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Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie

Kontiniuierliche Messungen

Messverfahren der ortsfesten Messstationen

An ausgewählten Standorten betreibt das HLNUG insgesamt 7 ortsfeste Messstationen zur Überwachung der Wasserqualität. Die Messstationen befinden sich an größeren Fließgewässern bzw. Gewässern mit besonderer Belastungssituation. Die gewonnenen Messergebnisse sind repräsentativ für den untersuchten Wasserkörper. Zur Erfassung des gesamten stofflichen Austrags aus einem Flusseinzugsgebiet, befinden sich die Messstationen in der Regel in Mündungsnähe. Über Tauchpumpen wird kontinuierlich Wasser aus dem Fluss entnommen und zu den Messgeräten in der Station gefördert.

Die Standardparameter Sauerstoffgehalt, pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit, Wassertemperatur und Trübung werden im Abstand weniger Minuten erfasst. In einigen Messstationen werden auch die Pflanzennährstoffe Ortho-Phosphat, Ammonium und Nitrat erfasst. Die aktuellen Messdaten werden von einem zentralen Rechner per Datenfernübertragung abgerufen und für weitere Auswertungen bereitgestellt. Dies bietet eine zeitlich nahezu lückenlose Beobachtung und Analyse der Gewässerqualität und somit eine exakte Bestimmung der Dauer von Belastungssituationen. Es werden dynamische Prozesse im Gewässer, sowie absolute Minima und Maxima von Messgrößen abgebildet. Ein Teil des zur Messstation geförderten Wassers wird in Stichproben entnommen oder zu Wochenmischproben zusammengeführt und für eine umfassende Analyse auf Spurenverunreinigungen ins Labor gebracht. In aufwändigen Untersuchungen werden die Proben auf viele verschiedene Parameter untersucht, z. B. auf die physikalisch-chemischen Standardparameter, deren Auswahl die Einflüsse verschiedener Eintragsquellen (Kläranlagen, Landwirtschaft und Industrie) abbildet. Kontinuierlich erzeugte Mischproben ermöglichen eine im Vergleich zu Stichproben genauere Bestimmung von Stofffrachten zur Bilanzierung des Stoffaustrags aus dem gesamten Flusseinzugsgebiet.

Die gewonnenen Informationen über die Wasserbeschaffenheit dienen darüber hinaus der Trendbeobachtung und als Grundlage für Maßnahmen zur Verbesserung der Gewässerqualität gemäß Wasserrahmenrichtlinie (WRRL). Die im Allgemeinen kontinuierlich gemessenen Werte für den Sauerstoffgehalt, pH-Wert, die Wassertemperatur, die Nährstoffkonzentrationen sind Hilfsgrößen für die biologische Bewertung und somit für den ökologischen Zustand des Wasserkörpers nach WRRL. In der Oberflächengewässerverordnung (nationale Umsetzungsverordnung der WRRL) sind für diese Messgrößen fließgewässertypspezifische Orientierungswerte festgelegt.

Weitere Stoffe, die den ökologischen und chemischen Zustand ganz oder teilweise bestimmen können, werden in den in der Regel wöchentlich genommenen Stich- und Mischproben erfasst. Für viele dieser Stoffe sind in der OGewV, 2016 sogenannte Umweltqualitätsnormen als Jahresdurchschnittswert (JD-UQN) und als maximal zulässige Höchstkonzentrationen (ZHK-UQN) definiert.

Die Messstationen sind je nach Standort und Einzugsgebiet in verschiedene nationale oder internationale Messprogramme, wie beispielsweise das der Internationalen Kommission zum Schutz des Rheins, eingebunden. Messprogramme beinhalten Angaben zur Häufigkeit der Messungen und Probennahmen, zur Probenart und Konservierung, zu Untersuchungsparametern und zu Analyseverfahren. Es werden einheitliche Rahmenbedingungen geschaffen, um vergleichbare Ergebnisse zu bekommen. In einer Datenbank werden die Ergebnisse gesammelt und für diverse Auswertungen zur Verfügung gestellt.

Mobile Messstation

Für den mobilen Einsatz verfügt das Hessische Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie über eine Messstation in Anhängerbauweise. In Niedrigwassersituationen, Umbauphasen oder Sanierungsmaßnahmen fungiert sie als mobile, modular aufgebaute Ersatzstation. Neben der flexiblen kontinuierlichen Gewässerüberwachung soll die mobile Messstation eingesetzt werden, um Schadensfälle oder Belastungen unklarer Herkunft aufzuzeichnen. Zielgerichtet können somit Maßnahmen zur Behebung des Schadens oder der Verbesserung der Wasserqualität eingeleitet werden. Zudem dient die Station dazu, den Erfolg bereits durchgeführter Maßnahmen zu dokumentieren.

