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maximale potenzielle Nitrataustragsgefährdung (Landesmethode)

Mit der maximalen potenziellen Nitrataustragsgefährdung wird das maximale Risiko einer Nitratauswaschung aus dem Wurzelraum der Vegetation durch versickerndes Bodenwasser bewertet. Der Ort der Beurteilung ist hierbei die Untergrenze der durchwurzelten Bodenschicht. Der Quotient aus Sickerwasserrate und nutzbarer Feldkapazität im effektiven Wurzelraum (nFKWe) liefert zunächst die Austauschhäufigkeit des pflanzenverfügbaren Bodenwassers. Diese wird in 5 Stufen klassifiziert (sehr gering – sehr hoch) und ergibt die pNAG. Der Kennwert der potenziellen Nitrataustragsgefährdung ist zur Ableitung quantitativer Aussagen nicht geeignet, da nutzungsabhängige Einflussgrößen (u.a. Kulturart, zu- und abgeführte Stickstoffmengen, herbstliche Nitratgehalte im Boden) nicht berücksichtigt werden. Die Landesmethode zur Berechnung der potenziellen Nitrataustragsgefährdung stellt eine Modifikation der Bundesmethode dar, in der die besondere Gefährdung von grundwassernahen Standorten und Moorstandorten berücksichtigt wird. Weiterführende Informationen finden Sie hier: Mit der potenziellen Nitrataustragsgefährdung wird das Risiko einer Nitratauswaschung aus dem Wurzelraum der Vegetation durch versickerndes Bodenwasser bewertet. Der Ort der Beurteilung ist hierbei die Untergrenze der durchwurzelten Bodenschicht. Der Quotient aus Sickerwasserrate und nutzbarer Feldkapazität im effektiven Wurzelraum (nFKWe) liefert zunächst die Austauschhäufigkeit des pflanzenverfügbaren Bodenwassers. Diese wird in 5 Stufen klassifiziert (sehr gering – sehr hoch) und ergibt die pNAG. Der Kennwert der potenziellen Nitrataustragsgefährdung ist zur Ableitung quantitativer Aussagen nicht geeignet, da nutzungsabhängige Einflussgrößen (u.a. Kulturart, zu- und abgeführte Stickstoffmengen, herbstliche Nitratgehalte im Boden) nicht berücksichtigt werden. Die Landesmethode zur Berechnung der potenziellen Nitrataustragsgefährdung stellt eine Modifikation der Bundesmethode dar, in der die besondere Gefährdung von grundwassernahen Standorten und Moorstandorten berücksichtigt wird. Weiterführende Informationen finden Sie hier: https://geo.brandenburg.de/karten/htdocs/21042020_Sickerwasserrate.pdf

Bodenaushagerung nach Einstellung der Stickstoffduengung auf verschieden geduengtem Wirtschaftsgruenland zur Ueberfuehrung in Extensivgruenland

Auf vorher mit 0, 180, 300, 420 und 660 kg N/ha N zT aus Handelsduenger, zT aus Guelle; die Guelle zT als Vollguelle, zT als verduennte Guelle und zT mit Nachregnen-geduengten Flaechen wird nicht mehr mit N geduengt. Alle Varianten werden 4mal geschnitten. Ermittelt werden Trockenmasseertrag und N-Gehalt im Aufwuchs sowie NO3-Konzentration im Bodenwasser (90 cm Tiefe), Nmin im Boden bei 100 cm Tiefe und Gesamt-N und Gesamt-C bis 40 cm Tiefe.

