Hessischer Umwelt-Monitor - Berichte, Fakten und Daten zur Umwelt 02/2020

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Hessischer Umwelt-Monitor - Berichte, Fakten und Daten zur Umwelt 02/2020
Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie
Hessisches Statistisches Landesamt

Hessischer Umwelt-Monitor
Berichte, Fakten und Daten zur Umwelt
                                                            02/2020
                                                            24. Jahrgang
Hessischer Umwelt-Monitor - Berichte, Fakten und Daten zur Umwelt 02/2020
Gemeinsam herausgegeben von dem
                           Hessischen Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie
                                   und dem Hessischen Statistischen Landesamt

                                                              Inhalt
       Nitrat im Grundwasser – Ursachen und Lösungen?  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                         3

       A. Gewässerüberwachung in Hessen  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  15
       		 1. Hydrologische Daten nach Messstellen  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  16
       		 2. Gewässerbelastung nach Messstellen und Komponenten  . . . . . . . . . . . .  17
       B. Die Luftqualität in Hessen  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  20

Der „Hessische Umwelt-Monitor“ erscheint vierteljährlich.
Er wird gemeinsam herausgegeben von dem Hessischen Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie und dem
Hessischen Statistischen Landesamt.

Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie (HLNUG)
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65203 Wiesbaden
Hessisches Statistisches Landesamt (HSL)
Rheinstraße 35/ 37
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Verantwortlich für den Inhalt: Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie
Telefon: 0611/6939-0
Telefax: 0611/6939-555
Redaktion:          HLNUG Franziska Vogt            Telefon: 0611/6939-307
Layout:		           HLNUG Nadine Senkpiel
Titelbild:		        Luftbild, Landwirtschaft mit Getreidefeldern und Rapsanbau, Usingen, Schwalbach, Hochtaunuskreis, Hessen
		                  © Adobe Stock/David Brown

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Hessischer Umwelt-Monitor 2/2020

Nitrat im Grundwasser – Ursachen und Lösungen?
Karl-Heinz Emmerich, Michael Zacharias & Georg Berthold

Einleitung

Am 26. Juni 2018 wurde Deutschland vom Europä-               linie in Deutschland umzusetzen. Aber wird diese
ischen Gerichtshof (EuGH) verurteilt, da die Bundes-         ausreichen, um durch die vorgeschriebene Anwen-
regierung nach Auffassung der Richter zu wenig gegen         dung von stickstoffhaltigen Düngemitteln die ambiti-
die Nitratbelastung im Grundwasser unternommen               onierten Ziele der WRRL und Nitratrichtlinie zu er-
habe. Aber nicht nur der europäischen Kommission             reichen? Unstrittig ist, dass die Nitrateinträge in die
sind die Maßnahmen für sauberes Wasser zu wenig,             Grundwässer aus diffusen Quellen stammen und diese
auch die Deutsche Umwelthilfe hat Klage eingereicht.         durch die landwirtschaftliche Flächenbewirtschaftung
Das Ergebnis bleibt abzuwarten.                              maßgeblich beeinflusst werden. Da der überwiegende
                                                             Teil der landwirtschaftlichen Produktion im offenen
Der Deutsche Bauernverband verteidigte die Land-             System „Umwelt“ stattfindet, kommt es zwangsläufig
wirtschaft schon vor dem Urteil und verwies auf die          zu Stoffeinträgen in die Pedosphäre, Atmosphäre und
novellierte Düngeverordnung (2017), mit dem Hin-             Limnosphäre.
weis, dass diese ausreichen werde, um die Nitratricht-

Stickstoff in der Umwelt

Elementarer Stickstoff (N2), der 78 % unserer atmo-          wichtigsten Ursachen für erhöhte Nitratkonzentrati-
sphärischen Luft ausmacht, ist kaum reaktiv und              onen im Grundwasser sind diffuse Stickstoffeinträge
kann von den meisten Lebewesen nicht genutzt wer-            aus der landwirtschaftlichen Flächennutzung.
den. Nur etwa ein Prozent liegt als reaktiver Stick-
stoff z. B. Ammoniak (NH3), Ammonium (NH4+) und              In der Abbildung 1 werden Informationen zu der
Nitrat (NO3-) vor. Reaktiver Stickstoff ist, wie Koh-        zeitlichen Entwicklung sowie die Anteile der einzel-
lenstoff und Wasser, ein essenzieller Baustein orga-         nen Quellen an der Stickstoffbelastung der deutschen
nischer Verbindungen.                                        Oberflächengewässer gegeben.

Die Verfügbarkeit reaktiven Stickstoffs steuert und          Im aktuellen Betrachtungszeitraum (2012–2014)
begrenzt das Pflanzenwachstum und sorgt für gute             wurden mit rund 500 Kilotonnen Stickstoff
Ernten. Somit ist er ein wesentlicher Bestandteil der        pro Jahr (kt N/a) nur etwas über die Hälfte der
landwirtschaftlichen Düngung. Der nicht von den              Stickstoffmenge, die für den Zeitraum1983–1987
Pflanzen genutzte reaktive Stickstoff kann als Nitrat        ermittelt wurde, in die Oberflächengewässer einge-
in das Grundwasser ausgewaschen werden. Die                  tragen.

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Hessischer Umwelt-Monitor 2/2020

                                                      Stickstoffeinträge aus Punktquellen und diffusen Quellen
                                                      in die Oberflächengewässer in Deutschland
                    Jahre
                                                                                                                                   Grundwasser
                     2012-2014*
                                                                                                                                   Drainagen

                     2006-2011*                                                                                                    Erosion

                                                                                                                                   Oberflächenabfluss
                       2003-2005

                                                                                                                                   urbane Gebiete
                       1998-2002
                                                                                                                                   Punktquellen

                       1993-1997                                                                                                   atmosphärische Deposition auf
                                                                                                                                   Gewässerflächen
                       1988-1992

                       1983-1987

                                         0                                200                     400               600               800           1.000
                  Daten gerundet; *zum Teil neue Datengrundlagen und verändertes methodisches
                  Vorgehen, daher nur bedingt mit Vorjahreszeitraum vergleichbar
                                                                                                Gesamtstickstoffeinträge in Kilotonnen N/Jahr

                  Abb. 1:	Stickstoffeinträge aus Punktquellen und diffusen Quellen (Quelle Umweltbundes-
                                       amt 2017, verändert)

Der Rückgang der Stickstoffeinträge in die Ober-                                                                  wasserlöslich und pflanzenverfügbar ist Stickstoff in
flächengewässer resultiert vor allem aus den stark                                                                Form von Nitrat und in kleinen Mengen als Ammo-
rückläufigen Einleitungen aus kommunalen und                                                                      nium, dass aber in unserem Klimabereich unter aero-
industriellen Kläranlagen (höhere Anschlussgrade                                                                  ben Bedingungen mikrobiell schnell in Nitrat umge-
sowie optimierte Klärtechniken). Die diffusen Quel-                                                               wandelt wird.
len (Landwirtschaft, Drainagen, Erosion und Oberflä-
chenabfluss) dominieren somit die Stickstoffeinträge                                                              Da Nitrat im Boden nicht adsorbiert wird und nach
in die Oberflächengewässer.                                                                                       Verlassen der Wurzelzone eine Pflanzenaufnahme
                                                                                                                  nur schwer möglich ist, lässt sich aus der Qualität und
Aber auch atmosphärische Stickstoffeinträge (Stick-                                                               der Menge des Sickerwassers die potentielle Gefähr-
stoffdeposition), die ihre Ursachen im Kraftfahrzeug-                                                             dung des Grundwassers durch Nitratauswaschung
verkehr, der Industrie, der Hausfeuerung und der                                                                  ableiten. Die potentielle Nitrataustragsgefährdung
Landwirtschaft haben, tragen zur Deposition bei.                                                                  verringert sich mit der Verweildauer des Wassers
Abb. 2 zeigt die Stickstoffemissionen der einzelnen                                                               im Wurzelraum und dem dadurch vermehrten
Eintragspfade und ihre Entwicklung. Es wird ersicht-                                                              Nitratentzug durch die Pflanzenwurzeln. Die Sicker-
lich, dass vor allem die Emissionen aus dem Verkehr                                                               wassermenge, die im Laufe des Jahres den durch-
stark rückläufig sind. Der Anteil der Landwirtschaft                                                              wurzelten Teil der wasserungesättigten Bodenzone
steigt damit relativ gesehen von knapp unter 50 % auf                                                             abwärts verlässt, entspricht dem jährlichen Wasser-
63 %, sie verursacht somit aktuell den größten Teil der                                                           bilanzüberschuss, der sich aus der Differenz der Nie-
Stickstoffemission. Dies gilt auch für die Gesamtstick-                                                           derschläge und der Evapotranspiration ergibt. Die
stoffemissionen aus allen Pfaden (UBA 2015, 2018).                                                                Verlagerungsgeschwindigkeit bzw. die Verweildauer
                                                                                                                  dieses Überschusswassers hängt in erster Näherung
Der Stickstoffgehalt des Mineralbodens korreliert eng                                                             hauptsächlich von der Wasserbindung in den Boden-
mit dem Kohlenstoffgehalt und schwankt in einem                                                                   poren des Wurzelraumes ab, die mit den Parametern
weiten Bereich von 0,02 bis 0,4 %. Stickstoff un-                                                                 „Feldkapazität“ (FK) bzw. „nutzbare Feldkapazität“
terliegt in Böden einem kontinuierlichen Kreislauf                                                                (nFK) beschrieben werden. Zusammenfassend wer-
zwischen organischen und anorganischen Stickstoff-                                                                den diese Zusammenhänge mit der sogenannten
verbindungen. Anorganisch gebunden und somit                                                                      Nitratauswaschungsgefährdung beschrieben.

