Gefährdete Grundwasserkörper in Baden-Württemberg Zusammenfassung und Erfordernis weitergehender Maßnahmen

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1 Gefährdete Grundwasserkörper in Baden-Württemberg Zusammenfassung und Erfordernis weitergehender Maßnahmen Rechtlicher Rahmen, Methodik und Ergebnisse wasserfachliche Bearbeitung -

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3 Gefährdete Grundwasserkörper in Baden-Württemberg Zusammenfassung und Erfordernis weitergehender Maßnahmen Rechtlicher Rahmen, Methodik und Ergebnisse wasserfachliche Bearbeitung -

4 BEARBEITUNG LUBW Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg Postfach , Karlsruhe Referat 42 Grundwasser, Baggerseen STAND Juli 2009 Nachdruck - auch auszugsweise - ist nur mit Zustimmung der LUBW unter Quellenangabe und Überlassung von Belegexemplaren gestattet.

5 1 ZUSAMMENFASSUNG 4 2 EINFÜHRUNG 5 3 RECHTLICHER RAHMEN 8 4 ABGRENZUNG DER GEFÄHRDETEN GRUNDWASSER-KÖRPER 11 5 IMMISSION NITRATKONZENTRATIONEN IM GRUNDWASSER 2005 UND Vorgehen beim Grundwasser-Monitoring Ergebnisse des Grundwasser-Monitring 2006 am Beispiel des ggwk Übersicht über die Ergebnisse des Grundwasser-Monitorings 2005 und EMISSION - BERECHNUNG DER NITRATKONZENTRATION IM SICKERWASSER Vorgehen bei der Berechnung der Nitratkonzentration im Sickerwasser Ergebisse der Berechnung der Nitratkonzentration im Sickerwasser am Beispiel des ggwk VERGLEICH EMISSION - IMMISION Vorgehensweise der Plausibilisierung Beispielhafte Plausibilisierung für den ggwk 16.2 Rhein-Neckar Gesamtergebnisse der Plausibilisierungsbetrachtung 22 8 ERFORDERNIS WEITERER ERGÄNZENDER MAßNAHMEN Prüfverfahren für die Ermittlung des Grundwasserzustands Prüfverfahren für die Ermittlung des Grundwasserzustands am Beispiel des ggwk Gesamtergebnisse der Zustandsbewertung und der Erfordernis weiterer Ergänzender Maßnahmen Maßnahmenprogramme 30

6 1 Zusammenfassung Nach der Bestandsaufnahme 2004 erfolgten 2005 und 2006 umfangreiche Monitoringprogramme in den hinsichtlich Nitrat als gefährdet eingestuften Grundwasserkörpern (ggwk) mit dem Ziel eine bestmögliche Erkundung und Darstellung der Immissionssituation des Grundwassers zu ermöglichen und einer Bewertung des Zustands des Grundwassers im Sinne der WRRL durchzuführen. Für die Erkundung und Darstellung des Immissionszustands wurde während der Monitoringphase 2005 in den Pilotgebieten bzw in den restlichen 21 gefährdeten Grundwasserkörpern das bereits bestehende Grundwassermessnetz verdichtet. Der GWK 8.9 Obere Würm wurde aufgrund der Ergebnisse des Monitorings 2006 nicht weiter als gefährdet im Sinne der WRRL geführt. Die Überschreitungshäufigkeit der Qualitätsnorm von 50 mg/l Nitrat bzw. ein steigender Trend zwischen 37,5 mg/l und 50 mg/l Nitrat liegt zwischen 10 % im ggwk 6.4 Bruchsal und 53 % im ggwk 16.8 Markgräfler Land. Sehr niedrige Nitratkonzentrationen mit unter 8 mg/l Nitrat treten in Gebieten mit reduzierenden Verhältnissen, insbesondere in den gefährdeten Grundwasserkörpern im Oberrheingraben, auf. Für die Bewertung der Emissionssituation hat das Landwirtschaftliche Technologiezentrum Augustenberg (LTZ) die Nitratkonzentrationen im Sickerwasser berechnet. Die Rechenergebnisse aus der Emissionsbetrachtung wurden einer Plausibilitätsbetrachtung unterzogen. Dazu wurden die gemessenen Nitratkonzentrationen im Grundwasser den berechneten Nitratkonzentrationen im Sickerwasser gegenübergestellt. Generell zeigte die Plausibilitätsbetrachtung, dass die berechneten Nitratkonzentrationen im Sickerwasser unter Berücksichtigung von Verweilzeit, Denitrifikation und Einzugsgebietsabgrenzung in ähnlicher Größenordnung liegen wie die gemessenen Nitratkonzentrationen im Grundwasser. Tendenziell waren die berechneten Nitratkonzentrationen im Sickerwasser im südlichen Oberrheingraben höher als die im Grundwasser gemessenen. Im nördlichen Oberrheingraben und Keuper-Bergland sowie im Alpenvorland wurden die Nitratkonzentrationen im Sickerwasser eher zu gering berechnet. Im Norden Baden-Württembergs im Tauberland war die Übereinstimmung weitgehend gut. Einzelne größere Abweichungen sind in den meisten Fällen erklärbar. Die Erreichung des guten Zustands in den gefährdeten Grundwasserkörpern wurde in Baden-Württemberg auf der Grundlage eines in der Länderarbeitgemeinschaft Wasser (LAWA) abgestimmten Prüfverfahrens ermittelt. Soweit der gute chemische Zustand nicht erreicht wird, sind in den Bewirtschaftungsplänen weitere ergänzende Maßnahmen vorzusehen. In acht ggwk werden die schon seit längerem durchgeführten Maßnahmen zur Reduzierung der Nitrateinträge ins Grundwasser für geeignet und ausreichend angesehen, um bis 2015 das Ziel des guten Zustands zu erreichen. Voraussetzung ist hierbei, dass diese Maßnahmen auch in Zukunft in gleichem Umfang weitergeführt werden. Wird unabhängig davon lokal in Trinkwasserfassungen die Umweltqualitätsnorm überschritten, so sind dort die erforderlichen SchALVO-Maßnahmen durchzuführen. Die weitere Entwicklung wird durch ein entsprechendes Monitoring verfolgt. In 14 ggwk sind weitere ergänzende nutzungs- und problemorientierte Maßnahmen zu ergreifen. Betroffene Nutzungen sind in 11 ggwk der Ackerbau, in zwei ggwk der Ackerbau und der Weinbau und in einem ggwk allein der Weinbau. 4 Gefährdete Grundwasserkörper in Baden-Württemberg LUBW

