Dr. Christina Aue Möglichkeiten zur Reduktion der ... · Veranstaltung der Grünen Liga „Saubere und gesunde Flüsse“ am 15.10.2015 in Berlin Dr. Christina Aue Möglichkeiten

Veranstaltung der Grünen Liga „Saubere und gesunde Flüsse“ am 15.10.2015 in Berlin

Dr. Christina Aue

Möglichkeiten zur Reduktion der Nitratbelastung im Grundwasser

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Vorführender

Präsentationsnotizen

d.h. Verschiebung der Prioritäten behindert den Schutz des Grundwassers 1950 höchste Priorität f.d. Daseinsvorsorge. Trinkwasser aus Regenwasser in Zisternen gewonnen musste mehrfach abgekocht werden, eher es getrunken werdenkonnte.

Inhalt der Präsentation

1) Vorstellung der Trinkwassergewinnungsgebiete 2) Nitratbelastung im oberflächennahen Grundwasser 3) Ursachen für Qualitätsverschlechterung 4) OOWV-Grundwasserschutzprogramm 5) Praktizierte Möglichkeiten zur Reduktion der Nitratbelastung 6) Weiterer Handlungsbedarf

Veranstaltung der Grünen Liga „Saubere und gesunde Flüsse“ am 15.10.2015 in Berlin 2

Trinkwasserversorgung seit 1948 Investition 2013 13 Mio. €

Abwasserentsorgung seit 1999 Investition 2013 17 Mio. €

Kunden ca. 1,1 Mio.

Beschäftigte 687

OOWV – Verbandsgebiet

Weitere Aufgaben:

z.B. Stadtentwässerung Oldenburg, Europäische Projektzusammenarbeit, Öffentlichkeitsarbeit zum Grundwasserschutz, Zukunftsplanung

15 Wasserwerke

46 Kläranlagen


Trinkwassergewinnungsgebiete

OOWV- Trinkwassergewinnungsgebiete Trinkwasser wird ausschließlich aus Grundwasser gewonnen 3-D- Untergrundmodellierung priorisiert die vorhandenen Schutzbedingungen

• überwiegend hydrogeologische Deckschichten im Norden

• Deckschichten mit hydrogeologischen „Fenstern“ im Ammerland

• überwiegend Sande im südlichen Verbandsgebiet


4

Vorführender


Kooperation erklären.

N= 422 < 10 mg Nitrat/l: ca. 57 % > 25 mg Nitrat/l : ca. 31 % > 50 mg Nitrat/l: ca. 21 %

OOWV- Trinkwasser-gewinnungsgebiete Nitrat in Vorfeldmessstellen im Einzugsbereich aller Nutzungen


Nitratkonzentrationen im Trinkwasser von 0 bis 10 mg/l


Grundwasserqualität im Trinkwasserschutzgebiet

6

Vorführender


Brunnen um 60 m Tiefe. Alle 23 Messstellen unter landwirtschaftlicher Nutzung zeigen 87 mg /l Nitrat in 2014.

Nitrat (mg/l) im oberflächennahen Grundwasser unter landwirtschaftlicher Nutzung (< 5 m u. GWOF)

Trinkwassergrenzwert 50 mg Nitrat/l


Qualitätsentwicklung in 5 Trinkwassergewinnungsgebieten 1994 - 2014

Vorführender


In der Vergangenheit bis 2009 waren die Bemühungen erfolgreich. Der positive Trend ist jedoch gekippt. Wir waren schon einmal weiter auf dem Weg zum Ziel. Gemeinsame Anstrengungen notwendig.

Quelle: Band-19_Trinkwasserschutzkooperationen-in-Niedersachsen_2-Auflage_NLWKN-2015

NLWKN- Auswertung zur Grundwasserqualität i. TGG


GLD (NLWKN) - Grundwasser-Einzelmessstellen kleiner 25 m (Ostfriesland) – Daten bis 2014


Schutz des Grundwassers landesweit nicht ausreichend

Bewertung der Qualität des Grundwassers in Niedersachsen gemäß Wasserrahmenrichtlinie:

Trinkwassergrenzwert von 50 mg Nitrat/l wird in ca. 60 % der Grundwasser-körper überschritten.

