STAATSMìNISTERIUM FÜR UMWELT UND LANDWìRTSCHAFT SÄCHSISCHES STAATSMINISTERIUM FÜR UMWELT UND LANDWIRTSCHAFT Postfach l00510 | 01076Dresden Präsidenten des Sächsischen Landtages Herrn Dr. Matthias Rößler Bernhard-von-Li ndena u-Platz I 01067 Dresden Kleine Anfrage des Abgeordneten Dr. Gerd Lippold, Fraktion BUNDNIS 90/DlE GRUNEN Drs.-Nr.: 6/13038 Thema: Ergebnisse der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser und der Länderarbeitsgemeinschaft Boden Sehr geehrter Herr Präsident, den Fragen sind folgende Ausführungen vorangestellt: ,,ln der Drucksache 1814311 des Deutschen Bundestags vom 16.3.2015 wird ausgeführt: uZu der Frage, wie viel Quecksilber aus Kohlekraftwerken über Depositionen aus Luftemissionen zusätzlich in Gewässer eingetragen wird, liegen kein Erkenntnisse vor, da Quecksilber in der Luft über sehr weite Entfernungen transportiert wird. Deshalb wird dies gerade gemeinsam von der Ad-hoc-Arbeitsgruppe der Bund/Länder- Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA), dem Ausschuss anlagenbezogener lmmissionsschutz (LAl) und der Länderarbeitsgemeinschaft Boden (LABO) untersucht." Namens und im Auftrag der Sächsischen Staatsregierung beantworte ich die Kleine Anfrage wie folgt: Frage 1: ln welchem Zeitraum waren/sind die oben genannten Arbeitsgemeinschaften mit sächsischer Beteiligung zum Thema Depositionen von Quecksilber aus Luftemissionen tätig gewesen bzw. tätig? Die drei Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaften für Wasser (LAWA), lmmissionsschutz (LAl) und Bodenschutz (LABO) beauftragten im Jahr 2011 gemeinsam eine Ad-hoc-Arbeitsgruppe mit Vertretern der drei Fachbereiche mit der Zusammenstellung sämtlicher vorliegender Erkenntnisse zur Quecksilber-Belastung der Gewässer und der diesbezüglichen Relevanz luftseitiger Emissionen. Diese Arbeitsgruppe legte im Mai 2012 einen Bericht vor. Freistaat SACHSEN Der Staatsminister Durchwahl Telefon +49 351 564-2000 Telefax +49 351 564-2009 poststelle@ smul.sachsen.de* lhr Zeichen lhre Nachricht vom 11. April 2018 Aktenzeichen (bitte bei Antwort angeben) z-1050t2t116 Dresden, 8. Mai 2018 simu[+ s rf)$sf ó oc\ Hausanschrift: Sächsisches Staatsm¡nistor¡um für Umwelt und Landwirtschaft Archivstraße I 01097 Dresden www.smul.sachsen.de Verkehrsverbindung: Zu erreichen mit den Straßenbahnlin ¡en 3,6, 7,8, 13 Für Besucher mit Behinderungen befi nden sich gekennzeichnete Parkplätze am Königsufer. Für alle Besucherparkplätze gilt: Bitte beim Pfortendienst melden. * Kein Zugãng für elektrcn¡sch signierte sowie für verschlüsselte elektronische DokumenteSeite 1 von 3 STAATSI\4INISTERIUM FÜR UMWELT UND LANDWIRTSCHAFT Dieser Bericht wurde in Auswertung zwischenzeitlich vorgelegter Projektergebnisse der Jahre 2014 bis 2016 von der erneut eingerichteten Arbeitsgruppe fortgeschrieben. Der Freistaat Sachsen war für die LAI an beiden Bearbeitungsphasen beteiligt. Frage 2: Welche Gewässer wurden in Sachsen in diese Untersuchungen einbezogen? Der Freistaat Sachsen hatte sich im Rahmen der Länderkooperation bereit erklärt, aufgrund der seinerzeit hohen Quecksilberemissionen des Braunkohlekraftwerkes Lippendorf, eine Untersuchung zu beauftragen. Dabei sollte das räumliche Verteilungsmuster von Quecksilber in den Umweltmedien mit der Depositions- und lmmissionsverteilung gemäß Ausbreitungsmodellierung der Quecksilberemission des Kraftwerkes verglichen werden. Dementsprechend wurde im Jahr 2012 vom Sächsischen Staatsministerium für Umwelt und Landwirtschaft (SMUL) ein Quecksilber-Monitoring des Oberbodens, von Gewässern und der darin befindlichen Fische im Umfeld des Kraftwerkes in Auftrag gegeben. Für die Untersuchungen der Gewässer wurden fünf Landesuntersuchungsmessstellen in unmittelbarer räumlicher Nähe zum Kraftwerk Lippendorf ausgewählt. Es handelte sich um vier Fließgewässermessstellen; zwei in der Pleiße und jeweils eine in der Faulen Pfütze und in der Neuen Gösel sowie um eine Strandgewässermessstelle im Stausee Rötha. ln der Tabelle sind die Messstellen mit den Angaben zu ihrer örtlichen Lage verzeichnet. Tabelle: Gewässermessstellen OWK= MTBL = Messtischblatt OSTW = Koordinaten der Messstelle NORDW = Koordinaten der Messstelle Frage 3: ln welcher Form und in welchen Dokumenten wurden die Ergebnisse schriftlich zusammengefasst? Frage 4: Liegen Ergebnisse in Form von Zusammenfassungen, Übersichten oder Berichten vor (falls ja bitte in Kopie beifügen)? Zusammenfassende Antwort auf die Fragen 3 und 4: Für die Untersuchungen in den Umweltmedien Wasser und Boden liegt das Ergebnis der vom SMUL beauftragten Untersuchungen in Form des Abschlussberichtes vor. Der Bericht ist als Anlage 1 beigefügt. Freistaat SACHSEN OWK-ID OWK-NAME Gewåsser Messstellenkennzahl Messstellenneme MTBL OSTVV NORDW DESN 56669'14 FaulePfütze Faule Pfütze o8F53401 Gaulis 4840 318344 5674059 DESN 5666-4 Pleiße-4 Pleiße o8F53600 Böhlen 4740 317486 5676676 DESN 5666-4 Pleiße-4 Pleiße o8F53700 Markkleeberg 4740 317315 5683408 DESN_566692-2 Göselbach-2 NeueGösel o8F54700 RÖtha 4740 31 8690 5675906 DESN-055 StauseeRötha Stausee Rötha oBSL021 1 SS Rötha, TP Mitte 4840 319177 5673864 Seite 2 von 3 STAATSI\4INISTERIUNI FÜR UIVWELT UND LANDWIRTSCHAFT Freistaat SACHSEN5 Die medienübergreifende Bewertung der Ergebnisse, insbesondere die Frage nach dem räumlichen Verteilungsmuster der Quecksilberbelastung, wurde im SMUL unter Beteiligung von Experten aus dem nachgeordneten Behörden vorgenommen und in einem internen Vermerk zusammengefasst (Anlage 2). Diese Zusammenfassung wurde in die im Jahr 2014 wiederaufgenommene Arbeit der Ad-hoc-Arbeitsgruppe von LAWA, LAl, LABO eingespeist und fand dort entsprechende Berücksichtigung. Der abschließende ,,Bericht zum Kenntnis- und Diskussionsstand betreffend Quecksilberbelastungen in Gewässern und diesbezügliche Relevanz luftburtiger Quellen" der Ad-hoc-Arbeitsgruppe vom August 2016 ist als Anlage 3 beigefügt. Er wurde veröffentlicht unter: http://www.lawa.de/Publikationen-Aktuelle-Veroeffentlichunoen.html. Mit freundl Grüßen Thomas Schmidt Anlagen: 3 Seite 3 von 3 G.E.O.S. Ingenieurgesellschaft mbH Niederlassung Halle Brachwitzer Straße 16 06118 Halle Telefon +49(0)345 444 796-0 Telefax +49(0)345 444 796-11 E-Mail halle@geosfreiberg.de www.geosfreiberg.de Geschäftsführer: Jan Richter Beiratsvorsitzender: Dr. Horst Richter HRB 1035 Amtsgericht Registergericht Chemnitz Sparkasse Mittelsachsen Konto 3115019148 BLZ 870 520 00 Deutsche Bank AG Freiberg Konto 2201069 BLZ 870 700 00 USt.-IdNr. DE811132746 Dokumentationsbericht Untersuchungen des Bodens, des Oberflächenwassers und bestimmter Fischarten im Umfeld des ehemaligen Braunkohlekraftwerkes in Lippendorf Projekt-Nr. 30120142 Auftraggeber: Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie August-Böckstiegel-Straße 1 01326 Dresden Pillnitz Halle, den 15.11.2012 Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Untersuchungen im Umfeld des Braunkohlenkraftwerkes Lippendorf Datum: Seite: 15.11.2012 2/15 O :\P ro je kt e\ 20 12 \3 01 20 14 2_ B ra un ko hl ek ra ftw er k Li pp en do rf\ 01 _T ex te \0 02 _B er ic ht e_ G ut ac ht en \B er ic ht _V S. do c Auftraggeber: Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie August-Böckstiegel-Straße 1 01326 Dresden Pillnitz Projekt-Nr. G.E.O.S.: 30120142 Bearbeitungszeitraum: September - November 2012 Bearbeiter: Dipl.-Ing. A. Pohle Dipl.-Geol. A. Zimmermann Land/Landkreis/Kommune: Sachsen / Landkreis Leipziger Land / Rötha Messtischblatt: 4840 Borna Seitenanzahl Text: 15 Anzahl der Anlagen: 4 Halle, den 15.11.2012 Dipl.-Ing. A. Pohle Projektbearbeiter Dipl.-Geogr. V. Scherer Dipl.-Geol. A. Zimmermann Projektleiter Projektbearbeiter Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Untersuchungen im Umfeld des Braunkohlenkraftwerkes Lippendorf Datum: Seite: 15.11.2012 3/15 O :\P ro je kt e\ 20 12 \3 01 20 14 2_ B ra un ko hl ek ra ftw er k Li pp en do rf\ 01 _T ex te \0 02 _B er ic ht e_ G ut ac ht en \B er ic ht _V S. do c INHALTSVERZEICHNIS Seite 1  Veranlassung / Aufgabenstellung ....................................................... 5  2  Durchgeführte Arbeiten ........................................................................ 5  2.1  Vorbereitung ....................................................................................................... 5  2.1.1  Einholen von Betretungs- und Befahrungserlaubnissen ................................... 5  2.1.2  Einholen von Leitungsauskünften ........................................................................ 7  2.2  Feldarbeiten ........................................................................................................ 7  2.2.1  Bodenprobenahme ................................................................................................. 7  2.2.2  Oberflächenwasser- und Sedimentprobenahme ............................................... 10  2.2.3  Fische .................................................................................................................... 11  2.2.4  Analytik .................................................................................................................. 11  3  Ergebnisse ........................................................................................... 12  3.1  Bodenkundliche Profilaufnahme .................................................................... 12  3.2  Bodenanalytik ................................................................................................... 12  3.3  Wasseranalytik ................................................................................................. 14  3.4  Sedimentanalytik .............................................................................................. 14  3.5  Analytik Fisch ................................................................................................... 15  TABELLENENVERZEICHNIS Tabelle 1: Zusammenstellung Bodenproben ................................................................................. 9  Tabelle 2: PN-Punkte Oberflächengewässer ............................................................................... 10  Tabelle 3: Ergebnisse der Bodenkundlichen Profilaufnahmen .................................................... 12  Tabelle 4: Ergebnisse Feststoffanalytik (Bodenproben) .............................................................. 13  Tabelle 5: Ergebnisse Wasseranalytik ......................................................................................... 14  Tabelle 6: Ergebnisse Analytik von sedimentproben aus Oberflächengewässern ....................... 14  Tabelle 7: Ergebnisse Analytik von Fischproben ......................................................................... 15  Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Untersuchungen im Umfeld des Braunkohlenkraftwerkes Lippendorf Datum: Seite: 15.11.2012 4/15 O :\P ro je kt e\ 20 12 \3 01 20 14 2_ B ra un ko hl ek ra ftw er k Li pp en do rf\ 01 _T ex te \0 02 _B er ic ht e_ G ut ac ht en \B er ic ht _V S. do c ANLAGENVERZEICHNIS Anlage 1 Bodenuntersuchungen Anlage 1.1 Lage der Probenahmepunkte Anlage 1.2 Bodenkundliche Profilaufnahme Anlage 1.3 Fotodokumentation Anlage 2 Oberflächenwasseruntersuchungen Anlage 2.1 Topografische Karte mit Probenahmepunkten Anlage 2.2 Protokolle Oberflächenwasserprobenahme Anlage 2.3 Protokolle Sedimentprobenahme aus Oberflächengewässern Anlage 2.4 Fotodokumentation Anlage 3 Untersuchung an Fischen Anlage 3.1 Protokoll Befischung Stausee Rötha Anlage 3.2 Fotodokumentation Anlage 4 Laborprüfberichte Anlage 4.1 Feststoffanalytik (Boden) Anlage 4.2 Wasseranalytik Anlage 4.3 Feststoffanalytik (Oberflächengewässer) Anlage 4.4 Analytik Fisch Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Untersuchungen im Umfeld des Braunkohlenkraftwerkes Lippendorf Datum: Seite: 15.11.2012 5/15 O :\P ro je kt e\ 20 12 \3 01 20 14 2_ B ra un ko hl ek ra ftw er k Li pp en do rf\ 01 _T ex te \0 02 _B er ic ht e_ G ut ac ht en \B er ic ht _V S. do c 1 Veranlassung / Aufgabenstellung Mit Schreiben vom 12.09.2012 wurde die G.E.O.S. Ingenieurgesellschaft mbH durch das Sächsische Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie mit einer Untersuchung von Boden, Oberflächenwässern und darin befindlichen Fischen im Umfeld des Braunkohlenkraftwerks Lippendorf auf Quecksilber beauftragt. Das zu betrachtende Gebiet befindet sich südlich von Leipzig im Landkreis Leipziger Land. Ziel der Untersuchungen ist es, zu klären ob als Folge der Emissionen des Kraftwerkes Anreicherungen in den betreffenden Medien stattfinden. Die Entnahmepunkte für die Boden-, Oberflächenwasser-, Seewasser-, Flusssediment- und Fischproben wurden durch den Auftraggeber vorgegeben. Der Auftrag umfasste sowohl die Arbeiten zur Probenahme als auch die chemische Analytik. 2 Durchgeführte Arbeiten 2.1 Vorbereitung 2.1.1 Einholen von Betretungs- und Befahrungserlaubnissen Im Vorfeld wurden die Ansprechpartner der jeweiligen Agrargenossenschaften bzw. die privaten Nutzer der landwirtschaftlich genutzten Flächen, auf denen eine Bodenprobenahme durchgeführt werden sollte, ermittelt und von dem Vorhaben in Kenntnis gesetzt. In der nachfolgenden Tabelle sind die betreffenden Betriebe und Ansprechpartner aufgelistet: Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Untersuchungen im Umfeld des Braunkohlenkraftwerkes Lippendorf Datum: Seite: 15.11.2012 6/15 O :\P ro je kt e\ 20 12 \3 01 20 14 2_ B ra un ko hl ek ra ftw er k Li pp en do rf\ 01 _T ex te \0 02 _B er ic ht e_ G ut ac ht en \B er ic ht _V S. do c PN-Punkt Nutzer Ansprech- partner Kontakt 9, 11, 12, 13, 14, 17, 18 Agrargenossenschaft Pötzschau e.G. Kreudnitzer Straße 4 04571 Rötha Herr Gustmann 034206 / 64820 1, 2 Agrarproduktion Elsteraue GmbH & Co KG Viehweg 2 04442 Zwenkau 034203 / 52135 6, 8, 20 Agrar- und Beteiligungsunternehmen „Agross“ e.G. Großstolpen 6 04539 Groitzsch Herr Hartung 034296 / 9650 0 7 Osterland Agrar GmbH Schäfereiweg 7 04654 Frohburg 034348 / 5685 16 Schäferei Baumann Straße des Aufbaus 7 04571 Rötha Herr Baumann 034206 / 73566 19 Kleingartenverein „Sonnenschein “ Birnenallee Rötha Herr Berthold 034206 / 52239 3, 4, 5, 15 Staatsbetrieb Sachsenforst Forstbezirk Leipzig Heilemannstraße 1 04277 Leipzig 0341 / 8 60 80 00 Für die Probenahme und Befischung des Speicherbeckens Rötha wurde im Vorfeld eine Betretungs - und Befahrungserlaubnis bei der Landestalsperrenverwaltung des Freistaates Sachsen Betrieb Elbe, Mulde und Untere Weiße Elster Gartenstraße 34 04571 Rötha eingeholt. Die Entnahmepunkte für die Proben aus den Oberflächengewässern wurden mit der Staatliche Betriebsgesellschaft für Umwelt und Landwirtschaft Fachbereich 53 Allgemeine Wasseranalytik Waldheimer Straße 219 Haus 5 01683 Nossen abgestimmt. Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Untersuchungen im Umfeld des Braunkohlenkraftwerkes Lippendorf Datum: Seite: 15.11.2012 7/15 O :\P ro je kt e\ 20 12 \3 01 20 14 2_ B ra un ko hl ek ra ftw er k Li pp en do rf\ 01 _T ex te \0 02 _B er ic ht e_ G ut ac ht en \B er ic ht _V S. do c Im Vorfeld der eigentlichen Arbeiten wurde am 08.10.2012 eine Geländebegehung durchgeführt. Ziel der Begehung war es, einen Überblick über die Geländesituation vor Ort hinsichtlich Zuwegungen , Art der aktuellen Bepflanzung der Ackerflächen etc. zu erhalten. 2.1.2 Einholen von Leitungsauskünften Folgende überregionale Medienträger wurden im Vorfeld der Arbeiten um Leitungsauskunft gebeten : Mitteldeutsche Netzgesellschaft Gas mbH Regionalzentrum Sachsen Wedniger Str. 40 04668 Grimma Kabel Deutschland Netzauskunft Trier Zurmaienerstraße 175 54292 Trier VNG Verbundnetz Gas PF 241263 04332 Leipzig Trassenauskunft Kabel Deutsche Telekom AG https://trassenauskunft-kabel.telekom.de 2.2 Feldarbeiten 2.2.1 Bodenprobenahme Die Arbeiten erfolgten im Zeitraum 09.10.2012 bis 29.10.2012. Die Lage der Probenahmepunkte ist aus der der Anlage 1.1 ersichtlich. Im Verlauf der Durchführung der Arbeiten wurden die vorfestgelegten Probenahmepunkte teilweise entsprechend den örtlichen Gegebenheiten geringfügig modifiziert. Kriterien für die Verlegung der Punkte waren: • Berücksichtigung der Wünsche der Flächennutzer • Fehlende Befahrbarkeit • Vorhandensein von Versorgungsleitungen Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Untersuchungen im Umfeld des Braunkohlenkraftwerkes Lippendorf Datum: Seite: 15.11.2012 8/15 O :\P ro je kt e\ 20 12 \3 01 20 14 2_ B ra un ko hl ek ra ftw er k Li pp en do rf\ 01 _T ex te \0 02 _B er ic ht e_ G ut ac ht en \B er ic ht _V S. do c Alle Bohrpunkte wurden direkt mit einem geländegängigen Fahrzeug angefahren. Die Schurfgrabung bis in eine Teufe von 0,6 m unter GOK wurde mittels Spaten durchgeführt. Die Bohrungen erfolgten mittels Schlitzsonden DN 28 (bis 1 m) und DN 24 (1 bis 1,5 m) sowie einem Motorhammer COBRA bis in eine Tiefe von max. 1,5 m unter GOK. Alle Bohrungen wurden jeweils im Meter-Intervall abgeteuft und die Sonden mittels manuellem bzw. hydraulischem Ziehgerät geborgen. Nach Beendigung der Aufschlussarbeiten erfolgten die Bodenkundliche Profilaufnahme gemäß der bundeseinheitlichen Kartier- und Erfassungsvorschrift (5. Auflage- KA 5) unter Verwendung des vom LfULG vorgegebenen Formblattes und eine Fotodokumentation für jeden Aufschluss. Die Ergebnisse der Profilaufnahmen finden sich in der Anlage 1.2, die Fotodokumentation wurde als Anlage 1.3 beigelegt. Im Anschluss wurde eine horizontbezogene Bodenprobenahme durchgeführt. Dabei wurde pro Standort jeweils aus der mineralischen Ober- und Unterbodenschicht eine Probe (500 – 1000 g) entnommen und in PE-Beutel verpackt. An Forststandorten wurde eine zusätzliche Probe aus der organischen Auflage Lgewonnen. Die Probenahmedaten wurden sowohl in den Aufnahmeprotokollen als auch auf den Etiketten der PE-Beutel und zusätzlich auf dem Probenbegleitschein erfasst, um Verwechslungen auszuschließen. Zur Standortbestimmung wurden die Koordinaten des jeweiligen Aufschlusspunktes mit Hilfe eines mobilen GPS-Gerätes ermittelt. Die Lagerung der Proben und die Übergabe an das lLabor erfolgten unter Einhaltung der Kühlkette. Nach Beendigung der Probenahme wurden sowohl die Schürfe als auch die Bohrlöcher sachgerecht verwahrt und der ursprüngliche Zustand möglichst wieder hergestellt. In der folgenden Tabelle sind die Probenahmedaten für die einzelnen Standorte zusammengefasst : Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Untersuchungen im Umfeld des Braunkohlenkraftwerkes Lippendorf Datum: Seite: 15.11.2012 9/15 O :\P ro je kt e\ 20 12 \3 01 20 14 2_ B ra un ko hl ek ra ftw er k Li pp en do rf\ 01 _T ex te \0 02 _B er ic ht e_ G ut ac ht en \B er ic ht _V S. do c Tabelle 1: Zusammenstellung Bodenproben Schurf Rechtswert Hochwert Probe Entnahmeteufe [m] Analytik 1 4525719 5676862 1/1 0,0 - 0,27 x 1/2 0,27 - 0,60 x 2 4529548 5677074 2/1 0,0 - 0,28 x 2/2 0,28 - 0,60 x 3 4525047 5675025 3/1 0,0 - 0,1 x 3/2 0,1 - 0,3 x 4 4526143 5673901 4/1 +0,01 - 0,0 x 4/2 0,0 - 0,3 x 4/3 0,3 - 0,5 x 5 4525909 5673827 5/1 0,0 - 0,2 x 5/2 0,2 - 0,45 x 6 4526228 5668836 6/1 0,0 - 0,3 x 6/2 0,3 - 0,6 x 7 4529468 5669215 7/+2 0,0 - 0,3 x 7/3 0,3 - 0,65 x 8 4528656 5670934 8/1 0,0 - 0,15 x 8/2 0,15 - 0,45 x 9 4529343 5672609 9/1 0,0 - 0,3 x 9/2 0,3 - 0,55 x 10 4528413 5672926 10/1 +0,01 - 0,0 x 10/2 0,01 - 0,25 x 10/3 0,25 - 0,50 x 11 4528346 5673346 11/1 0,0 - 0,15 x 11/2 0,15 - 0,30 x 12 4528223 5673506 12/1 0,0 - 0,15 x 12/2 0,15 - 0,30 x 13 4527950 5673681 13/1 0,0 - 0,15 x 13/3 0,30 - 0,60 x 14 4527214 5673280 14/1 0,0 - 0,35 x 14/2 0,35 - 0,52 x 15 4527457 5675027 15/1 +0,01 - 0,0 x 15/2 0,0 - 0,35 x 15/3 0,35 - 0,6 x 16 4528095 5674727 16/1 0,0 - 1,1 x 16/2 0,1 - 0,4 x 17 4528947 5675313 17/1 0,0 - 0,3 x 17/2 0,3 - 0,6 x 18 4531158 5672573 18/1 0,0 - 0,3 x 18/2 0,3 - 0,6 x 19 4529246 5673163 19/1 0,0 - 0,3 x 19/2 0,3 - 0,6 x 20 4527961 5669555 20/1+2 0,0 - 0,35 x 20/3 0,35 - 0,43 x Summe 43 Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Untersuchungen im Umfeld des Braunkohlenkraftwerkes Lippendorf Datum: Seite: 15.11.2012 10/15 O :\P ro je kt e\ 20 12 \3 01 20 14 2_ B ra un ko hl ek ra ftw er k Li pp en do rf\ 01 _T ex te \0 02 _B er ic ht e_ G ut ac ht en \B er ic ht _V S. do c 2.2.2 Oberflächenwasser- und Sedimentprobenahme Die Entnahme der Oberflächenwasser- und Sedimentproben aus den Fließgewässern wurde am 18.10. und 19.10.2012 durchgeführt. Durch den Auftraggeber wurden insgesamt 4 Fließgewässermessstellen in der Pleiße, in der Faulen Pfütze und in der Neuen Gösel vorgegeben. Die Lage der Probenahmepunkte ist aus der Anlage 2.1 ersichtlich. Eine weitere Oberflächenwasserprobe sollte von Stausee Rötha (Seemitte) entnommen werden. Die Wasserproben aus den Fließgewässern wurden mittels Schöpfgerät vom Uferbereich aus entnommen und in die entsprechenden Probenahmegefäße abgefüllt. Für die Entnahme der Wasserprobe aus dem Speicherbecken Rötha wurde der See mit einem Boot befahren. Die Probe wurde auftragsgemäß von der Seemitte in einer Tiefe von 0,2 m unter Wasseroberfläche entnommen. In der folgenden Tabelle sind die Probenahmepunkte aufgelistet: Tabelle 2: PN-Punkte Oberflächengewässer PN-Punkt Rechtswert Hochwert Wasserprobeprobe filtriert unfiltriert Gaulis, Faule Pfütze 4528099 5672751 x x Böhlen, Pleiße 4527135 5675330 x x Markkleeberg, Pleiße 4526690 5682050 x x Gaulis, Neue Gösel 4528370 5674610 x x Rötha, Stausee 4528940 5672590 x x Summe 5 5 Bei der Entnahme erfolgte jeweils die Bestimmung der Vorort-Parameter Elektrische Leitfähigkeit , Sauerstoffgehalt, pH-Wert und Wassertemperatur. Die gewonnen Daten wurden in den entsprechenden Probenahmeprotokollen erfasst. Diese finden sich in der Anlage 2.2. Die Fotodokumentation der Probenahme wurde sich als Anlage 2.4 beigelegt. Wie durch den Auftraggeber vorgegeben, wurde jeweils eine filtrierte und eine unfiltrierte Teilprobe hergestellt. Die Filtration erfolgte vor Ort mittels Einwegspritze mit Membranfilteraufsatz (0,45 µm Spritzenvorsatzfilter). Die Übergabe an das Labor wurde unter Einhaltung der Kühlkette arbeitstäglich realisiert. Probenahme, -transport und –lagerung wurden dabei so durchgeführt, dass eine Beeinflussung der chemischen, physikalischen oder biologischen Probenbeschaffenheit ausgeschlossen werden konnte. Die Sedimentproben wurden ortsgleich mit den Wasserproben vom Uferbereich der jeweiligen Fließgewässer entnommen. Die Lage ist somit mit der der Oberflächenwasserproben identisch und aus der Anlage 2.1 zu entnehmen. Die Sedimentprobe aus dem Stausee Rötha wurde in der Nähe der Stauwurzel gewonnen. Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Untersuchungen im Umfeld des Braunkohlenkraftwerkes Lippendorf Datum: Seite: 15.11.2012 11/15 O :\P ro je kt e\ 20 12 \3 01 20 14 2_ B ra un ko hl ek ra ftw er k Li pp en do rf\ 01 _T ex te \0 02 _B er ic ht e_ G ut ac ht en \B er ic ht _V S. do c Als Probenahmegerät kam ein Pistonsampler zum Einsatz. Die Proben wurden vor Ort in PE- Eimer gefüllt und unter Einhaltung der Kühlkette arbeitstäglich an das Labor übergeben. Die Probenahmedaten wurden in entsprechenden Probenahmeprotokollen erfasst. Diese finden sich in der Anlage 2.3. 