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Analyse der Nährstoffeinträge und –frachten in den Flüssen des Landes Baden-Württemberg
Die in diesem Jahr verabschiedete EU-Wasserrahmenrichtline fordert die Erarbeitung von Bewirtschaftungsplänen für Stromgebiete bzw. Flussgebiete von der Quelle bis zum Meer. Die Pläne und Aktivitäten im Maßstab des gesamten Flussgebietes sollen durch regionale (Haupt- nebenflüsse) und lokale (kleine Flüsse) Maßnahmen untersetzt sein, die in Übereinstimmung mit dem Bewirtschaftungsplänen für die Stromgebiete stehen. Generell ist vorgesehen, dass die Flüsse in den nächsten 15 Jahren eine “gute” Qualität erreichen sollen. Generell hängt der Zustand eines Flusssystems von seinen natürlichen Gegebenheiten, seinen Strukturen und deren Veränderungen sowie vom Niveau seiner anthropogen verursachten Belastung ab. Eine wesentliche Voraussetzung für die Ableitung von Qualitätskriterien und die Erarbeitung der Bewirtschaftungspläne ist damit die Kenntnis der Qualitätsprobleme und eine umfassende Analyse der natürlichen Gegebenheiten und der gegenwärtigen Belastungssituation in den verschiedenen Maßstabsebenen eines Stromgebietes. Daneben ist der für eine „gute“ Wasserqualität notwendige Sollzustand abzuleiten. Aus dem Vergleich von Ist- und Sollzustand ergibt sich der Handlungsbedarf und das mögliche Spektrum von Maßnahmen, die zur Erreichung des Sollzustandes umgesetzt werden müssen. In den nächsten Jahren sind solche Maßnahmenprogramme für die Flussgebiete der Bundesländer aber auch für länderübergreifende Flüsse, wie Main und Neckar (regionaler Maßstab) und gesamte Stromgebiete, wie die der Donau und des Rheins zu erarbeiten. Die Nährstoffbelastung der Gewässer wird durch punktförmige und diffuse Eintragsquellen hervorgerufen. Da die Kenntnis der Größe der einzelnen Eintragspfade in den jeweiligen Flussgebieten Voraussetzung für die Ableitung weiterer Maßnahmen zur Reduzierung der Nährstoffbelastung ist, wurde ein Modellsystem für Emissionsschätzungen erarbeitet (BEHRENDT ET AL., 1999). Dabei wurde eine einheitliche Methodik für alle zu betrachtenden Flussgebiete angewandt. Die bisherigen spezifischen, gebietsbezogenen Probleme bei der Methodenanwendung sollten durch einheitliche Ansätze und eine GIS-gestützte Berücksichtigung der räumlich unterschiedlichen Bedingungen in den einzelnen Flussgebieten überwunden werden. Die flussgebietsbezogenen Analysen der Nährstoffbelastung sollten für alle Gebiete ein möglichst geschlossenes Bild ergeben, das von der Ermittlung der Ursachen der Nährstoffbelastung bis zur realisierten Nährstofffracht bzw. den Nährstoffkonzentrationen reicht. Die in dem Modellsystem MONERIS zusammengefasste Methodik wurde auch für die Analyse der Nährstoffeintragssituation in den Flussgebieten von Baden-Württemberg verwendet. Änderungen an den Modellansätzen wurden nicht vorgenommen. Obwohl das Modellsystem MONERIS lediglich für die Analyse von Nährstoffeinträgen in Flussgebieten mit einer Größe von mehr als 500 km² konzipiert war, wird im Folgenden versucht, diese Grenze bis hin zu Gebieten von ca. 100 km² zu verlagern. Dies ist notwendig, um einen Anschluss im unteren Skalenbereich an entwickelte räumlich und zeitlich detailliertere Modelle herzustellen. Dass eine Anwendung von MONERIS bis zu diesem Skalenbereich möglich erscheint, belegen die Untersuchungen von VENOHR (2000), der dieses Modell für 128 Teilgebiete im Einzugsgebiet der Stör angewandt hat, und BEHRENDT et al. (2001), bei denen eine Anwendung des Modells MONERIS für die Flussgebiete des Landes Brandenburg erfolgte. MONERIS berücksichtigt insgesamt acht verschiedene Eintragspfade bzw. Teilmodelle - atmosphärische Deposition, Erosion, Abschwemmung, Grundwasser, Dränagen, urbane Flächen, kommunale Kläranlagen und industrielle Direkteinleiter. Mit Ausnahme der Einträge über atmosphärische Deposition und industrielle Direkteinleiter, bei denen Ergebnisse anderer Untersuchungen direkt genutzt werden, wird in MONERIS für jeden Eintragspfad zunächst eine Bilanzierung zwischen dem Input, d. h. der Nährstoffzufuhr in das Einzugsgebiet, und dem Output, d. h. den Nährstoffeinträgen in die Oberflächengewässer, durchgeführt. Dadurch ist es möglich, für die einzelnen Pfade spezifische Rückhalte und Verluste, die bereits auf dem Weg vom Input bis zum Gewässereintrag auftreten, zu berücksichtigen und künftig mögliche Einträge bei veränderten Randbedingungen in Form von Szenarios zu berechnen. Des Weiteren wird aus den ermittelten Gesamtemissionen unter Einbeziehung der gewässer-internen Rückhalte und Verluste die Nährstofffracht am Auslauf der Einzugsgebiete berechnet. Die entwickelten Teilmodelle wurden an verfügbaren Messdaten, jedoch nicht an der aus Güte- und Abflussmessungen berechenbaren Nährstofffracht der Flüsse, validiert. Die Nährstoff- frachten der Flüsse werden lediglich zum Vergleich mit den Modellergebnissen herangezogen.
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