Wasserwerk des OOWV


Weiterer Handlungsbedarf: Nicht relevante Metabolite

Das Untersuchungsprogramm „nicht relevante Metabolite“ umfasst derzeit 8 Substanzen. 2014 wurden 252 GW-Messstellen untersucht, in 167 Messstellen gab es mind. einen Befund

Übersicht Befunde 2014

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− weitere Intensivierung der Tierproduktion

− Produktionszweig „Biogas“ bleibt auf hohem Niveau

− konstant hoher Maisanteil an der Fruchtfolge − Grünlandumbrüche (auch zur Vermeidung des DGL-Status) − Mineraldüngerabsatz gestiegen steigender Wirtschaftsdüngeranfall und steigende N-Emissionen in das Grundwasser bislang ohne Anpassung der Düngeverordnung - Steigerung der Flächenkosten → verringerte Akzeptanz für freiwillige Vereinbarungen im Wasserschutz - Steigende Verbringungskosten für überschüssigen Wirtschaftsdünger

Ursachen für Qualitätsverschlechterung*


}N↑

12 12 * Für die Region Weser-Ems


* 2,6 Mio. * 10,7 Mio. * 105 Mio. _________________ + 1.510 Biogasanlagen Niedersachsen

38,8 Mio. t flüssige Wirtschaftsdünger 8,8 Mio. t feste Wirtschaftsdünger 11.6 Mio. t Gärreste (aus Mais) aus

Biogasanlagen = 59,2 Mio. t Dung- und Gärreste Quelle: LWK- Nährstoffbericht, 2015

hier: Wirtschaftsdüngeranfall in Niedersachsen

13

Vorführender


2,4 Mio t = 1200 Lkw à 7,5 t pro Tag – Globalisierung und neuer Produktionszweig „Biogas“

hier: Zunahme von Biogasanlagen in Niedersachsen


hier: Zunahme des Maisanteils an der Landnutzung


Veränderung in der Landnutzung durch „Biogas“, Hier: Mais in 1.000 ha (Deutschland) Quelle: Deutsches Maiskommitee

15

hier: Wirtschaftsdüngeranfall in Niedersachsen (Bewertung)

16

Vorführender


Hinweis auf die LWK

hier: Zunahme der Herbst Nmin-Werte


0

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

140.000

1998 - 2004 2005 - 2011

N (kg /ha) jährliche N-Fracht in das Grundwasser von Maisflächen im Wasserschutzgebiet

N (kg /ha) leached by Maize in Waterprotection area of Thülsfelde

71.900 kg N/ ha

123.500 kg N/ ha

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Herbst Nmin und potentielle Belastung im Grundwasser Herbst Nmin (kg N/ha) * 443* Austauschhäufigkeit (1) Sickerwasserrate (hier: 350 mm) => kg Herbst Nmin/ha => Potentielle Sickerwasserbelastung mg NO3/l

Mittelwerte aus 2012 (Kooperation)

