Modellierungsinstrumente

Im Zuge der grenzübergreifenden Tätigkeit im Rahmen des INTERREG III-Projektes MoNit (LUBW 2003-2006) sowie im Rahmen des INTERREG-IV-Projekts LOGAR (Région Alsace 2009-2012) sind an den Modellierungsinstrumenten eine Reihe von Verbesserungen vorgenommen worden. Es besteht allerdings weiterhin Optimierungspotential an diesen Werkzeugen.

Das Nitrataustragsmodell STOFFBILANZ wurde insbesondere für die Berechnung der Nutzung „Ackerbau“ verbessert und bietet nun zusätzliche fachlich interpretierbare und plausibilisierbare Größen, die zu einer besseren Transparenz der Modellierung und erweiterter Aussagekraft führen. So ist es möglich, neben den landwirtschaftlichen Faktoren der Nitratauswaschung (z.B. Kulturen, Düngepraxis, Folgebewirtschaftung) auch die standortbedingten Einflussgrößen abzubilden. Damit können die wesentlichen Ursachen des Nitrataustrags mit relativ hoher räumlicher Auflösung untersucht werden. Die Erkenntnisse sind in Hinblick auf die Auswahl zielführender Maßnahmen zur Verringerung der Nitratbelastung sehr hilfreich. Derzeit noch existierende Unschärfen bei der Berechnung des N-Austrags sind weiter zu verringern und die Aussageschärfe des Modells anhand von Sensitivitätsberechnungen zu präzisieren. Im Rahmen der engen Zusammenarbeit zwischen LTZ und ARAA soll eine noch weiter verbesserte Version des Modells STOFFBILANZ entwickelt werden, insbesondere unter Verwendung der neuen Messergebnisse der ARAA. Eine weitere Plausibilisierung der Berechnungen könnte anhand von Versuchsergebnissen oder Herbstnitratgehalten von Böden durchgeführt werden, die im Rahmen der SchALVO-Herbstkontrollaktion in Wasserschutzgebieten ermittelten werden. Zudem wäre wichtig zu prüfen, ob das kulturspezifische Auswaschungspotential hinreichend genau quantifiziert ist, um verlässliche Prognosen zur Änderung des N-Austrags bei veränderten Anbauflächen abzugeben.

In das Bodenwasserhaushaltsmodell GWN-BW wurde ein neues Parametrisierungsschema zur witterungsabhängigen phänologischen Pflanzenentwicklung implementiert. Damit steht optional eine weitere Methode zur Berechnung der tatsächlichen Verdunstung zur Verfügung. Damit wird die Abflussbildung in den verschiedenen Naturräumen im Oberrheingebiet noch nicht optimal abgebildet, und es wurde daher für die durchgeführten Berechnungen die Verdunstungsberechnung mit statischer Höhenabhängigkeit zugrunde gelegt. Weitere Anpassungen dieses Ansatzes könnten die Berechnung der tatsächlichen Verdunstung noch zuverlässiger machen. Der neue Ansatz wird für Betrachtungen der Auswirkungen des Klimawandels auf die Grundwasserneubildung aus Niederschlag zukünftig empfohlen.

Im Zuge der Pilotarbeiten zum äußerst komplexen Themenbereich Pflanzenschutzmittel wurden erste Versuche zur großräumigen Simulation des Austrags aus, für den Oberrheingraben typischen Böden durchgeführt. Die Ergebnisse der Grundwassertransportmodellierung zur Pflanzenschutzmittelbelastung können weiter verbessert werden, indem zum einen die Parameterunsicherheit bei der Berechnung der Austragsmenge aus dem Boden sowie bei der Abschätzung des Transfers durch die ungesättigte Zone verringert und zum anderen weitere Kalibrierungsarbeiten beim Transportmodell durchgeführt werden. Die Modellierung des Pflanzenschutzmittelaustrags aus dem Boden kann im Rahmen der Arbeiten des LOGAR-Netzwerkes noch ausgebaut werden, da bislang nur erste Berechnungen für eine begrenzte Zahl von typischen Standorten und Wirkstoffen durchgeführt wurden. Gegenstand der Weiterführung der grenzübergreifenden Arbeiten sind insbesondere besser geeignete Empfehlungen für die landwirtschaftliche Beratung über den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln. Diese sind auf Art und Eigenschaften des Bodens abzustimmen, um so wirtschaftliche Interessen und Umweltschutz besser miteinander in Einklang zu bringen.