Die Sanierung des Rheins

In Köln und auch anderswo wird er liebevoll „Vater Rhein“ genannt. Um keinen anderen Fluss ranken sich mehr Sagen und Legenden, kaum ein Strom wurde in Deutschland häufiger besungen. Der Rhein ist Namensgeber und Lebensader einer ganzen Region. Mit einer Gesamtlänge von 1238,8 Kilometern verbindet er als europäische Wirtschaftsachse die Schweiz, Deutschland, Frankreich und die Niederlande. Teile seines Einzugsgebiets liegen in Italien, Liechtenstein, Österreich, Luxemburg und Belgien.


In seinem Einzugsgebiet von insgesamt 218.300 Quadratkilometern leben 50 Millionen Menschen. Er ist auf 883 Kilometern schiffbar, von Rheinfelden oberhalb von Basel bis zur Mündung in die Nordsee. Seit Jahrhunderten ist er der verkehrsreichste Fluss Europas, gemessen an Verkehrsdichte und Transportvolumen gehört er auch weltweit zu den größten Binnenschifffahrtsstraßen. In Duisburg findet sich der größte Binnen- und in Rotterdam der größte Seehafen der Welt. Am Rhein sind mehrere große Industriegebiete angesiedelt, darunter allein rund 20 Prozent der weltweiten Chemieindustrie, dabei die zentralen Standorte der Konzernriesen Novartis in Basel, BASF in Ludwigshafen und Bayer in Leverkusen. Der Strom ist nicht nur für die Chemie existentiell wichtig, sondern auch als Brauchwasserlieferant für die Papierindustrie, für Kühltürme von Großkraftwerken und zur Bewässerung einer intensiven Landwirtschaft an seinen Ufern. 20 Millionen Menschen beziehen ihr Trinkwasser aus dem Rhein, zumeist aus Uferfiltrat.

Abbildung 1: Vater Rhein - verkehrsreichste Wasserstraße Europas.

Der Rhein hat es nicht immer leicht gehabt. Er hat in den zurückliegenden Jahrhunderten einen tiefgreifenden strukturellen und funktionellen Wandel durchlaufen. Er war bereits zu Zeiten der Römer und im Mittelalter einer der bedeutendsten Handelswege. Ein zentrales Problem jener Zeit waren die wiederkehrenden Hochwasserereignisse. Der Rhein wurde als Gefahr für den Menschen gesehen, Dörfer wurden regelmäßig überspült und der Fluss änderte fortwährend seinen Lauf. An seinen Ufern bildeten sich Sümpfe, Seuchen wie Malaria und das Sumpffieber griffen um sich. Die Menschen wollten eine Befreiung von der ständigen Bedrohung und eine ertragreiche Landwirtschaft. Die Korrektur des Rheins durch Johann Gottfried von Tulla im 19. Jahrhundert sollte die Lösung bringen. Die Pläne zielten vor allem auf Hochwasserschutz und Landgewinnung ab. Aus dem verästelten und mäandrierenden Strom mit weitläufigen Auenlandschaften, mit Prall- und Gleithängen, Sand- und Kiesbänken wurde bis 1876 ein geradliniger, befestigter und durch Hochwasserdämme gesicherter Kanal. Der Rhein war nun also nicht nur in ein Bett gezwängt, die ganze Landschaft wurde trockener und Menschen und Städte rückten überall näher an seine Ufer heran.


Nach und nach begannen die Städte damit, ihren Unrat über eine Kanalisation zu entsorgen und das Abwasser ungeklärt in den Rhein zu leiten. Obendrein belasteten zunehmend immer mehr Industriebetriebe das Wasser. Bis in die 1950er Jahre dachten sich die Wenigsten etwas dabei, den Rhein in altgewohnter Weise als Entsorger ihres Drecks und ihrer Fäkalien zu benutzen. Die Schmutzfracht wurde schließlich ohne großen Aufwand einfach fortgespült und bei dem nur geringen Bevölkerungswachstum auf niedrigem Niveau wurde die Selbstreinigungskraft des Gewässers ohne weiteres damit fertig.


