter Leuchtbakterientoxizität sind Boye, Berne und Landwehrbach.
In der Boye lagen die Leuchtbakterientoxizitäten regelmäßig in der Verdünnungsstufe
G L 8 - G L 16. Die höchsten akuten Leuchtbakterientoxizitäten mit Verdünnungstufen > G L 16 wurden
regelmäßig in den Schmutzwasserläufen Landwehrbach und Berne (G L maximal 512) gefunden.
Eine Zusammenstellung der im Untersuchungszeitraum maximal an den einzelnen Messtellen
gefundenen Toxizitäten findet sich in Tabelle 4.1.1

Toxikologische Belastung im Emschersystem
Leuchtbakterientest
Kläranlage
Recklinghausen
Meßstelle
Bottrop
Gelsenkirchen
(bedingt) naturnah
Dinslaken
Schmutzwasserlauf
Emscher-PLUS
04
06 05 03
17
Emscher
16
Deiningh.Bach
LUA
14
10
18
Abbildung 4.1.6: Räumlich-zeitliche Entwicklung der toxikologischen Belastung im Emschersystem
– Ergebnisse des Leuchtbakterientestes
Boye
07
08
11
Rhein
15
Schwarzbach
09
Emscher
01
Dortmund
12
13
Berne
00
Hüller Bach
02
Läppkes MB.
Duisburg
Bochum
Essen
Einstufung der toxikologischen Belastung
Leuchtbakterientest
96 97 98 99
95
> 32 GL
> 16 - 32
> 8 - 16
> 4 - 8

Fazit
130
Emscher-PLUS
Eine ausschließlich an der Analyse von Einzelstoffen orientierte Gewässerüberwachung muss auf
Grund der komplexen Belastungssituation im Emschersystem unbefriedigend bleiben. Weder können
alle toxischen Einzelstoffe analysiert werden, noch können mit den chemisch-physikalischen
Messmethoden die Wechselwirkungen der Wasserinhaltsstoffe erfaßt werden. Der Einsatz von
Biotesten ist ein wichtiges Instrument, um die im Wasser vorliegenden Toxizitäten als Wirk- und
Summenparameter zu erfassen. Teilweise konnten mit den Ergebnissen des Emscher-PLUS hohe
Toxizitäten in einzelnen Proben mit erhöhten stofflichen Belastungen korreliert werden. Mehrfach
traten erhöhte Leuchtbakterientoxizitäten zusammen mit Konzentrationserhöhungen von Mineralölkohlenwasserstoffen
(EP01 im November 1995), PAK (EP03 und EP17 im September 1996) oder
einem erhöhten Phenolindex (EP06 März 1996) auf (vergleiche Kapitel 3.2).
Durch die Sanierung des Emschersystems kommt es langsam, neben einer stetigen Verbesserung
des Sauerstoffhaushaltes, auch zu einer Absenkung der im Wasser vorliegenden Toxizitäten. Mit
dem Einsatz der Biotestverfahren ist es möglich, die Absenkung der Toxizitäten zu erfassen und
somit die Möglichkeiten für eine erfolgreiche Wiederbesiedelung zu beschreiben. Hinsichtlich der
Reduzierung der toxischen Belastungen wurde durch die Inbetriebnahme der neuen Kläranlagen
Dortmund-Nord und Bottrop ein gutes Zwischenergebnis erreicht. Die im Gewässersystem vorliegenden
Biotoxizitäten konnte erheblich reduziert werden, haben derzeit allerdings vor allem für
Leuchtbakterien noch kein akzeptables Maß erreicht.
Bei der Bewertung der vorliegenden Ergebnisse der Biotestverfahren muss berücksichtigt werden,
dass es sich um Testverfahren für die akuten Toxizitäten handelt, mit dem das Vorliegen akut auf
die Organismen wirkender toxikologischer Effekte beurteilt werden kann. Das Erreichen des angestrebten
Enwicklungszieles „keine akute Toxizität“ bedeutet jedoch nicht automatisch, dass auch
chronische Langzeiteffekte, zum beispiel auf Daphnien, ausgeschlossen werden können. Zudem
kommt es im Entwicklungszyklus der meisten Organismen zu besonders empfindlichen Entwicklungsstadien
(zum Beispiel Larvenstadien), die schon bei niedrigeren Schadstoffkonzentrationen
irreversibel geschädigt werden können.
Messstelle GL GD
EP00 2 3
EP01 512 4
EP02 128 3
EP15 64 2
EP16 Kläranlage Dortmund-Nord 4 3
EP17 6 1
EP03 12 1
EP05 24 2
EP06 32 4
EP09 32 2
EP18 12 2
EP11 8 1
EP14 32 2
Nebengewässer
EP07 Hüller Bach 32 4
EP08 Schwarzbach 16 2
EP10 Boye 64 2
EP12 Berne 512 3
EP04 Deininghauser Bach 2 1
EP13 Läppkes Mühlenbach 2 1
Tabelle 4.1.1: Maximale im Zeitraum 1995
bis 1999 gemessene Toxizitäten
(G L max, G D max)

Emscher-PLUS
4.2 Erste Wiederbesiedelung des Schmutzwasserlaufes Emscher
Mit den Ergebnissen des Monitoringprogrammes Emscher-PLUS kann auch eine erste Abschätzung
der Wiederbesiedelbarkeit der Emscher erfolgen. Aus den Ergebnissen der Sauerstoffmessungen
(vergleiche Kapitel 3.3) ist erkennbar, dass sich die Sauerstoffsituation in einigen Abschnitten der
Emscher deutlich verbessert hat. Unterhalb der Kläranlagen Dortmund-Nord und Bottrop gibt es
in Teilstrecken wieder Sauerstoffbedingungen, die anspruchslosen Organismen über längere Zeiträume
ein Überleben ermöglichen.
Nahe der Einmündung der Emscher in den Rhein wurden an der Mündungsmessstelle des Landesumweltamtes
(Foto 4.2.1) bereits seit mehreren Jahren Schlammröhrenwürmer (Tubifiziden) und
rote Zuckmückenlarven (Chironomiden) aufgefunden (Foto 4.2.2). Durch die fortwährende Verbesserung
der Wasserqualität
kommt es langsam aber sicher
zu einer Wiederbesiedelung
des Emscherabschnittes
unterhalb der Kläranlage
Dinslaken. 1999 wurden dort
neben den dort schon länger
nachgewiesenen Zuckmükkenlarven
zum ersten mal
weitere, anspruchslose Organismen
nachgewiesen. Hierbei
handelte es sich um Flohkrebse
(Gammarus lacustris),
Köcherfliegen (Hydroptila
sp.) und eine Schneckenart
(Physella acuta), die teilweise
in größeren Anzahlen vor-
Foto 4.2.1: Probenahme an der Messstelle kurz vor Mündung der Emscher in den Rhein. kamen. Auch besonders unempfindliche
submerse Wasserpflanzen
(Kammförmiges Laichkraut, Potamogeton pectinatus, Foto 4.2.3) und fädige Grünalgen
(Cladophora sp.) gibt es hier bereits wieder.
Im Juli und Oktober des Jahres 2000 erfolgten gemeinsame Probenahmen vom Landesumweltamt
und dem Staatlichen Umweltamt Herten an der Emschermündung und unterhalb der Kläranlagen
Bottrop und Dortmund-Nord (Foto 4.2.4). Hierbei konnte das 1999 an der Mündungsmessstelle
Foto 4.2.2: Chironomiden und Tubifiziden als
erste Wiederbesiedeler der Emscher.
Foto 4.2.3: Erste widerstandsfähige Laichkräuter
an der unteren Emscher.
131

132
Emscher-PLUS
nachgewiesene Artenspektrum bestätigt werden. Am Mittellauf der Emscher wurde unterhalb der
Kläranlage Bottrop (EP18, EP11) ebenfalls erstmalig eine Wiederbesiedelung mit höheren Organismen
entdeckt. An diesem Abschnitt ist die Emscher massiv mit Sohlschalen und Steinschüttungen
Foto 4.2.4: Biologische Probenahme. Steine aus der Emscher werden auf ihre Besiedelung mit höheren Organismen untersucht.
verbaut. Eine Beprobung kann daher nur mittels Pfahlkratzer vom Ufer aus erfolgen. Trotz ungünstiger
Verhältnisse gelang direkt unterhalb der Kläranlage (EP18) der Nachweis von sieben anspruchslosen
Arten des Makrozoobenthos, obwohl nur eine Besiedelung mit Chironomiden und
Tubifiziden prognostiziert wurde (Tabelle 4.2.1). Etwa 1500 m unterhalb der Kläranlage (EP11)
waren immer noch Flohkrebse, Zuckmückenlarven und Schlammröhrenwürmer anzutreffen. Als
erste Wasserpflanzen wurden fädige Algen festgestellt.
Auch bei der Probenahme in der zirka 3,5 km langen Fließstrecke unterhalb der Kläranlage Dortmund
Nord (EP17, EP03) waren ebenfalls erste Makrozoobenthosarten nachweisbar. Gefunden
wurden hier rote Zuckmückenlarven (Chirnonomus thummi-Gruppe), Rollegel (Erpobdella
octaculata), eine weitere Egelart, größere Bestände submerser Wasserpflanzen (Schwimmendes
Laichkraut, Potamogeton natans) und fädige Grünalgen (Cladophora sp.) (Tabelle 4.2.2). Die
Asellus aquaticus Wasserassel
Gammarus lacustris Flohkrebs
Physella acuta Blasenschnecke
Potamopyrgus antipodarum Neuseeländische Zwergdeckelschnecke
Chironomus thummi-Gruppe Rote Zuckmückenlarven
Chironomus plumosus-Gruppe Rote Zuckmückenlarven
Tubificidae Schlammröhrenwurm
Tabelle 4.2.1 Erste Schritte zur Wiederbesiedelung der Emscher. Neufunde von Makrozoobenthos im Mittellauf der Emscher
unterhalb der KA Bottrop (EP18).
Wasserpflanzen waren mit dichten Rasen einer in NRW selten auftretenden, wärmeliebenden subtropischen
Rotalge (Compsopogon sp.) bedeckt. Ein deutlicher Hinweis auf die in der Emscher
kontinuierlich erhöhten Wassertemperaturen.

Emscher-PLUS
Ein erster Schritt zur Wiederbesiedelung der Emscher mit anspruchslosen, widerstandsfähigen
Arten, zum Beispiel mit Egeln, Flohkrebsen, Wasserasseln (Foto 4.2.5) und Schnecken (Foto 4.2.6)
ist somit vollzogen. In normalen Fließgewässern wäre dieser Befund eher der Ausdruck einer geringen
Wasserqualität, aber für die Emscher, deren Biozönose der letzten 80 Jahre überwiegend aus
Abwassermikrobiologie bestand, ist er eine kleine Sensation. Die Emscher lebt wieder!
Chironomus thummi-Gruppe Rote Zuckmückenlarven
Erpobdella octoculata Rollegel
Dina sp. (Erpobdellidae) Egel ohne deutschen Namen
Physella acuta Blasenschnecke
Tabelle 4.2.2 Neufunde von Makrozoobenthos im Oberlauf der Emscher unterhalb der KA Dortmund-Nord (EP17, EP03)
Unter den gegebenen Umständen wird sich die Einstufung der Gewässergüte im Abschnitt unterhalb
der Kläranlage Bottrop von der Güteklasse IV in die Güteklasse III - IV verbessern. Der Ansatz
zu einer weiteren Verbesserung der Gewässergüte in den untersuchten Abschnitten ist bereits
schon jetzt erkennbar. Es wird für die Zukunft ein spannendes Unterfangen sein, die Wiederbesiedelung
der Emscher weiter zu verfolgen, vor allem, wenn in den nächsten Jahren die Abwasserbelastung
weiter reduziert wird, noch mehr Schmutzwasserläufe renaturiert werden und dann
endlich der Emscher (ca. 2020) ihr natürliches Sohlsubstrat zurückgegeben werden kann.
Foto 4.2.5: Wasserasseln (Asellus aquaticus)
sind besonders widerstandsfähig.
Foto 4.2.6: Die Blasenschnecke (Physa acuta) atmet über
Lungen. Daher kommt sie mit schlechten Sauerstoffverhältnissen
gut zurecht.
133