7 2 Einführung Im Rahmen der am in Kraft getretenen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL 1 ) waren Grundwasserkörper (GWK) abzugrenzen und deren Zustand zu bewerten. Hinsichtlich der Quantität ist die Einhaltung einer ausgeglichenen Grundwassermengenbilanz zu gewährleisten. Hinsichtlich der Qualität sind Schadstoffeinleitungen zu verhindern oder begrenzen, bei bereits vorliegender Belastung und steigendem Trend ist eine Trendumkehr zu erreichen. Ein Grundwasserkörper ist im guten Zustand, wenn Untersuchungen belegen, dass keine Salz- oder andere Intrusionen bestehen (Nachweis über Elektrische Leitfähigkeit) und die Ziele für verbundene Oberflächengewässer nicht gefährdet werden und die ökologische oder chemische Qualität dieser Oberflächengewässer nicht signifikant verringert wird und abhängige Landökosysteme nicht signifikant geschädigt werden und die Werte der Qualitätsnormen und der relevanten Schwellenwerte an keiner Messstelle im Grundwasserkörper überschritten werden. Ein Grundwasserkörper ist dann im schlechten Zustand, wenn eine der oben genannten Bedingungen nicht erfüllt ist oder die Werte für die Qualitätsnormen bzw. Schwellenwerte an einer oder mehreren Messstellen überschritten werden und bestimmte Anteile des Grundwasserkörpers davon betroffen sind oder im Einzugsgebiet von Trinkwassergewinnungsanlagen Risiken für die Trinkwasserversorgung zu besorgen sind oder andere Nutzungsmöglichkeiten des Grundwassers signifikant eingeschränkt werden. In der Grundwasser-Tochterrichtlinie (GWTR) 2 vom werden verbindliche Qualitätsnormen für die Bewertung von Nitrat und Pflanzenschutzmitteln genannt. Die Qualitätsnorm für Nitrat ist 50 mg/l. Bei Pflanzenschutzmitteln, einschließlich relevanter Stoffwechselprodukte, Abbau und Reaktionsprodukte dürfen die Konzentrationen von 0,1 μg/l für den Einzelstoff und 0,5 μg/l für den Summenwert nicht überschritten werden. Schwellenwerte für weitere Parameter des Anhang II Teil B der GWTR sind von den Mitgliedstaaten festzulegen. Dies erfolgt im Rahmen der von der Bundesregierung zur Umsetzung der Grund- 1 Richtlinie 2000/60/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 23. Oktober 2000 zur Schaffung eines Ordnungsrahmens für Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der Wasserpolitik, ABl. L 327 vom , S.1 2 Richtlinie 2006/118/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 12. Dezember 2006 zum Schutz des Grundwassers vor Verschmutzung und Verschlechterung, ABl. L 372 vom , S.17 LUBW Gefährdete Grundwasserkörperin Baden-Württemberg 5

8 wasser-tochterrichtlinie zu erlassenden Verordnung. Bei ansteigenden Schadstofftrends sind spätestens bei Überschreitung von 75 % des Wertes einer Qualitätsnorm oder eines Schwellenwertes Minderungsmaßnahmen zu ergreifen. Die Bestandaufnahme bis 2004 ergab, dass hinsichtlich des mengenmäßigen Zustands keine gefährdeten Grundwasserkörper auszuweisen waren, da keine mengenmäßige Übernutzung des Grundwassers stattfindet. Hinsichtlich des qualitativen Zustands wurden in Übereinstimmung zum EU-Guidance Paper Water bodies 3 Grundwasserkörper nach der Grundwasserbeschaffenheit abgegrenzt. In einem mehrstufigen Verfahren wurden dann zielgenau Problemgebiete ausgewiesen und 23 Grundwasserkörper hinsichtlich Nitrat und ein Grundwasserkörper hinsictlich Chlorid als gefährdet eingestuft 4. Nach der Bestandsaufnahme erfolgten in den Jahren 2005 und 2006 umfangreiche Monitoringprogramme in den als gefährdet eingestuften Grundwasserkörpern (ggwk) mit dem Ziel eine bestmögliche Erkundung und Darstellung der Immissionssituation des Grundwassers zu ermöglichen und einer Bewertung des Zustands des Grundwassers im Sinne der WRRL durchzuführen. Soweit der gute chemische Zustand nicht erreicht wird, sind in den Bewirtschaftungsplänen entsprechende Maßnahmen darzustellen, mit deren Hilfe der gute Zustand erreicht werden kann. In einem Pilotvorhaben wurde ab 2004 die Vorgehensweise für die Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) in Baden-Württemberg entwickelt. Um eine Repräsentanz der Ergebnisse sicherzustellen wurden zwei gefährdete Grundwasserkörper (ggwk), einer im Festgestein (ggwk 8.5 Zabergäu-Neckarbecken) und einer im Lockergestein (ggwk 16.4 Bruchsal) als Pilotgebiete ausgewählt. In begleitenden Arbeitskreisen waren Vertreter der Wasserwirtschaft und Landwirtschaft der zuständigen Ministerien, der Regierungspräsidien und der Landratsämter vertreten, ferner das Landwirtschaftliche Technologiezentrum Augustenberg (LTZ), die Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg (LUBW) sowie Bauernverbände und Wasserversorger. Als beratende Mitglieder waren Vertreter des Regierungspräsidiums Freiburg - Abteilung 9 Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau (LGRB) tätig. Die Federführung lag beim jeweiligen Regierungspräsidium. Die Ergebnisse und Erfahrungen aus den Arbeitskreisen der Pilotgebiete wurden anschließend auf die restlichen gefährdeten Grundwasserkörper übertragen. Im Zusammenhang des Monitoring und der Zielerreichung des guten chemischen Zustands des Grundwassers ergaben sich u.a. Fragen nach dem Alter des Grundwassers. Im Rahmen der Pilotphase wurde vom LGRB die Mittlere Verweilzeit (MVZ) der gesättigten Zone auf der Basis des Darcy-Gesetzes bestimmt und die mittlere Sickerwasserzeit in der ungesättigten Zone mit Hilfe der Ermittlung der Schutzfunktion der Grundwasserüberdeckung nach Hölting et al. (1995) abgeschätzt. Hierzu waren so viele und wenig belegte Annahmen über Mächtigkeit und Durchlässigkeit der verschiedenen Gesteine zu treffen, das die Ergebnisse der Berechnung nahezu beliebig wurden. Daraufhin wurde dieser Ansatz für die restlichen gefährdeten Grundwasserkörper nicht weiter verfolgt 5. Für die restlichen gefährdeten Grundwasserkörper wurden für die 3 COMMON IMPLEMENTATION STRATEGY FOR THE WATER FRAMEWORK DIRECTIVE (2000/60/EC) Guidance Document No 2 Identification of Water Bodies LfU (2005) Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg: Methodenband Bestandsaufnahme der WRRL in Baden- Württemberg, Karlsruhe, LGRB (2006): Verweilzeiten des Grundwassers im Untergrund. 9 S., Freiburg i. Br. [unveröff.] 6 Gefährdete Grundwasserkörper in Baden-Württemberg LUBW

