Zur Einschätzung der Auswirkungen einer Wiedervernässungsmaßnahme auf den Stoffhaushalt eines degradierten Niedermoores wurde ein ehemals entwässertes und seit 1996 wieder vernässtes ca. 10 Hektar großes Areal im Randow-Welse-Bruch im nordöstlichen Brandenburg über mehrere Jahre untersucht. Stoffkreisläufe wurden vor allem in Abhängigkeit der sich durch die Wiedervernässung ändernden Redoxbedingungen modifiziert. Obwohl Phosphor, ein die Eutrophierung auslösendes Element, selbst direkt nicht durch einen Wechsel von aeroben zu anaeroben Bedingungen durch die Wiedervernässung beeinflusst wird, änderte sich dessen Mobilität auf Grund der Rücklösung seines Sorptionspartners. Infolge der anhaltend reduzierenden Bedingungen fand nach mehrjähriger Wiedervernässung der Prozess der Rücklösung amorpher Eisen(hydr)oxide statt, wobei der ehemals an diese Verbindungen fixierte Phosphor freigesetzt wurde. Bei Niedermooren, die infolge hoher Gehalte an Eisen(hydr)oxiden ein erhöhtes Phosphor-Freisetzungspotenzial besitzen, sollte eine Wiedervernässung mit gereinigtem kommunalen Abwasser nicht in Erwägung gezogen werden. Die Erfassung der gasförmigen Emissionen ermöglichte eine Berücksichtigung innerhalb der Stoffbilanzierung und eine Bewertung der Wiedervernässungsmaßnahme hinsichtlich ihrer Klimarelevanz. Auf Grund des anaeroben Milieus durch die Wiedervernässung wurde neben Lachgas auch molekularer Stickstoff als gasförmige Stickstoffverbindung gebildet. Gegenüber der entwässerten Lysimetervariante zeigte sich ein positiver Beitrag zur Reduzierung des Treibhauseffektes durch die Wiedervernässung. Jedoch ist die Qualität des Zusatzwassers, das zur Wiedervernässung der Torfprofile des Niedermoores Havelländisches Luch eingesetzt wurde, entscheidend. In eutrophen Niedermoorökosystemen sind nährstoffreiche Wasserzuflüsse aus kommunalen Abwasserbehandlungsanlagen als Wiedervernässungsmaßnahme geeignet, so dass gereinigtes Abwasser den Landschaftswasserhaushalt stützen könnte. / A formerly drained, and since 1996 rewetted, 10 ha fen site within the Randow-Welse-Bruch fen area in northeastern Brandenurg (Germany) has been investigated for several years to evaluate the impacts of rewetting on nutrient dynamics of the degraded fen. Modifications of nutrient cycles were attributed to changes in redox conditions after rewetting. Although phosphorus which causes eutrophication is not directly influenced by a change from aerobic to anaerobic conditions following rewetting its availability increased due to the dissolution of reactive iron (hydr)oxides where phosphorus was fixed before.With prolonged water-logging phosphorus was released from Fe(III) (hydr)oxides. A lysimeter study was carried out to promote the reuse of purified municipal wastewater as an alternative solution for water supply required during rewetting of fens. Fen soil lysimeters were irrigated with wastewater of the secondary treatment of a municipal wastewater treatment plant over the growing seasons. The objective of this study was to assess how restoration of a degraded fen by means of wastewater usage affects input/output nutrient mass balances. Furthermore, we assessed the effect on trace gas emissions and discussed potential changes in the greenhouse potential. No adverse impact of wastewater utilisation for rewetting the fen soil lysimeters on soil and water quality was found over the period of study with regard to the investigated nutrients and heavy metals. Gaseous fluxes during alternative rewetting were estimated for a consideration within nutrient balances and to evaluate the global warming and cooling, respectively. Besides nitrous oxide dinitrogen was formed and released under anaerobic conditions following rewetting. A potential increase of the nitrate concentration in wastewater would be harmless because a high denitrification of the fen soil would cause a major share of dinitrogen emissions of the total gaseous nitrogen loss.