Herbst- NminWert Potentielle Sicker-wasserbelastung

Mais: 90 kg Nmin/ ha 114 mg Nitrat/l

Getreide: 49 kg Nmin/ ha 62 mg Nitrat /l

Wasserwirtschaftliches Ziel

35 kg Nmin/ha 44 mg Nitrat /l

= mg Nitrat/l


IGLU

Ergebnisse aus einem Wasserschutzgebiet: Nitrat und Excess- N2

02.10.2015 N2/Ar Wildeshausen

26 (22) Messstellen über 50 mg/l

Risiko: Denitrifikation „schönt“ Nitratbelastung

19 Quelle: Abschlussbericht Fa. IGLU, 2015

Vorführender


Vorsorge stärken, denn…


Ausgangsgestein, Bodenart, Horizontmächtigkeit, Anteil mikrobiell verfügbarer organische Substanz, C/N-Verhältnis, Besatz an Mikroorganismen, Bodenfauna und –flora, pH-Wert-Verlauf, Eh-Wert-Verlauf , Temperaturverlauf, Vorkommen oxidier-barer Schwefelverbindungen, Porensättigung im zeitlichen Verlauf, Sorption, Retention, Grund-wasserneubildungsrate, Grundwasserstand im zeitlichen Verlauf, Verweilzeit im Grundwasser, kf-Wert, Matrixpotential, Gravitationspotential, Düngungshöhe, Düngungsform, Aufnahme durch Pflanzen, N-Deposition, Mineralisierung und Immobilisierung, Verdunstung, Ammonium-Fixierung, biologische Fixierung, Landnutzung, Fruchtfolge, Wurzelexudate, Bodenbearbeitung,...

Der Prozess der Denitrifikation im Grundwasserleiter „schönt“ vorhandene Belastungen, tw. zu Lasten des Schutzgutes „Atmosphäre“

• Vorhandener Puffer wird abgebaut

• nicht planbar

• verursacht höhere Sulfatwerte

• verursacht u.a. Verockerung und (Schwer)metallfreisetzung (Eisen, Nickel, u.a.)

• verursacht steigende Kosten für die Wasserwirtschaft

• Zeitpunkt und Möglichkeit eines Nitratdurchbruchs sind unkalkulierbar

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Ökologische Landwirtschaft

www.bakenhus.de

Aufforstung

Niedersächsische Kooperationsmodell Grundwasserschutz

OOWV – Grundwasserschutzprogramm



Grundwasserschutz beim OOWV

• Satzungsbegründete Verpflichtung zum Ressourcenschutz • Der OOWV hat in den vergangenen 25 Jahren ca. 2.500 ha gekauft

(Kosten: ca. 45 – 50 Mio. €), davon wurden ca. 1.000 ha aufgeforstet • Förderung des Ökologischen Landbaus (wenig Stickstoff, kein PSM) • Kooperativer Grundwasserschutz (Förderung über die

Wasserentnahmegebühr des Landes Niedersachsen) • Pachtvereinbarungen mit Zielvorgaben • Kontrollen

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Vergleich konventioneller und ökologischer Landwirtschaft (alle Feldfrüchte) bezüglich der flächengewichteten Herbst-Nmin-Gehalte im Boden (2010 – 2014)

Quelle: Graphik: LWK Niedersachsen. Daten erhoben von der LWK- Wasserschutzberatung, Stand Auswertung März 2014 – Mittelwerte, die ca. 30.000 ha konventionelle Landwirtschaft repräsentieren und ca. 1.000 ha ökologisch bewirtschaftete Fläche

Wasser-wirtschaft-licher Zielwert = 35 kg Nmin/ha

64 6165

57

71

63

38 4135 33

4037

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

2010 2011 2012 2013 2014 Mittelwert 10 bis14

kg N

min

/ha

Flächengewichtete Herbst-Nmin-Durchschnittswerte konventionell und ökologisch bewirtschafteter Flächen 2010 - 2014 im Vergleich

konventionell ökologisch


Vorführender


Das erweist sich über die Jahre hinweg in ähnlichen Zahlen.

Kooperation zum Grundwasserschutz in Niedersachsen 1) Seit 1992 Kooperationen zum Grundwasserschutz in Niedersachsen 2) 7,5 ct/ m3 vom Verbraucher über den Versorger an das Land Niedersachen 3) 40 % der Einnahmen für den kooperativen Grundwasserschutz - 17 Mio. Euro 4) 75 Kooperationen mit rd. 314.000 ha in Niedersachsen (WSG + TGG) 5) Formaler Rahmen: NWG, SchuVO, Kooperationsverordnung,