9 verschiedenen hydrogeologischen Einheiten typische Mittlere Verweilzeiten aus regionalen Auswertungen von Isotopendaten für das oberflächennahe Grundwasser abgeleitet. Eine weitere Voraussetzung für die Auswertungen war, dass die Einzugsgebiete der Grundwassermessstellen bekannt sind. Das LGRB hat die Einzugsgebiete nahezu aller Grundwassermessstellen abgegrenzt. Für die bestmöglichste Erkundung und Darstellung des Immissionszustands wurde während der Monitoringphase im Jahr 2005 in den Pilotgebieten und 2006 in den restlichen 21 gefährdeten Grundwasserkörpern das bereits bestehende Grundwassermessnetz verdichtet. Die mittlere Messstellendichte betrug somit in den ggwk 2,9 km 2 je Messstelle, im Landesmessnetz liegt sie bei 17,5 km 2 je Messstelle. Der GWK 8.9 Obere Würm wurde aufgrund der Ergebnisse des Monitorings 2006 nicht weiter als gefährdet im Sinne der WRRL geführt. Für die Bewertung der Emissionssituation hat das Landwirtschaftliche Technologiezentrum Augustenberg (LTZ) für die Jahre 1980, 1995 und 2004 in den Pilotgebieten bzw für die restlichen 21 gefährdeten Grundwasserkörper die Nitratkonzentrationen im Sickerwasser berechnet. Die Rechenergebnisse aus der Emissionsbetrachtung wurden einer Plausibilitätsbetrachtung unterzogen. Dazu wurden die gemessenen Nitratkonzentrationen im Grundwasser den berechneten Nitratkonzentrationen im Sickerwasser gegenübergestellt. Auf der Grundlage eines in der Länderarbeitgemeinschaft Wasser (LAWA 6 ) abgestimmten Prüfverfahrens wurde in Baden-Württemberg der Erreichung des guten Zustands in den gefährdeten Grundwasserkörpern geprüft. Soweit der gute chemische Zustand nicht erreicht wird, sind in den Bewirtschaftungsplänen weitere ergänzende 7 Maßnahmen darzustellen. In Arbeitskreisen mit ähnlicher Zusammensetzung wie die Pilotarbeitskreise wurden - wiederum unter Federführung des jeweiligen Regierungspräsidiums - für die 14 ggwk, die bis 2015 den guten Zustand nicht erreichen, weitere ergänzende Maßnahmen erarbeitet. Die Ergebnisse der Immissionsmessungen (2005 bzw. 2006), der Plausibilisierung der Emissionsberechnung und der Beurteilung des Zustands des Grundwassers wurden in Einzelberichten zu jedem gefährdeten Grundwasserkörper detailliert beschrieben und sind als Anhang der Teilbearbeitungsgebietsberichte (TBG) beigefügt. Der vorliegende Bericht dient als Begleitdokument zu den Einzelberichten. Darin werden zunächst die Rechtsgrundlagen erläutert, danach die Methodik der Auswertungen anhand eines Beispiels beschrieben und anschließend die Ergebnisse der Einzelberichte zusammenfassend dargestellt. 6 Papier des LAWA- UA des AG zur fachlichen Umsetzung der Grundwasser-Tochterrichtlinie (GWTR) (Stand 2007) 7 Der Begriff weitere ergänzende Maßnahmen ist gleichzusetzen mit weitergehenden Maßnahmen. LUBW Gefährdete Grundwasserkörperin Baden-Württemberg 7

10 3 Rechtlicher Rahmen Am trat die EG - Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) in Kraft. Darin war gemäß Artikel 5 als einer der ersten Schritte vorgesehen, dass jeder Mitgliedstaat dafür sorgt, dass für jede Flussgebietseinheit eine Analyse ihrer Merkmale, eine Überprüfung der Auswirkungen menschlicher Tätigkeiten auf den Zustand der Oberflächengewässer und des Grundwassers und eine wirtschaftliche Analyse der Wassernutzungen entsprechend den technischen Spezifikationen gemäß den Anhängen II und III durchgeführt wurden. Über diese so genannte Bestandsaufnahme war der Kommission bis März 2005 zu berichten. Mit der Bestandsaufnahme erfolgte die Beschreibung der Situation der Oberflächengewässer und des Grundwassers. Die Bestandsaufnahme für das Grundwasser gliederte sich in Erstmalige Beschreibung und Weitergehende Beschreibung (WRRL Anhang II). Im Rahmen der erstmaligen Beschreibung waren Grundwasserkörper (GWK) abzugrenzen. Ein Grundwasserkörper (GWK) im Sinne der WRRL ist nach Artikel 2, Ziff. 12 ein abgegrenztes Grundwasservolumen innerhalb eines oder mehrerer Grundwasserleiter. In Übereinstimmung zum EU-Guidance Paper Water bodies wurden die Grundwasserkörper nach der Grundwasserbeschaffenheit abgegrenzt. In einem weiteren Schritt war abzuschätzen, wie hoch das Risiko für jeden einzelnen Grundwasserkörper ist, dass die Umweltziele gemäß Artikel 4 der WRRL nicht erreicht werden. In einem mehrstufigen Verfahren wurden zielgenau Problemgebiete ausgewiesen (Kapitel 4) und als gefährdete Grundwasserkörper (ggwk) bezeichnet. Als Umweltziel ist hinsichtlich der Quantität die Einhaltung einer ausgeglichenen Grundwassermengenbilanz zu gewährleisten. Hinsichtlich der Qualität sind Schadstoffeinleitungen zu verhindern oder begrenzen, bei bereits vorliegender Belastung und steigendem Trend ist eine Trendumkehr zu erreichen (WRRL Artikel 4). In der Grundwasser-Tochterrichtlinie vom werden in Anhang I verbindliche Qualitätsnormen für die Bewertung von Nitrat und Pflanzenschutzmitteln genannt. Die Qualitätsnorm für Nitrat ist 50 mg/l. Bei Pflanzenschutzmitteln, einschließlich relevanter Stoffwechselprodukte, Abbau und Reaktionsprodukte darf die Qualitätsnorm 0,1 μg/ für den Einzelstoff und 0,5 μg/l für den Summenwert nicht überschritten werden. Nach Anhang II Teil B der GWTR sind Schwellenwerte für weitere Parameter von den Mitgliedsstaaten festzulegen. Dies erfolgt im Rahmen der von der Bundesregierung zur Umsetzung der Grundwasser-Tochterrichtlinie zu erlassenden Grundwasserverordnung. Bei ansteigenden Schadstofftrends sind spätestens bei Überschreitung von 75 % des Wertes einer Qualitätsnorm oder eines Schwellenwertes Minderungsmaßnahmen zu ergreifen. Für die Beurteilung des chemischen Zustands des Grundwassers sieht die Grundwasser-Tochterrichtlinie in Artikel 4 folgendes Verfahren für die Beurteilung vor (Auszug): 8 Gefährdete Grundwasserkörper in Baden-Württemberg LUBW

11 2. Ein Grundwasserkörper oder eine Gruppe von Grundwasserkörpern wird als Grundwasser in gutem chemischen Zustand betrachtet, wenn b) die in Anhang I aufgeführten Werte für die Grundwasserqualitätsnormen und die gemäß Artikel 3 und Anhang II festgesetzten einschlägigen Schwellenwerte an keiner Überwachungsstelle in diesem Grundwasserkörper oder dieser Gruppe von Grundwasserkörpern überschritten werden oder c) der Wert für eine Grundwasserqualitätsnorm oder einen Schwellenwert zwar an einer oder mehreren Überwachungsstellen überschritten wird, eine geeignete Untersuchung gemäß Anhang III jedoch bestätigt, dass i) aufgrund der Beurteilung gemäß Anhang III Nummer 3 eine Schadstoffkonzentration, die die Grundwasserqualitätsnormen oder die Schwellenwerte überschreitet, keine signifikante Gefährdung der Umwelt darstellt; dabei kann gegebenenfalls die Ausdehnung in dem betroffenen Grundwasserkörper berücksichtigt werden;.. Grundwasser-Tochterrichtlinie vom 12. Dezember 2006 Artikel 4 (Auszüge) Für die in Baden-Württemberg ausgewiesenen bezüglich Nitrat gefährdeten Grundwasserkörper ist die in Anhang I aufgeführte Grundwasserqualitätsnorm von 50 mg/l NO 3 an mindestens einer Grundwassermessstelle überschritten, so dass eine Überprüfung nach Artikel 4 Nr. 2 c) i) erforderlich wird. Innerhalb der Länderarbeitgemeinschaft Wasser (LAWA) erfolgte eine Abstimmung zu dieser Überprüfung. Da nicht in allen Bundesländern gleiche Grundlagen vorhanden sind, wurden unterschiedliche Verfahren gewählt, um die Erreichung des guten chemischen Zustands zu prüfen. Bei diesen Verfahren wird einheitlich die flächenhafte Ausdehnung nach Landnutzungen differenziert ermittelt und aufsummiert. Die Ausdehnung der Überschreitung der Grundwasserqualitätsnorm darf dabei 30 % der gesamten in gleicher Weise genutzten nicht überschreiten. Die Gesamtfläche der Überschreitungen aus allen Landnutzungen, die 30 % überschreiten muss mindestens 25 km² oder bei Grundwasserkörpern unter 75 km² ein Drittel des Grundwasserkörpers überschreiten. Damit soll sichergestellt werden, dass sehr kleinräumige Überschreitungsflächen nicht gerechnet werden. Diese bundeseinheitlichen Festlegungen sind auch in den Eckpunkteentwurf des BMU zu einer Grundwasserverordnung aufgenommen worden. In diesem Entwurf wurde die maximale Ausdehnung der Überschreitung einer Landnutzung sogar auf 20 % begrenzt. (Baden-Württemberg setzt sich für die Beibehaltung der 30 % ein). Neben der Überschreitung der Grundwasserqualitätsnorm ist auch die Umkehr steigender Trends nach Artikel 5 der Grundwasser-Tochterrichtlinie erforderlich. Ausgangspunkt der Trendumkehr ist dabei für Nitrat ein Wert von 37,5 mg/l NO 3 entsprechend 75 % der Qualitätsnorm. LUBW Gefährdete Grundwasserkörperin Baden-Württemberg 9

