Landwirtschaftliche Gewässerschutzberatung Im Einzugsgebiet Der Seefelder Aach

Elmar Schlecker

Aufbau eines Landschafts-Informationssystems und landwirtschaftliche Gewässerschutzberatung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra Schriftenreihe 37 des Instituts für Landespflege der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg 2004 Die Deutsche Bibliothek – CIP-Einheitsaufnahme

Schlecker, Elmar Aufbau eines Landschafts-Informationssystems und landwirtschaftliche Gewässerschutzberatung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach Freiburg i. Br.: Institut für Landespflege, 2004

(Culterra 37)

ISSN 1435-8506 ISBN 3-933390-24-9

Bezugsadesse: Institut für Landespflege Albert-Ludwigs-Universität Sekretariat

79085 Freiburg

Tennenbacher Str. 4, 79106 Freiburg im Breisgau

Alle Rechte vorbehalten; dies gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und Einspeicherung in elektronische Datenverarbeitungssysteme. Vorwort und Danksagung Den Mitgliedern des Facharbeitskreises „Koordinierung Seefelder Aach“ und Die vorliegende Arbeit entstand im des Arbeitskreises „Diffuse Belastungen Rahmen des Projektes „Integrierter aus der Landwirtschaft“ danke ich für Gewässerschutz im Einzugsgebiet der die konstruktive Zusammenarbeit. Seefelder Aach“ am Institut für Landes- Die Erstellung dieser Arbeit wurde pflege der Albert-Ludwigs-Universität durch die freundliche Unterstützung Freiburg. zahlreicher Institutionen ermöglicht. Herrn Prof. Dr. Werner Konold danke Für die Bereitstellung von Daten danke ich ganz besonders für die Überlassung ich der Landesanstalt für Umweltschutz des Themas, für die wissenschaftliche Baden-Württemberg, dem Landesver- Betreuung und die vielen fachlichen messungsamt, der Gewässerdirektion Ratschläge sowie für die Übernahme Donau/Bodensee – Bereich Ravens- des Referates. burg, den Finanzämtern in Überlingen Herrn Prof. Dr. Rainer Glawion danke und Sigmaringen, dem Entwicklungs- ich für die Übernahme des Korreferates. und Betreuungszentrum für Infor- mations- und Kommunikationstechnik Die angenehme und freundliche Art (EBZI) des Ministeriums für Ernährung meiner Kolleginnen und Kollegen am und Ländlichen Raum beim Landesamt Institut für Landespflege hat dazu für Flurneuordnung und Landent- beigetragen, dass auch ich als einge- wicklung und dem Deutschen Wetter- fleischter „Oberschwob“ eine sehr dienst. schöne Zeit in Freiburg verbringen konnte. Frau Diplom-Forstwirtin Das dieser Dissertation zugrundliegende Bettina Burkart sei an dieser Stelle ganz Forschungsprojekt wurde vom Mini- besonders Dank gesagt für die präzise sterium für Umwelt und Verkehr Durchsicht des Manuskriptes. Baden-Württemberg finanziert. Die Beratungsstelle war im Amt für Ein ganz großes Dankeschön gilt Landwirtschaft, Landschafts- und meiner Freundin Sarah Stemmer und Bodenkultur Markdorf angesiedelt. Für meinen Eltern für Ihre persönliche und die freundliche Aufnahme und die drei liebevolle Unterstützung. angenehmen Jahre im Landwirtschafts- amt danke ich allen Kolleginnen und Elmar Schlecker Kollegen. Ganz besonders danke ich Herrn Dr. Dieter Eberhard und den Freiburg i.Br. im März 2004 Landwirten des Arbeitskreises „ge- wässerschonende Landbewirtschaftung“ für die freundschaftliche und ertrag- reiche Zusammenarbeit.

Inhaltsverzeichnis I

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung...... 1

2 Beschreibung des Einzugsgebietes der Seefelder Aach...... 4 2.1 Geographische Lage und naturräumliche Gliederung ...... 4 2.2 Klima...... 7 2.3 Topographie ...... 8 2.4 Geologie...... 9 2.5 Pedologie ...... 11 2.6 Landnutzung ...... 13 2.7 Agrarstruktur und Folgen der intensiven Landnutzung ...... 15 3 Stand des Wissens...... 18 3.1 Charakterisierung gewässergüterelevanter Stoffe ...... 18 3.1.1 Stickstoff...... 18 3.1.2 Phosphor ...... 19 3.1.3 Sonstige gewässergüterelevante Stoffe...... 20 3.2 Nährstoffeinträge in Gewässer aus der Land(wirt)schaft...... 24 3.2.1 Herkunft der Nährstoffeinträge und deren langzeitige Veränderung...... 24 3.2.2 Charakterisierung der Nährstoffformen und deren Wirkung in Gewässerökosystemen ...... 27 3.2.3 Ursachen landwirtschaftlicher Nährstoffeinträge und Maßnahmen aus der Pflanzenproduktion zu ihrer Verringerung...... 30 3.3 Landschafts-Informationssysteme und –modellierung...... 35 3.3.1 Begriffsbestimmungen ...... 35 3.3.2 Landschaftsmodelle in der Umweltplanung...... 36 3.3.3 Probleme und Unsicherheitsbereiche in der Landschaftsmodellierung ...... 38 3.3.4 Lösungsansätze einer praktischen Landschaftsmodellierung...... 41 3.4 Methodische Ansätze zur Beschreibung der Bodenerosion ...... 42 3.4.1 Bodenerosion durch Wasser ...... 42 3.4.2 Typisierung von Bodenerosionsmodellen ...... 42 3.4.3 Empirische Modelle ...... 44 3.4.4 Deterministisch-analytische Modelle...... 45 3.4.5 Deterministisch-numerische Modelle ...... 46 3.5 Methodische Ansätze zur Beschreibung der Auswaschungsgefahr von Nitrat ...... 47 3.5.1 Nitratauswaschung ...... 47 3.5.2 Eigenschaften von Modellen zur Beschreibung der Auswaschungsgefahr von Nitrat...... 47 3.5.3 Wasserhaushaltsmodelle ...... 47 3.5.4 Modelle zur Simulation der Stickstoffdynamik...... 48 Inhaltsverzeichnis II 3.5.5 Bilanzierungsmethoden ...... 48 3.6 Landwirtschaftliche Beratung und Gewässerschutz...... 50 3.6.1 Ziele, Definition und Abgrenzung von Landwirtschaftlicher Beratung ..... 50 3.6.2 Integration des Gewässerschutzes in die Landwirtschaftliche Beratung .... 50 3.6.3 Probleme der gewässerschutzbezogenen, landwirtschaftlichen Beratung .. 51 3.6.4 Neue Ansätze der landwirtschaftlichen Beratung...... 53 4 Rahmenbedingungen für den Gewässerschutz in der Landwirtschaft...... 55 4.1 Internationale Abkommen und rechtliche Regelungen...... 55 4.2 „Ordnungsgemäße Landwirtschaft“ und „gute fachliche Praxis“ ...... 61 4.3 Ökonomische Anreizprogramme...... 66 5 Aufbau des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach ...... 69 5.1 Allgemeines...... 69 5.2 Modellformulierung – Bodenerosion durch Wasser...... 71 5.3 Modellformulierung – Nitrataustrag mit dem Sickerwasser ...... 75 5.4 Eingangsdaten...... 80 5.5 Regionalisierung von Geodaten ...... 87 6 GIS-gestützte Abschätzung des Bodenabtrages...... 89 6.1 Integration der Daten in das Landschafts-Informationssystem...... 89 6.2 Ergebnisse...... 95 6.3 Fazit...... 114 7 GIS-gestützte Abschätzung der Nitratauswaschung ...... 115 7.1 Integration der Daten in das Landschafts-Informationssystem...... 115 7.2 Ergebnisse...... 121 7.3 Fazit...... 134 8 Diskussion der Ergebnisse des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach...... 135 8.1 Gründe für die Modell- und Datenauswahl...... 135 8.1.1 Allgemeine Bodenabtragsgleichung ...... 135 8.1.2 Verfahren zur Abschätzung der potenziellen Nitratkonzentration im Sickerwasser...... 138 8.2 Vergleich der Ergebnisse mit anderen Untersuchungen...... 141 8.2.1 Bodenabtrag...... 141 8.2.2 Nitratauswaschung...... 144 8.3 Übertragbarkeit...... 148 Inhaltsverzeichnis III 9 Theoretischer Bezugsrahmen der landwirtschaftlichen Beratung .. 151 9.1 Allgemeines ...... 151 9.2 Projektphilosophie...... 153 9.3 Wissenssysteme...... 155 9.4 Diffusionsforschung...... 158 9.5 Verhaltensmodelle ...... 160 9.6 Beratungsmethoden – Techniken der Kommunikation...... 163 9.7 Erhebung und Auswertung sozialempirischer Daten ...... 165 10 Beratung als Ansatzpunkt einer gewässerschonenden Landbewirtschaftung...... 167 10.1 Vermittlung umweltrelevanten Wissens ...... 167 10.2 Handlungsmöglichkeiten ...... 170 10.2.1 Umweltfreundliche und überbetriebliche Gülleausbringung...... 170 10.2.2 Beratungsschwerpunkt Düngung ...... 172 10.2.3 Beratungsschwerpunkt konservierende Bodenbearbeitung ...... 175 10.3 Handlungsanreize ...... 177 11 Ergebnisse der Beratung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach .....178 11.1 Partizipation und Problemlösungsansatz...... 178 11.2 Beratungsmethoden...... 181 11.3 Beratungsschwerpunkt Gülleausbringung...... 184 11.3.1 Ökonomische Vorteile...... 184 11.3.2 Hemmende und treibende Kräfte ...... 185 11.3.3 Adoptionsrate...... 187 11.4 Beratungsschwerpunkt Düngung ...... 191 11.4.1 Düngebilanzierung...... 191 11.4.2 Ökonomische Vorteile der schlagbezogenen Düngebedarfsermittlung und –bilanzierung ...... 196 11.4.3 Hemmende und treibende Kräfte der schlagbezogenen Düngebedarfsermittlung und –bilanzierung ...... 198 11.4.4 Adoptionsrate der schlagbezogenen Düngebedarfsermittlung und –bilanzierung ...... 200 11.5 Beratungsschwerpunkt Bodenbearbeitung...... 202 11.5.1 Handlungsmöglichkeiten ...... 202 11.5.2 Hemmende und treibende Kräfte ...... 203 11.5.3 Adoptionsrate...... 206 11.6 Fazit...... 209 Inhaltsverzeichnis IV 12 Diskussion der Beratungsergebnisse...... 211 12.1 Die „gute fachliche Praxis“ als Grundlage der Gewässerschutzberatung ...... 211 12.1.1 Indikatoren...... 211 12.1.2 Grenzen der „guten fachlichen Praxis“...... 212 12.2 Produktionsverfahren als Handlungsmöglichkeiten für den Gewässerschutz ...... 214 12.2.1 Änderung der Nutzung...... 214 12.2.2 Anpassung von Bewirtschaftungsregimen...... 214 12.2.3 Optimierung bestehender Verfahrensabläufe...... 215 12.3 Verhaltenswirksame Faktoren für den Einsatz gewässerschonender Verfahren...... 218 12.3.1 Soziale Faktoren ...... 218 12.3.2 Pflanzenbaulich-ökologische Faktoren...... 219 12.3.3 Ökonomisch-arbeitswirtschaftliche Faktoren ...... 219 12.4 Vorgehensweise und Methoden der Beratung...... 221 12.4.1 Verhaltensmodelle...... 221 12.4.2 Problemlösungsansatz ...... 222 12.4.3 Problem- und Umsetzungsorientierung ...... 222 12.4.4 Beratungsmethoden und –instrumente ...... 223 12.5 Übertragbarkeit der Beratungsergebnisse...... 226 12.5.1 Flächenbezug ...... 226 12.5.2 Teilnehmer ...... 226 12.5.3 Arbeitsaufwand...... 227 12.5.4 Instrumente und Datenlage ...... 227 13 Schlussfolgerungen und Ausblick...... 229 13.1 Einzugsgebietsmanagement der Wasserrahmenrichtlinie ...... 229 13.2 Ursachenbezogener und standortdifferenzierter Gewässerschutz...... 230 13.3 Umsetzungsorientierter Gewässerschutz ...... 231 13.4 Ausblick...... 232 14 Zusammenfassung...... 233