2.2.3 Fische Durch den Anglerverband Leipzig e.V. wurden am 18.10. und am 19.10.2012 die Elektrobefischungen am Stausee Rötha und an der Pleiße durchgeführt. Die Befischung des Stausees erfolgte an mehreren Stellen, hauptsächlich in Ufernähe. Das Dargebot an Fisch war nach der Aussage der Angler ungewöhnlich schlecht. Es konnte im Stausee nicht die erforderliche Anzahl an Fischen einer Art gemäß der durch den Auftraggeber vorgegebenen Rangfolge mit der erforderlichen Größe gefangen werden. Aus diesem Grund wurde eine Mischprobe aus den gefangenen Fischen verschiedener Arten gebildet. Die Fische, welche in die Mischprobe eingingen, wurden entsprechend der Vorgaben begutachtet und vermessen und die gewonnenen Daten protokolliert. Das Fangprotokoll findet sich in der Anlage 3.1. Vor Ort erfolgte das Filetieren der Fische. Die Fischprobe wurde unter Einhaltung der Kühlkette arbeitstäglich an das Labor übergeben. Eine Fotodokumentation wurde als Anlage 3.2 beigelegt. An der Pleiße konnten bei der Befahrung am 19.10. keine Fische mit einer für die Probenahme benötigten Größe angetroffen werden. Es wurden im Bereich zwischen Böhlen und Markkleeberg verschiedene Stellen für die Befischung angefahren, Fische mit entsprechender Größe wurden an keiner Stelle gefangen. Nach Aussage der Mitglieder des Anglerverbandes Leipzig, kann eine so geringe Dichte an Fischen wahrscheinlich auf die derzeit sehr schlechte Wasserqualität der Pleiße zurückgeführt werden. Auf eine zeitnahe Wiederholung der Befischung der Pleiße wurde zunächst verzichtet, da nicht abzusehen war, wann die Bestände sich wieder erholen werden. 2.2.4 Analytik Die Analytik der Feststoff-, Wasser- und Fischproben wurde durch das Labor SGS Institut Fresenius, Niederlassung Espenhain (Akkreditierungsnummer DAP-PL-2566.99) realisiert. Die Prüfberichte mit den Untersuchungsergebnissen sind der Anlage 4 zu entnehmen. Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Untersuchungen im Umfeld des Braunkohlenkraftwerkes Lippendorf Datum: Seite: 15.11.2012 12/15 O :\P ro je kt e\ 20 12 \3 01 20 14 2_ B ra un ko hl ek ra ftw er k Li pp en do rf\ 01 _T ex te \0 02 _B er ic ht e_ G ut ac ht en \B er ic ht _V S. do c 3 Ergebnisse 3.1 Bodenkundliche Profilaufnahme Folgende Bodeneinheiten wurden im Rahmen der vorliegenden Untersuchung angesprochen: Tabelle 3: Ergebnisse der Bodenkundlichen Profilaufnahmen PN- Punkt Nutzung Bodeneinheit Horizontierung Boden typ 1 Acker RQn: oj-l(l)\oj-s(l) jAp / jilC RQn 2 Acker RQn: oj-s(l)\oj-l(l) jAp / jilC / II jilC RQn 3 Wald, Holzung RQn: oj-l(l)/oj-xs(l) jAp / jilC / II joilC / III jilC / IV joilC RQn 4 Wald OLn: oj-s(l)/oj-xs(l) L / jAi / jilC / II joilC / III jilC OLn 5 Grünland OL-RQ: oj-u/oj-xes(Yab) jAih / jilC / II joelC OL-RQ 6 Acker SSn: p-u(Lg)/g-l(Lg) Ap / Sw / II Sd / II C-Sd SSn 7 Acker RZn: oj-eu(l)/oj-l(l) jeAp / jilC1 / jilC2 RZn 8 Acker RQn: oj-u(l)//oj-t(l) jAp / jilC / II jilC RQn 9 Acker SS-LL: p-u(Los)/g-u(Lg) Ap / Al-Sw / II Bt-Sd SS-LL 10 Wald ABn: f-u(Ufo) L / aAh / aM1 / aM2 ABn 11 Grünland ABn: f-u(Ufo) aAh1 / aAh2 / II aM / III aM ABn 12 Grünland ABn: f-u(Ufo) aAh / aM1 / aM2 ABn 13 Grünland ABn: f-u(Ufo) aAh / aM1 / aM2 ABn 14 Acker SS-BB: p-u(Los)//f-l(gf) Ap / Sw-Bv / Sd / IIlCv SS-BB 15 Wald GG-AB: f-u(Ufo) L / aAh /aM-Go GG-AB 16 Grünland GG-AB: f-u(Ufo)/f-l(Lfo) aAh / aM / II aGo-M / II aGr GG-AB 17 Acker RQn: oj-l(l)/oj-t(l) jAp / jilC RQn 18 Acker SS-BB: p-u(Lol)//g-s(Lg) Ap / Sw-Bv / II Sd SS-BB 19 Siedlung BBn: p-u(Lol)/g-l(Lg) Ah / Bv / lCv BBn 20 Acker SS-BB: p-u(gf)//f-s(gf) Ap / Sw-Bv / Bv-Sd / II Sd SS-BB 3.2 Bodenanalytik In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse der Bodenanalytik zusammengestellt. Die Prüfberichte des Labors finden sich in der Anlage 4.1. Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Untersuchungen im Umfeld des Braunkohlenkraftwerkes Lippendorf Datum: Seite: 15.11.2012 13/15 O :\P ro je kt e\ 20 12 \3 01 20 14 2_ B ra un ko hl ek ra ftw er k Li pp en do rf\ 01 _T ex te \0 02 _B er ic ht e_ G ut ac ht en \B er ic ht _V S. do c Tabelle 4: Ergebnisse Feststoffanalytik (Bodenproben) Schurf Probe Nr. Entnahmeteufe [m] pH- Wert Sb As Pb Cd Cr Co Cu Ni Hg Tl Zn mg/kg TS 1 1/1 0,0 - 0,27 7,6 < 2 5 13 0,3 34 13 15 18 0,2 < 0,2 65 1/2 0,27 - 0,60 7,7 < 2 4 4 < 0,2 28 13 5 16 0,1 < 0,2 18 2 2/1 0,0 - 0,28 7,5 < 2 4 8 < 0,2 32 8 11 15 0,1 < 0,2 40 2/2 0,28 - 0,60 7,6 < 2 4 7 < 0,2 28 10 8 17 0,1 < 0,2 28 3 3/1 0,0 - 0,1 5,4 < 2 6 19 < 0,2 23 12 13 14 0,2 < 0,2 39 3/2 0,1 - 0,3 5,4 < 2 5 12 < 0,2 19 9 8 12 0,1 < 0,2 26 4 4/1 +0,01 - 0,0 6,4 < 6 7,8 11 < 0,3 28 2 13 9 0,1 < 0,2 60 4/2 0,0 - 0,3 7,1 < 2 10 14 < 0,2 24 9 9 5 0,2 < 0,2 19 4/3 0,3 - 0,5 6,0 < 2 10 8 < 0,2 17 6 6 2 0,2 < 0,2 7 5 5/1 0,0 - 0,2 7,7 < 2 8 24 < 0,2 25 7 15 13 0,3 < 0,2 48 5/1 0,2 - 0,45 7,6 < 2 7 22 < 0,2 24 8 17 12 0,2 < 0,2 45 6 6/1 0,0 - 0,3 6,2 < 2 7 23 < 0,2 24 7 17 16 < 0,1 < 0,2 44 6/2 0,3 - 0,6 6,3 < 2 8 12 < 0,2 31 8 11 20 < 0,1 < 0,2 39 7 7/1+ 7/2 0,0 - 0,3 7,1 < 2 7 12 < 0,2 27 10 11 15 < 0,1 < 0,2 36 7/3 0,30 - 0,65 6,9 < 2 6 9 < 0,2 23 9 8 12 < 0,1 < 0,2 28 8 8/1 0,0 - 0,15 6,6 < 2 11 15 < 0,2 36 17 16 25 < 0,1 0,2 66 8/2 0,15 - 0,45 5,9 < 2 10 14 < 0,2 33 17 15 25 < 0,1 0,2 80 9 9/1 0,0 - 0,3 7,2 < 2 6 23 0,3 24 9 19 14 0,2 < 0,2 68 9/2 0,3 - 0,55 6,6 < 2 5 15 < 0,2 20 11 12 13 0,1 < 0,2 45 10 10/1 +0,01 - 0,0 5,3 < 6 6,3 18 0,6 29 5 24 15 0,1 < 0,2 84 10/2 0,0 - 0,25 6,3 2,0 19 59 1,3 94 16 52 40 0,3 0,4 190 10/3 0,25 - 0,5 5,2 < 2 14 31 0,4 190 18 37 300 < 0,1 0,4 87 11 11/1 0,0 - 0,15 6,9 < 2 17 51 0,9 89 12 62 32 0,2 0,3 150 11/2 0,15 - 0,30 7,0 < 2 19 63 0,9 93 12 64 31 0,2 0,4 140 12 12/1 0,0 - 0,15 5,9 < 2 18 48 0,7 82 14 52 38 0,2 0,3 140 12/2 0,15 - 0,30 6,3 < 2 16 32 0,4 73 17 31 65 < 0,1 0,4 100 13 13/1 0,0 - 0,15 5,7 < 2 18 47 0,5 82 13 50 34 0,2 0,5 120 13/3 0,30 - 0,60 6,6 < 2 12 22 0,2 44 13 20 30 < 0,1 0,3 72 14 14/1 0,0 - 0,35 7,5 < 2 8 23 < 0,2 23 9 15 13 0,2 < 0,2 46 14/2 0,35 - 0,52 7,6 < 2 4 14 < 0,2 16 9 8 11 0,1 < 0,2 29 15 15/1 +0,01 - 0,0 6,1 < 6 5,9 24 < 0,3 83 5 18 32 < 0,1 < 0,2 56 15/2 0,0 - 0,35 7,0 < 2 7 25 0,3 24 10 13 14 0,2 < 0,2 55 15/3 0,35 - 0,6 7,6 < 2 5 14 < 0,2 20 10 7 14 0,2 < 0,2 30 16 16/1 0,0 - 0,1 7,3 < 2 7 31 < 0,2 27 14 16 17 < 0,1 < 0,2 67 16/2 0,1 - 0,4 4,9 < 2 14 38 0,3 60 17 33 35 < 0,1 0,3 120 17 17/1 0,0 - 0,3 7,2 < 2 5 9 < 0,2 19 12 9 14 0,2 < 0,2 33 17/2 0,3 - 0,6 7,7 < 2 5 9 < 0,2 21 16 9 16 0,1 0,2 30 18 18/1 0,0 - 0,3 7,0 < 2 8 24 0,2 27 9 13 14 < 0,1 < 0,2 49 18/2 0,3 - 0,6 6,7 < 2 7 16 < 0,2 29 9 11 16 < 0,1 < 0,2 41 19 19/1 0,0 - 0,3 7,1 < 2 8 30 0,3 33 12 22 15 0,2 < 0,2 85 19/2 0,3 - 0,6 7,3 < 2 7 18 < 0,2 21 11 13 14 0,1 < 0,2 46 20 20/1 + 20/2 0,0 - 0,35 6,9 < 2 7 23 < 0,2 30 11 17 15 < 0,1 < 0,2 51 20/3 0,35 - 0,43 6,8 < 2 5 12 < 0,2 19 11 7 13 < 0,1 < 0,2 29 Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Untersuchungen im Umfeld des Braunkohlenkraftwerkes Lippendorf Datum: Seite: 15.11.2012 14/15 O :\P ro je kt e\ 20 12 \3 01 20 14 2_ B ra un ko hl ek ra ftw er k Li pp en do rf\ 01 _T ex te \0 02 _B er ic ht e_ G ut ac ht en \B er ic ht _V S. do c 3.3 Wasseranalytik In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse der Wasseranalytik zusammengestellt. Die Prüfberichte des Labors finden sich in der Anlage 4.2. Tabelle 5: Ergebnisse Wasseranalytik PN-Punkt filtriert unfiltriert Hg [mg/l] Gaulis, Faule Pfütze < 0,0001 < 0,0001 Böhlen, Pleiße < 0,0001 < 0,0001 Markkleeberg, Pleiße < 0,0001 < 0,0001 Gaulis, Neue Gösel < 0,0001 < 0,0001 Rötha, Stausee < 0,0001 < 0,0001 3.4 Sedimentanalytik Die Proben wurden gemäß Auftrag jeweils in der 20µm- und der 63µm-Phase analysiert. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt. Die Prüfberichte des Labors finden sich in der Anlage 4.3. Tabelle 6: Ergebnisse Analytik von Sedimentproben aus Oberflächengewässern PN-Punkt < 63 µm-Phase > 63 µm-Phase Hg [mg/kg TS] Gaulis, Faule Pfütze 0,4 0,2 Böhlen, Pleiße 0,3 < 0,1 Markkleeberg, Pleiße 0,6 0,5 Gaulis, Neue Gösel 0,5 0,6 Rötha, Stausee 0,4 0,4 Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Untersuchungen im Umfeld des Braunkohlenkraftwerkes Lippendorf Datum: Seite: 15.11.2012 15/15 O :\P ro je kt e\ 20 12 \3 01 20 14 2_ B ra un ko hl ek ra ftw er k Li pp en do rf\ 01 _T ex te \0 02 _B er ic ht e_ G ut ac ht en \B er ic ht _V S. do c 3.5 Analytik Fisch Da in der Pleiße zum Zeitpunkt der Befahrung keine Fische mit der entsprechneden Größe gefangen werden konnten, wurde im Rahmen der vorliegenden Analytik nur eine Mischprobe (Fisch aus dem Stausse Rötha) auf Quecksilber untersucht: Tabelle 7: Ergebnisse Analytik von Fischproben PN-Punkt Hg [mg/kg] TspRötha 0,024 Der Prüfbericht des Labors befindet sich in der Anlage 4.4. Besprechung zur Auswertung der Quecksilber-Analysen (Boden und Fisch) um Kraftwerk Lippendorf am 30.05.2013 im SMUL Teilnehmer SMUL LDS: LfULG Veranlassung Die Überprtifung..von Umweltqualitätsnormen (UON) für Quecksilber (Hg) zeigt deutschlandweit Uberschreitungen an. Vor allem die Biota-Norm (Grenzwert: 20 Ug/kg Frischgewicht) wird flächendeckend überschritten. Zur Klärung der Frage, welcher Eintrag reduziert werden muss um die UQN einzuhalten, íst die Ermittlung möglicher Hg-Quellen und der Ausbreitungspfade erforderlich. Das LfULG hat deshalb im Auftrag des SMUL am lmmissionsmaximumdes Kraftwerks Lippendorf, als größter regionaler luftseitiger Hg-Quelle, entsprechende Untersuchungen beauftragt. Luft: Alle immissÍonsschutzrechtlichen Bestimmungen zur Begrenzung von Hg werden sicher eingehalten. Boden: Die Analysenergebnisse zeigen etwas erhöhte Hg-Belastungen in der obersten Bodenschicht. Dort ist es durch Huminstoffe gebunden und weitgehend immobilisiert. ln den tieferen Bodenschichten ist keine Anreicherung zu vezeichnen. Demzufolge kann ein Eintrag in das Grundwasser ausgeschlossen werden. Selbst bei Worst- Case-Szenarium ist eine Überschreitung der Prrifrruerte für Boden innerhalb der nächsten 300 Jahre nicht zu erwarten. Lediglich in Uberschwemmungsgebieten sind höhere Hg-Werte ermittelt worden. lnsgesamt weisen die Böden der Region(außerhalb der Uberschwemmungsgebiete) sehr geringere Belastungen auf. Eine Korrelation der Hg-Belastung im Boden mit luftseitiger Deposition ist nicht erkennbar. Wasser Die in einer Ersatz-Probe gefundenen Biota-Belastungen sind geringfügig über der UQN und damit vergleichsweise niedrig und unproblematisch. Aus anderen Untersuchungen im Sediment der Weißen Elster gefundene hohe Belastungen sind aufgrund der geografischen Lage nicht dem Kraftwerk Lippendorf anzulasten, ggf. sind Quellen in Sachsen-Anhalt relevant (Leuna, Schkopau - stillgelegte Chloralkali-Elektrolyse). lm Flusssediment der Pleiße, die durch das lmmissionsmaximum fließt, finden sich deutlich geringere Hg-Konzentrationen als im Flusssedíment der Weißen Elster. D IE Vermutu ng dass dAS REA-Abwasser des Kraftwe bzwrks daS Kü h Iturm Wasser de Abwässe au umt werdenr r Hauptaustragspfad für Hg aus der REA ist neben dem Rauchgas im Kühlturmschwaden der Gips. Eluierungsversuche im Tagebau bzw. Gips-Depot liefern bisher keine Anhaltspunkte fÜr eine relevante Hg-Verfrachtung. Fazit Es gibt keine Anhaltspunkte für einen Zusammenhang zwischen der Quecksilber- Emission des Kraftwerks Lippendorf und einer flächendeckend hohen Belastung der aquatischen Biota. Die gefunden Bodenbelastungen im lmmissionsmaximum sind unauffällig. Es sind weitere Untersuchungen erforderlich, um die Quelle der hohen Quecksiiberbeiastu ng auízukiären. Der Bericht soll nach gemeinsamer fachlicher Bewertung in der fachlichen Arbeit weitervenryendet und öffentlich zugänglich gemacht werden. 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 1 / 61 – Ad-hoc-Arbeitsgruppe LAWA, LAI, LABO Entwurf: August 2016 Bericht zum Kenntnis- und Diskussionsstand betreffend Quecksilberbelastungen in Gewässern und diesbezügliche Relevanz luftbürtiger Quellen Sachstand Die LAWA, die LAI und die LABO hatten eine Ad-hoc-AG beauftragt, die vorliegenden Erkenntnisse zur Belastung der Gewässer durch Quecksilber und zur diesbezüglichen Relevanz luftseitiger Emissionen zusammenzustellen. Ein erster Bericht hierzu wurde im Sommer 2012 den Gremien vorgelegt. Der erste Bericht der Ad-hoc-AG hat den damaligen Sachstand beschrieben und noch bestehenden Bedarf zur weiteren Wissensgenerierung bzw. Fachpositionierung erläutert. Die Ad-hoc-AG hatte vorgeschlagen , die bis dahin gewonnenen weiteren Erkenntnisse in eine Fortschreibung des Berichtes im Jahr 2014 münden zu lassen. Die 147. LAWA-VV (27./28.03.2014) hat dem folgend die damals eingesetzte Adhoc -AG gebeten, die Arbeiten wieder aufzunehmen und den Bericht unter Berücksichtigung der Erkenntnisse aus Modellrechnungen zu den prioritären Stoffen, zum Sedimentmanagement der Flussgebietsgemeinschaften und zur Quecksilberbelastung des Abwassers bestimmter Branchen sowie unter Berücksichtigung der aktuellen Gesetzgebung bis zur 148. LAWA-VV zu aktualisieren. Dieser Zeitplan war nicht zu realisieren, weshalb die 148. LAWA-VV einer Fristverlängerung zugestimmt hat. Die Ad-hoc-AG hat die erste Überarbeitung des Berichtes im Januar 2015 der LAWA- Geschäftsstelle mit der Empfehlung übersandt, hierzu Stellungnahmen der LAWA- Fachausschüsse, des BLAK Abwasser, der LABO und des LAI einzuholen. Stellungnahmen der betreffenden Fach- und Rechtsausschüsse (LAWA-AR, LAWA-AO, BLAK Abwasser, BORA, BOVA, ALA, AISV) lagen abschließend im November 2015 vor. Die Stellungnahmen wurden – soweit dies widerspruchsfrei möglich war – in den Berichtsentwurf eingearbeitet. Bei Widersprüchlichkeiten wurde das Votum des für die Frage vorrangig zuständigen Ausschusses berücksichtigt. Der Bericht wird seitens der Ad-hoc-AG als abgeschlossen betrachtet. 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 2 / 61 – Arbeitsweise und Mitglieder der Ad-hoc-AG Die Ad-hoc-AG hat insgesamt zweimal getagt. Weitere Abstimmungen sind im E- Mail-Verfahren durchgeführt worden. Dabei wurden durch die Mitglieder der Ad-hoc- AG in der Regel weitere Fachbereiche der jeweiligen Häuser bzw. der entsendenden Gremien eingebunden. Wesentliche Daten und Informationen wurden vom Umweltbundesamt bereitgestellt. In der Ad-hoc-AG waren beteiligt: Joachim Heidemeier UBA/BLAK Abwasser (1. und 2. Bericht) Jürgen Kühn BMU / LAI (1. Bericht) Raimund Prinz LfU / LABO (1. und 2. Bericht) Susanne Scholz BMU / BLAK Abwasser (1. und 2. Bericht) Reyk Steinert SMUL / LAI (1. Bericht) Achim Bobeth SMUL / LAI (2. Bericht) Klaus Vogt MKULNV / LAI (1. Bericht) Dominik Schüffeln MKULNV / LAI (2. Bericht) Beate Zedler HMUKLV / LAWA-AO (1. und 2. Bericht) Ulrike Düwel LANUV / Obfrau (1. und 2. Bericht) Die abschließende Einarbeitung der Stellungnahmen der Fach- und Rechtsausschüsse erfolgte durch die LAWA-Geschäftsstelle in Schleswig-Holstein, Herrn Jörn Fröhlich. 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 3 / 61 – Kenntnis- und Diskussionsstand betreffend Quecksilberbelastungen in Gewässern und diesbezügliche Relevanz luftbürtiger Quellen Zusammenfassung Die EG-Wasserrahmenrichtlinie (2000/60/EG) und die Umweltqualitätsnorm- Richtlinie (2008/105/EG) in der Fassung der Änderung durch die Richtlinie zur Änderung der EG-Wasserrahmenrichtlinie und der Umweltqualitätsnormrichtlinie (2013/39/EU) legen Ziele für den ökologischen und chemischen Zustand der Gewässer fest. Die Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) geht dabei von einem fachübergreifenden Ansatz aus, weil die anspruchsvollen Gewässerschutzziele nicht allein aus dem Regime des Wasserrechts heraus zu erreichen sind. Die Zielerreichung erfordert unter anderem Maßnahmen im Regime des Landwirtschaftsrechts, des Chemikalienund Arzneimittelzulassungsrechts oder auch im Bereich des Immissionsschutzrechtes . Für Quecksilber legt die Umweltqualitätsnorm-Richtlinie, umgesetzt durch die Oberflächengewässerverordnung (OGewV), eine Umweltqualitätsnorm für den chemischen Zustand von Wasserkörpern fest, die von in Gewässer befindlichen Biota einzuhalten ist. Grundlage der Normfestlegung waren das Anreicherungspotenzial von Quecksilber in Fischen und der Schutz Fisch fressender Säugetiere und Vögel, die als Endglieder der Nahrungskette besonders zu schützen sind. Quecksilber zählt zu den Stoffen mit ubiquitärer Verbreitung, die sich über weite Strecken in der Umwelt verteilen können. Dies ist EU-weit so festgestellt und gilt auch für Deutschland. Die für Quecksilber in Biota einzuhaltende Umweltqualitätsnorm wird in deutschen Binnengewässern flächendeckend überschritten. In Kapitel 1 dieses Berichtes werden Ausführungen zur Umweltrelevanz von Quecksilber und zu den rechtlichen Rahmenbedingungen gemacht. Dabei wird auch auf laufende Gesetzgebungsaktivitäten eingegangen. In Kapitel 2 und 3 wird die zeitliche Entwicklung der Quecksilberbelastung der verschiedenen Umweltmedien dargestellt. Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Quecksilberemissionen in die Gewässer und in die Luft in den letzten Jahrzehnten deutlich reduziert werden konnten; die Wirkung dieser bereits erfolgten Minderungsmaßnahmen zeigt sich auch in den Zeitreihen zur Immissionssituation. Bezogen auf die aktuelle Situation werden in Kapitel 4 die Ursachen der Quecksilberbelastung der Biota betrachtet. Ausgehend von den derzeit auf verschiedenen Ebenen vorliegenden Daten (Stand: Mai 2015) ergeben sich u. a. folgende Rückschlüsse : ― Aufgrund der über lange Zeiträume in die Gewässer eingetragenen Frachten, die in den Sedimenten angereichert wurden, befinden sich dort historisch bedingte Belastungen. Neben der ubiquitären „Grundlast“ können unterhalb von früheren Einleitungen auch besonders belastete Bereiche (Hot-Spot-Bereiche) 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 4 / 61 – vorhanden sein. Die Interaktionen zwischen Gewässersediment und Biota sind noch weitgehend ungeklärt. Entsprechend ist noch nicht klar, welchen Beitrag die Belastungen der Gewässersedimente zur aktuell messbaren Belastung von Biota leisten. Hier gibt es noch Untersuchungsbedarf. Ohne dem vorgreifen zu wollen wird aber vermutet, dass die Sedimentbelastungen eine Hauptursache der Biota-Belastungen sind. ― Aufgrund von Belastungen, die durch aktuelle oder frühere luftbürtige Deposition und aufgrund der früheren und ggf. auch der aktuellen landwirtschaftlichen Nutzung (zum Beispiel durch Düngung mit Klärschlamm) in den Böden vorliegen, kommt es weiterhin zu Einträgen in die Gewässer; dominierende Eintragspfade sind die Dränagen, der Grundwasser-Zufluss, Erosion und der Oberflächenabfluss. ― Bezogen auf die aktuelle luftbürtige Deposition sind neben der atmosphärischen Belastung auch aktuelle bzw. früher aktive Emissions-Quellen in Deutschland bzw. den Nachbarstaaten ursächlich; und zwar insbesondere Emissionen aus den Kohlekraftwerken. ― Anders als bisher angenommen, spielen Einträge in das Gewässer aus kommunalen oder industriellen Kläranlagen eine untergeordnete Rolle. ― Welche Bedeutung Einträge über Niederschlagswasser haben ist bisher nicht geklärt. Neben dem Hg-Gehalt im Niederschlag selbst kommt vor allem dem Transport von Hg-haltigen Depositionen von versiegelten Flächen in die Gewässer eine gewisse Bedeutung zu. ― Insgesamt lässt die Datenlage eine Einschätzung der Belastungsquellen und -pfade zu, jedoch bestehen auch noch in einigen Bereichen durchaus große Unsicherheiten. Insbesondere die Relation der Einträge über Punkt- und diffuse Quellen in die Gewässer zu den Depotwerten der Gewässer und Gewässersedimente ist unbekannt. Als wesentliche Maßnahme zur Verbesserung der Situation kann die Sanierung von Hot-Spot-Bereichen in Umsetzung von Sedimentmanagement-Plänen zu einer Minderung der Biota-Belastung mit Quecksilber führen. Auch durch die Überprüfung und Aktualisierung der bisherigen Regelungen zum Umgang mit Baggergut für Binnenund Küstengewässer (HABAB und GÜBAK) im Rahmen der Erstellung gemeinsamer Bund-Länder-Regelungen kann ggf. ein Beitrag zur Minderung der sedimentbürtigen Biota-Belastungen erreicht werden. Der Bodenabtrag sowie die Auswaschung aus Böden (mit Überschreitung der Vorsorgewerte ) über Dränagen oder Grundwasser können zu einem relevanten Austrag in die Gewässer führen. Durch die Umsetzung von Maßnahmen zur Erosionsminderung können Synergieeffekte genutzt werden. Die genannten Maßnahmen adressieren die historischen Emissionen als Hauptursache der heutigen Belastung. Darüber hinaus sind im Sinne des Minimierungsgebots weitere Einträge zu vermeiden. So ergibt sich durch den geplanten Verzicht auf die landwirtschaftliche Ausbringung von Klärschlamm mittel- und langfristig ebenfalls ein Minderungspotenzial. Voraussetzung ist die Umsetzung durch eine Novellierung der Klärschlammverordnung. Für unmittelbare Eintragsquellen wird ein Minderungspotential lediglich für Anlagen des Anhangs 47 der AbwV (REA-Abwasser) in geringem Ausmaß angenommen, für Anlagen des Anhangs 51 wird ebenfalls ein (geringes) Minderungspotential nicht 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 5 / 61 – gänzlich ausgeschlossen; kommunale Kläranlagen werden nicht als relevante Eintragsquelle eingeschätzt. Möglicherweise hat der Eintrag von Quecksilber über Niederschlagswassereinleitungen im Vergleich zu den unmittelbaren Einleitungen eine größere Relevanz. Zwar stellen die aktuellen Quecksilberemissionen in die Luft hinsichtlich der Luftqualität keine relevante Belastung dar, die Deposition auf versiegelte Flächen kann jedoch über den Abfluss von Niederschlagswasser zur Belastung der Gewässer beitragen. Minderungsmaßnahmen sollten – dem Verursacherprinzip der WRRL folgend – an den relevanten Quellen des Quecksilbereintrags ansetzen. So gebietet z. B. der Vorsorgegrundsatz des BImSchG mit Fortschreiten des Standes der Technik eine weitere Absenkung des Quecksilbereintrags relevanter Quellen in die Luft. Das sind insbesondere kohlebetriebene Großfeuerungsanlagen und Abfallverbrennungsanlagen sowie Anlagen der chemischen Industrie, Stahl, Eisen, NE-Metalle und Zementwerke , deren Emissionen in die Luft über Niederschlagswasser / Deposition Böden und versiegelte Flächen befrachten und über den weiteren Wasserpfad die Gewässer belasten. Grundsätzlich bestehen technische Möglichkeiten, diese Emissionen in die Luft zu mindern; bezogen auf die Großfeuerungsanlagen werden hierdurch die Austräge von Quecksilber über das REA-Abwasser nicht zwingend erhöht; jedoch sind möglicherweise mediale Verlagerungen und / oder der Gefahr eines Verlustes der Marktfähigkeit von Sekundärprodukten die Folge. Aufgrund der hohen Verweilzeit von Quecksilber in der Atmosphäre und des Quecksilberferntransports entfalten Maßnahmen an der Quelle allein in Deutschland nur eine geringe Wirkung. Deshalb ist die Einführung von anspruchsvollen Emissionsbandbreiten für die Quecksilberemissionen auf europäischer Ebene im Rahmen der Überarbeitung des BVT- Merkblattes für Großfeuerungsanlagen zwingend erforderlich. Der Quecksilber-Ferntransport im globalen atmosphärischen Kreislauf sowie die Depots in Boden und Gewässersedimenten führen dazu, dass nur sehr langsam eine Minderung der Biota-Belastungen zu erwarten ist. Daher sind lokale und unmittelbar wirksame Maßnahmen an direkt gewässerwirksamen Quellen (Sedimente, lokal relevante Abwassereinleitungen) weiterhin notwendig. Unabhängig davon sind die Quecksilber-Emissionen nach dem fortentwickelten Stand der Technik auch luftseitig weiterhin zu minimieren.. 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 6 / 61 – Inhaltsverzeichnis: Zusammenfassung ..................................................................................................... 3 1 Umweltrelevanz von Quecksilber und rechtlicher Rahmen für Minderungsstrategien ................................................................................................. 9 1.1 Weltweiter Quecksilberkreislauf..................................................................... 9 1.2 Wirkungsweise von Quecksilber .................................................................. 11 1.3 Internationale Aktivitäten zur Minderung von Quecksilberemissionen ......... 11 1.3.1 Internationales Quecksilber-Übereinkommen (Minamata-Konvention) . 11 1.3.2 Das Schwermetallprotokoll der Genfer Luftreinhaltekonvention ............ 