Wasserschutzgerechter ökologischer Landbau –Möglichkeiten ... · Bioland-Wintertagung 2017 24.-25. Januar 2017 Hydrogeologische Situation Canitz/Thallwitz • Vor allem saalezeitliche

Wasserschutzgerechter ökologischer Landbau – Möglichkeiten und Strategien zur Minimierung von Nährstoffausträgen

Seddin, den 25. Januar 2017

Bioland-Wintertagung 2017 am Seddiner See

Dr. Bernhard WagnerGeschäftsführer der Wassergut Canitz GmbHEin Unternehmen der Leipziger-Gruppe

Bioland-Wintertagung 2017 24.-25. Januar 2017

WGC


Die Aufgabe ‚Gewässerschutz …

... ist auch nach Jahrzehnten mehr denn je aktuell.


„Chronologie“ des Nitratproblems und des Versuchs einer Lösung1. 1985: Rohmann / Sontheimer: Nitrat im Grundwasser - Ursachen, Bedeutung,

Lösungswege. Universität Karlsruhe.2. 1986: TrinkwV (Verordnung über Trinkwasser und über Wasser für

Lebensmittelbetriebe) – zulässiger Grenzwert 50mg NO3 l-1

3. 1991: Nitrat-RL (Richtlinie des Rates vom 12. Dez. 1991 zum Schutz der Gewässer vor Verunreinigung durch Nitrat aus landwirtschaftlichen Quellen [91/676/EWG]) –zulässiger Grenzwert 50mg NO3 l

-1

4. 1996: DüV (Verordnung über die Anwendung vonDüngemitteln, ... nach den Grundsätzen der guten fachlichen Praxis beim Düngen) -Umsetzung der EU-Nitratrichtlinie, Ziel: Verminderung von Nährstoffverlusten und damit von Nährstoffeinträgen in Gewässer

5. 4.11.2016 - Klage der EU-Kommission gegen Deutschland wegen Verletzung von Art. 5 Abs. 5 und 7 in Verbindung mit den Anhängen II und III der Richtlinie 91/676/EWG des Rates vom 12. Dezember 1991 zum Schutz der Gewässer vor Verunreinigungen durch Nitrat aus landwirtschaftlichen Quellen


Ökologischer Landbau und Begrenzung der Nährstoffflüsse für den Wasserschutz

1. Die Wasserschutzgebiete der KWL - Kommunale Wasserwerke Leipzig GmbH

2. „Zustandsbeschreibung“: Situation im Grundwasser

3. Die Lösung bei den Leipziger Wasserwerke: Vorsorge im Wasserschutz durch ökologischen Landbau und Begrenzung der Nährstoffflüsse

4. Ergebnisse: Sicherung der Wassergüte in den Brunnen

5. Ausblick - Fazit


Wasserversorgung für Leipzig & Umland

Stadt Leipzig

WSG Canitz/Thallwitz

WSG Canitz/

Thallwitz

WSG Naunhof

Stadt Leipzig» 4 Großwasserwerke, tw. seit > 125 Jahren» Fläche WSG ~136 km², davon ~91km² LN» Eigenförderung ca. 25 Mio. m³/Jahr (2/3)*» 700.000 versorgte Einwohner *

* Stand 2016


Wassereinzugsgebiet

der Wasserwerke

Canitz & Thallwitz


Hydrogeologische Situation Canitz/Thallwitz

• Vor allem saalezeitliche Terrasse mit weichsel-zeitlicher Sandlößüber-deckung (Terrasse) bzw. holozäner Flussaue (Mulde-Aue), erschlossen: oberster GWL, GWL 1.0/1.1

• Geringe Grundwassergeschütztheit und • sehr hohe Empfindlichkeit des Grundwassers vor

Stoffeinträgen

• mittlerer Jahresniederschlag: 566 mm (Station Wasserwerk Canitz)

• in den letzte Jahre oft unter 500 mm

• Quelle: Fachbeitrag zum Landschaftsrahmenplan Westsachsen 2007

Eilenburg

Wurzen

WSG


Hydrogeologische Situation Canitz/ThallwitzHydrogeologischer Schnitt SW – NO


Blick in die Aue


Witterungsverlauf der vergangenen Jahre:Klimatische Änderungen sind nicht nur prognostiziert, sondern zu beobachten:

Temperaturanstieg, Δ Niederschlagsverteilung Verdunstungsanstieg

Quelle: Klimaatlas Sachsen





3. Die Lösung bei den Leipziger Wasserwerken: Vorsorge im Wasserschutz durch ökologischen Landbau und Begrenzung der Nährstoffflüsse


5. Ausblick - Fazit


Konfliktfeld Wasserschutz – Landnutzung

Grundwassergefährdung durch Landnutzung

Hoher Schutzanspruch für Wasser

vs.

