Die Umweltindikatoren des LANUK sind Mess- und Kennzahlen, mit denen sowohl die aktuelle Umweltsituation als auch Entwicklungstrends übersichtlich dargestellt und bewertet werden können. Durch Umweltindikatoren werden komplexe Aspekte, wie z. B. die Luftqualität, die Gewässergüte , der Energie- und Rohstoffverbrauch oder die Inanspruchnahme von Freiflächen messbar. Eine Beschreibung des Umweltzustandes durch Umweltindikatoren erhebt nicht den Anspruch, ein vollständiges Bild zu zeichnen. Vielmehr sollen relevante Teilaspekte hervorgehoben werden, deren Zustand und Entwicklung von besonderem Interesse ist. Entsprechend dem Erhebungsturnus wird auf Basis der jeweils verfügbaren Daten der Indikatorensatz im Internet einmal im Jahr aktualisiert. Im Datensatz sind Zeitreihendaten zu den folgenden NRWUmweltindikatoren enthalten: -Treibhausgasemissionen -Erneuerbare Energien bei Primärenergie- und Bruttostromverbrauch -Kraft-Wärme-Kopplung bei Nettostromerzeugung -Primär- und Endenergieverbrauch -Energieproduktivität -Rohstoffverbrauch und Rohstoffproduktivität -Stickstoffoxidemissionen -Stickstoffdioxidkonzentration im städtischen Hintergrund -Ozonkonzentration im städtischen Hintergrund -Feinstaubkonzentration im städtischen Hintergrund -Lärmbelastung -Haushaltsabfälle und Verwertung -Flächenverbrauch -Schwermetalleintrag an ländlichen Stationen -Ökologischer Zustand der oberirdischen Fließgewässer -Nitratkonzentration im Grundwasser -Gefährdete Arten -Naturschutzflächen -Laub-/Nadelbaumanteil -Waldzustand -Stickstoff- und Säureeintrag -Ökologische Landwirtschaft -Landwirtschaftsflächen mit hohem Naturwert -Stickstoff-Flächenbilanz (Stickstoff-Überschuss der landwirtschaftlich genutzten Fläche)
Eine sichere Wasserversorgung ist eines der Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen in der Agenda 2030. In Mitteleuropa und Deutschland sind hohe Nährstoffeinträge in Grund- und Oberflächenwässer und schließlich auch in die marinen Systeme nach wie vor einem Problem für aquatische Ökosysteme und die Sicherung der Wasserversorgung. Auf der räumlichen Skala von Flusseinzugsgebieten interagieren dabei eine Vielzahl von Eintragspfaden und Prozessen, die ein mechanistisches Verständnis und klare Ursache-Wirkungs-Beziehungen erschweren. In den letzten Dekaden wurden große Anstrengungen unternommen, Kläranlage zu ertüchtigen und damit Einträge von Phosphor und Stickstoff deutlich zu reduzieren. Andererseits sind diffuse Einträge aus der Landwirtschaft immer noch bedeutend und aufgrund der langen Transportzeiten von der Quelle zur Vorflut schwer zu managen. Es ist momentan schwer abzuschätzen, wie schnell sich Maßnahmen zur Verringerung von Stickstoffüberschüssen in der Landwirtschaft auf die Wasserqualität und ihre zeitlich-räumliche Variabilität in der Vorflut auswirken. In diesem Antrag wird ein einzigartiger Datensatz von Wasserqualität und -quantität über ganz Deutschland hinweg verwendet und einer systematischen Daten-getriebenen Analyse unterzogen. Der Datensatz basiert auf dem langjährigen Monitoring von Wasserqualität der einzelnen Bundesländer und wurde vom UFZ zusammengestellt. In der Analyse dieser Daten werden Muster in der Konzentrationsvariabilität aber auch den Beziehungen zwischen Konzentration und Abfluss verwendet, um Rückschlüsse auf dominante Prozesse und Eintragspfade im Einzugsgebiet zu schließen. Die Arbeit ist dabei auf drei Ziele fokussiert: (a) Die Klassifikation der Einzugsgebiete hinsichtlich ihres Nährstoff-Exportregimes für Daten ab dem Jahr 2010. (b) Die zeitliche Entwicklung der Stickstoff:Phosphor-Stöchiometrie für längere Zeitreihen im Wechselspiel von Punkt- und diffusen Quellen. (c) Die Langzeit-Trajektorien des Nährstoffexports aus Einzugsgebieten und einer möglichen Entwicklung zu chemostatischen Verhältnissen mit geringer Konzentrationsvariabilität aufgrund flächiger landwirtschaftlicher Einträge. Dabei ermöglichen innovative daten-getriebene Methoden und der einzigartige Datensatz einen neuen Blick auf die Steuergrößen von Nährstoffexporten im mitteleuropäischen anthropogen überprägten Landschaftsbild. Die Ergebnisse ebnen zum einen den Weg für komplexitätsreduzierte Wasserqualitäts-Modelle auf der Skala von Einzugsgebieten. Zum anderen haben die Ergebnisse Relevanz für weitere Fachgebiete, wie der aquatischen Ökologie und des Umweltmanagements.