15 Summary ...... 236

16 Literatur...... 239

Anhang Anhang I: Themenkarten Anhang II: Auswertung der Grablochbeschriebe der Bodenschätzung Anhang III: Erhebungsbogen zur umweltgerechten Gülleausbringung Abbildungsverzeichnis V Abbildungsverzeichnis Abbildung 1-1: Handlungsfelder der landwirtschaftlichen Gewässer- schutzberatung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach ...... 3 Abbildung 2-1: Geographische Lage des Einzugsgebietes der Seefelder Aach..... 4 Abbildung 2-2: Naturräume im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 6 Abbildung 2-3: Topographie im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 8 Abbildung 2-4: Geologischer Schnitt durch das Einzugsgebiet der Seefelder Aach von Pfullendorf über Heiligenberg nach Markdorf...... 9 Abbildung 2-5: Geologische Einheiten im Einzugsgebiet der Seefelder Aach ... 10 Abbildung 2-6: Geologische Reliefkarte von Oberschwaben ...... 11 Abbildung 2-7: Böden im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 12 Abbildung 2-8: Flächenanteile der Hauptnutzungsarten im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 13 Abbildung 2-9: Flächennutzung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 14 Abbildung 3-1: Der landwirtschaftliche N-Kreislauf ...... 18 Abbildung 3-2: Phosphatformen und ihre Verknüpfung mit der Bodenlösung. 20 Abbildung 3-3: Pflanzenschutzmitteleinträge in die Fließgewässer in Deutschland für das Bezugsjahr 1993/94 ...... 22 Abbildung 3-4: Stoffeintragspfade in Oberflächengewässer ...... 24 Abbildung 3-5: Stickstoffeinträge in die Fließgewässer der Bundesrepublik Deutschland...... 25 Abbildung 3-6: Phosphoreinträge in die Fließgewässer der Bundesrepublik Deutschland...... 26 Abbildung 3-7: Produktionstechnische Maßnahmen zur Verminderung von Nährstoffausträgen aus der Landwirtschaft...... 34 Abbildung 3-8: Problem- und Unsicherheitsbereiche in der Landschaftsmodellierung...... 39 Abbildung 3-9: Wirkung der Komplexität verschiedener Modelltypen auf die Unsicherheiten im Modellierungsprozess ...... 40 Abbildung 3-10: Anwendungs- und Geltungsbereiche bestehender Erosionsmodelle ...... 43 Abbildung 3-11: Ansatzpunkte für die Förderung gewässerschonender Verfahren durch Information und Beratung...... 54 Abbildungsverzeichnis VI Abbildung 5-1: Aufbau des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach (LISA) ...... 69 Abbildung 5-2: Faktoren zur Berechnung der potenziellen Nitratkonzentration im Sickerwasser...... 75 Abbildung 5-3: Flächen des Amtlichen Liegenschaftskatasters im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 81 Abbildung 5-4: Lage der im Landschafts-Informationssystem Seefelder Aach verwendeten Niederschlagsstationen...... 82 Abbildung 5-5: Lage der im Landschafts-Informationssystem Seefelder Aach verwendeten Klimastationen...... 83 Abbildung 5-6: Bodenarten nach Bodenschätzung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 84 Abbildung 5-7: Acker- und Grünlandflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 86 Abbildung 6-1: Integration der Daten zur Modellierung des Bodenabtrags in das Landschafts-Informationssystem Seefelder Aach (LISA) ...... 90 Abbildung 6-2: GIS-gestützte Berechnung des LS-Faktors ...... 92 Abbildung 6-3: R-Faktoren der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 96 Abbildung 6-4: Flächenanteile der R-Faktoren der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 97 Abbildung 6-5: Mittlere Jahresniederschläge im Einzugsgebiet der Seefelder Aach für die Jahre 1987 -1996...... 98 Abbildung 6-6: Flächenanteile der R-Faktoren der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach für die Varianten R1 (1995) und R2 (1987)...... 98 Abbildung 6-7: Flächenanteile der K-Faktoren der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 99 Abbildung 6-8: K-Faktoren der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 100 Abbildung 6-9: Flächenanteile der LS-Faktoren der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 101 Abbildung 6-10: LS-Faktoren der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 102 Abbildung 6-11: Flächenanteile der C-Faktoren der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 103 Abbildungsverzeichnis VII Abbildung 6-12: C-Faktoren der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 104 Abbildung 6-13: Flächenanteile der RKLS-Faktoren der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 105 Abbildung 6-14: Gefährdungsklassen des standortbedingten Erosionsrisikos der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach ...... 106 Abbildung 6-15: Flächenanteile der Gefährdungsklassen des Bodenabtrages im Einzugsgebiet der Seefelder Aach ...... 107 Abbildung 6-16: Gefährdungsklassen des nach ABAG berechneten Bodenabtrages der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 108 Abbildung 6-17: Flächenanteile der Gefährdungsklassen des Bodenabtrags der ABAG im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 109 Abbildung 6-18: Bodenerosionsrisiko der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 110 Abbildung 6-19: Flächenanteile des Bodenerosionsrisikos im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 111 Abbildung 6-20: Flächenanteile der Gefährdungsklassen des Bodenabtrags nach unter Anwendung von konservierenden Bodenbearbeitungsverfahren auf der gesamten Ackerfläche im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 112 Abbildung 6-21: Gefährdungsklassen des nach ABAG berechneten Bodenabtrages der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach unter der Annahme, dass die konservierende Bodenbearbeitung auf der gesamten Ackerflächen angewendet wird...... 113 Abbildung 7-1: Integration der Daten zur Modellierung der Nitratauswaschung in das Landschafts-Informationssystem Seefelder Aach (LISA)...... 116 Abbildung 7-2: Mittlere Sommer- und Winterniederschläge im Einzugsgebiet der Seefelder Aach für die Jahre 1987 bis 1996 ...... 123 Abbildung 7-3: Mittlere jährliche Sickerwassermenge im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 124 Abbildung 7-4: Flächenanteile der Klassen der mittleren jährlichen Sickerwassermenge im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 125 Abbildungsverzeichnis VIII Abbildung 7-5: Flächenanteile der Klassen der Sickerwassermenge der Jahre 1994 (Variante S1) und 1992 (Variante S2) im Vergleich zur mittleren jährlichen Sickerwassermenge des 10-jährigen Betrachtungszeitraumes im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 125 Abbildung 7-6: Auswaschungsfaktor der Acker- und Grünlandflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 127 Abbildung 7-7: Gefährdungsklassen der potenziellen Nitratkonzentration im Sickerwasser der Acker- und Grünlandflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 129 Abbildung 7-8: Flächenanteile der Klassen des Gewässergefährdungs- potenzials anhand der potenziellen Nitratkonzentration im Sickerwasser im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 130 Abbildung 7-9: Flächenanteile des Gewässergefährdungspotenzials anhand der potenziellen Nitratkonzentration im Sickerwasser der Jahre 1994 (Variante S1) und 1992 (Variante S2) im Vergleich zur mittleren jährlichen Sickerwassermenge des 10-jährigen Betrachtungszeitraumes im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 131 Abbildung 7-10: Gefährdungsklassen der potenziellen Nitratkonzentration im Sickerwasser auf Grundlage einer reduzierten Düngung durch Beratung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 132 Abbildung 7-11: Flächenanteile der Klassen des Gewässergefährdungs- potenzials anhand der potenziellen Nitratkonzentration im Sickerwasser nach reduzierter Düngung durch Beratung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 133 Abbildung 9-1: Der konzeptionelle Rahmen der landwirtschaftlichen Gewässerschutzberatung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 151 Abbildung 9-2: Subsysteme eines Wissenssystems, ihre Verbindungen sowie mögliche Prozesse der Generierung und Verbreitung von Wissen ...... 155 Abbildung 9-3: Der situationsfunktionale Ansatz von Albrecht (1969)...... 159 Abbildung 9-4: Modell der Verhaltensänderung (Lewin 1963) ...... 160 Abbildung 9-5: Bestimmungsgründe umweltrelevanter Verhaltensweisen ...... 162 Abbildung 10-1: Vorgehensweise des „Projekts überbetriebliche und umweltschonende Gülleausbringung im Linzgau (PGL)“ ...... 171 Abbildungsverzeichnis IX Abbildung 10-2: Berechnungsschema zur bedarfsgerechten Düngeermittlung und Düngebilanzierung auf Schlagebene nach dem EDV-Programm „dungb25“...... 174 Abbildung 10-3: Beispiel einer schlagbezogenen Düngebilanz für die Kulturart Wintergerste...... 175 Abbildung 11-1: Arbeitsschwerpunkte des Arbeitskreises „gewässerschonende Landbewirtschaftung“...... 178 Abbildung 11-2: Ergebnis der 2. Sitzung des Arbeitskreises „gewässerschonende Landbewirtschaftung...... 179 Abbildung 11-3: Ergebnis der Evaluation des Arbeitskreises „gewässerschonende Landbewirtschaftung“...... 180 Abbildung 11-4: Methoden – Techniken der Kommunikation der landwirtschaftlichen Gewässerschutzberatung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 181 Abbildung 11-5: Von der Gülleausbringgemeinschaft (GAG) Ravensburg ausgebrachte Güllemengen in fünf Gemeinden innerhalb des Einzugsgebiet der Seefelder Aach in den Jahren 2000 und 2001...... 188 Abbildung 11-6: Verhältnis zwischen derzeitigen und zukünftigen Einsatz von umweltfreundlicher und betriebseigener Gülleausbringungstechnik auf Grundlage von 16 befragten Landwirten ...... 190 Abbildung 11-7: Stickstoff-Salden des Jahres 2000 für 29 Betriebe nach dem Nährstoffvergleich der „Feld-Stall-Bilanz“...... 191 Abbildung 11-8: Stickstoff-Salden des Jahres 2000 von acht Betrieben unterschiedlicher Betriebsform im Einzugsgebiet der Seefelder Aach nach dem Nährstoffvergleich der „Feld-Stall-Bilanz“ ....192 Abbildung 11-9: Stickstoffzufuhr, organische und mineralische Düngung sowie GV-Besatz von acht Betrieben unterschiedlicher Betriebsform im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 192 Abbildung 11-10: Kultur- und schlagbezogene Düngebilanzen der Erntejahre 2000 und 2001 im Einzugsgebiet der Seefelder Aach ...... 194 Abbildung 11-11: Vergleich der Anteile verschiedener Düngeberechnungsvarianten zum Zeitpunkt der Befragung (derzeit) und zukünftig auf Grundlage einer Befragung von 20 Landwirten des Arbeitskreises „gewässerschonende Landbewirtschaftung“...... 201 Abbildungsverzeichnis X Abbildung 11-12: Berechnung des tolerierbaren und tatsächlichen Bodenabtrags von 11 Schlägen mit Hilfe des Programms „PC-ABAG“ unter Berücksichtigung verschiedener Maßnahmen (Mulchsaat, Reduzierung des Maisanteils in der Fruchtfolge) ..203 Abbildung 11-13: Flächenanteile der MEKA-Förderung Mulchsaat im Jahr 2001 nach Gemeinden im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 206 Abbildung 11-14: Vergleich der Anteile verschiedener Bodenbearbeitungs- varianten zum Zeitpunkt der Befragung (derzeit) und zukünftig auf Grundlage einer Befragung von 20 Landwirten des Arbeitskreises „gewässerschonende Landbewirtschaftung“...... 208 Abbildung 13-1: Aufgabenteilung zwischen den Fachverwaltungen bei der Umsetzung von Landschafts-Informationssystemen zur Lokalisation austragsgefährdeter Flächen...... 232 Tabellenverzeichnis XI

Tabellenverzeichnis Tabelle 2-1: Vergleich der Agrarstatistik des Landes Baden-Württemberg und des Bodenseekreises...... 16 Tabelle 3-1: Natürliche und anthropogene Feststoffeinträge in Fließgewässer aus gewässerinternen und –externen Quellen...... 21 Tabelle 3-2: Pflanzenschutzmitteleinträge in die Oberflächengewässer in Deutschland aus diffusen Quellen; Mittelwerte und Spannbreiten der Modellschätzung, summiert über 42 Wirkstoffe (Bezugsjahr 1993/94)...... 23 Tabelle 4-1: Mitgliedsstaaten und Meilensteine internationaler Kommissionen zum Schutz von Fließgewässern...... 56 Tabelle 4-2: Rechtsgrundlagen zum Gewässerschutz...... 58 Tabelle 5-1: Klassen der potenziellen Gewässergefährdung durch Bodenabträge...... 74 Tabelle 5-2: Gewässergefährdungsklassen in Abhängigkeit vom standortbedingten Erosionsrisiko ...... 74 Tabelle 5-3: Hauptwachstumszeitspannen für verschiedene Fruchtarten...... 76 Tabelle 5-4: Bewertung des Gewässergefährdungspotenzials anhand der potenziellen Nitratkonzentration im Sickerwasser.. 79 Tabelle 5-5: Tolerierbares, maximales N-Auswaschungspotenzial bei verschiedenen Sickerwassermengen, bei denen

der Grenzwert von 50 mg NO3-/l eingehalten wird...... 79 Tabelle 5-6: Eingangsdaten des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach (LISA) zur Berechnung des Bodenabtrags und der Nitratkonzentration im Sickerwasser...... 80 Tabelle 6-1: Mittlere K-Faktoren der Ackerbeschriebe der Bodenschätzung ...... 91 Tabelle 6-2: C-Faktoren für häufige Fruchtfolgen ...... 94 Tabelle 6-3: Mittlere jährliche Niederschläge von acht Niederschlags- stationen des DWD, die im Landschafts-Informationssystem Seefelder Aach verwendet wurden...... 95 Tabelle 7-1: Feldkapazität (FK) und nutzbare Feldkapazität (nFK) der Bodenarten der Bodenschätzung ...... 117 Tabelle 7-2: Zuschlag zur Feldkapazität (FK) und nutzbare Feldkapazität (nFK) bei Humusgehalten von mehr als 1 %...... 117 Tabellenverzeichnis XII Tabelle 7-3: Zustandstufen nach Bodenschätzung,

mittlere effektive Durchwurzelungstiefe (We) und Abstand zwischen Grundwasserspiegel und We ...... 118 Tabelle 7-4: Stickstoff-Überschüsse der Kulturarten im Einzugsgebiet der Seefelder Aach auf Grundlage schlagbezogener Düngebilanzierungen ...... 120 Tabelle 7-5: Mittelwerte und Streuung der Feldkapazität

im durchwurzelbaren Boden (FKWE), der nutzbaren Feldkapazität im durchwurzelbaren Boden (nFKWE) und des pflanzenverfügbaren Wassers (WPfl) im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 121 Tabelle 7-6: Mittelwerte und Streuung von Sommerniederschlag (01.04. – 30.09.), Winterniederschlag (01.10. – 31.03.) und potenzieller Evapotranspiration nach Haude im Einzugsgebiet der Seefelder Aach (Betrachtungszeitraum 01.01.1987 bis 31.12.1996)...... 122 Tabelle 7-7: Mittelwerte der Austauschhäufigkeit des Bodenwassers und des Auswaschungsfaktors im 10-jährigen Mittel, im Jahre 1994 (Variante S1) und im Jahre 1992 (Variante S2) im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 128 Tabelle 7-8: Gesamtstickstoffaustrag aus Acker- und Grünlandflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 130 Tabelle 7-9: Gegenüber dem Ist-Zustand reduzierte N-Überschüsse der Kulturarten im Einzugsgebiet der Seefelder Aach auf Grundlage schlagbezogener Düngebilanzierungen nach einer landwirtschaftlicher Beratung ...... 131 Tabelle 10-1: MEKA-Maßnahmen als Handlungsanreize der Beratungsschwerpunkte Düngung, umweltgerechte Gülleausbringung und konservierende Bodenbearbeitung ...... 177 Tabelle 11-1: Vergleich der Gesamtkosten umweltfreundlicher und konventioneller Gülleausbringungsverfahren unter Berücksichtung der Förderung durch MEKA...... 185 Tabelle 11-2: Treibende Kräfte für den Einsatz der konventionellen Gülleausbringungstechnik ...... 186 Tabelle 11-3: Treibende Kräfte für den Einsatz einer umweltgerechten und überbetrieblichen Gülleausbringung ...... 187 Tabelle 11-4: Hemmende Kräfte für den Einsatz einer umweltgerechten und überbetrieblichen Gülleausbringung ...... 187 Tabellenverzeichnis XIII Tabelle 11-5: Erträge und berechnete Mittelwerte von Düngebilanzen der Hauptackerkulturarten im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 194 Tabelle 11-6: Düngeersparnis durch Beratung insbesondere Schlagbilanz (Variante I) und „20 % reduzierte Düngung“ nach MEKA II (Variante II) in €/ha für die Hauptkulturarten des Ackerlandes im Einzugsgebiet der Seefelder Aach...... 197 Tabelle 11-7: Treibende Kräfte für die schlagbezogene Düngebedarfsermittlung und -bilanzierung...... 198 Tabelle 11-8: Hemmende Kräfte für die schlagbezogene Düngebedarfsermittlung und –bilanzierung...... 199 Tabelle 11-9: Treibende Kräfte für den Einsatz der konventionellen Bodenbearbeitung mit dem Pflug ...... 205 Tabelle 11-10: Treibende Kräfte für den Einsatz konservierender Bodenbearbeitungsverfahren...... 205 Tabelle 11-11: Hemmende Kräfte für den Einsatz konservierender Bodenbearbeitungsverfahren...... 205

Einleitung 1 1 Einleitung schaftsflächen. Die Folge davon sind die Die zunehmende Belastung der natür- Auswaschung von Nitrat ins Grund- lichen Umwelt durch globale Veränder- wasser, die Kontamination von Boden ungen und die veränderte regionale und Wasser mit Pflanzenschutzmitteln, wirtschaftliche und landwirtschaftliche Bodenerosion, Emissionen klimarele- Nutzung stellen sowohl ein aktuelles vanter Gase in die Atmosphäre und ein wissenschaftliches Problem als auch ein Rückgang der Biotop- und Artenvielfalt Problem für die Mehrheit der Be- (Linck et al. 1997). völkerung dar. Ein Teil dieser Belast- Die Einträge an partikulären oder ungen resultiert daraus, dass bereits gelösten Stoffen aus den Einzugs- bekannte Zusammenhänge zwischen gebieten in die Gewässer sind mancher- der Entwicklung von Ökoystemen und orts um ein Vielfaches gegenüber dem den in ihnen ablaufenden landwirt- natürlichen Zustand gestiegen (Uhl- schaftlichen und anderen wirtschaft- mann 1994). Eine Folge für aquatische lichen Tätigkeiten bis jetzt nicht zu Ökosysteme ist neben der Kontami- gravierenden Verhaltensänderungen ge- nation mit Pestiziden und Schwer- führt haben (Goodland et al. 1992, metallen das Problem der fort- Wahmhoff 2000). Ein anderer Teil der schreitenden Gewässerbelastung mit Belastung kann darauf zurückgeführt Nährstoffen (Eutrophierung). Diese werden, dass adäquate Instrumente wird vor allem durch Stickstoff- und fehlen, die mittel- und langfristigen Phosphorverbindungen verursacht Auswirkungen von Eingriffen in Öko- (Schwoerbel 1993, DVWK 1998, systeme und Landschaften zuverlässig Walther 1999). Beide Stoffgruppen sind zu prognostizieren und zu bewerten aus ökologischer und gesundheitlicher (Wenkel et al. 1994). Sicht beim Gewässerschutz bedeutsam. Der Wandel in der Landbewirtschaft- Die Nährstoffe gelangen durch Ein- ung, aber auch die agrarpolitischen griffe des Menschen in den Stoff- Rahmenbedingungen in den zurücklie- haushalt und durch natürliche Vorgänge genden Jahrzehnten führten zu einer in die Gewässer. Dabei sind diffuse und veränderten, einseitig ausgerichteten punktuelle Einträge zu unterscheiden. Flächennutzung und zu einer hohen Die Landwirtschaft trägt überwiegend Intensität in der landwirtschaftlichen über diffuse Eintragspfade zur Nähr- Produktion, die häufig über dem stoffbelastung der Gewässer bei. Die umweltverträglichen Niveau liegt. Die Stickstoffeinträge aus der Landwirt- Ursachen für die Beeinträchtigung der schaft resultieren größtenteils aus der Umwelt sind unter anderem die hohe Nitratauswaschung in das Grund- Bewirtschaftungsintensität von Agrar- wasser. Der Bodenabtrag von landwirt- flächen, der unsachgemäße Einsatz von schaftlich genutzten Flächen ist die Dünge- und Pflanzenschutzmitteln, die Hauptursache für Phosphoreinträge in Umwandlung von Acker in Grünland, die Oberflächengewässer (Frede & Stoffeinträge in naturnahe Landschafts- Dabbert 1998, BMU 2001a). teile und die Abnahme der naturschutz- fachlich bedeutsamen Kulturland-

