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Zugersee

Der Zugersee ist ein nährstoffreiches und deshalb sanierungsbedürftiges Gewässer.

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Quelle Marcel Roos

Der Zugersee liegt flächenmässig auf Rang 9 und volumenmässig auf Rang 10 der Schweizer Seen. Die Einschnürung beim Chiemen unterteilt den See in den Untersee (Nordbecken) und den Obersee (Südbecken). Das Nordbecken hat eine Tiefe von 120 m, im trichterförmigen Südbecken weist die tiefste Stelle 198 m auf. Dadurch ergibt sich eine verhältnismässig lange hydraulische Aufenthaltszeit von rund 14 Jahren. Das Einzugsgebiet (ohne Seefläche) beträgt 16'068 ha und besteht zu 27.3 % aus Wald, zu 11.4 % aus Siedlung und zu 61.4 % aus übriger Fläche (vor allem Landwirtschaft).

Von den grossen Seen der Schweiz ist der Zugersee mit einer mittleren Phosphorgehalt von rund 80 mg pro Kubikmeter Wasser der heute am stärksten mit Nährstoffen belastete See. Mit der Untersuchung von archivierten Kieselalgenschalen im Sediment konnte gezeigt werden, dass sich der Zugersee bis zu Beginn des 19. Jahrhunderts in einem stabilen, mittelnährstoffreichen (mesotrophen) Zustand befand. Die rekonstruierten Gesamtphosphorwerte lagen damals um 20 mg pro Kubikmeter Wasser. Durch die Einleitung von ungenügend gereinigtem Siedlungsabwasser und durch Nährstoffeinträge aus der Landwirtschaft erreichte der Phosphorgehalt um 1980 ein Maximum von 200 mg pro Kubikmeter Wasser.

Der Rückgang des Nährstoffgehalts war im Wesentlichen auf umfassende see-externe Sanierungsmassnahmen im Bereich der Siedlungsentwässerung zurückzuführen. Er verlief, verglichen mit anderen Seen, relativ langsam. Seit dem Jahr 2014 findet jedoch praktisch keine weitere Abnahme des Phosphorgehalts mehr statt. Gründe für diese "Stagnation" sind die immer noch grossen Nährstoffdepots im Tiefenwasser, die Tiefe des Südbeckens, die lange hydraulische Aufenthaltszeit von rund 14 Jahren, die geografische Nähe des grössten Zuflusses Obere Lorze in Zug und des Seeabflusses in Cham, die durch den Klimawandel verstärkte Dichteschichtung sowie der nach wie vor zu hohe Nährstoffeintrag aus der Landwirtschaft. Dies bewirkt, dass die Mischungstiefe im Winter weiter abnehmen und die Akkumulation von Phosphor in der Seetiefe weiter zunehmen wird.

Aufgrund der grossen Seetiefe und der hohen Nährstoffgehalte im Tiefenwasser besteht im Tiefenwassers des Zugersees eine chemische Dichteschichtung (Meromixis). Dies bedeutet, dass im Winterhalbjahr meistens keine vollständige Mischung und eine zu geringe Sauerstoffanreicherung des Tiefenwassers stattfinden. Gemäss der Anforderung in der Gewässerschutzverordnung darf die Sauerstoffkonzentration im Seewasser unter Vorbehalt besonderer natürlicher Verhältnisse zu keiner Zeit und in keiner Tiefe weniger als 4 g pro Kubikmeter Wasser betragen. Im Zugersee ist dies in der Seetiefe aufgrund der chemischen Dichteschichtung ganzjährig nicht erfüllt; die Grenze von 4 g Sauerstoff pro Kubikmeter Wasser liegt hier zwischen 80 m und 120 m Tiefe. Eine nachhaltige Verbesserung der Sauerstoffverhältnisse kann erst erreicht werden, wenn die jährliche Sauerstoffzehrung im Tiefenwasser markant abnimmt. Um dies zu erreichen, müsste die Primärproduktion weiter gesenkt werden.

Zwischen den 1980er-Jahren und 2019 ist der Nährstoffinhalt des Zugersees als Folge der eingeleiteten Massnahmen zur Reduktion der Nährstoffeinträge zurückgegangen. Sie setzen vor allem im Bereich der Siedlungsentwässerung und in der Landwirtschaft an. Die bedeutendste Massnahme im Bereich der Siedlungsentwässerung war der Bau der ARA Schönau im Jahr 1977. Sie reinigt heute das gesamte Siedlungsabwasser aus dem Einzugsgebiet des Zugersees und führt es anschliessend in die Untere Lorze ausserhalb des Einzugsgebiets des Zugersees. Die ARA Schönau löste eine Vielzahl von kleinen Kläranlagen mit ungenügender Leistung im Einzugsgebiet des Zugersees ab.

Der Eawag-Bericht aus dem Jahr 2019 zeigt auf, dass die aktuell laufenden see-externen Massnahmen nicht ausreichen werden, um den angestrebten Zielzustand eines mittelnährstoffreichen (mesotrophen) Sees mit weniger als 30 mg Phosphor pro Kubikmeter zu erreichen. Die Anrainerkantone Zug, Schwyz und Luzern werden deshalb als see-externe Massnahme zur Senkung der Phosphoreinträge aus der Landwirtschaft auf den 1. Januar 2023 einen Zuströmbereich Z_O Zugersee bezeichnen. Da diese Massnahme alleine nicht ausreichen wird, um eine genügende Reduktion des Phosphorgehalts zu erreichen, prüft die Baudirektion zusätzlich see-interne Massnahmen zur beschleunigten Gesundung des Zugersees. Im Vordergrund steht dabei als Massnahme mit dem besten Kosten-Nutzenverhältnis eine Zirkulationsunterstützung im Winter: Mittels Kompressoren wird grossblasig Druckluft in den See eingetragen, um die natürliche Zirkulation im See in den Wintermonaten wieder herzustellen. Mit dieser Massnahme soll erreicht werden, dass die Nährstoffdepots im Tiefenwasser langsam mobilisiert und mit der Zeit langsam über die Lorze aus dem See entfernt werden können.

Gemäss heutigem Stand der Kenntnisse kann mit diesen Massnahmen kann der mittelnährstoffreiche (= mesotrophe) Zielzustand von 30 mg Phosphor pro Kubikmeter frühestens ab 2050 erreicht werden. Die Rückführung des Zugersees in einen naturnahen Nährstoffzustand bleibt aufgrund der benötigten Zeitspanne eine herausfordernde Generationenaufgabe.