14 1.3.3 Quecksilberstrategie der Europäischen Union ...................................... 15 1.4 Rechtlicher Rahmen .................................................................................... 17 1.4.1 Wasserrecht .......................................................................................... 17 1.4.2 Bodenschutzrecht ................................................................................. 19 1.4.3 Immissionsschutzrecht .......................................................................... 22 2 Zeitliche Entwicklung der Immissionen .............................................................. 27 2.1 Gewässer .................................................................................................... 27 2.1.1 Belastung von Biota .............................................................................. 27 2.1.2 Belastung der Schwebstoffe / Sedimente ............................................. 31 2.2 Boden .......................................................................................................... 32 2.3 Luft .............................................................................................................. 34 3 Zeitliche Entwicklung der Emissionen ............................................................... 37 3.1 Weltweite zeitliche Entwicklung der anthropogenen und natürlichen Emissionen ........................................................................................................... 37 3.2 Nationale zeitliche Entwicklung der anthropogenen und natürlichen Emissionen: Luft ................................................................................................... 38 3.3 Nationale zeitliche Entwicklung der anthropogenen und natürlichen Emissionen: Wasser ............................................................................................. 39 4 Relevanz der verschiedenen Belastungsursachen und Eintragspfade .............. 41 4.1 Aktuelle Einträge in die Gewässer - Ursachen ............................................ 41 4.1.1 Emissionen aus aktuell betriebenen Anlagen (Luft und Abwasser) ...... 41 4.1.2 Emissionen aus aktuellen diffusen Quellen .......................................... 45 4.1.3 Die atmosphärische Deposition als „Emissionsquelle“ .......................... 46 4.1.4 Das Depot im Boden als „Emissionsquelle“ .......................................... 46 4.2 Aktuelle Einträge in die Gewässer: Eintragspfade ....................................... 47 4.3 Vorhandene Belastungen in den Gewässern .............................................. 48 4.4 Hinweis zur Belastbarkeit der Daten, zur Weiterentwicklung der Messtechnik und zur Verbesserung der bisher eingesetzten Modelle: ...................................... 48 4.5 Fazit ............................................................................................................. 51 5 Minderungsmöglichkeiten und -potenziale ........................................................ 52 5.1 Wasserwirtschaft ......................................................................................... 52 5.1.1 Kommunale Kläranlagen ....................................................................... 52 5.1.2 REA-Abwasser von Großfeuerungsanlagen ......................................... 52 5.1.3 Kühlturmabwasser von Großfeuerungsanlagen .................................... 54 5.1.4 Industrielle Kläranlagen ........................................................................ 54 5.1.5 Niederschlagswasser ............................................................................ 55 5.2 Bodenschutz ................................................................................................ 55 5.3 Gewässersedimente .................................................................................... 56 5.4 Immissionsschutz ........................................................................................ 57 5.5 Fazit ............................................................................................................. 60 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 7 / 61 – Abbildungsverzeichnis: Abbildung 1: Umwandlungsprozesse von Quecksilber in der Atmosphäre und an den Grenzflächen zu Luft, Wasser/Schnee/Eis und Boden ____________ 9 Abbildung 2: Zeitliche Entwicklung der Quecksilberbelastung (ng/g FG) in Brassen- Filets der Umweltprobenbank BS: Belauer See, S1: Güdingen, S2: Rehlingen (alle Saar), R1: Weil, R2: Iffezheim, R3: Koblenz, R4: Bimmen (alle Rhein), E1: Prossen, E2: Zehren, E3: Barby, E4: Cumlosen, E5: Blankenese (alle Elbe), Sa: Wettin (Saale), Mu: Dessau (Mulde), D1: Ulm, D2: Kelheim, D3: Jochenstein (alle Donau). _____ 27 Abbildung 3: Quecksilberbelastung (ng/g FG) in Brassen-Filets der Umweltprobenbank von Fängen der Kernprobenahmeflächen (BS: Belauer See, R4: Bimmen (Rhein), E4: Cumlosen, (Elbe) und D3: Jochenstein (Donau). ____________________________________ 28 Abbildung 4: Quecksilberbelastung (ng/g FG) in Brassen-Filets der Umweltprobenbank von Fängen im Jahr 2013 (Weil:2012): (ST: Stechlin See, BS: Belauer See, S1: Güdingen, S2: Rehlingen (alle Saar), R1: Weil, R2: Iffezheim, R3: Koblenz, R4: Bimmen (alle Rhein), E1: Prossen, E2: Zehren, E3: Barby, E4: Cumlosen, E5: Blankenese (alle Elbe), Sa: Wettin (Saale), Mu: Dessau (Mulde), D1: Ulm, D2: Kelheim, D3: Jochenstein (alle Donau). ______________________ 29 Abbildung 5: Langjährige Entwicklung der Quecksilbergehalte in Schwebstoffen aus Donau, Rhein, Weser, Oder, Elbe (Quelle: UBA) _______________ 32 Abbildung 6: Gesamt-gasförmiges Quecksilber (TGM), Jahresmittelwerte, UBA- Luftmessnetz, Quelle UBA, Luftmessnetz 2014 ________________ 35 Abbildung 7: Quecksilber im Niederschlag – UBA-Luftmessnetz, Jahressummen der nassen Deposition, Quelle UBA Luftmessnetz (2014) ____________ 36 Abbildung 8: Regionale Verteilung der globalen Quecksilberemissionen ________ 37 Abbildung 9: Emissionstrends (Luft) für Quecksilber in Deutschland in t/a, Quelle: UBA __________________________________________________ 39 Abbildung 10: Quecksilbereinträge in kg/a aus Punkt- und diffusen Quellen in die Oberflächengewässer in Deutschland zwischen 1985 und 2011 ___ 40 Abbildung 11: Hg-Emissionen nach der Obergruppe der 4. BImSchV auf Basis der Emissionserklärungen 2012 für Nordrhein-Westfalen (Auswertungsstand: 17.07.2014) ____________________________ 43 Abbildung 12: Gesamt-Quecksilbereinträge in die Gewässer Deutschlands im Zeitraum 2006 – 2011 ____________________________________ 44 Tabellenverzeichnis: Tabelle 1: Vorsorgewerte für Quecksilber je nach Bodenart__________________ 21 Tabelle 2: Prüfwerte für Quecksilber bezogen auf den Wirkungspfad Boden- Grundwasser ___________________________________________ 21 Tabelle 3: Emissionsbegrenzende Anforderungen für Quecksilber im Immissionsschutzrecht; HMW = Halbstundenmittelwert (ab 1.1.2016), TMW = Tagesmittelwert(ab 1.1.2016), JMW = Jahresmittelwert (ab 1.1.2019) ______________________________________________ 25 Tabelle 4: Quecksilber in Brassen Filet-Mischproben von Elbe, Mulde und Saale (LOESS-geglättete Daten); Quelle: UBA/Umweltprobenbank ______ 30 Tabelle 5: Quecksilber in Brassen Filet-Mischproben von Rhein und Saar (LOESSgeglättete Daten); Quelle: UBA/Umweltprobenbank _____________ 30 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 8 / 61 – Tabelle 6: Quecksilber in Brassen Filet-Mischproben von Donau, Belauer See, Stechlinsee (LOESS-geglättete Daten), Quelle: UBA/Umweltprobenbank __________________________________ 30 Tabelle 7: Brassen Filet-Mischproben: Gemessene Hg Konzentration 2013 in Proben aus NL, UK, SWE, FR; Quelle: Fraunhofer IME ________________ 31 Tabelle 8: LABO-Hintergrundwerte für Lösse (LABO 2003) __________________ 33 Tabelle 9: Globale Quecksilberemissionen nach PIRRONNE et al. im Jahr 2008 ___ 38I Tabelle 10: Branchenspezifische Jahresfrachten der PRTR-Betriebe für Freisetzung von Quecksilber in die verschiedenen Medien (Auswertung des UBA, Datenbasis 2010 und 2012) _______________________________ 42 Tabelle 11: Summe der Hg-Einträge (kg/a) auf Ebene deutscher Anteile der Flussgebietseinheiten, gemittelt für den Bilanzzeitraum 2006-2008 (berechnet am 25.10.2013, verbessert am 20.3.2014 in Bezug auf die Kläranlagen-Eintragsberechnung) mit MoRE __________________ 45 Tabelle 12: Einschätzung des BLAK Abwasser zu Minderungspotenzialen bei industriellen Kläranlagen __________________________________ 55 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 9 / 61 – 1 Umweltrelevanz von Quecksilber und rechtlicher Rahmen für Minderungsstrategien 1.1 Weltweiter Quecksilberkreislauf Quecksilber ist ein chemisches Element und damit ein natürlich vorkommender, nicht abbaubarer Stoff. Es wirkt auf Organismen hochtoxisch und zeigt komplexe Kreisläufe in der gesamten Biosphäre. Atmosphärisches Quecksilber besteht zu 90 bis 99 % aus elementarem Quecksilber (Hg0) und liegt in der Luft – aufgrund seines hohen Dampfdruckes – nahezu vollständig in Form von Metalldampf vor. Quecksilber ist in der gesamten Umwelt vorhanden und kommt in den Oxidationsstufen 0, +I und +II vor. Quecksilber zeigt sich in der Atmosphäre sehr reaktionsträge und verteilt sich mehr oder weniger gleichmäßig über große Entfernungen; die hohe Verweilzeit von einigen Monaten1 bis zu zirka einem Jahr bedingt einen weitreichenden Transport von elementarem Quecksilber in der Atmosphäre und eine nahezu homogene Verteilung auf globaler Ebene2. Quecksilber durchläuft dabei in der Umwelt viele zum Teil zirkuläre Stoffkreisläufe zwischen den Umweltmedien Luft, Wasser und Boden ehe es in tiefen Sedimentschichten eingeschlossen wird oder stabile mineralische Verbindungen eingeht und so schließlich immobilisiert wird. Abbildung 1: Umwandlungsprozesse von Quecksilber in der Atmosphäre und an den Grenzflächen zu Luft, Wasser/Schnee/Eis und Boden 3 1 Selin, Jacob, Yantosca, Strode, Jaeglé und Sunderland (2011): “Global 3-D land-ocean-atmosphere model for mercury: Present-day versus preindustrial cycles and anthropogenic enrichment factors for deposition”, Global Biochemical Cycles, Vol. 22, GB2011, doi:10.1029/2007GB003040, 2008 2 Europäische Kommission (2001): „Ambient Air Pollution by Mercury (Hg) – Position Paper”, siehe http://www.cnr.it/istituti/ProdottoDellaRicerca.html?cds=046&id=135993 3 http://www.earthobservations.org/documents/meetings/201111_geo8_eu/GMOS.Nicola%20Pirrone.pdf 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 10 / 61 – Die Umwandlungsprozesse von Quecksilber in der Atmosphäre sind mannigfaltig und resultieren sowohl auf chemischen und geologischen als auch auf biologischen Prozessen 4: Quecksilber gelangt unter anderem über natürliche Quellen, wie den Weltmeeren und Oberflächengewässern, Gestein oder den Boden sowie durch geogene Prozesse von Vulkanen, Geysiren oder durch Brände von Biomasse (Re-Emission / Re- Mobilisation) und als Folge menschlicher Aktivitäten in die Umwelt. Weltweit zählen zu den wichtigsten anthropogenen Quellen die Verbrennung fossiler Brennstoffe für die Energieerzeugung, der Abbau von Quecksilberlagerstätten sowie der kleingewerbliche Goldbergbau und die -aufbereitung mittels Amalgambildung (Artisanal and small scale gold mining, kurz ASGM). Das elementare Quecksilber (Hg0) kann dabei entweder durch Deposition lokal um den Emissionsort niedergehen oder sich mittels Ferntransport weltweit mehr oder weniger gleichmäßig verteilen. DOMERGUE et al. berichten 2010 auf Basis quantitativer Bestimmungen von einer Hg-Konzentration in der nördlichen Hemisphäre von 1,8 ng/m³, in der südlichen Hemisphäre von 1,3 ng/m³ 4,5. Aufgrund der Wechselwirkung mit reaktiven Komponenten der Troposphäre wird das zunächst in elementarer Form emittierte Hg0 zu HgII oxidiert, wobei sich dieses oxidierte Quecksilber aufgrund seiner guten Wasserlöslichkeit insbesondere als nasse Deposition auf dem Erdboden niederschlägt. Das durch Trockendeposition im „Nahfeld“ des Emissionsortes niedergeschlagene Quecksilber (Hg0) wird durch Biokonversion im Oberboden ebenfalls in die reaktivere und wasserlösliche Form (HgII) oxidiert. Dieses wird verursacht durch sulfat-reduzierende anaerobe Bakterien, die in Feuchtgebieten, in Flusssedimenten und dem Boden Quecksilber zu Methyl- Quecksilber umsetzen6,7. Diese Mikroorganismen weisen eine Resistenz gegenüber der toxischen Wirkung des Methyl-Quecksilbers auf (Stichwort 'mer Operon'); deshalb kann es zu einer Bioakkumulation von Quecksilber in der aquatischen Nahrungskette kommen4. Das atmosphärisch mittels Ferntransport verbrachte Quecksilber setzt sich vermehrt in den kälteren Gebieten der Erde ab. Die Polarregionen können insoweit als „Kühlfallen “ betrachtet werden, in denen viele Stoffe in den Eisfeldern abgelagert werden (u. a. HgII)4. Ein Ausgangspunkt dieser Erkenntnis war ein messbarer Rückgang der Konzentration an elementarem Hg0 im arktischen Frühling. STEFFEN et al. berichten in 20088, dass in der Arktis im Frühling 1995 die photochemische Umwandlung von Hg0 in HgII 4 Schweinsberg (2011): “Quecksilber gestern, heute, morgen – Mercury 'revisited' (ein letztes Wiedersehen mit Quecksilber)“ Umweltmed Forsch Prax 16 (6) 395 – 409 (2011), Seiten 395 bis 409 5 Dommergue, Sprovieri, Pirrone, Ebinghaus, Brooks, Courteaud and Ferrari (2010): „Overview of mercury measurements in the Antarctic troposphere“, Atmospheric Chemistry and Physics 10: Seiten 3309 - 3319, siehe http://www.atmos-chemphys .net/10/3309/2010/acp-10-3309-2010.pdf 6 Schaefer, Rocks, Zheng, Liang, Gu and Morel (2011): „Active transport, substrate specific, and methylation of Hg(II) in anaerobic bacteria“, Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) 108: 8714 - 8719, siehe http://www.pnas.org/content/108/21/8714 7 Corrales, Dziuba, Rivero and Orem (2011): „Sulfate threshold target to control methylmercury levels in wetland ecosystems “, Science of the Total Environment 409:, Seiten 2165 - 2162 8 Steffen, Douglas, Amyot, Ariya, Aspmo, Berg, Bottenheim, Brooks, Cobbett, Dastoor, Dommergue, Ebinghaus, Ferrari, Gardfeldt, Goodsite, Lean, Poulain, Scherz, Skov, Sommar and C. Temme (2008): “A synthesis of atmospheric mercury depletion event chemistry in the atmosphere and snow”, Atmospheric Chemistry and Physics 8: Seiten 1445-1482, siehe http://www.atmos-chem-phys.net/8/1445/2008/acp-8-1445-2008.pdf 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 11 / 61 – gemessen werden konnte, wobei das entstandene HgII in den polaren Eisfeldern abgelagert wird. Dieser Effekt wird als „Atmospheric Mercury Depletion Event“ (AMDE) bezeichnet und wird verursacht durch eine Reaktion der im Meerwasser vorhandenen Halogene (insbesondere Brom) mit Ozon (O3), welches zu einer hohen Konzentration an BrO- Radikalen führt, die den eigentlichen Umwandlungsprozess von Hg0 in HgII katalysieren . Die Abnahme der Ozon-Konzentration an den Polen wurde von TATASICK UND BOTTEMHEIM in 2002 beschrieben9. 1.2 Wirkungsweise von Quecksilber Als Problem wurde insbesondere der Gehalt von organisch gebundenem Quecksilber in Form von Methyl-Quecksilber (CH3Hg +-Ion) in Fischen und Schalentieren erkannt 10. Dieser Stoff ist im Haupt-Expositionspfad (Nahrung) noch toxischer als das elementare Quecksilber und wirkt sich direkt auf den Menschen aus, wenn die belasteten Meeresfrüchte verzehrt werden. Ein eindeutiger Zusammenhang zwischen der Quecksilberbelastung und dem Fisch- und Meeresfrüchtekonsum konnte insbesondere bei Menschen (vornehmlich bei Pescetariern) in Nordeuropa nachgewiesen werden. Es wurde im Rahmen wissenschaftlicher Studien zweifelsfrei belegt, dass Quecksilber bereits in geringen Mengen vor allem während der Schwangerschaft einen negativen Effekt auf die Entwicklung des Nervensystems hat und somit die natürliche Entwicklung des Gehirns stört11,12. Weitere Untersuchungen deuten darauf hin, dass geringe Belastungen mit Quecksilber auch andere negative Auswirkungen auf die Gesundheit (u. a. auf das Herz-Kreislaufsystem) haben können13. Um den „weltweiten Pool“ von bereits freigesetztem Quecksilber zu begrenzen, Neu- Emissionen zu vermeiden und die Exposition des Menschen zu verringern, wurden in den vergangenen Jahren bereits eine Reihe internationaler Aktivitäten und Strategien mit dem Ziel der Verringerung des Quecksilbereintrags in die Umwelt eingeleitet bzw. umgesetzt (s. Kapitel 1.3). 1.3 Internationale Aktivitäten zur Minderung von Quecksilberemissionen 1.3.1 Internationales Quecksilber-Übereinkommen (Minamata-Konvention) Im Rahmen des Umweltprogramms der Vereinten Nationen (UNEP) wurde 2003 ein globales Quecksilberprogramm eingerichtet. Unter anderem sieht das Programm vor, durch Länderpatenschaften die Freisetzung von Quecksilber in die Umwelt zu vermeiden . 9 Tarasick and Bottenheim (2002): „Surface ozone depletion episodes in the Arctic and Antarctic from historical ozonesonde records”, Atmospheric Chemistry and Physics 2: Seiten 197 – 205, siehe http://www.atmos-chem-phys.net/2/197/2002/acp- 2-197-2002.pdf 10 Physicians for Social Responsibility (2004): „Mercury in Fish“, Mercury Factsheet No. 3, s. http://www.psr.org/assets/pdfs/mercury-in-fish.pdf 11 Grandjean, Weihe, White, Debes, Araki, Yokoyama, Murata, Sørensen, Dahl and Jørgensen (1997): “Cognitive deficit in 7- year-old children with prenatal exposure to methylmercury.”, Neurotoxicol Teratol., 19(6):417-28. 12 Oregon Physicians for Social Responsibility Chemical Fact Sheet (Januar 2004): „Mercury & Neurodevelopment – Neurodevelopmentg disorders on the rise”, s. http://www.psr.org/chapters/oregon/assets/pdfs/mercury-neurodevelopment.pdf 13 WHO IPCS (1990): „Environmental Health Criteria“ 101, ISBN 92 4 157101 2, vgl. http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc101.htm 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 12 / 61 – Um der Bedeutung von Quecksilber gerecht zu werden, beschloss der UNEP- Verwaltungsrat, eine Konvention zu entwickeln. Seit dem Jahr 2010 verhandelte die internationale Gemeinschaft einen Entwurf, der im Januar 2013 in einen Konventionstext mündete. Dieser wurde im Oktober 2013 in Kumamoto, Japan, gezeichnet und muss nun ratifiziert werden. Hinweis zum Stand der Ratifizierung gegen Ende 2014: Auf internationaler Ebene fand am 3.-7. November 2014 das sechste Treffen des zwischenstaatlichen Verhandlungsausschusses (Intergovernmental negotiating committee, kurz INC) zum Minamata- Übereinkommen in Bangkok statt14. Im Rahmen der Verhandlungen konnten bereits einige Fortschritte erzielt werden, aber viele Fragen – insbesondere in Bezug auf die Finanzierung – müssen im Rahmen der für März 2016 geplanten INC-7-Verhandlungen gelöst werden15. Im Rahmen einer internationalen Technischen Expertengruppe, die im März 2015 zum dritten Mal tagte, wird derzeit für die Branchen Kohlekraftwerke und andere Industriefeuerungen, Abfallverbrennung, Zementwerke und Gold-/Zink-/Kupfer-/Blei-NE-Metallindustrie ein entsprechender UN-Leitfaden (sog. BAT/BEP Guidance Document) erarbeitet. Die Arbeiten wurden im September 2015 abgeschlossen. Der Entwurf des Leitfadens soll auf INC 7 zur Abstimmung gestellt werden. Für die Vertragsstaaten des Minamata-Übereinkommens werden diese Leitfäden – ähnlich den BVT/BREF-Dokumenten auf EU-Ebene – verbindliche Grundlagen zur Genehmigung von Neuanlagen bilden (Hinweis: Für Altanlagen sind entsprechende Ausnahmeregelungen bezüglich Anwendbarkeit und Technikverfügbarkeit vorgesehen.). Der von der internationalen BAT/BEP-Expertengruppe bereits im Entwurf vorgelegte Leitfaden wurde in einer öffentlichen Konsultation von den Stakeholdern kommentiert. Der zur Abstimmung anstehenden Entwurf wurden auf der folgenden Webseite veröffentlicht: http://www.mercuryconvention.org/Negotiations/BATBEPExpertGroup/Co mmentsonBATBEPguidance/tabid/4545/Default.aspx Die Europäische Kommission arbeitet derzeit aktiv an der Umsetzung der Minamata-Konvention, als Voraussetzung zur Ratifizierung durch die Mitgliedstaaten . Hierzu führte die GD Umwelt der Europäischen Kommission im Zeitraum vom 14.08. bis zum 14.11.2014 eine öffentliche (on-line) Konsultation zur Umsetzung des Minamata-Übereinkommens in der Europäischen Union durch16. Die Ergebnisse können eingesehen werden unter: https://ec.europa.eu/eusurvey/publication/MinamataConvention Die Konvention verbietet unter anderem ab dem Jahr 2020 (Phase-Out-Zeitpunkt) grundsätzlich die Produktion und den Import / Export quecksilberhaltiger Produkte, wie beispielsweise Batterien, elektrische Schalter und Relais, bestimmte Leuchtmit- 14 http://www.mercuryconvention.org/Portals/11/documents/meetings/inc6/English/6_24_e_report.pdf 15 http://www.bmub.bund.de/en/topics/health-chemical-safety-nanotechnology/gesundheit-und-umwelt/background-paper-tothe -united-nations-convention-on-mercury/ 16 http://ec.europa.eu/environment/consultations/mercury_en.htm 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 13 / 61 – tel, Kosmetika, Pestizide und Biozide sowie bestimmte quecksilberhaltige Messinstrumente (Barometer, Thermometer, Manometer, Sphygmomanometer etc.); zudem dürfen Quecksilber-Abfälle nur unter strengen Auflagen gelagert und entsorgt werden . Wichtige Bausteine der Konvention sind: Minderung des weltweiten Angebots an Quecksilber und eine mögliche Steuerung der Nachfrage Kontrolle des Handels Beendigung des Quecksilberbergbaus Umweltgerechte Quecksilberlagerung und der Umgang mit Altlasten und Abfällen Minderung der Emissionen aus der kleingewerblichen Goldgewinnung, die ein wesentlicher Verbraucher von Quecksilber mit sehr hohen direkten Emissionen in die Umwelt ist Verbot oder die Begrenzung des Quecksilbereinsatzes in Produkten Regulierung der Produktionsprozesse und Emissionen aus Anlagen, die Quecksilber verwenden oder freisetzen und eine Anwendung von „besten verfügbaren Techniken“ nach einer Übergangsfrist, wenn diese weiter angewendet werden sollen Ausgewählte Maßnahmen beim Einsatz von Dentalamalgam Forschung, Monitoring und Berichterstattung Technische Unterstützung, Finanzierung, Vertragsumsetzung und Erfüllungskontrolle Nutzung von Synergieeffekten mit anderen Umweltabkommen und damit einhergehende Einsparung von Kosten. Im Hinblick auf die im Anhang D der Minamata-Konvention genannten Industrieanlagen (Kohlekraftwerke, kohlebefeuerte Dampfkessel, Schmelz- und Röstprozesse in der NE-Metallherstellung von Blei, Zink, Kupfer und industriellem Gold, Müllverbrennungsanlagen sowie Zementwerke) beteiligt sich Deutschland seit Februar 2014 aktiv durch Mitarbeit des Umweltbundesamtes an der Ausgestaltung entsprechender Leitlinien zu den besten verfügbaren Techniken und der besten Umweltschutzpraktiken zur Minderung von Quecksilberemissionen in die Luft für die zuvor genannten Anlagen. Die Minamata-Konvention wird künftig aus dem Global Environmental Facility Trust Fund (GEF)17 von UNEP finanziert, der durch ein internationales Programm zur Förderung von Kapazitätsaufbau und technischer Unterstützung ergänzt wird. Das globale Quecksilber-Programm wurde Minamata-Konvention genannt, in Erinnerung an einen Abfallskandal in der gleichnamigen japanischen Stadt. Dort hatte ein Chemiekonzern Mitte der 1950er Jahre mit verheerenden Folgen für Mensch und Umwelt methylquecksilberhaltige Abwässer in die Yatsushiro-See eingeleitet. Damals erlitten 3.000 Menschen chronische Vergiftungen durch Fischkonsum, mehr als 1.800 starben. 