                                                                                                            4
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Hessischer Umwelt-Monitor 2/2020

                  Abb. 2:	Zeitlicher Verlauf der Stickstoff-Emission aus Verkehr, Energiewirtschaft und Land-
                           wirtschaft in die Luft (UBA 2015)

Die Nitratbelastung des Grundwassers geht oft ein-                  Deutschlands sind die Nitratkonzentrationen im
her mit einem hohen Tierbesatz und einem daraus                     Grundwasser so hoch, dass ohne Zumischung von
resultierenden hohen Aufkommen von organischen                      Grundwässern mit geringeren NO3-Konzentrationen,
Nährstoffträgern (z. B. Gülle, Mist) und allgemein mit              Probleme für die dort vorhandene Trinkwasserver-
einer intensiv betriebenen Ackerwirtschaft, darunter                sorgung bestehen würden. Wenn der menschliche
Weinbau und Gemüseanbau.                                            Organismus zu viel Nitrat aufnimmt, kann daraus im
                                                                    Körper Nitrit gebildet werden, dass insbesondere bei
Der Grenzwert für Nitrat im Trinkwasser beträgt nach                Kleinkindern zu einer lebensbedrohlichen Methämo-
der TrinkwV (2018) 50 mg/l. In einigen Gebieten                     globinämie führen kann.

Nitrat im hessischen Grundwasser

Die Grundwasserbeschaffenheit und damit die                         Hohe Nitratkonzentrationen (≥ 25 mg/l Nitrat)
Nitratkonzentrationen können kleinräumig sehr                       sind vor allem in Gebieten mit intensiver landwirt-
unterschiedlich sein. Abb. 3 zeigt die flächenhafte                 schaftlicher Flächennutzung zu finden, insbesondere
Entwicklung der Nitratkonzentrationen in Hessen                     in den Regionen mit Ackerbau. Deutlich niedrigere
für die Jahre 1973–1975, 1993–1995, 2009–2011                       Nitratkonzentrationen überwiegen in Waldgebieten
sowie für 2014–2016. Zu beachten ist, dass hiermit                  und in den Grünlandgebieten der Mittelgebirgsregi-
nur das großräumige Belastungsniveau dargestellt                    onen. Meist sind die Konzentrationen aus „Waldwäs-
werden kann, nicht aber kleinräumige Belastungszu-                  sern“ unter 10 mg/l Nitrat. Unter Grünland liegen
stände oder Einzelmesswerte.                                        die typischen Nitratkonzentrationen in Grundwäs-
                                                                    sern zwischen 15 und 20 mg/l.
Im Zeitraum 1973–1975 lagen die regionalisierten Ni-
tratkonzentrationen in weiten Flächen der mittelhes-                Extrem niedrige Nitratkonzentrationen (< 5 mg/l
sischen Gebiete bei rd. 5–20 mg/l. Überwiegend in                   Nitrat) in ackerbaulich geprägten Einzugsgebieten,
Nord- und Südhessen gab es einzelne Regionen mit                    sind i. d. R. ein Hinweis auf die dort stattfindende
Nitratkonzentrationen zwischen 20–30 mg/l.                          Denitrifikation, die für den Nitratabbau sorgt. In
                                                                    diesen Grundwässern können dann beispielsweise
Im Laufe der Zeit sind die Nitratkonzentrationen                    steigende Sulfat- bzw. Hydrogencarbonatkonzen-
angestiegen und liegen zum Teil über dem Grenz-                     trationen gemessen werden, welche die Grundwas-
wert von 50 mg/l.                                                   serbeschaffenheit ebenfalls negativ beeinflussen.

                                                                5
Hessischer Umwelt-Monitor - Berichte, Fakten und Daten zur Umwelt 02/2020
Hessischer Umwelt-Monitor 2/2020

Diese Vorgänge spielen vor allem im Hessischen Ried                    den Gebieten mit guter Ackereignung oft steigende
und abgeschwächt in Teilen der Wetterau eine Rolle.                    Nitratkonzentrationen zu beobachten sind.

In Hessen bildet in Bezug auf das Nitrat im Grund-                     Fallende Nitratkonzentrationen, meist unter 50 mg/l,
wasser seit rund zwanzig Jahren die Einrichtung von                    sind lokal in Mittel- und Nordhessen anzutreffen.
so genannten „Wasserschutzgebietskooperationen“                        Besonderheit hierbei ist eine Bündelung in den Mit-
das zentrale Instrument des vorsorgenden und nach-                     telgebirgsregionen. Sie zeichnen sich häufig durch
sorgenden Grundwasserschutzes zur Sicherstellung                       eine überwiegende Flächennutzung durch Wald-
der Trinkwasserversorgung. Unter einer Kooperation                     und Grünland aus. Die landwirtschaftliche Nutzung
ist die Zusammenarbeit zwischen dem Träger der                         ist weniger intensiv als in den Gebieten der reinen
Wasserversorgung und den Landwirten im Einzugs-                        Ackerbaustandorte. Gleichfalls haben die Mittel-
gebiet einer Wassergewinnungsanlage zu verstehen.                      gebirgsregionen in den letzten Jahrzehnten einen
Zielsetzung ist eine grundwasserschonende Landbe-                      Strukturwandel erfahren, der besonders die Land-
wirtschaftung. Wichtigste Erfolgskriterien zur Kon-                    wirtschaft betrifft. In diesen Regionen hat sich die
trolle der Wirksamkeit dieser Kooperationen sind                       Zahl der landwirtschaftlichen Betriebe in den letzten
die „N-Bilanzsalden“, die „Herbst-Nmin-Gehalte im                      Jahrzehnten deutlich reduziert. Damit verbunden
Boden“ und letztendlich die „Nitratkonzentrationen                     ist häufig auch eine Extensivierung der Landbewirt-
im Grundwasser“.                                                       schaftung, die wiederum einen positiven Einfluss auf
                                                                       die Entwicklung der Nitratkonzentrationen ausübt.
Bei Betrachtung der zeitlichen Entwicklung der
Nitratkonzentrationen in den Grundwässern, bei                         Hinsichtlich der räumlichen Verteilung ist ein deut-
denen eine landwirtschaftliche Überprägung gegeben                     licher Zusammenhang zur ackerbaulichen Nutzungs-
ist, zeigt sich, dass drei Viertel aller Nitratganglinien              eignung zu erkennen. In Gebieten mit intensiver
keine gerichteten Veränderungen aufweisen. 16 %                        Ackernutzung und somit höherem Düngeraufkom-
der Grund- und Rohwässer weisen einen fallenden                        men sind oft steigende Nitratkonzentrationen anzu-
Trend, 9 % einen steigenden Trend auf (Tab.1).                         treffen. Diese intensiv genutzten Regionen kristal-
                                                                       lisieren sich immer stärker als „Belastungsgebiete“
Die räumliche Verteilungssituation der zeitlichen                      heraus.
Nitratentwicklung der insgesamt 599 betrachteten
Grund- und Rohwässer wird in der nachfolgenden                         Daneben können sich Struktureffekte, wie die Ab-
Abb. 4, unter Berücksichtigung der landwirtschaft-                     nahme von landwirtschaftlichen Betrieben in Mit-
lichen Nutzungseignung, illustriert. Es werden aus-                    telgebirgsregionen, mit der damit verbundenen
schließlich Messstellen von Grund- und Rohwässern                      Extensivierung der Flächennutzung, positiv auf die
dargestellt, die Nitratkonzentrationen ≥ 25 mg/l                       Entwicklung der Nitratkonzentrationen auswirken.
aufweisen. Deutlich zu erkennen ist, dass sich mit                     In einigen Regionen lassen sich die Nitratrückgänge
wenigen Ausnahmen, alle Messstellen in den Gebie-                      auf die Tätigkeit der landwirtschaftlichen Beratung
ten mit der Ackereignung „gut“ und Ackereignung                        zurückführen.
„mittel“ befinden. Gleichfalls wird deutlich, dass in

