Maßnahmen für Grundwasser und Oberflächengewässer

3.3.1 Vorhaben im Modellverbund AGRUM

Mit Hilfe des interdisziplinären AGRUM-Modellverbunds des Thünen-Instituts werden in verschiede-nen Teilprojekten die Auswirkungen von landwirtschaftlichen Nährstoffeinträgen auf das Grund- und Oberflächenwasser untersucht. Auf der Basis von Zukunftsszenarien sollen dabei Maßnahmen des landwirtschaftlichen Gewässerschutzes abgeleitet und hinsichtlich ihrer Wirksamkeit bewertet wer-den.

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AGRUM Weser und AGRUM+ Weser

Vor diesem Hintergrund hat die FGG Weser 2005 das Vorhaben AGRUM Weser gestartet. Dazu wur-den für die gesamte Flussgebietsgemeinschaft die Nährstoffeinträge in das Oberflächen- und Grund-wasser bis zum Jahr 2015 abgeschätzt und untersucht, inwiefern verschiedene Reduktionsmaßnah-men zur Erreichung der WRRL-Zielvorgaben beitragen können. Die Ergebnisse sind im zweiten Bre-mer Bewirtschaftungsplan (SUBV 2016) zusammengefasst.

Zwischen 2011 und 2014 wurde das Vorhaben mit einer aktualisierten und erweiterten Datenbasis als AGRUM+ Weser fortgeführt. In AGRUM+ wurden die Nährstoffeinträge und -konzentrationen im Grundwasser und erstmals auch im Oberflächenwasser modellgestützt erfasst und differenziert für die Eintragspfade Atmosphärische Deposition, Abschwemmung, Erosion, Grundwasser, Dränagen, Zwischenabfluss, urbane Gebiete und Punktquellen bilanziert. Die Modellrechnungen zeigen, dass sich der seit den 1990er Jahren abzeichnende Rückgang der landwirtschaftlichen Nährstoffeinträge auch zukünftig fortsetzen wird, regional aber sehr unterschiedlich ausfällt. Schwerpunkte der Stick-stoffeinträge bilden weiterhin die Gebiete mit intensiver Viehhaltung in Niedersachsen. Im Ergebnis von AGRUM+ Weser wurde deutlich, dass die Nährstoffreduktionsziele aufgrund der weiterhin hohen Einträge und der z. T. sehr langen Wirkverzögerung in den Gewässern bis zum Jahr 2021 nicht einzuhalten sind. Um die Ziele bis zum Jahr 2027 zu erreichen, müsste der Stickstoffüberschuss in der Landwirtschaft laut AGRUM+ WESER um weitere 14.000 Tonnen N/a sinken, wobei rund 70 % des Reduktionsbedarfs auf den niedersächsischen Teil der FGE Weser entfällt.

AGRUM-DE

Auf die Ergebnisse von AGRUM+ baut seit 2019 das bis zum Jahr 2021 laufende Folgeprojekt AG-RUM-DE auf. Darin soll erstmals eine einheitliche Methodik erarbeitet werden, um die Stickstoffbe-lastungen und ihre Quellen differenziert für das Oberflächen- und Grundwasser zu erfassen und möglichst genau in einem bundesweit konsistenten Nährstoffmodell abzubilden. Auf dieser Basis können dann neue und effizientere Maßnahmenkombinationen entwickelt und bestehende Maßnah-men auf ihre tatsächliche Wirksamkeit hin überprüft werden.

Die Abb. 16 zeigt, wie im Modellverbund AGRUM das regionalisierte agrarökonomische Modell RAU-MIS, das hydrologische/hydrogeologischen Modellpaket mGROWA-DENUZ-WEKU-MEPhos sowie das Nährstoffeintragsmodell MONERIS miteinander verknüpft sind.

Abb. 16: Ablaufschema im Modellverbund AGRUM (Schmidt et al. 2020).

Im Folgenden werden die AGRUM-DE-Modellergebnisse kurz dargestellt². Auf die Nährstoffbelastun-gen der Bremischen Grund- und Oberflächenwasserkörper wird in Kap. 5.1.2 vertieft eingeganNährstoffbelastun-gen.