» Umsetzungsdefizit landwirtschaftl. Fachgesetzgebung:N-Saldo in D bei 104/94 kg N/ha*a (UBA 2010/2016);Ziel lt. DüV im FF-Mittel 60 kg N/ha*a (dreijährig)

» standörtlich ausreichende Wirksamkeit landwirtschaftlichen Fachrechts??Beispiel: Nährstoffbegrenzungen der Düngeverordng.überall ausreichend, um UQN als Konzentrationsziel zu erreichen?

» RegelungsdefizitBeispiel: Gärreste

Bestandesaufnahme WRRL: Parameter Nitrat

(Albert 2011 nach Wasserblick/BfG 2010)


Optimierung N-ManagementSchriftenreihe des LfULG, Heft 25/2010

Fazit• Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen,

dass die N-Bilanzierung ein geeignetes Instrument zur Erfolgskontrolle des Düngemitteleinsatz darstellt.

• Der N-Saldo gibt dabei die Summe der potentiell umweltgefährdeten N-Verbindungen wieder und dient der Beurteilung der Umweltverträglichkeit und Nachhaltigkeit eines Betriebes.

• Quelle: Wagner, B. Albert, E. Reinicke, F. Heinitz, F. Schriftenreihe des LfULG, Heft 25/2010


Quelle: IGLU Göttingen, Dr.v.Buttlar0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

[kg

N/h

a]

Herbst Nmin 2009 und 2010 nach Mais (Werte von 80 Proben)

Mittlerer

Herbst

Nmin 75 kg N/ha

IGLU

Standortbezogen tolerabler

Herbst-Nmin40 kg N/ha

MittlererHerbst-Nmin75 kg N/ha

• Grundwasserscho-nende Landwirtschaft ist möglich, aber kein Standard!

• Beratungsbedarf zur Verbesserung der standort- und kulturbezogenen Verbesserung der Nährstoffeffizienz.

Realität Nährstoff- und DüngungsmanagementForderung der DüV: Bedarfsgerechte Düngung

Beispiel: WRRL Beratung Schleswig-Holstein, Praxisbetriebe mit/ohne Biogas (Wirtschaftsdüngerregion, leichte Böden)


Nitratdynamik einer Mehrfachmessstellekonventioneller Anbau, Gemischtbetrieb, WSG-VO







5. Ausblick - Fazit


Reaktionsmöglichkeit des Wasserversorgers

1. Ausweichen:stärkere Nutzung gering belasteter Brunnen (Steuerung des Brunnenbetriebs in den Fassungen bis zur Aufgabe von Brunnen- oder Wasserwerksstandorten)Nutzung geringer oder gar nicht belasteter, tieferer Grundwasserstockwerke

2. Reparieren:Aufbereitung des Wassers („Schadstoffe ausfiltern“)

3. Vorsorge:Vermeidung von Beeinträchtigungen der genutzten Ressource


Wasserschutz für Leipzig

1. 1907: Kauf des Landes, der Dörfer und Güterum die Wasserfassung Canitz durch den Rat der Stadt Leipzig

1. Ziel: Einflussnahme auf die Landnutzung2. 1990/91: Umstellung auf ökologischen Landbau

� Gründung der Wassergut Canitz GmbH (1994)1. Ziel: Wasserschützende Landnutzung mit

geringsten Nährstoffausträgen und Vermeidung von PSM-Belastungen

3. 2002: Einführung einer zielorientierten Ausgleichsregelung1. Ziel: Begrenzung des Stickstoff-Eintrages in das Grundwasser

zur Sicherung einer guten Wasserqualität in den Brunnen

Adolph Thiem empfahl den Kauf von Land „zum hygienischen Schutz der Wasserfassungen“


WSG Canitz/Thallwitz mit abgestuften Schutzanforderungen für die Landwirtschaft

ökologischer Landbau

Begrenzung N-Emissionen

gesetzlicherMindestschutz Wasserschutzgerechter

Ökologischer Landbau als „Lebensversicherung“ für die Rohwassergüte


Systemvorteil Ökologischer LandbauHerbst-Nitratgehalte im Boden (Agrarbericht Sachsen 2011)


Berechnete Ergebnisse der Nitrat-Konzentration im Sickerwasser

o Ökolandbau, Wald und Grünland unterschreiten schon im Sickerwasseraustrag den Zielwert 30 mg NO3/l. ⇒ kein Risiko, Verdünnungseffekt

o N-Saldo und konventionelle VO- Varianten zeigen im Sickerwasser deutlich höhere Nitratkonzentrationen ⇒ Risiko

N1 WasserschutzoptimierterÖkologischer Landbau (IST)

N3 Wald

N4 Grünland

N5 Konventionell mit praxistauglicher Begrenzung der N-Salden

N6 Konventionell im Rahmen der WSG-VO (ogL)


Betriebsspiegel der Wassergut Canitz GmbH I

Eigentümer: Betriebsinhaber:Leipziger Wasserwerke Wassergut Canitz GmbH

Gegenstand des Unternehmens:Schonung und Pflege des Grundwassers, Bodenschutz, Sicherung der Wasserversorgung, Erhaltung der ökologischen Systeme –insbesondere ökologischer Landbau und ökologische Forstwirtschaft. Sicherstellung sauberer Grundwasserneubildung im Trinkwassereinzugsgebiet Canitz-Thallwitz und Naunhof.