Regionalisierte Phosphor-Flächenbilanzen mit der räumlichen Auflösung auf Kreisebene wurden für die Zeitreihe 1995 bis 2017 anhand älterer N-, P- und K-Bilanzierung und aktueller regionalisierter N-Flächenbilanz berechnet. Hohe bis sehr hohe P-Flächenbilanzüberschüsse finden sich in den Hotspotregionen der Tierhaltung im Nordwesten Deutschlands (bis zu 48,5 kg P/ha LF im Landkreis Vechta), in den Gemüseanbauregionen in Rheinland-Pfalz, in Südostbayern sowie im Allgäu. Berechnungen von regional überschüssigen Mengen an Wirtschaftsdüngern (WSD) und Phosphor in den Tierhaltungs-Hotspotregionen zeigen Überschüsse von 28.359 t P und 19,97 Mio. t WSD (im Szenario 1) sowie 41.684 t P und 29,83 Mio. t WSD (im Szenario 2). Veröffentlicht in Texte | 106/2024.
Der Anbau von nachwachsenden Rohstoffe (NawaRo's) für die Erzeugung von Biogas und zur Herstellung von Biokraftstoffen wurde in Deutschland seit Anfang der 2000er Jahre erheblich ausgeweitet. Es wird untersucht, ob bzw. in welchem Umfang durch die Zunahme des NawaRo-Anbaus die Gewässer in Deutschland durch Einträge von Nitrat und Pflanzenschutzmitteln swie infolge verstärkter Bodenerosion möglicherweise belastet werden. Dazu wird zunächst die Entwicklung der Anbauflächen von Mais und Raps in den Kreisen dargestellt. Die Bewertung der Gewässergefährdung durch Nitrateinträge erfolgt anhand des Überschusses der Stickstoff-Flächenbilanz. Das Risiko für Oberflächengewässer durch den Eintrag von Pflanzenschutzmitteln aus der Anwendung im Mais- und Rapsanbau wird mit dem Modell SYNOPS modelliert. Zur Bewertung der Grundwasserbelastung werden die Fundhäufigkeiten in Grundwasser-Messstellen ausgewertet. Der Bodenabtrag von Ackerflächen wird schließlich anhand der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung (ABAG) und der Sedimenteintrag in Oberflächengewässer mit dem Modell Terraflux ermittelt. Die Wirkungen des Energiepflanzenanbaus auf diese vier Komponenten der Gewässergüte werden mittels Szenario-Berechnungen bzw. aus dem Vergleich der Situation "ohne" und "mit" Anbau von Energiepflanzen abgeschätzt. Zusammenfassend werden die Auswirkungen des Energiepflanzenanbaus auf die Oberflächen- und Grundwasserbeschaffenheit für die drei Bereiche N-Überschuss, PSM im Grundwasser sowie Bodenerosion und Sedimenteintrag als weniger gravierend eingestuft. Auch in Bezug auf die PSM-Belastung von Oberflächengewässern hat nach SYNOPS-Modellergebnis das Risiko nicht zugenommen. Aktuelle Monitoringergebnisse an kleinen Gewässern legen allerdings die Vermutung nahe, dass das Risiko von Runoff-Einträgen in Oberflächengewässer mit SYNOPS nicht zutreffend ermittelt wird. Mögliche weitere Umweltbelastungen durch den Anbau von Energiepflanzen wie beispielsweise Humusabbau, Biodiversitätsverlust, Insektensterben, Veränderung des Landschaftsbildes und erhöhte Treib hausgas-Emissionen sind nicht Gegenstand dieser Untersuchung. Quelle: Forschungsbericht
Stickstoffbilanzen (N-Bilanzen) sind ein wichtiges Instrument, um die Stickstoffemissionen (Stickstoffüberschüsse) aus der Landwirtschaft zu quantifizieren. Zur Berechnung des N-Flächenbilanzsaldos wird der N-Zufuhr (auf die landwirtschaftlich genutzte Fläche) die N-Abfuhr gegenübergestellt: N-Zufuhr – N-Abfuhr = N-Saldo Im Rahmen des landesweiten Basis-Emissionsmonitorings wird ein N-Flächenbilanz-Modell verwendet, welches am Johann Heinrich von Thünen-Institut entwickelt und an die regionalen Bedingungen in Niedersachsen angepasst wurde. Das Ergebnis sind auf Basis der Agrarstatistik berechnete Stickstoff-Flächenbilanzen auf Gemeindeebene, die mit jedem Erscheinen der