Quantifizierung aktueller und zukünftiger Nährstoffeinträge und Handlungsbedarfe für ein deutschlandweites Nährstoffmanagement - AGRUM-DE

Maximilian Zinnbauer, Max Eysholdt, Martin Henseler, Frank Herrmann, Peter Kreins, Ralf Kunkel, Hanh Nguyen, Björn Tetzlaff, Markus Venohr, Tim Wolters and Frank Wendland

No 108, Thünen Reports from Johann Heinrich von Thünen Institute, Federal Research Institute for Rural Areas, Forestry and Fisheries

Abstract: Ziel des Projektes war, gemeinsam mit land- und wasserwirtschaftlichen Behörden der Bundesländer ein bundesweit einheitliches, räumlich hochaufgelöstes Nährstoffmodell zu erstellen, um Informationsgrundlagen zu schaffen, welche unter anderem zur Erfüllung der Berichtspflichten der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) beitragen können. Dabei galt es, Einträge von Stickstoff und Phosphor aus der Landwirtschaft, dem Abwasserbereich und dem Luftpfad in das Grundwasser, die Oberflächengewässer und die Zuflüsse in Nord- und Ostsee bzw. den Übergabepegeln zu den Nachbarstaaten unter Berücksichtigung der jeweiligen wichtigsten Umsetzungs- und Abbauprozesse abzubilden. Der Modellverbund AGRUM-DE besteht aus dem agrarökonomischen Modell RAUMIS (betrieben am Thünen-Institut, TI) sowie den hydrologischen Modellen mGROWA-DENUZ-WEKU-MePhos (Forschungszentrum Jülich, FZJ) und dem Modell MONERIS (Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei, IGB): * Mit dem Modell RAUMIS wurden vom Thünen-Institut Stickstoffbilanzen der Landwirtschaft auf Gemeindeebene berechnet sowie eine Analyse der Wirkung der novellierten Düngeverordnung (DüV) zur Erreichung der Bewirtschaftungsziele für Grundwasser, Binnengewässer und Küstengewässer erstellt. * Mit den Modellen mGROWA-WEKU-DENUZ-MEPhos des Forschungszentrums Jülich wurden der Wasserhaushalt und die diffusen Nährstoffeinträge ins Grundwasser und die Oberflächengewässer getrennt nach den wichtigsten Eintragspfaden ermittelt. Die Modellrechnungen wurden für die gesamte Landesfläche Deutschlands in einem Raster von 100 m × 100 m durchgeführt. * Mit dem Modell MONERIS wurden vom IGB in Berlin schwerpunktmäßig N- und P-Einträge aus Punktquellen und urbanen Systemen in die Oberflächengewässer auf Gemeindeebene sowie die Retention (Rückhalt und Abbau) von N- und P-Verbindungen in Oberflächengewässern auf Teileinzugsgebietsebene berechnet. Durch eine Ist-Zustandsanalyse wurden zunächst die unterschiedliche Herkunft und die Höhe der Nährstoff-Einträge bestimmt. Dadurch konnte eine räumliche Identifizierung von Belastungsschwerpunkten und damit von prioritären Bereichen für die Maßnahmendurchführung vorgenommen werden. Hierauf aufbauend wurden der regionale N- und P-Handlungsbedarf zur Erreichung der Schutzziele für das Grundwasser und die Oberflächengewässer zur Erreichung der Meeresschutzziele ermittelt sowie die Auswirkungen der novellierten Düngeverordnung auf den Nährstoffeintrag analysiert. Das Projekt wurde von einem Projektbeirat aus rund 50 land- und wasserwirtschaftlichen Expert*innen der Länder begleitet, in welchem sämtliche Projektschritte - von der Festlegung der Datengrundlage bis hin zur Darstellung der Ergebnisse - detailliert vorgestellt, diskutiert und abgestimmt wurden. [...]

Keywords: Gewässerschutz; Modellierung; Nährstoffbelastung; Stickstoff; Phosphor; Landwirtschaft; urbane Systeme; Hydrologie; Düngeverordnung; Wasserrahmenrichtlinie; water protection; modeling; nutrient pollution; nitrogen; phosphorus; agriculture; urban systems; hydrology; fertilizer application ordinance; water framework directive (search for similar items in EconPapers)
Date: 2023
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DOI: 10.3220/REP1684153697000

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