Bewirtschaftungsmethode:biologisch-organischer Landbau

Zusatzvereinbarung:Durch die landwirtschaftliche Nutzung ist ein N-Saldo von höchsten 30 kg N pro Hektar und Jahr (Mittel der Bodenbilanz der Schläge der Vertragsflächen Methode REPRO) einzuhalten.


Betriebsspiegel der Wassergut Canitz GmbH II

Betriebsgröße:Ackerland 622 haGrünland 113 haFeldgehölze 25 haUnland 14 haStreuobstwiesen 8 haWege, Straßen, Hof, TWSZ I 33 haSumme: 815 ha

Alle Flächen liegen in denTrinkwasserschutzzonen I bis III.

Standortverhältnisse:lehmiger Sand/sandiger Lehmalluviale und diluviale HerkunftAckerland 52 BPGrünlandzahl 32 BPNiederschlag 550 mm (fallend)Höhenlage 100 m NNNiederterrasse bis 2 m AuenlehmHochterrasse bis 0,6 m Mittelsand280 Hektar Ackerland können beregnet werden70 Hektar Ackerland liegen im Außenbereich(25 KM entfernt)25 Hektar Grünland liegen im Außenbereich(15 km entfernt)


Betriebsspiegel der Wassergut Canitz GmbH III

Viehwirtschaft:90 Mutterkühe mit Nachzucht, Boxenlaufställen auf Tiefstreu, Mai – Oktober Weidehaltung

Das Wassergut wurde 1991 gegründet.am 01.01.1992 erfolgte die Umstellung auf den ökologischen Landbau. am 31.01.1994 erfolgte die Vergabe des Konformitätsvermerkes.

Die Wassergut Canitz GmbH ist:1. Mitglied im Biolandverband (Betriebs-Nr.: 110104)2. Kontroll-Nr.: D/SN/006-14835-AD3. zertifiziert nach Bioland und EG-Nr. 889/20084. Kartoffeln und Zwiebeln zertifiziert nach GLOBAL G.A.P. & GlobalG.A.P Grasp5. Energiemanagementsysteme (ISO 50001)6. stoffstrombilanziert (REPRO)

GLOBALG.A.P. GRASPRisk Assessment on

Social Practice


Zertifizierungen - Energiemanagement

Energiemanagement

Energieeffizienzmaßnahme• Ersatzinvestition Jäteflieger

• Dieselkraftstoff � regenerative Energie• Unterhaltung• Arbeitsstunden• Betriebsstunden• Arbeitsbedingungen / Arbeitsschutz

Ist

Soll


Betriebsspiegel der Wassergut Canitz GmbH IV

Fruchtfolge:Wir arbeiten mit 4 Fruchtfolgen:Beispiel: Hochterrasse beregnet:1. Jahr Luzerne2. Jahr Luzerne3. Jahr Dinkel4. Jahr Winterweizen, Stallmist,WZF5. Jahr ZR, Kartoffeln, Bohnen, Gemüseerbse, WZF6. Jahr Zwiebeln, Dinkel7. Jahr Triticale, Winter-Roggen

In der Fruchtfolge baut sich alles auf einen 2-jährigen Luzerneanbau auf. Umdie Wirtschaftlichkeit des Gutes zu sichern bauen wir ca. 70 ha Gemüse an.

Arbeitskräfte:• 1 Geschäftsführer• 8 Mitarbeiter• 1 Azubi (wieder ab 2017)• Anerkannter Ausbildungsbetrieb für

Landwirt/-in


Das Wassergut Canitz – Ernte 2016

Ernte 2016

Erbsen – 39 ha - 120 t - 110 T Konsumenten

Bohnen - 14 ha - 175 t - 100 T Konsumenten

Kartoffeln – 32 ha - 900 t - 16 T Konsumenten

Zwiebeln – 18 ha - 650 t - 100 T Konsumenten

LN

743 ha



Ernte 2016

Management

&

Logistik



Ernte 2016

Dinkel – 109 ha - 400 t

Weizen - 76 ha - 250 t

Triticale – 96 ha - 325 t

Roggen – 8 ha - 18 t

1.000 t

10.000

Konsumenten

WGC 50% für

Ernährung

Getreide-

verwendung

Deutschland

Ernährung 23%

Futter 64%

Industrie 13%



Ernte 2016

Qualitäts-,

Hygiene-

&

Lager-

management


Das Wassergut Canitz Ernte 2016

Ernte 2016

Luzerne - 205 ha - Futter/Energie/Boden

Grünland - 106 ha – Weide/Heu

Beides

unverzichtbar

Nährstoffe

&

Unkraut-

management



Ernte 2016


Vergleich der Landnutzungsszenarien inihrer Wirkung auf die GrundwassergüteÖkolandbau:

1. zuverlässig niedrige N-Salden

2. kein Pflanzenschutzmittelrisiko

3. bei Flächenausdehnung Senkung des Risikos bei N und PSM

4. hohe Entlastungseffekte für den weiteren Anstrom

Ausschließliche Wald- und Grünlandnutzung auf KWL-Flächen:

1. große Sicherheit für Grundwassergüte durch Dauernutzung

2. aber: hohe NO3-Minderungskosten (dauernder Minderertrag, unflexibel weil nicht umkehrbar)

3. geringere Wirkung für die Entlastung des gesamten Anstroms durch verringerte Sickerwasserbildung gegenüber Ackerbausystemen

Integriert geführte konventionelle Landwirtschaft:

1. Ackerbaudominierte viehhaltende Systeme erreichen unter Praxisbedingungen nicht die erforderliche Sickerwassergüte


Beste Praxis: Wasserschutz durch wasserschutzgerechten ökologischen Landbau






Wasserschutzgerechter ökologischer Landbau als „Lebensversicherung für die Rohwassergüte“ - I

Nutzung der Systemvorteile des ökologischen Landbaus:

1. grundsätzlich flächenbezogene Tierhaltung2. verstärkte Nutzung von Vorfrucht-Nachfrucht-Wirkungen3. hohe Fruchtartendiversität mit entlastenden Fruchtfolge-Gliedern4. Verzicht auf chemisch-synthetische Pflanzenschutz- und

Pflanzenbehandlungsmittel5. Verzicht auf mineralische Stickstoff-Düngemittel6. Vorteil für Wasserversorger: staatliche u. ggf. verbandliche Kontrolle

� Frage: Reicht das noch?!


Wasserschutzgerechter ökologischer Landbau als „Lebensversicherung für die Rohwassergüte“ - II

Wasserschutzgerechte Gestaltung des ökologischen Landbaus

1. Anpassung der Anbaustruktur2. Anpassung der Anbauverfahren3. Ernährung der Pflanzenbestände über die „Ernährung des Bodens“4. Steuerung der Nährstoffausnutzung


Wasserschutzgerechter ökologischer Landbau als „Lebensversicherung für die Rohwassergüte“ - III

Wasserschutzgerechte Gestaltung des ökologischen Landbaus (1)1. Anpassung der Anbaustruktur:

1. Anteil Hackfrüchte, Kartoffeln, Gemüse?

2. Ersatz von Kulturen mit ± späterem Anfall stickstoffreicher Ernte- und Wurzelrückstände durch zeitiger räumende mit intensivem ZwF-Anbau (z. B. statt Körnererbsen Gemüseerbsen)


Wasserschutzgerechter ökologischer Landbau als „Lebensversicherung für die Rohwassergüte“ - IV

Wasserschutzgerechte Gestaltung des ökologischen Landbaus (2)2. Anpassung der Anbauverfahren

1. Bodenbearbeitung bei Sommerkulturen bevorzugt im Frühjahr2. Unkrautregulierung durch die Fruchtfolge, nicht durch

intensivierte Bodenbearbeitung3. Verzicht auf im ökologischen Landbau zugelassene, für den

Wasserschutz potentiell riskante Pflanzenschutzpräparate (kein Kupfer, stattdessen z. B. in der Kartoffel durch Anbauabstand, Sortenwahl, Vortreiben, sorgfältige Bestandsüberwachung und rechtzeitiges Abschlegeln des Krautes Vermeiden des Eintretens der Fäule in die Knolle)


Wasserschutzgerechter ökologischer Landbau als „Lebensversicherung für die Rohwassergüte“ - V

Wasserschutzgerechte Gestaltung des ökologischen Landbaus (3)

» Ernährung der Pflanzenbestände über die „Ernährung des Bodens“:

1. zentrales Element Fruchtfolge2. ausreichende Grunddüngung (P, K), ausgeglichener pH-Wert,3. Phosphatdünger mit hohen Schwermetall- und/oder

Urangehalten sind nicht wasserschutzgerecht 4. Ausgeglichene, aber nicht überdurchschnittliche

Humusversorgung» Steuerung der Nährstoffausnutzung:

1. Bewässerung in Trockenstresszeiten


Anbaustruktur Anstrom WW Canitz

integrierter Landbau, WSG ökologischer Landbau, WSG

Typische kon-ventionelle FF:

WR – WW – WG

FF im Ökolog. Landbau:

- höhere Kultur-artendiversität

- tragende Kultur Leguminosen


Kulturvergleich N-Salden

integrierter Landbau, WSG ökologischer Landbau, WSG


„N- Wirkung von Gülle und Mineraldünger auf Winterraps, Winterweizen und Wintergerste“ Auswertungszeitraum: 1996-2004 / 285 Parzellen /Jahr


