5 Vergleich mit den Resultaten der Berechnung von PRASUHN & BRAUN
5.1 Wichtige Hinweise für den Vergleich der Ergebnisse dieser Studie mit denen von
Die vorliegende Studie hatte zum Ziel, eine bestmögliche Abschätzung der N- und P-Verluste aus diffusen Quellen in die Gewässer des Kantons Bern nach neuestem Wissens- und Technikstand durchzuführen. Dies hat zwangsläufig zur Folge, dass sich methodisch verschiedene Änderungen gegenüber der Erstberechnung anfangs der neunziger Jahre (PRASUHN & BRAUN 1994) ergeben haben. Dadurch lassen sich die Ergebnisse beider Berechnungen nur mit diversen Einschränkungen vergleichen.
Folgende Punkte sind beim Vergleich zwingend zu beachten:
¨ Flächengrösse
Die Flächengrösse des gesamten untersuchten Perimeters, der geographischen Regio-nen und der hydrologischen Einzugsgebiete hat sich verändert. Deshalb sollten nie die absoluten Zahlen in Tonnen pro Jahr, sondern nur die flächenspezifischen Werte in Kilo-gramm pro Hektare miteinander verglichen werden.
Gesamtgebiet: Neu ist das Gebiet Saane (BE) hinzugekommen, die Gebiete Sense, Seeland und Nordufer Bielersee wurden um ausserkantonale Anteile erheblich erweitert.
Dadurch ist die neue Untersuchungsfläche um 53'619 ha bzw. 9% grösser als die dama-lige.
Geographische Regionen: Neben der Vergrösserung des Gesamtgebietes, die vor al-lem die alpine und voralpine Region betrifft, wurden die Grenzen der geographischen Regionen neu bestimmt. Mittels GIS wurden die Grenzen anhand der Klimaeignungskar-te (1:200'000) festgelegt. Dadurch wurden nicht mehr ganze hydrologische Einzugsge-biete einer Region zugeordnet, sondern die Grenzen verlaufen quer durch die Einzugs-gebiete. Folgende Flächenunterschiede ergeben sich (Tab. 28):
Tab. 28: Flächenvergleiche nach Regionen.
Fläche diese Studie (2002)
Fläche Prasuhn &
Braun (1994) Abweichung
Regionen ha ha ha %
Alpen 294‘479 244‘988 49‘491 20
Voralpen 132‘719 112‘127 20‘592 18
Mittelland 165‘677 183‘160 -17‘483 -10
Jura 61‘259 60‘240 1‘019 2
Total 654‘134 600‘515 53‘619 9
Hydrologische Einzugsgebiete: Neu wurden 38 statt 20 hydrologische Einzugsgebiete ausgeschieden. Dadurch wurden verschiedene Einzugsgebiete stark aufgesplittet. Mittels GIS wurden die Einzugsgebietsgrenzen neu digitalisiert. Teilweise wurde der Mündungs-punkt verlegt. Dadurch ergeben sich pro Einzugsgebiet mehr oder weniger grosse Ab-weichungen zu den früheren Werten (Tab. 29).
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Tab. 29: Flächenvergleiche nach hydrologischen Einzugsgebieten.
Fläche diese Studie (2003)
Fläche Prasuhn &
Braun (1994) Abweichung
Einzugsgebiete km2 km2 km2 km2 %
1. Gadmerwasser 167
2. Aare Oberhasli 436 603 556 47 8
3. Weisse Lütschine 165
4. Schwarze Lütschine 226 391 398 -7 -2
6. Kiene 92
7. Engstligen 146
8. Kander 266
9. Fildrich 132
10. Oberes Simmental 242 11. Unteres Simmental 217
1095 1096 -1 0
5. Brienzersee 140
12. Thunersee 221 361 400 -39 -10
13. Saane (nur BE) 258 258 0 258 100
14. Schwarzwasser 130
15. Sense 306 436 355 81 23
32. Alte Aare-Lyssbach 96
33. Ösch 106
35. Aare Biel-Murgenthal 345
37. Rot 60
607 637 -29 -5
34. Önz 94 94 93 0 0
36. Langete 139 139 149 -10 -7
38. La Birse (nur BE) 257 257 201 56 28
Total Untersuchungsgebiet 6‘541 6‘541 6‘005 536 9
¨ Modellanpassungen - Methodische Änderungen
Hektarraster- statt Gemeindedaten und Verschneidungen mittels GIS: Durch die Bearbeitung mittels GIS standen hochauflösende und z.T. neue Datengrundlagen zur Verfügung und es konnte eine exaktere Zuordnung zu den hydrologischen Einzugsgebie-ten gemacht werden. Die direkte Verschneidung verschiedener Informationslayer im GIS sowie die Berechnung auf Hektarraster- statt auf Gemeindeebene stellt eine erhebliche
Detaillierung dar, die sich auch auf die Resultate der Stoffflussberechnung auswirken kann.