134
Emscher-PLUS
4.3 Biologisches Wiederbesiedelungspotential des Emschersystems
Der Rahmen für das biologische Besiedelungspotential eines Fließgewässers wird durch die geographische
Lage, die vorherrschenden klimatischen Verhältnisse und die physikalisch-chemische
Wasserbeschaffenheit geprägt. Kleinräumig bestimmt zusätzlich der jeweilige morphologische Zustand
der Gewässer die Besiedelungsmöglichkeiten für aquatische Organismen. Ein großer Teil
des für die einzelnen Gewässertypen jeweils potenziell natürlichen Arteninventars weist spezielle
Anpassungen an typische morphologische Strukturen (zum Beispiel Totholz, Sandgrund) und an
die Wasserqualität auf. Je nach ihrer physiologischen Ausstattung und ihren Ansprüchen an die
Umweltbedingungen im Gewässer und im Gewässerumfeld sind die Gewässerabschnitte für einzelne
Arten besiedelbar oder nicht. Mit zunehmendem Ausbaugrad und sinkender Wasserqualität
verschlechtern sich die Möglichkeiten für die Ausbildung einer stabilen aquatischen Biozönose.
Im Emschersystem wurde das morphologische Besiedelungspotential der Gewässer durch den technischen
Ausbau erheblich reduziert. In den Abwasser führenden Nebengewässern und in der Emscher
selbst war für lange Zeit jedes höhere Leben erloschen. Ein Rest an nicht in Betonschalen eingefassten
und mit Abwasser beaufschlagten Gewässerabschnitten bietet jedoch bis heute Refugialräume für
eine ganze Reihe von aquatischen Organismen (Makrozoobenthos, Fische). Die in den Refugialräumen
vorkommenden Arten (faunistische Ausstattung) werden im folgenden als biologisches
Wiederbesiedelungspotential des Emschersystems bezeichnet.
Mit der beginnenden Sanierung des Emschersystems kam auch die Frage nach den Erfolgsaussichten
der Renaturierungsmaßnahmen und den davon abzuleitenden Sanierungszielen auf. Eine detaillierte
Kenntnis des noch im Emschersystem vorkommenden Arteninventars zur Einschätzung
der Erfolgsaussichten für eine schnelle Wiederbesiedelung und für die Ausbildung von stabilen
Gewässerbiozönosen fehlte jedoch. Daher wurden im Sommer 1993 und im Frühjahr 1994 die
Ober- und Mittelläufe von Emschernebengewässern an 35 ausgewählten Messstellen (Abbildung
4.3.1, Tabelle 4.3.1) vom StUA Herten auf ihre Besiedelung mit Makrozoobenthos jeweils zweimal
untersucht, wobei die biologischen Erhebungen sowohl an Gewässerabschnitten ohne Abwasserbelastung
als auch an Wasserläufen mit temporären Mischwasserentlastungen stattfanden.
[THIEL et al. 1994]
Zwei weitere Messstellen erwiesen sich im Verlauf der Untersuchungen infolge Trockenfallens
beziehungsweise zwischenzeitlich entstandener Unzugänglichkeit (Messstellen 20 und 31) für die
weitere Probenahme und Ergebnisbewertung als ungeeignet.
Insgesamt konnten 1993 und 1994 an den untersuchten Fließgewässerabschnitten der Emscherzuflüsse
mindestens 100 Taxa nachgewiesen werden (Tabelle 4.3.2). Die Ergebnisse der Makrozoobenthosuntersuchungen
an den einzelnen Gewässerabschnitten sind mit Taxazahlen und der
Zugehörigkeit zu den verschiedenen Tiergruppen in den Abbildungen 4.3.2 bis 4.3.4 dargestellt.
An zwölf Messstellen wurde ein breites Artenspektrum in Kombination mit hohen Taxazahlen
festgestellt. Das von diesen Gewässerabschnitten auf noch zu renaturierende anschließende Gewässerabschnitte
wirkende biologische Wiederbesiedelungspotential kann als hoch eingestuft werden
(Abbildung 4.3.2). Der größte Anteil der untersuchten Fließgewässerabschnitte (15 Probenahmestellen)
zeigte ein mittleres biologisches Wiederbesiedelungspotential (Abbildung 4.3.3),
an acht Messstellen wurde nur ein mässiges Potential gefunden (Abbildung 4.3.4).
Mit der angewandten Probenahmetechnik und einer zweimaligen Beprobung kann natürlich nicht
das komplette Arteninventar der untersuchten Gewässer erfasst werden. Es muss davon ausgegan-

Kläranlage
Recklinghausen
9
10
17
18
26
Erfassung des Arteninventars
27
25
Bottrop
11
Gelsenkirchen
29
(bedingt) naturnah
Dinslaken
8
23
Deiningh.Bach
28
Schmutzwasserlauf
24
30
32
14
Emscher-PLUS
Abbildung 4.3.1: Wiederbesiedelungspotential im Emschersystem. Lage der Untersuchungspunkte
Boye
31
12
Emscher
13
16
22
7
Rhein
Schwarzbach
Emscher
15
Dortmund
6
Hüller Bach
Berne
37
20
21
34
36
1
3
5
Läppkes MB.
Duisburg
35
2
4
Bochum
19
Essen
33
0 5 10 15 20
Maßstab 1: 250 000
135

136
Emscher-PLUS
gen werden, dass die real existierende Artenvielfalt speziell in naturnahen Fließgewässerabschnitten
deutlich größer ist. Trotzdem zeigen die Ergebnisse deutlich die vorhandenen Tendenzen auf und
sind für einen relativen Vergleich der Messstellen zueinander gut geeignet. Abwasserfreie Gewässerabschnitte
weisen insgesamt eine größere Artenvielfalt und einen höheren Anteil anspruchsvoller
Arten auf als Wasserläufe, die durch temporäre Mischwasserentlastungen beeinträchtigt werden.
Nr. Untersuchtes Gewässer Nr. Untersuchtes Gewässer
1 Hörder Bach vor Verrohrung 19 Marbach vor Verrohrung
2 Olpkebach 21 Hofsteder Bach oberhalb Teich
3 Schondelle beim Tierpark 22 Dorneburger Bach vor Ausbau
4 Kirchhörder Bach 23 Leither Mühlenbach uh. Stadtwald Buer
5 Kirchhörder Bach vor Ausbau 24 Leither Mühlenbach vor Zufl. Knabenbach
6 Dellwiger Bach bei Haus Dellwig 25 Boye westlich B 223
7 Mühlenbach, bei Frohlinde oberhalb Teich 26 Brabecker Mühlenb. Westl. Zeche Zweckel
8 Groppenbach vor Düker 27 Brabecker Mühlenbach bei Haus Brabeck
9 Herdicksbach vor Düker 28 Brabecker Mühlenbach vor Mdg. In Boye
10 Quellbach nördlich A 2 29 Schöttelbach bei Zeche Prosper
11 Quellbach vor Ausbau 30 Schöttelbach vor Mündung in Spechtsbach
12 Deininghauser Bach, umgestaltet 32 Spechtsbach vor Mündung in Boye
13 Deininghauser Bach, ehemaliger Oberlauf 33 Kesselbach, Laubenwald
14 Rieper Bach, vor Mündung 34 Pausmühlenbach, Düppenbergstraße
15 Rossbach bei Obercastrop 35 Hexbach nach Zufluss linker Seitenbach
16 Rossbach vor Mündung in Landwehrbach 36 Läppkes Mühlenbach, Dümptener Straße
17 Resser Bach, Marpenstraße 37 Läppkes Mühlenbach, Frintroper Straße
18 Holzbach unterhalb Teich in Westerholt
Tabelle 4.1.1: Zusammenstellung der untersuchten Gewässerabschnitte
Entsprechend der unterschiedlichen naturräumlichen Bedingungen treten sowohl Bergbachbiozönosen
(Olpkebach, Dortmund) als auch Biozönosen, die für Flachlandbäche typisch sind
(Boye, Bottrop), auf. Neben rheophilen Arten (zum Beispiel Sericostoma personatum) treten auch
typische Bewohner strömungsarmer Gewässerbereiche (zum Beispiel Planorbidae) auf. Außerdem
sind zahlreiche Ubiquisten vertreten, was auf die Überprägung und „Vergleichmäßigung“ der
Gewässerabschnitte hinweist.
Wie zu erwarten war, ist das biologische Wiederbesiedelungspotential an naturnah erhalten gebliebenen,
strukturreichen und stofflich gering belasteten Fließstrecken von Emscherzuflüssen wie
zum Beispiel am Olpkebach (Dortmund) oder Brabecker Mühlenbach (Bottrop) deutlich höher als
an stark überformten Gewässerabschnitten (Pausmühlenbach, Essen). Es gibt jedoch auch Ausnahmen
wie den Groppenbach (vor Dortmund-Ems-Kanal) oder den Holzbach (Herten-Westerholt),
die trotz Begradigung ein relativ breites Artenspektum aufweisen, das durch Maßnahmen
des naturnahen Gewässerausbaus erheblich gefördert werden könnte.
Die Messstellen mit mittlerem Wiederbesiedelungspotential werden durch Besiedelungsfeindliche
Faktoren wie Isolation durch Schmutzwasserlauf (Dorneburger Bach, Bochum), Teich im
Hauptschluss in Verbindung mit weiteren strukturellen Schädigungen (Hofsteder Bach, Bochum)
oder starke Mischwasserentlastungen (Hexbach, Essen) beeinflusst. Oft wirken mehrere
besiedelungsfeindliche Faktoren zusammen, was insbesonders bei den acht Gewässerabschnitten
mit mäßigem biologischen Wiederbesiedelungspotential (Mühlenbach, Castrop-Rauxel und
Marbach, Bochum) ausgeprägt war.
Die Wiederbesiedelung sanierter und umgestalteter ehemaliger Abwasserkanäle (Dellwiger Bach
und Läppkes Mühlenbach) zeigt, dass die Gewässer ihre ursprüngliche Funktion als Lebensraum

Emscher-PLUS
Turbellaria Dendrocoelum lacteum Trichoptera Chaetopteryx sp.
Dugesia gonocephala Drusus biguttatus
Dugesia lugubris Glyphotaelius pellucidus
Polycelis nigra Goera pilosa
Polycelis tenuis Goeridae non det.
Halesus digitatus
Oligochaeta Limnephilus sp. Halesus radiatus
Lumbriculus variegatus Halesus sp.
Tubifex sp. Holocentropus sp.
Hydropsyche angustipennis
Hirudinea Erpobdella octoculata Limnephilidae non det.
Glossiphonia complanata Limnephilus sp.
Helobdella stagnalis Micropterna sp.
Plectrocnemia conspersa
Gastropoda Ancylus fluviatilis Plectrocnemia geniculata
Anisus vortex Plectrocnemia sp.
Bathyomphalus contortus Potamophylax sp.
Bithynia tentaculata Rhyacophila (Rhyacophila sp.)
Galba truncalata Sericostomatidae non det.
Gyraulus albus Sericostoma personatum
Lymnaeidae non det. Stenophylacini non.det.
Physa fontinalis
Physella acuta Plecoptera Amphinemura sp.
Planorbidae non det. Leuctra nigra
Potamopyrgus antipodarum Leuctra sp.
Radix ovata Nemoura sp.
Stagnicola corvus Protonemura sp.
Stagnicola glaber
Stagnicola palustris Coleoptera Agabus bipustulatus
Agabus didymus
Lamellibranchiata Pisidium spp. Agabus sp.
Sphaerium corneum Anacaena sp.
Elmis maugetii
Amphipoda Gammarus fossarum Haliplus sp.
Gammarus pulex Helodidae non det.
Helophorus flavipes
Isopoda Asellus aquaticus Helophorus sp.
Proasellus coxalis Laccobius minutus
Laccobius sp.
Diptera Atherix ibis Platambus maculatus
Chir. plumosus-Gruppe Stictotarsus duodecimpustulatu
Chir. thummi-Gruppe
Limoniidae non det. Odonata Anax imperator
Odagmia ornata Coenagrionidae non det.
Ptychoptera non det. Platycnemis pennipes
Simuliidae non det.
Simulium ornatum Heteroptera Nepa cinerea
Stratiomyiidae non det.
Tabanidae non det. Ephemeroptera Baetis buceratus
Tipulidae non det. Baetis muticus
Baetis rhodani
Pisces Cottus gobio Baetis vernus
Gasterosteus aculeatus Baetis sp.
Caenis macrura
Amphibia Salamandra salamandra Cloeon dipterum
Electrogena sp.
Megaloptera Sialis lutaria Paraleptophlebia submarginata
Sialis nigripes
Tabelle 4.3.2: Biologisches Wiederbesiedelungspotential im Emschereinzugsgebiet. Zusammenstellung der bei den
Untersuchungen des Emscher-PLUS gefundenen Arten.
137

138
30
25
20
15
10
5
0
Taxazahl
2
Olpkebach
3
Schondelle
4
Kirchhörder
Bach
8
Groppenbach
9
Herdicksbach
Emscher-PLUS
12
Deiningh. B.
umgestaltet
14
Rieper
Bach
18
Holzbach
25
Brabecker
M ühlenbach
26
Brabecker
M ühlenbach
Turbellaria (Strudelw ürmer) Oligochaeta (Wenigborster) Hirudinea (Egel)
Gastropoda (Schnecken) Lamellibranchiata (Muscheln) Crustacea (Krebse)
27
Brabecker
M ühlenbach
Diptera (Zw eiflügler) Plecoptera (Steinfliegen) Coleoptera (Käfer)
Odonata (Libellen) Heteroptera Ephemeroptera (Eintagsfliegen)
Megaloptera (Schlammfliegen) Trichoptera (Köcherfliegen)
Abbildung 4.3.2: Gewässerstrecken mit hohem biologischen Wiederbesiedelungspotential
30
25
20
15
10
5
0
1
Hörder
Bach
Taxazahl
6
Dellwiger
Bach
13
Deiningh. B.
ehem.Oberl.
21
Hofsteder
Bach
23
Leither
M ühlenb.
25
Boye
33
Kesselbach
Turbellaria (Strudelw ürmer) Oligochaeta (Wenigborster) Hirudinea (Egel)
Gastropoda (Schnecken) Lamellibranchiata (Muscheln) Crustacea (Krebse)
Diptera (Zw eiflügler) Plecoptera (Steinfliegen) Coleoptera (Käfer)
Odonata (Libellen) Heteroptera Ephemeroptera (Eintagsfliegen)
Megaloptera (Schlammfliegen) Trichoptera (Köcherfliegen)
Abbildung 4.3.3: Gewässerstrecken mit mittlerem biologischen Wiederbesiedelungspotential
31
Spechtsbach
37
Läppkes
M ühlenb.
Meßstelle
Meßstelle