Weitere Informationen und Bilder zu den einzelnen ortsfesten Messstationen finden Sie hier:

Die Gewässergüte-Messstation in Bischofsheim ist Hessens größte ortsfeste Messstation. Sie dient als Überwachungsstation des Mains bei Mainkilometer 4,0 und befindet sich in Mündungsnähe zum Rhein. Hauptaufgabe der Messstation ist die Kontrolle der Gewässergüte im Mündungsbereich des Mains, als wichtigster Vorfluter für kommunale und industrielle Einleitungen im Rhein-Main-Gebiet. Die Messstation verfügt über zwei Mainwasserentnahmestellen, linkes und rechtes Ufer. Diese befinden sich am Brückenpfeiler der Autobahnbrücke A671 (linkes Ufer) und ufernah an einem Ponton (rechtes Ufer). Die kontinuierliche Messung der Standardparameter erfolgt für beide Entnahmestellen. Es werden insgesamt vier Wasserstränge, jeweils zwei für linkes und rechtes Ufer in einer PE- und einer VA-Leitung gemessen. Neben routinemäßigen Untersuchungen der Mainwasserqualität existieren Warn- und Alarmpläne für die länderübergreifende Abstimmung und Koordination bei außergewöhnlichen Gewässerbelastungen durch beispielsweise unfallbedingte oder unerlaubte Einleitungen. Rückstellprobensammler entnehmen kontinuierlich Wasserproben über einen Zeitraum von 12 Stunden. Die Aufnahmekapazität der Sammler reicht für 7 Tage. Die Proben werden im Kühlraum bei +4°C für 4 Wochen gelagert. Im Schadensfall oder nach Bedarf stehen damit Wasserproben für Analysen auf Verunreinigungen zur Verfügung. Somit können Eintragspfade und gegebenenfalls Verursacher rückwirkend ermittelt werden. Darüber hinaus werden periodische Mischproben erzeugt und Stichproben zur Analyse im Labor entnommen. Für die Ermittlung von Stofftransporten und -frachten werden Abflussdaten vom Pegel Raunheim bezogen.

Kontinuierliche Messungen:

  • Wassertemperatur
  • Leitfähigkeit
  • pH-Wert
  • Sauerstoffgehalt
  • Trübung
  • Ortho-Phosphat

Messungen in Stich- und Mischproben:

  • Chlorid, Sulfat und weitere Ionen,
  • Metalle, Ortho-Phosphat, Gesamtphosphat, Ammonium, Nitrat
  • Organische und anorganische Spurenstoffe
  • Summenparameter

In Frankfurt Nied betreibt das HLNUG eine feste Doppelmessstation. Bei Main – km 25,6, kurz oberhalb der Nidda-Einmündung und an der Nidda, kurz vor der Einmündung in den Main, befindet sich jeweils in Ufernähe ein Dalben mit Schwenkarm, an dessen unterem Ende die Pumpeneinrichtung (Korb mit Pumpe) angebracht ist. Die Pumpen fördern das Wasser in die Messstation. Ein Teil des geförderten Main- und Niddawassers durchfließt kontinuierlich automatische Messgeräte in der Messstation, ein anderer Teil wird in Stich- und Wochenmischproben für Laboranalysen entnommen. Neben den chemisch-physikalischen Parametern werden im Rahmen von verschiedenen Messprogrammen gezielte aufwändigere Untersuchen im Labor auf Spurenverunreinigungen durchgeführt, wie z.B. Pflanzenschutzmittel, Arzneimittel und Schwermetalle.

Probenahme Main

Kontinuierliche Messungen:

  • Wassertemperatur
  • Leitfähigkeit
  • pH-Wert
  • Sauerstoffgehalt

Messungen in Misch- und Stichproben:

  • Chlorid, Sulfat und weitere Ionen,
  • Metalle, Ortho-Phosphat, Gesamtphosphat, Ammonium, Nitrat
  • Organische und anorganische Spurenstoffe
  • Summenparameter

Probenahme Nidda

Kontinuierliche Messungen:

  • Wassertemperatur
  • Leitfähigkeit
  • pH-Wert
  • Sauerstoffgehalt
  • Ortho-Phosphat
  • Ammonium

Messungen in Misch- und Stichproben:

  • Chlorid, Sulfat und weitere Ionen,
  • Metalle, Ortho-Phosphat, Gesamtphosphat, Ammonium, Nitrat
  • Organische und anorganische Spurenstoffe
  • Summenparameter

