Substitution von Grundwasser für die Feldberegnung. Leitfaden

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1 Regionales Management von Klimafolgen in der Metropolregion Hannover - Braunschweig - Göttingen - Wolfsburg Substitution von Grundwasser für die Feldberegnung Leitfaden Imke Mersch Landwirtschaftskammer Niedersachsen Juli 2011

2 Substitution von Grundwasser - Leitfaden Hintergrund Der Beregnungsbedarf in der Landwirtschaft wird künftig zunehmen. Die Konkurrenz um das verfügbare Wasser steigt damit ebenfalls. Um die vorhandenen Ressourcen besser zu nutzen und alternative Wasserquellen zu erschließen, liefert dieser Leitfaden Anregungen für Substitutionsmaßnahmen. Ziel der Maßnahmen ist es, das dringend benötigte Wasser im Landschaftshaushalt zu halten und zu nutzen, statt es unproduktiv über die Vorfluter abfließen zu lassen. Der Leitfaden richtet sich vor allem an Entscheidungsträger und Beregnungsverbände. Beregnung mit Oberflächenwasser Ziele Rückhalt des Wassers im regionalen Landschaftshaushalt Schonung des Grundwasserdargebots durch Nutzung alternativer Wasserquellen/ Erhöhung des verfügbaren Wasserangebots durch zusätzliche Wasserquellen Für die Nutzung von Oberflächenwasser ist eine wasserrechtliche Erlaubnis erforderlich. Im Vorfeld sind die Voraussetzungen für eine Nutzung abzuprüfen. Die Planungshilfe Beregnung mit Oberflächenwasser (vgl. Abb. 1) veranschaulicht den Prüfungsprozess. Um die Wirtschaftlichkeit der Wassernutzung gewährleisten zu können, sollte die Distanz zwischen Oberflächengewässer und Beregnungsflächen nicht zu groß sein. Die Entnahme erfolgt entweder direkt durch eine eingehängte Pumpe oder mit Hilfe eines fest installierten Entnahmebauwerks am Ufer. Wenn vorhanden, kann das Wasser in ein Beregnungsnetz eingespeist werden. So können auch etwas größere Distanzen überbrückt werden. Beregnung spielt in der Regel immer dann eine Rolle, wenn die Gewässer bedingt durch sommerliche Trockenheit wenig Wasser führen. Daher muss sichergestellt sein, dass das Gewässer bei einer Entnahme nicht trockenfällt. Im Idealfall sollte auch außerhalb der Vegetationsperiode genug Wasser vorhanden sein, so dass die Überschüsse in einem Becken gespeichert oder zur Grundwasseranreicherung versickert werden können. Eine Umsetzung kommt nur in Frage, wenn die Wasserqualität ausreichend ist. Eine Beurteilung der Analyseergebnisse ist durch das Pflanzenschutzamt der Landwirtschaftskammer Niedersachsen möglich. Imke Mersch, 2011 Im Rahmen des vom BMBF geforderten Forschungsvorhabens Regionales Management von Klimafolgen in der Metropolregion Hannover-Braunschweig-Göttingen-Wolfsburg