12 2. Bei Trends, die eine signifikante Gefahr für die Qualität der aquatischen oder terrestrischen Ökosysteme, für die menschliche Gesundheit oder für tatsächliche oder potenzielle legitime Nutzungen der Gewässer darstellen, bewirken die Mitgliedstaaten gemäß Anhang IV Teil B mit Hilfe des in Artikel 11 der Richtlinie 2000/60/EG genannten Maßnahmenprogramms eine Trendumkehr, um die Grundwasserverschmutzung schrittweise zu verringern und eine Verschlechterung zu verhindern. Grundwasserrichtlinie vom 12. Dezember 2006 Artikel 5 Nr.2 1. Der Ausgangspunkt für Durchführungsmaßnahmen zur Umkehrung signifikanter und anhaltender steigender Trends ist gegeben, wenn die Konzentration des Schadstoffs 75 % der Parameterwerte der in Anhang I festgelegten Grundwasserqualitätsnormen und der gemäß Artikel 3 festgelegten Schwellenwerte erreicht,.. Grundwasser-Tochterrichtlinie vom 12. Dezember 2006 Anhang IV Teil B Das für Baden-Württemberg auf der Grundlage dieser Festlegungen sich ergebende Verfahren zur Überprüfung des guten Zustandes in den gefährdeten Grundwasserkörpern ist in Kapitel 8 beschrieben und anhand eines Beispiels durchgerechnet. Soweit der gute chemische Zustand nicht erreicht wird, sind in den Bewirtschaftungsplänen entsprechende Maßnahmen darzustellen, mit deren Hilfe der gute Zustand erreicht werden kann. (WRRL Artikel 11, Artikel 13). Ist nach dem oben genannten nkriterien der gute chemische Zustand zwar erreicht, müssen in diesen Grundwasserkörpern dennoch in den Einzelbereichen im Umfeld der Messstellen an denen die Qualitätsnorm überschritten wird, erforderliche Maßnahmen zum Schutz der Ökosysteme und der Grundwassernutzungen durchgeführt werden: Wird ein Grundwasserkörper gemäß Absatz 2 Buchstabe c als in gutem chemischem Zustand befindlich eingestuft, so treffen die Mitgliedstaaten die gegebenenfalls nach Artikel 11 der Richtlinie 2000/60/EG erforderlichen Maßnahmen zum Schutz der aquatischen Ökosysteme, terrestrischen Ökosysteme und der Grundwassernutzungen durch den Menschen, soweit die Ökosysteme und diese Nutzungen von dem Teil des Grundwasserkörpers abhängen, der von der oder den Überwachungsstellen erfasst wird, an der oder denen der Wert für eine Grundwasserqualitätsnorm oder der Schwellenwert überschritten wurde. Grundwasserrichtlinie vom 12. Dezember 2006 Artikel 4 Nr Gefährdete Grundwasserkörper in Baden-Württemberg LUBW

13 4 Abgrenzung der gefährdeten Grundwasserkörper Die Überwachung des Grundwassers erfolgt in Baden-Württemberg mit dem Grundwasserüberwachungsprogramm des Landes. An etwa Messstellen wird der mengenmäßige und an etwa Messstellen der qualitative Zustand des Grundwassers untersucht. Aufgrund des großen Grundwasserdargebots insbesondere in den Porengrundwasserleitern mussten in Baden-Württemberg bezüglich der Menge keine Grundwasserkörper als gefährdet ausgewiesen werden. Für den Bereich Qualität ergab die erstmalige Beschreibung der Grundwasserkörper, dass gefährdete Grundwasserkörper (ggwk) nur hinsichtlich Nitrat und in einem Fall hinsichtlich Chlorid auszuweisen waren. Aufgrund von Pflanzenschutzmittelbelastungen waren keine gefährdete Grundwasserkörper auszuweisen. Bei der Festlegung der Gefährdung hinsichtlich Nitrat wurden zwei Kriterien herangezogen: Die Immissionssituation auf Grundlage der im Grundwassermessnetz gemessenen Konzentrationen über 50 mg/l (Herbstbeprobung 2001), ein steigender Trend über 1 mg/l pro Jahr zwischen 25 und 50 mg/l im Zeitraum 1996 bis 2001 sowie die Sanierungs- und Problemgebiete gemäß Einstufung der Wasserschutzgebiete nach SchALVO (Stand 12/2002). Die Standorteigenschaften auf Grundlage der Nitratauswaschungsgefährdung, d.h. es wird der maximal zulässige N-Bilanzüberschuss für die Ackerflächen einer Gemeinde berechnet, so dass eine Nitratkonzentration im Sickerwasser von 50 mg/l nicht überschritten wird. Dieser Zusammenhang wird durch folgende Gleichung beschrieben: N 50 mg / l NO3, = F ( F ) SiW 443 WGS WGS Bil, A + A D N Bil,A maximal zulässiger N-Bilanz-Überschuss unter den Ackerflächen [kg N / ha a] NO 3,WGS Nitratkonzentration im Sickerwasser unter Wald-, Grünland- und Siedlungsgebieten [mg/l] F WG S nanteil der Wald-, Grünland- und Siedlungsgebiete [%] F A nanteil der Ackerflächen [%] SiW jährliche Sickerwassermenge [mm/a] D Denitrifikationsrate im Wurzelraum der Ackerflächen [kg N /ha a] LUBW Gefährdete Grundwasserkörperin Baden-Württemberg 11

14 Im Ergebnis wurden 23 gefährdete GWK mit einer Gesamtfläche von km² hinsichtlich Nitrat ausgewiesen, dies entspricht rund 18 % der Landesfläche (Abbildung 4-1). Im ggwk 16.9 Fessenheim-Breisach ist die hohe Chloridbelastung Ursache für die Einstufung gefährdet. Abbildung 4-1: Gefährdete Grundwasserkörper in Baden-Württemberg nach der Bestandsaufnahme Gefährdete Grundwasserkörper in Baden-Württemberg LUBW

