Dieses Einzugsgebietsmodell wurde mit Hilfe des Modellierungssystems ArcEGMO erstellt. ArcEGMO ist ein öko-hydrologisches Modellierungssystem zur räumlich und zeitlich hoch aufgelösten, physikalisch fundierten Simulation aller maßgeblichen Prozesse des Gebietswasserhaushaltes und des Abflussregimes. - in unterschiedlichen Maßstabsbereichen vom Einzelstandort (Lysimeter) über Kleinsteinzugsgebiete von wenigen km² bis hin zu großen Flussgebieten (wie z.B. dem Haveleinzugsgebiet), - in unterschiedlichen Regionen vom Tiefland über das Mittel- bis hin zum Hochgebirge und - für unterschiedliche Zielstellungen mit verschiedenen Modellbausteinen.
The tiered approach for groundwater risk assessment of plant protection products in Europe (FOCUS) is evaluated to ensure whether this approach also represents and covers German environmental conditions. A comparison between modelled leachate concentrations and actual measurements from outdoor lysimeter studies provide evidence that a reliable and safe prediction of leachate concentrations for most of the 104 investigated substances is ensured when harmonized EU endpoints are used for modelling. Based on examples it is demonstrated that inverse modelling of lysimeter studies cannot be recommended as standard method for higher risk assessment due to its complexity and high uncertainty. Veröffentlicht in Texte | 145/2019.
In previous investigations it was demonstrated that the tiered approach for groundwater risk assessment of plant protection products in Europe (FOCUS) also represents and covers German environmental conditions. However, since a new approach of endpoint selection for groundwater modelling in the EU was implemented 2015, a recalculation of the results is required. A comparison of recalculated leachate concentrations with measurements from lysimeter studies provide evidence that a safe prediction by modelling for a high percentage of the investigated substances is still ensured. No significant differences are observed between modelling results using new EU and national endpoints. Veröffentlicht in Texte | 147/2019.
Das Lysimeter St.Arnold ist eine Anlage zum Erfassen von Sickerwasser als Grundlage zur Mengen- und Stoffbilanz in Abhängigkeit von Boden, Gestein, Bewuchs, lokalem Klima und anderen Randbedingungen. In der Umweltforschung und Landwirtschaft werden Lysimeter zur Erfassung von Wechselwirkungen bzw. Stofftransporten zwischen der Atmosphäre, den Pflanzen, dem Boden, der Tierwelt und dem Grundwasser verwendet.
Lysimeter sind mit einem Bodenkern gefüllte Gefäße, die das Sickerwasser auffangen. Mit ihrer Hilfe können Messgrößen zum Wasserhaushalt sowie Stoffhaushalt des Bodens gewonnen werden.
Im Rahmen des Zulassungsverfahrens von Pflanzenschutzmitteln in Deutschland wird das Versickerungsrisiko von Wirkstoffen und deren Abbauprodukten in das Grundwasser in der ersten Stufe auf Basis von Computerberechnungen mit dem Simulationsmodell FOCUS-PELMO unter Verwendung des FOCUS-Szenarios Hamburg ermittelt. Freilandlysimeterstudien, die nach der BBA-Richtlinie IV 4-3 durchgeführt wurden, werden i.d.R. als höherstufige Studien akzeptiert. Die in diesen Studien gemessenen Sickerwasserkonzentrationen von Wirkstoffen und deren Abbauprodukten können die Ergebnisse der Modellierungen überschreiben. Ziel dieses Vorhabens war es, zu untersuchen, ob die Modellierungen hinreichend konservativ sind und die berechneten Grundwasserkonzentrationen höher sind als die unter Freilandbedingungen im Sickerwasser von Lysimetern gemessenen Konzentrationen. Zu diesem Zweck wurden drei verschiedene Ansätze zur Auswahl der Eingabeparameter für die Modellierungen geprüft. Es handelte sich um zwei EU-Ansätze (bisheriger Ansatz auf Basis des arithmetischen Mittels und der neuer Ansatz basierend auf dem geometrischen Mittel für den Modellierungsendpunkt Kfoc) und den nationalen Ansatz (Holdt et al. 2011). Der Vergleich der Modellierungen untereinander zeigte, dass das deutsche Auswahlverfahren zu etwas konservativeren Ergebnissen führte als der EU-Ansatz basierend auf dem geometrischen Mittelwert für den Kfoc (DE: 82%, EU: 79% der Simulationen oberhalb der entsprechenden Konzentrationen im Sickerwasser der Lysimeter). Dieses Ergebnis war unabhängig von der Art der Substanz (Wirkstoff oder Abbauprodukt). Die Verwendung des arithmetischen Mittels (bisheriger EU-Ansatz) führte zu noch weniger Situationen, bei denen die Ergebnisse der PELMO-Simulationen oberhalb entsprechender Lysimeterergebnisse blieben (74%). Außerdem waren die Ergebnisse davon abhängig, ob Wirkstoffe (79%) oder Abbauprodukte (72%) untersucht wurden. Für eine Analyse möglicher regulatorischer Auswirkungen wurden die drei Ansätze zur Auswahl der Eingabeparameter für die Modellierungen im Hinblick auf falsch-negative Ergebnisse (gemessene Konzentration) 0,1 ug/L bzw. 10 ug/L und modellierte Konzentration 0,1ug/L bzw. 10 ug/L) und falsch-positive Ergebnisse (modellierte Konzentration 0,1 ug/L bzw. 10 ug/L und gemessene Konzentration 0,1ug/L bzw. 10 ug/L) untersucht. Die Analyse der falsch-negativen Ergebnisse zeigte keine signifikanten Unterschiede. Unabhängig vom Verfahren fielen 3% der Wirkstoffe und 6% bis 7% der Abbauprodukte in diese Kategorie. Ein Vergleich der falsch-positiven Ergebnisse, die regulatorisch die Forderung weiterer Studien nach sich ziehen können, zeigte Unterschiede zwischen Wirkstoffen und Metaboliten. Bei Auswahl der Einga-beparameter für die Modellierungen nach den beiden EU-Ansätzen wurden für Wirkstoffe zwei- bis dreimal weniger falsch-positive Ergebnisse ermittelt als bei Auswahl der Eingabeparameter entsprechend dem nationalen Ansatz. Für Abbauprodukte traten keine Unterschiede zwischen dem nationalen und dem neuen EU-Ansatz (geometrischer Mittelwert für den Kfoc) auf. Für beide Ansätze wurden vergleichbare Prozentwerte für falsch-positive Ergebnisse für diese Substanzgruppe ermittelt. Simulations-ergebnisse basierend auf dem bisherigen EU-Verfahren (arithmetischer Mittelwert für den Kfoc) führten dagegen für Abbauprodukte zu einer geringeren Anzahl von falsch-positiven Ergebnissen. Quelle: Forschungsbericht
Betrieb des gewässerkundlichen Landesmeßnetzes zur Überwachung des Grundwasserstandes und der Grundwasserbeschaffenheit.
Betrieb des quantitativen Landesgrundwasserdienstes mit dem Schwerpunkt der Grundwasserstandserfassung und statistischen Auswertung der Meßdaten.
Betrieb des gewässerkundlichen Landesmeßnetzes zur Überwachung des Grundwasserstandes und der Grundwasserbeschaffenheit.
Betrieb des quantitativen Landesgrundwasserdienstes mit dem Schwerpunkt der Grundwasserstandserfassung und statistischen Auswertung der Meßdaten.
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