Wir behandeln den See wie einen Patienten

Viele belastete Stadtgewässer entwickeln im Tiefenwasser und im Sediment instabile chemische Bedingungen. Dort wird organisches Material kontinuierlich durch Mikroorganismen abgebaut. Solange ausreichend oxidierende Bedingungen vorhanden sind, laufen diese Prozesse kontrolliert und ohne problematische Nebenprodukte ab.

Fehlen jedoch Sauerstoff und andere Elektronenakzeptoren, verschiebt sich das System in stark reduzierende Zustände. Dann entstehen Faulgase wie Schwefelwasserstoff oder Methan, und zuvor gebundene Stoffe können aus dem Sediment wieder freigesetzt werden. Das Schäfersee-Verfahren® setzt genau an diesem Punkt an: Es stabilisiert die mikrobiellen Prozesse dort, wo ein Großteil der Belastung entsteht – im Tiefenwasser und unmittelbar an der Grenzschicht zum Sediment.

Der Ansatz ist bewusst zurückhaltend. Wir greifen nicht pauschal in das Gewässer ein, sondern beobachten seinen Zustand fortlaufend und unterstützen nur dann, wenn es notwendig ist. Genau deshalb behandeln wir den See wie einen Patienten: Wir messen seinen Zustand, bewerten die Entwicklung und reagieren gezielt – nicht mehr und nicht weniger.

Die Rolle von Nitrat

Nitrat ist ein natürlicher Bestandteil des Stickstoffkreislaufs in Gewässern. Es erfüllt dort zwei unterschiedliche Funktionen. Einerseits dient Nitrat Pflanzen und Mikroorganismen als Stickstoffquelle für den Aufbau von Biomasse. Andererseits kann Nitrat von Bakterien auch als Elektronenakzeptor für ihren Energiestoffwechsel genutzt werden.

In der öffentlichen Diskussion wird Nitrat häufig ausschließlich mit Umweltproblemen verbunden. Hohe und unkontrollierte Einträge können tatsächlich zur Überdüngung von Gewässern beitragen oder das Grundwasser belasten. Diese Effekte entstehen jedoch dort, wo Stickstoff großflächig und in Überschüssen eingetragen wird, die vom natürlichen System nicht mehr verarbeitet werden können.

Im Schäfersee-Verfahren® wird Nitrat dagegen gezielt für seine zweite ökologische Funktion genutzt. Unter sauerstoffarmen Bedingungen können viele Mikroorganismen Nitrat anstelle von Sauerstoff für ihre Atmung verwenden. Dadurch bleiben mikrobielle Abbauprozesse aktiv, auch wenn im Tiefenwasser oder im Sediment nur wenig Sauerstoff vorhanden ist.

In diesem Prozess – der Denitrifikation – wird Nitrat schrittweise zu molekularem Stickstoff (N₂) reduziert. Dieser Stickstoff entweicht anschließend in die Atmosphäre. Das zugegebene Nitrat verbleibt also nicht dauerhaft im Gewässer, sondern wird mikrobiell umgesetzt und wieder aus dem System entfernt.

Entscheidend ist dabei die kontrollierte Dosierung. Nitrat wird nur in der Menge zugegeben, die für stabile mikrobielle Abbauprozesse im Wasserkörper und im Sediment erforderlich ist. Ziel ist keine Nährstoffanreicherung, sondern die Stabilisierung natürlicher Stoffwechselprozesse im Gewässer.

Die eigentliche Innovation

Die Innovation des Schäfersee-Verfahrens® liegt nicht darin, bekannte Stoffe neu zu benennen. Sauerstoff und Nitrat sind seit langem bekannte Bestandteile natürlicher Stoffkreisläufe. Neu ist die Art, wie diese Prozesse technisch erfasst, bewertet und gesteuert werden.

Das Gewässer wird als dynamisches System verstanden. Sensoren erfassen fortlaufend zentrale Parameter wie Sauerstoff, Redoxpotenzial, Temperatur, Nitrat und Ammonium in verschiedenen Wassertiefen. Die Daten werden digital übertragen, ausgewertet und langfristig dokumentiert. Damit wird aus einer punktuellen Maßnahme eine echte Prozessbeobachtung in Echtzeit.

Gleichzeitig entsteht eine neue Form der Gewässerbewirtschaftung: nicht reaktiv und pauschal, sondern datenbasiert, präzise und nachvollziehbar. Wir sehen früh, wann sich das System verschlechtert, und können gezielt gegensteuern, bevor es zu fauligen, instabilen Zuständen kommt.

Technik vor Ort

Vor Ort besteht das System aus einer kompakten technischen Anlage mit Tanks, Pumpen, Leitungen, Elektronik und den Eintragsstellen im Gewässer. Die Anlage ist so ausgelegt, dass Messung, Bewertung und Dosierung als zusammenhängender Prozess betrieben werden können.

Je nach Projektgewässer unterscheiden sich Aufbau und Dimensionierung. Das Grundprinzip bleibt jedoch gleich: Das Gewässer wird überwacht, die Daten werden bewertet und die Unterstützung des Systems erfolgt nur in der Menge, die tatsächlich gebraucht wird.

Damit verbindet das Schäfersee-Verfahren® ökologische Prozesskenntnis mit praktischer Betriebstechnik. Es ist kein abstraktes Laborprinzip, sondern ein anwendungsnahes System für reale Gewässer unter realen Belastungsbedingungen.