30
25
20
15
10
5
0
Taxazahl
7
Mühlenbach
11
Quellbach
16
Rossbach
Emscher-PLUS
17
Resser
Bach
19
Marbach
29
Schöttelbach
34
Pausmühlenbach
Turbellaria (Strudelw ürmer) Oligochaeta (Wenigborster) Hirudinea (Egel)
Gastropoda (Schnecken) Lamellibranc hiata (Mus cheln) Crustacea (Krebse)
Diptera (Zw eiflügler) Plecoptera (Steinfliegen) Coleoptera (Käf er)
Abbildung 4.3.4: Gewässerstrecken mit mäßigembiologischen Wiederbesiedelungspotential
36
Läppkes
Mühlenb.
Odonata (Libellen) Heteroptera Ephemeroptera (Eintagsfliegen)
Megaloptera (Schlammfliegen) Trichoptera (Köcherfliegen)
Meßstelle
zurückgewinnen können (vergleiche Kapitel 4.4). Dabei wird die Biozönose von den jeweiligen
Strömungsverhältnissen, der stofflichen Belastungssituation und der Substratbeschaffenheit geprägt.
Unterschiede treten auf bezüglich Taxazahl und Häufigkeiten. Für die relativ geringe Taxazahl
im untersuchten Bereich des Dellwiger Baches kann als Ursache die bei der Umgestaltung angelegte
„Tümpelkette“, die als Wanderungsbarriere wirkt, angeführt werden.
[BLETTGEN et al.,1994]
Beim umgestalteten Läppkes Mühlenbach sind ebenfalls im Mittellauf Stillwasserbereiche angelegt
worden. Artenzahl und Häufigkeiten sind unterhalb dieser Bereiche etwas größer als im Dellwiger
Bach. Arten, die sich vorwiegend als Weidegänger ernähren (zum Beispiel Schlammschnecken),
treten häufiger auf. Teilweise hat sich eine Biozönose aus Ubiquisten und Stillwasserarten eingestellt,
die eine standorttypische Besiedelung ersetzt (Ersatzgemeinschaft).
Mit dem Untersuchungsprogramm wurde das Artenspektrum in naturnahen oder bedingt naturnahen
Gewässerabschnitten und an teilrenaturierten ehemaligen Schmutzwasserläufen dokumentiert.
Aus den Ergebnissen kann abgeschätzt werden, dass im Emschersystem noch ein erhebliches
biologisches Wiederbesiedelungspotential vorhanden ist. Mit der schnellen und erfolgreichen Ausbildung
von stabilen Biozönosen in einzelnen renaturiertern Wasserläufen und teilrenaturierten
Gewässerabschnitten kann besonders dann gerechnet werden, wenn diese nicht isoliert liegen und
ihre Nebengewässer ein hohes Potential aufweisen. Vor diesem Hintergund können bei geplanten
Renaturierungsmaßnahmen durchaus höherwertige Entwicklungsziele für die ökologisch verbesserten
Gewässerabschnitte definiert werden. Vorraussetzung für die weitere Verbesserung des Wiederbesiedelungsfähigkeit
des Emschersystems sind eine verbesserte Wasserqualität und eine kontinuierliche
Wasserführung in Verbindung mit naturnahem Gewässerausbau und der Wiedervernetzung
von Gewässerabschnitten. Die vorliegende Untersuchung zur Ermittlung des verbliebenen Arteninventars
an naturnahen beziehungsweise bedingt naturnahen Gewässerstrecken und der sich wieder
einstellenden Besiedelung an ökologisch umgestalteten Gewässern wird deshalb durch weitere
Untersuchungen ergänzt und aktualisiert (vergleiche Kapitel 4.4).
139

140
Emscher-PLUS
4.4 Erfolge von Renaturierungsmaßnahmen im Emschersystem
Von den insgesamt zirka 650 km Fließgewässern im Emschersystem sind derzeit etwa 350 km zu
einem Netz offener Abwasserkanäle mit Trapezprofil und Sohlverbau, meist mit Betonhalbschalen
(zum Teil Spundwände) ausgebaut worden. Kleinere Emschernebengewässer erhielten eine
V-förmige Sohlgestaltung. Weitere 208 km sind stark begradigt beziehungsweise aufgestaut und
abschnittsweise mit massivem Sohl- und Uferverbau versehen. Heutzutage weisen die ursprünglichen
Gewässer nur auf 46 km Länge (meist Oberläufe kleinerer Bäche), ein landwirtschaftlich
überprägtes, jedoch annähernd naturähnliches Erscheinungsbild ohne Sohl- und Uferverbau auf.
[BUSCH et al. 2001]
Foto 4.4.1: Typisches Emschernebengewässer,
Betonrinne
Beim Rückbau der Schmutzwasserläufe im Emschergebiet müssen eine
Reihe von Problemen gelöst werden, die typisch für dicht besiedelte
Ballungsräume mit hohem Versiegelungsgrad sind. Hierzu zählen stark
reduzierte Niedrigwasserabflüsse, häufige, steilansteigende Hochwasserwellen
und stoffliche Belastungen durch Notauslässe der Mischwasserkanalisation,
hohe Belastungen durch Nährstoffe und, bedingt
durch die räumlichen Verhältnisse, oft nur sehr eingeschränkter Raum
für eine naturnahe Gewässerentwicklung. Im Ruhrgebiet kommen oft
großflächige Beeinträchtigungen durch toxische Einflüsse aus industriellen
Altlasten und hohe Salzbelastungen aus bergbaulichen Aktivitäten
hinzu. Projektbegleitend wurden nach dem ökologischen Rückbau
von Deininghauser Bach (Kreis Recklinghausen) und Läppkes
Mühlenbach (Essen) neben einer allgemeinen Bestandsaufnahme auch
gewässerökologische Untersuchungen zur Entwicklung der Wasserqualität
und zur Dokumentation der Wiederbesiedlung der rückgebauten
ehemaligen Abwasserläufe durchgeführt. Die Ergebnisse belegen, dass
die erneuerten Gewässer ihre ursprüngliche Funktion als aquatischer
Lebensraum wieder zurückgewinnen können. Voraussetzungen dafür sind eine gleichbleibende
Wasserqualität auf ökologisch verträglichem Niveau, eine konstante Wasserführung, ein konsequenter
naturnaher Gewässerausbau und die Wiedervernetzung isolierter Gewässerabschnitte. Die
bei der Sanierung von Schmutzwasserläufen auftretenden Probleme sollen an zwei Beispielen -
dem Deininghauser Bach und dem Läppkes Mühlenbach- dargestellt werden.
4.4.1 Deininghauser Bach
Der Deininghauser Bach im Bereich der Stadt Castrop-Rauxel, Kreis Recklinghausen war ursprünglich
ein natürlicher Wasserlauf mit einer Lauflänge von zirka 9,5 km und einem 17,2 km² großen
Einzugsgebiet. Das ursprüngliche Gewässer wäre auf Grund der Fließgewässertypologie dem Bach
der Löß-Lehmgebiete zuzuordnen. Gegenwärtig leben in seinem Einzugsgebiet zirka 27 000 Einwohner,
20 % des Einzugsgebietes sind versiegelt.
[BUSCH et al 2000]
Der Umbau der ersten 2,5 km des Unterlaufes des Baches zum Schmutzwasserlauf erfolgte bereits
1913, 1920 wurden weitere 1,5 km erfaßt. Der restliche Bach von km 4,07 bis 9,12 wurde erst
1935 zum Schmutzwasserlauf umgestaltet, obwohl er bereits vorher zur Abwasserableitung benutzt
wurde. Zeitgleich wurden die ehemaligen Quellbereiche des Oberlaufes von einer Abraum-

Emscher-PLUS
halde des Kohlenbergbaues überdeckt. Seitdem entsprang der Bach als offenes Abwassergerinne
direkt aus der Kanalisation des Ortsteiles Schwerin, wo bis in die 70er Jahre eine grobe mechanische
Klärung des Abwassers vorgeschaltet war. Der Bach erhielt Sohlschalen aus Beton und ein
V-förmiges Profil mit steilen Böschungen. Der ursprüngliche Oberlauf wurde zum Nebenlauf degradiert
und führte überwiegend die salzbelasteten Sickerwässer der Bergehalde ab.
Foto 4.4.2: Deininghauser Bach im Jahre 1925. (Foto : Archiv der Emschergenossenschaft)
Nach dem Ausklingen der Bergsenkungen sollte der Bach wieder naturnah umgebaut werden. Der
obere Abschnitt wurde in den Jahren 1992 - 1994 auf einer Länge von 3,2 km saniert (Abbildung
4.4.1). Parallel zum Bach wurde ein großer Abwassersammler gebaut. Die oberen 1600 m des
Gewässers verlaufen in einem relativ ursprünglichen Waldtal mit altem Baumbestand. Für
Renaturierung und Kanalbau stand die nur geringe Weite der Talsohle zur Verfügung. Der Bach
konnte daher in seinem Verlauf hier nur sehr gradlinig geführt werden.
Abbildung 4.4.1: Renaturierter Abschnitt des Deininghauser Baches. Lage der Mischwasserabschläge und der
Untersuchungspunkte des Emscher-PLUS.
141

142
Emscher-PLUS
Im folgenden, ebenfalls zirka 1600 m langen Abschnitt wird der Bach in der Parzelle der
Emschergenossenschaft, die zu einem Muldental mit einer lichten Breite von zirka 30 m umgestaltet
wurde, durch landwirtschaftlich geprägte Flächen geführt. In der Bachaue entwickeln sich teilweise
auenuntypische Gras- und Hochstaudenfluren. Im Sommer wird der Bach durch diese Vegetation
abschnittsweise fast vollständig überdeckt. Bachbegleitende Gehölze wurden nur sehr spärlich
gepflanzt, ein natürliches Gehölzaufkommen fehlt bisher.
Foto 4.4.3: Letzte Renaturierungsmaßnahme
Foto 4.4.4 a und b: Naturnaher Oberlauf, teilweise trocken
Für eine weitere Renaturierung des Gewässers
stand unterhalb der Nierholzstraße eine größere,
ehemalig landwirtschaftlich genutzte Freifläche
für die Bachsanierung zur Verfügung. In diesem
1997 - 1998 ausgeführten Bauabschnitt sollte dem
Bach die Möglichkeit gegeben werden, sich frei
in seiner Ersatzaue zu bewegen. Das Bachbett
wurde mit schwingendem Verlauf völlig neu gebaut.
Diese gestalteten Abschnitte haben sich mittlerweile
mit einer Vegetation bedeckt, die teilweise
aus der natürlichen Sukzession resultiert, teilweise
auch künstlich angepflanzt beziehungsweise angesät
wurde. Bei der Sanierung des Deininghauser
Baches treten viele der typischen Probleme beim
Rückbau der Emschernebengewässer auf.
Geringe Abflussmengen nach der Entflechtung von Reinwasser und Abwasser
Die Gewässereinzugsgebiete sind in der Regel durch Bergbauaktivitäten hydrogeologisch gestört
und zudem zu einem hohen Prozentsatz versiegelt. Den Emschergewässern verbleiben meist nur
Abflußspenden aus ihren Einzugsgebieten um 1 - 2 l/s*km². Auch der Deininghauser Bach führt
daher in seinem oberen Abschnitt auf mehreren 100 m Länge nur sehr sporadisch Wasser. Zudem
ist der ehemalige Quellbereich durch den Stadtteil Schwerin und eine Bergehalde nachhaltig beeinflußt.
Die Wasserführung stabilisiert sich erst nach dem Zufluß des ehemaligen Oberlaufs mit
dem Ablaufwasser der Halde. Am Zusammenfluss von Landwehrbach und Deininghauser Bach
liegt der MNQ bei zirka 35 l/s.

Emscher-PLUS
Abschläge aus der Mischwasserkanalisation bei Starkregenereignissen
Ein weiterer, wichtiger Störfaktor ist die stoffliche und hydraulische Belastung der Gewässer mit
unbehandeltem Mischwasser über Notauslässe der Kanalisation. Im Emschergebiet müssen im
ersten Sanierungsschritt neue Kanalnetze gebaut werden, die in der Regel als Mischwassersysteme
ausgelegt sind. Die Kanäle entsprechen in der Regel dem Stand der Technik , der teilweise sogar
übertroffen wird.
[ATV 1992]
In der realen Praxis zeigt sich eine Diskrepanz zwischen dem auf die Dimensionierung der Kanalisation
ausgerichteten technischen Regelwerk (Mindestanforderungen) und der ökologischen Realität
in den beaufschlagten Gewässern. Nach starken Regenereignissen führen die ökologisch umgestalteten
Gewässer überwiegend Mischwasser. Dabei werden die sich entwickelnden aquatischen
Biozönosen einem starken hydraulischen Stress ausgesetzt, verbunden mit einer zum Teil erheblichen
stofflichen Belastung aus der Kanalisation. Leicht abbaubare Substanzen mit einem hohen
Sauerstoffzehrungspotenzial, toxische Abwasserinhaltsstoffe und ein allgemeiner Nährstoffaustrag
in die Gewässer führen zu mehr oder weniger großen Problemen.
Aus den auftretenden Problemen läßt sich leicht die Notwendigkeit einer gewässerseitigen Betrachtung
der durch die Mischwasserabschläge verursachten Belastungen ableiten. Sowohl der
hydraulische Stress (Sohlschubspannung, Abflussmenge und Abflussdynamik) als auch die stoffliche
Belastung aus dem Mischwasser müssen für die Gewässer immissionsseitig begrenzt werden.
Ein erster Schritt in diese Richtung ist das BWK-Merkblatt 3: „Ableitung von Anforderungen an
Niederschlagswassereinleitungen unter Berücksichtigung örtlicher Verhältnisse“. Hiernach darf
das jährliche Hochwasser (HQ ) in geschlossenen Siedlungsgebieten durch Niederschlags-
1
wassereinleitungen um maximal 10 % erhöht werden. Gleichzeitig werden Ammoniakkonzentrationen
(Fischtoxizität) begrenzt und Mindestkonzentrationen für Sauerstoff (5 mg/l) festgelegt.
Der Austrag von Schwebstoffen muss zusätzlich durch die bauliche Ausführung der Kanalsysteme
minimiert werden.
[BWK 2000]
Am Deininghauser Bach liegt eine Vielzahl von Regenrückhalte- beziehungsweise Überlaufbecken
der Mischwasserkanalisation (Tabelle 4.4.1), aus denen nach starken Regenereignissen insgesamt
bis zu 2800 l/s Mischwasser in den renaturierten Bachabschnitt geleitet werden können. Unterhalb
des umgestalteten Oberlaufes dürfen noch einmal bis zu 3800 l/s hinzukommen. Langanhaltende
oder starke Regenfälle führen daher regelmäßig zu einem starken Mischwassereintrag, der um ein
Vielfaches über der natürlichen Wasserführung (vor Einmündung Landwehrbach: MNQ zirka
35 l/s, HQ zirka 1030 l/s) liegt. Nach größeren Regenfällen führen die von den versiegelten Flä-
1
Bauwerk Typ Lage Maximale Abschlagmengen
RRB 1 M Dorlohstr. 450 l/s
RRB 2 M oh. BAB 42 300 l/s
RRB 2.1/ 2.2 AB BAB A 42 96 l/s
RÜB M Nierholzstr. 2000 l/s
RRB 05 M Tiefengraben 800 l/s
RRB 06 M Stadtbereich 1000 l/s
RRB 07 M u.h. Stadtbereich 2000 l/s
Gesamtmenge 6646 l/s
Tabelle 4.4.1: Regenrückhalte- und Überlaufbecken am Deininghauser Bach
143