Tab. 1: Zeitliche Entwicklung der Nitratkonzentrationen von Grund- und Rohwässern, deren Nitratkonzentrationen größer 25 mg/l
         betragen, bei Heranziehen eines Bestimmtheitsmaßes (R²) von ≥ 0,40

 Zeitliche Entwicklung (Startjahr 2000)                       Anzahl                                Anteil in %

 Keine gerichtete Veränderung                                   448                                      75

 Fallender Trend auf Basis eines R² von ≥ 0,40                   99                                      16

 Steigender Trend auf Basis eines R² von ≥ 0,40                  52                                      9

                                                                 6
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                                           Regionalisierte Nitratkonzentrationen

                    1973–1975                                           1993–1995

                                                                                                       NO3-Klassen in mg/l
                                                                                                                BG – 2,5
                                                                                                              > 2,5 – 5,0
                                                                                                              > 5,0 – 7,5
                                                                                                              > 7,5 –10,0
                                                                                                              >10,0 –12,5
                                                                                                              >12,5 –15,0
                                                                                                              >15,0 –17,5
                                                                                                              >17,5 –20,0
                                                                                                              >20,0 –25,0
                                                                                                              >25,0 –30,0
                                                                                                              >30,0 –37,5
                                                                                                              >37,5 –50,0
                    2009–2011                                           2014–2016

Abb. 3:	Regionalisierte Nitratkonzentrationen für die Zeiträume 1973–1975, 1993–1995, 2009–2011, 2014–2016   > 50,0

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                                                                              f                               f
                                                                                                     f
                                                                                  f
                                                                       d           ff
                                                                                    df
                                                                 d                                       d
                                                                                                                    +
                                                                                                             Kassel "
                                                               Korbach d                   f
                                                                                                                                                       f
                                                                      +
                                                                      "
                                                                                                f            f
                                                                                                            d         f                        Eschwege "
                                                                                                                                                        +
                                                                                                                                                            d
                                                                                       f                                                       f
                                                                                           d                                                   f
                                                                                                                     f                f
                                                                                                              +
                                                                                                              "
                                                                                                 f           Homberg (Efze)
                                                                              d                                                                d
                                                           d                               f
                                                                                                    d
                                                                 f                                                                        f
                                                                     f                                              Bad Hersfeld "                 f
                                                                                  ff                                             +
                                                                                                     ff                               f
                                                     Marburg     +
                                                                 "                                                        d                        d
                                                                                           f                              f                        d
                                                                                                                                     ff

                                                            d                                             f"+                f
                                                        d Gießen                               Lauterbach
                                                       f "+                                                     f                f        f
                                                 f            d                                                          f           + Fulda
                                                                                                                                     "
                                                  + Wetzlar
                                                  "           f
                                                                                                                              df       f
                                       d                                                                                             f f
                                                                d
                    Limburg f d
                     +
                     "                   d                      d                                f
                                                                + Friedberg
                                                                "                                       f
                                                                                                        f
                                             Bad Homburg                    f
                                                       +
                                                       "           d                                 d
               d                                                 d
                    dd                                                        d
                                                                    d     d
                     +
                     "                           d f f "+
                                                     f            dd "+ f fdd
            Bad Schwalbach
                                     Hofheim "
                                             +
                                                  Frankfurt "+ Hanau
                         d       +
                                 "                    Offenbach         d
                          Wiesbaden                               f
                                                                  f                                                  Gewässer + Kreisstädte         Landesgrenzen
                      d                                  f     dd
                                                               dddf
                                                                  d f
                                                                  d
                                        d                      d
          ddddd                         d          d
                                                   d
                                                     ddd        f
                                                                        dd                                           Wasserschutzgebietskooperationen
                                        d          d                 dd f                                   Nitrat-Grundwassermessstellen
                                            +
                                 Groß-Gerau "                                                               Mittelwert ≥ 25 mg/l
                                           d             +             f
                                               Darmstadt "
                                                  d     d ddd ff
                                                           d
                                                           f     f                                           f signifikant steigender Trend, Mittelwert > 50 mg/l
                                                  ff d  d      f
                                                  d     d   dd d                                             f signifikant steigender Trend, Mittelwert ≤ 50 mg/l
                                                    f d d
                                                        d d       d
                                                     f dd                                                    d signifikant fallender Trend, Mittelwert > 50 mg/l
                                                   fddd d f
                                                       dd   dd
                                                             dd                                              d signifikant fallender Trend, Mittelwert ≤ 50 mg/l kein
                                                         d
                                                             d       +
                                                                     "
                                                      +
                                           Heppenheim "          Erbach                                              signifikant steigender/fallender Trend
                                              f         dd
                                                        d
                                                        df                                                           zu wenig Messungen (< 10) für eine Berechnung
                                                    d d f
                                                  d      dddd                                               Agrarstrukturelle Vorplanung (Stand: 1997)
                                                                                                                     Acker (gut)
     0       10          20 Km                                                                                       Acker (mittel)
                                                                                                                     Acker (gering)
     Bearbeitung:    © Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie,                                    Grünland (gut)
                     Wiesbaden 2017
     Datengrundlage: ATKIS®DLM1000, © Bundesamt für Kartographie und Geodäsie 2006                                   Grünland (mittel)
                     Hessische Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation                                     Grünland (gering)
                     Standortnutzungsdaten 10m Raster vom HMdILFN

Abb. 4:	Nitrattrend vor dem Hintergrund der Landnutzung. Die natürliche Nutzungseignung von Flächen für den Landbau wird in 3
         Hauptgruppen als Ackereignung (gut, mittel und gering) und Grünlandeignung (gut, mittel und gering) ermittelt.