17 vgl. https://www.thegef.org/gef/trust_funds 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 14 / 61 – 1.3.2 Das Schwermetallprotokoll der Genfer Luftreinhaltekonvention Im Rahmen der Genfer Luftreinhaltekonvention der Wirtschaftskommission für Europa der Vereinten Nationen (UNECE) gibt es bereits seit 1998 ein Schwermetall- Protokoll – das so genannte Århus-Protokoll –, das für den UNECE-Raum rechtlich bindend ist18. Darin werden festgelegte Emissionsgrenzwerte für Blei, Cadmium und Quecksilber geregelt und konkrete Vorgaben zur Minderung der Emissionen gemacht . So reglementiert das Århus-Protokoll beispielsweise den Einsatz von Blei in Benzin oder den Einsatz quecksilberhaltiger Produkte. Das Århus-Protokoll wurde im Dezember 2012 überarbeitet19 und durch Aktualisierung des Guidance Documents zu besten verfügbaren Techniken den modernen Anforderungen an Industrieanlagen angepasst20,21. Im Zuge der Überarbeitung in 2012 wurde auch die Mangan-Herstellung als relevante Quelle von Quecksilberemissionen identifiziert und in den Annex II des Schwermetallprotokolls mit aufgenommen. Insbesondere den Staaten der ehemaligen Sowjetunion in Osteuropa, dem Kaukasus und Mittelasien (EECCA-Region) sollte durch die Überarbeitung, die z. B. längere Übergangsfristen für technische Anpassungen und flexiblere Basisjahre für Berichterstattungsfristen dieser Länder vorsieht, die Ratifizierung erleichtert werden. Durch die derzeit noch geringeren Anforderungen und den Zustand der Industrieanlagen in Osteuropa und der ehemaligen Sowjetunion befinden sich dort die größten Potenziale zur Emissionsminderung. Deutschland engagierte sich stark bei der Revision des Protokolls, leitet die UNECE Task Force on Heavy Metals22 und unterstützte mit Projekten und Konferenzen die möglichst baldige Ratifizierung in den EECCA-Staaten. Das Århus-Protokoll zeigt Minderungspotenziale auf. Es führt jedoch nicht zu verschärften Anforderungen in den BVT-Merkblättern der Europäischen Union und geht nicht über den Stand gültigen EU-Rechts hinaus. Die in Deutschland und den USA bereits seit vielen Jahren etablierten (wenn auch unterschiedlichen) Emissionsgrenzwerte für Quecksilber waren im Rahmen der Überarbeitung des Schwermetallprotokolls international nicht mehrheitsfähig; insbesondere die in 2012 verschärften US-amerikanischen Grenzwerte für Neu- und Bestandsanlagen für Kohlekraftwerke23 (MATS) fanden keine Mehrheit, so dass für die USA getrennte Verpflichtungen gelten, die den aktuell dort gültigen Regelungen auf Ebene des „Federal Government“ entsprechen. 18 Der UNECE-Raum umfasst größtenteils die EU-Mitgliedsstaaten, die Nachfolgestaaten der ehemaligen Sowjetunion sowie die Länder Kanada und USA. 19 vgl. http://www.unece.org/index.php?id=31845 20 UNECE Guidance document on best available techniques for controlling emissions of heavy metals and their compounds from the source categories listed in annex II to the Protocol on Heavy Metals http://www.unece.org/fileadmin/DAM/env/documents/2012/EB/ECE_EB.AIR_116_E.pdf 21 Text des neuen Protokolls: http://www.unece.org/env/lrtap/hm_h1.html. 22 http://www.unece.org/env/lrtap/taskforce/tfhm/welcome.html 23 vgl. Federal Register, Vol. 77, No. 32, 16. Februar 2012, vgl. http://www.gpo.gov/fdsys/pkg/FR-2012-02-16/pdf/2012-806.pdf 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 15 / 61 – Weltweit entspricht der Anspruch in den meisten Staaten höchstens bestehenden europäischen Regelungen (insbesondere IED und Anhänge, die Schwermetalle explizit nur lückenhaft regeln)24. 1.3.3 Quecksilberstrategie der Europäischen Union Auch die Quecksilberstrategie der Europäischen Union25 zielt darauf ab, die Quecksilberwerte in der Umwelt und der Exposition des Menschen zu verringern. Im Einzelnen werden folgende Ziele genannt: Verringerung der Quecksilberemissionen Verringerung des Eintritts von Quecksilber in die Umwelt durch Verringerung von Angebot und Nachfrage Lösung des Problems der langfristigen Quecksilberüberschüsse und der vorhandenen Reservoire (in weiterhin verwendeten oder gelagerten Produkten) Schutz gegenüber der Quecksilberexposition In der EU bestehen bereits zahlreiche Regelungen, die den Einsatz von Quecksilber in Produkten, den Gehalt in bestimmten Medien (z. B. Trinkwasser) und die Freisetzung von Quecksilber begrenzen oder verbieten26. Diese Regelungen gelten entweder direkt in den Mitgliedstaaten oder sie werden in deutsches Recht umgesetzt und dabei teilweise weiter präzisiert. Aktueller Handlungsbedarf besteht vor allem hinsichtlich der Quecksilber-Abfälle. Mit Blick auf quecksilberhaltige Abfälle und deren Vermeidung und Lagerung wurden mit der Quecksilber-Verordnung (EU) Nr. 1102/200827 einige Maßnahmen der Gemeinschaftsstrategie für Quecksilber europaweit rechtsverbindlich umgesetzt. Hierzu gehören das Verbot, metallisches Quecksilber und ausgewählte Quecksilberverbindungen aus der Gemeinschaft zu exportieren, sowie die Verpflichtung, überschüssiges und bei bestimmten industriellen Prozessen (z. B. in der Chlor-Alkali- Industrie) anfallendes Quecksilber umwelt- und gesundheitsgerecht als Abfall zu beseitigen (vgl. Artikel 2 der Quecksilber-Verordnung). Die Ausfuhr von metallischem Quecksilber und bestimmten Verbindungen und Gemischen nach außerhalb der Europäischen Union ist laut Artikel 1 der Quecksilber-Verordnung verboten. Laut der EU-Quecksilber-Verordnung muss metallisches Quecksilber dauerhaft unter Tage gelagert werden. Eine andere Option besteht in der Verfestigung des flüssigen Quecksilbers. Ein Forschungsprojekt des UBA28 kommt zu dem Ergebnis, dass sowohl die Dauerlagerung von metallischem Quecksilber als auch die von festem Quecksilbersulfid in den deutschen Untertagedeponien hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsschutz sicher möglich und durchführbar ist. 24 Spranger (2014): “Die novellierten Protokolle zur UNECE-Luftreinhaltekonvention: Trends und Herausforderungen internationaler Luftreinhaltepolitik“, Immissionsschutz Zeitschrift für Luftreinhaltung, Lärmschutz, Anlagensicherheit, Abfallverwertung und Energienutzung, Ausgabe 2, 2014 25 Mitteilung der Kommission an den Rat und das Europäische Parlament: Gemeinschaftsstrategie für Quecksilber, KOM/2005/0020 endg. vom 28.1.2005. 26 Für eine Übersicht siehe BIO Intelligence Service “Review of the Community Strategy Concerning Mercury”, 2010, vgl. http://ec.europa.eu/environment/chemicals/mercury/pdf/review_mercury_strategy2010.pdf 27 EG-Verordnung 1102/2008 vom 22. Oktober 2008 über das Verbot der Ausfuhr von metallischem Quecksilber und bestimmten Quecksilberverbindungen und -gemischen und die sichere Lagerung von metallischem Quecksilber, vgl. http://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/HTML/?uri=CELEX:32008R1102&from=EN 28 „Verhalten von Quecksilber (Hg) und Quecksilberverbindungen bei der untertägigen Ablagerung in Salzformationen, insbesondere der möglichen Mobilisierung von Hg durch salinare Lösungen“ (FKZ 371035307). 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 16 / 61 – Das Quecksilber, das bei der Lampenverwertung zurückgewonnen wird, muss nicht gemäß Verordnung 1102/2008 als Abfall entsorgt werden; es kann aufbereitet und innerhalb der EU vermarktet werden. Mit Blick auf Produkte bzw. Herstellungsprozesse wird auf die Europäische Chemikalienverordnung REACH (VO (EG) Nr. 1907/2006) verwiesen. Darin enthalten sind Verbote zur Abgabe quecksilberhaltiger Messinstrumente an die breite Öffentlichkeit . Darüber hinaus ist seit dem 10. April 2014 auch die Abgabe verschiedener quecksilberhaltiger Messinstrumente – wie Thermometer, Sphygmomanometer, Barometer – zur Verwendung für industrielle und gewerbliche Zwecke verboten. Mit der EU-Verordnung 848/2012 zur Änderung des Anhangs XVII REACH-VO wurde die Herstellung, Verwendung und Vermarktung von Phenylquecksilberverbindungen und das Inverkehrbringen von diese Verbindung enthaltenden Erzeugnissen ab dem 11. Oktober 2017 verboten. Die REACH-Verordnung enthält auch ein Verbot zur Verwendung von Quecksilberverbindungen zum Holzschutz und zur Imprägnierung bestimmter Textilien. Nach Veröffentlichung des Durchführungsbeschlusses der Europäischen Kommission vom 9. Dezember 2013 zu den BVT-Schlussfolgerungen in Bezug auf die Chlor- Alkali-Industrie (CAK BATC) darf beispielsweise das Amalgam-Verfahren ab dem 11. Dezember 2017 (Phase-Out-Zeitpunkt) nicht mehr für die Chloralkali-Elektrolyse eingesetzt werden; es gelten lediglich Ausnahmen zur Herstellung von Alkoholaten für derzeit zwei in Deutschland betriebene Anlagen29 (eine in Rheinland-Pfalz und eine in Nordrhein-Westfalen). Mit Blick auf Emissionen aus Großfeuerungsanlagen wird in der Überarbeitung des BVT-Referenzdokuments „Großfeuerungsanlagen“ (LCP BREF) insbesondere auch auf die Aspekte der Minderung von Quecksilberemissionen eingegangen ( näheres hierzu siehe Kap. 1.4.3 / Immissionsschutzrecht); gleiches gilt auch für die derzeit ebenfalls anstehende Überarbeitung des BVT-Referenzdokumentes für die NE-Metallindustrie30. Eine Ende 2010 begonnene Überprüfung der Europäischen Gemeinschaftsstrategie für Quecksilber kam in ihrer Gesamtbewertung zu dem Ergebnis, dass bereits „signifikante Fortschritte bei der Umsetzung der 2005 beschlossenen Maßnahmen zu verzeichnen“ waren. Da jedoch angesichts des globalen Aspekts des Quecksilberproblems von der EU-Kommission erkannt wurde, dass europäische Rechtsvorschriften alleine nicht ausreichen würden, dem globalen Problem angemessen zu begegnen, sah die Kommission das Handeln auf internationaler Ebene als Priorität für die kommenden Jahre an und verstärkte daher ihre Aktivitäten auf internationaler Ebene, z. B. durch Förderung internationaler Maßnahmen ( Minamata-Konvention). 29 Durchführungsbeschluss der Kommission vom 9. Dezember 2013 über Schlussfolgerungen zu den besten verfügbaren Techniken (BVT) gemäß der Richtlinie 2010/75/EU des Europäischen Parlamentes und des Rates über Industrieemissionen in Bezug auf die Chloralkaliindustrie, vgl. http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2013:332:0034:0048:DE:PDF 30 Das NFM BREF liegt derzeit in Form des Final Draft mit Stand vom Oktober 2014 vor. 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 17 / 61 – 1.4 Rechtlicher Rahmen 1.4.1 Wasserrecht Die EG-Wasserrahmenrichtlinie 2000/60/EG (WRRL) fordert innerhalb bestimmter Fristen, grundsätzlich bis zum 22. Dezember 2015, u. a. die Erreichung des „guten chemischen Zustands“ in allen Wasserkörpern. Die Umweltqualitätsnormen (UQN) für die Bewertung des chemischen Zustands von Wasserkörpern wurden in der UQN-Richtlinie 2008/105/EG festgelegt. Mit der am 13.08.2013 in Kraft getretenen Richtlinie 2013/39/EU wurden sowohl die WRRL als auch die UQN-Richtlinie 2008/105/EG geändert. In der Richtlinie 2013/39/EU ist – bezogen auf Quecksilber – die in der 2008/105/EG festgelegten JD-UQN (Jahresdurchschnitt) für Wasser gestrichen worden. Es gilt aber weiterhin die Biota-UQN, die für den „guten chemischen Zustand“ die Einhaltung eines Wertes von 20 µg/kg Frischgewicht vorschreibt. Die Einhaltung dieser Biota-UQN soll vorzugsweise an Fischproben überprüft werden. Ziel der Biota-UQN ist der Schutz von Prädatoren an der Spitze aquatischer Nahrungsketten (z. B. Fischotter, Seeadler) vor Sekundärvergiftungen. Neben der Biota-UQN ist die Einhaltung der ZHK-UQN (Zulässige Höchstkonzentration ) in Wasser von 0,07 µg/l gefordert. Die Überprüfung der ZHK-UQN kann Hinweise auf punktuelle Belastungen geben. Die Richtlinie 2013/39/EU ist bis zum 14.09.2015 in nationales Recht umzusetzen. Das erfolgt durch eine entsprechende Änderung der Oberflächengewässerverordnung . Derzeit sind für die Bewertung des chemischen Zustands die Anforderungen der Verordnung zum Schutz der Oberflächengewässer (Oberflächengewässerverordnung – OGewV) vom 20. Juli 2011 (BGBl. I S. 1429) in der jeweils geltenden Fassung maßgeblich. Diese Verordnung regelt – auf Basis der Richtlinie 2008/105/EG – in Anlage 7 Tabelle 1 Nummer 21 die UQN für Quecksilber in Gewässern (Wasser und Biota) wie folgt: Für die Wasserphase (gelöst): ― zulässige Konzentration im Jahresdurchschnitt (JD-UQN) von 0,05 µg/l und zulässige Höchstkonzentration (ZHK-UQN) von 0,07 µg/l Bis zum Inkrafttreten der Oberflächengewässerverordnung, die in Deutschland u. a. die UQN-Richtlinie umsetzt, waren die gewässerseitigen Anforderungen an Quecksilber über die Verordnungen der Länder zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie – bzw. in gleicher Höhe über die Verordnungen der Länder zur Umsetzung der Richtlinie 2006/11/EG (vorher: 76/464/EWG gefährliche Stoffe) – mit 1 µg/l (in der Gesamtwasserphase, d. h. Wasser einschließlich der Schwebstoffanteile) im Jahresmittelwert begrenzt. Für Biota: ― zulässige Konzentration von 20 µg/kg Frischgewicht 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 18 / 61 – Für die Aufstellung der Messprogramme und damit auch für die Auswahl der zu untersuchenden Biota wird von der LAWA im Arbeitspapier IV.3 „Konzeption für Biota-Untersuchungen zur Überwachung von Umweltqualitätsnormen gemäß RL 2008/105/EG“ den Ländern eine Vorgehensweise zur Anwendung empfohlen. Die Richtlinie 2013/39/EU beinhaltet eine neue Regelung für sogenannte ubiquitäre Stoffe (vgl. Artikel 8, Absatz 1, Buchstabe a), zu denen auch Quecksilber (Stoff mit der Nr. 21) gehört. Für solche Stoffe soll eine ergänzende Darstellung in Berichten der Mitgliedstaaten und ein geändertes Monitoring ermöglicht werden. Es wird für diese ubiquitären Stoffe davon ausgegangen, dass – selbst bei umfassender Einstellung der Stoffeinträge – aufgrund ihrer langen Verweildauer in der Umwelt und eines möglichen Ferntransports die UQN langfristig nicht erreicht werden können. Die Einordnung eines Stoffes als ubiquitär berührt ausdrücklich nicht die grundsätzlichen Verpflichtungen nach WRRL. Deshalb sind folgende Aspekte weiterhin von Bedeutung : Wird der „gute chemische Zustand“ nicht erreicht, lässt die WRRL begründete Fristverlängerungen um jeweils 6 Jahre zu. Fristverlängerungen können in den alle 6 Jahre (erstmals im Dezember 2009) aufzustellenden Bewirtschaftungsplänen festgelegt werden. Daneben können – unter engen Voraussetzungen – weniger strenge Ziele in den Bewirtschaftungsplänen festgelegt werden. Die Forderungen der WRRL zur Zielerreichung sowie die Fristen und die Voraussetzungen für Fristverlängerungen sowie Ausnahmen werden durch die §§ 27 bis 31 des Gesetzes zur Ordnung des Wasserhaushalts (Wasserhaushaltsgesetz – WHG) vom 31. Juli 2009 (BGBL. I S. 2585), das zuletzt durch Artikel 2 des Gesetzes vom 15. November 2014 (BGBl. I S. 1724) geändert worden ist, in der jeweils geltenden Fassung in nationales Recht umgesetzt. Nach ganz überwiegender Meinung in der Literatur31,32,33,34,35 und in der Rechtsprechung 36 besteht für die Mitgliedstaaten der Europäischen Union keine Phasingout -Verpflichtung nach Artikel 16 Absatz 6 Satz 1, zweiter Anstrich WRRL, da die EU-Kommission die hierzu erforderlichen Schritte bisher nicht eingeleitet hat. Doch bleibt das Phasing-Out-Ziel nach Art. 4 Abs. 1 lit. a) iv) WRRL weiterhin bestehen. Auch wenn durch die EU-Kommission bisher noch keine konkreten Vorgaben nach Art. 16 WRRL erfolgt sind, bedeutet dies im Umkehrschluss nicht, dass damit von einer Verfolgung des Ziels durch die Mitgliedsstaaten abgesehen wird37. Auch die UMK weist darauf hin, dass zur Verwirklichung des von der WRRL geforderten phasing-outs „bisher nach Artikel 16 Absatz 6 WRRL keine konkreten Maßnahmen seitens der Europäischen Kommission vorgeschlagen wurden“38. 31 Durner / Trillmich (2011): „Ausstieg aus der Kohlenutzung kraft europäischen Wasserrechts ?“ DVBl. 2011, S. 517 ff 32 Reidt / Schiller (2011): „Quecksilbereinträge in oberirdische Gewässer durch Kohlekraftwerke“, NuR 2011, S. 624 ff. 33 Riese / Dieckmann: „Verbot der Einleitung von Industrieabwasser ? Die Reichweite der phasing-out-Verpflichtung der Wasserrahmenrichtlinie “, UPR 2011, S. 212 ff. 34 Spieth / Ipsen (2011): „Verbietet die Wasserrahmenrichtlinie den Bau von Kohlekraftwerken? Zulässigkeit von Quecksilber- Emissionen in Gewässer“, NVwZ 2011, S. 536 ff. 35 Jekel / Munk (2013): „Phasing out für prioritäre Stoffe – Was regelt die EG-Wasserrahmenrichtlinie wirklich?“, ZUR 2013, S. 403 ff. 36 Urteil des OVG Münster vom 1.12.2011, Az.: 5 D 58/08.AK zum Trianel-Kraftwerk Lünen 37 Köck / Möckel (2010): „Quecksilberbelastung von Gewässern durch Kohlekraftwerke – Auswirkungen auf die Genehmigungsfähigkeit “, 41 Seiten, Gutachten i. A. des DUH e. V. 38 Beschluss zu TOP 29 der 78. UMK am 22.06.2012 in Schleswig 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 19 / 61 – Zur Erreichung des „guten chemischen Zustands“ gemäß WHG ist eine flächenhafte Minderung der Quecksilberbelastung der Biota zur Einhaltung der UQN von 20 µg/kg Frischgewicht notwendig. Es besteht derzeit keine nationale Verpflichtung zum Phasing-out. In verschiedenen Anhängen zur Abwasserverordnung werden für die Einleitung von Abwässern bestimmter Herkunftsbereiche (Anhänge 22, 23, 27, 33, 39, 40, 42, 47, 48, 51, 53, 55) bzw. für solche Abwässer vor deren Vermischung mit anderen Abwässern (Anhänge 22, 23, 27, 33, 39, 40, 47, 51, 53, 55) Grenzwerte für Quecksilber geregelt bzw. allgemeine Anforderungen zum Quecksilber-Einsatz (Anhänge 9, 31 und 56) bzw. an das Abwasser für den Ort des Anfalls (Anhänge 38, 42, 50) formuliert . 1.4.2 Bodenschutzrecht Das Bundes-Bodenschutzgesetz (BBodSchG) vom 17. März 1998 (BGBl. I S. 502), das zuletzt durch Artikel 5 Absatz 30 des Gesetzes vom 24. Februar 2012 (BGBl. I S. 212) geändert worden ist, liefert die rechtliche Grundlage zur Abwehr von schädlichen Bodenveränderungen sowie zur Vorsorge gegen das Entstehen nachteiliger Einwirkungen auf den Boden. Das BBodSchG definiert den Boden als Träger von Bodenfunktionen. Schädliche Bodenveränderungen sind Beeinträchtigungen der Bodenfunktionen, die geeignet sind, Gefahren, erhebliche Nachteile oder erhebliche Belästigungen für den Einzelnen oder die Allgemeinheit herbeizuführen (vgl. § 2 Absatz 3 BBodSchG). Erhöhte atmogene, ubiquitäre Quecksilbereinträge können vor allem die natürlichen Bodenfunktionen beeinträchtigen, daneben aber auch die Nutzungsfunktionen des Bodens. Weniger betroffen sind dagegen die Funktionen als Archiv der Natur- und Kulturgeschichte . In § 4 BBodSchG werden die Pflichten zur Gefahrenabwehr definiert. Demnach ist unter anderem der Verursacher einer schädlichen Bodenveränderung … verpflichtet, den Boden … sowie durch schädliche Bodenveränderung verursachte Verunreinigungen von Gewässern so zu sanieren, dass dauerhaft keine Gefahren … für den Einzelnen oder die Allgemeinheit entstehen. Hierzu kommen bei Belastungen durch Schadstoffe neben Dekontaminations- auch Sicherungsmaßnahmen in Betracht, die eine Ausbreitung von Schadstoffen langfristig verhindern. In der aufgrund der Verordnungsermächtigung des § 8 BBodSchG erlassenen Bundes -Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) sind zur Bewertung und Einordnung von Quecksilber-Bodengehalten Vorsorgewerte sowie Prüf- und Maßnahmenwerte definiert. Die Vorsorgewerte der BBodSchV sind ökotoxikologisch abgeleitet und mit Hintergrundgehalten tatsächlich vorkommender Bodengehalte abgeglichen . Vorsorgewerte grenzen den für alle Wirkungspfade und Bodenverhältnisse geltenden Bereich unbedenklicher Schadstoffkonzentrationen in Böden vom Bereich der Besorgnis des Entstehens einer schädlichen Bodenveränderung ab (LABO 2003). Die Prüf- und Maßnahmenwerte sind toxikologisch abgeleitet und entsprechend der zu betrachtenden Wirkungspfade (Mensch, Grundwasser, Pflanze) schutzgutbezogen 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 20 / 61 – festgelegt. Die Prüf- und Maßnahmenwerte grenzen den Bereich der Vorsorge vom Bereich des Verdachts (Prüfwerte) bzw. festgestellter (Maßnahmenwerte) schädlicher Bodenveränderungen ab. Liegt der Gehalt unterhalb des jeweiligen Prüfwertes in Anhang 2 der BBodSchV, ist insoweit der Verdacht einer schädlichen Bodenveränderung oder Altlast ausgeräumt. Bei Überschreiten eines Prüfwertes sind einzelfallbezogene Prüfungen (weitere Sachverhaltsermittlungen) durchzuführen um festzustellen , ob eine schädliche Bodenveränderung oder Altlast vorliegt und Maßnahmen zur Gefahrenabwehr erforderlich sind. Besteht eine Überschreitung von Maßnahmenwerten ist i. d. R. von einer schädlichen Bodenveränderung oder Altlast auszugehen und es sind Maßnahmen erforderlich. Entsprechend der jeweiligen Schutzgüter gibt es unterschiedliche Werte für die Wirkungspfade Boden – Mensch, Boden – Pflanze und Boden – Grundwasser. Beim Wirkungspfad Boden – Pflanze wird zwischen den Nutzungen Acker und Grünland unterschieden, beim Pfad Boden – Mensch wird ebenfalls zwischen verschiedenen Nutzungen (Kinderspielflächen, Wohngebiete, Park- und Freizeitflächen sowie Industrie - / Gewerbeflächen) unterschieden39. Unter dem Fokus einer „atmogenen, ubiquitären Quecksilberemission“ und der anschließenden Deposition auf Böden ist vor allem der bodenschutzrechtliche Vorsorgebereich mit den Vorsorgewerten und bei deren Überschreitung die zulässige Zusatzfracht (bei Quecksilber 1,5 g/ha∙a über alle Eintragspfade) nach § 8 Absatz 2 Nummer 2 BBodSchG maßgeblich. Bei Überschreitung der Vorsorgewerte ist in der Regel die Entstehung einer schädlichen Bodenveränderung zu besorgen (vgl. § 9 Absatz 1 BBodSchV). Bei ihrer Anwendung sind geogene und großflächig siedlungsbedingte Schadstoffgehalte zu berücksichtigen. Der zurzeit in Diskussion befindliche Arbeitsentwurf einer Mantelverordnung40 sieht unter anderem eine Absenkung der Zusatzfrachten für Quecksilber auf 1,0 g/ha∙a vor. Die Vorsorgewerte sind nach den Hauptbodenarten differenziert und liegen für Quecksilber zwischen 0,1 mg/kg Trockenmasse für Sand und 1,0 mg/kg Trockenmasse für Ton. Der 3. Arbeitsentwurf der Mantelverordnung sieht für Quecksilber eine Absenkung bei den Bodenarten Ton sowie Lehm / Schluff und eine Anhebung bei Sand vor. 39 vgl. BBodSchV, Anhang 2, Maßnahmen-, Prüf- und Vorsorgewerte 40 Verordnung zur Festlegung von Anforderungen für das Einbringen oder das Einleiten von Stoffen in das Grundwasser, an den Einbau von Ersatzstoffen und für die Verwendung von Boden und bodenähnlichem Material, 3. Entwurf Stand 23.7.2015, http://www.bmub.bund.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Bodenschutz/mantelv_entwurf_3_bf.pdf 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 21 / 61 – Vorsorgewerte für Quecksilber [mg/kg Trockenmasse] im Königswasseraufschluss Bodenart* Aktuell Entwurf MantelVO Ton 1,0 0,3 Lehm / Schluff 0,5 0,3 Sand 0,1 0,2 * Bestimmung nach DIN ISO 11277 Tabelle 1: Vorsorgewerte für Quecksilber je nach Bodenart Der Prüfwert zur Beurteilung des Wirkungspfades Boden – Grundwasser liegt für Quecksilber gem. Anhang 2 Nr. 3.1 BBodSchV bei 1 µg/l. Der Prüfwert gilt für den Ort der Beurteilung, d. h. für den Übergangsbereich von der gesättigten zur ungesättigten Bodenzone. Hilfsweise können Boden- und Materialuntersuchung unter Verwendung des DEV S4-Eluats gem. DIN 38414 durchgeführt werden. Im Rahmen einer Sickerwasserprognose kann durch Vergleich des materialbezogenen Eluatwertes am Ort der Probennahme mit dem Prüfwert eine Abschätzung erfolgen, ob der Prüfwert am Ort der Beurteilung überschritten wird. Ggf. sind ergänzend Untersuchungen des Sickerwassers und des Grundwasser erforderlich. Prüfwerte für Quecksilber [µg/l] (bezogen auf den Wirkungspfad Boden – Grundwasser) Methode aktuell Entwurf MantelVO Im DEV-S 4 – Eluat (bei W/F 10:1) nach DIN 38414-4 bzw. im Bodensättigungsextrakt gem. BBodSchV, Anhang 1 Ziffer 3.1.2 1,0 Eluatwerte in Säulenperkolaten (Säulenversuch bei W/F 2:1) nach DIN 19528 und Schütteleluaten (W/F 2:1) nach DIN 19527 0,05 Sickerwasser am Ort der Beurteilung 1,0 0,05 Tabelle 2: Prüfwerte für Quecksilber bezogen auf den Wirkungspfad Boden-Grundwasser 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 22 / 61 – Auch hier sieht der Arbeitsentwurf der Mantelverordnung Änderungen sowohl im qualitativen (analytischen) als auch im quantitativen Bereich vor. Der Prüfwert für Sickerwasser am Ort der Beurteilung soll für Quecksilber auf 0,05 µg/l festgelegt werden. Außerdem soll ein methodenspezifischer Prüfwert für anorganische Stoffe in Eluaten und Perkolaten zur Beurteilung von Materialien eingeführt werden. Der entsprechende (Material-) Prüfwert für Quecksilber soll dann ebenfalls bei 0,05 µg/l liegen. 