Die Gewässergüte-Messstation am Schwarzbach liegt kurz vor dem Hochwassersperrwerk/ Pumpwerk Ginsheim bei Astheim-Trebur. Der Schwarzbach durchfließt das hessische Ried und mündet südlich von Ginsheim in den Ginsheimer Altrhein. Die Gewässersituation im hessischen Ried ist gekennzeichnet durch abflussarme und aufgrund der hohen Siedlungsdichte im Rhein-Main-Gebiet stark abwasserbelastete Fließgewässer. Zur Untersuchung der Wasserbeschaffenheit des Schwarzbachs wird über einen Schwenkarm mit Pumpeneinrichtung Wasser zu den Messgeräten in der Messstation gefördert. Die Messstation ist mit Geräten zur kontinuierlichen Messung der Standardparameter und Registrierung der Pflanzennährstoffe Ortho- und Gesamt-Phosphat ausgestattet. Darüber hinaus werden zur Beurteilung des Eutrophierungsgrades des Gewässers die Chlorophyll-Konzentration, die Photosyntheseaktivität und verschiedene Algenklassen kontinuierlich bestimmt. Je mehr Algen vorhanden sind, desto höher ist die Chlorophyll-Konzentration. Hohe Temperaturen und eine intensive Lichteinstrahlung in den Sommermonaten begünstigen das Wachstum und die Photosyntheseaktivität der Algen. Bei gleichzeitigem Überangebot an Nährstoffen im Gewässer kann es zur Massenentwicklung der Algen mit nachteiliger Auswirkung auf die Wasserqualität kommen. Die stoffliche Belastung wird in regelmäßig oder kontinuierlich genommen Stich- und Mischproben im Labor analysiert. Insbesondere auf Spurenstoffe wie Arzneistoffe, Haushalts- und Industriechemikalien, Pflanzenschutzmittel und Biozide.

Kontinuierliche Messungen:

  • Wassertemperatur
  • Leitfähigkeit
  • pH-Wert
  • Sauerstoffgehalt
  • Gesamtphosphat
  • Ortho-Phosphat
  • Chlorophyll a und b

Messungen in Misch- und Stichproben:

  • Chlorid, Sulfat und weitere Ionen,
  • Metalle, Ortho-Phosphat, Gesamtphosphat, Ammonium, Nitrat
  • Organische und anorganische Spurenstoffe
  • Summenparameter

Die Gewässergüte-Messstation in Hanau liegt an der Kinzig, bei Flusskilometer 1,93, kurz vor Einmündung in den Main. Messstationen befinden sich häufig in Mündungsnähe, so kann der gesamte stoffliche Austrag aus dem Flusseinzugsgebiet erfasst werden. In der Station wird mit Pumpeneinrichtungen Wasser aus dem Fluss entnommen und zu den Messsonden und Messgeräten gefördert. Die Standardparameter werden kontinuierlich erfasst und bieten eine nahezu lückenlose Beobachtung und Analyse der Gewässerqualität. Es werden absolute Minima und Maxima von Messgrößen und die Dauer von Belastungen erfasst. Die gewonnenen Informationen über die Wasserbeschaffenheit dienen der Trendbeobachtung und als Grundlage für Maßnahmen zur Verbesserung. Stich- und Mischproben werden im Labor auf eine Vielzahl von Parametern untersucht, deren Auswahl die Einflüsse verschiedener Eintragsquellen und Messprogramme abbildet.

Kontinuierliche Messungen:

  • Wassertemperatur
  • Leitfähigkeit
  • pH-Wert
  • Sauerstoffgehalt
  • Ortho-Phosphat

Messungen in Misch- und Stichproben:

  • Chlorid, Sulfat und weitere Ionen
  • Metalle, Ortho-Phosphat, Gesamtphosphat, Ammonium, Nitrat
  • Organische und anorganische Spurenstoffe
  • Summenparameter

Auf dem Schleusengelände in Solms an der Lahn, bei Flusskilometer 118,5, befindet sich die Gewässergüte-Messstation. Über eine an einem Ausleger befestigte Tauchpumpe wird das Flusswasser in eine Ringleitung durch die Messstation gefördert. Die Standardparameter werden kontinuierlich erfasst. Zuverlässige und zeitlich hochaufgelöste Messwerte sind besonders zur Überwachung der Sauerstoffdynamik staugeregelter Gewässer wie der Lahn von Bedeutung. Neben den Basisparametern der kontinuierlichen Überwachung werden regelmäßig und kontinuierlich Stich- und Mischproben für die Analyse im Labor genommen. Die Messung und Bewertung der Proben erfolgt nach festgelegten Messprogrammen und orientiert sich an standortbedingten Belastungsschwerpunkten. Zahlreiche gestaute Abschnitte der Lahn, Kläranlagenabläufe und eine intensiv betriebene Landwirtschaft beeinflussen die Wasserqualität.