Culterra 37, 2004 2 Einleitung Durch die Vorgaben der europäischen der vorliegenden Arbeit wird am Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) zum Beispiel des Einzugsgebietes der Flussgebietsmanagement wird erstmals Seefelder Aach untersucht, inwieweit im Gewässerschutz der Schritt von einer über eine Gewässerschutzberatung sektoralen zu einer ganzheitlichen Maßnahmen einer gewässerschonenden Betrachtungsweise vollzogen (EU Landbewirtschaftung auf austrags- 2000). Als neue Aspekte berücksichtigt gefährdeten Flächen in der Landwirt- die WRRL die integrierte Betrachtung schaft umgesetzt werden können. der Gewässer und deren Einzugsgebiete Durch Beratung sollen die Landwirte im sowie die Differenzierung der Gewäs- Einzugsgebiet der Seefelder Aach für serbelastung nach Punkt- und diffusen den Gewässerschutz sensibilisiert Quellen (Barth 1997, Fuhrmann 2001). werden. Die Grundlage der Beratung Der ganzheitliche Bewirtschaftungs- bilden die gesetzlichen Rahmenbeding- ansatz ist mit einer erheblichen Um- ungen zur „ordnungsgemäßen Land- orientierung verbunden und stellt die wirtschaft“ bzw. zur „guten fachlichen Verwaltung vor große Heraus- Praxis“. Dies bedeutet, dass Maß- forderungen. Diese werden nicht nur nahmen zum Gewässerschutz in der auf die Wasserwirtschaftsverwaltung Landwirtschaft – mit Ausnahme bereits beschränkt bleiben, sondern weit in bestehender Förderprogramme – ohne andere Politikbereiche wie die land- den Anreiz von finanziellen Ausgleichs- wirtschaftliche Praxis hineinreichen leistungen, d.h. auf freiwilliger Basis (Keitz & Schmalholz 2002). umgesetzt werden sollen. Im Rahmen Im Einzugsgebiet der Seefelder Aach der Beratung im Einzugsgebiet der wurde vom Ministerium für Umwelt Seefelder Aach werden Instrumente und Verkehr Baden-Württemberg unter eingesetzt, die bereits in der Landwirt- Federführung des Regierungspräsidiums schaftsverwaltung angewendet werden. Tübingen bereits 1998 vor der Um zukünftig die Gewässerschutz- Verabschiedung der WRRL ein Pilot- beratung und die Umsetzung einer projekt zur Umsetzung dieser Richtlinie gewässerschonenden Landbewirtschaft- auf der lokalen Ebene ins Leben ung auf Flächen zu konzentrieren, die gerufen. Im Rahmen des Aktions- hinsichtlich Bodenabtrag und Nitrat- programmes „Integrierter Gewässer- auswaschung austragsgefährdet sind, schutz im Einzugsgebiet der Seefelder wird beispielhaft für das Einzugsgebiet Aach“ bestand unter anderem eine der Seefelder Aach ein Landschafts- wichtige Aufgabe darin, die diffusen Informationssystem entwickelt. Ziel des Nährstoffeinträge aus der Landschaft zu Landschafts-Informationssystems See- reduzieren, um einen „guten Zustand“ felder Aach (LISA) ist es, austrags- der Seefelder Aach zu erreichen, wie er gefährdete Flächen (sog. „hot spots“) zu von der WRRL gefordert wird. lokalisieren. Das LISA wird im Hinblick In Abbildung 1-1 sind die Handlungs- auf eine landesweite Übertragbarkeit in felder der landwirtschaftlichen Gewäs- andere Gewässereinzugsgebiete aufge- serschutzberatung im Einzugsgebiet der baut. Seefelder Aach dargestellt. Im Rahmen

Culterra 37, 2004 Einleitung 3 Dies setzt die Verwendung allgemein lichen. Um das LISA als Instrument der und landesweit verfügbarer Daten Gewässerschutzberatung einsetzen zu voraus. In der vorliegenden Arbeit können, ist ein weiteres Ziel, flächen- werden Modelle in ein Geographisches detaillierte Aussagen zu den diffusen Informationssystem (GIS) integriert, die Gewässerbelastungen aus der Landwirt- eine Abschätzung der Bodenerosion schaft zu gewinnen. und der Nitratauswaschung im Ein- zugsgebiet der Seefelder Aach ermög-

Landwirtschaft

gewässerschonende Landbewirtschaftung umsetzen

Beratung Landschafts- Informationssystem Landwirte für Gewässerschutz austragsgefährdete sensibilisieren Flächen lokalisieren

Abbildung 1-1: Handlungsfelder der landwirtschaftlichen Gewässerschutzberatung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 4 Beschreibung des Einzugsgebietes der Seefelder Aach 2 Beschreibung des moränenwalles der Würmeiszeit. Aus Einzugsgebietes der Seefelder ihrem Quellgebiet in einer flachen Aach Senke innerhalb des Jungmoränenwalles 2.1 Geographische Lage und kommend, durchquert die Salemer Aach naturräumliche Gliederung das Großschönacher Becken, schlängelt sich mäandrierend durch den inneren Das Einzugsgebiet der Seefelder Aach Endmoränenwall und ergießt sich in das befindet sich im Südosten Baden- flache Salem-Frickinger Becken. Die Württembergs und besitzt eine Fläche Deggenhauser Aach entspringt ebenfalls 2 von 280,25 km . Es erstreckt sich über innerhalb des Endmoränenwalls in den westlichen Teil des Bodenseekreises einem tief eingekerbten Tal und strebt und den südwestlichen Teil des über das Deggenhauser Becken und die Landkreises Sigmaringen. Es umfasst Urnauer Rinne dem Zusammenfluss mit die Teileinzugsgebiete der Salemer, der Salemer Aach am Südende des Deggenhauser und Seefelder Aach und Salem-Frickinger Beckens zu. ist Teil des Bodensee-Einzugsgebietes. Die Zuflüsse der Seefelder Aach entspringen im Bereich des End-

Bodensee

Abbildung 2-1:Geographische Lage des Einzugsgebietes der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 Geographische Lage und naturräumliche Gliederung 5 Die Seefelder Aach fließt dann in einem liche Einheiten (Abbildung 2-2). Im engen und gewundenen Tal zuerst in Westen des Einzugsgebietes der südlicher, dann in westlicher Richtung Seefelder Aach befindet sich das dem Bodensee zu (Gewässerdirektion Überlinger Hügelland (030/031.40), im Donau/Bodensee 1999). Die Gewässer Süden das Meersburger Hügelland I. und II. Ordnung besitzen eine (030/31.42). Beide Naturräume werden Gesamtlänge von 381 km. Das durch Drumlinfelder geprägt. Die Einzugsgebiet weist somit eine hohe Drumlins, die in Nordwest-Südost- Fließgewässerdichte von 1,4 km/km2 Richtung eingeregelt sind, erheben sich auf. Sehr hohe Flussdichten (2 km/km2) im Mittel 20–30 m über die zwischen- gibt es in Baden-Württemberg im gelegenen Senken und sind größtenteils mittleren Oberrheintiefland. Im Gegen- bewaldet. Ausgedehnte Niedermoor- satz dazu sind beispielsweise auf der flächen sind typisch für die Selgetsweiler- Schwäbischen Alb die Flussdichten mit Aach-Linzer Moorsenke (032.02) im Werten bis gegen 0 km/km2 sehr gering Nordwesten des Einzugsgebietes. Die (BMU 2001b). Naturraumeinheit Schönach-Taisersdorfer- Nach der naturräumlichen Gliederung Aach-Tobel (032.01) ist ein durch die Deutschlands von Meynen & Schmit- Salemer Aach und die Tobel ihrer hüsen (1953) liegt das Einzugsgebiet der Zuflüsse tief zerrissenes Hügelland. Das Seefelder Aach eingebettet in die bis zu 120 m tiefe Naturschutzgebiet Jungmoränenlandschaften des Ober- „Aachtobel“ zählt zu den spektakulär- schwäbischen Hügellandes (032) und des sten Tobeln, die das Bodenseebecken Bodenseebeckens (031). Auf Grundlage der umgeben. Das Gebiet ist mäßig bis stark Neugliederung der Naturräume, bei der bewaldet. Im weiteren Verlauf der Grenzlinien und Bezifferungen der Salemer Aach und entlang der Seefelder Einheiten geändert wurden, befindet Aach schließen sich die fast waldfreien sich das Einzugsgebiet der Seefelder Naturräume Markdorf-Salemer Senke und Aach in folgendem hierarchisch Grasbeuren-Seefelder-Aachniederung (030/ gegliederten System (Dongus 1991): 031.41) an. Die glaziale Umfließ- ungsrinne ist mit Schottern, Stautonen 0 Nördliches Alpenvorland und Kolluvium gefüllt und im Nordteil 03 Subalpines Jungmoränenland um Frickingen zu einem Zungenbecken erweitert. 030 Bodensee-Jungmoränenland Die hier noch wirksame Klimagunst des Das Bodensee-Jungmoränenland (030) ist Bodensees und die Entwässerung durch glaziale Bildungen des Rhein- grundwasserbeeinflusster Böden ermög- gletschers in der Würmeiszeit gekenn- lichen neben Grünlandnutzung, auch zeichnet. Innerhalb der Jungmoränen- Ackerbau und den Anbau von Sonder- landschaft kann man Schotterplatten, kulturen. Östlich der Senke befinden Wallmoränen und Grundmoränenfelder sich der Heiligenberg (030.31) und das als glaziale Serie unterscheiden. Nach Heiligenberg – Höchster Bergland (032.11). Dongus (1991) und Benzing (1966) erstreckt sich das Einzugsgebiet der Seefelder Aach über neun naturräum-

Culterra 37, 2004 6 Beschreibung des Einzugsgebietes der Seefelder Aach Der Heiligenberg fällt nach Süden mit Hochfläche moränenbedeckt und drum- einer 350 m hohen, schichtgetreppten linisiert ist, wird der Heiligenberg durch und glazigenen Erosionsstufe in der den Tobel von Deggenhausen (030.32) Oberen Süßwassermolasse zur Mark- abgegliedert. Hier hat die Deggenhauser dorfer Rinne und zum Frickinger Aach das Höchsten-Bergland bis 300 m tief Becken ab. Die 700-809 m hoch zerschluchtet. Weiter östlich schneidet liegende Hochfläche ist über Oberer das Einzugsgebiet der Seefelder Aach Süßwassermolasse und örtlich altpleisto- die Naturraumeinheit Homberg-Höchsten zänen Schottern mit würmzeitlicher (030.33), eine randlich getreppte und Grundmoräne bedeckt. durch Tobel gekerbte Molassefläche mit Vom 754 m hohen Gehrenberg (030.30), einer würmeiszeitlichen Grundmorä- einer isolierten Molassehöhe, dessen nendecke.

Abbildung 2-2: Naturräume im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 Klima 7 2.2 Klima Die Jahresmittel der Temperatur liegen 0 0 Das Einzugsgebiet der Seefelder Aach zwischen 7,5 C und 9,0 C. Das liegt im Grenzbereich zwischen Januarmittel der Temperatur liegt zwischen –2,0 0C und –0,5 0C, das ozeanisch und kontinental geprägtem 0 0 Klima. Das ozeanische Klima zeichnet Julimittel zwischen 16,0 C und 17,5 C sich ganzjährig durch die zyklonale (DWD 1999). Es gibt 120 bis 140 Frosttage und 200 bis 225 Tage mit Westwinddrift mit einem mäßigen 0 Jahresgang der Temperatur und ganz- Durchschnittstemperaturen über 5 C jährig zyklonalen Niederschlägen aus. (Wachstumszeit). Die Apfelblüte Im Bereich des kontinentalen Klimas (Eintritt des Vollfrühlings) beginnt im herrschen starke saisonale Temperatur- Einzugsgebiet der Seefelder Aach schwankungen mit kalten Wintern und Anfang bis Mitte Mai. heißen Sommern vor. Das Nieder- Die mittlere jährliche Niederschlags- schlagsmaximum liegt hier im Sommer. höhe beträgt im Einzugsgebiet der Das Klima im Einzugsgebiet ist dem Seefelder Aach zwischen 800 mm und subatlantischen Übergangstyp zuzu- 1100 mm. Die mittlere Niederschlags- ordnen, in welchem das ozeanische höhe im Sommerhalbjahr schwankt Klima dominiert. Die kontinentalen zwischen 500 mm und 700 mm, im Luftmassen können jedoch im Winter Winterhalbjahr zwischen 300 mm und zu Kälteeinbrüchen, im Sommer zu 450 mm (BMU 2001 b & DWD 1999). langanhaltenden Trockenperioden füh- Armbruster (2002) ermittelte nach dem ren. BONIE-Verfahren einen korrigierten Nach Dongus (1991) ist das Jung- mittleren Jahresniederschlag von moränenland klimatisch stark differen- 1009 mm im Einzugsgebiet der ziert. So sind die Zungenbecken Seefelder Aach. Die Streuung innerhalb klimatisch wärmer und niederschlags- des Gebiets beträgt 928 mm bis ärmer als die Endmoränenzone. Die 1106 mm. Klimagunst des Einzugsgebietes wird Im Einzugsgebiet der Seefelder Aach durch seine relativ niedrige Lage und die liegt die Verdunstung im Mittel bei Wassermasse des Bodensees bestimmt, 611 mm. Sie schwankt zwischen welche die Nachteile der Beckenlage für 398 mm und 746 mm (Armbruster das Wärmeklima aufheben. 2002).

Culterra 37, 2004 8 Beschreibung des Einzugsgebietes der Seefelder Aach 2.3 Topographie Durch die glaziale Überformung des Das Einzugsgebiet der Seefelder Aach Gebietes haben sich ein sehr dichtes zeichnet sich durch ein lebhaftes und Gewässernetz mit häufigen Richtungs- noch wenig ausgeglichenes Relief aus, änderungen und ein unregelmäßiges das für eine Jungmoränenlandschaft Relief mit einem Wechsel von eng typisch ist. Die hügelige Landschaft eingeschnittenen Tälern und flachen wird von zwei in nordwest-südöstlicher Becken herausgebildet. Obwohl die Richtung verlaufende Erhebungen im mittlere Hangneigung nur 5° beträgt, Nordwesten (mit 729 m über NN) und kommen im Extremfall Hangneigungen Nordosten des Gebietes (837 m über von bis zu 34° vor. Der maximale NN) durchzogen. Höhenunterschied bis zum Pegel Uhldingen (395 m über NN) beträgt 442 m.

