Messstellen in Fließgewässern für den Nitratbericht für die Jahre 2008, 2012 & 2016 sowie für Phosohor für das Jahr 2016 in Deutschland - Umsetzung der EU-Nitratrichtlinie (91/676/EWG) in Deutschland.
Umsetzung der EG-Nitratrichtlinie in Deutschland
Das Projekt "Sub project F" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für technisch-wissenschaftliche Hydrologie GmbH durchgeführt. Die rasante wirtschaftliche Entwicklung und das Bevölkerungswachstum in China gehen einher mit zunehmender Verstädterung, wachsenden Mega-Cities, Industrialisierung und einer Intensivierung der Landwirtschaft. Die aktuelle Situation in der Region Chaohu ist gekennzeichnet durch eine extrem hohe Verschmutzung der Wasserressourcen (Schwermetalle, Alkylbenzene und Pestizide sind in See- und Flusssedimenten stark angereichert). Technische Lösungen für die Verbesserung der Gewässerqualität sind wenig erforscht. Der Chao-See dient als wichtigste Rohwasserquelle für die Region. Es besteht ein hohes Gesundheitsrisiko für die Bevölkerung und akuter Handlungsbedarf zur Verbesserung der Gewässerqualität. Die besondere Problematik von Chaohu-Stadt besteht darin, dass sie stromabwärts liegt und somit unter den Verschmutzungen der See-Anrainer besonders leidet. Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung von wasserwirtschaftlichen Systemlösungen für eine nachhaltige Verbesserung der Gewässerqualität in der Stadt Chaohu und im Chao See. Dabei wird als innovativer Ansatz das 'Urban Water Resources Management' (UWRM) Konzept verfolgt, das sowohl eine effiziente Siedlungswasserwirtschaft in den urbanen und suburbanen Räumen, als auch die Wechselwirkung mit den aquatischen Ökosystemen einschließt. Konzipiert und implementiert wird das Vorhaben in vier Teilprojekten: A 'Urbanes Wassermanagement': Die itwh GmbH erarbeitet integrierte Konzepte zur Verbesserung der Wasserqualität in urbanen Gewässern und zur Regenwasserbewirtschaftung, gestützt auf ein Online-Monitoringsystem und Demonstrationsanlagen zur naturnahen Regen- und Flusswasserbehandlung. B 'Dezentrales Abwassermanagement': Entwicklung und Erprobung eines GIS-basierten Erschließungs-Tools zur Erstellung regionaler Abwasserentsorgungsszenarien und Kosteneffizienzanalysen. C 'Chao-See': Konzeption eines Echtzeit-Monitoringnetzes zur kontinuierlichen Überwachung von physiko-chemischen und biologischen Messgrößen im See und wichtigen Zuflüssen sowie die Wasserqualitätsüberwachung an der Rohwasserentnahme. Daraus kann ein Frühwarnsystem entwickelt werden. Erstellt wird ein hydrodynamisches 3D-Modell für den Chao-See zur Charakterisierung von Schadstoffverbreitung und Resuspensionsereignissen mit Integration in das Umweltinformationssystem. D 'Umweltinformationssystem': Die itwh GmbH ist planerisch an der Entwicklung eines Umweltinformationssystems (UIS) für das urbane Einzugsgebiet des Chao-Sees zum operationellen und nachhaltigen Management der Gewässerqualität beteiligt. Die itwh GmbH liefert das Datenintegrationssystem zum Zusammenführen, Aktualisieren und Visualisieren aller relevanten Informationen zum aktuellen Zustand der aquatischen Kompartimente und der simulationsgestützten Entwicklung optimaler Monitoring- und Managementkonzepte (Modellierungsplattform).
Das Projekt "Sub project B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft, Professur Industriewasserwirtschaft durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von wasserwirtschaftlichen Systemlösungen für eine nachhaltige Verbesserung der Gewässerqualität in Chaohu (Stadt und See, der die zentrale Rolle für die Trinkwasserversorgung der umliegenden Städte und Gemeinden spielt). Dabei wird als innovativer Ansatz das 'Urban Water Resources Management' (UWRM) Konzept verfolgt, das sowohl eine effiziente Siedlungswasserwirtschaft in den urbanen und suburbanen Räumen als auch die Wechselwirkung mit den aquatischen Ökosystemen einschließt. Mit Hilfe eines umfassenden online Umweltinformationssystems für Behörden und Wasserversorger werden Daten und Modelle für das regionale Wassermanagement zur Verfügung gestellt. Der Chao-See als ökologisches und ökonomisches Schutzgut und Rohwasserlieferant für die Trinkwasserversorgung der Bevölkerung der Stadt Chaohu spielt dabei eine zentrale Rolle. Das F&E Vorhaben liefert damit einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung der Region Chaohu im Rahmen des Masterplans 'Ökologische Seestadt Chaohu' der Anhui Provinzregierung. Die wissenschaftlichen-technischen Lösungsansätze werden in Demonstrationsvorhaben implementiert. Monitoring, Datenauswertung und Modellbausteine für integrierte Bewirtschaftung von Siedlungsentwässerung und urbanen Gewässern; Handlungsempfehlungen für Anpassung von Wasserinfrastruktur (TP A) Frühwarnsystem für Trinkwasserentnahme aus dem Chao See und Einbindung in Umweltinformationssystem (TP C) Aufbau Geodateninfrastruktur (TP D).