Niedermoore sind durch Grundwasser beeinflusste Standorte, in denen Torf gebildet wird oder oberflächig ansteht. Sie emittieren durch mikrobiologische Prozesse Treibhausgase (THG). Wird der Grundwasserstand gesenkt, steigen Kohlendioxid und Lachgas Emissionen, während bei einer Anhebung vermehrt Methan emittiert wird. Weltweit wird davon ausgegangen, dass Moore 5 % der anthropogen verursachten Emissionen verursachen. Um THG-Emissionen entgegenzuwirken, wird die Anhebung des Grundwasserstandes diskutiert. Dies führt durch eingeschränkte Befahrbarkeit und geringeres Kulturartenspektrum zu einer kaum gegebenen Wirtschaftlichkeit. Es fehlt ein Vergleich der THG-Emissionen und der Rentabilität der Bewirtschaftungssysteme verschiedener Landnutzungssysteme für Niedermoorstandorte der gemäßigten Klimazone. Die bodenbürtigen THG-Emissionen wurden mit einer Metaanalyse zu Veröffentlichungen von THG-Messungen in Niedermooren der gemäßigten Klimazone ermittelt. Ebenfalls wurden die bewirtschaftungsabhängigen Emissionen ermittelt und zu Gesamtemissionen zusammengefasst. Für den Vergleich der Rentabilität der Bewirtschaftungssysteme wurden Kosten und Erlöse berechnet. Abschließend wurden Treibhausgasvermeidungskosten abgeschätzt Bei zunehmender Landnutzungsintensität und größeren Grundwasserflurabstand nahmen die Gesamt-THG-Emissionen zu. Durch die Bewirtschaftung verursachte Emissionen spielten im Vergleich zu den bodenbürtigen Emissionen kaum eine Rolle. Zur THG-Einsparung und der Torferhaltung sollte die Bewirtschaftung extensiviert werden. Im Rentabilitätsvergleich erwiesen sich intensive, im Vergleich zu extensive Bewirtschaftungssysteme ohne Förderung als wirtschaftlich. Subventionen und Förderungen um torf- und klimaschonende Praktiken zu unterstützen, sind unverzichtbar. Mit dieser Arbeit wurde erstmalig für Niedermoore ein systematischer Überblick über die Gesamt-THG-Emissionen und die Rentabilität gängiger Bewirtschaftungssysteme verschiedener Landnutzungssysteme gegeben. / Fens are sites influenced by the groundwater where peat is formed in or located in the upper soil layer. They emit greenhouse gases (GHG) through microbiological processes in which the main influencing factor is the groundwater level. The lowering of the groundwater level increases carbon dioxide and dinitrogen monoxide emissions, while higher groundwater levels lead to methane emissions. It is assumed that fens cause 5% of global anthropogenic GHG emissions. In order to save peat and reduce GHG emissions, rewetting fens has been discussed and applied. This leads to low profitable land use due to limited trafficability and cultivation options. There is a lack of comparison of management systems in different land use systems regarding GHG emissions and profitability on fenlands in the temperate climate zone. The soil-borne GHG emissions for the land use systems were identified with a meta-analysis of published measurements of GHG emissions on fenlands in the temperate climate zone. The GHG emissions due to cultivation and possible land use changes were identified and summarized as the overall emissions. Costs and revenues were calculated for comparability purposes of profitability of management systems. GHG abatement costs were estimated too. Results indicated that overall GHG emissions increase with higher land use intensity and deeper groundwater level. Management induced GHG emissions are negligible compared to the soil-borne emissions. Fenlands should be extensified to save peats and reduce GHG emissions. The comparison of profitability showed that management systems of intensive land use systems, in contrast to extensive land use systems, with the low groundwater level are broadly profitable without subsidies. Subsidies and grants are indispensable to promote peat-saving and climate-friendly practices. This thesis provides a systematic overview of overall GHG emissions and profitability of common management systems of fenlands.