Bezogen auf das Modell-Basisjahr 2016 liegt der Minderungsbedarf für die Stickstoffbilanzüber-schüsse zur Erreichung des Grundwasserschutzziels in der gesamten Flussgebietseinheit Weser bei 19.000 t pro Jahr. Das Land Bremen hat an diesem Minderungsbedarf einen Anteil von 80 t pro Jahr.

Für die Erreichung der Ziele in den Küstengewässern besteht ein Minderungsbedarf für die Frachten der gesamten Flussgebietseinheit Weser von 14.000 t pro Jahr. Das Land Bremen hat an diesem Minderungsbedarf einen Anteil von 260 t pro Jahr. Die Reduktionswirkung der novellierten Dünge-verordnung (vgl. Kap. 3) auf die Stickstoffbilanzüberschüsse wird in einem Prognoseszenario für das Land Bremen auf 45 % geschätzt.

Insgesamt ist nach den Ergebnissen von AGRUM-DE festzustellen, dass mit einer weiteren Umset-zung der aktuell geplanten Maßnahmen die Stickstoffminderungsziele in den Küstengewässern und der Weser und auch im Grundwasser wahrscheinlich erreicht werden können. Dabei können die Nährstoffe bis zum Eintrag in die Oberflächengewässer Verweilzeiten von weniger als 1 Jahr, aber auch bis zu mehr als 100 Jahren unterliegen. Geringe Verweilzeiten ergeben sich dabei generell für Regionen in Gewässernähe, für Regionen mit hoher Gewässerdichte und/oder für Regionen mit stei-len hydraulischen Gradienten (Festgesteinsregionen). Ob damit eine Zielerreichung auch für alle

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Fließgewässer, Seen- und Grundwasserkörper im Binnenland möglich ist, hängt demnach von den jeweiligen lokalen Randbedingungen und der tatsächlichen Wirkung der vorgesehenen Maßnahmen ab. Ebenso sind Unsicherheiten bei der Maßnahmenplanung zu berücksichtigen. Zusammenfassend wird deshalb eingeschätzt, dass für viele der Wasserkörper die Nährstoffreduzierungsziele aufgrund der natürlichen Gegebenheiten noch nicht bis 2027 erreicht werden.

3.3.2 Aufbau eines GIS-Systems für die Wasserbewirtschaftung

Im Wasserinformationssystem (WAIS) der Senatorin für Klimaschutz, Umwelt, Mobilität, Stadtent-wicklung und Wohnungsbau stehen seit langen Verwaltungs- und Messdaten zu den Themenberei-chen OberfläThemenberei-chengewässergüte und -schutz, Abwasser, Grundwasser, Betreiber von Anlagen mit wassergefährdenden Stoffen sowie Wasser- und Deichrecht zur Verfügung. Das WAIS umfasst mehr als 4,8 Millionen Messwerte, welche sowohl aus emissionsseitigen als auch aus immissionsbezogenen Messungen stammen.

Entsprechend den Bestimmungen der WRRL müssen diese Daten für die integrierte Bewirtschaftung des bremischen Teils der FGG Weser miteinander verknüpft werden, um die Ableitung ganzheitlicher Bewirtschaftungsmaßnahmen zu verbessern. Darüber hinaus sollen diese Daten mit weiteren GIS-Daten, vor allem zu Wasserschutzgebieten, Überschwemmungsgebieten und Hochwasserrisikoge-bieten, in Beziehung gesetzt werden können.

Dafür wurde im Zeitraum 2016-2020 ein neues GIS-System (WAIS-GIS) entwickelt und eingeführt.

Das WAIS-GIS umfasst eine Web-Anwendung, die sowohl eine Visualisierung der Daten aus der WAIS-Datenbank ermöglicht als auch zur Übertragung neuer Daten aus der Web-Anwendung in die Datenbank dient. Die Web-Anwendung ermöglicht zudem zahlreiche Auswertungen. Um auch kom-plexe räumliche Verschneidungen durchführen zu können, umfasst das WAIS-GIS außerdem ein Add-In für die professionelle GIS-Anwendung ArcGIS Pro.