144
Emscher-PLUS
chen über das Kanalsystem dem Bach zugeleiteten Wassermengen zu regelmäßig wiederkehrenden
Hochwasserereignissen.
Foto 4.4.5: Mischwasserabschlag an der Nierholzstraße
Bereits im November 1998 führte ein -im wesentlichen aus Mischwasserabschlägen bestehendes- Hochwasser
(> HQ 5) zu starken Schädigungen der Sohlschwellen.
Foto 4.4.6: Zerstörte Sohlgleite am Deininghauser Bach
Nährstoffeintrag, mangelnde Beschattung und Algenblüten
An den Messpunkten im Bereich der Ersatzaue waren erhöhte Konzentrationen an Gesamt-P, Nitrat
und Ammonium feststellbar (Abbildung 4.4.2). Die Quellen der Nährstoffeinträge dürften in
den ehemaligen Ackerflächen und in den Abschlägen aus der Kanalisation liegen. In der
unbeschatteten, 1997/1998 renaturierten Fläche kam es im Sommer 1999 zu massiven Blüten fädiger
Algen. Im August 1999 wurde hier, bedingt durch die Algenblüte, eine Sauerstoffübersättigung
von bis zu 160 % gemessen. In den fädigen Algenmassen setzten sich feine schwarze, faulschlamm-

Emscher-PLUS
artig riechende, Schwebstoffe fest, die kanalbürtig sein dürften. In dem unbeschatteten Gewässerabschnitt
wurde zudem eine deutliche Aufwärmung des Wassers um zirka 5 °C auf einer Lauflänge
von 1600 m festgestellt (Abbildung 4.4.3). Ein besonders großer Wärmeeintrag erfolgte an den im
Bereich der Sohlgleiten angelegten beziehungsweise entstandenen großen Pools.
mg/l
6
5
4
3
2
1
0
EG0 EG1 EG2 EG3 EG4 EG5 EG6
Abbildung 4.4.2: Nährstoffkonzentrationen im
renaturierten Abschnitt des
Deininghauser Baches
Foto 4.4.7: Algenblüte Foto 4.4.7b: Faulschlamm
Altlastenproblematik
P-Gesamt NH4-N NO3-N
NO3-N
P-Gesamt
Ein weiteres Problem für die renaturierten Emschergewässer sind die Altlasten. Die Wasserläufe
berühren in der Regel alte Bergbau- und Industriegelände, aus denen toxische Stoffe mit unterschiedlichster
Problematik über Oberflächenabfluß oder Grundwassereinspeisung in die Gewässer
gelangen. Am Deininghauser Bach ist bereits der ehemalige Oberlauf betroffen, der praktisch in
einem künstlichen Quelltopf unterhalb einer Abraumhalde
entspringt. Auswaschungen der Hal-
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
EG0
EG1
EG2
EG3
EG4
Abbildung 4.4.4: Leitfähigkeit, Sulfat- und Chloridkonzentrationen
im renaturierten Abschnitt des
Deininghauser Baches
EG5
EG6
SO4 mg/l
Leitf mS/m
Cl mg/l
20
15
10
5
0
EG0
EG1
EG2
EG3
EG4
EG5
de, vor allem hohe Salzfrachten (überwiegend
Sulfat), gelangen in das Gewässer (Abbildung
4.4.4). Unterhalb der 1997/1998 renaturierten Fläche
passiert der Bach weitere Altlasten. Vom Gelände
einer ehemaligen Düngemittelfabrik und
von einem ehemaligen Kokereigelände werden
vor allem Nitrat, Ammonium, PAK, Schwermetalle,
Cyanide und kokereitypische organische
Verbindungen in das Gewässer eingetragen (ver
gleiche Kapitel 3.5)
EG6
Wassertemp. (°C)
O2-Sättigung/10
O2 mg/l
pH-Wert
Abbildung 4.4.3: Wassertemperatur und Sauerstoffhaushalt
im renaturierten Abschnitt
des Deininghauser Baches.
145

Entwicklung der aquatischen Biozönose
146
Emscher-PLUS
Bei Untersuchungen 1994 - 1999 wurden in den rückgebauten
Gewässerabschnitten insgesamt mehr als 70 Arten (Tabelle 4.4.2) nachgewiesen.
An den oberen drei Standorten traten in der Regel etwa 20
Arten auf, an den beiden Probenahmestellen im Bereich der breiten
Ersatzaue wurden zirka 30 Arten gefunden. Neben einigen Arten wie
Gammarus fossarum, Dugesia gonocephala, zwei Steinfliegenarten
(Amphinemoura sp.; Nemoura sp.) und dem Feuersalamander, die
die Schmutzwasserära in kleinen, teilweise temporären Nebengewässern
überdauert haben, handelt es sich überwiegend um flugfähige
Ubiquisten oder um Arten, die leicht mit Wasservögeln verschleppt
werden können. Unter Berücksichtigung der Gewässergröße
und seiner isolierten Lage ist das bisher festgestellte Artenspektrum
als recht umfangreich einzustufen. Allerdings fehlen die Leitarten des
Löß-Lehmbaches, von den Begleitarten konnte nur Dugesia
gonocephala nachgewiesen werden.
Turbellaria Dugesia gonocephala Coleoptera Haliplus confinis
Haliplus fluviatilis
Oligochaeta Tubifex sp. Heliodidae Larven
Helodes sp.
Hirudinea Glossiphonia complanata Helochares sp.
Helobdella stagnalis Hydraena sp.
Hydrophilidae sp.
Mollusca Gyraulus albus Hydroporus sp.
Lymnea stagnalis Ilybius fuliginosus
Physa fontinalis Laccobius sp.
Physella acuta Laccobius biguttatus
Potamopyrgus antipodarum Laccophilus sp.
Radix ovata Platambus maculatus
Stagnicola glaber Potamonectes depressus
Stagnicola palustris
Odonata Calopteryx splendens
Amphipoda Gammarus pulex Ischnura elegans
Gammarus tigrinus Platycnemis pennipes
Gammarus fossarum Phyrrhosoma nymphula
Isopoda Asellus aquaticus Heteroptera Nepa cinerea
Diptera Chironomidae spp. Ephemeroptera Baetis rhodani
Chir. thummi-Gruppe Cloeon dipterum
Chir. lumosus-Gruppe
Simuliidae sp. Trichoptera Hydropsyche sp.
Odagmia ornata Hydropsyche angustipennis
Tipulidae sp. Limnephilidae spp.
Limnephilus spp.
Plecoptera Amphinemura sp. Limnephilus auricula
Nemoura sp. Limnephilus lunatus
Limnephilus nigriceps
Coleoptera Agabus spp. Limnephilus rhombicus
Agabus biguttatus Limnephilinae sp.
Agabus guttatus Micropterna sp.
Agabus undulatus Plectrocnemia sp.
Berosus luridus Sericostomatinae sp.
Colymbetinae sp. Sericostoma personatum
Dytiscidae sp.
Dytiscus marginalis Pisces Gasterosteus aculeatus
Elmis sp.
Haliplus sp. Amphibia Salamandra salamandra
Tabelle 4.2.2: Artenliste des Deininghauser Baches
Foto 4.4.8: Quelltopf vor Halde
mit Eisenocker

Emscher-PLUS
Der Rückbau des ehemaligen Schmutzwasserlaufes führt naturgemäß zu einer erheblichen Verbesserung
von Gewässergüte und Gewässermorphologie, wenngleich sich auch die charakteristischen
Formelelemente eines Löß-Lehmbaches nicht eingestellt haben. In den renaturierten Abschnitten
muss der Bachverlauf mehrfach an die Niveauunterschiede des Geländes angepaßt werden. Somit
folgen auf lange Fließstrecken mit relativ geringem Gefälle immer steile Gewässerabschnitte, die,
vor allem unterhalb der Mischwasserabschläge, als lange rauhe Sohlgleiten mit sehr grobkörnigem,
nicht standorttypischem Material ausgeführt wurden. Zur Aufnahme der hydraulischen Belastung
wurde der untere Bachabschnitt untypisch breit ausgelegt.
Für die Zukunft müssen die hydraulischen und stofflichen Belastungen durch die Mischwasserabschläge
und, für die noch zu renaturierenden Abschnitte, die toxischen Belastungen durch Altstandorte
gelöst werden. Zudem sollte die Anzahl bachbegleitender Gehölze zur Erhöhung der
Beschattung und Verminderung der Gewässererwärmung deutlich erhöht werden. Nach der Problemlösung
ist damit zu rechnen, dass sich im Deininghauser Bach eine stabile aquatische Biozönose,
wenn auch aus mehr oder weniger anspruchslosen Arten, einstellen wird.
4.4.2 Läppkes Mühlenbach
Das zirka 7,5 km² große Einzugsgebiet des Läppkes Mühlenbach verläuft an der Grenze zwischen
Mühlheim, Essen und Oberhausen, zirka 30 % des Einzugsgebietes sind versiegelt. Der Bachlauf
kann in drei Abschnitte gegliedert werden. Die gesamte Fließstrecke des Gewässersystems (Hexbach
und Läppkes Mühlenbach) beträgt zirka 5,5 km. Der untere Abschnitt des Gewässers wurde von
1919 bis 1928 in mehreren Schritten zum Schmutzwassergerinne umgebaut.
Der Oberlauf des Baches wird als Hexbach bezeichnet. Der Hexbach hat die Industrialisierung der
Region als mehr oder weniger naturnahes Fließgewässer in einem von Siedlungen und landwirtschaftlicher
Nutzung geprägten Einzugsgebiet überstanden. In den seitlichen Quellzuflüssen des
Hexbaches haben sogar typische Arten der Quellgebiete und Bergbäche überdauert (Crenobia alpina,
Crunoecia irrorata, Agapetus fuscipes). Diese Quellzuflüsse sind derzeit jedoch durch naturfernen
Ausbau vom übrigen Hexbach isoliert. Im weiteren Verlauf wird der Hexbach derzeit von sieben
Mischwassereinleitungen aus der städtischen Mischwasserkanalisation belastet, die nach einer
geplanten Sanierung auf zwei Mischwasserabschläge mit Regenrückhaltung auf zirka 300 l/s reduziert
werden sollen. Die nach Planungsstand zukünftig für den gesamten Bach genehmigten
Einleitungen liegen bei zirka 2300 l/s (Tabelle 4.4.3).
Bauwerk Typ Lage Maximale Abschlagmengen
RÜ/RRB M Im Fatloh (QD) 135 l/s
RÜ/RRB M Hexberg (QD) 165 l/s
RÜ M Oberhauser Str. (Qe) 940 l/s
RÜ M Frintroper Str. (Qe) 1098 l/s
Gesamtmenge 2338 l/s
Tabelle 4.4.3: Regenüberlauf- und Regenrückhaltebecken am Läppkes Mühlenbach
Von 1988 bis 1991 wurde der Läppkes Mühlenbach von km 1,1 bis 2,9 naturnah umgestaltet
(Foto 4.4.10). Das Vorhaben galt als ein Pilotprojekt für zukünftige Renaturierungsmaßnahmen im
Emschersystem, das vom Land Nordrhein-Westfalen mit zirka fünf Millionen DM gefördert
wurde. Die letzten 1,1 km bis zur Emscher blieben nach wie vor als teilweise verrohrter Schmutzwasserlauf
ausgestaltet. Genaue Planungen zur Umgestaltung dieses Abschnitts existieren zurzeit
noch nicht.
147

Foto 4.4.9: Läppkes Mühlenbach, für die Nachwelt
erhaltener Abschnitt der ehemaligen
Schmutzwasserrinne
148
Emscher-PLUS
Für die ökologische Neugestaltung wurden die Betonsohlschalen
entfernt und Ufer- und Gewässerbett landschaftsplanerisch
umgestaltet. Auf diese Weise wurden
strukturreiche Landschaftsbestandteile geschaffen, die für
die Öffentlichkeit zugänglich sind und einen hohen Freizeit-
und Erholungswert haben. Das gewässermorphologische
Entwicklungspotenzial ist allerdings begrenzt, da
der Gewässerverlauf durch Steinschüttungen festgelegt ist.
Mangels möglicher Seiten- beziehungsweise Krümmungserosion
ist somit keine Entfaltungsmöglichkeit für eine
natürliche Gewässerdynamik gegeben. Nach wie vor erfolgen
Mischwasserabschläge in den Bach (Abbildung
4.4.5), der für derartige Belastungen eine relativ geringe
Wasserführung (MNQ: zirka 23 l/s) aufweist.
Auch am Läppkes Mühlenbach traten typische Probleme
der umgestalteten Emschergewässer auf. Bereits wenige
Wochen nach den abgeschlossenen Bauarbeiten war im
Gewässer ein großflächiger Fadenalgenbewuchs zu erkennen.
Außerdem kam es zur Massenentwicklung von
Kriebelmückenlarven. Im Ufer- und Auenbereich sowie
im Gewässerbett wurden zahlreiche aus dem Kanalnetz stammende Feststoffe gefunden, die auf
vorangegangene Mischwasserentlastungen zurückzuführen waren. Durch die Entlastungsereignisse
wurde der Bachlauf zeitweise hydraulisch überlastet, was an der Lage der Feststoffe und an dem
beeinträchtigten Uferbewuchs zu erkennen war. Diese Situation wurde auch in den darauffolgenden
Jahren festgestellt.
Seit 1991 wird der Läppkes Mühlenbach einmal jährlich
physikalisch-chemisch und biologisch untersucht, um die
Wasserqualität und die Entwicklung der aquatischen Lebensgemeinschaft
und somit den Erfolg der durchgeführten
Umgestaltungsmaßnahmen zu dokumentieren. Die Allgemeinen
Güteanforderungen werden hinsichtlich der Sauerstoffkonzentration,
der Phosphor(gesamt)- und der NH 4 -
N-Konzentrationen bei mittlerem Niedrigwasserabfluß eingehalten.
Die NO 3 -N-Konzentrationen erfüllten dagegen mit
bis zu 11,6 mg/l oftmals nicht die Zielvorgabe der AGA
von ≤ 8 mg/l. In niederschlagsreichen Zeiten werden die
AGA in Folge von Mischwasserentlastungen erheblich überschritten,
was zur temporären organischen Belastung mit
den vorgenannten Folgeerscheinungen führt. Weitere bekannte
Auswirkungen sind zum Beispiel die Schädigung
des Interstitials (Zwischenlückensystem des Gewässerbodens)
durch Feststoffe und die hydraulische Streßwirkung
auf Organismen. Für Wasserorganismen in derart belasteten
Gewässern sind akut toxische Situationen (NH 3 -Stöße
von ≥ 0,1 mg/l) zu erwarten.
[AGA 1991, ATV 1997]
Foto 4.4.10: Umgestalteter Läppkes Mühlenbach
o.h. EP13 (Foto: Andreas
Thiel, StUA Duisburg)