Landwirtschaftszählung bzw. Agrarstrukturerhebung neu berechnet werden können (alle 3 bis 4 Jahre). Der berechnete N-Flächenbilanzsaldo wird in [kg N/ha*a] bezogen auf die landwirtschaftlich genutzte Fläche (ohne Stilllegungsflächen) ausgegeben. Die dargestellten N-Flächenbilanzsalden2016 sind eine wichtige Grundlage zur Berechnung der potenziellen Nitratkonzentration im Sickerwasser. Die potenzielle Nitratkonzentration dient der Abschätzung der Sickerwassergüte an der Untergrenze des Wurzelraumes. Zu beachten ist, dass die in die N-Flächenbilanzsalden eingeflossenen Daten der Agrarstatistik zu Tierzahlen und Flächennutzung nach dem Betriebssitzprinzip erhoben wurden und somit räumliche Verschiebungen möglich sind. Detaillierte Methodenbeschreibung siehe: Methodik_Basis_Emissionsmonitoring_LBEG.pdf
Zur Bewertung der Effizienz von Maßnahmen im landwirtschaftlichen Bereich bezüglich Eutrophierung sind regionaliserte Stickstoffüberschüsse eine wichtige, aber auch problematisch zu ermittelnde Kenngröße. Allerdings können Stickstoff-Flächenbilanzen für regionale Einheiten (bspw. Gemeinden, Kreise) aufgrund der Unsicherheiten in der Schätzung der N-Zufuhr mit der Mineraldüngung sowie der N-Abfuhr mit Rauhfutter nicht unerheblich verzerrt sein. In dem Vorhaben soll die Methodik zur Ermittlung der N-Bilanzüberschüsse verbessert werden, um in der Stoffeintragsmodellierung diese Kenngröße mit höherer Ergebnis- und Prognosequalität verwenden zu können.
Die Stickstoffflächenbilanz wurde als Teilgröße der Gesamtbilanz auf regionaler Ebene aktualisiert. Die Wirkung der Biogaserzeugung wurde systematisch erfasst. 2017 kamen ca. 574.000 Tonnen Stickstoff als Gärreste aus Biogasanlagen auf die Felder. Das sind rund 18 Prozent der in der Landwirtschaft umgesetzten Stickstoffmenge. Durch Gülletransport aus Hochlastgebieten verschieben sich die Stickstoffüberschüsse in die angrenzenden Aufnahmegebiete. Die Untersuchung zeigt, dass der Stickstoffüberschuss und die Ammoniakemissionen mit einfachen Maßnahmen vermindert werden könnten. Die Landwirtschaft müsste vor allem den Stickstoff in Gülle und Gärresten aus Biogasanlagen besser ausnutzen und damit synthetischen Stickstoffdünger einsparen. Veröffentlicht in Texte | 131/2019.
Im vorliegenden Bericht werden Methodik und Ergebnisse der Berechnung von Flächenbilanzen für Stickstoff (N) mit Regionalgliederungen "Bundesländer" und "Kreise/kreisfreie Städte" für die Zeitreihe 1995 bis 2016 vorgestellt. Gegenüber früheren Ansätzen werden als Neuerungen vor allem die Biogaserzeugung sowie der Transfer von Wirtschaftsdüngern in der Bilanz berücksichtigt. Emissionsfaktoren und Aktivitätsdaten der Bilanzierung sind weitgehend konsistent mit den Ansätzen des Nationalen Emissionsinventars. Im Mittel der Jahre 2015 bis 2017 umfasst die N-Zufuhr zur landwirtschaftlich genutzten Fläche (LF) in Deutschland insgesamt 226 kg N/ha LF, wovon 104 kg N/ha LF mit Mineraldüngung und 89 kg N/ha LF mit Wirtschaftsdüngern (Gülle, Mist, Jauche, Gärreste) ausgebracht werden. Dem steht eine Abfuhr mit Ernteprodukten von 149 kg N/ha LF entgegen, woraus ein Überschuss der N-Flächenbilanz von 78 kg N/ha LF resultiert. Die Überschüsse der N-Flächenbilanzen der Bundesländer (Mittel 2015 bis 2017) liegen zwischen 51 kg N/ha LF für Brandenburg und 108 kg N/ha LF für Niedersachsen. Die Spannbreite der N-Flächenbilanzüberschüsse der Kreise (Mittel 2015 bis 2017) reicht von 26 kg N/ha LF bis 162 kg N/ha LF. Für 85 Kreisregionen (entsprechend 30 % der LF) wird ein Überschuss </= 55 kg N/ha LF berechnet, 155 Kreisregionen (47 % der LF) liegen im Bereich > 55 