Prioritätenkonzept, Schutzkonzept, Rahmenvertrag zw. Wasserversorgungsunternehmen und dem Land Niedersachsen (NLWKN), Verantwortung für die Geschäftsführung der Kooperationen bei den Wasserversorgungsunternehmen seit 2008

6) Praktischer Rahmen: EU-notifizierter Maßnahmenkatalog als Basis für Freiwillige Maßnahmen, Blaubuch als Berechnungsgrundlagen für Ausgleichsleistungen, Kooperationssitzungen, Beratung durch die LWK

http://www.umwelt.niedersachsen.de/trinkwasser/kooperation/8944.html Bericht: Trinkwasserschutzkooperationen in Niedersachsen (2015)


http://www.umwelt.niedersachsen.de/trinkwasser/kooperation/8944.html

http://www.umwelt.niedersachsen.de/download/60015/Bericht_Trinkwasserschutzkooperationen_in_Niedersachsen_2015_.pdf

Steuerung mittels Zielsetzung durch die Kooperation

Ziele für die Kooperation mit der Landwirtschaft, u.a. :

• Flächenausdehnung für FV und Beratung

• Reduktion des Herbst Nmin-Werts

• Festlegung auf einen langfristigen wasserwirtschaftlichen

Ziel-Nmin-Wert von < 35 kg N/ha

Maßnahme Herbst Nmin-Wert Mittelwert 2008 -2011

Herbst Nmin-Wert Mittelwert 2013 -2017

Wintergetreide ohne Zw. frucht 76 kg Nmin/ha Mind. – 10 %

Wintergetreide mit Zw. frucht 36 kg Nmin/ha Mind. – 10 %

Getreide Öko 35 kg Nmin/ha Mind. – 10 %

Mais ohne FV 89 kg Nmin/ha Mind. – 20 %

Mais mit FV 78 kg Nmin/ha Mind. – 20 %

Mais Öko 44 kg Nmin/ha Mind. – 20 %


Vorführender


DÜV: kein Parameter, nur Saldo von 60 kg N/ha TVO ist Verbraucherschutz und keine Grundwasserschtz

Steuerung über erfolgsabhängige Auszahlung hier: Herbst Nmin-Ergebnisse nach Maisnutzung 2014 890 Schläge wurden beprobt (n= 890)

Auszahlungsgrenze <= 80 kg N/ha

19 % 150 €/ha

12 % 110 €/ha

13 % 70 €/ha

9 % 50 €/ha

47 % 0 €/ha

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

kg Nmin/ha kg Nmin/ha kg Nmin/ha kg Nmin/ha kg Nmin/ha

<= 50 51 - 60 61 - 70 71 - 80 > 80

890

166

111

115

81

417

Anzahl Proben

Arithmetischer Mittelwert: 89 kg Nmin/ ha Potentielle Sickerwasserkonzentration bei mittleren 320 mm Sickerwasserrate: 123 mg Nitrat/l Wasserwirtschaftliches Ziel zur Unterschreitung von 50 mg Nitrat/l ist ein Herbst Nmin-Wert von 35 kg Nmin/ha


Steuerung durch wirksames Düngemanagement und korrekte Ermittlung des Düngebedarfs auf jedem Betrieb 1. Erfassung des gesamten Nährstoffanfalls aus Tier- und Biogasproduktion

und aller aufgenommenen Nährstoffe (Wirtschafts- und Mineraldünger). 2. Nährstoffangebot des Standorts ist auf der Basis der im Boden

vorhandenen Nährstoffe • aus Vorfrucht, Nmin im Frühjahr und • Nachlieferung aufgrund langjähriger organischer Düngung • Nachlieferung aus humusreichen Böden für alle Flächen zu ermitteln.

3. Differenz aus Sollwertdüngungsempfehlung der LWK für den betreffenden Standort und dem Nährstoffangebot des Standorts ergibt den Düngebedarf.

4. Differenz von Nährstoffanfall u. Düngebedarf ergibt einen Differenzbetrag ∆. 5. Jegliches ∆ ist nach Meldeverordnung zu verbringen und zu melden.