Das änderte sich aber zunehmend mit dem nach dem Zweiten Weltkrieg einsetzenden Wirtschaftswunder, die Belastung erreichte ein Niveau, das den Rhein mehr und mehr in einen reinen Abwasserkanal verwandelte. Noch bis in die 1970er Jahre war es fast überall üblich, das Abwasser ungeklärt in den Fluss einzuleiten. Wegen der schlechten Wasserqualität verschwanden viele Fischarten, der Rhein drohte, sich in ein nahezu lebloses Gewässer zu verwandeln. Die ersten Änderungen wurden mit Verschwinden des Lachses bereits 1935 beobachtet. Dazu kamen größere und kleinere Störfälle in Industriebetrieben, die auf einen Schlag zum Teil erhebliche Mengen Schadstoffe in den Rhein schwemmten. Aus den Feldern sickerten Pflanzenschutzmittel sowie Nährstoffe in das Gewässer. Die Probleme wurden zunehmend auffälliger. Hinter den Staustufen bildeten sich Schaumberge. Der im Wasser gelöste Sauerstoff sank zunehmend auf kritische Werte. Im Juni 1969 starben zwischen Bingen und der niederländischen Grenze durch den massiven Eintrag des Insektizids Thiodan/Endosulfan innerhalb weniger Tage Millionen Fische, ein Großteil des Bestands. Im trockenheißen Sommer 1971, als der Rhein besonders wenig Wasser führte, drohte ein erneuter Kollaps. Der Sauerstoffgehalt sank unter die kritische Marke von 4 mg/L, die für höheres Leben nötig ist. Bei Koblenz wurde für 24 Stunden überhaupt kein Sauerstoff gemessen. Es wurde auch zunehmend schwieriger, das Wasser des Rheins für die Trinkwasserversorgung zu nutzen. Die Wasserversorgungsunternehmen sahen sich gezwungen, zusätzliche kostenintensive Aufbereitungsverfahren einzusetzen.

 
Die Sorgen um die abnehmende Qualität der Rheinwasserbeschaffenheit und des Trinkwassers führte zu ersten Reaktionen: Monitoring-Programme zur Überwachung der Rheinwasserqualität wurden intensiviert und Maßnahmen zur Reduktion von Schad- und Nährstoffen eingeleitet. 1975 wurden die ersten verbesserten Abwasserreinigungsanlagen in Betrieb genommen. Viele der heute vorhandenen Maßnahmen wurden aber erst etwa 10 Jahre später initiiert. Am 1. November 1986 gelangten bei einem Großbrand auf dem Gelände der Schweizer Firma Sandoz bei Basel etwa 30 Tonnen hochgiftiger Pestizide und Quecksilberverbindungen mit dem Löschwasser in den Rhein. Der Fluss färbte sich rot, Tonnen toter Fische wurden an die Ufer gespült. Man sprach vom „Waterloo von Basel“, sah ein Imagefiasko der chemischen Industrie. In den Medien war schnell von „totaler Vernichtung allen Lebens im Rhein auf viele Jahre hinaus“ die Rede. Man sah das Trinkwasser gefährdet, und das öffentliche Entsetzen wandelte sich in Hass gegen die chemische Industrie. Vor allem die Wasserwerke entlang des Rheins drängten darauf, den Fluss wirkungsvoller zu schützen und die Wasserqualität zu verbessern. Jetzt war klar, dass man alle Nutzungsarten des Flusses nur aufrecht erhalten kann, wenn sein Ökosystem intakt ist. Die Rheinanliegerstaaten entwickelten daraufhin auf einer eigens in Rotterdam einberufenen Rhein-Ministerkonferenz ein gemeinsames „Aktionsprogramm Rhein“. Es wurde am 30. September 1987 verabschiedet. Erstmals blieb es nicht bei diplomatisch gemilderten, sanften Bekundungen, vielmehr fasste das Programm Ziele ins Auge und konkretisierte sie. Problemstoffe soweit bekannt, wurden beim Namen genannt; ein Inventar der Verschmutzungsquellen in verschiedenen Industriebetrieben wurde angelegt und eine Liste erforderlicher Maßnahmen aufgestellt. Von Kommunen und Industrieunternehmen wurden schließlich milliardenschwere Summen in hochwirksame mechanisch-biologische Kläranlagen und Techniken zur modernen industriellen Abwasserreinigung investiert. Ein aufwändiger Warn- und Alarmdienst sorgt außerdem dafür, dass sich eine Katastrophe wie die von Sandoz aller Wahrscheinlichkeit nach nicht wiederholen wird.