bis </= 100 kg N/ha LF und in 58 Kreisregionen (23 % der LF) beträgt der Überschuss über 100 kg N/ha LF. Die Unsicherheit des N-Flächenbilanzüberschuss wird mit einer Sensitivitätsanalyse für die wichtigsten Variablen ermittelt. Die größte Sensitivität tritt bei der N-Ausscheidung pro Tierplatz auf, eine Änderung um -10 % vermindert die N-Überschüsse in den Kreisen im Median um -6,8 kg N/ha LF und im Maximum um -18,8 kg N/ha LF (Mittel der Jahre 2015 bis 2017). Für eine Reihe von Minderungsmaßnahmen wird die mögliche Reduktion des N-Flächenbilanzüberschuss in den Kreisen berechnet. Wirksamste Maßnahme wäre eine Verbesserung der Ausnutzung des N aus Wirtschaftsdüngern von 60 % (derzeitige Annahme) auf 80 %, wodurch der Überschuss in Deutschland insgesamt um -15,6 kg N/ha LF sinken würde. Quelle: Forschungsbericht
Landwirtschaftliche Produktion ist für einen Großteil der Stickstoffemissionen in Wasser und Luft verantwortlich. Milchviehhaltung macht dabei einen besonders hohen Anteil der Ammoniakemissionen aus der deutschen Landwirtschaft und ist häufig durch hohe Stickstoff-Flächenbilanzüberschüsse, ein Indikator für Nitratauswaschungen, gekennzeichnet. Die EU-Nitratrichtlinie ist das zentrale Element um Stickstoffemissionen zu reduzieren. Dabei zielt sie auf die Minimierung des Nitrateintrages im Wasserkörper ab. Die Maßnahmen haben jedoch auch Auswirkungen auf andere Formen der Stickstoffemissionen. Ziel des Forschungsvorhabens ist die integrierte Quantifizierung der Umweltwirkungen von Milchviehbetrieben vor dem Hintergrund der Novellierung der Düngeverordnung. Dafür wird das bio-physikalische, voll dynamische, gemischt ganzzahlige, lineare Betriebsmodell FARMDYN verwendet.
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Ziel des Vorhabens war es, die symbiotische N2-Fixierleistung von im ökologischen Landbau angebauten Körner- und Futterleguminosen schlagspezifisch genauer als es bisher möglich war in der landwirtschaftlichen Praxis und Beratung kalkulieren zu können. Fazit Um die breite Anwendung der verbesserten Kalkulationsverfahren in der land- und wasserwirtschaftlichen Fachberatung sowie in der Praxis des ökologischen Landbaus zu ermöglichen und deren Umsetzung zu beschleunigen, wurde im Rahmen des bearbeiteten Projektes (i) ein Monitoringsystem zur Schätzung der bodenbürtigen N-Aufnahme von Leguminosen im ökologischen Landbau etabliert, (ii) die vorhandenen Kalkulationsverfahren aktualisiert, (iii) die Kalkulationsverfahren als internetbasiertes Informationssystem im Rahmen von ISIP (Informationssystem Integrierte Pflanzenproduktion) öffentlich verfügbar gemacht und (iv) durch Informationsveranstaltungen und Begleitmaterial die land- und wasserwirtschaftliche Fachberatung auf das neue internetbasierte Informationsangebot hingewiesen und in der Anwendung ge-schult. Aufgrund fehlender Datengrundlage konnten in diesem Vorhaben in LeNi Ba Eco noch nicht alle im ökologischen Landbau angebauten Leguminosenarten (z. B. Schmalblättrige Lupine, Weißklee) und Nutzungssysteme (z. B. legumer Zwischenfruchtbau, Nutzung als Grünbache) berücksichtigt werden. LeNi Ba Eco bietet aber eine sehr gute Internetplattform, um nach Erarbeitung entsprechender Datengrundlagen die Anwendungsbereiche entsprechend zu erweitern und auch den Anbau von Leguminosen in an-deren Landbausystemen einzubeziehen.
| Origin | Count |
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| Bund | 13 |
| Land | 3 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 5 |
| Text | 4 |
| unbekannt | 5 |
| License | Count |
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