Emscher-PLUS
Turbellaria Dugesia lugubris Coleoptera Heliodidae sp.
Polycelis tenuis Hydrophilidae sp.
Stictotarsus duodecimpustulatus
Hirudinea Erpobdella octoculata
Glossiphonia complanata Odonata Calopteryx splendens
Helobdella stagnalis Coenagrionidae
Mollusca Bithynia tentaculata Heteroptera Nepa cinera
Gyraulus albus
Lymnea stagnalis Ephemeroptera Baetis rhodani
Physa fontinalis Baetis vernus
Physella acuta Baetis sp.
Planorbidae sp. Caenis sp.
Planorbis planorbis
Radix ovata Megaloptera Sialis lutaria
Stagnicola corvus
Trichoptera Annitella obscurata
Pisidium sp. Hydropsyche angustipennis
Sphaerium corneum Hydropsyche sp.
Hydropsyche siltalai
Amphipoda Gammarus pulex Hydroptilidae sp.
Gammarus fossarum Holocentropus sp.
Limnephilidae spp.
Diptera Chironomidae spp. Metalype fragilis
Simuliidae sp. Tinodes waeneri
Tipulidae sp.
Bryozoa non det.
Coleoptera Agabus spp.
Haliplus sp. Pisces Gasterosteus aculeatus
Tabelle 4.4.4: Artenliste des Läppkes Mühlenbaches
Der Läppkes Mühlenbach ist ebenfalls dem Gewässertyp des Löß-Lehmbaches zuzuordnen. Von
1991 bis 1998 wurden im ökologisch umgestalteten Gewässerabschnitt insgesamt 46 Taxa nachgewiesen
(Tabelle 4.4.4). Die Biozönose setzt sich sowohl aus verschmutzungstoleranten Arten
(verschiedene Egelarten) als auch aus anspruchsvolleren Organismen (zum Beispiel Gammarus
fossarum) zusammen. Es wurden sowohl strömungsliebende als auch für Stillwasserbereiche charakteristische
Arten, zum Beispiel Planorbidae nachgewiesen.
Ausblick
Die projektbegleitenden gewässerökologischen Untersuchungen erlauben eine zeitnahe Erfolgskontrolle
der Maßnahmen durch laufende Beschreibung des Ist-Zustandes. In den umgestalteten
Gewässerabschnitten haben sich im Beobachtungszeitraum relativ viele aquatische Arten eingestellt,
allerdings meist mit niedrigen ökologischen Ansprüchen an die Wasserqualität. Im
Deininghauser Bach wurden bereits wieder 70, im Läppkes Mühlenbach 46 Taxa nachgewiesen.
Die Ergebnisse und Erkenntnisse der Untersuchungen bilden eine wichtige Grundlage für den
weiteren ökologischen Umbau des Fließgewässersystems der Emscher.
Die Erfahrungen aus den dargestellten Projekten am Deininghauser Bach und Läppkes Mühlenbach
sind für die Planung weiterer Sanierungsmaßnahmen von großer Bedeutung. Sie müssen bei
der Umsetzung zukünftiger Renaturierungsprojekte berücksichtigt werden, um die Effizienz
149

150
Emscher-PLUS
der ökologischen Erneuerung der Gewässer weiter zu erhöhen. In Teileinzugsgebieten mit toxischem
Gefährdungspotenzial durch Altlasten sind zusätzlich Sanierungsmaßnahmen dringend
erforderlich.
Insbesonders für die Entlastungen aus den Mischwasserkanalisationen läßt sich ein weiterer Handlungsbedarf
ableiten. Es reicht aus gewässerökologischer Sicht bei kleineren Gewässern nicht aus,
die bautechnische Ausführung der Kanalsysteme am Stand der Emissionstechnik nach ATV 128 zu
orientieren, sondern es muß zusätzlich eine gewässerseitige Bewertung der zu erwartenden Belastungen
erfolgen. Die Umsetzung von weitergehenden Anforderungen an die zu bauenden Kanalisationssysteme
liegt nach den vorliegenden Untersuchungsergebnissen auf der Hand.
[ATV 1993]

Emscher-PLUS
4.5 Aktuelle Baumaßnahmen zur Renaturierung des Oberlaufes der Emscher
Die natürliche Quelle der Emscher ist noch weitgehend naturnah. Sie liegt im Sölder Holz und ist
nicht über Wege oder Pfade erreichbar (Foto 4.5.1 Emscherquelle). Es handelt sich um eine temporär
trockenfallende Sickerquelle. Der Quellbach verläuft in einem Kerbtal im Wald um nach wenigen
Metern wieder zu versiegen. Am Ende des Waldes sollen künftig Lehmpackungen das Versiegen
der Emscher verhindern. Jenseits der Straße K10 ist die Emscher zwischen landwirtschaftlichen
Nutzflächen grabenartig gestaltet. Dort wird der Lauf verlegt und naturnah umgestaltet (Abbildung
4.5.1).
Abbildung 4.5.1: Lageplan des Oberlaufes der Emscher
Anschließend passiert die Emscher an einem Ausflugslokal mit angeschlossenem Reiterhof ihre zu
touristischen Zwecken künstlich angelegte „nominelle“ Quelle. Danach fließt die Emscher wieder
durch Felder bis sie die Landstraße L677 unterquert. Kurz oberhalb der Straße mündet das erste
Regenüberlaufbecken (RÜB 2.02, siehe Tabelle 4.5.1) in die Emscher. Jenseits der L677 verläuft
die Emscher durch Bebauung und Grünanlagen der Stadt Holzwickede. Hier sind viele kleinere
Maßnahmen zur Verbesserung der Emscher geplant: Straßendurchlässe sollen verbreitert und verrohrte
Fließstrecken soweit möglich wieder freigelegt werden. Eine Teichanlage beim Regenüberlaufbecken
RÜ 1.03 (siehe Tabelle 4.5.1) soll in den Nebenschluss verlegt werden, das heißt das
Bett der Emscher wird um den Teich herumgeführt. Diese Maßnahmen dienen dazu, die Durchgängigkeit
der Emscher für Organismen und damit ihre ökologische Qualität zu verbessern und
gleichzeitig soll die Emscher auch für die Anwohner im Stadtbild von Holzwickede erlebbar werden.
Von der Bahnlinie an wird der Verlauf der Emscher verlegt. Derzeit unterquert die Emscher
151

152
Emscher-PLUS
noch die Bahnlinie und läuft anschließend verrohrt unter einem Industriegelände. Zukünftig soll
die Emscher offen parallel zur Bahn verlaufen und in das Bachbett des Selbach umgeleitet werden.
Im Bett des Selbachs wird die Emscher dann wieder ihrem eigenen Lauf zugeführt. Die Sohle des
Selbachs, der sich so im unteren Abschnitt zur Emscher wandelt, wird angehoben, damit der anstehende
Bruchwald wieder ausreichend mit Grundwasser versorgt wird.
Foto 4.5.1: Emscherquelle
Die auf die Emscher wirkenden hydraulischen Folgen des RÜB 1.04 werden zumindest teilweise
durch die lange Ausleitungsstrecke (1,4 km) reduziert. Anhand von begleitenden Untersuchungen
wird sich jedoch zeigen, ob die Abschläge aus den Becken trotzdem negative Folgen für die sich
neu entwickelnde Biozönose des Emscher-Oberlaufes haben werden. In diesem Falle wird die
Drosselwassermenge (=Abschlagsmenge) der Becken nach den neuen Anforderungen an Niederschlagswassereinleitungen
zu überprüfen und gegebenenfalls zu reduzieren sein.
[BWK 2000]
Tabelle 4.5.1: Regenüberläufe im Emscher-Oberlauf
Der alte, teilweise verrohrte Emscher-Abschnitt soll später als Auslaufstrecke
eines bereits fertiggestellten Regenüberlaufbeckens
(RÜB 1.04, Tabelle 4.5.1), vergl. Messtellenbeschreibung EP01,
Kapitel 3.2) und als Umflut für in der Emscher fließende Wassermengen,
die 200 l/s übersteigen, dienen. Auf dem Abschnitt zwischen
dem Industriegelände in Rausingen und dem Beginn der
Verrohrung unter der Ortschaft Dortmund-Sölde sind die
Renaturierungsmaßnahmen seit dem Frühjahr 2000 weitgehend
abgeschlossen (siehe Fotos der Messstellenbeschreibung EP02,
Kapitel 3.2). Die einsetzende, natürliche Sukzession ist auf den
renaturierten Flächen der Emscheraue bereits zu beobachten.
Durch die Abschläge aus Regenüberlauf- und Regenrückhaltebecken
kommt es durch die bei Regenereignissen auftretenden
hohen stofflichen und hydraulischen Belastungen häufig zu starken
Schädigungen an den Gewässern (vergleiche Deininghauser
Bach, Kapitel 4.4).
Regenüberläufe im Rückhaltevolumen des
Emscher-Oberlauf Regenrückhaltebeckens Abschlagsmenge
RÜB 2.02
(Regenüberlauf-Becken) 2200 m³ 350 l/s
RÜB 1.03
(Regenüberlauf) 10300 m³ 350 l/s
RÜB 1.04
(Regenüberlauf-Becken) 20000 m³ 3500 l/s
Mit den laufenden Baumaßnahmen ist ein erster Schritt zum ökologischen Rückbau des Emscher-
Oberlaufes getan. Die Beobachtung der einsetzenden Wiederbesiedelung mit einer aquatischen
Biozönose und somit die Bewertung des ökologischen Erfolges der Maßnahmen soll in Zukunft
Gegenstand von Sonderprogrammen im Rahmen des Emscher-PLUS sein.

5. Diskussion
Emscher-PLUS
Die ersten Maßnahmen zur Sanierung des Emschersystems schlagen sich bereits deutlich messbar
in der Entwicklung der Wasserqualität des Emscherhauptlaufes nieder. Durch den mittlerweile
erreichten Anschlußgrad von Indirekteinleitern an die neuen Kläranlagen Dortmund-Nord und
Bottrop konnte die Belastung des Gewässersystems mit Industriechemikalien, Schwermetallen und
Nährstoffen erheblich reduziert werden, hat allerdings bisher noch kein für ein Fließgewässer akzeptables
Maß erreicht. Das Zwischenergebnis der abwassertechnischen Sanierung ist befriedigend
und zeigt, dass die Entwicklung in die richtige Richtung geht.
Mit der Weiterentwicklung der Lösungsstrategien
• Schadstoff-Vermeidungstechnologie am Enstehungsort
• weitere Verbesserung der Reinigungstechnologie am Ort des Anfalls
gefährlicher Wasserinhaltsstoffe
• weiterer Anschluß von Indirekteinleitern an die Kläranlagen
• klärtechnische Ertüchtigung der Direkteinleiter
kann eine weitere Entlastung des Emschersystems erreicht werden. Mit einer guten Umsetzung
dieser Strategien können die „Allgemeinen Güteanforderungen für Fließgewässer“ in der Emscher
mittelfristig erreicht werden und die Zielvorgaben zum Schutz oberirdischer Binnengewässer langfristig
realisierbare Ziele werden. Wesentliche Anforderungen der zukünftig umzusetzenden EU
Wasserrahmenrichtlinie können somit erfüllt werden. Mit dem bisherigen Sanierungserfolg ist bereits
jetzt eine spürbare Entlastung des Rheins, insbesondere in bezug auf die Nährstofffracht,
eingetreten.
[AGA 1991][LAWA 1997a,b]
Im Hauptlauf der Emscher kam es bisher zu einer deutlichen Reduzierung der über Biotestverfahren
ermittelten akuten Toxizitäten. Hierbei wurde die akute Giftwirkung auf Daphnien deutlich stärker
reduziert als auf Leuchtbakterien, die vor allem auf organische Verbindungen empfindlicher reagieren
als Daphnien. Unterhalb der Kläranlagen gibt es zudem wieder Emscherabschnitte mit einem
relativ kontinuierlichem Sauerstoffangebot, wenn auch auf niedrigem Niveau. Als Folge dieser
Entwicklung kann unterhalb der Kläranlagen bereits eine beginnende Wiederbesiedelung der
Emscher mit höheren Organismen des Makrozoobenthos feststellt werden.
Bei den sich ansiedelnden Organismen handelt es sich allerdings nur
um wenige, anspruchslose und widerstandsfähige Tierarten.
Foto 5.1: Schild der Emschergenossenschaft
Ein nächster Sanierungsschritt muß darin bestehen, wieder im gesamten
Emscherlauf und den Nebengewässern eine stabile Sauerstoffversorgung
mit Konzentrationen über 6 mg/l herzustellen. Zudem müssen die Nährund
Schadstoffkonzentrationen und die aus ihnen resultierenden akuten
Toxizitäten in den hochbelasteten Nebengewässern wie zum Beispiel Berne,
Schwarzbach und Landwehrbach deutlich abgesenkt werden. Auch im
Hauptlauf der Emscher ist nach wie vor eine deutliche Reduzierung der
Nähr- und Schadstoffkonzentrationen notwendig.
Mittelfristig müssen neben den bisher erzielten abwassertechnischen Erfolgen
noch weitere Probleme zur Sanierung der Emscher gelöst werden.
153