Kontinuierliche Messungen:

  • Wassertemperatur
  • Leitfähigkeit
  • pH-Wert
  • Sauerstoffgehalt
  • Ortho-Phosphat

Messungen in Misch- und Stichproben:

  • Chlorid, Sulfat und weitere Ionen,
  • Metalle, Ortho-Phosphat, Gesamtphosphat, Ammonium, Nitrat
  • Organische und anorganische Spurenstoffe
  • Summenparameter

Die Gewässergüte-Messstation Wahnhausen an der Fulda befindet sich oberhalb der Mündung in die Weser, im Oberwasser der Schleuse Wahnhausen mit angeschlossenem Wasserkraftwerk. Zur Überwachung der Wasserqualität wird über einen Ausleger mit Pumpeneinrichtungen automatisch Wasser aus dem Fluss entnommen und zu den Messsonden in der Station gefördert. Anhand von kontinuierlich gemessenen Standardparametern lässt sich der Momentanzustand der Fulda beobachten und bewerten. Die aktuellen Messdaten werden von einem zentralen Rechner per Datenfernübertragung abgerufen und stehen zur weiteren Auswertung bereit. Über einen Mischprobensammler werden automatisch Wasserproben genommen, die zu Ein- oder Zweiwochen-Mischproben vereinigt und neben regelmäßig genommenen Stichproben im hessischen Landeslabor in Wiesbaden, auf eine Vielzahl chemischer Parameter untersucht werden. Für die Ermittlung von Stofftransporten werden Abflussdaten vom Pegel Bonaforth bezogen.

Kontinuierliche Messungen:

  • Wassertemperatur
  • Leitfähigkeit
  • pH-Wert
  • Sauerstoffgehalt

Messungen in Misch- und Stichproben:

  • Chlorid, Sulfat und weitere Ionen,
  • Metalle, Ortho-Phosphat, Gesamtphosphat, Ammonium, Nitrat
  • Organische und anorganische Spurenstoffe
  • Summenparameter

Die Gewässergüte-Messstation Witzenhausen liegt an der Werra, 13 km oberhalb der Mündung in die Weser. Ein Ausleger mit Pumpeneinrichtungen fördert das Wasser in die Messstation. Dort werden die physikalisch-chemischen Standardparameter über automatische Messgeräte kontinuierlich gemessen. Standortbedingt wird zusätzlich der Pflanzennährstoff Nitrat erfasst. Durch Salzeinleitungen des Kalibergbaus im oberen Werratal weist die Werra eine erhöhte Chloridkonzentration auf. Die kontinuierliche Messgröße Leitfähigkeit ist als leicht bestimmbare Kenngröße u. a. ein zuverlässiger Indikator für Verlauf und Intensität der Salzbelastung. Bei Gerstungen werden die höchsten Leitfähigkeiten in der Werra gemessen. Eine regelmäßige Kontrolle des Salzgehaltes im Wasser ist unerlässlich. Automatische Probenehmer sammeln kontinuierlich Wasser in Form von Wochenmischproben. Diese werden neben regelmäßig genommenen Stichproben im Landesbetrieb Hessisches Landeslabor auf eine Vielzahl von Parametern untersucht. Nach dem Zusammenfluss von Werra und Fulda in die Weser ist im weiteren Flussverlauf eine fortschreitende Verdünnung der Salzbelastung zu beobachten. Die Weser ist das einzige große mitteleuropäische Flusssystem, dessen Einzugsgebiet ausschließlich in Deutschland liegt. Die Einhaltung der Wasserrahmenrichtlinie ist daher von besonderer Bedeutung. Für die Ermittlung von Stofftransporten werden Abflussdaten vom Pegel Letzter Heller bezogen.

Kontinuierliche Messungen:

  • Wassertemperatur
  • Leitfähigkeit
  • pH-Wert
  • Sauerstoffgehalt
  • Nitrat
  • Chlorid

Messungen in Misch- und Stichproben:

  • Chlorid, Sulfat und weitere Ionen,
  • Metalle, Ortho-Phosphat, Gesamtphosphat, Ammonium, Nitrat
  • Organische und anorganische Spurenstoffe
  • Summenparameter