Prognose des Restnitratstickstoffgehaltes in 0-90 cm Tiefe im Herbst mit Hilfe der EUF-N-Fraktionen des Oberbodens (0-30 cm) im Sommer

Abbau von hohen Nitratgehalten in vorwiegend anorganisch belasteten Abwaessern

Zahlreiche Industrieabwaesser weisen einen hohen Gehalt von anorganischen N-Verbindungen auf. Diese muessen vor Einleitung in den Vorfluter beseitigt werden, da sie sowohl fuer die Gewaesser-Biologie (Eutrophierung) als auch fuer die Trinkwassergewinnung Probleme aufwerfen. Hierfuer kommen in erster Linie mikrobiologische Verfahren in Frage: verschiedene Bakterien koennen Nitrat unter aneroben Bedingungen zu N2 reduzieren, das als Gas entweicht (Denitifikation); Ammonium kann von sog. Nitrifikanten zu Nitrat unter aeroben Verhaeltnissen oxidiert werden, das dann anschliessend (wie o. erwaehnt) zu N2 reduziert werden kann. - Ziel des Projektes ist es, diese Prozesse mit belasteten Abwaessern unter Verwendung besonders geeigneter Bakterien zu untersuchen. Dabei sollen die einzelnen Parameter zunaechst im Labormasstab (und zwar im kontinuierlichen Betrieb) ermittelt werden. Fuer die Denitrifikation sollen Thiobacillen eingesetzt werden, deren Verwendung besonders praktisch und oekonomisch ist, da sie keine organische C-Quelle benoetigen.

Betriebsstabile Deammonifikation mit Swinging Redox

Seit dem Jahr 2009 werden an der Technischen Universität München, vom Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft, Untersuchungen zur Deammonifikation im SBR durchgeführt, bei der mittels Intervallsteuerung und spezieller Regelstrategie das gleichmäßige Schwingen des Redoxpotentials (ORP) im Fokus steht. Postuliert wird bei dieser Methode die Unterstützung eines enzymgebundenen Ladungsaustauschs zur Regeneration der Biozönose im wechselnden Milieu von Oxidation und Reduktion. Die ORP-Amplituden zeigen während der aeroben und anoxischen Phasen typische Signale, die mit den Stickstoff-Konzentrationen korrelieren. Als Resümee ist herauszustellen, dass der Prozess mit Kläranlagen-Belebtschlamm und deammonifizierendem Schlamm aus vorangegangenen Untersuchungen angefahren werden kann. Gesamtstickstoff-Abbaugrade von 90 % werden bei einer Betriebs-Temperatur von 30 °C und Belastung von mehr als 380 gN/(m3 d) erreicht. Nach zwei Jahren Betriebserfahrung mit der Behandlung von KA-Zentraten aus Garching und Ingolstadt in mehreren 150 l SBR-Technikumsanlagen wurde von 2010 bis 2012 im Klärwerk Landsberg an einer Pilotanlage mit 20 m3 SBR eine automatische Steuerung entwickelt, die eine betriebsstabile Prozessführung ermöglicht. Seitdem sind im Rahmen von Master- und Studienarbeiten die optimalen Betriebsbereiche zur Deammonifikation im Technikum präzisiert worden. Um Substrat-Hemmung sowie Nitrat-Akkumulation zu vermeiden, ist bei der Prozessregelung strickt auf Konzentrationsgradienten und ORP-Amplituden-Grenzwerte zu achten. Für die Einfahrphase hat sich die Zugabe von einem Viertel Kläranlagen-Zulauf zum Zentrat bewährt, um besonders im Teillastbereich ein ausreichendes Reduktionspotential vorzugeben. Weitere Additive sind im Regelbetrieb nicht erforderlich. Die jüngsten Ergebnisse zeigen, dass bei Voll-Last, das heißt bei einer Abbauleistung von mehr als 360 gN/(m3 d) und Zulaufkonzentrationen von 1.400 mg/l NH4-N, auch die Nitrat-Konzentration im Ablauf auf weniger als 5 % reduziert werden kann. Mit der Online-Messung von ORP, LF und pH ist der Prozess stabil zu führen. Ammonium, Nitrat und TS werden zwei bis dreimal pro Woche gemessen.