154
Emscher-PLUS
Dazu gehört die anhaltend hohe Chloridbelastung der Emscher aus den Grubenwassereinleitungen
des Bergbaus (vergleiche Kapitel 3.3). Auch bei einer vergleichmäßigten Einleitung dieser Grubenwässer
werden in Zukunft Chloridkonzentrationen bis zu 2.500 mg/l in der Emscher erwartet. Daraus
folgt, daß die ökologische Entwicklung des Emschersystems mit der fortschreitenden Reinigung
der eingeleiteten Abwässer durch den Chloridgehalt und die weiteren Inhaltsstoffe des Grubenwassers
bestimmt werden wird. Bei den erwarteten Salzkonzentrationen kann sich jedoch nur eine
sehr artenarme, instabile und gegen weitere Umweltbelastungen empfindliche Biozönose entwikkeln,
die zudem nur aus salztoleranten Arten bestehen wird. Die Entwicklung einer für mitteleuropäische
Fließgewässer typischen Lebensgemeinschaft und die Sicherstellung der damit verbundenen
gewässerökologischen Funktionen wird bei den prognostizierten Bedingungen nicht erreicht.
[Emschergenossenschaft 1991]
Foto 5.2: Holzbach
Von der staatlichen Umweltverwaltung wurden deshalb
verschiedene Grubenwasser-Szenarien für den Emscher-
Lippe-Raum angedacht. Mit diesen Szenarien werden
die zu erwartenden ökologischen Auswirkungen verschiedener
Maßnahmen bei der Grubenwasserableitung
beschrieben. Die daraus resultierenden Ergebnisse
könnten Grundlage eines noch zu entwickelnden Grubenwasserkonzeptes
für den gesamten Emscher-Lippe-
Raum sein.
Einen weiteren hemmenden Einfluß auf die Wiederbesiedlung der Emscher nach erfolgter Abwassersanierung
stellt die Wärmelast im Gewässer dar. In der Emscher werden durchschnittlich
höhere Wassertemperaturen als bei vergleichbaren naturnäheren Fließgewässern, wie zum Beispiel
der Ruhr, gemessen. Der Wärmeeintrag erfolgt durch Grubenwasser, direkte Kühlwassereinleitungen
sowie kommunale und industrielle Abwässer. Dadurch wird der Jahresgang der Temperatur in
seiner Charakteristik vor allem im Winterhalbjahr deutlich verändert. In der Emscher sind die
Wassertemperaturen überwiegend größer als 10 °C; die natürlicherweise in langsam fließenden
Flachlandflüssen zu beobachtende Temperaturabsenkung unter 5 °C erfolgt nicht. Es werden deshalb
in der Emscher entwicklungshemmende ökologische Effekte erwartet, die sich insbesondere
beim Aufbau des Nahrungsgefüges und der Fortpflanzung wechselwarmer Organismen bemerkbar
machen werden.
An ersten Teilabschnitten einzelner Nebengewässer und am Emscheroberlauf haben bereits Maßnahmen
zu „ökologischen Verbesserung“ stattgefunden. Die naturähnliche Gestaltung der Gewässermorphologie
bildet, zusammen mit der Verbesserung der Wasserqualität, die Basis für die Ausbildung
von ortstypischen, stabilen Gewässerbiozönosen.
Die Wiederbesiedelung kann dabei aus den noch naturnahen
Nebengewässerabschnitten erfolgen. Beim Umbau
des Gewässersytems ist darauf zu achten, möglichst
zusammenhängende Gewässersysteme zu schaffen und
Wanderungshindernisse zu beseitigen. Die Ergebnisse
unserer Sonderuntersuchungsprogramme am Deininghauser
Bach und am Läppkes Mühlenbach (vergleiche
Kapitel 4.4) zeigen, dass eine erfolgreiche Wiederbesiedelung
der umgestalteten, ehemaligen Schmutzwasserläufe,
allerdings mit einer eher anspruchslosen Biozö-
Foto 5.3: Emschermündung
nose, möglich ist.

Emscher-PLUS
Problematisch bei der Gewässerrenaturierung im Emschergebiet sind, wie
in Kapitel 4.4 beschrieben, die geringen Reinwasserabflüsse, die den Gewässern
nach der Entflechtung verbleiben. Durch Bergbauaktivitäten und
Flächenversiegelungen ist die natürliche Wasserspende aus den Einzugsgebieten
der Gewässer stark vermindert. Die nach dem Umbau verbleibenden
Notauslässe der Mischwasserkanalisationssysteme bilden für die
Gewässerökologie ein weiteres Problem. Durch diese Überläufe dürfen bei
Starkregenereignissen in Gewässerabschnitte mit relativ geringer
Mittelwasserabflußmenge (zum Beispiel am Mittellauf des Deininghauser
Bach 80 l/s) mehrere m³/s Mischwasser abgeschlagen werden. Neben akut
toxischen Wirkungen von Wasserinhaltsstoffen, Sauerstoffmangel und
Schwebstoffeintrag kommt es zusätzlich zu einer starken hydraulischen
Foto 5.4: Kläranlage Bottrop
Belastung derartiger Gewässer. Zur Ableitung von Anforderungen an
Niederschlagswassereinleitungen unter Berücksichtigung örtlicher Verhältnisse wurde von einer
Arbeitsgruppe des BWK eine Richtlinie entwickelt, nach dem in Genehmigungsverfahren die durch
Mischwasserabschläge im Gewässer erreichten Abflußerhöhungen auf 10 % des einmal jährlich
auftretenden höchsten Hochwassers (HQ1+10%) begrenzt werden sollen. Es ist schon jetzt zu erkennen,
dass diese Vorgaben beim derzeitigen Umbau des Emschersystems in der Regel bei weitem
überschritten werden. Aus ökologischer Sicht ist es notwendig, in solchen Fällen diese hydraulischen
Belastungen aus Mischwasserabschlägen auf das absolut unvermeidbare Maß zu reduzieren.
[BWK 2000]
Mit den hier dargestellten Ergebnissen und der daraus resultierenden Bewertung ist ein weiteres
Ziel des Monitoring-Programms im Emscher-PLUS erreicht worden. Es ist jetzt klar erkennbar,
wo die Emschersanierung auf dem richtigen Weg ist und wo noch Lösungsstrategien erarbeitet
werden müssen, um ein ökologisch und ökonomisch vertretbares Ergebnis der Milliarden-Investition
zu erzielen. Nur in der Abfolge Planung, Maßnahme, Messung der Auswirkungen, Bewertung,
Korrektur der Planung, Umsetzung wird ein abwasserfreies und ökologisch wertvolles Gewässersystem
Emscher erreichbar sein.
[RAHM et al. 1997]
Zur weiteren Verfolgung des Sanierungsprogramms werden wir die folgenden Schwerpunkte bei
der Untersuchung des Emschersystems setzen:
- Fortführung des Monitorings zur Dokumentation des abwassertechnischen Sanierungsfortschritts
und zur Erweiterung des Datenpools,
- Optimierung des Untersuchungsumfangs anhand aktueller Meßwerte,
- Verfolgung der Entwicklung von Schadstofffrachten,
- zeitlich begrenzte Erweiterung des Meßstellennetzes im Bereich regional begrenzter Sanierungsmaßnahmen,
- Monitoring der Wiederbesiedelung des Emscherhauptlaufes,
- Sonderprogramme zur Erfassung der Biozönosen in renaturierten Gewässerabschnitten,
- Anwendung und Erarbeitung von Bewertungsmaßstäben für die Beurteilung des Sanierungserfolges
und
- enge Zusammenarbeit mit allen Beteiligten des Sanierungsvorhabens.
155

6. Zusammenfassung / Summary
156
Emscher-PLUS
Emscher-Projekt zur Langzeit - Untersuchung des Sanierungserfolges
(Emscher-PLUS)
Das Emscher-Projekt zur Langzeit-Untersuchung des Sanierungserfolges (Emscher-PLUS) wird
seit 1990 unter Federführung des Staatlichen Umweltamtes Herten in Zusammenarbeit mit den
StUÄ Hagen und Duisburg durchgeführt. Es dient der Dokumentation der mittel- und langfristigen
Veränderungen der Gewässerqualität und zur Erfolgskontrolle des Umbaus des Emschersystems.
Seit 1995 wird an 19 Probenahmestellen ein auf Gewässerinhaltsstoffe bezogenes Monitoring-
Programm durchgeführt. Hierbei werden an einzelnen Messstellen bis zu 111 Messgrößen regelmäßig
erhoben. Zusätzlich werden Sonderprogramme zur Untersuchung der biologischen Wiederbesiedelung
des Emschersystems durchgeführt.
Seit Beginn unseres Jahrhunderts wurde das Emschersystem als Schmutzwassergerinne für die
Ableitung der anfallenden Niederschlags-, Brauch- und Abwassermengen mit Betonschalen technisch
ausgebaut. Gegenwärtig besteht die Niedrigwassermenge der Emscher zu 80 % aus den
Grubenwässern und aus kommunalen beziehungsweise industriellen Abwässern.
Mit den ausklingenden Bergsenkungen ist es möglich, das gesamte Emschergebiet abwassertechnisch
zu sanieren. Zur ökologischen und ökonomischen Erneuerung der gesamten Industrieregion
wurde die Internationale Bauausstellung Emscherpark (IBA) von der Landesregierung NRW
initiiert. Ein IBA-Leitprojekt ist der ökologische Neubau des Emschersystems. Mit einem Investitionsaufwand
von zirka acht Milliarden DM sollen in einem Zeitraum von 25 bis 30 Jahren wieder
ökologisch funktionstüchtige Fließgewässer entstehen. Planung und Bauausführung der Emschersanierung
wurde der Emschergenossenschaft (EG) übertragen.
Die Umweltbehörden des Landes Nordrhein-Westfalen begleiten seit 10 Jahren unter Federführung
des Staatlichen Umweltamtes Herten die Sanierungsmaßnahmen mit einem chemischen und biologischen
Gewässermonitoring, um den Fortschritt der Sanierung und die Effektivität der einzelnen
Maßnahmen anhand der Entwicklung des Gewässersystems zu dokumentieren. Gleichzeitig
wurde so eine wichtige Datenbasis für die Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie erabeitet.
Der vorgelegte Bericht basiert hauptsächlich auf einer Auswertung der Daten des 1995 begonnenen
Langzeitmonitoring Emscher-PLUS und einigen ergänzenden Untersuchungen zu Belastungsschwerpunkten,
Sanierungs- und Renaturierungsmaßnahmen sowie der Wiederbesiedlung einiger
Abschnitte des Emschersystems. Hierzu werden zunächst die gültigen Bewertungsmaßstäbe für
Gewässer -die Allgemeinen Güteanforderungen (AGA) des Landes NRW sowie die chemisch-physikalische
Klassifizierung der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA)- erläutert. Auf dieser
Bewertungsbasis erfolgt:
- die Beschreibung der Entwicklung der Belastung an den wasserwirtschaftlich relevanten
Messstellen im Emschersystem,
- die Beschreibung und Bewertung der Entwicklung der Belastungssituation im gesamten
Emschersystem (Längsschnitte) anhand ausgewählter Stoffe,
- eine Betrachtung des Effektes der Inbetriebnahme und Aufrüstung von vier wichtigen Kläranlagen
im Bereich des Emschersystems in Dinslaken, Bottrop, Dortmund und Castrop (VfT),

Emscher-PLUS
- ein Hinweis auf die Altlastenproblematik im Emschereinzugsgebiet,
- die Beurteilung der Möglichkeiten zu Wiederbesiedelung des Emschersystems.
Aus den Ergebnissen wird deutlich, dass bereits ein großer Schritt in Richtung der Entfrachtung
des Emscherwassers von Nährstoffen und Industriechemikalien erfolgt ist. Das Gewässer ist nahezu
stabil im aeroben Zustand und lokal werden zum Teil Richtwerte der AGA eingehalten (Abbildung
6.1) und nach dem Klassifikationssystem der LAWA sogar chemische Gewässergüteklassen
besser als IV erreicht, die auf die durchgeführten Maßnahmen zurückgeführt werden können.
1995-99
Sauerstoff
TOC
Gesamt-P
Ammonium-N
Nitrat-N
AOX
Blei
Cadmium
Chrom
Nickel
Zink
Kupfer
Quecksilber
00 01 02 15 16 17 03 06 09 18 11 14 LUA LWB HB SB BOY BE R DHB LMB
AGA immer eingehalten
AGA in einzelnen Jahren eingehalten
00-14 + LUA = Messstellen an de r Emscher
LWB = Landwehrbach; HB = Hüller Bach; SB = Schwarzbach;
BOY = Boye; BER = Berne, alles Schmutzwasserläufe
AGA immer überschritten
Abbildung 6.1: Bewertung der Messergebnisse im Emschersystem anhand der Richtwerte der AGA für
den Zeitraum 1995 bis 1999
Nicht analysier t
DHB = Deininghauser Bach, renaturiert
LMB = Läppkes Mühlenbach, renaturiert
Die durch Biotests beobachteten Toxizitäten im Emscherhauptlauf gehen zurück. Zusammen mit
der Stabilisierung der Sauerstoffversorgung in den Emscherstrecken unterhalb der Kläranlagen ist
somit bereits wieder die Möglichkeit zur biologischen Wiederbesiedelung mit anspruchslosen höheren
Tieren gegeben, soweit sie in der völlig verbauten Emscher einen geeigneten Lebensraum
finden können. Die Ergebnisse von Sonderprogrammen des StUA Herten belegen die bereits wieder
stattfindende Wiederbesiedelung. Insgesamt konnten bereits wieder neun anspruchslose Tierarten
und zwei Wasserpflanzenarten in der kanalisierten Emscher nachgewiesen werden
Auch in den renaturierten Abschnitten ehemaliger Schutzwasserläufe in der Peripherie des
Emschersystems kommt es beim Vorliegen günstiger Umstände zur erfolgreichen Wiederbesiedelung.
Am Läppkes Mühlenbach (Essen) können bereits wieder 46 Arten, im Deininghauser Bach (Castrop
Rauxel) sogar schon 69 Arten nachgewiesen werden. Trotz der bei größeren Regenfällen regelmäßig
auftretenden massiven Einleitung von unklärtem Mischwasser ist in diesen Gewässerabschnitten
eine Entwicklung von anspruchslosen aquatischen Biozönose initiert worden.
Somit ist der derzeitige Zustand durchaus als befriedigendes Zwischenergebnis zu werten, das
zeigt, dass die Entwicklung in die richtige Richtung geht. Die Belastungsreduzierung hat allerdings
bisher noch kein für ein Fließgewässer akzeptables Maß erreicht. Für viele Stoffe werden die
157