Abbildung 2-3: Topographie im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 Geologie 9 2.4 Geologie eingeschnittenen Tobeln freigelegt, die Der geologische Aufbau des Einzugs- in die stark eingetieften eiszeitlichen gebietes der Seefelder Aach ist eng mit Zungenbecken entwässern (Abbildung der Entstehung der Alpen und des 2-5). Die tertiären Molassegesteine sind Bodensees verbunden. Durch Faltung im Bereich des Untersuchungsgebietes bzw. Übereinanderschieben der tekto- weitgehend von glazialen und glazi- nischen Platten bei der Entstehung der fluvialen Ablagerungen des Pleistozäns Alpen bildete sich durch Absenken ein überlagert. Die in den Eiszeiten des Trog im Bereich des heutigen Pleistozäns und der Nacheiszeit abge- schwäbisch-bayrischen Alpenvorlandes. lagerten quartären Lockergesteine mit Dieser Trog wurde mit tertiären glazialen, glazifluvialen und glazilim- Ablagerungen, der sog. Molasse aufge- nischen Akkumulations- und Erosions- füllt. Man unterscheidet Untere Meeres- formen geben dem Einzugsgebiet der molasse, Untere Süßwassermolasse, Obere Seefelder Aach sein eigentliches Gefüge Meeresmolasse und Obere Süßwassermolasse (Abbildung 2-5). (Erb 1986). Aus Abbildung 2-4 geht Das Jungmoränenland, in dem sich das hervor, dass die Mächtigkeit der Einzugsgebiet erstreckt, besteht aus tertiären Gesteine im Süden maximale Aufschüttungen und Formen der Werte erreicht und nach Norden Würm-Eiszeit. Die Würm-Grund- allmählich ausdünnt. Obere Süßwasser- moräne besteht in ihrer typischen molasse baut den breiten Rücken des Ausbildung aus grauem Geschiebe- Gehrenberges und die Höhe von Heiligen- mergel, der ein fest gelagertes Gemenge berg auf. An der Obergrenze des weniger aus Ton, Schluff, Sand und Geröllen wasserdurchlässigen Tertiärs treten oder Geschiebe darstellt (Schreiner häufig Quellen aus. 1970). Im Bereich der Moränenlandschaft ist die Vorlandsmolasse nur in tief

Abbildung 2-4: Geologischer Schnitt durch das Einzugsgebiet der Seefelder Aach von Pfullendorf über Heiligenberg nach Markdorf (Quelle: Theiss 1972)

Culterra 37, 2004 10 Beschreibung des Einzugsgebietes der Seefelder Aach Im Einzugsgebiet der Seefelder Aach und Würm-Vereisungen das Bodensee- kann man mehrere Endmoränenzüge becken in seiner heutigen Ausdehnung verfolgen. Die inneren Züge der ausgeschürft wurde. Mit dem Rück- Jungendmoräne entsprechen einzelnen schmelzen des Rheingletschers flossen Rückzugsstadien des Gletschereises, seine Schmelzwässer nicht mehr zur sog. Stadiale (Abbildung 2-6). Der Donau, sondern am Eisrand peripher Rheingletscher folgte bei seinen ersten dem Rhein zu (Geyer & Gwinner 1991). Vorstößen (Donau- und Günz-Eiszeit) Drumlinfelder treten im Süden des zunächst dem Tal des damaligen Einzugsgebietes der Seefelder Aach Alpenrheins in Richtung Donau. Die innerhalb der Jungendmoränen in rückschreitende Erosion des Hoch- Erscheinung. Nach Habbe (1988) ist rheins ermöglichte dann in zunehmen- dies darin begründet, dass das Eis zu dem Maße den Überlauf und Ablauf der diesem Zeitpunkt über nicht ständig Schmelzwässer in westlicher Richtung, gefrorenen und deshalb verformbaren so dass besonders während der Riß- Untergrund vorstieß.

Abbildung 2-5: Geologische Einheiten im Einzugsgebiet der Seefelder Aach (Quelle: LGRB 1998) Culterra 37, 2004 Pedologie 11

Abbildung 2-6: Geologische Reliefkarte von Oberschwaben (Wagner & Koch 1961) 1:200 000 von Baden-Württemberg 2.5 Pedologie (GLA 1995) abgeleitet werden. Im Einzugsgebiet der Seefelder Aach Die Werte für den Bodenerodier- entstanden aus dem Moränenmaterial barkeitsfaktor schwanken im Einzugs- und den Molassesedimenten überwie- gebiet zwischen 0,1 und 0,4. Im Mittel gend Parabraunerden, Pseudogley- beträgt der Bodenerodierbarkeitsfaktor Parabraunerden sowie Pararendzinen. 0,25. Das Einzugsgebiet der Seefelder In den Flusstälern herrschen Nieder- Aach wird hinsichtlich des Faktors moore, kalkhaltige braune Auenböden Erosion als eines der Gebiete mit sowie Gleye und Anmoorgleye mit mittlerer bis hoher Gefährdung in hohen Wasserspeicherkapazitäten vor Baden-Württemberg eingestuft (Gündra (Abbildung 2-7). et al. 1995). Die mittlere Feldkapazität bezogen auf 1 m Bodensäule liegt Von besonderer Relevanz für zwischen 200 mm und 400 mm, die Bodenabtrag und Nitratauswaschung nutzbare Feldkapazität besitzt Werte sind die Erosionsanfälligkeit und die zwischen 120 mm und 230 mm (GLA Wasserspeicherkapazität der Böden. Die 1995). mittleren Bodenkennwerte (Bodenero- dierbarkeitsfaktor (K-Faktor), nutzbare Die durchschnittliche Ertragsmesszahl Feldkapazität (nFK) und Feldkapazität der Böden im Einzugsgebiet der (FK)) können aus den Spannweiten der Seefelder Aach liegt bei 50 (LEL 1994). Klassen in der Bodenübersichtskarte

Culterra 37, 2004 12 Beschreibung des Einzugsgebietes der Seefelder Aach

Abbildung 2-7: Böden im Einzugsgebiet der Seefelder Aach (Quelle: GLA 1995)

Culterra 37, 2004 Landnutzung 13 2.6 Landnutzung Seefelder Aach mit 63 % deutlich über Die Landnutzungsstruktur im Einzugs- dem baden-württembergischen Durch- gebiet der Seefelder Aach ist aus schnitt von 48 %. Der Anteil der Abbildung 2-8 und Abbildung 2-9 Ackerfläche an der landwirtschaftlich ersichtlich. Ein Drittel der Fläche des genutzten Fläche übertrifft mit 68 % Einzugsgebietes wird von Wald be- ebenfalls den Landesdurchschnitt deckt. Größere Waldflächen erstrecken (57 %), während der Anteil des sich entlang der Moränenzüge und im Dauergrünlandes mit 25 % deutlich Bereich des Schönach-Taisersdorfer-Aach- dahinter (39,5 %) zurückbleibt (StaLa Tobels. Im Westen und Süden des 1996). Ackerbauliche Schwerpunkte Einzugsgebietes sind vor allem die befinden sich im Salem-Frickinger Becken Drumlins mit Wald bestockt. 4 % der und auf den Hochflächen zwischen den Einzugsgebietsfläche werden von Sied- Endmoränenzügen. Aufgrund der lungen eingenommen. Klimagunst des Bodensees ist im südlichen Bereich des Einzugsgebietes Der Anteil der landwirtschaftlich und im Salem-Frickinger Becken der genutzten Fläche (LF) an der Gesamt- Anbau von Sonderkulturen (7 % der fläche liegt im Einzugsgebiet der LF), überwiegend Obstbau, möglich.

70% 60% Sonderkulturen 50% Grünland 40% Acker 30% 20% 10% 0% Wald Landw. Siedlung Sonstige Flächen Nutzfläche

Abbildung 2-8: Flächenanteile der Hauptnutzungsarten im Einzugsgebiet der Seefelder Aach (Quelle: Amtliches Topographisches Kartographisches Informationssystem der Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg)

Culterra 37, 2004 14 Beschreibung des Einzugsgebietes der Seefelder Aach

Abbildung 2-9: Flächennutzung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach (Quelle: Amtliches Topographisches Kartographisches Informationssystem der Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg)

Culterra 37, 2004 Agrarstruktur und Folgen der intensiven Landnutzung 15 2.7 Agrarstruktur und Folgen der Winterweizen, Wintergerste und Mais intensiven Landnutzung dominiert. Die Bodenbearbeitung wird Aus dem Vergleich der Agrarstatistik1 weitgehend konventionell durchgeführt des Bodenseekreises, der flächenmäßig (Schlecker & Konold 2002). den größten Anteil des Einzugsgebietes Die Rinderhaltung im Einzugsgebiet mit der Seefelder Aach einnimmt, mit der 40 Rindern/Halter und 88 Rindern Agrarstatistik für Baden-Württemberg, /100 ha LF entspricht den durchschnitt- lassen sich agrarstrukturelle Besonder- lichen Verhältnissen in Baden-Württem- heiten des Einzugsgebietes der Seefelder berg. Milchwirtschaft hat ihren Schwer- Aach ableiten (Tabelle 2-2). Die punkt im Westallgäuer Hügelland. durchschnittliche Betriebsgröße im Ein- Schweinehaltungs- und Veredlungs- zugsgebiet (15,2 ha) ist um 4 ha geringer betriebe sind mit 1 % im Einzugsgebiet als im Landesdurchschnitt. Über 70 % der Seefelder Aach gegenüber 5 % auf der Betriebe besitzen eine Fläche Landesebene unterdurchschnittlich ver- zwischen 2 und 20 ha. Betriebe mit treten. Dies zeigt sich auch am einer Größe von mehr als 50 ha (5 %) Schweinebestand von 85 Schwei- gibt es nur halb so viel wie im nen/Halter und 76 Schweinen /100 ha Durchschnitt des Landes Baden- LF im Einzugsgebiet gegenüber Württemberg (10 %). Durch das 121 Schweinen/Halter und 158 Schwei- günstige Klima im Einzugsgebiet liegt nen/100 ha LF im Land. Schwerpunkte der Anteil an Dauerkulturen (Obstan- liegen hier im Nordosten von Baden- lagen) deutlich über dem Landesdurch- Württemberg. schnitt. Das Acker-Grünland-Verhältnis beträgt 2:1. Der Bodenseekreis zählt aufgrund seines unterdurchschnittlichen Ackeranteils nicht zu den Ackerbau- regionen Baden-Württembergs, wie z.B. der Kraichgau. Dies zeigt auch der geringe Anteil an Marktfruchtbetrieben von 9 %. Der Getreideanteil von knapp 70 % an der Ackerfläche und der Hackfruchtanteil von 3 % an der landwirtschaftlich genutzten Fläche entsprechen den durchschnittlichen Verhältnissen Baden-Württembergs. Mit Ausnahme der Zuckerrüben werden im Einzugsgebiet der Seefelder Aach aufgrund der Klimagunst überdurch- schnittliche Erträge erzielt. Die Frucht- folge ist in typischen Betrieben stark vereinfacht und wird von den Kulturen

1 http://www.statistik.baden-wuerttemberg.de Culterra 37, 2004 16 Beschreibung des Einzugsgebietes der Seefelder Aach

Tabelle 2-1: Vergleich der Agrarstatistik des Landes Baden-Württemberg und des Bodenseekreises (Agrarstatistik des Statistischen Landesamtes Baden-Württemberg unter http://www.statistik.baden-wuerttemberg.de) Baden- Bodenseekreis Württemberg Landwirtschaftliche Betriebsstruktur Durchschnittliche Betriebsgröße [ha LF] 19,4 15,2 Betriebe unter 2 ha LF 16 % 14 % Betriebe mit 2 bis unter 10 ha LF 35 % 39 % Betriebe mit 10 bis unter 20 ha LF 17 % 22 % Betriebe mit 20 bis unter 50 ha LF 20 % 18 % Betriebe mit 50 und mehr ha LF 10 % 5 % Sozialökonomik Haupterwerbsbetriebe 35 % 49 % Nebenerwerbsbetriebe 65 % 51 % Betriebsform Marktfruchtbetriebe 24 % 9 % Futterbaubetriebe 38 % 32 % Veredlungsbetriebe 5 % 1 % Dauerkulturbetriebe 25 % 52 % Gemischtbetriebe 4 % Bodennutzung 1999 Ackerland 57 % 40 % Dauergrünland 38 % 39 % Rebland 1 % 1 % Obstanlagen und Baumschulen 1 % 18 % Ernte der Hauptfeldfrüchte 2000 Getreide Ertrag [dt/ha] 62,4 64,8 Körnermais Ertrag [dt/ha] 100,5 Raps Ertrag [dt/ha] 33,7 36,0 Kartoffeln Ertrag [dt/ha] 394,2 433,1 Zuckerrüben Ertrag [dt/ha] 676,6 618,5 Silomais Ertrag [dt/ha] 474,1 487,8 Rinderbestand 2001 je Halter 41 40 je 100 ha landwirtschaftlich genutzter 83 88 Fläche Schweinebestand 2001 je Halter 121 85 je 100 ha landwirtschaftlich genutzter 158 76 Fläche

Culterra 37, 2004 Agrarstruktur und Folgen der intensiven Landnutzung 17 Nach Wendland (1992) beträgt der schonende und marktentlastende Stickstoffüberschuss im Bereich des Erzeugung sowie die Leistungen der Einzugsgebietes der Seefelder Aach 40 - Landwirtschaft zur Erhaltung und 50 kg N/ha a und die Nitratkon- Pflege der Kulturlandschaft zu hono- zentration des neugebildeten Grund- rieren, werden die Landwirte bei der wassers zwischen 50-100 mg NO3-/l. Durchführung bestimmter Maßnahmen Die Belastung des Grundwassers mit finanziell unterstützt. Folgende Maß- Nitrat kann im Vergleich zu anderen nahmen, die u.a. auch dem Gewässer- Gebieten der „alten Bundesländer“ als schutz dienen, werden im Einzugsgebiet mittel bis gering eingestuft werden. der Seefelder Aach von den Landwirten Nach den Untersuchungen des Grund- angewendet (EBZI 2002): Im Bereich wasserüberwachungsprogrammes in Ba- eines verbesserten Düngemanagements den-Württemberg (LFU 2001) bewegt werden von etwa 10 % der Betriebe im sich die Nitratbelastung des Grund- Einzugsgebiet der Seefelder Aach regel- wassers im Bereich des Einzugsgebietes mäßige Untersuchungen der Grund- der Seefelder Aach zwischen 20-36 nährstoffe (Phosphor, Kalium) im - Boden sowie des Stickstoffgehaltes der mg NO3 /l. Hohe Nitratbelastungen (40-80 mg NO -/l) des Grundwassers in Gülle und von etwa 12 % jährliche 3 Nmin-Untersuchungen durchgeführt. Baden-Württemberg sind im Kraichgau, 3 im Neckarbecken zwischen Stuttgart Etwa 12 000 m Gülle werden über die und Heilbronn, in der Markgräfler Gülle-Ausbring-Gemeinschaft (GAG) Rheinebene sowie in der Rheinebene Ravensburg überbetrieblich und südlich von Offenburg und westlich umweltschonend, d.h. bodennah bzw. von Heidelberg vorhanden. Geringe in den Boden, ausgebracht. Die MEKA- - Maßnahme „20 % reduzierte Stickstoff- Nitratbelastungen (< 10 mg NO3 /l) treten im Schwarzwald und im Oden- düngung“ wurde im Jahre 2001 auf wald auf. knapp 2000 ha (ca. 10 % der Acker- flächen) angewendet. Die Maßnahme Aufgrund der Nitratkonzentrationen „Herbstbegrünung“ wird ebenfalls auf wird nach LFU (2002 a) die Seefelder ca. 2200 ha in den Gemeinden im Aach als „deutlich belastet“ (Güteklasse Einzugsgebiet der Seefelder Aach - II-III; 2,5-5 mg NO3 /l) eingestuft. Das eingesetzt. Als eine wirkungsvolle Maß- Nitrat wird überwiegend über diffuse nahme zur Reduzierung des Boden- Quellen aus der Landwirtschaft in die abtrages auf Ackerflächen zählt die Seefelder Aach eingetragen (Prasuhn et Mulchsaat, die ebenfalls durch MEKA al. 1996, LFU 1997, Borchardt et al. gefördert wird. Im Einzugsgebiet der 2001). Seefelder Aach wurde im Jahr 2001 Diesen ökologischen Problemkom- diese Form der reduzierten Bodenbear- plexen im Einzugsgebiet der Seefelder beitung auf etwa 1000 ha (6 %) Aach – Erosion und Nitrataus- Ackerfläche angewendet. waschung – wird teilweise im Rahmen des Marktentlastungs- und Kulturland- schaftsausgleiches (MEKA) Rechnung getragen. Mit dem Ziel, eine umwelt- Culterra 37, 2004 18 Stand des Wissens 3 Stand des Wissens (Abbildung 3.1). Dabei unterliegt der 3.1 Charakterisierung Stickstoff im Boden einem kontinuier- gewässergüterelevanter Stoffe lichen Kreislauf zwischen anorganischen und organischen Verbindungen, 3.1.1 Stickstoff der über die Prozesse Mobilisation Stickstoff gehört zu den Hauptnähr- (Mineralisierung) und Immobilisierung elementen der Pflanzen und Boden- gesteuert wird. Beide Prozesse sind organismen. Der natürlicherweise im stark klima-, standort- und nutzungs- Boden enthaltene Stickstoff stammt aus beinflusst (Scheffer & Schachtschabel der unteren Atmosphäre, an deren 2002). Aufbau atomarer Stickstoff als Die Bilanz für den Bodenstickstoff reaktionsträges Gas zu 78 Volumen- ergibt sich aus den N-Gewinnen und N- prozent beteiligt ist. Da Stickstoff als Verlusten. Stickstoff wird über anor- Bestandteil der Gesteine nur eine ganische und organische Düngung, die untergeordnete Rolle spielt, ist seine Bindung von Luftstickstoff durch biolo-