Das Projekt "Sub project A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Umweltinformatik durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von wasserwirtschaftlichen Systemlösungen für eine nachhaltige Verbesserung der Gewässerqualität in Chaohu (Stadt und See). Dabei wird als innovativer Ansatz das 'Urban Water Resources Management' (UWRM) Konzept verfolgt, das sowohl eine effiziente Siedlungswasserwirtschaft in den urbanen und suburbanen Räumen als auch die Wechselwirkung mit den aquatischen Ökosystemen einschließt. Mit Hilfe eines umfassenden online Umweltinformationssystems für Behörden und Wasserversorger werden Daten und Modelle für das regionale Wassermanagement zur Verfügung gestellt. Der Chao-See als ökologisches und ökonomisches Schutzgut und Rohwasserlieferant für die Trinkwasserversorgung der Bevölkerung der Stadt Chaohu spielt dabei eine zentrale Rolle - auch für die Umsetzung des Masterplans 'Ökologische Seestadt Chaohu'. Die wissenschaftlichen-technischen Lösungsansätze werden in Demonstrationsvorhaben implementiert. Das UFZ leistet folgende Beiträge im Verbundvorhaben: Regionale Abwasserentsorgungskonzepte für die suburbanen Gebiete von Chaohu auf der Basis eines GIS-basierten Erschließungs-Tools (Teilprojekt B), Hydrodynamisches 3D-Modell für den Chao-See zur Charakterisierung von Schadstoffverbreitung und Resuspensionsereignissen (Teilprojekt C), Entwicklung eines Umweltinformationssystems (UIS) für das urbane Einzugsgebiet des Chao-Sees zum operationellen und nachhaltigen Management der Gewässerqualität (Teilprojekt D), Projektmanagement (Teilprojekt Z).
Das Projekt "Sub project K" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AMC - Analytik & Messtechnik GmbH Chemnitz durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von wasserwirtschaftlichen Systemlösungen für eine nachhaltige Verbesserung der Gewässerqualität in Chaohu (Stadt und See, der die zentrale Rolle für die Trinkwasserversorgung der umliegenden Städte und Gemeinden spielt). Dabei wird als innovativer Ansatz das 'Urban Water Resources Management' (UWRM) Konzept verfolgt, das sowohl eine effiziente Siedlungswasserwirtschaft in den urbanen und suburbanen Räumen als auch die Wechselwirkung mit den aquatischen Ökosystemen einschließt. Mit Hilfe eines umfassenden online Umweltinformationssystems für Behörden und Wasserversorger werden Daten und Modelle für das regionale Wassermanagement zur Verfügung gestellt. Der Chao-See als ökologisches und ökonomisches Schutzgut und Rohwasserlieferant für die Trinkwasserversorgung der Bevölkerung der Stadt Chaohu spielt dabei eine zentrale Rolle. Das F&E Vorhaben liefert damit einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung der Region Chaohu im Rahmen des Masterplans 'Ökologische Seestadt Chaohu' der Anhui Provinzregierung. Die wissenschaftlichen-technischen Lösungsansätze werden in Demonstrationsvorhaben implementiert. AMC leistet folgende Beiträge für den Arbeitsplan des Gesamtvorhabens: - Datenerfassung von online-Sonden sowie von Sonden mit eigenen Datenlogger-Funktionen, - Erfassung über Mobilfunk, -Zwischenspeicherung und Statusbewertung, - Visualisierung zu Kontroll- und Servicezwecken, -Übertragung in Datenbank über ein einheitliches Protokoll.
Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Neoperl GmbH durchgeführt. Da Produkte meist in grenzüberschreitenden Wertschöpfungsketten hergestellt werden, findet ein Großteil unseres Wasserbedarfs außerhalb Deutschlands statt. Oftmals wird das Wasser für die Herstellung unserer Produkte dabei in sehr wasserknappen Regionen der Erde verbraucht, z.B. zur Produktion von Baumwolle aus Zentralasien, Getreide aus Nordafrika oder zur Gewinnung von Erz in Wüstenregionen. Gleichzeitig messen und managen Unternehmen ihren Wasserverbrauch meist nur an Produktionsstandorten, obwohl sich hinter Energie- und Materialvorketten oft deutlich relevantere Wassernutzungen verbergen. Dadurch können lokale Auswirkungen des Wassermangels außerhalb der Produktionsstätten nicht identifiziert und reduziert werden. Ziel des Forschungsvorhabens WELLE ist es, methodische und praktische Lösungen zur Bestimmung des gesamten Wasserfußabdrucks von Unternehmen zu entwickeln. Neben dem direkten Wasserverbrauch am Produktionsstandort werden in diesem Ansatz auch indirekte Wassernutzungen in den Energie- und Materialvorketten berücksichtigt. Um diese Methode praktisch anwendbar zu machen, wird ein Leitfaden für Unternehmen entwickelt und eine Wasserinventardatenbank sowie ein Water Footprint Tool zur Berechnung des Wasserfußabdrucks von Unternehmen bereitgestellt. Diese werden zusammen mit Industriepartnern anhand von Fallstudien getestet und so die ersten Unternehmens-Wasserfußabdrücke für verschiedene Branchen erstellt. Der entwickelte Ansatz kombiniert erstmalig eine etablierte Methode zur Bestimmung von Umweltauswirkungen mit einer speziellen Methode zur Bestimmung von Wasserauswirkungen. Nach Einschätzung des Wasserrisikos wird WELLE lokale Hot-Spots identifizieren, in denen Water Stewardship-Maßnahmen durchgeführt werden. Diese sind je nach Ergebnis der Fallstudien voraussichtlich bei Zulieferern in Südafrika, USA, Italien, China, Indien und Chile geplant. Die Arbeitsschwerpunkte des Projektes sind: - Entwicklung einer Methode zur Messung des Wasserfußabdrucks von Unternehmen auf Grundlage des Produkt Wasserfußabdrucks und der organisationsbezogenen Ökobilanz - Bereitstellung einer geografisch expliziten Wasserinventardatenbank - Verknüpfung der Methode und Datenbank in einem Water Footprint Tool - Erstellung des Wasserfußabdrucks für Fallstudien der Industriepartner - Detaillierte Analyse des lokalen Wasserrisikos von relevanten Standorten und Zulieferern - Water Stewardship .Maßnahmen in Kooperation mit lokalen Stakeholdern.
Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Kupfer-Institut Berufsverband e.V. durchgeführt. Es wird eine Methodik zur Analyse des gesamten Unternehmens-Wasserfußabdrucks entwickelt, die neben einer Betrachtung der Wertschöpfungsketten auch eine Analyse potentieller lokaler Auswirkungen ermöglicht. Um diese Konzept praktisch anwendbar zu machen werden eine Wasserinventardatenbank sowie ein Water Footprint Tool bereitgestellt. Diese werden in Fallstudien der Industriepartner getestet. Anknüpfend an die Ergebnisse werden nun die lokalen Wasserrisiken bei Zulieferern analysiert. Anschließend wird ein Water Stewardship Prozess angestoßen, um den Wasserverbrauch bei Zulieferern zu senken und in Zusammenarbeit mit lokalen Anspruchsgruppen Lösungen zur Verbesserung der Situation in Flusseinzugsgebieten zu finden. Zunächst wird eine Methodik für den Wasserfußabdruck von Unternehmen (AP 1) und eine für die praktische Anwendung nötige Datenbasis (AP 2) geschaffen. Beide Komponenten werden in ein Tool integriert (AP 3) mit dessen Hilfe Unternehmen in der Analyse ihres Wasserfußabdrucks unterstütz werden. Die im Konsortium vertretenen Industriepartner testen das Tool und die zugrunde liegende Methodik/Datenbank, indem sie jeweils eine für sie relevante Fallstudie durchführen (AP 4). Die aus dem Praxistest gewonnenen Erkenntnisse werden genutzt, um Methodik, Datenbank und Tool zu verbessern. Des Weiteren wird für die in den Energie- und Materialvorketten als relevant identifizierten Wasserverbräuche das lokal vorhandene Wasserrisiko ermittelt (AP 5). Für die hierbei identifizierten Hotspots wird je Fallstudie eine konkrete lokale Maßnahme geprüft, die zu einer Verbesserung im Flusseinzugsgebiet führt (AP 6). Anschließend werden Empfehlungen für die sinnvolle Ergänzung des globalen Wasserfußabdrucks mit dem lokalen Water Stewardship Ansatz gegeben (AP 7) und die Projektergebnisse verbreitet.