158
Emscher-PLUS
Gütekriterien der „Allgemeinen Güteanforderungen“ noch lange nicht eingehalten. Vor allem in
einigen hochbelasteten Nebengewässern müssen noch erhebliche Anstrengung zur Reduzierung
der Konzentrationen toxischer Stoffe erbracht werden.
[AGA 1991]
Neben den bereits erzielten Erfolgen werden zukünftige Sanierungserfordernisse bereits jetzt deutlich.
Es kommt nach wie vor zu stoßweisen Belastungen mit Industriechemikalien und Nährstoffen,
die vom jetzigen Kläranlagenkonzept nicht aufgefangen werden können. Bei stoßweisen Belastungen
und bei den verbleibenden Direkteinleitern ist eine separate Vorbehandlung der Abwässer
dringend erforderlich. Zudem muß darauf geachtet werden, die stoffliche und hydraulische Belastung
der renaturierten Gewässerabschnitte im Emschersystem soweit wie möglich auf das unvermeidbare
Maß zu reduzieren.
Mit fortscheitender Reduzierung der Abwasserbelastung wird die Salz- und Temperaturbelastung
der Emscher durch die Grubenwässer zu einem entscheidenden Faktor. Die Chloridkonzentationen
müssen in der Emscher auf ein ökologisch vertretbares Niveau reduziert werden. Die Erstellung
eines umfassenden Grubenwasserkonzeptes für die Emscher-Lippe-Region ist notwendig.
Es wird für die Steuerung der Sanierung in Zukunft wichtig sein, die Wiederbesiedelung der Emscher
weiter zu verfolgen, vor allem, wenn in den nächsten Jahren die Abwasser-, Mischwasser- und
Grubenwasserbelastung weiter reduziert wird, noch mehr Schmutzwasserläufe renaturiert werden
und dann der Emscher (zirka 2020) ihr natürliches Sohlsubstrat zurückgegeben werden kann.
Emscher-Project for the long-time study of the sanitation success
(Emscher-PLUS)
Since 1990 the Emscher-Projekt for the long time study of the sanitation success has been carried
out in co-operation with the Environmental State Offices (Staatliche Umweltämter, StUÄ) Hagen
and Duisburg under the leadership of the StUA Herten. The main objectives are the documentation
of the water quality improvements and the control of the sanitation success of the river system
Emscher. Since 1995 a monitoring program has been carried out at 19 sampling stations to determine
waterborne pollutants. In addition special programs for the determination of the biological
resuscitation of the Emscher system are conducted. Since the beginning of the last century the
Emscher system was developed as an open drain system and sewerage to carry away rainwater,
sewage and ground water. Meanwhile nearly 80 % of the water flux consists of sump water from
coal-mining and municipal and industrial waste water.
Because of the finishing subsidence induced by coal-mining, it is meanwhile possible to restore the
Emscher waters by technical means. The International Architecture Exhibition Emscher Park (Internationale
Bauausstellung Emscherpark, IBA) was initiated to induce the ecological and
economical revival of the whole industrial region. One of the main projects is the ecological
restoration of the Emscher system. Within a period of 25 up to 30 years the Emscher waters should
fulfil their ecological an urban functions again. The costs of the reconstruction are about 4 thousand
millions Euro. The Emschergenossenschaft is responsible for the transformation of the Emscher
restoration. The environmental authorities of Northrhine-Westfalia and in particular the StUA Herten
are accompanying the sanitation process with a chemical and biological monitoring program of the
Emscher waters. The objective of this program is to control the sanitation success and the efficiency

Emscher-PLUS
of the single measures and to reveal the development of the water system. Simultaneously an
important data basis was established for the translation of the EU water directive into action.
This documentation is particularly based upon a data evaluation of the long-time monitoring
Emscher-Plus since 1995 and in addition upon some complement investigations of crucial points
of pollution, particular restoration measures and biological recolonisation of some Emscher sections.
First the current assessment standards are described like the Common Quality Demands of
Northrhine-Westfalia (Allgemeine Güteanforderung, AGA) and a quality classification of the Federal
Workgroup Water (Länderarbeitsgemeinschaft Wasser. LAWA). Based on these assessment
standards the following points are developed:
- Development of the contamination at the water economical relevant sampling points in the
Emscher system.
- Assessment of the pollution development in the whole Emscher system (longitudinal section)
particular for assorted contaminants.
- Description of the effects of four important sewage purification plants in the Emscher system
- A remark on problems with contaminated sites in the Emscher catchment area.
- Assessment of the possibilities of the biological recolonisation of the Emscher system.
The results show clearly that a great step in direction of purification of the Emscher from nutrients
and industrial chemicals has been done. The surface water is in a nearly stable aerobic condition.
Locally, the guidance values of the AGA and - according to the framework of the LAWA-classification
- even chemical quality classes better than IV are met (Abbildung 6.1). The cause of this
success are the purification measures.
The toxicities in the Emscher maincourse as shown by biological toxicity tests decrease. Together
with the stabilisation of the oxygen concentrations downstream the sewage purification plants
there is now a possibility for the biological recolonisation with unpretending higher organisms, if
they could find an adequate living space in the complete concrete construction of the Emscher
course. The results of StUA Herten special programs prove the current biological recolonisation.
Nine unpretending species of animal and two species of water plant could be established again in
the canalised Emscher.
In the restored sections of former waste water courses at the periphery of the Emscher system there
was found also a biological recolonisation. In the Läppkes Mühlenbach (Essen) 46 species and in
the Deininghauser Bach (Castrop-Rauxel) 69 species were established. In spite of huge effluents of
a mixture of rain- and waste water into these restored sections in the case of rainfall the development
of an unpretending aquatic ecosystem was initiated. Under these circumstances the current situation
can be assessed as a satisfying provisional result. The development is on the right way. But the
reduction of the contamination hasn’t still reached an acceptable measure.
Especially in some highly contaminated tributaries of the Emscher there’s still a lot to do to decrease
the concentration of toxic contaminants. In addition it is very important to reduce the material
and hydraulic burden in the restored water sections as much as possible.
In the frame of the ongoing reduction of the water pollution the salt and temperature burden caused
by the effluent of coal-mining ground water will generate to a major problem. The chloride concen-
159

160
Emscher-PLUS
tration in the Emscher water has to be minimised to an ecological acceptable measure. The availability
of a mine water concept for the Emscher-Lippe region is meanwhile a case of priority.
For the steering of the Emscher sanitation in the future it will be important to further observe the
recolonisation of the Emscher in the framework of the reduction of the waste, used an mine water
burden, the increasing amount of restored water courses and the exchange of the concrete construction
to natural bottom substrate (~ 2020).

Emscher-PLUS
7. Publikationen des StUA Herten zur Emscherproblematik
MÜNZINGER,A.; THIEL,A. (1992): Modell für die Beschreibung des Gewässerzustandes von
Fließgewässern am Beispiel des Gewässersystems „Emscher“. Deutsche Gesellschaft für
Limnologie (DGL), Jahrestagung 1992, Band II, 606 – 611.
MÜNZINGER A.; THIEL, A. (1995): Kombinierte Gewässer- und Abwasseruntersuchungen an
der Boye, einem stark belasteten Gewässer im Einzugsgebiet der Emscher. DGM 39,
H. 3, 103 – 108 (1995).
OSTERMANN,K.; THIEL,A.; RAHM,H.; BÜTHER, H. (1996): Emscher-Monitoring,
Beobachtung des Emschereinzugsgebietes und seiner Perspektiven. - Deutsche Gesellschaft
für Limnologie (DGL), Tagungsbericht 1996, (Schwedt/Oder), Band II, 665 – 669.
KNOBLAU,B.; BUITKAMP,U.; BUSCH,D.; EISELER,F.; GELLERT,G.; HOOF,U.;
JUNGE,U.; SCHIMMER,H.; VOGT,K. (1997): Gewässergütebericht ‘96. Auswertung
des Trendmeßprogramms 1990-1995. - Emschereinzugsgebiet-, 26-28. Hrsg.: Landesumweltamt
Nordrhein-Westfalen, Essen, Eigenverlag.
BUSCH,D.; BÜTHER;H., JASPERNEITE,G.; OSTERMANN,K. (1997): Ökologische
Entwicklungsperspektiven von Emscher und Lippe, Handlungsbedarf für ein einheitliches
Grubenwasserkonzept. Staatliches Umweltamt Herten 1997, 26 pp.
MÜNZINGER,A. (1997): Concept de contrôle de l´assainissement d´un bassin versant: la rivière
„Emscher“ en Rhénanie du Nord-Westfalie. TSM numéro 2 - février 1997 - 92° année,
69 – 75.
RAHM,H.; MÜNZINGER,A.; BÜTHER,H; OSTERMANN,K. (1997): Projekt zur Langzeit-
Untersuchung des Sanierungserfolges der Emscher. - Vom Wasser 88, 149 - 160.
BÜTHER,H.; BUSCH,D. (1997): Einfluß von Grubenwasser auf die Gewässerqualität im
Emschersystem. - In: COLDEWEY,W. & LÖHNERT,E. (Hrsg.): Grundwasser im Ruhrgebiet,
Probleme, Aufgaben, Lösungen. GeoCongress 3 , Verlag Sven von der Loga,
BÜTHER,H.; RAHM,H.; BUSCH,D. (1998): Meßbare Erfolge der Emschersanierung.
Vom Wasser 91, 157-173.
BUSCH,D.; BÜTHER,H. (1998): Salzbelastete Grubenwässer in den Fließgewässern der Emscher-
Lipperegion. DGL, Deutsche Gesellschaft für Limnologie e.V., Erweiterte Zusammenfassungen
der Jahrestagung 1997, Band II, 956-960.
BÜTHER,H.; IRMER,H. (1998): Wasserwirtschaftliche Auswirkungen auf die Emscher und
den Rhein. In „Wasserwirtschaft in Ballungsgebieten“, Emschergenossenschaft, Essen
91 – 101.
BUSCH,D.; BÜTHER,H.; RAHM,H. (1998): Die Wasserqualität der Emscher: Räumliche und
zeitliche Trends der Genesung. In : HERGET,J. & HELD,T. (Hrsg.): Forum angewandte
Geographie „Fließgewässerrenaturierung“, Materialien zur Raumordnung, Schriftenreihe
des geographischen Instituts der Ruhruniversität Bochum, 57-69.
161

162
Emscher-PLUS
BUSCH,D.; BÜTHER,H.; RAHM,H. (1999): Die Entwicklung der Wasserqualität als Effekt der
Emschersanierung : Grundlage für eine Wiederbesiedelung. DGL, Deutsche Gesellschaft
für Limnologie e.V., Erweiterte Zusammenfassungen der Jahrestagung 1998,
Band I, 322-326.
BUSCH,D.; KISSING,M.; KLEIN,K. (2000): Vom Schmutzwasserlauf zum Bach - Erfolg von
Renaturierungsmaßnahmen im Emschersystem. DGL, Deutsche Gesellschaft für Limnologie
e.V., Erweiterte Zusammenfassungen der Jahrestagung 1999, Band II,
529-534.
BUSCH,D.; THIEL,A. (2000): Auferstanden aus dem Schmutzwasserbett - Erfolge von
Renaturierungs-maßnahmen im Emschersystem. In: Gütebericht 2000: 30 Jahre Gewässerüberwachung
in NRW. Hrsg.: Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen, Essen, Eigenverlag,
im Druck
BUSCH,D.; BÜTHER,H.; OSTERMANN,K.; RAHM,H. (2000): Vom Abwasserkanal zum Fluß
– Erfolgreiche Schritte bei der ökologischen Wiederbelebung des Emschersystems. In: Gütebericht
2000 : 30 Jahre Gewässerüberwachung in NRW. Hrsg.: Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen,
Essen, Eigenverlag, im Druck
BUSCH,D.; BÜTHER,H (2000): Zuviel Salz in der Suppe – Notwendigkeit eines einheitlichen
Gruben-wasserkonzeptes für Emscher und Lippe. In: Gütebericht 2000 : 30 Jahre Gewässerüberwachung
in NRW. Hrsg.: Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen, Essen, Eigenverlag,
im Druck
BUSCH,D.; BÜTHER,H.; OSTERMANN,K.; RAHM,H. (2001): Sanierung des Emschersystems
- 10 Jahre begleitendes Monitoring. DGL, Deutsche Gesellschaft für Limnologie e.V., Erweiterte
Zusammenfassungen der Jahrestagung 2000, im Druck.

8. Zitierte Literatur
Emscher-PLUS
AGA (1991) Allgemeine Güteanforderungen für Fließgewässer; Entscheidungshilfe für die Wasserbehörden
im wasserrechtlichen Erlaubnisverfahren.- Runderlaß des Ministeriums für Umwelt,
Raumordnung und Landwirtschaft NRW, Ministerialblatt NRW 42, 863-874 (1991)
und LWA-Merkblatt Nr. 7, jetzt Landesumweltamt NRW, Essen 1991, 38 pp.
ANNEN,G. (1987) Die Emscher - Schwarzer Fluss auf immer ? Forum Städte- Hygiene 38,
210-214
ATV (1992) ATV-Arbeitsblatt A 128: Richtlinie für die Bemessung und Gestaltung von Regenwasserentlastungsanlagen
in Mischkanälen, GFA-Verlag, St. Augustin.
ATV (1993) Weitergehende Anforderungen an Mischwasserentlastungen, - Grundlagen und Vorprüfung,
Korrespondenz Abwasser 40 (5), S. 802-806.
ATV (1997) Weitergehende Anforderungen an Mischwasserentlastungen, - Grundlagen und Vorprüfung
(2.Teil) sowie Hinweise zur biologischen Beurteilung mischwasserbelasteter Gewässer,
Korrespondenz Abwasser 44 (5), S. 922-927
BLETTGEN, M.; BOCK, A.; PODRAZA, P. (1994) Die Auswirkungen künstlicher Stillwasserbereiche
auf die Besiedlung und Drift von Makroinvertebraten in renaturierten Stadtbächen.
Deutsche Gesellschaft für Limnologie, Erweiterte Zusammenfassung der Jahrestagung 1994,
Bd. II: 809-813
BORCHARDT, D. (1997) Auswirkungen von Niederschlagswassereinleitungen auf die Fließgewässerökologie,
Gewässerschutz – Wasser – Abwasser (170), 32. Essener Tagung für
Wasser- und Abfallwirtschaft 1997 in Aachen, S. 12/1-12/16
BÜTHER, H., MÜNZINGER, A., RAHM, H. U. FELLENSIEK, J. (1996) Emscher-PLUS,
Emscher-Projekt zur Langzeit-Untersuchung des Sanierungserfolges.- Staatliches Umweltamt
Herten 1996, 46 pp.
BÜTHER, H.; RAHM, H.; BUSCH, D. (1998) Meßbare Erfolge der Emschersanierung.
Vom Wasser 91, 157-173.
BUND (1992) Fließgewässer in Gladbeck, Bund für Umwelt- und Naturschutz Deutschland e.V.,
Ortsgruppe Gladbeck / Stadtdirektor der Stadt Gladbeck / Museum der Stadt Gladbeck,
Gladbeck
BUSCH,D.; BÜTHER;H., JASPERNEITE,G.; OSTERMANN,K. (1997a): Ökologische
Entwicklungsperspektiven von Emscher und Lippe, Handlungsbedarf für ein einheitliches
Grubenwasserkonzept. Staatliches Umweltamt Herten 1997, 26 pp.
BUSCH,D.; WOSNIOK,W. (1997) Erfassung der bioverfügbaren Schadstoffbelastung von
Fließgewässern mittels biologischem Akkumulationsmonitoring. Ein Beitrag zur Problematik
der Bewertung von Gewässerbelastungen anhand von qualitätszielorientierten Maßstäben.
DGL, Deutsche Gesellschaft für Limnologie e.V., Erweiterte Zusammenfassungen
der Jahrestagung 1996, Bd. II, 650-654.
163