1.4.3 Immissionsschutzrecht Auf nationaler Ebene ist das Gesetz zum Schutze vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge (Bundesimmissionsschutzgesetz – BImSchG) der Kern des gesetzlichen Regelwerks zum Immissionsschutzrecht. Das deutsche Immissionsschutzrecht hat seit Inkrafttreten des BImSchG im Jahre 1974 eine dynamische Entwicklung erfahren. Zahlreiche Rechtsverordnungen und zwei bedeutende Verwaltungsvorschriften – Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft)41 und TA Lärm – flankieren es inzwischen . Mit dem BImSchG setzt der Gesetzgeber zudem wichtige europarechtliche Vorgaben um; so das Luftqualitätsrecht der EU und die EG-Richtlinie 2010/75/EG über Industrieemissionen (integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung )42, kurz IED, die am 13.05.2013 in deutsches Recht umgesetzt wurde. Die IE- Richtlinie hat den medienübergreifenden Regelungsansatz der früheren EG- Richtlinie über die integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung (IVU-Richtlinie) mit wesentlichen Änderungen fortgeschrieben. Genehmigung, Betrieb und Stilllegung werden für die in der IED aufgeführten spezifischen Großanlagen , dien sog. IED-Anlagen, geregelt. Die BVT-Merkblätter (Beste verfügbare Technik, Best available techniques reference document-BREF) wurden dadurch in Ihrer Verbindlichkeit gestärkt. Diese sollen dazu beitragen, die Emissionen in Luft, Wasser und Boden infolge industrieller Tätigkeiten zu vermeiden und zu mindern. Die IED legt für Großfeuerungsanlagen und Abfallverbrennungsanlagen für relevante Schadstoffe konkrete Emissionsgrenzwerte fest; für Quecksilber wird lediglich bei Abfallverbrennungsanlagen ein Emissionsgrenzwert mit 0,05 mg/m³ festgelegt. Im nationalen Immissionsschutz-Recht finden sich Anforderungen für Quecksilber in den Verordnungen für Großfeuerungs-, Gasturbinen-, und Verbrennungsmotoranlagen (13. BImSchV), Verbrennung und Mitverbrennung von Abfällen (17.BImSchV) sowie in der TA Luft. Mit der Umsetzung der IED in deutsches Recht im Mai 2013 wurden deshalb insbesondere die 13. und die 17. BImSchV neu gefasst (vgl. Tabelle 3). Damit ist an entsprechenden Anlagen spätestens zum 01.01.2019 im Jahresmittel ein verschärfter Quecksilber-Emissionsgrenzwert von 0,01 mg/m³ einzuhalten. 41 Erste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft – TA Luft), (GMBl. 2002, Heft 25 – 29, S. 511 – 605) 42 http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2010:334:0017:0119:de:PDF 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 23 / 61 – Die IED hat die Erarbeitung und Fortschreibung der – seinerzeit durch die Richtlinie über die integrierte Vermeidung und Verminderung von Umweltverschmutzung (96/61/EG) eingeführten – BVT-Merkblätter (Best available techniques reference document, kurz BREF) weiter forciert und deren Verbindlichkeit insbesondere durch die von der Europäischen Kommission im Komitologieverfahren zu beschließenden BVT-Schlussfolgerungen (Best available techniques conclusions, kurz BATC) wesentlich gestärkt. Die Referenzdokumente beschreiben für bestimmte Anlagentypen den Stand der Technik, einschließlich der mit BVT assoziierten Emissionswerte in den Umweltmedien Luft, Wasser, Boden (Best available techniques associated emission levels, kurz BAT-AEL). In den BVT-Schlussfolgerungen werden neben Beschreibungen und Informationen zu den BVT und deren Anwendungsbereich – bezogen auf den gesamten Lebenszyklus einer Anlage (Errichtung, Betrieb und Stilllegung) – auch erreichbare Emissions - und Verbrauchswerte beschrieben. Zu Großfeuerungsanlagen liegt der Entwurf eines BVT-Merkblattes vor, zu dem die Kommission voraussichtlich im Frühjahr 2017 BVT- Schlussfolgerungen veröffentlichen wird. Im vorliegenden Entwurf ist unter anderem die Halogen- bzw. Aktivkohlezugabe als beste verfügbare Technik unter bestimmten Voraussetzungen aufgeführt. Außerdem werden Emissionsbandbreiten (BAT-AEL) für Stein- und Braunkohlenfeuerungen vorgeschlagen. Die BVT-Schlussfolgerungen wurden im Juni 2015 in der technischen Arbeitsgruppe abschließend diskutiert und werden eine weitere Absenkung der Emissionsgrenzwerte bewirken. Die von der Europäischen Kommission beschlossenen und im Amtsblatt der Europäischen Union veröffentlichten BVT-Schlussfolgerungen müssen von den Mitgliedstaaten zeitnah in nationales Recht umgesetzt und innerhalb einer Frist von vier Jahren von den Anlagenbetreibern eingehalten werden. Die nationalrechtliche Umsetzung erfolgt dabei entweder durch Umsetzung einer entsprechenden Rechtsverordnung nach Maßgabe des § 7 BImSchG oder durch Festlegung entsprechender Inhaltsbestimmungen von Verwaltungsvorschriften gemäß § 48 BImSchG. Auch für den Fall, dass (noch) keine Rechtsverordnungen oder Verwaltungsvorschriften mit aktuellem Stand der jeweils einschlägigen BAT- Schlussfolgerungen für ein bestimmtes Branchensegment vorliegen, können die zuständigen Genehmigungsbehörden die BAT-Schlussfolgerungen auch unmittelbar gegenüber einem Anlagenbetreiber mittels konkret-individueller administrativer Vorgaben durchsetzen (Genehmigungsinhaltsbestimmungen nach § 12 Absatz 1a BImSchG oder nachträgliche Anordnung nach § 17 Absatz 2a BImSchG). Die Fortschreibung des europäischen Rechts wie die Fortentwicklung des Standes der Luftreinhaltetechnik machen u. a. die Anpassung der TA Luft, die aus dem Jahr 2002 datiert, erforderlich. Eine Neufassung ist für 2016 vorgesehen . Zwischenzeitlich wurde über ein besonderes Regelsetzungs-Verfahren 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 24 / 61 – bereits eine Quecksilberemissionsbegrenzung im Abgas von Zementöfen zur Herstellung von Zementklinker oder Zement eingeführt: 0,03 mg/m³, ausnahmsweise auf Antrag bis zu 0,05 mg/m³. Die europäischen Anforderungen an die Luftqualität sind in Deutschland über die Verordnung über Luftqualitätsstandards und Emissionshöchstmengen (39. BImSchV) vom 2. August 2010 (BGBl. I Nr. 40, S. 1065)43 umgesetzt. Die 39. BImSchV enthält keine konkreten Immissionsgrenzwerte, Zielwerte oder Emissionshöchstmengen für Quecksilber, lediglich Anforderungen zur Luftqualitätsüberwachung gemäß § 20 Absatz 9. Darin werden für Hintergrundmessungen die parallele Messung von gasförmigem Quecksilber (gesamt), partikel- und gasförmigem zweiwertigem Quecksilber (HgII+) und der Quecksilberablagerung (Deposition) sowie die jeweiligen Messmethoden vorgeschrieben. Die Erste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft – TA Luft, 2002) enthält weitergehende Anforderungen, die im Rahmen von Anlagenzulassungsverfahren nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) zu beachten sind. Eine rechnerische Ermittlung der Immissionskenngrößen mittels einer Immissionsprognose (Ausbreitungsrechnung ) ist vorgeschrieben soweit ein Bagatellmassenstrom von 0,0025 kg/h überschritten wird (vgl. Nummer 4.6.1.1, Tabelle 7, TA Luft). Der Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen (Betreiberpflicht aus § 5 Absatz 1 Nummer 1 BImSchG) ist gemäß TA Luft 2002 sichergestellt, soweit die Deposition von Quecksilber und seinen anorganischen Verbindungen (angegeben als Hg) im Jahresmittel nicht mehr als 1 µg/(m²∙d) entsprechend 3,65 g/(ha∙a) beträgt (vgl. Nummer 4.5.1, Tabelle 6 TA Luft); eine Sonderfallprüfung ist vorgesehen sobald die Deposition auf Ackerböden 30 bzw. auf Grünland 3 µg/(m²∙d) übersteigt (vgl. Nummer 4.8, Tabelle 8, TA Luft). Die im Immissionsschutzrecht festgelegten Emissionsbegrenzungen geben den derzeitigen Stand der Technik wieder. Sie konkretisieren die zentrale Betreiberpflicht gemäß § 5 Absatz 1 Nummer 2 BImSchG. Diese schreibt vor, dass zur Gewährleistung eines hohen Schutzniveaus für die Umwelt insgesamt gegen schädliche Umweltwirkungen und sonstige Gefahren, erhebliche Nachteile und erhebliche Belästigungen Vorsorge zu treffen ist, insbesondere durch die dem Stand der Technik entsprechenden Maßnahmen. 43 http://www.gesetze-im-internet.de/bundesrecht/bimschv_39/gesamt.pdf 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 25 / 61 – Regelung Bezeichnung Regelungsbereich Emissionsgrenzwerte 13. BImSchV44 Dreizehnte Verordnung zur Durchführung des Bundes- Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über Großfeuerungs - Gasturbinen- und Verbrennungsmotoranlagen) vom 2. Mai 2013 (BGBl. I S. 1021, 1023, 3754) Großfeuerungs-, Gasturbinen- und Verbrennungsmotoranlagen HMW: 0,05 mg/m³ TMW: 0,03 mg/m³ JMW45: 0,01 mg/m³ (bei Einsatz von festen Brennstoffen, ausgenommen naturbelassenem Holz) 17. BImSchV46 Siebzehnte Verordnung zur Durchführung des Bundes- Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über die Verbrennung und die Mitverbrennung von Abfällen ) vom 2. Mai 2013 (BGBl. I. S. 1021, 1044, 3754) Verbrennung und Mitverbrennung von Abfällen HMW: 0,05 mg/m³ TMW: 0,03 mg/m³ JMW47: 0,01 mg/m³ TA Luft48 Erste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes- Immissionsschutzgesetz (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft – TA Luft) vom 24. Juli 2002 (GMBl. S 511) Genehmigungsbedürftige Anlagen (soweit nicht durch 13. oder 17. BImSchV abgedeckt) Herstellung von Chlor oder Alkalilauge (Altanlagenregelung ) staubförmig: 0,25 g/h oder 0,05 mg/m³ 1,0 bis 1,2 g je Tonne genehmigter Chlorproduktion, Dynamisierung auf den Stand der Technik Tabelle 3: Emissionsbegrenzende Anforderungen für Quecksilber im Immissionsschutzrecht; HMW = Halbstundenmittelwert (ab 1.1.2016), TMW = Tagesmittelwert(ab 1.1.2016), JMW = Jahresmittelwert (ab 1.1.2019) Eine kontinuierliche Überwachung der Quecksilberemissionen (angegeben als Hg) ist vorzuschreiben, sobald 2,5 g/h und 0,01 mg/m³ (= 20 % der Bagatell-Konzentration für Hg in Höhe von 0,05 mg/m³ gemäß Nr. 5.2.2 TA Luft) im Abgasstrom überschritten werden (vgl. Nummer 5.3.3.2 i. V. m. Nummer 5.2.2 TA Luft). Ergänzende Hinweise: Die Emissionsbegrenzungen sind zunächst nicht in Bezug auf ein bestimmtes Schutzgut abgeleitet, allerdings sind gemäß Nr. 5.2.9 TA Luft über den Stand der Technik hinaus weitergehende Maßnahmen zur Vorsorge gegen Belastungen durch 44 http://www.gesetze-im-internet.de/bundesrecht/bimschv_13_2013/gesamt.pdf 45 Der JMW für Quecksilber gilt für bestehende Anlagen ab dem 1. Januar 2019 (vgl. § 30 Absatz 1 Nummer 2 13. BImSchV) 46 http://www.gesetze-im-internet.de/bundesrecht/bimschv_17_2013/gesamt.pdf 47 Der JMW für Quecksilber gilt für bestehende Anlagen ab dem 1. Januar 2019 (vgl. § 28 Absatz 1 Nummer 2 17. BImSchV) 48 http://www.verwaltungsvorschriften-im-internet.de/bsvwvbund_24072002_IGI2501391.htm 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 26 / 61 – Quecksilber anzustreben, wenn gemäß BBodSchV die entsprechenden Vorsorgewerte , Massenströme und Zusatzbelastungswerte für Quecksilber nicht eingehalten und die in Nummer 5 von Anhang 2 BBodSchV festgelegten jährlichen Frachten durch den Betrieb der Anlage überschritten werden. Neben den Vorsorgewerten der BBodSchV können auch die sogenannten „Critical Loads“ einen Hinweis auf weitergehenden Minderungsbedarf geben. Die „Critical Loads“ werden unter Berücksichtigung der Wirkungen auf die menschliche Gesundheit und auf Ökosysteme abgeleitet und dienen zur Bewertung des sich durch die Deposition ergebenden Risikos. Die von EMEP49 ermittelten Quecksilbereinträge liegen in Deutschland insgesamt auf ca. 10 % der betrachteten Flächen über den kritischen Eintragsraten (Critical Loads). Betrachtet man nur die Waldflächen, für die deutlich niedrigere Critical Loads gelten, dürfte der Anteil mit Überschreitung deutlich höher liegen. Er ist jedoch derzeit wegen zu ungenauer räumlicher Eintragsinformationen nicht genau quantifizierbar. 49 EMEP: European Monitoring and Evaluation Programm, u. a. Überwachung und Beurteilung des großräumigen Transports von Luftschadstoffen durch Emissionsinventare, Messungen und Modellrechnungen 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 27 / 61 – 2 Zeitliche Entwicklung der Immissionen 2.1 Gewässer Die bis zur Implementierung der UQN-Richtlinie 2008/105/EG, geändert durch Richtlinie 2013/39/EU bzw. der nationalen Umsetzungsverordnung (Oberflächengewässerverordnung – OGewV) für die Gewässer in Deutschland geltenden Normen für Quecksilber wurden weitestgehend eingehalten50. Die nun geltende Biota-UQN wird hingegen in den meisten der bisher untersuchten Gewässer in Deutschland (wie in Europa) überschritten. In der derzeit auf Ebene der LAWA51 und der EU laufenden Fachdiskussion darüber, welche Spezies für die Überprüfung der UQN geeignet sind, werden Fische – wie zum Beispiel Brassen – favorisiert. 2.1.1 Belastung von Biota Das Umweltbundesamt beprobt mit der Umweltprobenbank seit den 1990er-Jahren die Fischart Brassen (A. brama) in den drei großen Flussgebieten Rhein (mit Saar), Elbe (mit Mulde / Saale) und Donau sowie in zwei Seen. Untersucht werden Mischproben , die aus Filets 8 – 12 Jahre alter Fische zusammengesetzt sind. Abbildung 2: Zeitliche Entwicklung der Quecksilberbelastung (ng/g FG) in Brassen-Filets der Umweltprobenbank BS: Belauer See, S1: Güdingen, S2: Rehlingen (alle Saar), R1: Weil, R2: Iffezheim, R3: Koblenz, R4: Bimmen (alle Rhein), E1: Prossen, E2: Zehren, E3: Barby, E4: Cumlosen, E5: Blankenese (alle Elbe), Sa: Wettin (Saale), Mu: Dessau (Mulde), D1: Ulm, D2: Kelheim, D3: Jochenstein (alle Donau). 50 UBA-Gewässerqualitätsbericht: Hg in Schwebstoff 51 LAWA-AO: RAKON-Arbeitspapier IV.3 „Konzeption für Biota-Untersuchungen zur Überwachung von Umweltqualitätsnormen gemäß RL 2008/105/EG 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 28 / 61 – Die Ergebnisse sind in Abbildung 2 dargestellt. Zusammenfassend zeigt sich, dass die Belastungsniveaus für Quecksilber in den untersuchten Seen geringer sind als in den Flussgebieten Rhein, Elbe und Donau. In den letzten Jahren zeigen sich in den Flussgebieten kaum signifikante Entwicklungen der Belastungen. Deutliche Rückgänge gab es in den 1990er-Jahren in Fischen der Elbe, die Belastung etablierte sich dann – im Vergleich zu den Belastungen der Fische der anderen Flussgebiete – auf einem höheren Niveau. Abbildung 3: Quecksilberbelastung (ng/g FG) in Brassen-Filets der Umweltprobenbank von Fängen der Kernprobenahmeflächen (BS: Belauer See, R4: Bimmen (Rhein), E4: Cumlosen, (Elbe) und D3: Jochenstein (Donau). Im Belauer See, einem eutrophen Tieflandsee in Schleswig-Holstein, liegen die Quecksilberkonzentration der Mischprobe heute im Bereich der Umweltqualitätsnorm . Im oligotrophen Stechlinsee (BB) unterschreiten einzelne Brassen die Umweltqualitätsnorm . Der Mittelwert der Quecksilberkonzentrationen liegt dort bei etwa 30 µg/kg im Ganzfisch und etwa 40 µg/kg im Filet. Im Belauer See liegt ein signifikant abnehmender Trend vor: Die Quecksilberkonzentration in den Fischen verringerte sich von 1997 bis 2013 um insgesamt 51 % (statistisch signifikanter Kontrast nach R4 BS D3 E4 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 29 / 61 – Uhlig, 2001)52. Auch im Stechlinsee hat sich die Quecksilberkonzentration in den letzten 23 Jahren in etwa halbiert (2013: 43,5 µg/kg; 1990: 85,4 µg/kg). Abbildung 4: Quecksilberbelastung (ng/g FG) in Brassen-Filets der Umweltprobenbank von Fängen im Jahr 2013 (Weil:2012): (ST: Stechlin See, BS: Belauer See, S1: Güdingen, S2: Rehlingen (alle Saar), R1: Weil, R2: Iffezheim, R3: Koblenz, R4: Bimmen (alle Rhein), E1: Prossen, E2: Zehren, E3: Barby, E4: Cumlosen, E5: Blankenese (alle Elbe), Sa: Wettin (Saale), Mu: Dessau (Mulde), D1: Ulm, D2: Kelheim, D3: Jochenstein (alle Donau). Die Umweltqualitätsnorm für Quecksilber in Brassen aus den beprobten Flussgebieten ist deutlich und flächendeckend überschritten. In unbeeinflussten Seen liegen die Konzentrationen deutlich niedriger. An Elbe und Mulde zeigen sich signifikante Abnahmen zwischen 50 % und etwa 70 % in dem fast zwanzigjährigen Beobachtungszeitraum, wobei die Trends mittlerweile auf hohem Niveau stagnieren. Die Umweltqualitätsnorm für Quecksilber wird an den Probenahmeflächen der Elbe im Jahr 2013 um den Faktor 9 bis 16 überschritten. Ausnahme bezüglich der Trendentwicklung ist die Saale, wo sich die Belastung etwa verdoppelt hat. Gleichzeitig sind aber die Hg-Gehalte in der Wasserphase und im Schwebstoff der Saale (Messstelle Groß Rosenburg) im Zeitraum 1995 – 2013 deutlich zurückgegangen. Die Quecksilberbelastung nimmt entlang der Elbe zu. Ausnahme ist Blankenese, wo ein vergleichsweise niedriges Niveau (< 100 µg/kg) bei einem signifikant sinkendem Trend vorliegt. Dies wird auf die Vermischung von höher belasteten Sedimenten limnischer Herkunft mit Sedimenten mariner Herkunft sowie auf die Entnahme und kontrollierte Land-Deponierung der belasteten Sedimente im Bereich des Hamburger Hafens zurückgeführt. 52 Uhlig / Kuhbier (2001): Methode zur Trendabschätzung zur Überprüfung von Reduktionszielen im Gewässerschutz, UBA Texte 49/01. 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 30 / 61 – Am Rhein nimmt die Quecksilberbelastung im etwa 20-jährigen Beobachtungsraum (nur noch) in Fischen der Probenahmefläche Bimmen signifikant ab, in den letzten Jahren gibt es kaum Veränderungen. Die Umweltqualitätsnorm für Quecksilber wird im Rhein 2013 um den Faktor 5 bis 11 überschritten. Die Abnahme um etwa 43 % ist vergleichbar mit Entwicklungen an der Elbe. An der Saar gibt es über den gesamten Beobachtungszeitraum betrachtet eine leichte Zunahme , die jedoch auf einem Anstieg in den 1990er Jahren basiert. In den letzten sieben Jahren gibt es an Rhein und Saar kaum Veränderungen der Belastungen. Die Umweltqualitätsnorm für Quecksilber wird 2013 um den Faktor 5 bis 11 überschritten. Die Belastung verändert sich entlang des Rheins nicht einheitlich. E1-Prossen E2-Zehren E3-Barby E4-Cumlosen Saale Mulde 2013 (µg/kg) 198,4 278,4 241,2 308,1 322,4 251,8 über UQN (2013) 10 x 14 x 12 x 15 x 16 x 12 x 1995-2013 -59 % -50 % -63 % -52 % +51 % -68 % 2006-2013 µg/kg pro Jahr -4,3 -9,2 -5,6 +1,7 -12,5 +2,6 Tabelle 4: Quecksilber in Brassen Filet-Mischproben von Elbe, Mulde und Saale (LOESS-geglättete Daten); Quelle: UBA/Umweltprobenbank R1-Weil R2-Iffezheim R3-Koblenz R4-Bimmen S1-Güd. S2–Reh. 2013 (µg/kg) 140,8 (2012) 229,5 123,8 185,6 100,6 105,6 Über UQN (2013) 7 x 11 x 6 x 9 x 5 x 5 x 1995-2013 -12 % -12 % -25 % -43 % +15 % +17 % 2006-2013 µg/kg pro Jahr -3,5 +0,8 0 +1,7 +1,2 -2,5 Tabelle 5: Quecksilber in Brassen Filet-Mischproben von Rhein und Saar (LOESS-geglättete Daten); Quelle: UBA/Umweltprobenbank D1-Ulm D2-Kelheim D 3- Jochenstein Belauer See Stechlinsee 2013 (µg/kg) 128,2 213,0 275,6 19,1 43,5 über UQN 6 x 10 x 13 x 0 x 2 x 2004-2013 +27 % +54 % -16 % -51 % Keine Trenddaten 2006-2013 (µg/kg)/Jahr +5,1 +9,9 -7,6 -1,4 Keine Trenddaten Tabelle 6: Quecksilber in Brassen Filet-Mischproben von Donau, Belauer See, Stechlinsee (LOESS-geglättete Daten), Quelle: UBA/Umweltprobenbank An der Donau gibt es keine signifikanten Entwicklungen, aber Zunahmen der Konzentrationen in Ulm und Kelheim sowie eine Abnahme der Belastung in Jochenstein. Die Umweltqualitätsnorm für Quecksilber wird in der Donau 2013 um den Faktor 6 bis 13 überschritten 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 31 / 61 – Eine gleiche Tendenz gibt es für die Entwicklung der letzten sieben Jahre. Die Belastung nimmt entlang der Donau zu. Eine kursorische Auswertung der Daten der Bundesländer für Quecksilber in Fischen zeigt, dass die Umweltqualitätsnorm nur in seltenen Fällen unterschritten wird. Insgesamt liegen über 7.800 Messdaten für Quecksilber in Fischen aus Binnengewässern in Deutschland vor. Die Werte gehen in einzelnen Fällen bis in die späten 1970er- Jahre zurück und geben die stoffliche Belastung verschiedener taxonomischer (Fisch-) Gruppen wieder, sowie verschiedene Fischgrößen, trophische Stellung, etc.. Gute Vergleiche mit der Belastungssituation in anderen Mitgliedsstaaten ermöglicht eine Untersuchung des Fraunhofer IME: Brassen-Mischproben aus Frankreich, Niederlande , Schweden und Großbritannien wurden analog zu der Umweltprobenbank- Methode angefertigt. Es zeigt sich eine Überschreitung der Umweltqualitätsnorm in der Größenordnung von Rhein und Donau. Ausnahme sind die niedrigen Quecksilber -Werte in Fischproben aus dem Vereinigten Königreich. Das bestätigt JÜRGENS (2013)53, die für Fischproben aus englischen Flüssen einen Mittelwert von 31 µg/kg Quecksilber ermittelt. 79 % der Werte lagen oberhalb der Umweltqualitätsnorm. Rhone (FR) West-Schelde (NL) Götaalv (SWE) Mersey (UK) Tees (UK) 2013 (µg/kg) 198 161 140 75 52 über UQN 10 x 8 x 7 x 4 x 2-3 x Tabelle 7: Brassen Filet-Mischproben: Gemessene Hg Konzentration 2013 in Proben aus NL, UK, SWE, FR; Quelle: Fraunhofer IME MILLER et al. (2013)54 berichtet langfristige Quecksilber-Trends für Flussbarsche aus Schweden und Finnland. Die Konzentration fällt seit den 1970er-Jahren in schwedischen Seen leicht aber signifikant und steigt in Proben aus finnischen Seen möglicherweise leicht an. In beiden Ländern ist die Umweltqualitätsnorm mit aktuellen mittleren Werten von 350 bis 400 µg/kg deutlich überschritten. Das gilt auch für eine angepasste Umweltqualitätsnorm von 220 µg/kg Fisch, die eine Quecksilber- Hintergrundbelastung von 200 µg/kg in Skandinavien berücksichtigt. 