Herkunft in terrestrischen und aqua- gische N2-Fixierung (z.B. symbiontisch tischen Ökosystemen fast ausschließlich von Leguminosen, nicht symbiontisch biogener Natur. von freilebenden Mikroorganismen), Der Stickstoffhaushalt im Boden ist über Niederschläge und Bewässerung ausgesprochen komplex und dynamisch dem Boden zugeführt.

Mineraldüngung Niederschlag

Pflanzen Aufnahme durch Pflanzen Denitrifikation mikrobielle N-Bindung

- NO3 N-haltige Pflanzen- Immobilisation org. rückstände Dünger Nitrifikation

- NH3 Assimilation Verdun- passiver aktiver niedermolekularer austauschbares stung N-Verbindungen Pool Pool NH + (z.B. Aminosäuren) 4 org. Auswaschung gebundener N

fixiertes + Mobilisation NH4

Abbildung 3-1: Der landwirtschaftliche N-Kreislauf (nach Jansson, zitiert in Scheffer & Schachtschabel 2002)

Culterra 37, 2004 Charakterisierung gewässergüterelevanter Stoffe 19

Der Pflanzenentzug, der Transport 3.1.2 Phosphor gelöster Stickstoffkomponenten mit Phosphor ist unter Normalbedingungen dem Sickerwasser und mit ver- das wichtigste Nährelement, da es als schiedenen lateralen Abflusskompo- Minimumfaktor das Pflanzenwachstum nenten (Auswaschung), das Entweichen limitiert. Phosphor kommt in der Natur gasförmiger Verbindungen (N , Stick- 2 vor allem in Form von Phosphaten vor. stoffoxide und Ammoniak) sowie die Die Pedosphäre hat einen bedeutenden Erosion stehen für N-Verluste des Anteil an den globalen Phosphorflüssen Bodens. Die Stickstoffverluste der und Phosphorvorräten. Die Phosphate Austragspfade Wasser- und Wind- der Gesteine sind überwiegend Apatite, erosion sind wegen des hohen Gehalts aus denen das Phosphat durch Ver- der Oberböden an organisch gebun- witterung mobilisiert und in den denem Stickstoff von erheblicher Be- globalen Kreislauf eingebracht wird. deutung (Scheffer & Schachtschabel Phosphor wird zudem über organische 2002). und anorganische Düngung, Pflanzen- Der größte Teil des Stickstoffs im reste und atmosphärische Deposition in Oberboden (90-95 %) liegt in organ- die Pedosphäre eingetragen. Über die ischer Bindung vor. Als anorganische Abfuhr von Ernteprodukten, Erosion Stickstoffverbindungen überwiegen Ni- und Auswaschung wird Phosphor dem - + trat (NO3 ) und Ammonium (NH4 ). Boden entzogen. Im Boden steigt der Die bodeninternen Ab- und Umbau- Phosphatgehalt in der Regel von der vorgänge sind Mobilisation (Minerali- Sand- zur Tonfraktion und mit dem sierung) und Immobilisation sowie Humusgehalt an. Durch Vegetations- Nitrifikation, Denitrifikation und Am- rückstände und Düngung ist Phosphor monifizierung von Stickstoffverbind- in Oberböden angereichert (Scheffer & ungen. Schachtschabel 2002). Unter humiden Bedingungen weist der Im Bereich des Oberbodens liegen in Stickstoffstoffkreislauf im Boden eine Mineralböden 25–65 % des Phosphors mehr oder weniger ausgeprägte positive organisch, der Rest mineralisch, weit- Bilanz auf. Im Verlauf der Boden- gehend als Orthophosphat, vor. Ein bildung seit dem Ende des Pleistozäns großer Teil des mineralischen Anteils ist wurden deshalb beträchtliche Stickstoff- an Bodenmineralen und der organ- mengen im Boden akkumuliert (Süss- ischen Substanz festgelegt. Nur ein mann 1980). Scheffer & Schacht- geringer Anteil (etwa 0,1 %) des im schabel (2002) geben je nach Humus- Boden enthaltenen Gesamtphosphors gehalt durchschnittlich 3000–6000 ist in der Bodenlösung enthalten. kg N/ha für Ackerstandorte an; auf Phosphat findet sich entweder in Grünland kann der Stickstoffvorrat bis anorganischen Salzen (Phosphate), an zu 13000 kg N/ha betragen (Strebel Oberflächen von Sorbenten spezifisch 1988). gebunden, in organischen Verbind- ungen oder in Bodenorganismen (DVWK 1998, Scheffer & Schacht- schabel 2002). Culterra 37, 2004 20 Stand des Wissens

lithogenes P Dünger-P

N a ch l g ie n f u e g ru n n ü g D

P-Aufnahme Desorption P in der P in Pflanzen und sorbiertes P Sorption Bodenlösung Mineralisierung Bodenorganismen

Im g m g n M o

n u u i b s h n il g c e i ö r s L n s u a ie ll a li r ä s u F w ie n s r g

u u n A g Anorganische organisches P Phosphate des P im Ca, Al, Fe Grundwasser Abbildung 3-2: Phosphatformen und ihre Verknüpfung mit der Bodenlösung (nach Scheffer & Schachtschabel 2002)

Diese gebundenen Formen sind über Von den aus Bodenmineralen, Nieder- die Bodenlösung durch spezifische Pro- schlag und Düngung stammenden zesse miteinander verbunden (Abbild- Hauptnährelementen Natrium, Kalium, ung 3-2). Magnesium, Calcium, Chlorid und Der Phosphorgehalt ungedüngter Bö- Sulfat sowie dem ebenfalls aus den den variiert je nach Ausgangsgestein, Bodenmineralen mobilisierten Eisen Textur und Entwicklungsgrad. Der und Mangan muss nur Chlorid als Gesamtvorrat an Phosphor beträgt in gewässergüterelevant angesehen wer- nährstoffarmen Sandböden bis in 1 m den. Die mittleren Chloridkonzentra- Tiefe 1500–2000 kg/ha. Lößböden tionen in Oberflächengewässern enthalten 3000–3500 kg/ha (DVWK schwanken je nach den Eigenschaften der Einzugsgebiete zwischen 4 mg Cl-/l 1998). Da die Phosphate – im Gegen- - satz zu Nitrat - im Boden stark gebun- und 349 mg Cl /l. In landwirtschaftlich den werden, sind Phosphorausträge in intensiv genutzten Gebieten sind die die Gewässer unter natürlichen Verhält- Chloridkonzentrationen düngungsbe- nissen äußerst gering. dingt gegenüber den natürlichen Stoffgehalten häufig erhöht. Die Auswaschung des Chlorids, die durch 3.1.3 Sonstige gewässergüterelevante höhere Abflüsse verursacht wird, Stoffe geschieht vor allem in den Winter- Neben dem Nährstoffeintrag hat auch halbjahren (Klett 1965, Süssmann 1980, der Eintrag von Feststoffen, Pflanzen- Lammel 1990). schutzmitteln, organischen Spuren- stoffen und Schwermetallen Einfluss auf die Gewässergüte (Walther 1999).

Culterra 37, 2004 Charakterisierung gewässergüterelevanter Stoffe 21 Feststoffe gelangen auf vielfältige Art zu einer unterschiedlichen chemischen und Weise in die Gewässer. Man kann Zusammensetzung der Feststoffe. Bei grundsätzlich zwischen natürlichen und hohem Abfluss werden große anor- anthropogenen Feststoffeinträgen un- ganische Schwebstoffmengen transpor- terscheiden. Die Feststofffracht eines tiert, bei niedriger Wasserführung steigt Gewässers stammt entweder aus dem der relative Anteil der organischen Gerinne selbst oder aus externen Bestandteile (Müller et al. 1997). Fest- Quellen (Tab. 3-1). Die Feststoffe lassen stoffe sind als Aggregationsflächen für sich in Schwebstoffe, Sedimente und Algen, Bakterien, Protozoen und Geschiebe unterteilen (DVWK 1998). Metazoen als wichtiger Bestandteil des Die Zusammensetzung und die Menge aquatischen Stoffhaushaltes anzusehen der Feststoffe eines Gewässers sind in und nehmen eine wichtige Funktion in starkem Maße vom Einzugsgebiet der Verbindung des benthischen mit abhängig. In Fließgewässern der Berg- dem pelagischen Nahrungsnetz ein region wird ein großer Teil der (Zimmermann et al. 1997). Die Zunah- Schwebstofffracht durch den Gesteins- me der anthropogenen Feststoffeinträge abrieb bestimmt. In Flachlandgewässern führt zu massiven Veränderungen des spielen organische Schwebstoffe aus Stoffhaushaltes und der Struktur eines Landabschwemmungen und aus der Gewässers, sowie zu direkten Wirk- Bioproduktion eine größere Rolle. Je ungen auf die aquatischen Biozönosen nach Ausmaß des Abflusses kommt es (DVWK 1998).

Tabelle 3-1: Natürliche und anthropogene Feststoffeinträge in Fließgewässer aus gewässerinternen und –externen Quellen Feststoffeintrag natürlich anthropogen gewässerintern - transportabhängiger - Gewässerunterhaltung Geschiebeabrieb

- Ausscheidungsprodukte der Fließgewässerfauna gewässerextern - Gerinneabtrag - Bodenabtrag von Ackerflächen - flächenhafter Bodenabtrag - Abwasserschwebstoffe aus - Abbau eingespülter Biomasse (z.B. Laub) Kläranlagen, Regenentlastungsanlagen

- Straßenabläufe

- Melioration, Dränwasser

- Überläufe von Stillgewässern

Culterra 37, 2004 22 Stand des Wissens Schwermetalle, die natürlicherweise in mittel zur Sicherung von Höchster- Gesteinen und Böden enthalten sind, trägen in der Landwirtschaft angesehen. werden ebenfalls in Gewässer einge- In den Jahren 1991 bis 1995 sind in tragen. In den letzten Jahrzehnten Deutschland im jährlichen Durchschnitt wurden die Gewässer und insbesondere rund 32000 t Pflanzenschutzmittel- die Gewässersedimente mit Schwer- wirkstoffe in der Landwirtschaft einge- metallen aus anthropogenen Quellen setzt worden. Dies entspricht einer belastet (Hellmann 1992, Walther 1999). mittleren Aufwandmenge von rd. 2,7 Der Eintrag der Schwermetalle Arsen, kg/ha Behandlungsfläche. Grund- Cadmium, Quecksilber, Blei, Kupfer, sätzlich sind aus wasserwirtschaftlicher Zink, Chrom und Nickel in deutsche Sicht alle Pflanzenschutzmittel, die in Oberflächengewässer beträgt jährlich das Grundwasser oder Oberflächenge- etwa 6300 t. Der Anteil der diffusen wässer gelangen, als problematisch Quellen liegt im Durchschnitt über alle anzusehen (Bach et al. 2000). Synthe- Schwermetalle bei 77 %. Kommunale tische Pflanzenschutzmittel bzw. derer Kläranlagen tragen zwischen 8 % (Blei) Wirkstoffe und Abbauprodukte in Ge- und 40 % (Quecksilber) zur Gesamt- wässern stammen ausschließlich aus emission der Schwermetalle bei. Der anthropogenen Quellen. Die Wirkstoffe Anteil der industriellen Quellen an den der Pflanzenschutzmittel sind ausge- gesamten punktförmigen Emissionen sprochen heterogen und besitzen unter- lag 1997 im Durchschnitt bei 23 % schiedliche chemische und physika- (Böhm et al. 2001). lische Eigenschaften. Ihre akute und chronische Toxizität bewegt sich in Der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln weiten Grenzen. wird als unentbehrliches Produktions- Pflanzenschutzmitteleinträge 24,8 Angaben 1993/94 in t/a

Oberflächen- abfluß (Runoff) 9 Hofabläufe 36% 11 44 %

Dränage 1,5 Abdrift 3,3 6 % 13 % Punktförmige Diffuse Quellen Quellen 11 13,8 44 % 56 %

Abbildung 3-3: Pflanzenschutzmitteleinträge in die Fließgewässer in Deutschland für das Bezugsjahr 1993/94 (nach Bach et al. 2000)

Culterra 37, 2004 Charakterisierung gewässergüterelevanter Stoffe 23 Mögliche Eintragspfade und –ursachen landwirtschaftlicher Pflanzenschutz- für Pflanzenschutzmittel sind (Frede & mitteleinträge dar. Dabbert 1998, BMU 2001 a): Untersuchungen zu Pflanzenschutz- - Versickerung, mitteleinträgen im Einzugsgebiet der - Uferfiltration, Seefelder Aach haben gezeigt, dass in - Bodenerosion/Oberflächenabfluss, 82,5 % aller untersuchten Proben aus - Abdrift, Kläranlagenabläufen Pflanzenschutz- - landwirtschaftliche Direkteinträge, mittelwirkstoffe bzw. deren Abbau- - kommunale Einträge und produkte nachgewiesen werden können. - industrielle Einträge. Insgesamt wurde ein Pflanzenschutz- Bach et al. (2000) haben modellgestützt mitteleintrag von 9,2 kg/Jahr in den für das Bundesgebiet die Einträge von Bodensee berechnet. Die Pflanzen- Pflanzenschutzmitteln in die Ober- schutzmittel werden ebenfalls über- flächengewässer geschätzt. In Abbil- wiegend punktuell über Hofabläufe dung 3-3 ist die mittlere Schätzung eingetragen. Die Ursache hierfür ist das dargestellt. Die Vertrauensbereiche der unsachgemäße Reinigen von Pflanzen- Modellschätzungen zu Runoff, Dränage schutzgeräten auf befestigten und an die und Abdrift sind außerordentlich groß Kanalisation angeschlossenen Flächen und variieren zwischen einem Siebentel (Schlichtig et al. 2001). bis zum Dreifachen der mittleren Durch eine Vielzahl von organischen Schätzung (Tabelle 3-2). In den Unter- Verbindungen, die ebenfalls weitgehend suchungsjahren 1993 und 1994 gelang- aus anthropogenen Quellen stammen, ten rund 25 t Pestizide pro Jahr in die werden die Gewässer zusätzlich belastet. Oberflächengewässer in Deutschland. Beispiele hierfür sind die in Gewässer- Dies entspricht etwa einem Promille der sedimenten akkumulierten Polyzyk- gesamten Anwendungsmenge. Insge- lischen Aromatischen Kohlenwasser- samt gelangten aus der Landwirtschaft stoffe (PAK) (Hellmann 1992, Schorer über diffuse Quellen (Dränage, Abdrift et al. 1994) sowie die Einträge endo- und Oberflächenabfluss) 13,8 t (56 %) kriner Substanzen mit mutagener Wirk- in die Gewässer. Die punktuellen ung in die Gewässer (Wegener et al. Einträge über Hofabläufe stellen mit 1999). 44 % (11 t) die Haupteintragsquelle Tabelle 3-2: Pflanzenschutzmitteleinträge in die Oberflächengewässer in Deutschland aus diffusen Quellen; Mittelwerte und Spannbreiten der Modellschätzung, summiert über 42 Wirkstoffe (Bezugsjahr 1993/94) (nach Bach et al. 2000) Wirkstoffeintrag in Oberflächengewässer Eintragspfad Untere Grenze Mittlere Schätzung Obere Grenze ------kg/a------kg/a------kg/a------Runoff 1550 9060 19400 Drainagen 60 1490 16100 Abdrift 410 3350 6300 Insgesamt 2000 13900 41800