Vorführender


Zum Nährstoffangebot des Standorts gehören auch Klärschlamm, N- aus Kofermentationsanlagen u. w. Entscheident ist auch der reale N-Gehalt des Wirtschaftsdüngers

Quelle: BGR, Ausschnitt

Steuerung durch Berücksichtigung der N-Nachlieferung aus dem Humus im Oberboden 1. Gelb 1-2 % 2. Hellgelb 2-3 % 3. Blasses Ocker 3-4 % 4. Ocker 4-6 % 5. Leuchtendes Ocker 6 – 8 % , 6. Dunkles Ocker 8 - 11,5 % , 7. Hellbraun 11 - < 15 % , 8. Dkl. Braun 15 - < 30 % , 9. Grünlich > 30 %


Vorführender


6 – 8 % ocker, 8 - 11,5 % dunkles ocker, 11 - < 15 hellbraun, 15-30 dkl.braun, > 30 grünlich

Quelle: Veranstaltung der Grünen Liga „Saubere und gesunde Flüsse“ am 15.10.2015 in Berlin 29

Quelle:


Vorführender


6 – 8 % ocker, 8 - 11,5 % dunkles ocker, 11 - < 15 hellbraun, 15-30 dkl.braun, > 30 grünlich


Steuerung der Nutzung Einschätzung der praktizierten Landnutzung bezüglich der möglichen Gefährdung des Trinkwassergrenzwerts von 50 mg NO3/l

Potentiell grundwasser- schonende Nutzung

Potentiell grundwasser- neutrale Nutzung

Potentiell grundwasser- stressende Nutzung

Extens. Dauer-Grünland Dauerkulturen (Miscanthus, durchwachsende Silphie, Wildpflanzen, KUP(?)) Laubwald

Ökolandbau Getreide mit anschließend winterharter Zwischen-frucht (ungedüngt)

Getreide ohne Zwischenfrucht Mais Kartoffeln Raps Gemüse

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Berücksichtigung des Schutzpotentials der Geologie

Flächendeckende geologische 3D-Untergrundmodellierung als Standardwerkzeug zur Beantwortung wasserwirtschaftlicher Fragestellungen

32


……………..in der ungesättigten Zone und des Bodens

……für die Platzierung von effektiven Maßnahmen

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Basis ist der geltender Ordnungsrahmen


• EU- Nitratrichtlinie - max. 170 kg N aus organischen Düngern

• EU- WRRL – Verschlechterungsverbot bezgl. Menge und Qualität

• Düngeverordnung (Bundesrecht) – 170 kg N aus Wirtschaftsdüngern tierischer Herkunft – 60 kg N/ha/Betrieb N-Saldo nach Feld-Stall-Bilanz

• Schutzgebietsverordnung – Formal längere Sperrzeiten u. Genehmigungspflicht bei Grünlandumbruch sowie weitere Vorgaben für landwirtschaftliche Betriebe

• Qualifizierter Flächennachweis – neuer Erlass in Niedersachsen für neue

Genehmigungen (alte Genehmigungen bleiben zunächst ungeprüft).

• Trinkwasserverordnung – 50 mg Nitrat/l im Trinkwasser – 0,1 ug/l für PSM-Wirkstoffe und relevante Metabolite

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Vorführender


DÜV: kein Parameter, nur Saldo von 60 kg N/ha TVO ist Verbraucherschutz und keine Grundwasserschtz

Gründe für notwendige Nachbesserungen im Ordnungsrahmen


• Steigendes Wirtschaftsdüngeraufkommen, u.a. aus flächenungebundener Tierhaltung und Biogas-Boom führt zu dramatischer Flächenverknappung für die überbetriebliche Verbringung

• Kaschieren des realen N-Aufkommens bei Wirtschaftsdüngern durch zulässige Abzüge bei der Düngung für Stall- und Lagerungsverluste (ca. 15 %) und Abschläge bei der Anrechnung der Wirksamkeit (ca. 40 %). N aus pflanzlichem Anteil der Gärreste in geltender DüV (noch) unberücksichtigt.