Potenzielle Nitratkonzentration im Sickerwasser – Basis-Emissionsmonitoring 2023

Die potenzielle Nitratkonzentration im Sickerwasser in [mg NO3/l] ist eine wichtige Kenngröße zur Abschätzung und Bewertung der Sickerwassergüte an der Untergrenze des Wurzelraumes. Im Rahmen des landesweiten Basis-Emissionsmonitorings erfolgt die Abschätzung der potenziellen Nitratkonzentration auf Grundlage des Stickstoff-Flächenbilanzsaldos aus der Landwirtschaft auf Gemeindeebene, der atmosphärischen Stickstoff-Deposition, der Landnutzung nach ATKIS-DLM, dem Nitratabbau im Boden (Denitrifikation) sowie der Sickerwassermenge. Die berechnete potenzielle Nitratkonzentration im Sickerwasser wird neben den gemessenen Nitratkonzentrationen in den Grundwassermessstellen zur Gefährdungsabschätzung und Bewertung des chemischen Zustands der Grundwasserkörper gemäß EG-WRRL herangezogen. Bei der landesweit ermittelten potenziellen Nitratkonzentration im Sickerwasser ist zu beachten, dass die Werte aufgrund der räumlichen Auflösung der verfügbaren Eingangsdaten nicht für eine schlaggenaue Bewertung geeignet sind. Detaillierte Methodenbeschreibung siehe: Erläuterung_Basis-Emissionsmonitoring_LBEG_2023.pdf

Potenzielle Nitratkonzentration im Sickerwasser (2019)

Die potenzielle Nitratkonzentration im Sickerwasser in [mg NO3/l] ist eine wichtige Kenngröße zur Abschätzung und Bewertung der Sickerwassergüte an der Untergrenze des Wurzelraumes. Im Rahmen des landesweiten Basis-Emissionsmonitorings erfolgt die Abschätzung der potenziellen Nitratkonzentration auf Grundlage des Stickstoff-Flächenbilanzsaldos aus der Landwirtschaft auf Gemeindeebene, der atmosphärischen N-Deposition, der Landnutzung nach ATKIS-DLM, der zusätzlichen N-Mobilisierung bzw. Immobilisierung im Boden, dem Nitratabbau im Boden (Denitrifikation) sowie der Sickerwassermenge. Die berechnete potenzielle Nitratkonzentration im Sickerwasser wird neben den gemessenen Nitratkonzentrationen in den Grundwassermessstellen zur Gefährdungsabschätzung und Bewertung des chemischen Zustands der Grundwasserkörper gemäß EG-WRRL herangezogen. Bei der landesweit ermittelten potenziellen Nitratkonzentration im Sickerwasser ist zu beachten, dass die Werte aufgrund der räumlichen Auflösung der verfügbaren Eingangsdaten nicht für eine schlaggenaue Bewertung geeignet sind. Detaillierte Methodenbeschreibung siehe: Methodik_Basis_Emissionsmonitoring_LBEG.pdf