2.1.2 Belastung der Schwebstoffe / Sedimente Sowohl zur Belastung der Sedimente als auch zur Klärung der Interaktionen zwischen Sediment- und Biotabelastungen besteht noch Untersuchungsbedarf. Durch historische Einträge ist Quecksilber in den Sedimenten ubiquitär angereichert. Lokal können aufgrund früherer spezifischer Emissionssituationen auch stark belastete Sedimente vorgefunden werden. Es wird davon ausgegangen, dass die historisch bedingten und ubiquitär vorzufindenden Quecksilberbelastungen in den Gewässersedimenten eine Hauptursache für die hohen Quecksilbergehalte in Biota sind. Lokal können auch stark belastete „Altsedimente“ bedeutsam sein. Zum Teil sind hier noch Untersuchungen zur „Verortung“ dieser Hot-Spot-Bereiche erforderlich. Untersuchungen der Quecksilberkonzentrationen in Schwebstoffen aus der Elbe zeigen – analog zu den abnehmenden Konzentrationen in Brassen – an 53 Jürgens, Johnson, Jones, Hughes and Lawlor (2013): The presence of EU priority substances mercury, hexachlorobenzene , hexachlorobutadiene and PBDE's in wild fish from English rivers, Science of the Total Environment 461, 441-452 54 Miller, Bignert, Porvari, Danielsson and Verta (2013): Mercury in Perch (Perca fluviatilis) from Sweden and Finland. Water, Air, & Soil Pollution, February 2013, 224:1472 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 32 / 61 – den meisten Messstellen ebenfalls abnehmende Trends; auf gegenüber den anderen Flüssen hohem Niveau. In der Oder sind im Vergleich zu Rhein, Weser und Donau die Quecksilberbelastungen im Schwebstoff höher. Der Rhein wiederum ist bei Kleve-Bimmen, an der deutsch-niederländischen Grenze, höher belastet als Weser und Donau (vgl. Abbildung 5). Abbildung 5: Langjährige Entwicklung der Quecksilbergehalte in Schwebstoffen aus Donau, Rhein, Weser, Oder, Elbe (Quelle: UBA) 2.2 Boden Zur zeitlichen Entwicklung der Hg-Gehalte in Böden liegen für eine belastbare bundesweite Aussage keine ausreichenden Datengrundlagen vor. Das UBA aktualisiert derzeit den LABO-Bericht von 2003 zu bundesweiten Hintergrundwerten. Möglicherweise lässt sich nach Abschluss dieser Arbeiten zumindest die kurzzeitige Entwicklung besser beschreiben. Für den Zeitraum 1990 bis 2010 wurde mit dem EMEP-Modell ein Rückgang der mittleren Quecksilber-Gesamtdeposition in Deutschland um ca. 55 % von 34 g∙Hg/km² im Jahr 1990 auf 15 g∙Hg/km² im Jahr 2010 (5,357 t) berechnet55, so dass langfristig von einer Abnahme der luftbürtigen Hg-Belastung der Böden ausgegangen werden kann. Der Ist-Zustand der Böden wird durch die Hintergrundwerte beschrieben. Sie werden aus den Hintergrundgehalten von Böden ermittelt. Für anorganische Schadstoffe beinhalten sie den geogenen Grundgehalt – das ist der natürliche Stoffbestand des Bo- 55 EMEP / MSC-E Technical Report 5/2012, Tabelle 3 und Abbildung 10; http://www.msceast.org/reports/Germany.pdf?00abd285a5050fb401a1aac822a594df=fc92045cc2743187c7ad677cddf47eef 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 33 / 61 – dens, der sich aus dem Ausgangsgestein (lithogener Anteil) und der pedogenetisch beeinflussten Umverteilung (Anreicherung und Verarmung) im Boden ergibt – sowie die ubiquitäre Stoffverteilung als Folge diffuser Einträge in den Boden. Zu bundesweiten Hintergrundwerten hat die LABO 2003 eine umfangreiche Datensammlung veröffentlicht56. Die Hintergrundbelastung der Böden kann insoweit von Bedeutung für die Belastung der Gewässer sein, als durch Erosion ein Bodenabtrag in die Gewässer erfolgen kann. Exemplarisch werden in nachfolgender Tabelle die Hintergrundwerte (90. Perzentil) der periglazialen und omnipräsenten Deckschicht der Lösse angegeben. Diese Böden sind von überregionaler Bedeutung. Die Hintergrundwerte werden für die Oberbodengehalte aus den ländlichen Gebieten (Typ III) nutzungsspezifisch (Acker, Grünland und Wald) differenziert, bei den Hintergrundwerten für die Unterböden und den Untergrund wurde keine nutzungsspezifische Differenzierung vorgenommen. Bundesweite Hintergrundwerte für Böden (LABO 2003, Auszug) Hg in mg/kg (90 P.) Hg in mg/kg (90 P.) Oberboden Typ III Acker 0,19 Unterboden: Tiefenbereich mit Stoffverarmung) – Wald 0,25 Unterboden: Tiefenbereich mit Stoffanreicherung ) 0,12 Grünland 0,22 Untergrund 0,11 Tabelle 8: LABO-Hintergrundwerte für Lösse (LABO 2003) Aus Überschwemmungsgebieten verschiedener Flüsse sind Quecksilberanreicherungen in Böden bekannt, die zum großen Teil auf Verlagerungen aus ehemaligen Erzabbaugebieten bzw. auf frühere Einleitungen der Buntmetall-Industrie und der chemischen Industrie (Chloralkali-Elektrolyse) zurückzuführen sind. In der Wupperaue wurden z. B. Maximalgehalte von > 30 mg/kg in besonders belasteten Auenabschnitten ermittelt. Weiterhin wurde festgestellt, dass mit zunehmender Bodentiefe (bis ca. 0,6 – 1 m Tiefe) zunehmende Schadstoffgehalte auftreten; dieses deutet auf eine abnehmende Tendenz der Einträge in den letzten Jahren bzw. Jahrzehnten hin. Aufgrund der unmittelbaren Nähe zu den Gewässern und dem damit einher gehenden Eintragspotenzial, spielen die Quecksilbergehalte in den Auensedimenten eine besondere Rolle. Die von der LABO in 2003 veröffentlichten bundesweiten Hintergrundwerte für Quecksilber beinhalten keine expliziten, nutzungsspezifischen Daten zu Auenbereichen . Hierzu liegen lediglich in den Ländern vereinzelt Daten vor: http://www.smul.sachsen.de/lfulg/download/auen_endber.pdf http://www.umwelt.sachsen.de/umwelt/boden/30797.htm http://www.lau.sachsenan - halt.de/fileadmin/Bibliothek/Politik_und_Verwaltung/MLU/LAU/Bodenschutz/Info rmationssysteme/Dateien/Schlussbericht.pdf 56 LABO (2003) : Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Bodenschutz – Hintergrundwerte für anorganische und organische Stoffe in Böden. 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 34 / 61 – http://www.bestellen.bayern.de/application/applstarter?APPL=STMUG&DIR=st mug&ACTIONxSETVAL(artdtl_geo.htm,APGxNODENR:276767,USERxBODYU RL:artdtl_geo.htm,AARTxNR:92010)=X http://www.mwkel.rlp.de/File/HGW-Bericht-Hintergrundwerte-der-Boeden-von- Rheinland-Pfalz-2013-Textteil-pdf/ http://www.lugv.brandenburg.de/media_fast/4055/umda7_03.pdf Auenböden weisen im Vergleich zu terrestrischen Böden meist erhöhte Schadstoffgehalte auf. Die Ursachen hierfür sind mannigfaltig und von zahlreichen Faktoren abhängig. Hinweise: Das UBA befasst sich derzeit mit der bundesweiten Datenerhebung zum Stoffgehalt deutscher Auenböden57. Ziel ist dabei die Erarbeitung einer Methode zur Kennzeichnung des bundesweiten stofflichen Zustands von Auenböden . Die Bewertung der Auenböden soll auf der Basis der typischen, bundesweiten Belastungen erfolgen. Basierend auf den Ergebnissen des Projektes soll es möglich sein, den Auenzustandsbericht des Bundesamtes für Naturschutz (BfN) aus 200958 um eine bodenbezogene stoffliche Komponente zu erweitern. Hierbei sollen auch die Quecksilbergehalte erfasst werden. Auch Altlasten im Sinne des § 2 Ab. 5 BBodSchG können als Punktquellen Ursache für mögliche Eintragspfade ins Grundwasser oder Gewässer sein. Altlasten haben in der Vergangenheit zu einer Belastung der Sedimente geführt und können auch weiterhin andauernd zu Einträgen führen. 2.3 Luft Luftseitig wird die Quecksilberbelastung durch die Hg-Konzentration in der Deposition und durch die Quecksilberbelastung der Außenluft bestimmt. Die nasse Quecksilber-Deposition und die Quecksilberkonzentration59 in der Außenluft werden vom Umweltbundesamt regelmäßig an den ländlichen Hintergrund- Stationen des UBA-Luftmessnetzes (emittentenfern) gemessen. Abbildung 6 und Abbildung 7 zeigen den Verlauf beider Größen. 57 F+E-Vorhaben „Bundesweite Kennzeichnung der Schadstoffbelastung von Überschwemmungsböden“ (FKZ 371171214) 58 Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) und Bundesamt für Naturschutz (BfN) (2009): Auenzustandsbericht – Flussauen in Deutschland 59 Summe aus gasförmigem reaktivem und elementarem Quecksilber. Untersuchungen am Standort Waldhof (NI) zeigen, dass partikelgebundenes und reaktives Quecksilber (im Hintergrund) weniger als 1 % Quecksilbergesamtkonzentration ausmachen. 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 35 / 61 – Abbildung 6: Gesamt-gasförmiges Quecksilber (TGM), Jahresmittelwerte, UBA-Luftmessnetz, Quelle UBA, Luftmessnetz 2014 Die Quecksilberkonzentrationen in der Außenluft an der Luftmessstation Zingst (MV) an der Ostseeküste zeigen seit 1997 keinen Trend und liegen im langjährigen Mittel bei 1,6 ng/m³, was im Bereich des Nordhemisphären-Wertes liegt. Die Konzentrationen an den beiden im Landesinneren gelegenen Stationen Waldhof (NI) und Schmücke (TH) liegen meist (leicht) darüber und weisen gleichfalls keinen Trend auf. 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8 2 0 0 9 2 0 1 0 2 0 1 1 2 0 1 2 2 0 1 3 Zingst Waldhof Schmücke T G M [n g /m ³] Gesamt-gasförmiges Quecksilber (TGM), Jahresmittelwerte, UBA-Luftmessnetz Zingst, Waldhof und Schmücke 0 2 4 6 8 10 12 14 1 9 9 3 1 9 9 4 1 9 9 5 1 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8 2 0 0 9 2 0 1 0 2 0 1 1 2 0 1 2 2 0 1 3 Q u e c k s il b e r- D e p o s it io n [ µ g /m ²] Westerland Zingst Waldhof Quecksilber im Niederschlag - UBA-Luftmessnetz Jahressummen der nassen Deposition : Westerland, Zingst und Waldhof 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 36 / 61 – Abbildung 7: Quecksilber im Niederschlag – UBA-Luftmessnetz, Jahressummen der nassen Deposition , Quelle UBA Luftmessnetz (2014) Die nasse Quecksilber-Deposition an den emittentenfernen UBA-Standorten Westerland (SH) und Zingst (MV) liegt im Zeitraum 2010 – 2013 im Vergleich zu den 1990er Jahren um etwa 50 % (Westerland) bzw. 45 % (Zingst) niedriger. Die seit vielen Jahren feststellbare Verringerung der Quecksilberemissionen in Deutschland (vgl. Abbildung 9) ist im UBA-Luftmessnetz nicht in gleicher Ausprägung erkennbar. Dies ist plausibel, wenn berücksichtigt wird, dass nur ein Teil der Quecksilber-Deposition auf aktuelle Emissionen in Deutschland zurückzuführen ist. Der atmosphärische Ferntransport führt dazu, dass globale Belastungen in Verbindung mit langen Verweilzeiten den Erfolg aktueller regionaler Minderungsmaßnahmen überdecken. Zum hohen Quecksilberinventar der Atmosphäre tragen aber vermutlich auch Re-Emissionen und chemische Umwandlungen bei (vgl. Abbildung 1). 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 37 / 61 – 3 Zeitliche Entwicklung der Emissionen 3.1 Weltweite zeitliche Entwicklung der anthropogenen und natürlichen Emissionen Mit Beginn der Industrialisierung sind die Umweltmedien aus verschiedenen Quellen zum Teil sehr stark mit Quecksilber belastet worden. STREETS et al.60 beschreiben die historische und globale Entwicklung der Freisetzung von Quecksilber anthropogenen Ursprungs in die Atmosphäre. Seit Mitte des 19. Jahrhunderts sind drei Phasen erkennbar. Zuerst stammten die Hauptemissionen aus der Verwendung von Quecksilber im Rahmen der nordamerikanischen Gold- und Silbergewinnung des 19. Jahrhunderts mit einer vermutlichen Spitze von zirka 2.500 t/a um das Jahr 1890. Später dominierten auf deutlich niedrigerem Niveau die Emissionen aus anderen Verwendungen. Seit der Mitte des 20. Jahrhundert zeigt sich ein enormer Anstieg in den Emissionsfrachten, der auf die vermehrte Verbrennung von Kohle zurückgeführt werden kann, wobei seit den 1990er Jahren der bei weitem größte Anteil in Asien emittiert wird. Aufgrund der Eigenschaften und dem Verteilungsverhalten von Quecksilber sind nicht nur lokale, aktuelle Emissionen, sondern auch globale Emissionen, natürliche Quellen und Re-Emissionen aus Depots, z. B. von Böden oder Ozeanen zu beachten . 60 Streets, Devane, Lu, Bond, Sunderland and Jacob (2011): „All-Time Releases of Mercury to the Atmosphere from Human Activities“ Environmental Science & Technology, Nr. 45 (24), Seiten 10485 bis 10491, vgl. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es202765m Abbildung 8: Regionale Verteilung der globalen Quecksilberemissionen 60 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 38 / 61 – Nach PIRRONE et al.61 stellt sich die globale Situation im Jahr 2008 wie folgt dar: die Gesamtemissionen in Luft und Gewässer betragen ca. 7.527 t/a, davon stammen 5.207 t/a aus natürlichen Quellen und Re-Emissionen sowie 2.320 t/a aus Neuemissionen. Die größten Beiträge bei den natürlichen Quellen und Re-Emissionen leisten Emissionen aus den Ozeanen mit 2.682 t/a und die Verbrennung von Biomasse mit 675 t/a. Bei Neu-Emissionen sind es die Kohlekraftwerke mit 810 t/a, Goldgewinnung mit 400 t/a, NE-Metallverarbeitung mit 310 t/a, Zementherstellung mit 236 t/a, Abfallbehandlung und -ablagerung mit 187 t/a sowie die Herstellung von Natronlauge mit 163 t/a. Globale Quecksilberemissionen im Jahr 2008 Emission [ t/a ] natürliche Quellen und Emissionen Emissionen aus den Ozeanen 2.682 Verbrennungen von Biomasse 675 Andere 1.850 Summe 5.207 Neu-Emissionen Kohlekraftwerke 810 Goldgewinnung 400 NE-Metallverarbeitung 310 Zementherstellung 236 Abfallbehandlung/-ablagerung 187 Natronlaugeherstellung 163 Andere 214 Summe 2.320 Gesamt 7.527 Tabelle 9: Globale Quecksilberemissionen nach PIRRONNE et al. im Jahr 2008 61 3.2 Nationale zeitliche Entwicklung der anthropogenen und natürlichen Emissionen: Luft Die Entwicklung der luftseitigen Quecksilberemissionen wird u. a. in den im Rahmen des Übereinkommens über weiträumige grenzüberschreitende Luftverschmutzung (UN ECE-CLRTAP) vorgelegten Emissionsberichten und Emissionsinventaren abgebildet . Die Emissionstrends für Deutschland bis einschließlich 2012 sind in Abbildung 9 herausgestellt. 61 Pirrone, Cinnirella, Feng, Finkelman, Friedli, Leaner, Mason, Mukherjee, Stracher, Streets and Telmer (2010): „Global mercury emissions to the atmosphere from antropogenic and natural sources”, Atmospheric Chemistry and Physics 2010, 10, Seiten 5951 bis 5964 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 39 / 61 – Abbildung 9: Emissionstrends (Luft) für Quecksilber in Deutschland in t/a, Quelle: UBA Bei der Ermittlung der Emissionstrends werden neben (großen) Anlagen, die auch im PRTR erfasst werden, auch kleinere Anlagen (z. B. Kleinfeuerungsanlagen; s. hierzu Kap. 4.1.1) sowie diffuse Quellen (z. B. Verkehr, s. hierzu Kap. 4.1.2) berücksichtigt. Möglicherweise sind bei den PRTR-Meldungen aus Großfeuerungsanlagen zum Teil zu hohe Frachten gemeldet worden (s. hierzu Kap.4.4). 3.3 Nationale zeitliche Entwicklung der anthropogenen und natürlichen Emissionen: Wasser Direkte Gewässereinträge, die auch in Deutschland in früheren Jahren zu erheblichen Einträgen geführt haben, sind mittlerweile weitgehend eingestellt. Dies wird durch die mit dem Modell 'MONERIS'62 erhaltenen Daten offensichtlich (vgl. Abbildung 10). Eine langfristige Datenreihe ist mit erheblichen Unsicherheiten behaftet, da sich die Datengrundlagen und die Erhebungsmethoden ständig weiter entwickeln. 62 MONERIS = MOdelling Nutrient Emissions in RIver Systems (vgl. http://www.moneris.igb-berlin.de/) 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 40 / 61 – Abbildung 10: Quecksilbereinträge in kg/a aus Punkt- und diffusen Quellen in die Oberflächengewässer in Deutschland zwischen 1985 und 2011 63 Im Lichte dieser Erkenntnis wurden zwischenzeitlich im Projekt 'MoRE'64 die Daten aus 'MONERIS' aktualisiert. Insbesondere erkennbar ist, dass die Relevanz des Eintragspfades „kommunale Kläranlagen“ in den Datenreihen bis 2005 vermutlich durchgehend deutlich überschätzt wurde. 63 MoRE 2014 und UBA 2014 64 MoRE = Modeling of Regionalized Emissions, s. u. a. http://isww.iwg.kit.edu/MoRE.php 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 41 / 61 – 4 Relevanz der verschiedenen Belastungsursachen und Eintragspfade Die Belastung der Biota mit Quecksilber hat verschiedene Ursachen und Eintragspfade , die nachfolgend im Einzelnen kurz betrachtet werden (s. auch Abbildung 1): Die Emission aus aktuell betriebenen Anlagen und aktuellen diffusen Quellen ― in die Gewässer kann - unmittelbar auf dem Wasserpfad, und dort dann - direkt oder - indirekt über kommunale Kläranlagen erfolgen; ― in die Luft kann - zur Deposition im Nahbereich der Anlage oder - zur Anreicherung in der Atmosphäre und dann zur Deposition auf Flächen, die nicht in unmittelbaren Zusammenhang zur Anlage stehen, führen (Ferntransport von Luftschadstoffen). Die Deposition aus der Luft (aus nahegelegenen Anlagen oder über Ferntransporte ) kann, wenn sie - auf versiegelte Flächen trifft, zu einem Eintrag in die Gewässer über die Niederschlags-Entwässerung und wenn sie - auf nicht-versiegelte Flächen trifft, zu einem Eintrag in die Gewässer über Erosion, Oberflächenabfluss, Grundwasser oder Dränagen führen. Auf gleichen Pfaden sind historisch Einträge auf den Boden und in die Gewässer erfolgt, weshalb der Boden und die Gewässersedimente ein relevantes Depot darstellen, das zur aktuellen Belastung der Biota beiträgt. Die Böden sind außerdem durch landwirtschaftliche Nutzungsformen belastet worden. Darüber, ob bzw. in welchem Umfang durch aktuelle landwirtschaftliche Nutzungen Belastungen hinzukommen, liegen bundesweit keine Daten vor. Unbenommen dessen kann die Nutzung von Klärschlamm als Düngemittel einen Belastungspfad darstellen. 4.1 Aktuelle Einträge in die Gewässer - Ursachen 4.1.1 Emissionen aus aktuell betriebenen Anlagen (Luft und Abwasser) Die aktuellen punktuellen Emissionen aus bestimmten berichtspflichtigen Anlagen werden im Rahmen der PRTR-Berichterstattung regelmäßig erfasst. Die PRTR- Meldungen umfassen die emittierenden Anlagen, bei denen mehr als 10 kg/a Quecksilber auf dem Luftpfad und / oder mehr als 1 kg/a Quecksilber auf dem Wasserpfad emittiert werden. Die Emissionen aus Anlagen mit geringerer Hg-Emission und insbesondere die Emissionen aus „diffusen Quellen“ werden nicht erfasst. Desgleichen werden die Belastungen, die in den bereits vorhandenen Depots (Boden, Sediment) vorliegen, nicht berücksichtigt. In Tabelle 10 sind die Daten der PRTR-Meldungen aus 2010 und 2012 erfasst. Die in der PRTR-Berichterstattung für Deutschland betrachteten Betriebe haben für das Jahr 2012 insgesamt eine Freisetzung von annähernd 8.000 kg Quecksilber gemeldet , davon 7.330 kg/a in die Luft, 401 kg/a in das Abwasser und 165 kg/a in die Gewässer, wobei 137 kg/a über Abwasseranlagen in die Gewässer gelangen. Ge- 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 42 / 61 – mäß PRTR-Berichterstattung für das Jahr 2012 sind im Vergleich zu 2010 für alle genannten Umweltmedien Minderungen eingetreten, wobei sich der Anteil der verschiedenen Branchen an der Minderung unterschiedlich darstellt. Bezogen auf die Emissionen aus Großfeuerungsanlagen weist der LAI darauf hin, dass möglicherweise zu hohe Frachten angegeben wurden (s. Kapitel 4.4.). Jahresfracht kg/a gesamt Luft Wasser Abwasser (Indirekteinleiter) Branche 2010 2012 2010 2012 2010 2012 Energie 5.279 5.190 8,72 4,68 201 101 Chemie 578 441 13,73 20,1 13,46 9,8 Mineral. Ind. 668 779 0 – 1,1 1,1 Metall 711 877 1,2 3,5 428 287 Abwasser- und Abfall 237 34,6 210 137 0 2,03 Papier und Holz 67 k. A. 0 k. A. 0 k. A. Total 7.540 7.330 234 165 643 401 Tabelle 10: Branchenspezifische Jahresfrachten der PRTR-Betriebe für Freisetzung von Quecksilber in die verschiedenen Medien (Auswertung des UBA, Datenbasis 2010 und 2012)65 Luft Im Bereich der anlagenbezogenen Freisetzungen in die Luft spielt – bei Betrachtung der bundesweiten PRTR-Daten – der Energiesektor auch in 2012 mit 71 % des Gesamteintrages die bedeutende Rolle. Innerhalb des Energiesektors sind „Wärmekraftwerke und andere Verbrennungsanlagen mit einer FWL von > 50 MW“ (5.140 kg/a) dominant. Die PRTR-Betriebe sind eine Teilmenge der insgesamt Quecksilber-emittierenden Betriebe. Weitere (kleinere) Betriebe werden hinsichtlich ihrer Emissionen im Rahmen der Emissionserklärungen entsprechend der 11. BImSchV erfasst. Beispielhaft sind in Abbildung 11 für das Bundesland Nordrhein-Westfalen die Hg-Emissionen (in die Luft) auf Basis der Emissionserklärungen dargestellt; dabei wurden die Emissionen nach Obergruppen der 4. BImSchV differenziert. 65 http://www.thru.de/search/?c=search&a=grid&L=0 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 43 / 61 – Abbildung 11: Hg-Emissionen nach der Obergruppe der 4. BImSchV auf Basis der Emissionserklärungen 2012 für Nordrhein-Westfalen (Auswertungsstand: 17.07.2014) 66 Inwieweit die Emissionen aus aktuell in Betrieb befindlichen Anlagen zur aktuell messbaren Deposition im Nahbereich der Emittenten beitragen, ist gegenwärtig noch unzureichend verstanden. Zur Verbesserung des Kenntnisstandes wurden von April 2012 bis Februar 2013 vom Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (LANUV NRW) an insgesamt 9 Messstellen Hg-Depositions-Messungen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass die Schwermetalldeposition in der Regel stark vom Standort abhängt; sie ist üblicherweise an Messstellen in Industrienähe um mehr als das Hundertfache gegenüber der Deposition an ländlich gelegenen Messstellen erhöht. Für die Deposition von Quecksilber hingegen trifft diese Aussage nicht zu67. Für Quecksilber zeigte sich in v. g. Messung an den Messstellen im industriell geprägten Gebiet (Duisburg, Niederkassel-Lülsdorf, Lünen) nur eine Erhöhung um etwa den Faktor 2 gegenüber den Messstellen im ländlich geprägten Gebiet68. Außerdem wurden in Sachsen zur Verbesserung des Kenntnisstandes beispielhaft eine Ausbreitungsberechnung für Quecksilber und die Überprüfung der Ergebnisse durch die Bestimmung der Quecksilberbelastung in Wasser und Boden rund um die Emissionsquelle durchgeführt. Die Ergebnisse können wie folgt zusammengefasst werden69: In den untersuchten Gewässern im Bereich der Ausbreitungsfahne des Braunkohle- Kraftwerks Lippendorf wurden – wie in vielen europäischen Gewässern – erhöhte Quecksilberkonzentrationen in Sedimenten und Biota gefunden. Die Werte waren jedoch im räumlichen Verteilungsmuster nicht so erhöht, wie dies in der Ausbrei- 66 Interner Bericht LANUV NRW, Abt. 7 67 Die geringen räumlichen Unterschiede der Hg-Deposition lassen sich mit den chemisch-physikalischen Eigenschaften von Quecksilber erklären (vgl. Kapitel 1.1) 68 Mündl. Information: MKULNV NRW, D. Schüffeln auf Basis der Ergebnisse aus dem „Messprogramm des LANUV NRW zur Quecksilberdeposition von April 2012 bis April 2013“ 69 Mündl. Information: SMUL Sachsen, A. Bobeth 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 44 / 61 – tungsfahne des Kraftwerks Lippendorf als aktuell größtem Quecksilberemittenten in der entsprechenden Region zu erwarten gewesen wäre. Es zeigte sich, dass der Beitrag regionaler Emissionsquellen an der Umweltbelastung mit Quecksilber im Vergleich mit der Summe aus Ferneinträgen (Deposition) und historischen Vorbelastungen im Boden sehr gering ist. Nach diesen neueren Erkenntnissen ist davon auszugehen, dass sich die nationalen luftseitigen Emissionen eher überregional als lokal und regional auswirken (s. Kapitel 4.1.3.) Gleichzeitig zeigt sich, dass die aktuell in Gewässerorganismen messbaren Quecksilberkonzentrationen nicht nur durch Quecksilberemissionen aus nationalen und aktuell „aktiven“ Quellen verursacht werden, sondern vor allem durch die Deposition bzw. das Abregnen von Quecksilberbelastungen, die sich im globalen Kreislauf befinden. Wasser Gemäß MoRE lagen im Zeitraum 2006 – 2011 die Quecksilbereinträge in die Gewässer insgesamt bei 1,6 t/a. Die kommunalen Kläranlagen hatten daran einen Anteil von < 1 % und die industriellen Direkteinleiter einen etwas höheren, aber bezogen auf die Gesamteinträge in die Gewässer einen vernachlässigbaren Anteil. Abbildung 12: Gesamt-Quecksilbereinträge in die Gewässer Deutschlands im Zeitraum 2006 – 2011 70 Die Meldungen im PRTR liegen deutlich höher und basieren vermutlich auf Überschätzungen , die auf messtechnische Faktoren oder auf die Verwendung veralteter Emissionsfaktoren zurückgehen können. Bei Freisetzungen von Quecksilber in das 70 MoRE 2014 6% 17% 24% 10% 24% 14% 3% 1% 1% athmosph. Dep Erosion Grundwasser Oberflächenabfluss Dränagen urbane Gebiete Industrie direkt kommunale KA historischer Bergbau 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 45 / 61 – Wasser hat gemäß PRTR-Berichterstattung die Branche „Abwasser- und Abfallbehandlung “ die größten Einträge. Hauptverursacher innerhalb dieser Branche sind bei ausschließlicher Berücksichtigung der PRTR-meldepflichtigen Anlagen „Kommunale Abwasserbehandlungsanlagen mit einer Leistung von >100.000 Einwohnergleichwerten “. Die Einträge in diese Anlagen werden im Wesentlichen auf „diffuse Einträge“, d. h. zum Beispiel auf den Eintrag von Fremdwasser, zurückgeführt, weniger auf industrielle Indirekteinleiter. Ergänzend zu Abbildung 12 sind in Tabelle 11 die Summen der Hg-Einträge in die verschiedenen Flussgebiete in Deutschland dargestellt. Die Zahlen weichen etwas von den Zahlen in Abbildung 12 ab, was u.a. dem anderen Bilanzzeitraum geschuldet ist. Die Größenordnungen sind aber vergleichbar: [kg/a] Donau Eider Elbe Ems Maas Oder Rhein Schlei Warnow Weser Summe Deutschland Atmosphär. Deposition 11,31 0,86 26,42 1,63 0,44 11,14 30,33 2,33 5,43 7,01 96,9 Altbergbau 0 0 9,05 0 0 0 3,64 0 0 0 12,69 Erosion 80,72 0,29 62,07 3.57 2,17 1,75 146,73 1,82 1,88 34,89 335,89 Grundwasser 82,51 5,72 60,68 15,7 4,39 3,23 139,65 5,35 8,87 57,76 383,86 Oberflächenabfluss von nicht versiegelten Flächen 60,49 3,02 24,95 4,85 1,1 1,59 54,72 2,13 4,54 20,58 177,97 Dränagen 44,21 30,79 131,29 17,75 0,37 8,62 71,63 13,4 30,63 46,86 395,55 Kanalisationssysteme 21,93 0,99 53,78 5,79 3,96 1,9 82,31 2,57 2,7 25,1 201,03 Industrielle Direkteinleiter 2,13 0 24,78 0,73 5,78 0,93 51,37 0,02 0,01 1,61 87,36 Kläranlagen 1,12 0,03 1,87 0,5 0,7 0,03 10,54 0,09 0,06 1,54 16,48 Summe 304,42 41,7 394,89 50,52 18,93 29,19 590,92 27,71 54,12 195,35 1.707 Tabelle 11: Summe der Hg-Einträge (kg/a) auf Ebene deutscher Anteile der Flussgebietseinheiten, gemittelt für den Bilanzzeitraum 2006-2008 (berechnet am 25.10.2013, verbessert am 20.3.2014 in Bezug auf die Kläranlagen-Eintragsberechnung) mit MoRE 4.1.2 Emissionen aus aktuellen diffusen Quellen Luft In Kapitel 3.2 ist die zeitliche Entwicklung der luftseitigen Hg-Emissionen dargestellt, wie sie sich anhand der für den UNECE-Bericht vereinbarten Methodik darstellt. Vergleicht man die Daten des UNECE-Berichtes (2012) mit den Daten des PRTR (2012) ergibt sich schon für den Energiesektor eine um ca. 1,4 t/a höhere Fracht. Ursächlich dafür sind zum einen Anlagen, die nicht unter die PRTR-Pflicht fallen, zum anderen aber auch diffuse Quellen, die bei der UNECE-Modellierung berücksichtigt werden. Bei der Ermittlung der Emissionstrends (Tabelle 9) werden neben (großen) Anlagen, die auch im PRTR erfasst werden, auch kleinere Anlagen (z. B. Kleinfeuerungsanlagen ) sowie diffuse Quellen (z. B. Verkehr) berücksichtigt. In Tabelle 9 sind solche diffusen Quellen zum Beispiel unter der Ziffer 1.A.3 (Verkehr ) und 1.A.4 (Haushalte) summiert. Die Emissionen aus diesen Bereichen sind deutlich geringer als die Emissionen aus den Anlagen, die unter Ziffer 1.A.1. (Energiewirtschaft inklusive Abfallverbrennung: Emissionen aus Kraftwerken, Müllverbrennungsanlagen , aber auch Raffinerien). Beispielsweise liegen die Hg-Emissionen aus 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 46 / 61 – der Erdgasverbrennung in Haushalten nach Einschätzung des UBA bei ca. 60 kg/a; zur Belastbarkeit der Daten, s. Kapitel 4.4.Die Hg-Emissionen, die bei der Erdgas- Förderung austreten, können vom UBA derzeit nicht beziffert werden. Wasser In Abbildung 12 sind neben den punktuellen Einträgen auch die diffusen Einträge in die Gewässer im Zeitraum 2006 – 2011 erfasst. Danach gehen die Einträge in die Gewässer ganz überwiegend auf Niederschlagswassereinträge und auf diffuse Einträge aus Grundwasser, Dränagen, Erosion und auf den Oberflächenwasserabfluss zurück. Die Einträge über das Niederschlagswasser („urbane Gebiete“, 14 %) sind im Wesentlichen auf aktuelle luftbürtige Depositionen zurückzuführen. Die diffusen Einträge über Grundwasser (24 %), Dränagen (24 %) , Erosion (17 %) und Oberflächenwasserabfluss (10 %) wiederum im Wesentlichen auf das historisch bedingte Hg-Depot im Boden (s. Kapitel 4.1.4). 