• Zunahme des Maisanbaus → gestiegene N-Frachten in das Grundwasser • N-Freisetzung aus Grünlandumbrüchen (auch Wechselgrünland), N-

Nachlieferung aus dem Humusgehalts des Standorts wird bei nachfolgendem Anbau nicht langjährig berücksichtigt.

• Sollwertdüngungsempfehlungen berücksichtigt nicht das wasserwirtschaftliche Optimum

• Inkohärentes Rechtssystem sichert nicht den Schutz des Grundwassers

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Vorführender


Hauptursache: Globalisierung und neuer Produktionszweig „Biogas“ Nitratrichtlinie hat maximale Vorgabe von 1,7 GV (170 kg N/ha) > 80 -120 kg N/ha ist nicht mehr ackerbaulich optimal zu verwerten. DÜV: kein Parameter, nur Saldo von 60 kg N/ha TVO ist Verbraucherschutz und keine Grundwasserschtz

Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie

Trinkwasserschutz

Novellierte DüngeVO

Kooperation mit der Landwirtschaft

Qualifiziertes Wirtschafts-

dünger-management

Qualitätssicherung des Schutzgutes „Wasser“ nur in Kombination erfolgreich

Eigeninitiative des Wasserversorgers

Flächen-bezogenes

Dünge-management QFN

SchuVO

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Vorführender


z.Z. wird erwartet dass die Kooperationslandwirte über die Umsetzung von freiwilligen Maßnahmen die Qualität des Grundwassers gewährleisten und sichern werden. Sie können das aber aus verschiedenen Gründen gar nicht leisten, da bereits zur Umsetzung der WRRL sehr viel fehlt.

Anforderungen an den Schutz des Grundwassers Wasserwirtschaftliche Anforderungen an die Novelle der Düngeverordnung

• die maximale Obergrenze von 170 kg N/ha für die Ausbringung von allen organischen Wirtschaftsdüngern

• Sollwerte am wasserwirtschaftlichen Ziel ausrichten, d.h. senken und nicht erhöhen

• höhere Anrechenbarkeiten der N-Gehalte im Wirtschaftsdünger • Ausdehnung von Sperrfristen • Erhöhung der Lagerkapazitäten • Hoftorbilanz für alle Betriebe • umfangreichere Kontrollen und spürbare Sanktionen bei

Verstößen


Vorführender


Höhere Anrechenbarkeiten


1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012

0

25

50

75

100

125

150

Nitr

a t [m

g /l ] im

Gru n

dwas

ser

0

25

50

Nitr

a t [m

g /l ] im

Rohw

asse

r

Rohwasser (14 Förderbrunnen)

52 flache Messstellen

Erfolge für die Grundwasserqualität durch Maßnahmenpakete möglich

Nitratentwicklung im Grundwasser

38

Vorführender


QFN ist im ein in die Zukunft gerichtetes Instrument im Baurecht. Wir wissen nicht, ob vorhandene Genehmigungen nachgeprüft werden, bzw. wie die Sanktionen bei Verstößen aussehen werden. Es soll ist die Frage, ob es nicht sinnvoll wäre, aus dem Tool des Düngemanagements heraus eine Möglichkeit zu schaffen, den QFN zu berechnen. Es scheint so zu sein, dass die Anforderungen nach der neuen DüV auf realen Standorterhebungen basieren (N-Gehalt im Wirtschaftsdünger, Standorteigenschaften und reale Erträge) Auch wichtig noch: anderere Inputs (Wirtschaftsdünger, Mineraldünger) zu berücksichtigen.

Zusammenfassung


− Information über den OOWV − Aktuelle Nitratbelastung im Verbandsgebiet − Möglichkeiten zum Grundwasserschutz beim OOWV − Hemmnisse bei der Zielerreichung − Rolle des Ordnungsrechts

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.

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