Culterra 37, 2004 24 Stand des Wissens 3.2 Nährstoffeinträge in Gewässer tergrundlast führt in Gewässern je nach aus der Land(wirt)schaft Abflussspende zu Konzentrationen von weniger als 0,05 mg P/l und 2,5 mg N/l 3.2.1 Herkunft der Nährstoffeinträge (=10 mg NO3-/l) (Klett 1965, Sokollek und deren langzeitige Veränder- et al. 1983, Brehm & Meijering 1996). ung Der Mensch sorgt durch Siedlungs- und Industrieabwässer, Abgase und Dünge- Nährstoffe werden über natürliche Vor- mittelausbringung für zusätzliche Nähr- gänge und durch Eingriffe des Men- stoffeinträge in Gewässer (Abbildung 3- schen in den Stoffhaushalt in Gewässer 4). eingetragen. Als natürliche Hinter- grundlast werden diejenigen flächenbe- Zur Beschreibung der Einträge werden zogenen Einträge bezeichnet, die allein punktförmige („point sources“) und aufgrund der natürlichen Nährstofffrei- diffuse („nonpoint sources“) Belast- setzung in Gewässer gelangen. Als ungsquellen unterschieden. In der Faustzahlen gelten für Phosphor ca. Literatur werden die Begriffe unter- 0,05–0,1 kg P/(ha • a), für Stickstoff schiedlich definiert (DVWK 1998). 5 kg N/(ha • a). Diese natürliche Hin-

Hofabläufe und Abdrift Landwirtschaft Erosion

n Oberflächenabfluss

o Drainagen

Atmosphärische B Deposition Grundwasser Atmosphärische Deposition

e - Trennkanalisation

Verkehr e e

m t

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s Baumaterialien e t

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r e Mischwasserüberlauf g

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V c Gewerbe e

t c s

f M Mischwasser ungeklärt

O Haushalte Nicht angeschlossene Einwohner Industrieeinleitungen Direkteinleiter Direkteintrag Schifffahrt Schifffahrt

diffuse Einträge punktuelle Einträge

Abbildung 3-4 : Stoffeintragspfade in Oberflächengewässer (nach BMU 2001 a)

Culterra 37, 2004 Nährstoffeinträge in Gewässer aus der Land(wirt)schaft 25 In der vorliegenden Arbeit wird die Die Abbildungen 3-5 und 3-6 ver- Begriffsbestimmung der Länder- deutlichen die Dimension und die rela- Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA tiven Anteile der einzelnen Eintrags- 1997) zur Abgrenzung von Punkt- und quellen für Stickstoff und Phosphor in diffusen Quellen verwendet. Einleit- die Fließgewässer der Bundesrepublik ungen aus Kläranlagen und sonstigen Deutschland (BMU 2001 a). Abwasseranlagen, wie z.B. Regen- Sowohl bei Stickstoff als auch bei wassereinleitungen im Misch- und Phosphor stammen die Einträge über- Trennsystem stellen punktförmige Be- wiegend von landwirtschaftlichen Nutz- lastungsquellen dar. Diese können in flächen. Der überwiegende Teil (60 %) der Regel direkt erfasst und durch der Stickstoffeinträge in die Fließ- technische Verfahren einer Frachtre- gewässer stammt aus diffusen Quellen, duktion unterzogen werden. Stoffein- vor allem über die Nitratauswaschung in träge über das Grund- und Dränwasser, das Grundwasser. Dabei bestimmt die durch Oberflächenabfluss und Boden- Nitratversickerung unter landwirtschaft- abtrag sowie über die atmosphärische lich genutzten Flächen die Grund- Deposition werden den diffusen wasserbelastung maßgeblich. Stickstoff- Belastungsquellen zugerechnet. Des einträge über Erosion, Dränwasser und Weiteren zählen dazu mehrere kleinere Direkteinträge spielen dagegen eine punktuelle Quellen vor allem aus länd- untergeordnete Rolle, sie können jedoch lichen Gebieten, wie z.B. Direkteinträge regional bedeutsam werden. von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln, nicht kanalisierte Abwässer und Hof- abläufe.

Stickstoffeinträge 775 Angaben 1995 in 1000 t Niederschlag, Industrielle Streu 20 Einleitungen Abwässer 60 3% Landwirtschaft 20 Regenwasser- 7% 3% behandlung 20 Dränwasser 45 3% 6% Erosion 45 6%

Häusliche Abwässer 235 30%

Grundwasser 330 42% Punktförmige Diffuse Quellen Quellen 315 460 40 60 Abbildung 3-5: Stickstoffeinträge in die Fließgewässer der Bundesrepublik Deutschland (BMU 2001 a)

Culterra 37, 2004 26 Stand des Wissens

Phosphoreinträge 58 Angaben 1995 in 1000 t Niederschlag, Streu 1 Industrielle 2 % Einleitungen Abwässer 6 Landw irtschaft 7 10% 12 %

Regenw asser- Dränw asser 1,5 behandlung 6 3 % 10 %

Erosion 18,5 Häusliche 31 % Abwässer 17 30% Grundw asser 1 2% Punktförmige Diffuse Quellen Quellen 29 29 50 % 50 % Abbildung 3-6: Phosphoreinträge in die Fließgewässer der Bundesrepublik Deutschland (BMU 2001 a) Phosphor gelangt etwa zu gleichen überwiegend diffus eingetragen werden: Teilen aus punktuellen und diffusen Stickstoff zu 75 % (rund 59 % über das Quellen in Oberflächengewässer, wobei Grundwasser) und Phosphor zu ca. 60 der diffuse Phosphoreintrag größtenteils % (rund 28 % über Erosion). Insgesamt auf Erosion beruht. Direkteinträge wurden über MONERIS Stickstoff- stellen die zweitgrößte Quelle diffuser einträge in die Fließgewässer Baden- Gewässerbelastung dar. Grund- und Württembergs von 82580 t N/a und Dränwasser sind für die Phosphorbe- Phosphoreinträge von 3280 t P/a für lastung der oberirdischen Gewässer da- die Bezugsjahre 1993-1996 berechnet gegen kaum bedeutsam (BMU 2001 a). (Lehmann 2002). Die relative Verteilung der Einträge von Die Seefelder Aach wird im Vergleich Phosphor und Stickstoff schwankt je zu anderen Bodenseezuflüssen über- nach Struktur der Einzugsgebiete zum durchschnittlich mit Nährstoffen aus Teil erheblich. Bei Stickstoff schwankt diffusen Quellen belastet, die vor allem der Anteil der diffusen Quellen an der aus der Landwirtschaft stammen (Pra- Gesamtbelastung zwischen 43–93 %. suhn et al. 1996, LFU 1997). Die Anteile der diffusen Phosphor- Nach Borchardt (2001) gelangten im einträge (33–73 %) sind etwas geringer Jahre 1998 insgesamt 10 t Phosphor (Hamm 1991, ARGE Elbe 1995, und 348 t Stickstoff über die Seefelder Werner & Wodsack 1995, Behrendt Aach in den Bodensee. Dabei stammen 1996, Pommer et al. 1997). Die Bilan- etwa 90 % der Stickstoffeinträge und zierung mit dem Modell MONERIS etwa 40 % der Phosphoreinträge aus (Modelling Nutrient Emissions in River diffusen Quellen. Systems) zeigt, dass Nährstoffe in Baden-Württemberg in die Gewässer Culterra 37, 2004 Nährstoffeinträge in Gewässer aus der Land(wirt)schaft 27 Im Zeitraum von 1955 bis 1975 stiegen Bindungsformen vor, deren Dynamik die Nährstoffkonzentrationen in den und Wirkung in der Natur teilweise deutschen Fließgewässern, in erster stark voneinander abweichen (DVWK Linie durch die hohe Fracht aus 1998). Stickstoff ist für alle Organismen punktförmigen Quellen, stark an. Seit- ein essentieller Nährstoff, da er Be- dem haben sich aufgrund verbesserter standteil von Aminosäuren, der DNA Abwasserreinigung und der Verwen- und zahlreichen anderen Zellstrukturen dung phosphatfreier Waschmittel ist. Die anorganischen Stickstoffver- sowohl die Ammonium- als auch die bindungen Nitrat, Nitrit und Ammo- Phosphorkonzentration erheblich redu- nium sind gut wasserlöslich. Als natür- ziert. Bei der Nitratkonzentration, die zu liches Stoffwechselprodukt ist Nitrat in einem großen Teil über Nährstoff- Fließgewässern in mäßiger Konzen- einträge aus der Landwirtschaft be- tration vorhanden. In natürlichen Öko- stimmt wird, kann noch keine ein- systemen liegt die Nitratkonzentration deutige Reduktion festgestellt werden in Oberflächengewässern und im (DVWK 1998). Die Nitratgehalte der Grundwasser meist unter 3 mg/l - Fließgewässer in Baden-Württemberg Nitratstickstoff (N03 -N). In intensiv haben bis Ende der 1970er Jahre stetig landwirtschaftlich genutzten Gebieten zugenommen. Während die Nitratge- können dagegen Konzentrationen bis - halte der vergleichsweise gering abwas- weit über 20 mg/l NO3 -N auftreten serbelasteten Flüsse Rhein und Donau (Lammel 1990, Raderschall 1994, LFU seither auf mäßig erhöhtem Niveau 2002 b). Nitrat besitzt selbst bei relativ stagnieren, zeigt sich im dicht besie- hohen Konzentrationen keine toxische delten Neckargebiet eine Trendum- Wirkung auf Organismen. Für Trink- kehr. Diese Entwicklung ist sicherlich wasser besteht aus Gründen des eine Folge der Nachrüstung von Klär- vorsorgenden Gesundheitsschutzes anlagen mit Verfahrensstufen zur (Methämoglobinämie bei Säuglingen) Stickstoffeliminierung (LFU 2002 a). In allerdings ein Grenzwert von 50 mg - den nächsten Jahren wird der Anteil der NO3 /l (Trinkwasserverordnung 2001). punktförmigen Quellen durch die Die Hauptquellen des allochthonen weitergehende Abwasserreinigung und Nitrateintrages sind Düngemittelaus- verbesserte Anschlussgrade weiter ab- waschungen aus landwirtschaftlichen nehmen. Damit wird die Bedeutung Gebieten und Kläranlagenabläufe. Nitrit diffuser Nährstoffeinträge als wichtige wird vor allem über Industrieabwässer Stellgröße im Regelkreis der Eutro- (Beizereien und Härtereien) in Fließ- phierung weiter ansteigen (DVWK gewässer eingetragen. Es entsteht auch 1998). als natürliches Zwischenprodukt bei der Nitrifikation und Nitratammonifikation. 3.2.2 Charakterisierung der Nähr- Bei hohen Ammoniumkonzentrationen stoffformen und deren Wirk- und/oder erhöhtem pH-Wert und ung in Gewässerökosystemen Temperatur läuft die Nitrifikation so Die Pflanzennährstoffe Stickstoff und schnell ab, dass fischtoxische Konzen- Phosphor kommen in verschiedenen trationen erreicht werden.

Culterra 37, 2004 28 Stand des Wissens Ammonium entsteht beim Abbau von tration der Nährstoffe Stickstoff und organischer Substanz oder gelangt Phosphor gesteuert. In den Gewässern durch Kläranlagenabläufe, Industrieab- wirken überwiegend Stickstoff, Phos- wässer und aus der Landwirtschaft in phor und Silizium als limitierende die Gewässer. Es tritt in Oberflächen- Faktoren für die Primärproduktion. In gewässern nur kurzzeitig auf, da es Fließgewässern wirkt überwiegend schnell zu Nitrat oxidiert wird. Bei einer Phosphor wachstumslimitierend, währ- hohen Grundlast an Ammoniumsalzen end in Nord- und Ostsee hauptsächlich und einer pH-Verschiebung in den Stickstoff das Pflanzenwachstum be- alkalischen Bereich kann es zur Bildung grenzt. Die im Gewässersystem ablauf- fischtoxischer Ammoniakkonzentra- enden Stoffkreisläufe (vor allem von tionen im Gewässer kommen. Organ- Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor) isch gebundener Stickstoff, der über- sind in stehenden Gewässern mit wiegend aus biogenen Quellen stammt, Ausnahme des Eintrags geschlossen. In kann gelöst (z.B. als Aminosäuren) oder Fließgewässern sind diese Kreisläufe ungelöst (z.B. als Proteine) vorliegen aufgrund der gerichteten Strömung (DVWK 1998). offen (DVWK 1998). Phosphat ist in vielen Gewässern der Eine durch anthropogene Einflüsse Minimumfaktor des pflanzlichen Le- über das natürliche Maß gesteigerte bens. In Oberflächengewässern sind in Primärproduktion wird als Eutro- der Regel drei Phosphorkomponenten phierung bezeichnet. Sie kann durch nebeneinander vorhanden. Die vielfach eine Zunahme oder eine bessere Bio- gemessene Größe Gesamtphosphor verfügbarkeit der Nährstoffe im Ge-

(Pges) setzt sich aus den Fraktionen an- wässer hervorgerufen werden (Klee organisches, gelöstes Orthophosphat 1991, Schwoerbel 1993, DVWK 1998). 2- - (HPO4 bzw. H2PO4 ) gelöstes organ- In dem offenen System eines Fließ- isches Phosphat (hydrolysierbarer gewässers werden die Nährstoffe, abge- organischer Phosphor) und partikulärer sehen von denen, die in Sedimenten organischer Phosphor (Organismen, festgelegt worden sind, wieder abgeführt Schwebstoffe und Detritus) zusammen. und können nicht vollständig für das Diese Einzelkomponenten unterliegen Pflanzenwachstum genutzt werden. So- im Gewässer vielfältigen biogenen mit bestehen grundsätzlich Unter- Umwandlungsprozessen wie der Ad- schiede zwischen der Ausprägung der sorption an Partikel, dem Einbau in die Eutrophierung in Still- und Fließ- Biomasse und der Freisetzung durch gewässern. Um den Prozess der Eutro- den Abbau von organischer Substanz phierung zu beschreiben, können Ge- (Klee 1991, Schwoerbel 1993, Walther wässer je nach der Primärproduktivität 1999). pflanzlicher Biomasse einzelnen Tro- Das Pflanzenwachstum in Oberflächen- phiestufen zugeordnet werden. gewässern wird neben verschiedenen biotischen und abiotischen Faktoren (Licht, Temperatur, Abfluss, Strömung, Grazing) entscheidend von der Konzen-