15 5 Immission Nitratkonzentrationen im Grundwasser 2005 und VORGEHEN BEIM GRUNDWASSER-MONITORING Für die bestmöglichste Erkundung und Darstellung des Immissionszustands wurde während der Monitoringphase im Jahr 2005 in den Pilotgebieten und 2006 in den restlichen 21 gefährdeten Grundwasserkörpern das bereits bestehende Grundwassermessnetz verdichtet. Zusätzlich zu den Messstellen des von der LUBW betriebenen Landesmessnetzes und den Kooperationsmessstellen der Wasserversorgungsunternehmen wählten die Landratsämter weitere geeignete Messstellen aus. Die mittlere Messstellendichte in den ggwk betrug somit 2,9 km² je Messstelle, im Landesmessnetz liegt sie bei 17,5 km² je Messstelle. Die Messstellen wurden in den Pilotgebieten im Mai, Juli und Oktober 2005 und in den restlichen ggwk im Mai, August und November 2006 beprobt und auf die Vor-Ort-Parameter Temperatur, ph-wert, Elektrische Leitfähigkeit, Sauerstoff sowie auf Nitrat, Nitrit und Ammonium untersucht. Die Ergebnisse sind in den Einzelberichten zu den ggwk dokumentiert, nachfolgend ist dies am Beispiel des ggwk 16.2 Rhein-Neckar dargestellt. 5.2 ERGEBNISSE DES GRUNDWASSER-MONITORING 2006 AM BEISPIEL DES GGWK 16.2 An insgesamt 25 % der Messstellen wurde die Qualitätsnorm für Nitrat von 50 mg/l im Grundwasser des ggwk 16.2 überschritten bzw. lag zwischen 37,5 mg/l und 50 mg/l Nitrat ein steigender Trend vor. Bei fünf Messstellen liegen Nitratkonzentrationen über 100 mg/l vor (Abbildung 5-1). Die regionale Verteilung der im Jahr 2006 gemessenen Nitratkonzentrationen im ggwk 16.2 zeigt Abbildung 5-2. In diesem ggwk liegen zahlreiche n mit Kulturen, die eine hohe Nitratauswaschungsgefährdung aufweisen wie Gemüse, Spargel und einige Tabaksorten. Bei einer großen Anzahl der Messstellen treten aber auch geringe Nitratkonzentrationen auf, was sich zum einen auf denitrifizierende Verhältnisse als auch auf Verdünnung durch Uferfiltrat des Neckars zurückführen lässt Anzahl Messstellen <= 8,0 >8,0-25,0 >25,0-37,5 >37,5-50,0 >50,0-100 >100,0 Nitrat [mg/l] 5 Abbildung 5-1: Verteilung der Nitratkonzentrationen (Jahresmittelwert 2006) im ggwk 16.2 LUBW Gefährdete Grundwasserkörperin Baden-Württemberg 13

16 Abbildung 5-2: Regionale Verteilung der Nitratkonzentration im ggwk 16.2 Rhein-Neckar, ÜBERSICHT ÜBER DIE ERGEBNISSE DES GRUNDWASSER-MONITORINGS 2005 UND 2006 Eine Zusammenstellung der Ergebnisse der 2005/2006 im Grundwasser aller baden-württembergischen ggwk gemessenen Nitratkonzentrationen zeigt Abbildung 5-3, die regionale Verteilung ist in Abbildung 5-4 dargestellt. Die Überschreitungshäufigkeit der Qualitätsnorm von 50 mg/l bzw. ein steigender Trend zwischen 37,5 mg/l und 50 mg/l Nitrat liegt zwischen 10 % im ggwk 6.4 Bruchsal und 53 % im ggwk 16.8 Markgräfler Land. Sehr niedrige Nitratkonzentrationen treten in gefährdeten Grundwasserkörpern im Oberrheingraben, auf. So liegt der Anteil der Messstellen mit einer Nitratkonzentration unter 8 mg/l im ggwk 16.4 Bruchsal bei 51 %, im ggwk 16.3 Hockenheim/Walldorf/Wiesloch bei 45 % und im ggwk16.2 Rhein Neckar bei 30 % (Abbildung 5-3). Hier wird das Nitrat in Gebieten mit reduzierendem Milieu denitrifiziert. Der Grundwasserkörper 8.9 Obere Würm wird aufgrund der Immissionsergebnisse von 2006 nicht mehr als gefährdet geführt und ist daher in den folgenden Kapiteln nicht weiter aufgeführt. 14 Gefährdete Grundwasserkörper in Baden-Württemberg LUBW

17 16.8 Markgräfler Land (188) 8.7 Westliches Neckarbecken (63) 16.6 Kaiserstuhl - Breisgau (75) 9.2 Tauberland (30) 8.2 Kraichgau (82) 8.5 Zabergäu - Neckarbecken (148) 16.5 Ortenau-Ried (100) 8.6 Neckar - Rems (41) 8.4 Löwensteiner Berge - Neckarbecken (58) 8.3 Kraichgau - Unterland (124) 2.3 Oberschwaben - Wasserscheide (138) 10.2 Sandstein-Spessart - Tauberland (55) 16.2 Rhein-Neckar (196) 16.3 Hockenheim - Walldorf - Wiesloch (62) 9.3 Hohenloher Ebene - Tauberland (70) 8.8 Östliches Neckarbecken (19) 9.4 Oberes Wutachgebiet (38) 2.2 Oberschwaben - Riß (180) 16.7 Freiburger Bucht (98) 3.2 Oberschwaben - Biberach (73) 6.2 Donauried (41) 8.9 Obere Würm (29) 16.4 Bruchsal (294) 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% <= 8,0 >8,0-25,0 >25,0-37,5 >37,5-50,0 >37,5-50,0 (Trend steigend) >50,0-100 >100 Nitrat [mg/l] Abbildung 5-3: Übersicht über die Ergebnisse des Monitorings 2005 und 2006 in den ggwk: Prozentuale Verteilung der Nitratkonzentrationen, Anzahl der Messstellen in Klammern. LUBW Gefährdete Grundwasserkörperin Baden-Württemberg 15

18 Abbildung 5-4: Regionale Verteilung der Nitratkonzentration in den gefährdeten Grundwasserkörpern, Monitoring 2006 und 2005 (Pilotgebiete). 16 Gefährdete Grundwasserkörper in Baden-Württemberg LUBW