Erträge Winterraps

Quelle: Wagner, B. 2011


N-Salden Fruchtfolge und Versuchsdauer



Mittelwerte der N2O-N Emission aus Feldversuch II in Abhängigkeit von der applizierten Düngermenge

(BOUWMAN et al. 2002) nach IPCC (2001) sowie Denitrifikation (kg N/ha)



Sickerwassermengen

• Niederschlagsmittel � 781 mm/a• andere Untersuchungen gehen von

310 bis 330 mm/a aus MÜLLER (2004)



N-Salden der Wassergut Canitz GmbH

2011 2012 2013 2014 2015 2016 Mittel

N-Saldo

(mit Deposition &

∆ Boden-N-

Vorrat)

kg N ha-1

LN

13 21 8 -15 20 23 12


Ernte 2016 - Erträge & Situation der Umsatzerlöse Plan & IST (Kosten – siehe Tabelle)

Nährstoffbilanz für 2016Kennzahl ME 2013 2014 2015 2016 2013 - 2016

Landw. Nutzfläche ha LN 741,7 739,7 731,9 746,5 740,0

N-Entzug (Gesamt) kg N/ha 112 152 131 143 135

Hauptprodukt kg N/ha 103 136 119 132 123

Nebenprodukt kg N/ha 10 15 12 11 12

N-Entzug (Ernteertrag) kg N/ha 96 127 88 113 106

N-Zufuhr kg N/ha 109 126 159 169 141

Immission kg N/ha 20 20 20 20 20

Saatgut kg N/ha 2 2 2 2 2

Symbiontische N-Fix. kg N/ha 57 61 69 92 70Mineraldünger kg N/ha 0 0 0 0 0

Organischer Dünger kg N/ha 30 43 68 55 49Strohdüngung kg N/ha 2 6 8 5 5

Gründüngung kg N/ha 14 18 34 25 23

Stallmist kg N/ha 7 8 10 8 8

Gülle, Jauche kg N/ha 0 0 0 0 0

Sonst. Org. Dünger kg N/ha 6 11 15 16 12

∆ N Bodenvorrat kg N/ha -11 -11 8 2 -3

N-Saldo (mit ∆ Bodenvorrat) kg N/ha 8 -15 20 23 9

N-Ausnutzung % 0 0 82 85

P-Saldo kg P/ha -12 -15 -9 -11 -12

K-Saldo kg K/ha -75 -95 -39 -53 -65


Abschlussbericht Pilotbetriebe 2013-2014

Ökologisch Nachhaltig Konventionell



Nährstoffbilanz für 2016

Fläche ha 746,5 624,2 122,3

N-Entzug (Gesamt) kg N/ha 143 150 108Hauptprodukt kg N/ha 132 137 108

Nebenprodukt kg N/ha 11 13 0

N-Entzug (Ernteertrag) kg N/ha 113 118 86N-Zufuhr kg N/ha 169 174 143

Immission kg N/ha 20 20 20

Saatgut kg N/ha 2 2 0

Symbiontische N-Fix. kg N/ha 92 106 19Mineraldünger kg N/ha 0 0 0

Organischer Dünger kg N/ha 55 45 104Strohdüngung kg N/ha 5 6 0Gründüngung kg N/ha 25 26 22Stallmist kg N/ha 8 10 0Gülle, Jauche kg N/ha 0 0 0Sonst. Org. Dünger kg N/ha 16 3 82

∆ N Bodenvorrat kg N/ha 2 2 0

N-Saldo (mit ∆ Bodenvorrat) kg N/ha 23 21 35

N-Ausnutzung % 85 87 76

P-Saldo kg P/ha -11 -12 -5K-Saldo kg K/ha -53 -57 -33

Kennzahl ME LN AL GL

Flächenbezogene Stickstoffbilanz aufunterschiedlichen Ebenen für 2016 (REPRO)

Flächenbezogene Stickstoffbilanz aufunterschiedlichen Ebenen für 2016 (DüVo)

Fläche ha 746,5 624,2 122,3

N-Entzug (Gesamt) kg N/ha 140 146 108Hauptprodukt kg N/ha 128 132 108

Nebenprodukt kg N/ha 12 14 0N-Entzug (Ernteertrag) kg N/ha 110 115 86

N-Zufuhr kg N/ha 110 124 41Immission kg N/ha - - -Saatgut kg N/ha - - -

Symbiontische N-Fix. kg N/ha 72 83 18Mineraldünger kg N/ha 0 0 0

Organischer Dünger kg N/ha 38 41 23Strohdüngung kg N/ha 6 7 0Gründüngung kg N/ha 24 24 22Stallmist kg N/ha 6 7 0Gülle, Jauche kg N/ha 0 0 0Sonst. Org. Dünger kg N/ha 2 2 2