Culterra 37, 2004 Nährstoffeinträge in Gewässer aus der Land(wirt)schaft 29 Der Trophiegrad kann als produzierte leistung. Tagsüber kann es zu Sauer- Glukosemenge berechnet werden und stoffübersättigungen von bis zu 500 % wird in der Menge des assimilierten kommen. Eine Folge hiervon ist das Kohlenstoffs pro Flächen- und Zeit- Fischsterben durch die Gasblasenkrank- einheit angegeben. Zwischen der Tro- heit. Durch die nächtliche Respiration phie und der als Saprobie eines kommt es in den frühen Morgen- Gewässers bezeichneten Intensität des stunden zu Sauerstoffdefiziten. Die biologischen Abbaus besteht ein enger starken Schwankungen des Sauerstoff- Zusammenhang. In natürlichen Öko- gehalts führen zum Absterben der systemen wird Biomasse unter Ver- aquatischen Lebensgemeinschaften. Der brauch von anorganischen Nährstoffen Sauerstoffhaushalt wird außerdem über mit Hilfe der Photosynthese aufgebaut, den aeroben Abbau der Algenbiomasse die nach dem Absterben des auto- und durch Nitrifikation beeinträchtigt trophen Organismus von den hetero- (DVWK 1998). Eine andere indirekte trophen Organismen veratmet wird. Folge der Eutrophierung sind die Re- Dabei werden die Nährstoffe wieder mobilisierung von Nährstoffen und mineralisiert und freigesetzt. Dieser Metallen, die unter aeroben Beding- Prozess bewirkt einen geschlossenen ungen festgelegt blieben, die Verschie- Stoffkreislauf, der sich in einem Gleich- bung der Artenzusammensetzung der gewichtszustand befindet. Fließgewässerfauna und –flora von Grundsätzlich lassen sich direkte und stenöken zu euryöken Arten sowie die indirekte Folgen der Eutrophierung Verschlechterung des Gesundheitszu- unterscheiden. Als direkte Folge wird im standes und die Verparasitierung von Gewässer Algen- bzw. Makrophyten- Fischen (Hamm 1991, Kohler et al. biomasse aufgebaut, deren Auftreten 1987, DVWK 1998). dann indirekt weitere Gewässerbe- In Gewässersystemen werden nach lastungen nach sich zieht. Durch die neueren Erkenntnissen bedeutende Massenentwicklung von Makrophyten Mengen der eingetragenen Nähr- und kommt es in Fließgewässern zu einer Schadstoffe zurückgehalten (Kalbe Verkrautung. Als Folge der Verkrautung 1997, Behrendt & Opitz 1999). Eine kann der Abfluss behindert werden und bedeutende Rolle spielt dabei die Ge- durch Selbstbeschattung der Pflanzen wässersohle. Der Übergangsbereich zwi- kann es zum Absterben und zur Fäulnis schen Oberflächenwasser und Grund- von Pflanzen kommen, wodurch ein wasser (hyporheisches Interstitial) wirkt erhöhter Sauerstoffverbrauch verbun- als Filter, in dem Nährstoffe veratmet den ist. Die Wasserpflanzen wirken oder in organischer Substanz festgelegt auch als Sedimentfalle und fördern die werden (Brunke & Gonser 1997, Ablagerung von Feinmaterial. Durch Fischer & Borchardt 2000). Hier werden Algenmassenentwicklungen besteht die durch sogenannte Biosorption auch größte ökologische Gefährdung in der schwer abbaubare organische Sub- sekundären Belastung des Sauerstoff- stanzen und Schwermetalle temporär haushaltes der Gewässer. Durch die zurückgehalten (Hellmann 1992, Zunahme der Pflanzenbiomasse kommt Schorer et al. 1994). es zu einer verstärkten Photosynthese- Culterra 37, 2004 30 Stand des Wissens

3.2.3 Ursachen landwirtschaftlicher zu Intensivkulturen und der Nährstoffeinträge und Maß- Flächenanteile angrenzender nahmen aus der Pflanzen- naturnaher Biotope, produktion zu ihrer - Steigerung der Intensität des Verringerung Einsatzes von Handelsdünger, Gülle und Pflanzenbehandlungs- Die Stärke der landwirtschaftlich be- mitteln, dingten Einträge von Nährstoffen in - Steigerung der Bodendrucklasten Gewässer wird durch die Standort- und Beseitigung der Vielfalt der eigenschaften und die Art der Bewirt- Standortbedingungen innerhalb schaftung beeinflusst. Die Standort- der Schläge (Ent- und Bewässer- eigenschaften bestimmen das Erosions- ung), und Auswaschungsrisiko, das der Land- - Veränderung des Viehbesatzes und wirt begrenzen kann, indem er die der Verteilung von organischen Flächen angepasst bewirtschaftet. Je Düngern und Siedlungsabfällen. höher das am Standort gegebene Risiko von Nährstoffausträgen in Gewässer ist, Die Landwirtschaft belastet die Ge- um so stärker muss der Landwirt seine wässer überwiegend durch Erosion und Bewirtschaftung danach ausrichten. Abschwemmung von Bodenpartikeln und die Auswaschung von Nitrat als Die Hauptkonfliktfelder zwischen Folge des Einsatzes mineralischer Dün- Landwirtschaft und Umwelt liegen in gemittel und Wirtschaftsdüngern tier- einer zunehmenden Belastung der ischer Herkunft (BMU 2001 a). Intensiv Umweltmedien Boden, Wasser und Luft wirtschaftende Betriebe mit hoher Um- und in der Veränderung der Standort- weltbelastung sind häufig in bestimmten verhältnisse durch agrarstrukturelle Regionen konzentriert. Maßnahmen (Entwässerung, Wegebau usw.). Die wichtigsten Ursachen der In Ackerlandschaften sind die region- von der Landwirtschaft ausgehenden alen Unterschiede der Beeinflussung Umweltbelastungen sind nach Zeddies und Gefährdung der Umweltgüter (1995) gekennzeichnet durch: größer als in Grünland-Landschaften. In Ackerlandschaften sind die Agraröko- - Veränderungen in den Anteilen systeme im Gefolge von Flächenum- landwirtschaftlich und nicht land- widmung, Nutzungsänderungen, Inten- wirtschaftlich genutzter offener sivierung und Spezialisierung der Landschaftsflächen, landwirtschaftlichen Produktion Ein- - Veränderungen des Anbau- flüssen ausgesetzt, die Arten- und verhältnisses zwischen Acker-, Landschaftsvielfalt, Grundwasser und Grünland- und Dauerkultur- Oberflächengewässer sowie die Luft- flächen, qualität beeinflussen können. Boden- - Veränderungen der Schlaggröße belastungen entstehen auf Ackerstand- durch Flurbereinigung, orten vor allem in Form von Boden- - Verschiebungen der Anbau- erosion, Verschlechterung des Boden- verhältnisse auf Ackerflächen hin gefüges und Eintrag von Schadstoffen.

Culterra 37, 2004 Nährstoffeinträge in Gewässer aus der Land(wirt)schaft 31 Winderosionen sind in Mitteleuropa deutlich gesteigerten Nitratauswaschung vergleichsweise unbedeutend, wenn- im Winter. Weitere Ursachen für die gleich im Weser-Ems-Gebiet erosions- Nitratauswaschung sind die hohe N- bedingter Bodenabtrag von weit über Mineralisierungsrate von durchschnitt- 100 t/ha gemessen wurde und etwa lich 200 kg N/ha • a und die verringerte 25 % der Landesfläche Niedersachsens Stickstoffaufnahme durch extensive und analog klimatisch ähnlicher Bun- Nutzung (Mickley & Stahr 1991). desländer der nord- und nordost- Die Nitratgehalte in den Vorflutern im deutschen Tiefebene stark verwehungs- württembergischen Allgäu lagen im gefährdet sind (Schäfer & Neumann - Mittel unter 10 mg NO3 /l. Im Grund- 1991, Capelle 1991). - wasser (ca. 20 NO3 /l) sind die Werte Anhand der zwei baden-württem- zwar etwas erhöht, für intensiv land- bergischen Agrarlandschaften Kraich- wirtschaftlich genutzte Regionen jedoch gau und württembergisches Allgäu vergleichsweise niedrig. Auf Grundlage können die regional unterschiedlichen von Hoftor-Bilanzen wurde ein N- Belastungen von Gewässern durch Überschuss von 36 kg/ha • a ermittelt. Nitratauswaschung und Bodenerosion Höhere Belastungen des Wassers lassen aufgezeigt werden. In Grünlandgebieten sich meist auf lokale Einflüsse bzw. treten Belastungen der Oberflächen- punktuelle Quellen zurückführen (Ein- gewässer vor allem durch Nährstoff- sele et al. 1995). Da die Nitratkonta- transport aus Drainagenwässern und mination von Grund- und Oberflächen- oberflächliche Abspülung gedüngter gewässern in diesem besonders intensiv Flächen durch Niederschlagsereignisse bewirtschafteten Grünlandgebiet relativ und Schneeschmelze auf (Stahr 1995). gering ist, kann festgestellt werden, dass Auf verschiedenen Grünlandstandorten sich die intensive Grünlandnutzung nur des württembergischen Allgäus mit mäßig auf die Stoffgehalte in Ober- unterschiedlichen Düngungsvarianten flächen- und Grundwasser auswirkt. (betriebsüblich, reduziert, Nulldüngung) Auf erosionsgefährdeten Standorten im lagen die Nitratkonzentrationen der Kraichgau betrugen die Bodenabträge Saugkerzenwässer in 40 cm unter Flur - als Mittel aus drei Jahren 24 t/ha • a von zwischen 0,3–11 mg NO3 /l. Im Schnitt Kuppen und 117 t/ha • a von Unter- betrug die Nitratauswaschung 2-77 kg - hängen bei großer Hanglänge (Quist NO3 /ha • a. Höhere Nitratgehalte 1984, Kahnt 1989). Dabbert et al. traten auf den intensiv gedüngten und (1999) berechneten für den Kraichgau, besser wasserdurchlässigen Standorten ohne Berücksichtigung durchgeführter auf. Trotz negativer Stickstoff-Schlag- Mulchsaatverfahren, Bodenabträge zwi- bilanzen bei betriebsüblicher Düngung schen 1-149 t/ha • a und einen mitt- und teilweise auch bei den Versuchen leren Bodenabtrag von 20 t/ha • a. mit reduzierten Düngungsstufen wurden bedenklich hohe Nitratkonzen- trationen in der Bodenlösung, insbesondere im Winterhalbjahr, nachgewiesen. Düngung und Mineralisierung von Oktober bis Dezember führten zu einer Culterra 37, 2004 32 Stand des Wissens Unter Berücksichtigung der tatsäch- Stickstoffbilanzüberschüsse, ergab für lichen Mulchsaatanteile reduzierte sich die einzelnen Kulturen folgende Bilanz- der berechnete mittlere Bodenabtrag auf überschüsse (Heilmann 1992): 12 t/ha • a mit einer Schwankung von - Zuckerrüben: 99 kg/ha 1-118 t/ha • a. Werner et al. (1991) errechneten für die alten Bundesländer - Körnermais: 73 kg/ha einen durchschnittlichen Bodenabtrag - Winterraps: 69 kg/ha von 8,7 t/ha • a. - Sonnenblumen: 28 kg/ha Neben den Standortbedingungen hängt - Winterweizen: 27 kg/ha die Erosionsgefahr von der am Standort angebauten Kulturart ab. Aufgrund von - Wintergerste: 15 kg/ha kulturartspezifischen Eigenschaften wie - Braugerste: 7 kg/ha Länge der Vegetationszeit, Zeitpunkt des Reihenschlusses und Erfordernisse Die relevante N-Belastung verteilt sich an das Saatbett, lässt sich folgende jedoch nicht in gleichem Maße auf alle allgemein anerkannte Rangfolge zu- landwirtschaftlichen Nutzflächen. Sie nehmender Erosionsgefährdung der resultiert auf jedem einzelnen Schlag aus Kulturarten aufstellen (Frede & Bewirtschaftungsmaßnahmen, die nicht Dabbert 1998): dem Produktionsziel und dem Standort angepasst sind. Aus zahlreichen Be- Feldfutter < Wintergetreide/Winterraps < triebserhebungen ließ sich als Haupt- Sommergetreide < Hackfrüchte/Mais mit ursache für N-Belastung eine Über- Untersaat < Hackfrüchte/Mais ohne düngung mit Gülle- und/oder Mineral- Untersaat < Schwarzbrache dünger-Stickstoff eingrenzen. Eine sol- Die Optimierung der mineralischen N- che Überdüngung hatte meist folgende Düngung allein nach ökonomischen Ursachen (Kahnt et al. 1995): Kriterien und ein steigender Anfall - Stickstoff aus Gülle und/oder organischer Düngemittel, bedingt durch Ernterückständen wird bei der die Intensivierung der Viehhaltung, Höhe der mineralischen N-Düng- führte in den letzten Jahrzehnten zur ung nicht angemessen angerech- Gefahr erhöhter Belastung von Grund- net, wasser mit Stickstoffverbindungen durch die Landwirtschaft. Darauf deu- - organische Dünger, vor allem ten Messergebnisse über Stickstoff- Gülle, werden auf wenige Kulturen bilanzierungen auf Einzelschlägen hin. (z.B. Silomais, Zuckerrüben, Aus den Bilanzen ergaben sich Zwischenfrüchte) konzentriert, Stickstoffüberschüsse im Betriebsdurch- - organische Dünger werden in schnitt von 50-190 kg/ha, auf Einzel- Zeiten ausgebracht, in denen nicht schlägen von bis zu 350 kg/ha (Kahnt mit einer N-Aufnahme durch die 1992). Kulturpflanze gerechnet werden Eine im Kraichgau über sieben Jahre kann (z.B. Gülleausbringung im durchgeführte, nach Repräsentanzkri- Herbst), terien angelegte Untersuchung der

Culterra 37, 2004 Nährstoffeinträge in Gewässer aus der Land(wirt)schaft 33 - das Ertrags- und somit auch das Die Nährstoffausträge hängen somit Entzugspotential einer gegebenen sehr stark mit der geringen Nährstoff- Kultur an unterschiedlichen Stand- effizienz der landwirtschaftlichen Pro- orten werden bei der Düngung duktion zusammen. Für die gesamte nicht berücksichtigt, im Gegenteil: Landwirtschaft wurden eine N-Effizienz der Landwirt versucht sogar häu- von 30 % und eine P-Effizienz von fig, die Standortsungunst durch 50 % ermittelt. Realistische Abschätz- Erhöhung der N-Düngung zu ungen gehen davon aus, das Effizienz- kompensieren. Das Problem wird werte von 70-80 % bei Stickstoff und verstärkt durch den Anbau von 80-90 % bei Phosphor möglich sind Kulturen auf Standorten, die für (Isermann 1994). diese nicht optimal geeignet sind, Um die Nährstoffausträge aus der - Überdüngung wird dann in Kauf Landwirtschaft in Gewässer zu redu- genommen, wenn sie zur Erreich- zieren, stehen auf Betriebsebene zahl- ung von Produktionszielen für den reiche produktionstechnische Verfah- Einzelbetrieb ökonomisch sinnvoll ren zur Verfügung. Frede & Dabbert sind (z.B. „Qualitätsweizen- (1998) beschreiben ausführlich Pro- Produktion“). duktionsverfahren zur Verminderung Neben der Überdüngung wird die N- von Nährstoffausträgen aus der Land- Auswaschung auch durch die Frucht- wirtschaft in Gewässer. Abbildung 3-7 folge bestimmt. Problemfrüchte, die das zeigt beispielhaft für den Bereich des Risiko der N-Auswaschung erhöhen, Ackerbaus produktionstechnische Maß- sind nach Frede & Dabbert (1998) nahmen, die das bewirtschaftungsbe- Früchte mit hohem N-Bedarf, geringer dingte Risiko von Auswaschung und Abfuhr über das Erntegut und gleich- Bodenerosion minimieren. zeitig großen Mengen an leicht Durch die schlagspezifische Düngebi- zersetzbaren Ernterückständen (z.B. lanzierung und durch standortgemäße Raps). Ebenso sind dies Früchte, bei sowie an die Kulturart angepasste Dün- denen die Ernte mit einer Boden- gung kann die Nitratauswaschung redu- lockerung verbunden ist (z.B. Kar- ziert werden. Neben geringeren Nitrat- toffeln), Leguminosen sowie Kulturen, verlusten sind finanzielle Vorteile durch die aus Qualitätsgründen hoch gedüngt Düngereinsparung ein weiterer positiver werden müssen, wie z.B. bestimmte Effekt auf Betriebsebene. Maßnahmen, Gemüsearten. In diesem Sinne lässt sich die einen Beitrag zur Reduzierung der eine allgemeine Rangfolge des Gefähr- Gewässerbelastung aus der Landwirt- dungspotenzials einzelner Nutzungs- schaft leisten und gleichzeitig ökono- arten bezüglich der Nitratauswaschung mische Einsparungseffekte ermög- aufstellen (Rohmann & Sontheimer lichen, sind zielkonform. 1985): Gemüse > Leguminosen > Hackfrüchte > Getreide > Grünland

Culterra 37, 2004 34 Stand des Wissens Zieldifferente Maßnahmen, bei denen gegenüber zielkonformen Maßnahmen der Beitrag der Landwirtschaft zum die Umsetzung einer gewässerschutz- Gewässerschutz mit ökonomischen bezogenen Landbewirtschaftung durch Nachteilen verbunden ist, erschweren die Beratung.

