Das Projekt "Teilprojekt A2: Modellierung des mesoskaligen Landschaftswasser- und -stoffhaushaltes - Förderphase 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Landschaftsökologie und Ressourcenmanagement, Professur für Landschafts-, Wasser- und Stoffhaushalt durchgeführt. Ziel der Teilprojekts (TP) A2 ist die Entwicklung einer übertragbaren Methodik zur Quantifizierung des Einflusses von Landnutzungsänderungen auf den Wasser- und Stoffhaushalt mesoskaliger Einzugsgebiete. Verwendet wird hierfür das Modell SWAT2000, eine neue PC-basierte Version des Soil Water Assessment Tools SWAT, das in Abstimmung mit den Modellentwicklern an die mitteleuropäischen Verhältnisse angepasst wird. Im Untersuchungsraum, dem Wassereinzugsgebiet der Dill mit einer Ausdehnung von 700 km2, konnte bislang eine Modellgüte nach Nash-Sutcliffe von 0,82 auf Basis einer 30-jährigen Mess-reihe von Tagesabflusswerten erreicht werden. Während der zeitliche Verlauf der Simulation hervorragend getroffen wird, werden die Abflussspitzen bislang unterschätzt. Nach derzeitigem Wissen ist dies auf die unzureichende Auftrennung der Abflusskomponenten in Oberflächen-,Zwischen- und Basisabfluss und Fehler im Datenpräprozessing zurückzuführen. Für eine verbesserte Abbildung der Abflusskomponenten fehlen bislang sowohl qualitative als auch quantitative Daten. Es ist daher vorgesehen, anhand einer auf Traceruntersuchungen basierenden end member analysis (EMMA) einzelne Herkunftsräume und Abflusskomponenten zu bestimmen und die bislang gültige Auftrennung der Abflusskomponenten zu verifizieren und modifizieren. Verbesserungen im Datenpräprozessing beziehen sich auf die Ermittlung der effektiven Hanglänge und der Gerinnebreite bzw. -tiefe, die mit dem neuen ArcView GIS-Interface überprüft und korrigiert werden. Eine zentrale Forderung für prognostische Aussagen und die Übertragbarkeit der Methodik in andere Untersuchungsräume ist, dass die hydrologischen Prozesse und Stoffumsätze flächenspezifisch und zeitlich hoch aufgelöst abgebildet werden können. Aus diesem Grund ist eine Überprüfung einzelner Stoffhaushaltsmodule des Modells SWAT notwendig. Eine Verbesserung in der Modellierung des Stickstoffumsatzes wird durch die differenzierte Beschreibung der Teilprozesse Mineralisation, Nitrifikation und Denitrifikation erreicht. Die Überprüfung des modifizierten Stickstoffumsatzes erfolgt anhand von langjährigen N-Messreihen (NH4+, NO3-) in Gewässern, die im Rahmen dieser Projektphase fortgeführt werden. Die bisherige Zielgröße 'Abfluss' ist nur eine von vielen möglichen Größen, anhand derer Landnutzungsänderungen in einem Wassereinzugsgebiet bewertet werden können. Aus Sicht eines ökologischen Flussgebietsmanagements haben Fragen der Wasserqualität oder der Bodenerosion einen mindestens gleich hohen Stellenwert. Zukünftig ist eine optimierte Abbildung sämtlicher relevanter Untersuchungsgrößen bei gleicher Wertsetzung gefordert. Im Rahmen der dritten SFB-Phase wird das Modell SWAT2000 in Bezug auf die Modellgrößen Gerinneabfluss, Stickstoff, Phosphat und Sedimentaustrag mittels einer automatischen multiobjektiven Kalibrierung optimiert. (Text gekürzt)