Die Landnutzung der Arealstatistik konnte hektarweise und nicht nur gemeindeweise den Einzugsgebieten zugeordnet werden. Diese Zuteilung ist erheblich exakter. Landnut-zungsänderungen innerhalb der Einzugsgebiete müssen somit nicht zwingend reale Ver-änderungen sein, sondern können zumindest teilweise methodisch bedingt sein, zumal sich auch die Erhebung der Arealstatistik selbst methodisch verändert hat (BFS 1992).
Es standen diverse zusätzliche oder hochauflösendere Grundlagendaten zur Verfügung (z.B. Höhe über Meer, Neigung, Exposition, Bodeneigenschaften). Sie konnten mit ande-ren Daten in Beziehung gesetzt werden (z.B. Zufallsverteilung der Drainagen gemeinde-weise in Abhängigkeit von Nutzung, Topografie und Bodentyp).
Mehrere Eintragspfade konnten aufgrund der Nutzung neuer Datenquellen erheblich dif-ferenzierter berechnet werden (z.B. Nitratauswaschung, P-Verluste durch Bodenerosion) und sind mit dem vorher verwendeten Ansatz nicht mehr direkt vergleichbar.
Statt gemeinde- oder einzugsgebietsspezifischer Verlustkoeffizienten, die aufgrund von Expertenwissen und Analogieschlüssen festgelegt wurden, wurden die Verlustkoeffizien-ten neu meist über empirisch bestimmte lineare oder nichtlineare Funktionen für jeden Hektar berechnet.
Zuordnung der Kunstwiese zum Ackerland bzw. Grasland
Kunstwiese wurde bei der Berechnung der Wasser- und Stoffflüsse von PRASUHN &
BRAUN (1994) dem Grasland gleichgesetzt. Die Stoffverluste von Kunstwiesenflächen wurden daher auch bei den Verlusten von Grasland und nicht beim Ackerland aufgeführt.
Neu müssen die Verluste von Kunstwiesen methodisch bedingt dem Ackerland zugeteilt werden. Daher sind die absoluten, flächenspezifischen und prozentualen Verlustwerte für Ackerland bzw. Grasland von PRASUHN & BRAUN (1994) und dieser Studie nicht ver-gleichbar. Es können nur die aufsummierten Werte der gesamten LN miteinander vergli-chen werden (Tab. 30).
Tab. 30: Vergleich der Aufteilung der LN des jeweiligen Untersuchungsgebietes in dieser Studie mit der von PRASUHN & BRAUN (1994).
Fläche diese Studie (2003) (ha)
Fläche Prasuhn &
Braun (1994) (ha)
Abwei-chung (ha)
Gesamtfläche 654‘134 600‘515 +53‘619
LN 287‘972 263‘942 +24‘030
Natürliche Hintergrundlast – diffus anthropogene Belastung
Bei der ‚sonstigen Erosion‘ wurden neuerdings 20% statt 10% der diffus anthropogenen Belastung zugeschrieben. Dadurch hat sich der Anteil natürlicher Hintergrundlast – vor allem in den Alpen – methodisch bedingt deutlich verringert und der Anteil diffus anthro-pogener Belastung hat zugenommen.
Niederschlag – Verdunstung – Abfluss
Für die Berechnung der Gebietsniederschläge wurde eine andere Datenquelle genutzt (ROHMANN & MENZEL 1999 statt KIRCHHOFER & SEVRUK 1992), da die neuen Da-ten digital in Rasterform vorlagen. Auch die Verdunstungsberechnung wurde angepasst (vgl. Kap. 2.1.2). Dadurch ergeben sich methodisch bedingte Abweichungen bei den Ab-flüssen (vgl. Tab. 20), die sich auch auf die Stofffrachten auswirken. Die Bestimmung der Gebietsniederschläge ist – vor allem im alpinen Raum – mit erheblichen Unsicherheiten behaftet, wie ein Methodenvergleich von SCHÄDLER & WEINGARTNER (2002) zeigt.
Diverse Details
Verschiedene kleinere methodische Änderungen sind dem Kapitel Methodik (Kap. 2) zu entnehmen.
Auf die Auswirkungen dieser Änderungen bei der Interpretation der Ergebnisse bzw.
beim Vergleich der Resultate von PRASUHN & BRAUN (1994) und dieser Studie wird in Kap. 5.3 eingegangen.