                                                                                       8
Hessischer Umwelt-Monitor 2/2020

Herbst-Nmin

Für die Düngeberatung und den Grundwasser-               in Zwischenfrüchten gespeicherten N-Mengen und
schutz ist es unerlässlich den pflanzenverfügbaren       der u. U. ineffizienten Applikationstechnik können
Stickstoff (Summe aus Nitrat- und Ammonium-              zu hohen Reststickstoffgehalten im Boden nach der
Stickstoff) im oberen Boden (0–90 cm) zu bestim-         Ernte beitragen. Durch höhere Temperaturen und
men. Abhängig vom Zeitpunkt der Probenahme               zunehmende Wetterextreme wird zudem noch
lässt sich daraus der optimale Düngebedarf (Früh-        mehr Stickstoff im Boden mineralisiert. Daraus
jahrs-Nmin) oder die potentielle N-Auswaschungs-         muss zwangsläufig eine noch stärkere Berücksich-
gefahr (Herbst-Nmin) ableiten.                           tigung der bereits vorhanden N-Quellen bei der
                                                         Düngeberatung erfolgen. Einzige Ausnahme ist die
Die Herbst/Winter-Nmin-Werte gelten als aner-            Zeitspanne vom Herbst/Winter 2016 zum Frühjahr
kannter Parameter zur mengenmäßigen Erfassung            2017, bei der es nur zu einer geringen Abnahme
des leicht auswaschungsgefährdeten Stickstoffs           der Nmin-Gehalte in den Böden kam. Verursacht
von Böden zu Beginn der winterlichen Sicker-             wurde dieses Verhalten durch extrem geringe Nie-
wasser-Neubildung. Bei einer durchschnittlichen          derschlägen in den Wintermonaten, wodurch der
Sickerwasserrate von gut 100 Liter pro m² würde          Austrag von Nitrat weitgehend unterblieb. Dies
bereits ein Nmin-Gehalt von 15 kg N (entspricht          kann jedoch als Nachweis dienen, dass die Stick-
rund 44 kg NO3) pro ha und Jahr zu einer Nitrat-         stoffverluste über das Winterhalbjahr maßgeblich
konzentration von rund 50 mg/l im Sickerwasser           durch die Auswaschung des Bodennitrates verur-
führen. Dieser rechnerische Werte berücksichtigt         sacht wird.
jedoch nicht, dass nicht unbedingt die gesamte ge-
löste Nitratmenge ausgewaschen wird und eventu-          In der Regel herrscht in den Einzugsgebieten von
elle Denitrifikationsvorgänge diese Nitratmengen         Quellen und Brunnen bzw. Grundwassermessstellen
verringern können. Die jeweiligen Witterungsbe-          jedoch ein Mix aus verschiedenen Flächennut-
dingungen beeinflussen die Herbst-/Winter-Nmin-          zungen vor, die eine Verdünnung zur Folge haben
Gehalte ebenfalls.                                       können. Alleine die einfache Modellrechnung
                                                         zeigt die Notwendigkeit auf, dass aus Gründen des
Der Herbst/Winter-Nmin-Wert ist ein Indikator für        Gewässerschutzes möglichst alle Ackerflächen mit
die auf den Flächen stattgefundene Bewirtschaf-          einer Winterbegrünung bestellt werden sollten, um
tung bzw. Beratung (Düngung, Ertrag, Bodenbear-          den restlichen N-Gehalt in Biomasse zu speichern.
beitung, Zwischenbegrünung) und zeigt somit den          Diese muss bei der im nächsten Jahr folgenden
Erfolg der gewässerschutzorientierten Maßnahmen          Düngung zwingend mitberücksichtigt werden.
durch den Landwirt bzw. den Berater direkt und           Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die
ohne zeitliche Verzögerung an. Vor allem die vor-        räumliche Verteilung der Herbst/Winter-N min-
handenen Stickstoffmengen nach der Ernte und die         Gehalte sehr gut mit der räumlichen Verteilung der
Bewirtschaftungsweisen nach der Ernte prägen in          Nitratkonzentrationen der Grundwässer korreliert.
Verbindung mit der Witterung die Nmin-Gehalte im
Herbst/Winter.                                           Frühjahrs-N min-Werte werden vor Beginn der
                                                         Vegetationsperiode gezogen und als verfügbarer
Abb. 5 zeigt deutlich, dass die Herbst/Winter-           (düngewirksamer) Anteil des Bodenstickstoffs in
Nmin-Gehalte den postulierten Zielbereich (< 30 kg       Form eines Düngeabschlages vom N-Bedarfssoll-
N pro ha) weit überschreiten. Die Stickstoff- bzw.       wert der jeweiligen Anbaufrucht abgezogen. Je
Nitratverluste über das Winterhalbjahr sind durch        höher der Frühjahrs-Nmin-Wert ist, umso geringer
die geringen Nmin-Gehalte im Frühjahr klar zu er-        ist demnach die erforderliche Menge an stickstoff-
kennen. Begründet werden kann dies unter an-             haltigen mineralischen- und/oder organischen
derem damit, dass die Düngeempfehlungen der              Düngemitteln. Zu gering angerechnete Frühjahrs-
landwirtschaftlichen Gewässerschutzberater über-         Nmin-Werte bei der Düngebedarfsermittlung füh-
schritten werden. Auch eine nicht ausreichende           ren zu einer Überversorgung mit Stickstoff auf der
Berücksichtigung der Frühjahrs-Nmin-Gehalte, der         Fläche. Dies bedeutet, dass der pflanzenverfügbare

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Hessischer Umwelt-Monitor 2/2020

                                                         200
                                                         180

                   Nmin Gehalte im Boden (0 bis 90 cm)
                                                         160
                                                                          95%
                                                         140
                                                         120
                                                         100
                                                                          75%
                                                          80
                                                                 Median
                                                          60
                                                          40
                                                                          25%
                                                                          25
                                                                           5%
                                                                                     Zielbereich für Nmin (Herbst/Winter)
                                                          20
                                                                          5%
                                                           0
                                                               20

                                                                     20

                                                                                20

                                                                                     20

                                                                                              20

                                                                                                   20

                                                                                                             20

                                                                                                                  20

                                                                                                                           20

                                                                                                                                20

                                                                                                                                         20

                                                                                                                                              20

                                                                                                                                                       20
                                                                11

                                                                          11

                                                                                12

                                                                                      12

                                                                                              13

                                                                                                      13

                                                                                                             14

                                                                                                                    14

                                                                                                                           15

                                                                                                                                   15

                                                                                                                                         16

                                                                                                                                                 16

                                                                                                                                                       17
                                                                  /F

                                                                          /W

                                                                                 /F

                                                                                          /W

                                                                                                 /F

                                                                                                        /W

                                                                                                               /F

                                                                                                                       /W

                                                                                                                              /F

                                                                                                                                     /W

                                                                                                                                            /F

                                                                                                                                                   /W

                                                                                                                                                          /F
                                                                    rü

                                                                                     rü

                                                                                                   rü

                                                                                                                  rü

                                                                                                                                rü

                                                                                                                                              rü

                                                                                                                                                            rü
                                                                            in

                                                                                            in

                                                                                                          in

                                                                                                                         in

                                                                                                                                       in

                                                                                                                                                     in
                                                                     hj

                                                                                     hj

                                                                                                   hj

                                                                                                                  hj

                                                                                                                                hj

                                                                                                                                              hj

                                                                                                                                                            hj
                                                                                te

                                                                                              te

                                                                                                             te

                                                                                                                           te

                                                                                                                                         te

                                                                                                                                                       te
                                                                       ah

                                                                                      ah

                                                                                                      ah

                                                                                                                    ah

                                                                                                                                   ah

                                                                                                                                                 ah

                                                                                                                                                               ah
                                                                                r

                                                                                              r

                                                                                                             r

                                                                                                                           r

                                                                                                                                         r

                                                                                                                                                       r
                                                                          r

                                                                                          r

                                                                                                        r

                                                                                                                       r

                                                                                                                                     r

                                                                                                                                                   r

                                                                                                                                                                 r
                     Abb. 5:	Entwicklung der Frühjahrs- und Herbst/Winter-Nmin-Gehalte (in kg N/ha der
                                                               Maßnahmenräume zur Umsetzung der WRRL (Berthold 2018)

Stickstoff ineffizient in Ertrag umgesetzt wird. Hieraus                                                      Mengen an pflanzenverfügbarem Stickstoff im Boden
ergibt sich ein Nährstoffüberschuss, welcher in Form                                                          vorhanden ist, können die Düngemengen zum Teil
von Nitrat ins Grundwasser verlagert werden kann.                                                             erheblich heruntergefahren werden. Dadurch steigt
                                                                                                              der Wirkungsgrad und die im Boden vorliegenden
Für eine effiziente Stickstoffverwertung bei Somme-                                                           ungenutzten N-Mengen reduzieren sich zu Beginn
rungen, d. h. Aussaat im Frühjahr, ist die Spätfrüh-                                                          der Sickerwasserperiode. Hierbei ist es sinnvoll, zu-
jahrs-Nmin-Methode ein probates Mittel. Durch eine                                                            sätzlich zur Nmin-Beprobung, den N-Versorgungsgrad
reduzierte Andüngung und spätere Kontrolle, welche                                                            im Pflanzensaft (Nitrat-Check) zu überprüfen.