19 6 Emission - Berechnung der Nitratkonzentration im Sickerwasser 6.1 VORGEHEN BEI DER BERECHNUNG DER NITRATKONZENTRATION IM SICKERWASSER Der Stickstoffaustrag aus der Bodenzone und die Nitratkonzentration im Sickerwasser unterhalb des Wurzelraumes wurden am Landwirtschaftlichen Technologiezentrum Augustenberg (LTZ) mit dem Modell STOFF- BILANZ_BW in einem Raster von 250 x 250 m für 9 verschiedene Hauptnutzungsformen (Acker, Weinbau, Obstbau, Grünland, Laub- und Nadelwald, Gewässer, Siedlung, Devastierung) ermittelt. STOFFBI- LANZ_BW ist eine an die kleinräumigen Verhältnisse der ggwk in Baden-Württemberg angepasste Version des von der TU Dresden entwickelten Programms STOFFBILANZ. Für die Berechnung der Nitratkonzentration im Sickerwasser wurden die mit dem Grundwasserneubildungsmodell GWN_BW der LUBW ermittelten Sickerwassermengen unter Berücksichtigung von Standorteigenschaften wie Klima und Boden herangezogen. Bei der Ermittlung des Stickstoffüberschusses der landwirtschaftlichen Nutzungen wurde berücksichtigt: die Stickstoffzufuhr über Mineraldüngung, organische Düngung, atmosphärische Deposition und N-Fixierung durch Leguminosen, eine erhöhte Nachlieferung von Moorböden, die Stickstoffabfuhr über das Erntegut sowie die Denitrifikation, eine Stickstoffimmobilisierung bei der Dauerkultur Spargel. Vereinfachend wird angenommen, dass der Stickstoffüberschuss langfristig gesehen komplett ausgetragen wird. Die Emissionsberechnungen erfolgten für die Jahre 1980, 1995, 2005, für die Pilotgebiete beziehen sich die Berechnungen auf das Jahr Details zum Modellierungsansatz sowie zu den Datengrundlagen und Ergebnissen sind den Berichten des LTZ zu entnehmen. Die Datensätze wurden der LUBW vom LTZ zur Verfügung gestellt. 6.2 ERGEBISSE DER BERECHNUNG DER NITRATKONZENTRATION IM SICKERWASSER AM BEISPIEL DES GGWK 16.2 Als Beispiel sind in Abbildung 6-1 die Berechnungsergebnisse im ggwk 16.2 Rhein-Neckar dargestellt. Die Abbildung 6-1 zeigt die berechneten Nitratkonzentrationen im Sickerwasser für die Bewirtschaftungsjahre 1980, 1995 und Das Jahr 1980 repräsentiert den Zustand einige Jahre vor Einführung der SchALVO 1988, das Jahr 1995 einige Jahre danach und das Jahr 2005 zeigt die aktuelle Situation. LUBW Gefährdete Grundwasserkörperin Baden-Württemberg 17

20 Abbildung 6-1: Berechnete Nitratkonzentartionen im Sickerwasser im ggwk 16.2 für die Jahre 1980, 1995 und 2005 (Daten LTZ). 18 Gefährdete Grundwasserkörper in Baden-Württemberg LUBW

21 7 Vergleich Emission - Immision 7.1 VORGEHENSWEISE DER PLAUSIBILISIERUNG Die Ergebnisse aus der Emissionsberechnung wurden einer Plausibilitätsbetrachtung unterzogen, d.h. die Nitratkonzentrationen im Grundwasser wurden nach Möglichkeit mit den maßgeblichen Nitratkonzentrationen im Sickerwasser der Einzugsgebiete der Grundwassermessstellen verglichen. Maßgeblich bedeutet, dass von den vorliegenden Sickerwasserjahren 1980, 1995 und 2005 bzw dasjenige für den Vergleich herangezogen wurde, das der MVZ am ehesten entspricht. Dazu mussten die Einzugsgebiete der Messstellen bekannt sein und Angaben zur mittleren Verweilzeit vorliegen. Für Messstellen in Gebieten mit reduzierenden Verhältnissen kann dieser Abgleich nicht durchgeführt werden, da dort für die mikrobiellen Vorgänge im Grundwasser zunächst der gelöste Sauerstoff und dann das Nitrat (NO 3 ) als Sauerstoffquelle herangezogen und abgebaut werden und somit Nitrat nur in geringer Konzentration vorliegt. Das Rechenmodell berücksichtigt jedoch nur die Denitrifikation in der Bodenzone, nicht im Grundwasser. Messstellen mit einem Sauerstoffgehalt unter 2 mg/l und einer Nitratkonzentration unter 8 mg/l wurden daher bei der Plausibilitätsbetrachtung ausgeschieden. Ursachen für größere Unterschiede der Nitratkonzentration in Sickerwasser und Grundwasser können sein: Liegen die im Grundwasser gemessenen Sauerstoffkonzentrationen nur wenig über 2 mg/l, kann eine Teildenitrifikation nicht ausgeschlossen werden und die Nitratkonzentrationen im Grundwasser liegen erheblich unter den berechneten Nitratkonzentrationen im Sickerwasser. Bei Messstellen in der Nähe der Oberflächengewässer kann eine Wechselwirkung des Grundwassers mit dem Oberflächengewässer stattfinden. Im Grundwasser der Jungquartären Kiese und Sande sind Randzutritte aus dem Festestein möglich. Höhere Nitratkonzentrationen im Grundwasser können auftreten, wenn in der Vergangenheit Grünland umgebrochen und dabei Nitrat freigesetzt und ins Grundwasser ausgewaschen wurde. In Waldgebieten können Sturmschäden oder Kahlschläge zur Freisetzung von Nitrat führen.g Möglicherweise zu weit abgeschätzte Einzugsgebiete mit hohem Waldanteil und damit niedrigerem Stickstoffeintrag führen dazu, dass das Sickerwasser rechnerisch verdünnt wird.g Kleinteilige Landnutzungen wie z.b. Weinbau werden zum Teil in den 250 x 250 m Rasterzellen nicht erfasst, so dass die Nitratkonzentration im Sickerwasser z.b. mit der Hauptnutzung Grünland modelliert wird. Dies führt zu einer geringeren berechneten Nitratkonzentration im Sickerwasser als die Berechnung der Nitratkonzentration mit der tatsächlichen Nutzung Weinbau. Bei Verweilzeiten z.b. zwischen 15 und 30 Jahren wird für die Plausibilisierung die Nitratberechnung im Sickerwasser der Jahre 1995 und 1980 herangezogen. Aufgrund von Ungenauigkeiten bei den Satellitenbildauswertungen kann bei einigen gefährdeten Grundwasserkörpern für die Bewertung die Nitratberechnung für das Jahr 1980 nicht berücksichtigt werden.g LUBW Gefährdete Grundwasserkörperin Baden-Württemberg 19

22 Die Verweilzeiten sind mit Datenunsicherheiten behaftet. So sind z.b. die Sickerwasserzeiten der Wässer des Unterkeupers und Gipskeupers in der ungesättigten Zone je nach Lößüberdeckung bzw. Überdeckung mit oberem Mittelkeuper (km2-km5) relativ gering (mehrere mo 3 a) bis sehr hoch (10 25 a). Ihre Fließzeiten im gesättigten Bereich sind geringer (0 2 a), bei den Quellen sehr gering (0 0,5 a).g 7.2 BEISPIELHAFTE PLAUSIBILISIERUNG FÜR DEN GGWK 16.2 RHEIN-NECKAR Im Folgenden soll die Plausibilisierung anhand eines Beispiels detailliert dargestellt werden. Tabelle 7-1 zeigt das Datengerüst für die Plausibilisierung im ggwk Tabelle 7-1: Datengerüst für die Plausibilitätsbetrachtung Emission Immission im ggwk 16.2 Rhein-Neckar Anzahl Beprobte Messstellen davon mit bekanntem Einzugsgebiet davon mit Zuordnung zur geologischen Einheit davon O2 > mg/l und NO3 > 8 mg/l 91 - abzgl. Der Mst., deren Einzugsgebiet außerhalb des ggwk liegt 1 für Emissions- /Immissionsbetrachtung herangezogen 90 Ein Beispiel für eine gute Übereinstimmung zeigt Abbildung 7-1. Das hellblau umrandete Einzugsgebiet der Messstelle 7066/305-6 wird vollständig ackerbaulich genutzt. Die mittlere Verweilzeit (MVZ) in dieser hydrogeologischen Einheit liegt zwischen 2 und 15 Jahren. Die Nitratkonzentration im Grundwasser 2006 beträgt 75,1 mg/l, die Nitratkonzentration im Sickerwasser des Jahres 1995 wurde mit 76,0 mg/l berechnet. 7066/305-6 MVZ = 2.15 a SW (1995): 76,0 GW (2006): 75,1 Abbildung 7-1: Beispiel für eine gute Übereinstimmung der berechneten Nitratkonzentration im Sickerwasser und gemessenen Nitratkonzentration im Grundwasser im ggwk Größere Abweichungen zwischen der berechneten Nitratkonzentration im Sickerwasser und gemessenen Nitratkonzentration im Grundwasser lassen sich in den meisten Fällen plausibel erklären. So wurde in den 1980er Jahren häufig Grünland zu Ackerland umgebrochen. Damit verbunden war eine erhebliche Stickstofffreisetzung, die im Grundwasser zu einer Erhöhung der Nitratkonzentration führte. Nach Abbildung 7-2 liegt das Einzugsgebiet der dort dargestellten Messstelle für das Modelljahr 1980 fast vollständig im Grünland, 20 Gefährdete Grundwasserkörper in Baden-Württemberg LUBW