3 Abbildung 1: Planungshilfe - Beregnung mit Oberflächenwasser

4 Substitution von Grundwasser - Leitfaden Verregnung von Klarwasser aus Siedlung und Industrie Ziele Wiederverwendung bereits gebrauchten Wassers Rückhalt des Wassers im regionalen Landschaftshaushalt Schonung des Grundwasserdargebots durch Nutzung alternativer Wasserquellen/ Erhöhung des verfügbaren Wasserangebots durch zusätzliche Wasserquellen Freistellung von der Abwasserabgabe zur anteiligen Finanzierung der Investitionskosten Bei Klarwasser handelt es sich um gereinigtes Abwasser, das den Qualitätsanforderungen der Badegewässerrichtlinie (2006) entspricht. Die Verregnung von Klarwasser hat in Niedersachsen durch die Abwasserverbände Wolfsburg und Braunschweig eine langjährige Tradition. Die Verregnung von Klarwasser ist von verschiedenen Parametern abhängig. Ausgegangen wird zunächst von einer direkten Entnahme des Klarwassers aus dem Schönungsteich der Kläranlage. Die Planungshilfe Verregnung von Klarwasser aus Siedlung und Industrie (vgl. Abb. 2) zeigt die zu beachtenden Aspekte in einer Entscheidungsmatrix. Für eine direkte Klarwassernutzung sollte nahe den Verregnungsflächen eine Kläranlage größer Einwohnerwerte vorhanden sein. Bei kleineren Anlagen ist davon auszugehen, dass nicht genug gereinigtes Abwasser anfällt. Für den Betrieb einer Beregnungsmaschine ist eine Wassermenge von ca. 50 m³ pro Stunde notwendig (vgl. SOURELL & THÖRMANN 2010). Um sicherzustellen, dass die Pumpe nicht trockenfällt, sollte eine Mindestwassermenge von 80 m³ pro Stunde vorhanden sein. Wenn die stündlich anfallende Wassermenge aus dem Schönungsteich entnommen wird, fehlt sie dem Vorfluter der Kläranlage als Einleitung. Bei den Vorflutern handelt es sich oftmals nur um kleine Gräben und Bachläufe mit geringer Wasserführung. Daher ist der mengenmäßige Zustand des Vorfluters zu berücksichtigen. Bei fehlender oder reduzierter Einleitung muss gewährleistet sein, dass das Gewässer in niederschlagsarmen Perioden nicht austrocknet. Um die Wirtschaftlichkeit der direkten Klarwassernutzung zu gewährleisten, sollten die Verregnungsflächen nicht zu weit von der Kläranlage entfernt sein. Weiterhin ist das Gefälle auf der zu überbrückenden Strecke zu berücksichtigen. Leitungsbau und Pumpkosten können ökonomische Machbarkeitsgrenzen darstellen. Nach Möglichkeit sollte die Kläranlage also nahe an den Flächen liegen oder ein Beregnungsnetz vorhanden sein, in das eine Einspeisung des Klarwassers vorgenommen werden kann. Wenn die Distanzen zu groß sind, ist Imke Mersch, 2011 Im Rahmen des vom BMBF geforderten Forschungsvorhabens Regionales Management von Klimafolgen in der Metropolregion Hannover-Braunschweig-Göttingen-Wolfsburg

5 Substitution von Grundwasser - Leitfaden eine indirekte Wasserentnahme aus dem Vorfluter zu prüfen. Diese bieten den Vorteil, dass sie dicht an den Beregnungsflächen erfolgen können. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Qualität des Klarwassers. Klarwasser kann nicht genutzt werden, um Kulturen zu beregnen, die roh, und damit möglicherweise ungewaschen, verzehrt werden. Weiterhin ist die Aufbringung auf Kartoffeln nicht unproblematisch, da Kartoffelschaderreger mit dem Wasser verbreitet werden könnten. Regelmäßige Wasseranalysen sind daher dringend angebracht, eine Rücksprache mit dem Pflanzenschutzamt wird empfohlen. Gegebenenfalls ist eine zusätzliche Desinfektion des Wassers in der Kläranlage in Betracht zu ziehen, für die Entfernung von Kartoffelschaderregern käme beispielsweise die UV-Desinfektion in Frage. Zusätzliche Reinigungsverfahren sind kostenintensiv, daher sollte eine größere Wassermenge vorhanden sein, damit sich die Reinigung lohnt. Im Idealfall wird das aufbereitete Wasser in den Wintermonaten gespeichert oder versickert, um es während der Vegetationsperiode zu nutzen bzw. das Grundwasserdargebot zu erhöhen. Wenn Klarwasser für die Verregnung genutzt wird, reduziert sich die Einleitung in den Vorfluter. Damit spart der Kläranlagenbetreiber Abwasserabgabekosten. Diese Einsparungen können zur Deckung eines Teils der Investitionskosten für die Klarwassernutzung verwendet werden. Die Klarwasserverregnung sollte abgabenfrei möglich sein. Imke Mersch, 2011 Im Rahmen des vom BMBF geforderten Forschungsvorhabens Regionales Management von Klimafolgen in der Metropolregion Hannover-Braunschweig-Göttingen-Wolfsburg

6 Abbildung 2: Planungshilfe - Verregnung von Klarwasser aus Siedlung und Industrie