∆ N Bodenvorrat kg N/ha - - -N-Saldo kg N/ha -30 -22 -67

N-Ausnutzung % 0 0 0

GLLN ALKennzahl ME



Humusbilanz für 2016Humusbilanzierung für Ackerland (AL) nach CC-Regelung und HE-Methode (REPRO)

Versorgungsstufe:A = sehr niedrig (< -200 kg Humus-C ha-1 a-1) B = niedrig (-200 bis -76 kg Humus-C ha-1 a-1)C = optimal (-75 bis 100 kg Humus-C ha-1 a-1)D = hoch (101 bis 300 kg Humus-C ha-1 a-1)E = sehr hoch (> 300 kg Humus-C ha-1 a-1)

Kennzahl ME 2013 2014 2015 2016 2013 - 2016

Ackerland ha AL 620,8 619,3 616,1 624,2 620,1

Cross Compliance Regelung

Humusbedarf kg C/ha AL -218 -218 -184 -202 -206

Humusersatzleistung kg C/ha AL 425 544 602 481 513

Humusmehrerleistung kg C/ha AL 238 233 254 188 228

Zufuhr organischer Dünger kg C/ha AL 188 311 348 293 285

Strohdüngung kg C/ha AL 70 180 145 157 138

Gründüngung kg C/ha AL 48 55 90 51 61

Stallmist kg C/ha AL 65 67 85 77 74

Gülle kg C/ha AL 0 0 0 0 0

Sonstige org. Dünger kg C/ha AL 5 9 28 8 13

Humussaldo kg C/ha AL 207 327 418 279 307

HE-Methode – Umrechnung in kg C 1 HE = 1 t Humus mit 580 kg C (Leithold et al. 1997)

Humusbedarf kg C/ha AL -567 -684 -445 -468 -541

Humusersatzleistung ges. kg C/ha AL 430 548 542 491 503

Humusmehrerleistung kg C/ha AL 271 299 220 238 257

Zufuhr organischer Dünger kg C/ha AL 159 248 322 253 245

Strohdüngung kg C/ha AL 50 130 122 112 103Gründüngung kg C/ha AL 40 46 81 56 56Stallmist kg C/ha AL 70 72 92 78 78Gülle kg C/ha AL 0 0 0 0 0Sonstige org. Dünger kg C/ha AL 0 1 27 7 9

Humussaldo kg C/ha AL -137 -136 97 23 -38

HE-Versorgungsgrad % 76 80 122 105 96

Versorgungsstufe B B C C C


Schlüsselfaktoren für die Wirksamkeit der Kooperation mit der Wassergut Canitz GmbH

• erstes Betriebsziel der Wassergut Canitz GmbH als Tochter der KWL – Kommunale Wasserwerke Leipzig GmbH: Sicherstellung sauberer Grundwasserneubildung

• Flächenverfügbarkeit ermöglicht die Priorität des Wasserschutzes: gestützt durch Empfehlung des DVGW* und durch Beschluss des Stadtrates Leipzig 1907

• effektive Vermarktungskanäle (BIO-Produkte) und Qualitätssicherung der Produktion mit motivierten und engagierten Mitarbeitern

• Transparenz der Landnutzung durch den agrarökologischen Ansatz der Stoffstrombilanzierung ermöglicht Prognosen und Steuerung des Systems

• Nutzung überlegener Marktpreise und gesellschaftlicher Transfers für die Honorierung der Umweltleistungen: dieser Faktor entzieht sich i.d.R. konventionellen Betrieben, weshalb sie einen anderen Fokus setzen müssen

*DVGW-Empfehlung „Eigentumserwerb und Flächenbewirtschaftung in Trinkwassereinzugsgebieten“ 2007

55



1. Die KWL – Kommunale Wasserwerke Leipzig GmbH und ihre Wasserschutzgebiete



4. Ergebnisse: Sicherung der Rohwassergüte

5. Ausblick - Fazit


WSG Canitz/Thallwitz mit abgestuften Schutzanforderungen

für die Landwirtschaft

ökologischer Landbau Begrenzung

N-Emissionen

gesetzlicherMindestschutz

Begrenzung der Nährstoffemissionen als notwendiger Baustein des Wasserschutzes


Grundwasser-güte

Landwirt-schaftliche Flächennutzung

landwirtschaftlicher Indikator:

» N-Effizienz » Nährstoffvergleich der DüngeVO » qualifizierte Stoffstromanalyse

Stickstoff-Saldo: Agrar-Umweltindikator an der Schnittstelle zwischen Land- und Wasserwirtschaft

hydrolog./hydrogeo-logische

Verhältnissewasserwirtschaftlicher Indikator:

» Sickerwasserbefrachtung mit NO3

» Gestaltung Wasserschutzkooperation

N-Saldo als ursachen- und standortbezogenes „Maß“ für die Wasserschutzleistung

N-SALDO

sickerwasser-gebundene

N-Fracht


Stickstoffflüsse im Landwirtschaftsbetrieb


Gestaltungsmöglichkeit der N-Bilanz

Steuerung der N-Bilanz durch landwirtschaftliche Maßnahmen direkt oder indirekt möglich durch:

Betriebsstruktur• Tierbesatz, • Anbaustruktur (Fruchtartenspektrum) und Fruchtfolge

Bewirtschaftungsintensität• Düngereinsatz (Art, Menge)• Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (konventioneller Anbau)• Art und Intensität der Bodenbearbeitung

Verfahrensgestaltung• Bestandesführung (Saatzeitpunkt, Aussaatstärke, Terminierung und bestandes- und standortspezifische Gestaltung der Dünge- und Pflegemaßnahmen)• Nährstoffverlust minimierendes Management organischer Dünger (Lagerung, Behandlung, Ausbringung)

Fehler im betrieblichen Nährstoff-Management spiegeln sich in der Nährstoffeffizienz und damit im N-Saldo wieder.


Verbesserung der Nährstoff-Effizienz

»Minimumgesetz (C. Sprengel, 1828; verbreitet von J. Liebig, 1855): Das Pflanzenwachstum wird die im Minimum vorhandene Ressource begrenzt („Minimumfaktor“).

»Die Nährstoffeffizienz, z.B. für Stickstoff, hängt ab von der Verfügbarkeit aller anderen Ressourcen: � weitere Grund- und Mikro-

nährstoffe (P, K, S)� Bodenluft- und -wasserversorgung� Säuremilieu (Kalkstatus)� Bodenleben und Humusgehalt

Gesetz des Minimumfaktors

61

„Füllstand“ bestimmende

Daube des Minimumfaktors


Nährstoffeffizienz für Stickstoff: Ressourcenverfügbarkeit Grundnährstoffe

Viele Flächen vor allem bei P in niedrigen Versorgungsstufen � Auswirkungen auf Nährstoffeffizienz von N zu erwarten

Nährstoffaufwand aus Mineraldüngern in kg je ha landwirtschaftlich genutzter Flächen in Sachsen

Quelle: Albert (2011): Pflanzenbau … Anpassung an den Klimawandel.

62


Gesetzmäßigkeiten der DüngungGesetz des Maximums

Mitscherlich, 1909: Je näher die Konzentration eines Nährstoffes der maximalen Aufnahmekapazität einer Pflanze kommt, desto geringer ist die Nährstoffwirkung. Bei Überschreiten der Aufnahmekapazität sinkt die Ertragswirkung wieder.

Düngereinsatz

Ert

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Bausteine den Wasserschutz mit den Landnutzern in den WSG der KWL

Steuerung der Stoffströme im konv. Landbau

ÖkologischerLandbau

wasserschutzgerechte Waldentwicklung

Zwischen-fruchtanbau

Grundwasser-überwachung im Einzugsgebiet



1. Die KWL – Kommunale Wasserwerke Leipzig GmbH und ihre Wasserschutzgebiete

2. „Zustandsbeschreibung“: Faktisches und Rechtliches


4. Ergebnisse: Sicherung der Rohwassergüte

5. Ausblick - Fazit

65


Nitrat-Dynamik einer Mehrfachmessstelle Wasserschutzleistung des

ökologischen Landbaus

Messstellengruppe III

66


Sicherung der Rohmischwassergüte durch ökologischen Landbau

Median / Max / Min NO3

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

br177/s/ca br153/s/ca br091/s/ca br027/s/ca br059/n/ca br115/n/ca br162/n/ca 724/96

Brunnen im Fassungslängsschnitt SO - NW

Nitra

tkonzentr

ation [m

g/l]

1993-2001 2002-2006 2007-2011 GrenzW TVO

Grundwasseranstrom: Ökologische Landnutzung

Uferfiltrat- u. Grundwasser-Schwankungen:

anstromGrundwasseranstrom: Veredlungsbetrieb

Grünland, Ort

Nitratkon-

zentration in den

Fassungen Canitz

und Thallwitz;

Ergebnisse der

Messbrunnen

1993-2001,

2001-2006,

2007-2011

67


0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

1977

1979

1981

1983

1985

1987

1989

1991

1993

1995

1997

1999

2001

2003

2005

2007

2009

2011

Zeit

Nitra

tkonzentr

ation [m

g/l]

Gewichtetes Mittel Rohwasser (Jahresschritte) GrenzW TVO Richtwert

Nitratkonzentration Wasserwerk CanitzJahresmittelwerte, Rohmischwasser

Ein

füh

run

g ö

kolo

gisc

he

r La

nd

ba

u


Ausblick - Fazit1. Aktiver Grundwasserschutz ist weiter notwendig

– trotz guter, rechtlich fixierter Ziele der Gesellschaft.

2. Die zunehmende Intensivierung der Landnutzung – Land- wie Forstwirtschaft – erfordert intelligente Ansätze, mit denen die Kooperation mit den Landnutzern zielgenau gestaltet werden kann.

