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Ressortforschungsplan 2024, Entwicklung eines Ansatzes zur Berücksichtigung von gewässerinternen Abbauprozessen zur Risikobewertung im Kontext der Emissionsmodellierung

Die Beurteilung des Schadensrisikos von Stoffeinträgen für die Gewässer (Binnengewässer und Meere gleichermaßen) sowie die menschliche Gesundheit als Grundlage der Maßnahmenplanung und –priorisierung erfordert eine adäquate Berücksichtigung gewässerinterner Prozesse (Transport-, Ab- und Umbau). Dabei sind sich ändernde Randbedingungen, wie bspw. die Auswirkungen langer Trockenheit und sinkender Niedrigwasserabflüsse sowie höherer Temperaturen auf Grund sich ändernder klimatischer Bedingungen zu berücksichtigen. Eine Berücksichtigung gewässerinterner Prozesse ist nicht zuletzt eine wesentliche Voraussetzung zur Abschätzung der Stoffeinträge in die Meere über die Fließgewässer.

Phosphoreinträge in die Gewässer bundesweit modellieren

Für Oberflächengewässer kann bei partikulär transportierten Stoffen wie Phosphor die Erosion durch Wasser und der damit verbundene Feststoffeintrag eine der wichtigsten diffusen Eintragspfade sein. Diesen Pfad so genau wie möglich zu beschreiben, auch auf Bundesebene, ist daher für die Umsetzung einer notwendigen Eintragsminderung essenziell. Vor dem Hintergrund neuer bundesweit verfügbarer räumlich aussagefähigerer Datengrundlagen ist das übergeordnete Ziel des Vorhabens die Modellaussagen für den Eintragspfad Bodenerosion durch Wasser zu verbessern. Hierfür werden neben neuen Datengrundlagen auch weiterentwickelte methodische Ansätze zur Neuberechnung des Bodenabtrags und Sedimenteintrags verwendet. Die Modellierung wird in einem ersten Schritt rasterbasiert für ein Testgebiet (Kraichbach) durchgeführt. Die Ergebnisse werden validiert und die Übertragbarkeit der Ansätze auf die Bundesebene geprüft. Für die Validierung im erosionsgeprägten Kraichbach werden Daten eines langjährigen Feststoffmonitorings herangezogen. Gemessene Feststofffrachten und modellierte Sedimenteinträge zeigen eine sehr gute Übereinstimmung. Daher erfolgte in einem zweiten Schritt eine Übertragung der rasterbasierten methodischen Ansätze auf das Bundesgebiet. Für die Verarbeitung und Darstellung der Daten und Ergebnisse wurde eine Viewer-Oberfläche entwickelt. Die Ergebnisse wurden in das bundesweit genutzte Modellinstrument MoRE (Modeling of Regionalized Emissions) integriert. In MoRE wurden neben dem partikulären Eintrag über den Pfad Erosion auch die Eintragspfade Grundwasser und Oberflächenabfluss weiterentwickelt. Hier werden erstmals gelöste Phosphorkomponenten berücksichtigt. Im Ergebnis stehen bundesweite neue regionalisierte Ergebnisse für Phosphoreinträge in Oberflächengewässer zur Verfügung. Quelle: Forschungsbericht

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