23 1995 hingegen zu 100 % im Acker. Die berechneten Nitratkonzentrationen im Sickerwasser betragen für das Jahr ,9 mg/l und für das Jahr ,0 mg/l. Im Grundwasser werden 103,7 mg/l Nitrat gemessen, vermutlich infolge Grünlandumbruch und späterer Ackernutzung. Abbildung 7-2: nnutzung im Einzugsgebiet einer Messstelle in den Jahren 1980 und In einigen Fällen liegen die Nitratkonzentrationen im Grundwasser deutlich niedriger als die berechneten Nitratkonzentrationen im Sickerwasser. Eine solche Differenz kann auftreten, wenn die Messstellen in der Nähe von Oberflächengewässern liegen und eine Verdünnung des Grundwassers durch infiltrierendes Oberflächenwasser stattfindet (Abbildung 7-3). 1068/305-8 GW (2006): 36,7 SW (1995): 73,3 139/305-5 GW (2006): 20,9 SW (1995): 56,6 199/305-8 GW (2006): 15,3 SW (1995): 60,5 149/305-0 GW (2006): 14,5 SW (1995): 59,2 202/305-3 GW (2006): 21,5 SW (1995): 47,1 162/305-0 GW (2006): 21,1 SW (1995): 49,01 Abbildung 7-3: Einfluss von Oberflächengewässern auf die Nitratkonzentration im Grundwasser (GW), SW = Sickerwasser). Abbildung 7-4 zeigt den Vergleich der Mittelwerte der Nitrat- und Sauerstoffkonzentration im Grundwasser 2006 mit der Nitratkonzentration im Sickerwasser der Einzugsgebiete im ggwk 16.2 Rhein-Neckar. Die LUBW Gefährdete Grundwasserkörperin Baden-Württemberg 21

24 MVZ in diesem Gebiet liegt zwischen 2 und 15 Jahren. Die Nitratkonzentration im Grundwasser 2006 von 48,3 mg/l liegt zwischen den berechneten Nitratkonzentrationen im Sickerwasser der Jahre 1995 und ggwk ,0 80,0 79,5 70,0 60,0 55,7 [mg/l] 50,0 40,0 49,6 31,5 30,0 20,0 10,0 0,0 5,5 GW MW NO3 GW MW O2 SW NO SW NO SW NO Abbildung 7-4: Vergleich der Mittelwerte der Nitrat- und Sauerstoffkonzentration im Grundwasser 2006 mit der Nitratkonzentration im Sickerwasser der Einzugsgebiete in verschiedenen Jahren. 7.3 GESAMTERGEBNISSE DER PLAUSIBILISIERUNGSBETRACHTUNG Generell zeigte die Plausibilitätsbetrachtung, dass die berechneten Nitratkonzentrationen im Sickerwasser in ähnlichen Größenordnungen liegen wie die gemessenen Nitratkonzentrationen im Grundwasser unter Berücksichtigung von Verweilzeit, Denitrifikation und Einzugsgebietsabgrenzung. Tendenziell waren die berechneten Nitratkonzentrationen im Sickerwasser im südlichen Oberrheingraben höher als die im Grundwasser gemessenen. Im nördlichen Oberrheingraben und im Keuper-Bergland sowie im Alpenvorland wurden die Nitratkonzentrationen im Sickerwasser eher zu gering berechnet. Im Norden Baden-Württembergs im Tauberland war die Übereinstimmung meist gut. Im Oberrheingraben werden die Ergebnisse durch teildenitrfizierende Prozesse und Oberflächeneinfluss überlagert. Einzelne größere Abweichungen sind in den meisten Fällen erklärbar. In Abbildung 7-5 bis 7-8 sind die gemessenen Nitratkonzentrationen des Grundwassers (GW2006) und die berechneten Nitratkonzentrationen des Sickerwassers der Jahre 1980 (SW1980), 1995 (SW1995) und (SW2005) rangstatistisch in Boxplots dargestellt. Dabei wurden Grundwasserkörper innerhalb der Hydrogeologischen Großräume Baden-Württembergs zusammengefasst. In einigen Grundwasserkörpern ergab sich bei den Satellitenbildauswertungen der Landnutzung für das Jahr 1975 ein zu großer Anteil an Grünland, daher wurde die Berechnung der Nitratkonzentration für das Jahr 1980 nicht berücksichtigt und in den Abbildungen nicht dargestellt. 22 Gefährdete Grundwasserkörper in Baden-Württemberg LUBW

25 Oberrheingraben (südlicher Teil) Alpenvorland Nitrat [mg/l] GW 2006 SW 1995 SW 2005 Nitrat [mg/l] GW 2006 SW 1980 SW 1995 SW 2005 Abbildung 7-5: Datengrundlage ggwk 16.5, 16.6, 16.7 und Abbildung 7-6: Datengrundlage ggwk 2.3, 2.2 und 3.2. Süddeutsches Schichtstufen- und Bruchschollenland Muschelkalk-Platten/Buntsandstein Süddeutsches Schichtstufen- und Bruchschollenland Keuper-Bergland Nitrat [mg/l] Nitrat [mg/l] GW 2006 SW 1980 SW 1995 SW GW 2006 SW 1995 SW 2005 Abbildung 7-7: Datengrundlage ggwk 9.2, 9.3 und Abbildung 7-8: Datengrundlage ggwk 8.2, 8.3, 8.4, 8.6 und 8.7. LUBW Gefährdete Grundwasserkörperin Baden-Württemberg 23

