Energie für die Biogasanlagen - Nährstoffe für das Grundwasser?

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Fritz Flater
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Energie für die Biogasanlagen - Nährstoffe für das Grundwasser? Kritische Betrachtung des vermehrten Maisanbaues vor dem Hintergrund der Umsetzung der EG-WRRL Vortrag am 12.

1 Energie für die Biogasanlagen - Nährstoffe für das Grundwasser? Kritische Betrachtung des vermehrten Maisanbaues vor dem Hintergrund der Umsetzung der EG-WRRL Vortrag am 12. April 211 im Rahmen des BWK-Lehrganges Biogasanlagen - Klimaschutz contra Gewässer- und Bodenschutz? 1. Grundsätzliche Problematik 2. Darstellung der Situation 3. Risikobewertung des Maisanbaues aus Sicht des Grundwassers 4. Zusammenfassende Bewertung Von: Dr. Frank Steinmann, Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein. LLUR Dr. Frank Steinmann 1

2 1. Grundsätzliche Problematik Verteilung der Deckschichtenmächtigkeiten über dem oberflächennächsten Hauptgrundwasserleiter in Schleswig-Holstein LLUR Dr. Frank Steinmann 2

3 1. Grundsätzliche Problematik Gebietskulisse der gefährdeten Grundwasserkörper nach WRRL LLUR Dr. Frank Steinmann 3

4 2. Darstellung der Situation 12 1 n= 19, Maximum 544 kg/ha kg/ha Nmin 9- mx. 7 cm n= 7, Maximum 61 kg/ha n= 7, Maximum 41 kg/ha 2 Acker Grünland Wald LLUR Dr. Frank Steinmann 4

5 2. Darstellung der Situation Mittlere Nitratgehalte im Grundwasser des operativen Messnetzes nach WRRL im Jahr 29 LLUR Dr. Frank Steinmann 5

6 2. Darstellung der Situation 6, 55, n=42 5, 45, 4, Schutzwirkung der Deckschichten ungünstig mittel günstig Nitrat mg/l 35, 3, 25, n=18 n=6 n=88 n=25 2, n=24 n=1 15, n=5 n=15 n=7 n=13 1, 5,, n=4 n=1 n=2 n=1 Acker Grünland Wald Siedlung Alle Nutzungen Nitratkonzentrationen im Grundwasser unter verschiedenen Nutzungen und unterschiedlicher Schutzwirkung der Deckschichten LLUR Dr. Frank Steinmann 6

7 3. Risikobewertung des Maisanbaues aus Sicht des Grundwassers Nmin ges. (kg/hektar) 1 pot. Nitratkonzentration im Sickerw asser 9 Herbst-Nmin NO 3 (mg/liter) Grünland ZRübe Triticale Hafer WGerste WWeizen Mais Raps Herbst-Nmin Werte und potenzielle NO3-Sickerwasserkonzentration verschiedener Kulturen in einem südniedersächsischen Wassergewinnungsgebiet. Zeitraum 21-27, n= 1123 (Quelle: IGLU 29) LLUR Dr. Frank Steinmann 7

8 3. Risikobewertung des Maisanbaues aus Sicht des Grundwassers 1 9 N-Austragspotenzial in % - Mais= 1% Auf den auswaschungsgefährdeten, leichten Böden verdrängt Mais nicht den Weizen oder den Raps, sondern maßgeblich die Wintergetreidearten Gerste und Roggen sowie die verschiedenen Grünlandformen. N-Austragspotzenzial %, Mais=1% Mais-Mais-Mais Weizen-Weizen- Weizen Fruchtfolgespezifische, potenzielle Stickstoffaustragsgefährdung auf Basis der Herbst N min -Werte Raps-Weizen-Gerste Mais-Feldgr.-Feldgr. Gerste-Roggen-Fedlgr. LLUR Dr. Frank Steinmann 8

9 3. Risikobewertung des Maisanbaues aus Sicht des Grundwassers Niederschlag in mm /1 ( 796mm) Monatliche Niederschläge Wasser- / Nährstoffbedarf Mais Nov. Dez. Jan. Febr. März April Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Bodenwasservorrat voll Bodenwasservorrat leer => Grundwasserneubildungszeitraum => Auffüllung / Leerung Sickerwasserraum Bodenwasservorrat LLUR Dr. Frank Steinmann 9

3. Risikobewertung des Maisanbaues aus Sicht des Grundwassers 25

10 3. Risikobewertung des Maisanbaues aus Sicht des Grundwassers mg/l Nitrat mg/l Kalium Probennahmedatum Nitrat Kalium LLUR Dr. Frank Steinmann 1

11 3. Risikobewertung des Maisanbaues aus Sicht des Grundwassers mg/l Nitrat nicht abgedeckter, freier Grundwasserleiter (ungünstige Deckschichten) 5 C + 4 NO H 2 O = 2 N HCO CO 2 Konzentrationszunahme von HCO 3 - praktisch Nitrat frei bei hohen Kaliumgehalten, weitgehend Sauerstoff frei, erhöhte Eisen- und Mangangehalte => sehr hohe Hydrogencarbonatgehalte, => heterotrophe Denitrifikation führt zum vollständigen Abbau von Nitrat Lfd. Nr. Probennahme Nitrat Kalium mg/l Kalium LLUR Dr. Frank Steinmann 11

4. Zusammenfassende Bewertung Risikobewertung einiger Energiepflanzen (nach

Nach Mais kein effektiver Anabau von catch crops möglich. 2.

3. Erhöhung des N-Austragspotenzial durch Verdrängung von unproblematischen

Verschärfung des Problemfeldes Wirtschaftsdünger (Gülle) durch Schaffung

12 4. Zusammenfassende Bewertung Risikobewertung einiger Energiepflanzen (nach EEA 26, SUR 27 Zusammenfassende Bewertung 1. Nach Mais kein effektiver Anabau von catch crops möglich. 2. Optimale Ausnutzung der Auswaschungsphase vom Herbst bis in den Frühsommer. 3. Erhöhung des N-Austragspotenzial durch Verdrängung von unproblematischen Kulturen, vor allem auf leichten Standorten. 4. Verschärfung des Problemfeldes Wirtschaftsdünger (Gülle) durch Schaffung zusätzlicher schwer kalkulierbare Düngermengen (Gärsubstrate), insbesondere in ohnehin schon viehstarken Regionen. LLUR Dr. Frank Steinmann 12

13 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit LLUR Dr. Frank Steinmann 13

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