Die Mühen haben sich gelohnt, der Rhein ist heute wieder ein weitgehend gesunder Fluss. Die Sanierung des Rheins hat europaweit Maßstäbe für den Gewässerschutz gesetzt. Aus einem stark belasteten Gewässer mit hohen Schadstoffkonzentrationen, extrem niedrigen Sauerstoffgehalten und hohen organischen Frachten ist wieder ein Lebensraum für fast 50 Fischarten und zahllose andere Lebewesen geworden. 1995 wurden im Oberrhein bei der Staustufe Iffezheim wieder Lachse gesichtet. Vor allem aber ist auch die unersetzliche Ressource für eines der anspruchsvollsten Lebensmittel, das Trinkwasser, qualitativ besser geworden.


Abbildung 2 illustriert die Entwicklung der jährlichen Mittelwerte wichtiger hydrochemischer Parameter wie Sauerstoff und Ammonium zusammen mit dem Geruchsschwellenwert. Ammonium kann in Oberflächengewässern nur dann in signifikanten Konzentrationen gemessen werden, wenn ein Sauerstoffmangel vorherrscht, ansonsten wird es oxidiert. Zwischen 1966 und 1977 war das Wasser des Rheins mit recht hohen Ammoniumgehalten belastet, mit einem Maximum um 1972/1973. Zur selben Zeit waren die Sauerstoffkonzentrationen sehr niedrig und das Wasser hatte einen unangenehmen Geruch (hoher Geruchsschwellenwert). Der Geruchsschwellenwert ist eine Art Verdünnungsfaktor. Er charakterisiert dabei jenes Verhältnis von Volumenanteilen eines geruchsfreien Wassers zur untersuchten Rhein-Probe, bei der der Geruch gerade noch wahrgenommen werden kann. Ab 1975 mit der Inbetriebnahme der ersten Abwasserbehandlungsanlagen verbesserte sich die Situation zusehends. Heute hat sich die Wasserqualität erholt. Im Rhein herrscht nahezu an allen Tagen im Jahr Sauerstoffsättigung.

Abbildung 2: Rheinwasserqualität bei Wiesbaden (Rhein-km 506). Langjähriger Verlauf der Jahresmittelwerte für Ammonium, Sauerstoff und Geruch.

Ein anderes wichtiges Resultat, das insbesondere auf den Bioabbau in der biologischen Stufe der Kläranlagen zurückgeführt werden kann, ist die Abnahme der organischen Fracht im Rhein. Abbildung 3 zeigt die Entwicklung der DOC-Konzentrationen im Rhein. Der DOC-Gehalt, also der gelöste organische Kohlenstoffanteil im Wasser, reduzierte sich über die Jahre um mehr als 60 Prozent, von 7,5 mg/L in den frühen 1970er-Jahren auf heutige Gehalte von 2 bis 3 mg/L.

<br />Abbildung 3: Rheinwasserqualität bei Wiesbaden (Rhein-km 506). Langjähriger Verlauf der Jahresmittelwerte für den gelösten organischen Kohlenstoffgehalt (DOC).

Auch wenn sich vieles verbessert hat, ist die Sanierung des Rheins noch nicht abgeschlossen. Der Rhein wird seinen Idealzustand wahrscheinlich schon deshalb nie erreichen, weil die gesellschaftlichen Ansprüche auch immer weiter steigen. Während die großen punktuellen Abwassereinleitungen weitgehend entschärft sind, tritt ein anderes Problem in den Vordergrund, die Einträge von Nähr- und Schadstoffen aus diffusen Quellen. Aus Sicht der Trinkwasserversorgung sind die Konzentrationen einzelner persistenter Mikroverunreinigungen noch zu hoch. Auch beim ökologischen Zustand besteht noch größerer Handlungsbedarf. Dort wo es möglich ist, sollen die Nebengewässer naturnäher gestaltet werden. Ufer und Auen sollen miteinander in Verbindung stehen, Hochwasserretentionsflächen geschaffen und die Durchwanderbarkeit für Langdistanzwanderfische weiter verbessert werden. Unabhängig davon gilt der Rhein bereits heute als Paradebeispiel einer gelungenen Sanierung, die Vorbild für andere Fließgewässer in Europa und der Welt ist.

Literatur

[1] C.K. Schmidt, H.-J. Brauch, Benefits of riverbank filtration and artificial groundwater recharge: The German experience, In: M. Dimkic, H.-J. Brauch, M. Kavanough, Groundwater management in large river basins, 310-331, IWA Publishing (2008).

[2] R.-D. Wilken, The recovered Rhine and its history. In: T.P. Knepper, The Rhine, Handbook of Environmental Chemistry, 5(Part L): 47-87, Springer-Verlag (2006).

[3] H. Suter, Die Sanierung des Rheins, In: H. Suter, Umweltschutz mit Augenmaß, 141-157, Buch&media (2008).