26 8 Erfordernis weiterer ergänzender Maßnahmen 8.1 PRÜFVERFAHREN FÜR DIE ERMITTLUNG DES GRUNDWASSERZUSTANDS Auf der Grundlage des in der Länderarbeitgemeinschaft Wasser (LAWA) abgestimmten Prüfverfahren (siehe Kapitel 3) erfolgt in Baden-Württemberg die Überprüfung des guten Zustands in den gefährdeten Grundwasserkörpern nach folgendem Verfahren: Für diese Überprüfung werden nur Messstellen herangezogen, die im obersten Grundwasserstockwerk verfiltert sind und daher die Beschaffenheit des oberflächennahen Grundwassers repräsentieren. Messstellen in Gebieten mit denitrifiezierenden Verhältnissen werden nicht berücksichtigt. Eine weitere Voraussetzung ist, dass die Einzugsgebiete der Grundwassermessstellen bekannt sind. Das Regierungspräsidiums Freiburg - Abteilung 9 Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau (LGRB) hat die Einzugsgebiete nahezu aller Grundwassermessstellen abgegrenzt. Die Messstellen werden ihren Hauptnutzungen zugeordnet, um eine Überprüfung der in gleicher Weise genutzten zu ermöglichen. Hierzu werden die Einzugsgebiete mit der Landnutzungskarte LAND- SAT 2000 verschnitten. Daraus ergeben sich für die verschiedenen Nutzungen die jeweiligen nanteile im Einzugsgebiet. Der größte nanteil wird als Hauptnutzung bezeichnet. Die Messstellen werden nun nach den Hauptnutzungen sortiert. Für jede Hauptnutzung wird im folgenden Schritt die Ausdehnung der Überschreitung der Grundwasserqualitätsnorm berechnet. Hierzu wird die Summe der nanteile der Hauptnutzung der Messstellen mit einer Nitratkonzentration über 50 mg/l sowie der Messstellen mit einer Nitratkonzentration zwischen 37,5 und 50 mg/l mit steigendem Trend gebildet und durch die Summe der nanteile aller Messstellen mit dieser Hauptnutzung dividiert. Ist der Quotient größer 0,3, so ist der gute Zustand nicht erreicht, falls die Gesamtfläche aller Hauptnutzungen mit einem Quotienten über 0,3 in dem gefährdeten Grundwasserkörper über 25 km² liegt. Da alle Grundwasserkörper in Baden-Württemberg größer als 75 km² sind, wird das Kriterium von einem Drittel der Gesamtfläche in Baden-Württemberg nicht angewendet. Bei dieser Berechnung der Quotienten für die Hauptnutzungen ist darauf zu achten, dass die Messstellenanzahl ausreichend groß ist, um aussagefähige Datengrundlagen zu erreichen. Soweit der gute chemische Zustand nicht erreicht wird, sind in den Bewirtschaftungsplänen weitere ergänzende Maßnahmen darzustellen, mit deren Hilfe der gute Zustand erreicht werden kann. 24 Gefährdete Grundwasserkörper in Baden-Württemberg LUBW

27 8.2 PRÜFVERFAHREN FÜR DIE ERMITTLUNG DES GRUNDWASSERZUSTANDS AM BEISPIEL DES GGWK 16.2 Zunächst wird in den Einzugsgebieten der Messstellen die Hauptnutzung ermittelt und nach Hauptnutzung sortiert. Im ggwk 16.2 gibt es 46 Messstellen mit der Hauptnutzung Acker im Einzugsgebiet (siehe Tabelle 8-1; 2. Spalte HN = 4). Diese Messstellen werden nach steigenden Nitratwerten geordnet (Spalte Grundwasser (GW) Nitrat). Zur besseren Übersicht sind in der Tabelle 8-1 die Werte zwischen 37,5mg/l und 50 mg/l Nitrat gelb und Werte über 50 mg/l Nitrat rot hinterlegt. Im Fall des ggwk 16.2 lag bei zwei Messstellen mit einer Nitratkonzentration zwischen 37,5 mg/l und 50 mg/l ein steigender Trend im Grundwasser vor, diese Messstellen werden behandelt wie die rot gefärbten Messstellen über 50 mg/l Nitrat (in Tabelle 8-1 dunkelgelb unterlegt). Nun wird der nanteil der Ackerflächen der Messstellen mit Nitratkonzentrationen > 50 mg/l und Nitratkonzentrationen zwischen 37,5 mg/l und 50 mg/l mit steigendem Trend aufsummiert (21 Messstellen). Dies ergibt ha. Die Ackerfläche aller Messstellen (46 Messstellen) mit der Hauptnutzung Acker ergibt ha. Bildet man das Verhältnis der Ackerfläche der Messstellen über der Grundwasserqualitätsnorm zur Ackerfläche aller Messstellen mit der Hauptnutzung Acker so ergibt sich ein Wert von 1.771/3.293 = 0,538. Tabelle 8-1: n der Nutzungen in den Einzugsgebieten der Messstellen mit Hauptnutzung 4 - Acker Messstellen- Nummer Hauptnutzung (HN) Siedlung 1 Laubwald 2 Nadelwald 3 Acker 4 Weinbau 5 Obstbau 6 Grünland 7 Gewässer 8 Devastierung 9 GW Nitrat GW Sauerstoff 1071/ ,40 2,27 149/ ,53 4,67 199/ ,33 2,93 180/ ,03 2,47 196/ ,87 3, / ,20 3,33 197/ ,10 5,8 192/ ,83 5,3 1584/ ,80 5,5 2132/ ,67 3, / ,80 5,2 1575/ ,2 939/ ,63 5,3 1244/ ,40 4, / ,73 4,07 193/ ,77 7,6 1674/ ,05 3,45 steigend 1201/ ,97 7, / ,00 4,9 fallend 269/ ,55 7,12 fallend 1638/ ,50 5,05 fallend 1423/ ,75 4,8 1139/ ,10 5, / ,27 7,88 fallend 914/ ,00 6,7 steigend 169/ ,47 6,7 2133/ ,67 5,97 54/ ,58 6, / ,50 6,3 1309/ ,43 7,48 138/ ,17 5,97 109/ ,43 5,67 171/ ,10 6,8 76/ ,33 6, / ,90 5,3 4139/ ,80 7,53 153/ ,00 3,2 7066/ ,05 4,5 101/ ,50 3,1 48/ ,90 6,03 155/ ,30 2,8 7063/ ,70 7, / ,74 6,25 184/ ,07 4, / ,00 7,53 174/ ,00 5,53 Anzahl Messstellen: > ges Verhältnis 0, , Trend LUBW Gefährdete Grundwasserkörperin Baden-Württemberg 25

28 Bei der Hauptnutzung Laubwald gibt es 11 Messstellen, bei denen diese Nutzung den größten nanteil ausmacht (siehe Tabelle 8-2). Hier ergibt sich ein Quotient von 173/400 = 0,431. Bei fünf Messstellen liegt die Nitratkonzentration über 50 mg/l im Grundwasser. Messstellen mit steigendem Trend bei einer Nitratkonzentration zwischen 37,5 mg/l und 50 mg/l im Grundwasser treten bei der Hauptnutzung Laubwald nicht auf. Die Detailbetrachtung z.b. der Messstelle 102/306-9 zeigt (Abbildung 8-1), dass die Hauptnutzung im Einzugsgebiet dieser Messstelle zwar aufgrund des größeren nanteils der Hauptnutzung Laubwald zugeordnet ist, der Acker (nanteil 25,5 %) jedoch aufgrund der Lage der Grundwassermessstellen die relevante Hauptnutzung für die erhöhten Nitratkonzentrationen im Grundwasser sein dürfte. Tabelle 8-2: ggwk 16.2 Hauptnutzung 2 Laubwald Messstellen- Nummer Hauptnutzung (HN) Siedlung 1 Laubwald 2 Nadelwald 3 Acker 4 Weinbau 5 Obstbau 6 Grünland 7 Gewässer 8 Devastierung 9 GW Nitrat GW Sauerstoff 17/ ,10 9,47 71/ ,87 6,67 121/ ,40 8,6 78/ ,00 5,23 943/ ,33 9,23 112/ ,00 6,2 15/ ,67 6, / / ,67 2,47 102/ ,80 6,1 40/ ,50 6,75 Anzahl Messstellen: > ges Verhältnis 0, , Trend Abbildung 8-1: Lage der Messstellen 40/306-5 und 102/306-9 im Acker, die Hauptnutzung im Einzugsgebiet ist Wald. 26 Gefährdete Grundwasserkörper in Baden-Württemberg LUBW