3. Der ökologische Landbau hat systemimmanente Vorzüge für den Wasserschutz. Dennoch zeigen sich auch in diesem Landbausystem Differenzierungen der Produktionspraxis mit entsprechend differenzierten agrarökologischen Wirkungen. Eine hohe Wasserschutzleistung ist deshalb nur in angepassten Systemen realisierbar.

4. In Trockengebieten gibt es zukünftig keine oder kaum wirksamen Landnutzungsalternativen zum Ökologischen Landbau

5. Die Emissionen konventioneller Anbausysteme sind deutlich durch die Kenntnis und begrenzende Steuerung der Stoffströme (Transparenz der Landnutzung) zu verringern.

6. In einem Wasserschutzgebiet ermöglicht die sehr hohe Wasserschutzleistung des ökologischen Landbaus die wirtschaftlich gebotene Toleranz gegenüber optimierten, aber intensiven Landbausystemen (integriertes Schutzgebietsmanagement).

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Schwachpunkt – Notwendigkeit ?!„62 Prozent der Wasserversorger machen sich angesichts der steigenden Nitratbelastung Sorgen um die zukünftige Qualität des Trinkwassers“ (Quelle: VKU 2015)

Diverse Untersuchungen in unterschiedlichen Regionen Deutschlands haben jedoch gezeigt, dass allein über die Fruchtfolge und die Produktionsintensität gewisse Umweltziele nicht oder nur schwer erreichbar sind. Dies gilt etwa für leichte Standorte mit geringen jährlichen Niederschlagsmengen, auf denen selbst bei Einhaltung der Vorgaben der Düngeverordnung relativ geringe Nitrat-Frachten bei geringen Sickerwasserraten zu hohen Nitratkonzentrationen führen.

Es kommt hinzu, dass die Zielstellungen und Ansätze gesetzlicher Vorgaben wie der EU-Wasserrahmenrichtlinie / Nitrat RL und der Düngeverordnung nicht in ausreichendem Umfang übereinstimmen. Hier besteht akuter Handlungsbedarf.

„Aus Sicht der kommunalen Wasserwirtschaft muss mit der Verordnung ab sofort eine umfassende Nährstoffbilanzierung über eine Hoftorbilanz und damit eine verbesserte Überwachung und Sanktionierung der Vorgaben für die Düngemittelanwendung eingeführt werden. Dies fordert auch der Sachverständigenrat für Umweltfragen (SRU).“(Quelle: VKU 2015)

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Wasserschutzgebietein Deutschland 14 %


Achtung - Kosten! � Bsp. FrankreichFrage 1: 2011 Französisches Landwirtschaftsministerium

• Welche Kosten entstehen bei der Gewinnung von Trinkwasser, wenn Nitrat und PSM-Rückstände aus dem Wasser gefiltert werden.

• Daten von Wasserwerken

• Kosten fallen unmittelbar an und werden heute schon durch Steuerzahler und Trinkwasserkunden

• € 1,5 Mrd. / Jahr � 10% der nationalen Wasserrechnung

• Bezogen auf die landwirtschaftliche Fläche in den Wassereinzugsgebieten

• � € 2400 / Hektar nur Kosten um die Belastung unterhalb der Grenzwerte zu halten

Frage 2:

• Was würde es kosten, wollte man die Mengen an Nitrat und PSM-Rückstände vollständig aus dem Grundwasser herausfiltern, die jedes Jahr durch die Landwirtschaft in den Boden gelangen?

• � € 54 Mrd. / Jahr (€ 30 Mrd. / Jahr Wertschöpfung)

• Einzig denkbarer Weg � Ökologischer Landbau in allen WEG!

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Klage der EU-Kommission gegen Deutschland

4.11.2016Klage der EU-Kommission gegen Deutschland wegen Verletzung von Art. 5 Abs. 5 und 7 in Verbindung mit den Anhängen II und III der Richtlinie 91/676/EWG des Rates vom 12. Dezember 1991 zum Schutz der Gewässer vor Verunreini-gungen durch Nitrat aus landwirtschaftlichen QuellenZusammenfassungDie EU-Kommission begründet ihre Klage damit, dass Deutschland gegen Artikel 5 Absatz 5 der Nitratrichtlinie verstößt, indem sie keine zusätzlichen Maßnahmen oder verstärkten Aktionen getroffen hat, obwohl spätestens mit der Übermittlung des fünften Nitrat-berichts Deutschlands für den Zeitraum 2008-2011 am 4. Juli 2012 deutlich wurde, dass die Maßnahmen des deutschen Aktionsprograms zur Verwirklichung der Ziele der Richt-linie nicht ausreichen.

Kontakt

Dr. Bernhard WagnerGeschäftsführer – Wassergut Canitz GmbH

Telefon: 03425 [email protected]

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Wasserschutzgerechter ökologischer Landbau –Möglichkeiten ... · Bioland-Wintertagung 2017 24.-25. Januar 2017 Hydrogeologische Situation Canitz/Thallwitz • Vor allem saalezeitliche