164
Emscher-PLUS
BUSCH,D.; BÜTHER,H. (1998): Salzbelastete Grubenwässer in den Fließgewässern der Emscher-
Lipperegion. DGL, Deutsche Gesellschaft für Limnologie e.V., Erweiterte Zusammenfassungen
der Jahrestagung 1997, Band II, 956-960.
BUSCH,D.; KISSING,M.; KLEIN,K. (2000): Vom Schmutzwasserlauf zum Bach - Erfolg von
Renaturierungsmaßnahmen im Emschersystem. DGL, Deutsche Gesellschaft für Limnologie
e.V., Erweiterte Zusammenfassungen der Jahrestagung 1999, Band II, 529-534.
BUSCH,D.; BÜTHER,H.; OSTERMANN,K.; RAHM,H. (2001): Sanierung des Emschersystems
- 10 Jahre begleitendes Monitoring. DGL, Deutsche Gesellschaft für Limnologie e.V., Erweiterte
Zusammenfassungen der Jahrestagung 2000, im Druck.
BWK (2000) Merkblatt 3 : Ableitung von Anforderungen an Niederschlagswassereinleitungen
unter Berücksichtigung örtlicher Verhältnisse, Gelbdruck, Entwurf 1999
EMSCHERGENOSSENSCHAFT (1989) „Denkschrift der Emschergenossenschaft: Möglichkeiten
zur Umgestaltung von Wasserläufen im Emschereinzugsgebiet“. Eigenverlag der
Emschergenossenschaft, Essen
EMSCHERGENOSSENSCHAFT (1990) Gutachten zur Städtebaulichen, ökologischen und
landschaftlichen Integration der Wasserläufe im Emschergebiet. Eigenverlag der
Emschergenossenschaft, Essen
EMSCHERGENOSSENSCHAFT (1991) Materialien zum Umbau des Emscher-Systems, Nr. 1:
Rahmenkonzept zum ökologischen Umbau des Emscher-Systems.- Eigenverlag der
Emschergenossenschaft, Essen, 20 pp.
EMSCHERGENOSSENSCHAFT (1991) Materialien zum Umbau des Emscher-Systems,
Nr. 4: Konzept zur Grubenwasserableitung im Emschergebiet.- Emschergenossenschaft,
Essen 1991, 56 pp.
GEWÄSSERGÜTEBERICHT ‘96 (1997) Auswertung des Trendmeßprogramms 1990 - 1995.
- Landesumweltamt NRW, Essen 1997, 76 pp.
HOMMEL,G. (1997) Handbuch der gefährlichen Güter, Loseblattsammlung, Springer-Verlag,
Heidelberg.
IBA (1989) Internationale Bauausstellung Emscher-Park - Werkstatt für die Zukunft alter Industriegebiete.-
Ministerium für Stadtentwicklung, Wohnen und Verkehr des Landes Nordrhein-Westfalen,
Düsseldorf 1989, 66 pp.
IBA (1990) Internationale Bauausstellung Emscherpark Umgestaltung der Wasserläufe im
Emschergebiet - Kurzgutachten und Bewertung, IBA GmbH in Zusammenarbeit mit der
Emschergenossenschaft Essen, Emscherpark Planungsgrundlagen, Bd. 2/1, Gelsenkirchen
KLIMAATLAS NRW (1989) Klimaatlas von Nordrhein- Westfalen. Hrsg : MURL NRW &
Landesamt für Agrarordnung NRW, Eigenverlag, Düsseldorf
LAWA (1997 a) Zielvorgaben zum Schutz oberirdischer Binnengewässer Band I, Konzeption zur
Ableitung von Zielvorgaben zum Schutz oberirdischer Gewässer vor gefährlichen Stoffen,
Erprobung der Zielvorgaben von 28 gefährlichen Wasserinhaltsstoffen in Fließgewässern.
Länderarbeitsgemeinschaft Wasser, Kulturbuchverlag, Berlin.

Emscher-PLUS
LAWA (1997 b) Zielvorgaben zum Schutz oberirdischer Binnengewässer Band II, Ableitung und
Erprobung von Zielvorgaben zum Schutz oberirdischer Binnengewässer für die Schwermetalle
Blei, Cadmium, Chrom, Kupfer, Nickel, Quecksilber und Zink. Länderarbeitsgemeinschaft
Wasser, Kulturbuchverlag, Berlin.
LENGERSDORF, D. (1989) Die Emscher wird saniert, Umwelt 19 (11/12), S. 573-575
LONDONG, D. (1993) Der große Umbau im Emschergebiet, Wasser und Boden, 45 (3),
S. 144-147
MERIAN, E, (1994) Metalle in der Umwelt, Verlag Chemie, Weinheim.
MÜNZINGER, A. U. THIEL, A. (1994) Beschreibung des Zustandes von Fließgewässern im
Emschergebiet.- Wasser und Boden 45 (12), 935 - 939 (1993) und 46 (1), 59
MÜNZINGER, A., BÜTHER, H., WILL, R., HÄDICKE, A. U. THIEL, A. (1995) Emissions-
/Immissionsbetrachtungen als Grundlage für die Gewässersanierung am Beispiel der Emscher.-
Forum Städte Hygiene 46 (5), 330 - 336
PETERS, R. (1999) 100 Jahre Wasserwirtschaft im Revier, Verlag Peter Pomp, Bottrop
RAHM, H., MÜNZINGER, A., BÜTHER, H., U. OSTERMANN, K. (1997) Projekt zur Langzeit-Untersuchung
des Sanierungserfolges der Emscher.- Vom Wasser 88, 149 - 160
STREIT, B. (1992) Lexikon Ökotoxikologie, VCH, Weinheim
THIEL, A., MÜNZINGER, A., BRÜGGEMANN, I.; BARTKOWIAK, M. (1994) Wiederbesiedlungsperspektiven
im Emschersystem – Makrozoobenthos an ausgewählten Wasserläufen,
Deutsche Gesellschaft für Limnologie, Erweiterte Zusammenfassung der Jahrestagung
1994, Bd. II, S. 582-586
THIESMEIER, B., RENNERICH, J.; DARSCHNIK, S. (1988) Fließgewässer im Ballungsraum
Ruhrgebiet, Ökologische Grundlagenerhebung in der Stadt Bochum, Decheniana (Bonn)
141, S. 296-311
RÖMPP CHEMIE LEXIKON, Georg Thieme Verlag Stuttgart, 9. Auflage 1995, Herausgeber
Jürgen Falbe, Manfred Regitz
165

9. Abkürzungen
166
Emscher-PLUS
AGA Allgemeine Güteanforderungen für die Qualität von Fließgewässern in NRW
BTEX Benzol, Toluol, Ethylbenzol, Xylol und Derivate
Basisparameter siehe unter Analytik, mit * gekennzeichnete Parameter
DSK Deutsche Steinkohle AG
EP00-EP18 Messstellenbezeichnungen des Emscher-PLUS
EPA European Pollution Agency
FCKW Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe
GD Verdünnungsstufe des Abwassers bei der keine
Reaktion des Daphnientests mehr erfolgt (GD 16 = 1:16)
GL Verdünnungsstufe des Abwassers bei der keine Reaktion
des Leuchtbakterientests mehr erfolgt (GD 16 = 1:16)
GÜS Gewässerüberwachungssystem in Nordrhein-Westfalen
HQ1 Höchstes Hochwasser, das einmal im Jahr auftritt (HQ5 einmal in fünf
Jahren)
KA-Do Kläranlage Dortmund Nord
LAWA Länderarbeitsgemeinschaft Wasser, Arbeitsgruppe
der Fachbehörden der Bundesländer
LHKW Leichtflüchtige-Halogen-Kohlenwasserstoffe
MNQ Mittlerer Niedrigwasserabfluss
PAK Polycyclische aromatosche Kohlenwasserstoffe
PCB Polychlorierte Biphenyle
RRB Regenrückhaltebecken
RÜB Regenüberlaufbecken
TCBT Tetrachlorbenzyltoluole (z.B. Ugilec)
Die Analytik des Emscherwassers wurde nach folgenden Verfahren durchgeführt:
Abkürzung Parameter Messverfahren
Wassertemperatur* DIN 38404 Teil 4
Lufttemperatur* DIN 38404 Teil 4
pH-Wert* DIN 38404 Teil 5
Leitf EN* elektrische Leitfähigkeit* DIN EN 27888
O2* Sauerstoff* DIN EN 25814
Sauerstoff-Sättigung* DIN 38408 Teil 23
GL Leuchtbakterientoxozität DIN 38412 Teil 34

Emscher-PLUS
Abkürzung Parameter Messverfahren
GD Daphnientoxizität DIN 38412 Teil 30
SO4* Sulfat* DIN 38405 Teil 19
Cl* Chlorid* DIN 38405 Teil 19
NO3-N* Nitrat-Stickstoff* DIN 38405 Teil 19
NO2-N* Nitrit-Stickstoff* DIN 38405 Teil 10
NH4-N* Ammonium-Stickstoff* DIN 38406 Teil 5
CN lfr Cyanid, leicht freisetzbar DIN 38405 Teil 13
CN ges Cyanid, gesamt DIN 38405 Teil 13
Hg Quecksilber DIN 38406 Teil 12
Cd Cadmium DIN 38406 Teil 22
Cu Kupfer DIN 38406 Teil 22
Cr Chrom DIN 38406 Teil 22
Ni Nickel DIN 38406 Teil 22
Pb Blei DIN 38406 Teil 22
Zn Zink DIN 38406 Teil 22
Fe Eisen DIN 38406 Teil 22
Mn Mangan DIN 38406 Teil 22
As Arsen DIN 38405 Teil 18
P* Phosphor* DIN 38406 Teil 22
Al Aluminium DIN 38406 Teil 22
B Bor DIN 38406 Teil 22
TOC* ges. org. Kohlenstoff* DIN 38409 Teil 3
Phen In Phenolindex DIN 38409 Teil 16
AOX Adsorbierbare org:
Halogenverbindungen
DIN38409 Teil 14
KW Mineralölkohlenwasserstoffe
DIN 38409 Teil 18 / Teil 53
LHKW folgende Einzelsubstanzen:
Bromchlormethan DIN 38407 Teil 4
Trichlormethan DIN 38407 Teil 4
1,2-Dichlorethan DIN 38407 Teil 4
1,1,1-Trichlorethan DIN 38407 Teil 4
Tetrachlormethan DIN 38407 Teil 4
167

168
Emscher-PLUS
LHKW folgende Einzelsubstanzen:
1,2-Dichlorpropan DIN 38407 Teil 4
Bromdichlormethan DIN 38407 Teil 4
Trichlorethen DIN 38407 Teil 4
1,1,2-Trichlorethan DIN 38407 Teil 4
1,3-Dichlorpropan DIN 38407 Teil 4
Dibromchlormethan DIN 38407 Teil 4
1,2-Dibromethan DIN 38407 Teil 4
Tetrachlorethen DIN 38407 Teil 4
1,1,1,2-Tetrachlorethan DIN 38407 Teil 4
Tribrommethan DIN 38407 Teil 4
1,1,2,2-Tetrachlorethan DIN 38407 Teil 4
Pentachlorethan DIN 38407 Teil 4
Tetrabrommethan DIN 38407 Teil 4
Hexachlorethan DIN 38407 Teil 4
Hexachlorbutadien DIN 38407 Teil 4
BTEX folgende Einzelsubstanzen:
Benzol DIN 38407 Teil 9
Toluol DIN 38407 Teil 9
Chlorbenzol DIN 38407 Teil 4
Ethylbenzol DIN 38407 Teil 9
m- u. p-Xylol DIN 38407 Teil 9
Styrol analog DIN 38407-F09-2
o--Xylol DIN 38407 Teil 9
iso-Propylbenzol analog DIN 38407-F09-2
Brombenzol analog DIN 38407-F09-2
n-Propylbenzol analog DIN 38407-F09-2
1,3,5-Trimethylbenzol analog DIN 38407-F09-2
2-Ethyltoluol analog DIN 38407-F09-2
tert-Butylbenzol analog DIN 38407-F09-2
sek-Butylbenzol analog DIN 38407-F09-2
Indan analog DIN 38407-F09-2
Inden analog DIN 38407-F09-2
n-Butylbenzol analog DIN 38407-F09-2

Emscher-PLUS
PAK fogende Einzelsubstanzen:
Naphthalin DIN 38407-18
Acenaphthen DIN 38407-18
Fluoren DIN 38407-18
Phenanthren DIN 38407-18
Anthracen DIN 38407-18
Fluoranthen DIN 38407-18
Pyren DIN 38407-18
Benzo(a)anthrancen DIN 38407-18
Chrysen DIN 38407-18
Benzo(b)fluoranthen DIN 38407-18
Benzo(k)fluoranthen DIN 38407-18
Benzo(a)pyren DIN 38407-18
Dibenzo(ah)anthracen DIN 38407-18
Benzo(ghi)perylen DIN 38407-18
Indeno(123cd)pyren DIN 38407-18
Summe 15 PAK DIN 51527
PCB/TCBT folgende Einzelsubstanzen:
PCB-28 DIN 38407 Teil 2
PCB-52 DIN 38407 Teil 2
PCB-101 DIN 38407 Teil 2
PCB-138 DIN 38407 Teil 2
PCB-153 DIN 38407 Teil 2
PCB-180 DIN 38407 Teil 2
Summe PCB DIN 51527
TCBT-21 analog DIN 38407 Teil 2
TCBT-27 analog DIN 38407 Teil 2
TCBT-28 analog DIN 38407 Teil 2
TCBT-52 analog DIN 38407 Teil 2
TCBT-74 analog DIN 38407 Teil 2
TCBT-80 analog DIN 38407 Teil 2
Sum TCBT analog DIN 51527
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