Das Projekt "Teilprojekt 7" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Hydrosystemmodellierung durchgeführt. Das Monitoring und die Vorhersage von Wasserflüssen auf Meso- und Makroskalen ist insbesondere in Regionen mit geringer Datenverfügbarkeit eine anspruchsvolle Aufgabe. Derzeit existiert eine Vielzahl globaler Systeme zum Monitoring von Dürren und Hochwassern die global verfügbare Informationen und Antriebsdaten verwenden. Das Hauptproblem dieser Systeme ist die geringe räumliche Auflösung ihrer Produkte (ca. 0,5°) und die fehlende Validierung der simulierten hydrologischen Variablen (z.B. Bodenfeuchte oder Abfluss). Dementsprechend besteht das Hauptziel des Arbeitspakets 'Wasserhaushaltssimulation und Saisonale Vorhersage unter Nutzung globaler Informationen' in der Entwicklung einer saisonalen end-to-end Monitoring- und Vorhersage-Modellkette, mit der es möglich ist historische und zukünftige Abflüsse und Zustände der Bodenfeuchte ausgewählter Einzugsgebiete auf der Mesoskala zu simulieren. Die Hauptkomponente der Modellkette ist das skalenunabhängige, hydrologische Modell mHM (www.ufz.de/mhm). Dank seiner einzigartigen Multiskalen-Parameter Regionalisierungstechnik können Modellparameter über verschiedene räumliche Auflösungen und in verschiedene Einzugsgebiete übertragen werden. mHM hat mit der Einbindung in das operationelle Dürremonitoring System für Deutschland (www.ufz.de/duerremonitor) den Technologie-Reifegrad Level 7 erreicht. Ergebnisse aus dieser Modellierung werden an detailliertere mesoskalige Prozessmodelle übergeben (WP3.2, WP3.3). Weiterhin werden in diesen Arbeitspaketen die Modellergebnisse validiert, Die Operationalisierung der Modellkette wird in WP4 erforscht und getestet. Um das Hauptziel zu erreichen müssen folgende Aufgaben durchgeführt werden: 1) Aufsetzen des Modells und Validierung der Simulationsergebnisse, 2) Aufsetzen und Verifizierung der saisonalen Vorhersage-Modellkette und 3) Berechnung ausgewählter Indikatoren zum Wassermanagement.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Potsdam, Institut für Umweltwissenschaften und Geographie, Lehrstuhl für Hydrologie und Klimatologie durchgeführt. Im Rahmen von SaWaM übernimmt der Lehrstuhl für Hydrologie und Klimatologie der Universität Potsdam zum einen das empirisch-statistische Downscaling der großskaligen atmosphärischen Felder, vor allem in Bezug auf Dürren als meteorologisch-hydrologisches Extremereignis. Zum zweiten erfolgt die Weiterentwicklung des hydro-sedimentologischen Modells WASA-SED hinsichtlich wasserwirtschaftlicher Prozesse und Maßnahmen, um die flächendeckende groß-skalige Simulation der relevanten hydrologischen Prozesse, Erosion und Ablagerung in Stauseen sowie die wasserwirtschaftliche Nutzung der aus dem WP1 erhaltenen saisonalen Vorhersagen in den Entwicklungsregionen Brasiliens und des Iran zu ermöglichen. Innerhalb des WP1 liefert die Gruppe das nötige emp.-stat. Komplement zum dynamischen downscaling (des Projektpartners KIT). Zum WP2 gibt es den direkten Austausch bzgl. der regionalen Hotspots der Erosion, des Wasserbedarfs von Bewässerungsflächen, anderen landwirtschaftlichen Flächen und von natürlichen oder naturnahen Ökosystemen (TU B), und innerhalb des WP3 mit der makro-skaligen Wasserhaushaltsmodellierung (UFZ) sowie der Analyse und Nutzung globaler hydrologischer Informationen (Uni S). - Probabilistische Vorhersagen hydrologischer Extreme auf saisonaler Skala durch statistisches downscaling: Kalibrierung und Validierung des XDS-Modells mit Reanalyse-Daten; Unsicherheits- und Signifikanzanalyse; Anwendung für globale saisonale Vorhersagen; Validierung und Methodenvergleich der Vorhersagegüte; - Anpassung der hydro-sedimentologischen Ansätze für die obere Mesoskala und Erweiterung des Modells um Prozesse und Maßnahmen des Wassermanagements Dies umfasst z.B. regionale Wasserab- und -umleitungen, spezifische Stauseebewirtschaftungen und dezentrale Wasserentnahmen; - Flächendeckende Simulation der hydro-sedimentologischen Prozesse für die Entwicklungsregionen, u.a. für die Weiterverwertung der saisonalen Vorhersagen, und verschiedener Optionen des Wassermanagements.