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HYDROMOD HYDROMOD GbR
Ihr kompetenter Partner in Gewässerfragen:
Beratung, Modellierung, Expertise aus einer Hand
- für Planung und Anwendung -
 

Beispiel einer Einzugsgebietsmodellierung

Einzugsgebiet

Die Wasserrahmenrichtlinie der Europäischen Gemeinschaft ist am 22.12.2000 in Kraft getreten. Der besondere Reiz, aber auch die Verpflichtung dieser Richtlinie, liegt in der konsequenten Umsetzung einer gesamtschaulichen Betrachtung der Gewässer, vor allem aus ökologischer Sicht. Es liegt im Interesse der Bundesrepublik Deutschland, lt. Mitteilung des BMU vom Juni 2004, dass die sich aus der Richtlinie ergebenden Pflichten - auch bei einer flussgebietsbezogenen Vorgehensweise - dennoch national gleichartig und vergleichbar umgesetzt werden.

Zunächst ist es erforderlich, sich innerhalb Deutschlands auf bundeseinheitliche Vorgaben zu einigen, wie etwa zur Gewässertypologie, zu Signifikanzkriterien für Belastungen, zur ökologischen Bewertung oder zur Datenaufbereitung. Dabei gilt der Grundsatz, dass die Kriterien und Prinzipien bundesweit (teilweise auch EU-weit) erarbeitet und festgelegt werden und die konkrete Durchführung dann im Flussgebiet geschieht. Eine wertvolle Entscheidungshilfe bei Fragen des Monitorings oder der Verbesserung des Gewässerzustandes bietet dabei ein Einzugsgebietsmodell wie es von HYDROMOD verwendet wird.

Sauberes Wasser ist nicht selbstverständlich!

Erhöhte Nitrat- oder Phosphatgehalte im Wasser sind die Folge einer nicht standortgerechten landwirtschaftlichen Bodennutzung und oft Anzeichen für das Vorhandensein problematischer Schadstoffe wie Pestizide oder anderer Rückstände. Weiterhin ist dem atmosphärischen Eintrag von Nährstoffen immer mehr Bedeutung beizumessen. Tiere und Pflanzen, speziell in Gewässern, reagieren auf Stickstoffverbindungen wie Nitrat und Ammonium wesentlich empfindlicher als der Mensch. Mit den Maßnahmen zur Verminderung der Nitratgehalte im Grundwasser werden deshalb nicht nur gesundheitliche, sondern vor allem ökologische bzw. gewässerschützende Ziele verfolgt (z.B. ausgeglichene Nährstoffbilanzen, Verhinderung der Überdüngung der Gewässer, Schutz stickstoffempfindlicher Wälder, Hochmoore und Trockenstandorte).

Gerade im Hinblick auf die Umsetzung der europäischen Wasserrahmenrichtlinie bietet Hydromod mit einem individuell angepassten Einzugsgebietsmodell eine detaillierte Darstellung der Faktoren und Prozesse, welche die Dynamik von Stickstoff und Phosphat sowohl im Geländebereich als auch innerhalb des entwässernden Flusses bestimmen. Weiterhin wird mit Hilfe dieses Modells der Fluss des Wassers durch das Pflanzen/Boden-System verschiedener Landnutzungstypen simuliert, um die Nährstoff-Fracht aus dem Einzugsgebiet für das Flusssystem zu erhalten. Dabei werden direkte Zu- oder Abflüsse (z. B. Nebenflüsse, Kläranlagen etc.) berücksichtigt, sowie Prozesse innerhalb des Fließgewässers wie Nitrifizierung und Denitrifizierung nachvollzogen.

Im Konkreten werden die hydrologischen und Nährstoff-Flüsse innerhalb verschiedener Landklassen und Einzugsgebietsgrenzen gleichzeitig modelliert. Diese Informationen werden aufeinander folgend in ein sogenanntes Multi Reach River Model (reach = Fließgewässer-Abschnitt) eingearbeitet. Als Ergebnis liefert HYDROMOD tägliche Abschätzungen des Abflusses, Konzentrationen und Flüsse von Stickstoffverbindungen und Phosphat an einzelnen Punkten entlang des Hauptflusslaufes. Das Modell kann weiterhin räumliche Änderungen von Landnutzung bzw. punktuellen Nährstoffeinträgen berücksichtigen und durch Parameteränderung verschiedenste Szenarien durchlaufen. Links sind als Beispiel Jahresverläufe von Nitrat und Ammonium im Einzugsgebiet des Endrick Water in Schottland dargestellt.

Mit Hilfe der Modellergebnisse und deren anschließender Validierung liefert HYDROMOD Entscheidungsgrundlagen für verschiedenste planerische Maßnahmen in der Wasserwirtschaft sowie in der Landschaftsplanung und Flächennutzung. Die Ergebnisse des hier vorgestellten Einzugsgebietsmodells können als Informationen für Wasserqualitätsmodelle der unterliegenden Seen, Talsperren, Flüsse oder Küstengewässer Eingang finden und sind somit Bestandteil eines integrierten Gewässerschutzkonzeptes im Sinne der Wasserrahmenrichtlinie.

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