Nitratkulisse

Zur Erfüllung des Ziels der Düngeverordnung des Bundes vom 26.05.2017 (BGBl. I S. 1305), zuletzt geändert am 10.08.2021 (BGBl. I S. 3436), die den ressourcenschonenden Einsatz von Pflanzennährstoffen und die Erfüllung der Anforderungen des Gewässerschutzes vorsieht, ist am 30.11.2022 die Erste Verordnung zur Änderung der Thüringer Düngeverordnung (ThürDüV) in Kraft getreten. Damit ist auf Grundlage der novellierten Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zur Ausweisung von mit Nitrat belasteten Gebieten (AVV GeA; in Kraft getreten am 17.08.2022) zum 30.11.2022 eine neue Gebietskulisse zum Schutz der Gewässer vor Verunreinigung durch Nitrat in Kraft getreten, um den Nährstoffeintrag aus der Landwirtschaft in diesen belasteten Gebieten zu senken. Mit der Neufassung der AVV GeA wird die von der Europäischen Kommission bemängelte Vorgehensweise bei der Ausweisung von mit Nitrat belasteten Gebieten zur Umsetzung der EU-Nitrat-Richtlinie geändert und weiter vereinheitlicht. Landwirtschaftliche Flächen sind nach der novellierten AVV GeA als mit Nitrat belastetes Gebiet auszuweisen, wenn sie innerhalb eines mit Nitrat belasteten Grundwasserkörpers nach Grundwasserverordnung liegen und zugleich die Flächen innerhalb der interpolierten Grenzwerte des SIMIK+ Verfahrens bzw. im angrenzenden Einzugsgebiet von Trinkwasser- oder Heilquellenentnahmestellen liegen und einen Flächenanteil von mindestens 20 % an dem ermittelten Gebiet besitzen. Die ausgewiesenen landwirtschaftlichen Flächen sind die Referenzparzellen entsprechend der Thüringer Verordnung zur Umsetzung der gemeinsamen Agrarpolitik in der jeweils gültigen Fassung. Innerhalb dieser Kulisse müssen zusätzliche bzw. ergänzende Anforderungen nach DüV und ThürDüV umgesetzt werden. Die Zuschnitte der Referenzparzellen werden jährlich zum 01.02. angepasst und in digitaler Form im Geoportal Thüringen veröffentlicht. Änderungen von Zuschnitten der Referenzparzellen zwischen den Stichtagen wirken sich somit erst ab dem folgenden 01.02. auf die Attributierung aus.

Potenzielle Nitrataustragsgefährdung (Bundesmethode)

Mit der potenziellen Nitrataustragsgefährdung wird das Risiko einer Nitratauswaschung aus dem Wurzelraum der Vegetation durch versickerndes Bodenwasser bewertet. Der Ort der Beurteilung ist hierbei die Untergrenze der durchwurzelten Bodenschicht. Der Quotient aus Sickerwasserrate und nutzbarer Feldkapazität im effektiven Wurzelraum (nFKWe) liefert zunächst die Austauschhäufigkeit des pflanzenverfügbaren Bodenwassers. Diese wird in 5 Stufen klassifiziert (sehr gering – sehr hoch) und ergibt die pNAG. Der Kennwert der potenziellen Nitrataustragsgefährdung ist zur Ableitung quantitativer Aussagen nicht geeignet, da nutzungsabhängige Einflussgrößen (u.a. Kulturart, zu- und abgeführte Stickstoffmengen, herbstliche Nitratgehalte im Boden) nicht berücksichtigt werden. Die Berechnung der potenziellen Nitrataustragsgefährdung nach Bundesmethode erfolgt auf Basis der Auswertungsmethode 5.3 (AG Boden, 2000b). Weiterführende Informationen finden Sie hier: https://geo.brandenburg.de/karten/htdocs/21042020_Sickerwasserrate.pdf

mittlere potenzielle Nitrataustragsgefährdung (Bundesmethode)

Mit der mittleren potenziellen Nitrataustragsgefährdung wird das mittlere Risiko einer Nitratauswaschung aus dem Wurzelraum der Vegetation durch versickerndes Bodenwasser bewertet. Der Ort der Beurteilung ist hierbei die Untergrenze der durchwurzelten Bodenschicht. Der Quotient aus Sickerwasserrate und nutzbarer Feldkapazität im effektiven Wurzelraum (nFKWe) liefert zunächst die Austauschhäufigkeit des pflanzenverfügbaren Bodenwassers. Diese wird in 5 Stufen klassifiziert (sehr gering – sehr hoch) und ergibt die pNAG. Der Kennwert der potenziellen Nitrataustragsgefährdung ist zur Ableitung quantitativer Aussagen nicht geeignet, da nutzungsabhängige Einflussgrößen (u.a. Kulturart, zu- und abgeführte Stickstoffmengen, herbstliche Nitratgehalte im Boden) nicht berücksichtigt werden. Die Berechnung der potenziellen Nitrataustragsgefährdung nach Bundesmethode erfolgt auf Basis der Auswertungsmethode 5.3 (AG Boden, 2000b). Weiterführende Informationen finden Sie hier: https://geo.brandenburg.de/karten/htdocs/21042020_Sickerwasserrate.pdf

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