Nährstoffbilanzen

Unter einer Stickstoff-Bilanzierung wird die Gegen-                                                           weltwirksamer N-Austräge ist immer die Brutto-
überstellung der Stickstoff-Zufuhren und -Abfuhren                                                            Hoftorbilanz zu präferieren, da zum einen die
für eine klar definierte Bezugsebene verstanden. Der                                                          Bilanzierungsglieder (N-Zufuhr/N-Abfuhr) über die
daraus ermittelte Bilanz-Saldo dient der Beurtei-                                                             Buchführung belegt werden können. Zum anderen
lung der Stickstoffausnutzung und der potentiellen                                                            ist eine Brutto-Betrachtung immer zu bevorzugen,
Belastung für die Umwelt.                                                                                     wenn die Ist-Situation hinsichtlich der Stoffströme
                                                                                                              auf einem Betrieb erfasst werden soll denn nur so
Bei der sog. Netto-Hoftorbilanz werden die gasför-                                                            können Schwachstellen auf Betriebsebene erkannt
migen Ammoniak (NH3)-Verluste aus der Tierhaltung                                                             und behoben werden.
(Stall-, Lagerungs- und Ausbringungsverluste) mit
Standardwerten je Tierart und Haltungsform berück-                                                            Für die Feld-Stall-Bilanz wird die bewirtschaftete
sichtigt. Bei der Brutto-Hoftorbilanz werden keine                                                            Bilanzfläche eines Betriebes als Bezugsebene
gasförmigen NH3-Verluste in Abzug gebracht, somit                                                             herangezogen. Hierbei wird der Nährstofffluss auf die
gehen hier alle tatsächlich anfallenden Stickstoffmen-                                                        Fläche (Mineraldünger, Wirtschaftsdünger, Saatgut,
gen in die Bilanz ein. Die Angabe, ob eine Netto-                                                             sonstige org. Düngemittel, etc.) inkl. der symbion-
oder Brutto-Bilanz vorliegt, ist bei Ergebnispublika-                                                         tischen N-Bindung und die Nährstoffabfuhr von der
tionen besonders wichtig, da ansonsten leicht die                                                             Fläche bilanziert. Aufgrund umfassend eingehender
Gefahr der Verwechslung und Nichtvergleichbarkeit                                                             Schätzparameter (Futter- und Grünlanderträge)
von Ergebnissen besteht. Für die Bewertung um-                                                                für tierhaltende Betriebe ist die Aussagekraft der

                                                                                                        10
Hessischer Umwelt-Monitor 2/2020

         Abb. 6:	Saldo der landwirtschaftlichen Stickstoff-Gesamtbilanz in Bezug auf die landwirtschaftlich genutzte
                  Fläche (BMEL (2017); UWB (2018)

N-Salden jedoch mit erhöhten Ungenauigkeiten be-                     Mit der Maßnahme der gewässerschutzorientierten
haftet und kann im Vergleich zur Hoftorbilanz (HTB)                  Beratung können die Bilanzüberschüsse auf Basis der
Abweichungen zum tatsächlichen, potenziellen um-                     Brutto-HTB optimiert und somit reduziert werden.
weltwirksamen N-Überschuss von mehr als 200 %                        Dies zeigt die Abb. 7 für die WRRL-Maßnahmen-
aufweisen. Bei Futterbaubetrieben sind daher die                     räume in Hessen. Das Niveau der N-Salden ist über
Hoftorbilanz-Ergebnisse deutlich aussagekräftiger.                   alle Betriebstypen unter dem bundesweiten Durch-
                                                                     schnitt. Dies liegt darin begründet, dass über das
Schlag-Bilanzen als die räumlich kleinste Einheit                    gesamte Landesgebiet Hessens die Viehbesatzdichte
der Flächen-Bilanzierung finden vor allem dort eine                  sehr gering ist, regional aber dennoch von Bedeutung
sinnvolle Anwendung, wo auf die Datenbasis einer                     sein kann.
gut und lückenlos geführten Ackerschlagkartei zu-
rückgegriffen werden kann. Schlag-Bilanzen müssen                    Zwischen den einzelnen Betriebstypen gibt es hin-
aber immer einer gründlichen Plausibilitätskontrolle                 sichtlich der Bilanzsalden erhebliche Unterschiede. So
gegenüber den Hoftor- und/oder Feld-Stall-Bilanzen                   wird ein Futterbaubetrieb in der Regel immer über den
unterzogen werden.                                                   Ackerbaubetrieben liegen, da die organischen Nähr-
                                                                     stoffträger eine größere Bedeutung haben (Abb. 8).
In Abb. 6 sind die Salden der landwirtschaftlichen
N-Gesamtbilanz in Bezug auf die landwirtschaftlich                   Deutlich wird, dass die N-Salden viehhaltender Be-
genutzte Fläche für Deutschland von 1990–2015                        triebe (rote Säule) über denen der Ackerbau- und
dargestellt. Im Jahr 2015 lag der Stickstoffüberschuss               Ökobetriebe liegen. Zudem wird ersichtlich, dass
über alle Betriebstypen im Mittel von fünf Jahren bei                die Maßnahme der gewässerschutzorientierten land-
etwa 100 kg N/ha. Wenn die Dimensionen auf die                       wirtschaftlichen Beratung Erfolge hinsichtlich der
landwirtschaftlich genutzte Fläche von ca. 16,69                     Bilanzsalden bei Futter- und Ackerbaubetrieben auf-
Mio. ha (Stand 2017) umgerechnet werden, hätte                       weist und somit weniger potentiell umweltwirksame
Deutschland im Jahr 2015 etwa einen Gesamtstick-                     Stickstoffüberschüsse auf den betreuten Betrieben im
stoffüberschuss von 1 668 730 Tonnen Stickstoff                      Zeitverlauf vorhanden sind.
durch die landwirtschaftliche Flächennutzung.

                                                                11
Hessischer Umwelt-Monitor 2/2020

                  Abb. 7:	Arithmetisches Mittel der Brutto-Hoftorbilanzen über alle Betriebstypen (inkl.
                           ökologisch wirtschaftende Betriebe) aus den Maßnahmenräumen zur Umsetzung
                           der WRRL (Stand: 2018)

                  Abb. 8:	Entwicklung der mittleren Stickstoffsalden nach ausgewählten Betriebstypen auf
                           Basis der Brutto-HTB (Stand 2018)

Beispiel von Maßnahmen im Weinbau

Am Beispiel des hessischen Weinbaues lässt sich be-                 Im hessischen Weinbau existiert bereits seit mehr als
legen, dass geringe Herbst/Winter-Nmin-Gehalte über                 25 Jahren eine enge kooperative Zusammenarbeit
die Jahre (die hessischen Weinbaugebiete weisen mit                 zwischen Winzern, der Hochschule Geisenheim Uni-
meist 10 bis 20 kg N/ha) zu stetig fallenden Nitrat-                versity, dem Regierungspräsidium Darmstadt (u. a.
konzentrationen der Grundwässer führen können.                      das Weinbauamt Eltville) und den Weinbauverbän-
                                                                    den.

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Hessischer Umwelt-Monitor 2/2020

                   Abb. 9:	Verlauf der Nitratkonzentrationen von Grundwässern aus verschiedenen
                           Messstellen unter Beeinflussung der weinbaulichen Flächennutzung

Durch die deutliche Reduzierung der Düngemengen                  gengewirkt. Weitere positive Effekte der Begrünung
auf das tatsächlich benötigte Niveau, Begrünung der              sind der Erosionsschutz und die Bodenstabilität, die
Rebzeilen, Berücksichtigung der N-Mineralisation                 wiederum eine bessere Befahrbarkeit mit Erntema-
der Böden, speziell bei Bodenbearbeitungen, werden               schinen ermöglicht. Durch die Umsetzung vieler
die Nährstoffe im System „Weinberg“ gehalten.                    Maßnahmen haben die Nitratkonzentrationen in den
                                                                 betroffenen Grundwässern signifikant abgenommen.
Diese Begrünung speichert die Nährstoffe, dadurch                Die weiterhin z. T. sehr hohen Nitratkonzentrationen
sinken die Herbst-Nmin-Gehalte im Boden und es                   zeigen, dass der eingeschlagene Weg konsequent
wird einer Nitratverlagerung ins Grundwasser entge-              weitergegangen werden muss.

Zusammenfassung

Durch die hohen Nährstoffüberschüsse (ca. 1,67 Mio.              Die höchsten Nitratkonzentrationen im hessischen
Tonnen N pro Jahr) in Deutschland und damit auch                 Grundwasser sind in Gebieten mit intensiven Acker-
anteilig in Hessen wird ersichtlich, welche Stickstoff-          baubetrieben (z. B. Region Starkenburg, Wetterau,
mengen im System Landwirtschaft jährlich umge-                   Rhein-Maingebiet) sowie Sonderkulturen zu finden.
setzt werden.                                                    Herbst/Winter-Nmin-Werte sind ein geeigneter In-
                                                                 dikator für die Nitratbelastungen der Grundwässer.
Durch den regional hohen Viehbesatz und die Bio-                 Fallende Hoftorbilanzen bedingen nicht zwangsläu-
gasproduktion fallen viele organische Nährstoffträger            fig fallenden Herbst/Winter-Nmin-Werte. Ökologisch
an, die auf den Flächen verteilt werden müssen. Der              wirtschaftende Betriebe und reine Ackerbaubetriebe
Stickstoffgehalt und die Stickstofffreisetzung dieser            weisen die geringsten N- Bilanzen auf.
wertvollen Düngemittel sind häufig nur schwer zu
kalkulieren; daher werden sie oft in ihrer Düngerwir-            Hohe Nitratkonzentrationen sind überwiegend einem
kung unterschätzt und zu viel aufgebracht. Überflüs-             Jahrzehnte langen Überschuss an N-Düngergaben ge-
siger Nitrat-Stickstoff wird im Boden nicht gebunden,            schuldet. Die Nitratkonzentrationen in den meisten
sondern findet mit dem Sickerwasser früher oder                  Grundwässern stagnieren auf dem erreichten Niveau.
später seinen Weg ins Grundwasser.                               In landwirtschaftlich intensiv genutzten Gebieten ist
                                                                 zum Teil auch ein weiterer Anstieg zu verzeichnen.