4.1.3 Die atmosphärische Deposition als „Emissionsquelle“ „Diffuse“ Belastungen des Bodens und versiegelter Flächen, die dann auf verschiedenen Pfaden mittel- bis langfristig in die Gewässer gelangen, entstehen durch die Deposition aus der Luft. Die Hg-Deposition in Deutschland belief sich nach den aktuellen Ergebnissen der EMEP-Modellierung im Jahr 2010 auf ca. 5,4 t Quecksilber. Davon entstammten 3,2 t Hg direkten anthropogenen Emissionen aus der EMEP-Region (2,1 t aus Deutschland), während die restlichen 2,2 t Hg (d. h. 41 % der Gesamtdeposition ) aus natürlichen oder globalen Emissionsquellen stammen.71 Auf der anderen Seite wird damit auch deutlich, dass die anthropogenen luftseitigen Emissionen in Deutschland, die in ihrer Gesamtheit mehr als 10 t/a ausmachen, nur zum Teil in Deutschland deponiert werden. Zum überwiegenden Teil unterliegen sie dem atmosphärischen Ferntransport und werden über die Grenzen hinweg getragen. 4.1.4 Das Depot im Boden als „Emissionsquelle“ Der Boden ist Quelle und Senke für Quecksilber. Quecksilber hat sich aufgrund historischer Depositionen, aber auch aufgrund historischer Landbewirtschaftungsmethoden angereichert. Zu den historischen Depositionen sind bereits an anderer Stelle Aussagen getroffen worden. In der Landbewirtschaftung kamen früher (bis 1982) aromatische (z. B. Phenylquecksilber) und Alkyl- Quecksilberverbindungen als Saatgut-Beizmittel (Fungizid und Pestizid) zum Einsatz. 71 EMEP / MSC-E Technical Report 5/2012, Tabelle 3 und Abbildung 10; http://www.msceast.org/reports/Germany.pdf?00abd285a5050fb401a1aac822a594df=fc92045cc2743187c7ad677cddf47eef 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 47 / 61 – Sie sind heute in Deutschland verboten. In welchem Maße diese Mittel zur heute im Boden messbaren Hg-Belastung beigetragen haben, ist nicht bekannt. Auch die Aufbringung bestimmter Mineraldünger und Wirtschaftsdünger, insbesondere auch die Aufbringung von Klärschlamm, der eine Senke des wasserbürtig transportierten Quecksilbers darstellt, kann historisch und auch noch heute zu Hg- Belastungen des Bodens beitragen. Unbenommen der Frage, wie sich Quecksilber im Boden angereichert hat, ist festzustellen , dass die im Boden messbaren Hg-Gehalte eine Quelle der „diffusen Gewässereinträge “ (s. Kapitel 4.1.2) sind. 4.2 Aktuelle Einträge in die Gewässer: Eintragspfade Das wasserwirtschaftliche Modell 'MoRE' betrachtet alle Eintragspfade, über die Quecksilber direkt oder indirekt in die Gewässer eingetragen wird. Es betrachtet nicht die bereits in den Gewässersedimenten vorhandene Belastung (vgl. dazu Kapitel 4.3). Die Ergebnisse der aktuellen Modellierung sind in Abbildung 12 und Tabelle 11 zusammengefasst (s. Kap. 4.1.1); die nachfolgenden Zahlen beziehen sich auf Abbildung 12, d.h. auf den Bilanzierungszeitraum 2006 – 2011. Danach tragen kommunale Kläranlagen und Einleitungen des Altbergbaus nur in geringem Maße (ca. je 1 %) zur Befrachtung der Gewässer bei. Industrielle Direkteinleitungen tragen ca. 5 % zur Befrachtung der Gewässer bei. Der Beitrag der industriellen Direkteinleiter ist gemäß MoRE niedriger als der Beitrag der unmittelbar auf die Gewässer treffenden atmosphärischen Deposition, die mit 6 % modelliert wurde. Die atmosphärische Deposition auf versiegelte (urbane) Flächen leistet einen Beitrag zur Gewässerbelastung über die „Kanalisationssysteme“, der insgesamt 14 % der Gewässerbelastung ausmacht. Die Belastung des bei Regenereignissen von urbanen Flächen abfließenden Wassers lässt sich probenahmetechnisch nur schwer erfassen . Es ist davon auszugehen, dass hier Ungenauigkeiten vorliegen und daher weitere Untersuchungen angezeigt sind. Eintragspfade aus nicht versiegelten Flächen sind Erosion (17 %) und Dränagen (24 %) sowie Grundwasser (24 %) und Oberflächenwasserabfluss (10 %). Wie hoch der Anteil der atmosphärischen Deposition innerhalb dieser Eintragspfade ist, ist nicht näher differenziert. Bei landwirtschaftlich genutzten, nicht versiegelten Flächen kann auch die entsprechende Nutzung einen relevanten Beitrag liefern. Wie hoch der Anteil der aktuellen Deposition in Relation zur „historischen“ Deposition ist, ist ebenfalls nicht näher differenziert. Hier ist anzunehmen, dass die „historische “ Deposition relevanter ist als die aktuelle Deposition (vgl. Kapitel 3). Die direkte (auf die Wasserflächen auftreffende) und die indirekte (auf versiegelte und nicht-versiegelte Flächen auftreffende) luftbürtige Deposition von Quecksilber stellt eine relevante Ursache der aktuellen zusätzlichen Gewässerbelastung dar, die auf verschiedenen Pfaden in die Gewässer gelangt. Die Relation dieser Einträge zum Depotwert der Gewässer und der Gewässersedimente ist unbekannt. 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 48 / 61 – 4.3 Vorhandene Belastungen in den Gewässern Quecksilber ist in den Gewässersedimenten – welche das Langzeitgedächtnis der Gewässer darstellen – ubiquitär angereichert. Neben den aktuellen Einträgen in die Gewässer gibt es aus früheren, vorwiegend industriellen Quecksilbereinleitungen in die Gewässer umfangreiche Depots in den Gewässersedimenten und Auenböden, die durch Hochwasserereignisse remobilisiert werden können. Die in Kapitel 2.1.2 dargestellten Schwebstoffbelastungen geben Hinweise; sie berücksichtigen allerdings nur den durch den Abfluss mobilisierbaren Anteil der Sedimente . Vereinzelt durchgeführte Untersuchungen an Hot-Spot-Sedimentationsbereichen zeigen durchaus auch hohe Belastungen an. Elbe: Die Buhnenfelder der Elbe, die Elbe-Seitenstrukturen und Staustufen in den relevanten Nebenflüssen wie der Saale sind als bedeutender Zwischenspeicher sowie sekundäre Quelle zu nennen, deren bei Niedrig- und Mittelwassersituationen vorherrschende Senkenfunktion sich im Hochwasserfall zu einer Quellenfunktion wandelt72. Ems: Die Belastung des Sediments in der Unter- und Außen-Ems ist regelmäßig sehr gering. Es wird vermutet, dass dort eine Quecksilberbelastung von Biota über diesen Pfad nachrangig bis nicht gegeben ist. Rhein: Im Rahmen des internationalen Sedimentmanagementplans Rhein werden 18 Hot-Spot-Sedimentationsbereiche derzeit saniert, auf Sanierungsmöglichkeiten geprüft bzw. die Entwicklung wird weiter beobachtet. Gemessen an den dortigen Bewertungskriterien sind im deutschen Rheineinzugsgebiet mehrere, aber durchaus nicht alle, untersuchten Sedimentations-Hot-Spot in maßnahmenrelevantem Ausmaß mit Quecksilber belastet eingestuft worden (Eddersheim/Main; Hitdorf). Es wird davon ausgegangen, dass die historisch bedingten Belastungen der Gewässersedimente eine Hauptursache für die hohen Quecksilbergehalte in Biota sind. Wie sich die Relationen zwischen den aktuell in die Gewässer eingetragenen Quecksilberfrachten und den historisch bedingt in den Gewässern (bio-)verfügbaren Lasten darstellen, kann nicht näher eingeschätzt werden. Die Beiträge der Sedimentbelastung zur aktuellen Immissionssituation im Gewässer und insbesondere die Bioverfügbarkeit dieser Sedimentbelastungen sind bisher nicht näher quantifiziert worden. Hier besteht Untersuchungsbedarf . 4.4 Hinweis zur Belastbarkeit der Daten, zur Weiterentwicklung der Messtechnik und zur Verbesserung der bisher eingesetzten Modelle In den vorangegangen Kapiteln wird deutlich, dass umfangreiche Daten über Quecksilberemissionen und -immissionen vorliegen, jedoch noch nicht alle Teilbereiche 72 Flussgebietsgemeinschaft Elbe (Hrsg.) (2013): Vorschläge für eine gute Sedimentmanagementpraxis im deutschen Elbegebiet zur Erreichung überregionaler Handlungsziele. 383 Seiten. Magdeburg / Internationale Kommission zum Schutz der Elbe (Hrsg.) (2014): Vorschläge für eine gute Sedimentmanagementpraxis im Elbegebiet zur Erreichung überregionaler Handlungsziele . 200 Seiten. Magdeburg 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 49 / 61 – umfassend erfasst sind. Insbesondere der Bereich der „diffusen Emissionen in die Luft“, der Eintragspfad „Niederschlagswasser“ und der Bereich der als relevant eingeschätzten „Sedimentbelastung“ sind derzeit weder über Messdaten noch über Modelle abgebildet. Außerdem lässt sich die Relation der Quecksilberinventare der verschiedenen Umweltkompartimente derzeit nur indirekt aus der Korrelation zwischen Konzentrations- und Depositionswertverläufen bzw. Emissionsfrachtveränderungen grob ablesen. Hinzu kommt, dass die vorhandenen Daten und Modellierungen (EMEP, PRTR, Mo- RE) mit Unsicherheiten behaftet sind: Zu MoRE In MoRE ist in Relation zu früheren Modellierungen eine deutliche Korrektur bezüglich des Belastungspfades „Kommunale Kläranlagen“ erfolgt, weil die Bestimmungsgrenze des Analysenverfahrens abgesenkt wurde und sich die „worst-case-Konvention“, nach der Werte unterhalb der Bestimmungsgrenze mit 50 % der (hohen) Bestimmungsgrenze angenommen werden, als nicht realistisch erwiesen hat. Die in MoRE dargestellte Bedeutung des Eintragspfads „Niederschlagswasser /Kanalisationssysteme“ muss noch näher überprüft werden. Hier liegt möglicherweise eine Unterschätzung vor. Zur Relevanz der aktuellen Landnutzung (Hg-Frachten und -Verteilung in Böden durch Ausbringung von Wirtschaftsdüngern inkl. Klärschlamm, Bioabfällen und in Mineraldüngern) fehlen Aussagen. Insgesamt ist festzustellen, dass die Datenbasis in MoRE für die Modellierung der diffusen Eintragspfade für Hg teilweise mit größeren Unsicherheiten behaftet ist. Diese beruhen hauptsächlich auf der anspruchsvollen Analytik für Hg auf Grund der geringen Umweltkonzentrationen. Defizite in den Eingangsdaten liegen hauptsächlich in der fehlenden Regionalisierung der Eingangsdaten , insbesondere für die Pfade Grundwasser und Dränagen (s. auch Abschlussbericht zur Bestandsaufnahme der Emissionen, Einleitungen und Verluste der prioritären Stoffe)73. Die EMEP wie die PRTR-Meldungen sind aus ähnlichen Gründen wie MoRE mit Unsicherheiten behaftet. Beispiel: Laut UBA sind die Hg-Emissionen aus der Erdgasverbrennung in Haushalten mit ca. 60 kg/a in die UNECE-Modellierung eingegangen (s. Kap. 4.1.2). Bei Annahme ― eines Gesamtverbrauchs an Erdgas (der neben Haushalten auch andere Erdgasfeuerungen z. B. im Sektor Energieerzeugung und in bestimmten Industriebranchen summiert) in Deutschland von 1011 m³/a und ― des für EMEP verwendeten Emissionsfaktors von 0,1 mg/GJ (mit einer Spannweite bis 0,68 mg/GJ) ― und eines durchschnittlichen Heizwerts von 35 MJ/m³ ergibt sich eine Emission von 350 kg/a. Die Spannweite geht bis > 2000 kg/a. 73 Bestandsaufnahme der Emissionen, Einleitungen und Verluste nach Art. 5 der RL 2008/105/EG bzw. § 4 Abs. 2 OGewV in Deutschland, Abschlussbericht, Stand April 2015, in Abstimmung 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 50 / 61 – Bezogen auf die Ermittlung der luftseitigen Emissionen von Großfeuerungsanlagen nehmen die Betreiber häufig Ausnahmeregelungen zum Verzicht auf kontinuierliche Messungen in Anspruch, weshalb die Frachten mit Hilfe von Modellrechnungen ermittelt werden. Dies führt nicht immer zu einer Abbildung der realen Emissionen. Beispiel aus Bremen: Die bis dato an PRTR gemeldeten Quecksilberemissionen aus Steinkohlekraftwerken wurden auf Grundlage von Emissionsfaktoren und Modellrechnungen ermittelt. Eine Verifizierung der Angaben auf Basis von Einzelmessungen ergab Emissionsfrachten, die um rund 70 % niedriger lagen. Der Grund wird im Wesentlichen im Einsatz quecksilber-armer Kohlen gesehen. Berücksichtigt werden muss, dass Einzelmessungen Momentaufnahmen darstellen, weshalb deren Ergebnisse eben u. a. von den zum Zeitpunkt der Emissionsmessung eingesetzten Kohlesorten abhängig ist. Diese in vielen Fällen bestehende Unsicherheit würde bei kontinuierlichen Messungen nicht bestehen. Hinzu kommt, dass die aktuellen luftseitigen Emissions-Messverfahren mit messtechnisch bedingten Unsicherheiten behaftet und nicht nachweisstark genug sind, um die Einhaltung ggf. gesenkter Emissionswerte zu überprüfen bzw. den Erfolg entsprechender freiwilliger Minderungsmaßnahmen zu dokumentieren. Für diskontinuierliche Emissions-Messungen wird die aktuelle Messtechnik (z. B. auf Basis der Standardreferenzmethode auf Grundlage der EN 13211) als ausreichend betrachtet, wobei aber neben der Messtechnik auch eine entsprechende Sachkunde der Anwender/-innen und eine Anpassung der messtechnischen Norm-Vorschriften hinsichtlich der Verfahrenskenngrößen erforderlich sind. In den letzten Jahren sind verschiedene Messeinrichtungen für kontinuierliche Quecksilberemissions-Messungen als geeignet bekanntgegeben worden. Mindestens zwei Messeinrichtungen sind geeignet, auch im Messbereich von 0 bis 10 µg/m³ verlässliche Ergebnisse zu erzielen. Für kontinuierliche Emissions-Messungen unter Verwendung von Langzeitprobenahmesystemen besteht noch Entwicklungsbedarf. An US-amerikanischen Kohlekraftwerken sowie Zementwerken finden als Quecksilber -Monitoringverfahren, neben der Online-Messung von Quecksilber, auch Langzeitprobenahmesysteme auf Basis adsorptiver Verfahren (Sorbent Trap Monitoring System, kurz STMS) ihren Einsatz. Der Nachweis der Einhaltung des rollierenden 30-Tage-Mittelwerts auf Grundlage der einschlägigen U. S.-Emissionsgrenzwerte für Quecksilber – sei es auf Grundlage der Portland Cement Rules74 oder den MATS-Standards75 – sind in der 'US EPA Performance Specification 12B' (kurz PS 12B)76 beschrieben. 74 U.S. EPA, August 9, 2010, Final Rule: “National Emission Standards for Hazardous Air Pollutants From the Portland Cement Manufacturing Industry and Standards of Performance for Portland Cement Plants” (75 FR 54969) 75 U. S. EPA, February 16, 2012, Final Rule: “National Emission Standards for Hazardous Air Pollutants From Coal- and Oil- Fired Electric Utility Steam Generating Units and Standards of Performance for Fossil-Fuel-Fired Electric Utility, Industrial- Commercial-Institutional, and Small Industrial-Commercial-Institutional Steam Generating Units” (MATS Rule, 40 CFR Parts 60 and 63) 76 vgl. http://www.epa.gov/ttnemc01/perfspec/ps-12B.pdf 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 51 / 61 – Aufgrund des in Europa wachsenden Interesses an solchen STMS-Verfahren befasst sich derzeit die Arbeitsgruppe WG 8 des CEN/TC 264 mit der Standardisierung von Langzeitprobenahmesystemen in Form einer CEN-Norm. 4.5 Fazit ― Aufgrund der über lange Zeiträume in die Gewässer eingetragenen Frachten, die in den Sedimenten angereichert wurden, befinden sich dort historisch bedingte Belastungen. Neben der ubiquitären „Grundlast“ können unterhalb von früheren Einleitungen auch besonders belastete Bereiche (Hot-Spot-Bereiche) vorhanden sein. Die Interaktionen zwischen Gewässersediment und Biota sind noch weitgehend ungeklärt. Entsprechend ist noch nicht klar, welchen Beitrag die Belastungen der Gewässersedimente zur aktuell messbaren Belastung von Biota leisten. Hier gibt es noch Untersuchungsbedarf. Ohne dem vorgreifen zu wollen, wird aber vermutet, dass die Sedimentbelastungen die Hauptursache der Biota-Belastungen sind. ― Aufgrund von Belastungen, die durch aktuelle oder frühere luftbürtige Deposition und aufgrund der früheren und ggf. auch der aktuellen landwirtschaftlichen Nutzung (zum Beispiel durch Düngung mit Klärschlamm) in den Böden vorliegen, kommt es weiterhin zu Einträgen in die Gewässer; dominierende Eintragspfade sind die Dränagen, der Grundwasser-Zufluss, Erosion und der Oberflächenabwasserabfluss. ― Bezogen auf die aktuelle luftbürtige Deposition sind neben der atmosphärischen Belastung auch aktuelle bzw. früher aktive Emissionsquellen in Deutschland bzw. den Nachbarstaaten ursächlich, und zwar insbesondere Emissionen aus Kohlekraftwerken ― Anders als bisher angenommen, spielen Einträge in das Gewässer aus kommunalen oder industriellen Kläranlagen eine untergeordnete Rolle. ― Welche Bedeutung Einträge über Niederschlagswasser haben, ist bisher nicht geklärt. Neben dem Hg-Gehalt im Niederschlag selbst kommt vor allem dem Transport von Hg-haltigen Depositionen von versiegelten Flächen in die Gewässer eine gewisse Bedeutung zu. ― Insgesamt lässt die Datenlage eine Einschätzung der Belastungsquellen und - pfade zu, jedoch bestehen auch noch in einigen Bereichen durchaus große Unsicherheiten. Insbesondere die Relation der Einträge über Punkt- und diffuse Quellen in die Gewässer zu den Depotwerten der Gewässer und Gewässersedimente ist unbekannt. 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 52 / 61 – 5 Minderungsmöglichkeiten und -potenziale 5.1 Wasserwirtschaft Der Beitrag von punktförmigen Einleitungen in die Gewässer zur Gesamtbelastung ist gering, insofern wird in diesem Bereich kein nennenswertes Minderungspotenzial (mehr) gesehen. 5.1.1 Kommunale Kläranlagen Bereits im ersten Bericht der Ad-hoc-AG war an kommunalen Kläranlagen im Vergleich zur Gesamtbelastung kein nennenswertes Minderungspotenzial gesehen worden , dies gilt umso mehr, als gemäß der aktuellen Modellierung die Frachtbeiträge aus kommunalen Kläranlagen um ca. den Faktor 100 überschätzt worden sind. Kommunale Kläranlagen: Bezogen auf die Gesamtbelastung kein nennenswertes Minderungspotenzial 5.1.2 REA-Abwasser von Großfeuerungsanlagen Der Einsatz von nassen Wäschern zur Minderung von Schwefeloxidemissionen aus Feuerungsanlagen in die Luft führt dazu, dass ein nennenswerter Teil der mit der Kohle eingebrachten Quecksilberfracht über die REA-Wäsche aus dem Abgasstrom entfernt wird (Co-Benefit-Effekt). Dieses Quecksilber findet sich größtenteils in den in der REA-Abwasserreinigung anfallenden Schlämmen und zum Teil (bei nicht optimierter Anlagentechnik) im REA-Gips wieder; nur ein sehr kleiner Teil der Fracht findet sich in dem gereinigten REA-Abwasser wieder. Der BLAK Abwasser hat den Status -Quo und erwartbare Entwicklungen mit folgendem Ergebnis näher untersucht: 5.1.2.1 Steinkohlekraftwerke Die Auswertung aktuell erhobener Anlagendaten von sechs Steinkohlekraftwerks- Blöcken zeigte, dass die Hg-Konzentrationen im gereinigten REA-Abwasser im Bereich der Bestimmungsgrenze von 0,001 mg/l bis maximal 0,0045 mg/l und damit deutlich unterhalb des Grenzwertes des Anhangs 47 der AbwV von 0,03 mg/l liegen. Die Höchst-Frachten dieser 6 Kraftwerksblöcke lagen im Bereich zwischen 0,3 und 0,9 kg Hg/a für jeden dieser sechs Blöcke. Dieses Ergebnis deckt sich weitgehend mit den Erkenntnissen einer entsprechenden Erhebung für die Jahre 2000 bis 2002. Die Angaben von vier Blöcken mit konventioneller Kalksteinwäsche (Nass-REA) schwankten zwischen der Bestimmungsgrenze von 0,001 mg/l und einem Wert von 0,007 mg/l. Für einen weiteren Block, welcher sein Abgas nach dem (damals und heute wenig üblichen) DeSONOx-Verfahren reinigt (Produkt: Schwefelsäure), lag der Berichtswert mit 0,01 mg/l geringfügig höher. Praxisbeispiel: Beispielhaft seien hier Informationen und Erfahrungen im Bundesland Hessen beim Betrieb eines Kohlekraftwerkes genannt: Zulässige Abwassermenge: 82.500 m³ Nach Anhang 47 AbwV zulässige Hg-Fracht 2.470 g/a Nach Erlaubnisbescheid zulässige Hg-Fracht 248 g/a 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 53 / 61 – Messergebnisse aus der Eigenüberwachung des Jahres 2013 zeigen, dass die im Erlaubnisbescheid festgelegte Jahresfracht deutlich unterschritten werden kann. Die bisher nach Anhang 47 zulässige Menge eines konkreten Hg-Eintrages in den Vorfluter von 2,5 kg/a ist im Gegensatz zur Hg-Emission des Kraftwerks in die Luft zwar gering, kann jedoch noch um fast 90 % verringert werden. Die Fortentwicklung des Standes der Technik bei der REA-Wäsche an Steinkohlekraftwerken lassen eine Absenkung des Überwachungswertes von 0,03 mg/l zu. Die nationale Expertengruppe für das BVT Merkblatt Großfeuerungsanlagen hat im Dezember 2013 ein Votum zur Absenkung des Quecksilber-Grenzwertes in Anhang 47 der AbwV abgegeben, da sich der Stand der Technik weiterentwickelt hat. Die nationale Expertengruppe hat im Juli 2014 einen Vorschlag für das aktuell in Überarbeitung befindliche BVT-Merkblatt für die Reinigung des Abwassers aus Nasswäschern von Braun- und Steinkohlekraftwerken erarbeitet. Darin wird für die Betriebswerte ein Bereich zwischen 1 und 5 µg/l empfohlen. Die europäische Technische Arbeitsgruppe hat im Juni 2015 brennstoffunabhängig einen BVT-Betriebswertebereich zwischen 0,2 bis 3 µg/l festgelegt . 