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Literaturverzeichnis

Bach, M., Hoch A.S., Friedrich, C. & Frede, H.-G.              Sachverständigenrat für Umweltfragen (SRU) (2015):
     (2006): Evaluierung der Kooperationenzwi-                      Stickstoff: Lösungsstrategien für ein drängendes
     schen Land- und Wasserwirtschaft in Hessen.                    Umweltproblem, Berlin.
     – Untersuchung im Auftrag des Hessischen                  UBA (2017): Nährstofffrachten sinken: erreichbar
     Ministeriums für Umwelt, ländlichen Raum                       unter: https://www.umweltbundesamt.de/
     und Verbraucherschutz; Wiesbaden.                              daten/wasser/fliessgewaesser/eintraege-
Bundesministerium für Ernährung und Landwirt-                       von-naehr-schadstoffen-in-die#textpart-1
     schaft (BMEL) (2017), Statistischer Monats-               UBA (2018): Umwelt und Landwirtschaft; Daten
     bericht Kap. A Nährstoffbilanzen und Dünge-                    zur Umwelt, Dessau. https://www.
     mittel, Nährstoffbilanz insgesamt von 1990 bis                 umweltbundesamt.de/publikationen/daten-
     2015 (MBT-0111260-0000).                                       zur-umwelt-2018-umwelt-landwirtschaft;
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau                      Stand Februar 2018
     und Reaktorsicherheit (BMUB) (2017): Stick-               DüV; Düngeverordnung (2017); https://www.
     stoffeintrag in die Biosphäre – Erster Stickstoff-             gesetze-im-internet.de/d_v_2017/
     Bericht der Bundesregierung, Berlin.                           D%C3%BCV.pdf
Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Um-
     welt und Ländliche Räume des Landes Schles-
     wig-Holstein (2015): Leitfaden zur Ermittlung
     von Erfolgsparametern für die Umsetzung der
     Gewässerschutzberatung in Schleswig-Holstein.

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Hessischer Umwelt-Monitor 2/2020

Hessischer Umwelt-Zahlenspiegel
A. Gewässerüberwachung in Hessen
Gewässeruntersuchungen sind Grundlage für die ord-                        Die Überwachung der Gewässerbeschaffenheit
nungsgemäße Bewirtschaftung der Gewässer sowie                            und die Bewertung des chemischen Zustands
den Schutz der Gewässer als Bestandteil des Natur-                        gemäß der europäischen Wasserrahmenrichtlinie
haushaltes. Zunehmende Ansprüche an die ober- und                         (EU-WRRL) in Hessen erfolgt an den größeren Ge-
unterirdischen Gewässer erfordern einen umfassenden                       wässern in Hessen wie Main, Nidda, Kinzig, Werra,
Gewässerschutz mit einer laufenden Überwachung                            Lahn, Fulda und wegen der besonderen Belastungs-
der Gewässer. Die Bereitstellung der hierfür benö-                        situation im Schwarzbach (Ried) durch Messstati-
tigten quantitativen und qualitativen Daten bedingt                       onen. Hier werden physikalisch messbare Parameter
die Einrichtung von umfangreichen Messnetzen.                             kontinuierlich, d. h. minütlich bzw. halbstündlich
                                                                          registriert und es wird kontinuierlich Probenwas-
In Hessen werden betrieben/untersucht:                                    ser für die spätere chemische Analyse entnommen.
  108 Pegel an oberirdischen Gewässern zur Erfassung des Wasser-          Um den chemischen Zustand auch der kleineren Ge-
        standes und daraus abgeleitet des Abflusses                        wässer zu erfassen, werden darüber hinaus an 251
   75   Niederschlagsmessstellen                                          Messpunkten sowohl umfangreiche physikalische als
    7   Messstellen zur kontinuierlichen Erfassung der Beschaffen-
                                                                          auch quantitative und qualitative chemische Untersu-
        heit oberirdischer Gewässer                                       chungen durchgeführt. Diese Messstellen liefern zwar
 251 Messstellen zur stichprobenhaften Erfassung der                      eine geringere Informationsdichte als die Messstati-
        Beschaffenheit oberirdischer Gewässer                             onen, umfassen dafür aber ein dichtes Messstellen-
  94    Messstellen zur stichprobenhaften Erfassung der Beschaf-          netz, das gleichmäßig über die Fläche Hessens verteilt
        fenheit von Seen
                                                                          ist und je nach Situation bei negativer Entwicklung
 910 Grundwassermessstellen zur Erfassung des Wasserstandes               der Güte einzelner Gewässer bzw. in deren Teilein-
        sowie 67 Quellschüttungsmessstellen, davon
                                                                          zugsgebieten regional durch zusätzliche Messstellen
  351 Grundwassermessstellen zur Erfassung der Wasserbeschaf-             verdichtet werden kann.
        fenheit
   >    operative Messstellen (gemäß EU-WRRL) zur Erfassung von
        Fischen, Fischnährtieren, Algen und/oder Wasserpflanzen in
                                                                          Die Beschaffenheit von Seen wird an 94 Messstellen
1 200
        Fließgewässern                                                    überwacht. Die Bewertung des ökologischen Zustands
                                                                          gemäß EU-WRRL erfolgt in erster Linie anhand der
Für alle Messstellen hat das HLNUG gemäß § 57                             im Gewässer vokommenden Fauna und Flora. Die
Hessisches Wassergesetz die Aufgabe, die quantita-                        Einzelergebnisse dieser Untersuchungen sind unter
tiven und qualitativen Gewässerdaten zu erfassen,                         http://wrrl.hessen.de einsehbar. Sowohl hier als
zu sammeln, fortzuschreiben und fallweise zu veröf-                       auch unter http://www.flussgebiete.hessen.de
fentlichen. Die Daten werden nach unterschiedlichen                       sind zahlreiche weitere Informationen zur Umsetzung
Gesichtspunkten und mit verschiedenen Techniken                           der EU-WRRL zu finden. Ziel der Gewässerüberwa-
erfasst und in die jeweiligen Datenbanken einge-                          chung ist somit einerseits Langzeitwirkungen zu beo-
stellt. Die der Erfassung des Wasserstandes an den                        bachten, andererseits kurzfristige Änderungen der Ge-
Fließgewässern dienenden Pegel sind zum Groß-                             wässerbeschaffenheit frühzeitig zu erkennen.
teil (97) über Einrichtungen zur Datenfernübertra-                        Der quantitative Grundwassermessdienst wird
gung mit einer zentralen Datenbank verbunden.                             im Auftrag der Regierungspräsidien von Beobachtern
Damit stehen die Daten zeitnah zur Verfügung. Bei                         vorgenommen, die überwiegend im Wochenturnus
Überschreitung eines vorgegebenen Wasserstandes                           Einzelmessungen im Hinblick auf Grundwasserstand
wird automatisch eine Hochwasserwarnung an die                            und Quellschüttung durchführen. Nur in einigen Fäl-
für den Hochwasserwarndienst zuständigen Behör-                           len werden überall dort, wo aus hydrogeologischen
den abgegeben. Die Öffentlichkeit kann sich auch                          Gründen der Grundwasserspiegel in Beobachtungs-
über das Internet (http://www.hlnug.de) über                              rohren oder die Schüttung von Quellen starken
die Wasserstände hessischer Gewässer informieren.                         Schwankungen unterworfen sind, die entspre-
                                                                          chenden Messgrößen kontinuierlich mittels konven-
Die Niederschlagshöhen werden an den 75 Mess-                             tioneller Schreibgeräte und/oder mittels Datenlogger
stellen des landeseigenen Niederschlagsmessnetzes                         registriert. Aus 351 Grundwassermessstellen und
ermittelt. Derzeit sind 50 Messstellen mit Datenfern-                     Quellen werden Proben genommen. Die chemische
übertragung ausgerüstet, deren Werte digital in eine                      Analyse dient der Bewertung des Ist-Zustandes der
zentrale Datenbank übermittelt werden. Dort stehen                        Grundwasserbeschaffenheit und der Prognose der
sie u. a. für Hochwasservorhersagemodelle und für                         zukünftigen Entwicklung unter dem Einfluss anthro-
die Internetdarstellung zur Verfügung.                                    pogener Wirkfaktoren.