5.1.2.2 Braunkohlekraftwerke Die Asche von Braunkohlekraftwerken wird in der Regel im Tagebau deponiert. Zur Stabilisierung der Braunkohlenflugaschen wird diese mit dem Hg-haltigen Schlamm aus der nassen Rauchgasreinigung befeuchtet, d. h. in der Regel wird kein Abwasser aus der REA-Wäsche in die Gewässer eingeleitet. Das Umweltbundesamt geht davon aus, dass dem Tagebau schätzungsweise 30 % des in der geförderten Braunkohle enthaltenen Quecksilbers im Zuge der Stabilisat-Verfüllung wieder zugeführt wird. Dieser Sachverhalt spiegelt sich auch in der Datenerhebung für die Revision des BVT-Merkblattes Großfeuerungsanlagen wider: unter den 15 meldenden Braunkohle- Blöcken gibt es nur einen, der das REA-Abwasser nicht zur Stabilisierung der Aschen verwendet. Das Abwasser wird in diesem Fall vor Vermischung mit anderem Abwasser in einer REA-Abwasserreinigungsanlage (REA-ARA) aufbereitet (zweistufige Fällung, zuerst Sulfat- und anschließend Schwermetallfällung). Aus der BVT- Datenerhebung für die Einleitstelle ergibt sich für den REA-ARA-Teilstrom eine obere Grenze für die Hg-Konzentration von 0,0052 mg/l und eine Jahresfracht von 0,71 kg Hg. Damit liegt die Hg-Abwasserbelastung dieses Kraftwerks-Blocks im oberen Bereich der für Steinkohleblöcke genannten Werte. Auch für die wenigen Fälle, in denen REA-Abwasser aus Braunkohlefeuerungsanlagen abgeleitet wird, ist eine Absenkung des Überwachungswertes von 30 µg/l nach Stand der Technik möglich. Aktuell wird im BVT-Revisionsprozess von der entsprechenden Expertengruppe ein Bereich zwischen 1 und 5 µg/l vorgeschlagen, s. auch zu Steinkohlekraftwerken. Die in Kap. 5.1.2.1 genannte Festlegung der Technischen Arbeitsgruppe (Betriebswertebereich zwischen 0,2 bis 3 µg/l) gilt auch für gereinigtes REA-Abwasser aus Braunkohlekraftwerken . 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 54 / 61 – 5.1.2.3 Auswirkung der Verschärfung von luftseitigen Quecksilberemissionsgrenzwerten : In Deutschland haben Betreiber von Großfeuerungsanlagen in den letzten Jahren verschiedene Verfahren zur zusätzlichen Minderung der luftseitigen Quecksilberemissionen erprobt. Die Frage, ob sich hierdurch gegenüber der konventionellen Abscheidetechnologie signifikant erhöhte Hg-Frachten im Abwasserstrom ergeben können, ist bisher nicht geklärt. Anlagenbezogene Hinweise und Daten über erhöhte Frachten liegen bisher nicht vor. 5.1.3 Kühlturmabwasser von Großfeuerungsanlagen Zu möglichen Quecksilberfreisetzungen aus der Ableitung von Kühlturmabwasser (Anhang 31 AbwV) liegen derzeit keine Kenntnisse vor. Weder das PRTR noch das BVT-Merkblatt Großfeuerungsanlagen enthalten Daten oder Angaben hierzu. Die von Umweltverbänden gelegentlich geäußerte Auffassung, dass es bei der Ableitung der gereinigten Abgase über den Kühlturm möglich sei, dass ein Teil des im Reingas befindlichen Quecksilbers durch eine angenommene Vermischung des Abgasstroms mit dem Kühlturmschwaden nicht ausgetragen wird, letztlich in die Kühlturmtasse zurückfällt und dann mit der Kühlturmabflut zum Vorfluter gelangt, konnte bisher nicht nachgewiesen werden und wird aus fachlicher Sicht seitens des Umweltbundesamtes zurückhaltend beurteilt. Kühlturmfrischwasser / Kühlturmabflut: Nach Einschätzung des UBA nicht relevant . 5.1.4 Industrielle Kläranlagen Bezogen auf industrielle Kläranlagen werden im Einzelfall weitergehende – über den Stand der Technik – hinausgehende Möglichkeiten zu prüfen sein. Der BLAK Abwasser hat hierzu folgendes festgestellt: Anhang der AbwV Branche Einschätzung BLAK Abwasser 23 Anlagen zur biologischen Behandlung von Abfällen Aufgrund der geringen Anlagenzahl und Abwassermengen sind die Hg- Emissionen auf dem Wasserpfad vernachlässigbar 27 Anlagen zur Behandlung von Abfällen durch chemisch -physikalische Verfahren (CPB-Anlagen) Die Gesamtfrachten sind gering. Eine Absenkung des Grenzwertes von 0,05 mg/l auf 0,03 mg/l ist möglich , wird aber keine nennenswerte Verbesserung bezogen auf diese Fragestellung bringen. 33 Abgaswäscher aus der Mono -Abfallverbrennung (Hinweis : Anhang 33 gilt auch für abfall-mitverbrennende Großfeuerungsanlagen; fachlich gelten für diese Anlagen die weiter oben bereits im Kontext mit Anhang Geringe Relevanz 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 55 / 61 – Anhang der AbwV Branche Einschätzung BLAK Abwasser 47 beschriebenen Zusammenhänge ) 51 Anlagen zur oberirdischen Ablagerung von Abfällen Die Hg-Einträge über das Deponiesickerwasser sind sicherlich höher als die Einträge aus MBA gegenüber anderen Emissionsquellen aber wahrscheinlich sehr gering, es besteht aber weiterer Prüfbedarf 22, 42, 48 Chemische Industrie Im PRTR werden für die gesamte chem. Industrie in 2010 13,5 kg Hg- Eintrag in die Gewässer ausgewiesen . Im Vergleich zu den Gesamteinträgen in Gewässer wird diese Menge als gering eingestuft. Eine weitere Reduzierung wird durch die Beendigung des Amalgam- Verfahrens erwartet. Tabelle 12: Einschätzung des BLAK Abwasser zu Minderungspotenzialen bei industriellen Kläranlagen Weitergehende Maßnahmen zur Minderung der Hg-Einträge aus den Abwässern der industriellen Anlagen gemäß Anhängen 22, 23 und 33 scheinen nicht angezeigt, zum Anhang 51 können derzeit keine abschließenden Aussagen getroffen werden. 5.1.5 Niederschlagswasser Die vorliegenden Erkenntnisse lassen vermuten, dass bei Niederschlagswassereinleitungen ein Quecksilber-Minderungspotenzial besteht, soweit das Niederschlagswasser durch Abwaschung Hg-belasteter luftbürtiger Depositionen von versiegelten Flächen entsprechend belastet ist. Diese könnte durch die Behandlung von Niederschlagswasser vor Einleitung in die Gewässer reduziert werden. Nähere Untersuchungen zu der Belastungssituation, zu Minderungspotenzialen und Mehrkosten (in Relation zu den ohnedies notwendigen Maßnahmen der Niederschlagswasserbeseitigung ) liegen derzeit nicht vor. Niederschlagswasser: Untersuchungsbedarf zur Relevanz; es ist davon auszugehen , dass aktuell die Relevanz des Eintragspfades Niederschlagswasser nicht genau geschätzt werden kann. 5.2 Bodenschutz In Deutschland gehen jährlich geschätzte 8 – 10 Tonnen Oberbodenmaterial pro Hektar durch Erosion verloren. Auf ackerbaulich intensiv genutzten Flächen können bis zu 20 t/ha∙a abgetragen werden.77 77 Pressemitteilung BGR, 05.06.2014 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 56 / 61 – Der potenzielle Nähr- und Schadstoffeintrag in benachbarte Ökosysteme auf Grund von Bodenerosion durch Wasser hängt von vielen Parametern ab, in erster Linie von der Vegetation, Relief, Bodeneigenschaften, Witterung und Bewirtschaftung. Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) hat zur potenziellen Erosionsgefährdung von Ackerböden durch Wasser in Deutschland eine neue Karte (1:1 000 000) auf ihrer Homepage publiziert78. Bodenschutzrechtlich enthält die BBodSchV dazu in § 8 und Anhang IV spezielle Regelungen zur Gefahrenabwehr von schädlichen Bodenveränderungen auf Grund von Bodenerosion durch Wasser. Dazu hat der Bundesverband Boden (2004)79 eine ergänzende Handlungsempfehlung veröffentlicht. Erosionsmindernde Maßnahmen werden vor allem von der Landwirtschaftsverwaltung im Zusammenhang mit der vorsorgeorientierten Beratung zur guten fachlichen Praxis gem. § 17 BBodSchG empfohlen, es ergeben sich ggf. Synergien. Erosion: Minderungspotenzial durch Umsetzung § 17 BBodSchG und insbesondere durch die Umsetzung der guten fachlichen Praxis in der Landwirtschaft im Bereich Verminderung Erosion in die Gewässer. Bezogen auf quellenorientierte in der Fläche wirksame Maßnahmen werden Maßnahmen , die den Pfad Boden – Gewässer verändern, eher eine untergeordnete Rolle spielen. Durch den von der Bundesregierung geplanten Ausstieg aus der landwirtschaftlichen Verwertung von Klärschlamm nach einem Übergangszeitraum von 10 Jahren ergibt sich ebenfalls ein Minderungspotenzial, das sich am ehestens auf die Eintragspfade Erosion und Dränagen auswirken wird. 5.3 Gewässersedimente Ein weiterer Ansatz zur Minderung der Biota-Belastung mit Quecksilber kann die Sanierung besonders belasteter Gewässersedimente sein. Sedimente erfüllen grundlegende Funktionen als Gewässerbett, aquatischer Lebensraum und in Stoffkreisläufen der Gewässer. Sie haben durch ihre Menge und Qualität eine Schlüsselfunktion für unverzichtbare Ökosystemleistungen einschließlich bedeutsamer Gewässernutzungen. Der Umgang mit Sedimenten berührt direkt oder mittelbar die Anforderungen von Gewässerschutz und Wasserwirtschaft, Verkehr, Energie, Landwirtschaft, Fischerei und Freizeitnutzung. Die Flussgebietsgemeinschaft Elbe (FGG Elbe) und die Internationale Kommission zum Schutz der Elbe (IKSE) haben eine gute Sedimentqualität zu einem ihrer zentralen Handlungsziele erklärt. Durch die Ausarbeitung des Sedimentmanagementkonzepts für die Flussgebietseinheit Elbe wurde die Voraussetzung geschaffen, das Thema Sediment seiner Bedeutung entsprechend zu einem integralen Bestandteil der wasserwirtschaftlichen Planung und Praxis im Flussgebiet Elbe zu machen. 78 http://www.bgr.bund.de/DE/Themen/Boden/Ressourcenbewertungmanagement /Bodenerosion/Wasser/Karte_Erosionsgefahr_node.html 79 BVB: Bundesverband Boden e. V. – Handlungsempfehlungen zur Gefahrenabwehr bei Bodenerosion, 2004 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 57 / 61 – Das Konzept beinhaltet zu den Aspekten Quantität, Hydromorphologie und Qualität eine Bestandsaufnahme, eine Zustandsbewertung und eine Analyse der Risiken, die von der partikulären Schadstoffbelastung sowie den Defiziten im Sedimenthaushalt der Elbe und ihren relevanten Nebenflüssen ausgehen. Es werden quellen- bzw. ursachenbezogen sowie aus überregionaler Sicht Handlungsempfehlungen zur Reduktion der signifikanten stofflichen Belastungen und zur Herstellung eines ausgeglichenen Sedimenthaushalts getätigt80. Sedimente: Hot-Spot-Identifizierung, Sanierungsplanungen, Aufnahme von Maßnahmen zur Reduzierung stofflicher Belastungen aus Sedimenten in die Bewirtschaftungspläne und Maßnahmenprogramme der FGE, Umsetzung der Sedimentmanagementkonzepts der FGG Elbe und IKSE an der Elbe, Nutzung des Sedimentmanagementkonzepts der Elbe als Best Practice für andere Flussgebietseinheiten. Sedimente, die u. a. zur Freihaltung der Schifffahrtsrinnen entnommen werden, können unter bestimmten Umständen wieder in die fließende Welle eingebracht werden. Die entsprechende Handlungsanweisung für den Umgang mit Baggergut im Binnenland (HABAB) regelt bezogen auf Quecksilber eine systematische Bewertung und mögliche Entsorgungswege. Sie ist damit ein Planungs- und Entscheidungsinstrument im konkreten Verfahren (Unterhaltungs- und Ausbaumaßnahmen). Die HABAB legt u. a. fest, unter welchen Bedingungen ein im Rahmen solcher Maßnahmen gehobenes Sediment wieder verspült werden darf. Derzeit laufen Vorarbeiten zur Erstellung von Bund-Länder-Regelungen für Binnenund Küstengewässer, die die GÜBAK und HABAB ersetzen sollen. Gemäß Beschluss der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) wurden zwei Kleingruppen bestehend aus Vertretern des Verkehrsressorts des Bundes und der LAWA eingerichtet, und diese mit der Vorbereitung von Entwürfen für die Küstengewässer bzw. für die schiffbaren Binnengewässer beauftragt. Sedimente: Überprüfung der HABAB 5.4 Immissionsschutz Dominante Quellen für anthropogen bedingte Quecksilberemissionen in die Atmosphäre sind vor allem die mit Stein- oder Braunkohle betriebenen Großfeuerungsanlagen . Der Quecksilbergehalt der eingesetzten Kohle variiert in Abhängigkeit von der Herkunft , kann aber auch innerhalb eines Kohlevorkommens starken Schwankungen unterliegen. Wie viel Quecksilber davon in Folge des Verbrennungsprozesses in das Rauchgas freigesetzt wird hängt von einer Vielzahl von Randbedingungen ab. Neben der Brennstoffzusammensetzung (z. B. Halogengehalt) hat die Anlagenkonfiguration (Rauchgasbehandlung) erheblichen Einfluss auf die konkret ablaufenden Reaktionen 80 Flussgebietsgemeinschaft Elbe (Hrsg.) (2013): Vorschläge für eine gute Sedimentmanagementpraxis im deutschen Elbegebiet zur Erreichung überregionaler Handlungsziele. 383 Seiten. Magdeburg. / Internationale Kommission zum Schutz der Elbe (Hrsg.) (2014): Vorschläge für eine gute Sedimentmanagementpraxis im Elbegebiet zur Erreichung überregionaler Handlungsziele. 200 Seiten. Magdeburg. / Flussgebietsgemeinschaft Elbe (Hrsg.) (2014): Hintergrunddokument zur wichtigen Wasserbewirtschaftungsfrage Reduktion der signifikanten stofflichen Belastungen aus Nähr- und Schadstoffen – Teilaspekt Schadstoffe. 26. Seiten. Magdeburg. 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 58 / 61 – und die Aufteilung der Quecksilberfracht auf Luft-, Asche- und (soweit vorhanden) Abwasseraustrag. Entsprechend den derzeit gültigen Emissionsgrenzwerten für Anlagen der 13. BImSchV ist festzustellen, dass die Emissionsbegrenzung für Quecksilber aus der Kohleverbrennung von Kraftwerken – in Bezug auf den zurzeit geltenden Tagesmittelwert (TMW) von 0,03 mg/m³ – regelmäßig ohne größere Probleme eingehalten werden81; selbst der gemäß der 13. BImSchV spätestens ab 01.01.2019 auch an Bestandsanlagen einzuhaltende Jahresmittelwert (JMW) von 0,01 mg/m³ kann von den Kraftwerksbetreibern in der Regel eingehalten werden, teilweise nach technischer Ertüchtigung. Die Einhaltung der Emissionsgrenzwerte für den Parameter Quecksilber können in vielen Fällen ohne eine spezifische, auf die Abscheidung von Quecksilber ausgelegte Reinigungsstufe mittels der jeweils vorhandenen Rauchgasreinigungsanlage erreicht werden82. Die in Großfeuerungsanlagen ohnehin vorhandenen Abgasreinigungseinrichtungen zur Staub-, NOX-, und SO2-Minderung werden auch dazu genutzt, den abluftseitigen Quecksilberstrom zu reduzieren (Co-Benefit-Effekte). Insbesondere kann oxidiertes Quecksilber in einer Rauchgasentschwefelungsanlage (REA) grundsätzlich ausgewaschen werden und anschließend z. B. mittels fraktionierter Fällung aus dem Wasserkreislauf ausgeschleust werden (zurzeit zwei Verfahren verfügbar83). Für eine weitergehende Quecksilberabscheidung aus dem REA- Wasser haben sich die Methoden Ultrafiltration und Ionenaustausch als technisch geeignet herausgestellt; auch die Umkehrosmose ist grundsätzlich geeignet und dient gleichzeitig einer Reduzierung der Abwassermenge. Da die oxidierte Form des Quecksilbers (HgII+) Voraussetzung für die Abtrennung in der REA ist, liegt ein verstärktes Interesse in der gezielten Oxidation des Quecksilbers im vorher liegenden Rauchgasweg. Hierzu wurden in jüngster Vergangenheit Verfahren entwickelten, die das Ziel haben den Anteil von oxidiertem Quecksilber im Rauchgas so weit wie möglich anzuheben und dieses dann gezielt in der REA-Abwasseraufbereitung in geeigneter Art und Weise auszuschleusen; wobei es gilt ungewünschte Verlagerungseffekte des Quecksilbers zu verhindern, wie z. B. Verlagerung des Quecksilberproblems in die Rückstände der Abgasreinigung (Flugasche, REA-Gips zur Verwertung). Als eine bereits sehr weit verbreitete und effektive Maßnahme zur Erhöhung des Oxidationsgrades von Quecksilber im Rauchgas hat sich die Hinzudosierung von Halogeniden erwiesen, beispielsweise Calciumbromid (CaBr2). In Anlagen zur katalytischen Stickstoffoxidminderung (SCR84-DeNOX-Anlagen) beschleunigen die Katalysatoren die Oxidation erheblich und mindern damit die notwendige Oxidator-Zugabe um zirka eine Größenordnung. Auch eine Verbesserung der Ausschleusung des Quecksilbers aus der REA- Waschsuspension wird in Form mehrerer technologischer Ansätze untersucht. So ist u. U. die Zugabe einer Aktivkohle-Suspension in die Suspension sinnvoll. Hierzu laufen derzeit Versuche an großtechnischen Anlagen mit dem Ziel, die Re-Emission von 81 Riethmann et al., VDI Wissensforum Quecksilber, Düsseldorf, 2011 82 Bericht des LANUV NRW zum „Stand der Technik zur Minderung von luftseitigen Quecksilberemissionen aus Kohlekraftwerken “ vom 9. Dezember 2013 (Az.: 73-514_18_11_13/Sg) 83 Beiers, VDI Wissensforum Quecksilber, Düsseldorf 2014 84 Selektive katalytische Reduktion 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 59 / 61 – Quecksilber (durch Zerfall der oxidierten Quecksilber-Verbindungen) in das Reingas so weit wie möglich zu vermeiden und gleichzeitig den Eintrag von Quecksilber in den REA-Gips weitestgehend zu unterdrücken. Es laufen des Weiteren Forschungsvorhaben, um die chemisch-physikalischen Abläufe im REA-Wäscher und in der REA-Abwasseraufbereitung weitergehend zu verstehen und die hierzu erforderlichen Stoffkenndaten zu bestimmen. Nur so wird es möglich werden, in unterschiedlichsten Anlagenkonfigurationen bei Einsatz von unterschiedlichen Kohlesorten die Parameter für eine bestmögliche Quecksilber- Abscheidung unter Vermeidung von Verlagerungseffekten in andere Medien zu ermitteln und die Anlagen entsprechend gezielt zu steuern. Bei kleineren Anlagen ohne nasse Rauchgasreinigung sind sowohl die Halogenid- Dosierung als auch der Zusatz von Aktivkohle als Adsorbens im Abgasstrom (Flugstromverfahren ) einsetzbar. Die Verwertbarkeit der hinter dem E-Filter oder Gewebefilter abgeschiedenen Flugasche (z.B. in der Zementindustrie) schränkt die Einsetzbarkeit von Aktivkohle jedoch ein. Aktuell laufen Diskussionen über eine – technisch grundsätzlich mögliche - weitere Absenkung des Grenzwertes für Quecksilber für kohlebetriebene Großfeuerungsanlagen in Anlehnung an die anspruchsvollen 'Mercury and Air Toxic Standards' (MATS) des Federal Government der USA. Die Diskussionen thematisieren dabei neben der Senkung der luftseitigen Emission mögliche mediale Verlagerungseffekte oder Beeinträchtigungen bislang marktfähiger Sekundärprodukte. Praxisbeispiel Der Betreiber des Braunkohle-Kraftwerks Lippendorf (Sachsen) konnte die vergleichsweise hohe Quecksilber-Jahresfracht von 1.160 kg im Jahr 2010 auf 410 kg im Jahr 2013 verringern. Die vor Ort geförderte Braunkohle enthält einen stark schwankenden, tendenziell steigenden Quecksilbergehalt. Durch technische Maßnahmen hält der Betreiber bereits 2014 den ab 1. Januar 2019 gelten Jahresmittelwert von 0,01 mg/m³ i. N. tr. ein. Das wird begünstigt durch einen hohen Halogengehalt der Kohle, der zu einer weitgehenden Hg-Bindung im Kessel bzw. Rauchgasweg führt. Allerdings werden in der Rauchgaswäsche Teile des Quecksilbers aus den Halogenverbindungen re-emittiert. Um diese unerwünschte Reaktion zu bremsen wurden die Reaktionsbedingungen (pH-Wert) modifiziert. Darüber hinaus werden großtechnische Versuche durchgeführt, um durch Zugabe eines Hilfsmittels das erwünschte Ausfällen der Hg-Verbindungen zu verstärken. Diese Verbindungen werden aus dem umlaufenden Waschwasser filtriert und gemeinsam mit der Flugasche als Stabilisat im Tagebau verbaut. Dazu ist die Immobilisierbarkeit des gebundenen Quecksilbers nachzuweisen. Das Beispiel zeigt, dass die Minderung von Quecksilberemissionen einer Anlagenund Brennstoff-spezifisch individuellen technischen Lösung bedarf. Trotz des geringen Beitrages heutiger Quecksilberemissionsquellen zur Belastung der Umweltmedien ist im Sinne des Vorsorgegrundsatzes eine weitergehende Emissionsminderung technisch möglich und sinnvoll. 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 60 / 61 – Die Frage der Folgewirkungen einer luftseitigen Emissionsminderung (mediale Verlagerungseffekte, Beeinträchtigung bislang marktfähiger Produkte) muss noch intensiver beleuchtet werden. Insgesamt kann die Frage der Verhältnismäßigkeit, die auch Kosten-Nutzen- Analysen würdigen muss, im Rahmen dieses Fachberichtes nicht geprüft werden . 5.5 Fazit Es ist für Wasser und Luft festzustellen, dass in der Vergangenheit bereits deutliche Reduzierungen der Quecksilberbelastungen erreicht worden sind. Zur Beurteilung der langfristigen Entwicklung beim Boden liegen aktuell keine ausreichenden Daten vor. Dennoch ist die Quecksilberbelastung der Biota in den Gewässern gemessen an europäischen Normen zu hoch. Zu den Interaktionen zwischen Gewässersedimenten und Biota wird noch Untersuchungsbedarf gesehen. Es kann aber vermutet werden, dass die ubiquitäre, lokal auch höhere, Belastung der Gewässersedimente mit Quecksilber einen relevanten Beitrag zur Belastung der Biota leistet. Die Sanierung von Hot-Spot-Bereichen in Umsetzung von Sedimentmanagement-Plänen kann hier zu Verbesserungen führen. Auch durch die Aktualisierung und Überprüfung der bisherigen Regelungen zum Umgang mit Baggergut für Binnen- und Küstengewässer (HABAB und GÜBAK) im Rahmen der Erstellung gemeinsamer Bund-Länder-Regelungen, , kann ggf. ein Beitrag zur Minderung der sedimentbürtigen Biota-Belastungen erreicht werden. Der Bodenabtrag sowie die Auswaschung aus Böden (mit Überschreitung der Vorsorgewerte ) über Dränagen oder Grundwasser kann zu einem relevanten Austrag in die Gewässer führen. Durch Synergieeffekte mit – aus anderen Gründen ohnehin vorgesehenen – ordnungsrechtlichen Erosionsminderungsmaßnahmen sowie durch die entsprechend der Ziele des Bodenschutzes angepasste gute fachliche Praxis der landwirtschaftlichen Bodennutzung wird ein „Mitnahmeeffekt“ erwartet. Durch den geplanten Verzicht auf die landwirtschaftliche Ausbringung von Klärschlamm ergibt sich mittel- und langfristig ebenfalls ein Minderungspotenzial. Voraussetzung ist die Umsetzung durch eine Novellierung der Klärschlammverordnung. Die Depositionswerte der TA Luft werden eingehalten, so dass dem Entstehen schädlicher Bodenveränderungen entgegengewirkt wird, gleichwohl werden durch Maßnahmen zur Minderung der luftbürtigen Emissionen auch Beiträge zur Minderung der Bodenbelastung erwartet. Eine Relevanz unmittelbarer Eintragsquellen wird lediglich für Anlagen des Anhangs 47 der AbwV (REA-Abwasser) in geringem Ausmaß angenommen, für Anlage des Anhangs 51 wird eine (geringe) Relevanz nicht gänzlich ausgeschlossen; kommunale Kläranlagen werden nicht als relevante Eintragsquelle eingeschätzt. Möglicherweise hat der Eintrag von Quecksilber über Niederschlagswassereinleitungen im Vergleich zu den unmittelbaren Einleitungen eine größere Relevanz. Zwar stellen die aktuellen Reingasemissionen hinsichtlich der Luftqualität keine relevante Belastung dar. Die auf versiegelte Flächen auftreffenden Depositionen können jedoch über den Abfluss von Niederschlagswasser die Gewässer belasten. 2. Bericht der Ad-hoc-AG LAWA, LAI, LABO betreffend Hg-Belastungen – 61 / 61 – Minderungsmaßnahmen sollten – dem Verursacherprinzip der WRRL folgend – an den relevanten Quellen des luftbürtigen Quecksilbereintrags ansetzen. Das sind insbesondere kohlebetriebene Großfeuerungsanlagen und Abfallverbrennungsanlagen sowie Anlagen der chemischen Industrie, Stahl, Eisen, NE-Metalle und Zementwerke , deren Emissionen in die Luft über Niederschlagswasser / Deposition Böden und versiegelte Flächen befrachten und über den weiteren Wasserpfad die Gewässer belasten. Grundsätzlich bestehen technische Möglichkeiten, diese Emissionen zu mindern; bezogen auf die Großfeuerungsanlagen werden hierdurch die Austräge von Quecksilber über das REA-Abwasser nicht zwingend erhöht; jedoch sind möglicherweise mediale Verlagerungen und / oder die Gefahr eines Verlustes der Marktfähigkeit von Sekundärprodukten die Folge. Aufgrund der hohen Verweilzeit von Quecksilber in der Atmosphäre und des Quecksilberferntransports entfalten Maßnahmen an der Quelle allein in Deutschland nur eine geringe Wirkung. Deshalb ist die Einführung von anspruchsvollen Emissionsbandbreiten für die Quecksilberemissionen auf europäischer Ebene im Rahmen der Überarbeitung des BVT-Merkblattes für Großfeuerungsanlagen zwingend erforderlich. Aufgrund der Komplexität des Quecksilber-Kreislaufes werden Maßnahmen an der Quelle der luftbürtigen Emissionen in Deutschland nur anteilig eine Wirkung in Deutschland entfalten; ca. 60 % der Deposition in Deutschland sind anthropogen bedingt (vgl. Kapitel 4.1.3). Der Quecksilber-Ferntransport im globalen atmosphärischen Kreislauf sowie die Depots in Boden und Gewässersedimenten führen dazu, dass nur sehr langsam eine Minderung der Biota-Belastungen zu erwarten ist. Das bedeutet gleichwohl, dass ambitionierte, über den aktuellen Stand der Technik hinausgehende Minderungsmaßnahmen an den luftseitigen Quellen notwendig sind, um summarisch eine Minderung zu erreichen. Gleichzeitig sind lokale und unmittelbar wirksame Maßnahmen an direkt gewässerwirksamen Quellen (Sedimente, lokal relevante Abwassereinleitungen ) notwendig. 2812_001 Anlage 1 Anlage 2 Anlage 3 2018-05-08T15:26:33+0200 GRP: Elektronisches Dokumentations- und Archivsystem Erstellung des Nachweisdokumentes