                                                                     15
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1. Hydrologische Daten nach Messstellen

         °C                          Lufttemperatur
    25
    20
    15
                                                                                      Frankfurt/M.-
    10                                                                                Flughafen

     5

     0
          Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun          Jul Aug Sep Okt Nov Dez
         2018 2018 2018 2019 2019 2019 2019 2019 2019 2019 2019 2019 2019 2019 2019

         mm                            Niederschlag
   150
                                                                                      Hofgeismar -
                                                                                      Beberbeck
   100
                                                                                      Marburg -
                                                                                      Lahnberge
    50
                                                                                      Schotten -
                                                                                      Eichelsachsen
     0
          Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun          Jul Aug Sep Okt Nov Dez
         2018 2018 2018 2019 2019 2018 2019 2019 2019 2019 2019 2019 2019 2019 2019

         Mio m³                      Talsperreninhalt
   200
   160
                                                                                      Edertalsperre
   120
    80
                                                                                      Diemeltalsperre
    40

     0
          Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun          Jul Aug Sep Okt Nov Dez
         2018 2018 2018 2019 2019 2018 2019 2019 2019 2019 2019 2019 2019 2019 2019

         m³/s                            Abfluss
    40
                                                                                      Helmarshausen/
                                                                                      Diemel
    30
                                                                                      Rotenburg/Fulda

                                                                                      Aßlar/Dill
    20
                                                                                      Marburg/Lahn

    10                                                                                Hanau/Kinzig

                                                                                      Bad Vilbel/Nidda
     0
          Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun          Jul Aug Sep Okt Nov Dez
         2018 2018 2018 2019 2019 2018 2019 2019 2019 2019 2019 2019 2019 2019 2019

                                                      16
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         m unter Gelände                  Grundwasserstand
    14
                                                                                              Weissenborn
    12
                                                                                              Bracht
    10
                                                                                              Schwalbach
     8
                                                                                              Kath. Willenroth
     6
                                                                                              Bauschheim
     4
                                                                                              Langstadt
     2
                                                                                              Lampertheim
     0
          Nov Dez Jan Feb     Mrz Apr Mai Jun     Jul Aug   Sep Okt Nov Dez
         2018 2018 2019 2019 2018 2019 2019 2019 2019 2019 2019 2019 2019 2019

2. Gewässerbelastung nach Messstellen und Komponenten

         mg/l                                Sauerstoff
    16
                                                                                              Bischofsheim/
    14                                                                                        Main
    12
                                                                                              Oberbiel/Lahn
    10
                                                                                              Witzenhausen/
     8                                                                                        Werra
     6                                                                                        Wahnhausen/
     4                                                                                        Fulda

     2                                                                                        Wiesbaden-
                                                                                              Mainz/Rhein
     0
          14     15        16   17   18     19     20      21        22   23   24   25   26
                                                 Periode

         °C                               Wassertemperatur
    28
                                                                                              Bischofsheim/
    24                                                                                        Main
    20                                                                                        Oberbiel/Lahn

    16                                                                                        Witzenhausen/
                                                                                              Werra
    12
                                                                                              Wahnhausen/
     8                                                                                        Fulda

     4                                                                                        Wiesbaden-
                                                                                              Mainz/Rhein
     0
          14     15        16   17   18     19     20      21        22   23   24   25   26
                                                 Periode

                                                                17
Hessischer Umwelt-Monitor 2/2020

             mg/l                                               Gesamt-N
         6
                                                                                                                                             Bischofsheim/
         5                                                                                                                                   Main

                                                                                                                                             Oberbiel/Lahn
         4
                                                                                                                                             Witzenhausen/
         3                                                                                                                                   Werra

         2                                                                                                                                   Wahnhausen/
                                                                                                                                             Fulda
         1                                                                                                                                   Wiesbaden-
                                                                                                                                             Mainz/Rhein
         0
              14        15          16    17        18        19     20       21        22      23      24        25       26
                                                                   Periode

             mg/l                                                  NO³-N
         6
                                                                                                                                             Bischofsheim/
         5                                                                                                                                   Main

                                                                                                                                             Oberbiel/Lahn
         4
                                                                                                                                             Witzenhausen/
         3                                                                                                                                   Werra

         2                                                                                                                                   Wahnhausen/
                                                                                                                                             Fulda
         1                                                                                                                                   Wiesbaden-
                                                                                                                                             Mainz/Rhein
         0
              14        15          16    17        18        19     20       21        22      23      24        25       26
                                                                   Periode

             mg/l                                               Gesamt-P
      0,25
                                                                                                                                             Bischofsheim/
                                                                                                                                             Main
      0,20
                                                                                                                                             Oberbiel/Lahn
      0,15                                                                                                                                   Witzenhausen/
                                                                                                                                             Werra
      0,10
                                                                                                                                             Wahnhausen/
                                                                                                                                             Fulda
      0,05
                                                                                                                                             Wiesbaden-
                                                                                                                                             Mainz/Rhein
      0,00
              14        15          16    17        18        19     20       21        22      23      24        25       26
                                                                   Periode

* Periode
    14         15              16          17            18          19            20          21            22          23         24          25           26

  01.07.19   15.07.19        29.07.19    12.08.19    26.08.19      09.09.19    23.09.19      07.10.19   21.10.19       04.11.19   18.11.19   02.12.19   16.12.19

                                                                                   18
Hessischer Umwelt-Monitor 2/2020

Messwerte Wasser

                http://www.hlnug.de/?id=473

Wir überwachen die Gewässer in Hessen. Viele gewässerkundliche Messstellen, sowie Sondermesspro-
gramme und die Daten Dritter liefern die notwendigen Informationen. Die aufbereiteten Daten dieses
gewässerkundlichen Datenpools stellen wir Ihnen auf unserer Homepage aktuell zur Verfügung. Dort
können Sie sich über Wasserstände, Durchfluss, Wassertemperatur, Grundwasser, Niederschlag, Abfluss-
und Wasserstandsvorhersagen sowie sowie über physikalische, chemische und biologische Gewässergüte-
Parameter informieren.

                                                19
Hessischer Umwelt-Monitor 2/2020

B. Die Luftqualität in Hessen
Zur kontinuierlichen Überwachung der Luftqua-               Sowohl die Aufteilung Hessens in Ballungsräu-
lität betreibt das Hessische Landesamt für Na-              me und Gebiete nach 39. BImSchV als auch die
turschutz, Umwelt und Geologie (HLNUG) ein                  Standorte der Luftmessstationen sind der fol-
landesweites Messnetz mit rund 35 Luftmess-                 genden Übersichtskarte zu entnehmen.
stationen. Die Verpflichtung zur landesweiten
Immissionsüberwachung ergibt sich aus den EG-
Luftqualitätsrichtlinien, welche durch die 39.
BImSchV (Verordnung über Luftqualitätsstan-
dards und Emissionshöchstmengen) in deutsches
Recht umgesetzt sind, und durch das Bundes-
Immissionsschutzgesetz (BImSchG) selbst, das
seit 1974 die rechtliche Grundlage für die Luft-
reinhaltung in Deutschland, so auch in Hessen,
darstellt.

Die automatisierten Stationen des Luftmess-
netzes sind mit Analysegeräten für gasförmige
Schadstoffkomponenten und für Feinstaub, und
mit Messgeräten zur Erfassung meteorologischer
Einflussgrößen ausgestattet. Die ermittelten Da-
ten werden direkt an die Messnetzzentrale im
Hessischen Landesamt für Naturschutz, Umwelt
und Geologie nach Wiesbaden übertragen. Von
dort aus werden die Daten über verschiedene
Medien wie z. B. Info-Telefon, Videotext und In-
ternet zeitnah veröffentlicht, damit sich Interes-
sierte aktuell informieren können.

Darüber hinaus dienen die Messdaten der landes-
weiten Überwachung der Luftqualität und sind                Für die Komponenten Stickstoffmonoxid (NO),
eine wesentliche Grundlage für die hessische                Stickstoffdioxid (NO2), Ozon (O3), Schwefel-
Luftreinhalteplanung, deren Ziel das Erreichen              dioxid (SO2), Feinstaub (PM10) und Feinstaub
und Einhalten anspruchsvoller Luftqualitätsziele            (PM2,5), Benzol/Toluol/Xylol (BTX), Kohlen-
ist.                                                        monoxid (CO) und Lufttemperatur sind auf
                                                            den folgenden Seiten je eine Verlaufsgrafik und
 Aktuelle Informationen zur Luftqualität erhält man         eine Tabelle der Monatsmittelwerte für den zu-
 über folgende Medien:                                      rückliegenden Zeitraum von zwölf Monaten
 • Info-Telefon des HLNUG: 0611/6939-666 (Ansage)           dargestellt. Mittels dieser Darstellungen lässt
 • Videotext des HR 3: Hessentext: Tafeln 160–168 		        sich pro Komponente ein vollständiger Jahres-
   (akt. Messwerte), Tafeln 174–178 (Wetterdaten)           gang verfolgen. In den Darstellungen sind die
 • Internet: http://www.hlnug.de                            Konzentrationswerte der Luftschadstoffe je-
                                                            weils in der Einheit „Mikrogramm pro Kubik-
                                                            meter Luft“ (µg/m3) angegeben. Für Kohlenmono-
Die Messstationen sind entsprechend ihrer                   xid (CO) gilt die Einheit „Milligramm pro Kubik-
Standortcharakteristik in drei Gruppen unterteilt:          meter Luft“ (mg/m3). Die gemessenen Feinstaub-
                                                            fraktionen PM10 und PM2,5 beinhalten Partikel
  Luftmessstationen in Städten                             mit einem Durchmesser kleiner oder gleich 10
                                                            bzw. 2,5 Mikrometer (µm).
 p Luftmessstationen an Verkehrsschwerpunkten
 ¢ Luftmessstationen im ländlichen Raum

                                                       20
Hessischer Umwelt-Monitor 2/2020

Monatsmittelwerte – Stickstoffmonoxid (NO) in µg/ m³

          µg/m³                        Stickstoffmonoxid (NO)
     70
                                                                                                Kassel-Mitte
     60
                                                                                                Wetzlar
     50
                                                                                                Frankfurt -
     40                                                                                         Höchst
     30                                                                                         Michelstadt
     20
                                                                                                Spessart
     10
                                                                                                Wiesbaden-
      0                                                                                         Ringkirche

           Jan     Feb   Mrz    Apr     Mai    Jun    Jul    Aug    Sep     Okt   Nov     Dez
          2019    2019   2019   2019    2019   2019   2019   2019   2019   2019   2019   2019

Monatsmittelwerte – Stickstoffdioxid (NO2) in µg / m³

          µg/m³                        Stickstoffdioxid (NO²)
    100
                                                                                                Kassel-Mitte
     80                                                                                         Wetzlar

     60                                                                                         Frankfurt -
                                                                                                Höchst

     40                                                                                         Michelstadt

                                                                                                Spessart
     20
                                                                                                Wiesbaden-
                                                                                                Ringkirche
      0
           Jan     Feb   Mrz    Apr     Mai    Jun    Jul    Aug    Sep     Okt   Nov     Dez
          2019    2019   2019   2019    2019   2019   2019   2019   2019   2019   2019   2019

Monatsmittelwerte – Ozon (O3) in µg/m³

          µg/m³                                Ozon (O³)
    120
                                                                                                Kassel-Mitte
    100
                                                                                                Wetzlar
     80
                                                                                                Frankfurt -
                                                                                                Höchst
     60
                                                                                                Michelstadt
     40
                                                                                                Spessart
     20

      0
           Jan     Feb   Mrz    Apr     Mai    Jun    Jul    Aug    Sep     Okt   Nov     Dez
          2019    2019   2019   2019    2019   2019   2019   2019   2019   2019   2019   2019

                                                             21
Hessischer Umwelt-Monitor 2/2020

Monatsmittelwerte – Schwefeldioxid (SO2) in µg / m³

          µg/m³                        Schwefeldioxid (SO2)
      3
                                                                                                Kassel-Mitte

                                                                                                Wetzlar
      2
                                                                                                Frankfurt -
                                                                                                Höchst

                                                                                                Michelstadt
      1
                                                                                                Spessart

      0
           Jan     Feb   Mrz    Apr     Mai    Jun    Jul    Aug    Sep     Okt   Nov     Dez
          2019    2019   2019   2019    2019   2019   2019   2019   2019   2019   2019   2019

Monatsmittelwerte – Feinstaub (PM2,5) in µg / m³

          µg/m³                          Feinstaub (PM2,5)
     30
                                                                                                Bad Arolsen
                                                                                                Gießen-
                                                                                                Westanlage
     20
                                                                                                Frankfurt -
                                                                                                Friedb.-
                                                                                                Landstraße
     10                                                                                         Wiesbaden-
                                                                                                Ringkirche

      0
           Jan     Feb   Mrz    Apr     Mai    Jun    Jul    Aug    Sep     Okt   Nov     Dez
          2019    2019   2019   2019    2019   2019   2019   2019   2019   2019   2019   2019

Monatsmittelwerte – Feinstaub (PM10) in µg / m³

          µg/m³                           Feinstaub (PM10)
    40
                                                                                                Kassel-Mitte
                                                                                                Wetzlar
    30
                                                                                                Frankfurt -
                                                                                                Höchst
    20                                                                                          Michelstadt
                                                                                                Fürth/Odenwald
    10                                                                                          Frankfurt-
                                                                                                Friedb.-
                                                                                                Landstraße
     0
           Jan     Feb   Mrz    Apr     Mai    Jun    Jul    Aug    Sep     Okt   Nov     Dez
          2019    2019   2019   2019    2019   2019   2019   2019   2019   2019   2019   2019

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Hessischer Umwelt-Monitor 2/2020

Monatsmittelwerte – Benzol/Toluol/Xylol (BTX) in µg/ m³

          µg/m³                   Benzol/Toluol/Xylol (BTX)
     5
                                                                                                Benzol Wetzlar
                                                                                                Toluol Wetzlar
     4
                                                                                                m-/p-Xylol
                                                                                                Wetzlar
     3
                                                                                                Benzol Darmstadt-
                                                                                                Hügelstraße
     2                                                                                          Toluol Darmstadt-
                                                                                                Hügelstraße
     1                                                                                          m-/p-Xylol
                                                                                                Darmstadt-
                                                                                                Hügelstraße
     0
           Jan     Feb   Mrz    Apr    Mai    Jun     Jul    Aug    Sep     Okt   Nov     Dez
          2019    2019   2019   2019   2019   2019    2019   2019   2019   2019   2019   2019

Monatsmittelwerte – Kohlenmonoxid (CO) in mg/m³

          mg/m³                        Kohlenmonoxid (CO)
    0,8
                                                                                                 Kassel-
                                                                                                 Fünffenster-
    0,6                                                                                          straße

                                                                                                 Raunheim
    0,4
                                                                                                 Darmstadt

                                                                                                 Wiesbaden-
    0,2                                                                                          Ringkirche

    0,0
           Jan     Feb   Mrz    Apr    Mai     Jun    Jul    Aug    Sep     Okt   Nov     Dez
          2019    2019   2019   2019   2019    2019   2019   2019   2019   2019   2019   2019

Lufttemperaturen an drei hessischen Messstationen: Monatsmittelwerte – Temperatur in °C

          °C                                  Temperatur
     25

     20                                                                                          Kassel

     15                                                                                          Wetzlar

     10
                                                                                                 Michelstadt

      5

      0
           Jan     Feb   Mrz    Apr    Mai     Jun    Jul    Aug    Sep     Okt   Nov     Dez
          2019    2019   2019   2019   2019    2019   2019   2019   2019   2019   2019   2019

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Hessischer Umwelt-Monitor 2/2020

Messwerte Luft

                 http://www.hlnug.de/?id=445

Saubere Luft ist von grundlegender Bedeutung für Menschen, Tiere und Pflanzen. Das HLNUG betreibt ein
landesweites Messnetz mit über 35 Luftmessstationen und ist zuständig für die Beurteilung der Luftqua-
lität in Hessen. Auf unseren Luftmesswerte-Seiten werden die ermittelten Daten zeitnah veröffentlicht.
Dort können Sie sich über die aktuellen Messwerte von Ozon, Stickstoffoxiden, Feinstaub und anderen
Luftschadstoffen informieren sowie Recherchen zu diesen Daten durchführen.

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