• standortgerecht g n • termingerecht u • bedarfsgerecht r B ie o • Erträge realistisch vorausschätzen z d • standortgerecht n e • Nährstoffe aus Wirtschafts- la n • reduziert i b düngern optimal ausnutzen B e • Konturnutzung a • Nährstoffnachlieferung beachten d r n b • Flächen- und Schlagbilanzen u e it g Auswaschung u n n u Bodenerosion g g n ü D

Fruchtfolge

• standortgerecht • vielgliedrig • Zwischenfruchtanbau • Brachebegrünung • Untersaaten Abbildung 3-7: Produktionstechnische Maßnahmen zur Verminderung von Nährstoffausträgen aus der Landwirtschaft

Culterra 37, 2004 Landschafts-Informationssysteme und –modellierung 35 3.3 Landschafts- Geographische Informationssysteme Informationssysteme und – sind aufgrund ihrer Fähigkeiten zur modellierung räumlichen Datenanalyse besonders für die Landschafts- und Umweltplanung 3.3.1 Begriffsbestimmungen geeignet (Zölitz-Möller & Heinrich 1996). Für die integrativen Aspekte der Werden neue Arbeitsgebiete und Tech- Landschaftsplanung bieten sich die nologien durch viele verschiedene An- klassischen GIS-Funktionen wie Flä- wender und an mehreren Orten chenverschneidung, Distanzzonengen- gleichzeitig eingeführt, so ergibt sich erierung, Oberflächenmodellierung, daraus oft eine große Vielfalt an mehr Netzwerkanalyse, Klassifikation, Aggre- oder weniger synonym verwendeten gation sowie Inter- und Extrapolation Begriffen und inhaltlichen Definitionen an (Heinrich 1999). Für komplexere (Muhar 1992). In den folgenden Ab- Fragestellungen gibt es die Möglichkeit, schnitten werden die Begriffe näher externe Simulationsmodelle in Geogra- bestimmt, die für das Verständnis der phische Informationssysteme einzube- vorliegenden Arbeit von Bedeutung ziehen (Reiche et al. 1999). sind. Umweltinformationssysteme (UIS) Geographische Informationssysteme (GIS) Ein Umweltinformationssystem (UIS) ist ein erweitertes Geographisches In- Für den Begriff Geographische Infor- formationssystem, das der Erfassung, mationssysteme (GIS) existiert eine Speicherung, Verarbeitung und Prä- Vielzahl von Definitionen. Geogra- sentation von raum-, zeit- und inhalts- phische Informationssysteme sind Syst- bezogenen Daten zur Beschreibung des eme zur Erfassung, Verwaltung, Analyse Zustandes der Umwelt hinsichtlich und Darstellung räumlich verorteter Belastungen und Gefährdungen dient Daten (Guptill 1988, Burrough 1998, und Grundlagen für Maßnahmen des Dollinger & Strobl 1998). Umfassend Umweltschutzes bildet (Bill & Fritsch betrachtet, besteht ein Geographisches 1999). Informationssystem nicht nur aus der Rechnerhardware und einem entsprech- Umweltinformationssysteme sind sehr enden Computerprogramm, sondern spezifische Geographische Informa- auch aus den Daten selbst sowie dem tionssysteme und bestehen in der Regel Wissen und den Anwendungen, um aus mehrerer Umweltdatenbanken mit diese Daten zu verarbeiten (Bill & unterschiedlichen Umweltdatenbestän- Fritsch 1999). Menschen, die das den (Kappas 2001). System entwerfen und bedienen, sind Landschafts-Informationssysteme (LIS) somit ebenfalls als Bestandteile von Ein Landschafts-Informationssystem Geographischen Informationssystemen (LIS) ist ein spezielles Umweltinfor- anzusehen. Demgegenüber wird um- mationssystem, das an den Erforder- gangssprachlich unter GIS allerdings nissen des Naturschutzes und der Land- lediglich das eingesetzte Computer- schaftspflege ausgerichtet ist. programm selbst verstanden (Muhar 1999). Culterra 37, 2004 36 Stand des Wissens Typische Aufgabenstellungen für direkten und indirekten Beziehungen Landschafts-Informationssysteme sind energetischer und stofflicher Art in die Abschätzung ökologischer Folgen einem übergeordneten Funktions- von Planungsvorhaben (z.B. im Rahmen zusammenhang stehen“ (Hase 1992). der Umweltverträglichkeitsprüfung) und Die Grenzen einer solchen Landschaft die Minimierung von Konflikten können nach Leser & Mosimann (1997) zwischen Naturschutz und Flächen- in allen Richtungen gesetzt werden, nutzung. Besondere Kennzeichen, die entsprechend den Bedürfnissen und aus den Aufgabenstellungen der Zielen des Landschaftsforschers und – Systeme resultieren, sind die infor- planers. Das bedeutet, dass das jeweilige mationstechnische Integration von Forschungsziel bestimmt, welche Kom- unterschiedlichen Umweltbereichen und ponenten des Gesamtkomplexes „Land- die Bedeutung des Flächenbezuges für schaft“ in die wissenschaftliche Betrach- die meisten der zu bearbeitenden tung und Abbildung einbezogen wer- Informationen. Letzteres führt häufig den. zur Integration von GIS in Land- Landschaftsmodell schaftsinformationssysteme (Page et al. 1993). Landschaftsmodelle haben häufig das Ziel, die Entscheidungsfindung bei um- Modell weltpolitischen Problemen zu unter- Die Bedeutung des Wortes Modell ist in stützen. Damit haben sie prioritär eine der Umgangs- und Wissenschafts- strategische Aufgabe zu erfüllen und sprache sehr vielfältig. Nach Wirth dienen zur Abschätzung der Wirksam- (1979) bildet sie eine Begriffsfamilie mit keit von alternativen Maßnahmen. Da sich kreuzenden und teilweise über- diese Modelle eine politische Ent- deckenden Ähnlichkeiten. Er stellt drei scheidungsfähigkeit ermöglichen sollen, charakteristische Merkmale von Mo- enthalten sie neben ökologischen auch dellen heraus: Ein Modell ist eine ökonomische Komponenten und be- Abbildung, eine Vereinfachung und es rücksichtigen Kosten-Nutzen-Aspekte setzt eine subjektive Pragmatik voraus. (Dabbert et al. 1999). Anhand dieser Merkmale kann ein 3.3.2 Landschaftsmodelle in der Modell als eine Abbildung von für die Umweltplanung jeweilige Fragestellung bedeutsamen Teilaspekten der Wirklichkeit zu einem In der Modellformulierung standen vereinfachten System definiert werden. zunächst in den 70er Jahren des vorigen Jahrhunderts Globalmodelle im Vorder- Landschaft grund, die mit einem holistischen Die Definition des Begriffs Landschaft Ansatz (vgl. Weltmodelle von Forrester ist notwendig, um die Randbedingungen 1971, Meadows et al. 1972) versuchten, der Modellierung festzulegen. „Land- ökologische, ökonomische und soziale schaft ist die räumliche Abbildung eines Aspekte für sehr große Räume (Konti- beliebig abgrenzbaren Wirkungsgefüges nente, Länder) abzubilden und Ent- aus biotischen, abiotischen und anthro- wicklungen zu prognostizieren. pogenen Bestandteilen, welche mit

Culterra 37, 2004 Landschafts-Informationssysteme und –modellierung 37 Auch im Bereich der Ökologie wurde Landschaftsmodell integriert (Dabbert versucht, Gesamtökosystemmodelle für et al. 1999). Biome zu erstellen (Odum 1973, Patten Im Rahmen des Sonderforschungs- 1972, Botkin et al. 1972, Wielgolaski bereiches (SFB) 299 der Deutschen 1975, Innis et al. 1980). Forschungsgemeinschaft „Landnutz- In den 1980er Jahren wurde dann ein ungskonzepte für periphere Regionen“ stärkeres Gewicht auf die Modellierung wird seit 1997 eine integrierte Methodik der lokalen Maßstabsebene gelegt zur Erarbeitung und Bewertung von (Richter 1985, Jørgensen 1986, Rohden- ökonomisch und ökologisch nachhalt- burg 1989, Williams et al. 1990). Dabei igen, natur- und wirtschaftsräumlich war die funktionale Beschreibung von differenzierten Optionen der regionalen Abläufen und Zusammenhängen inner- Landnutzungen entwickelt. Die Unter- halb der einzelnen Kompartimente von suchungsregion für die multifunktionale großer Bedeutung. Die genaue deter- Betrachtungsweise ist das Lahn-Dill ministische Abbildung und eine mög- Bergland (Frede & Bach 1999). lichst weitreichende Konzentration auf Forschungsschwerpunkte des SFB 299 einzelne Faktoren und Zusammen- sind die Verteilungsmuster abiotischer hänge waren hier von Interesse. und biotischer Landschaftskompo- Zwischen diesen beiden Ebenen ge- nenten und deren Wechselwirkungen winnt in jüngster Zeit in den raum- (Szibalski et al. 1999, Waldhardt et al. bezogenen Wissenschaften die Arbeit 1999), die Analyse der Potentiale und mit Modellen im Landschaftsmaßstab Gestaltung von landwirtschaftlichen mehr und mehr an Bedeutung. Inner- Nutzungssystemen (Müller et al. 1999), halb des Forschungsprojektes die sozioökonomischen Faktoren der „Regionalmodelle für eine nachhaltig Landnutzungsverteilung (Boland & umweltgerechte Nutzung von Land- Stahr 1999, Bauer & Trötschler 1999) schaften in Baden-Württemberg“ wurde und die Modellierung und Bewertung ein Landschaftsmodell für die Agrar- von Optionen der regionalen Land- landschaft Kraichgau entwickelt. Die nutzung (Fohrer et al. 1999, Müller & Übertragbarkeit des Ansatzes wurde für Schmitz 1999). das württembergische Allgäu überprüft. Ein Vergleich und eine kurze Be- Ziel des Projektes war die inter- schreibung weiterer Landschaftsmo- disziplinär orientierte Entwicklung eines delle (Müller 1991, Boesler & Thöne Werkzeuges zur Analyse von Einflüssen 1992, Flechsig et al. 1994, Weingarten der Landwirtschaft auf die Umwelt. Im 1995, Lee 1995, Kächele 1998), die für Vordergrund der Umweltbelastungen konkrete Fragestellungen eingesetzt stand die Auswaschung von Nitrat in wurden, ist in Dabbert et al. (1999) zu das Grundwasser, der Boden- und finden. Nährstoffabtrag sowie die Eutrophier- ungsgefährdung der Biotope. Neben ökologischen Modulen wurden ökono- mische Modelle in das GIS-gestützte

Culterra 37, 2004 38 Stand des Wissens Allgemein bieten Landschaftsmodelle somit in der Gewinnung flächen- die Möglichkeiten, empirisches Wissen bezogener Informationen aus punktbe- und Hypothesen über Landschafts- zogenen Daten. funktionen in einem gemeinsamen Für die moderne angewandte öko- dynamischen und raumbezogenen An- logische Forschung ist es damit beson- satz zu formalisieren, die relative Bedeu- ders wichtig, einen Beitrag zur Lösung tung von einzelnen ökologischen Pro- des Problems „vom Punkt zur Fläche“ zessen und von Daten zur Charakter- zu leisten, folglich die noch vorhandene isierung einer Landschaft zu identi- Lücke zwischen intensiver, prozess- und fizieren und die potenziellen Konse- punktbezogener ökologischer Forsch- quenzen und Risiken natürlicher und ung einerseits und der besseren Ab- anthropogen induzierter Einflüsse auf schätzung der Folgen von Eingriffen in Landschaften zu ermitteln (Wenkel & die Landschaft andererseits zu schließen Schultz 1999). (Wenkel et al. 1994). Die Notwendigkeit 3.3.3 Probleme und Unsicherheits- der Fragestellung vom „Punkt zur bereiche in der Landschafts- Fläche“ begründet sich aus der modellierung Tatsache, dass experimentelle Unter- In der Landschaftsmodellierung können suchungen zur Beantwortung der Frage, Fehler bzw. Unsicherheiten auftreten, wie Ökosysteme auf Umweltfaktoren die die Ausgabegrößen von Simula- reagieren, sich nur in einem räumlich tionen negativ beeinflussen. Prozesse eng begrenzten Rahmen durchführen einer realen Landschaft werden in der lassen, während die Auswirkungen zu landschaftsbezogenen Modellierung erwartender Umweltveränderungen oft über die Integration von Daten in für Flächen von mehreren hundert Modelle abgebildet. Innerhalb dieser Quadratkilometern berechnet werden drei Komponenten eines Landschafts- müssen (Ostendorf & Tenhunen 1995). modells existieren unterschiedliche Pro- Die Schwierigkeiten des begrenzten blem- und Unsicherheitsbereiche (siehe theoretischen Verständnisses über Pro- Abbildung 3-8). zessabläufe in Ökosystemen und Land- Um den Schritt von punktbezogenen, schaften liegen vor allem in der Ab- sektoralen zu flächenbezogenen, ganz- bildung des Verhaltens der realen heitlichen Betrachtungen zu gehen, Systeme auf Störungen durch Fremd- versucht die Landschaftsmodellierung, einwirkungen (Wenkel et al. 1994). Eine sowohl unterschiedliche fachdiziplinäre analytische Modellierung von Öko- Sichten, als auch deren unterschiedliche systemen als Ganzes wird außerdem für räumliche und zeitliche Betrachtungs- nicht möglich gehalten (Ellenberg et al. ebenen zu vereinen. Ein Grundproblem 1986). der räumlichen Modellierung besteht

Culterra 37, 2004 Landschafts-Informationssysteme und –modellierung 39

Landschaft

begrenzte Beobachtbarkeit

Variabilität mathematische Erfassung

unterschiedliche räumliche und zeitliche Skala

Geodaten Modelle Verfügbarkeit Parametrisierung Komplexität Regionalisierung

Abbildung 3-8: Problem- und Unsicherheitsbereiche in der Landschaftsmodellierung

Viele Abläufe in Landschaften finden tische Skalierungsproblem darin, zu be- auf unterschiedlichen räumlichen und stimmen, in welchem Grad ein mecha- zeitlichen Skalen statt. Das betrifft nistisches Verständnis der auf einer abiotische und biotische Prozesse sowie niedrigen Skala ablaufenden Prozesse sozioökonomische Auswirkungen. Aus notwendig ist, um ein bestimmtes inhaltlichen und aus rein praktischen Phänomen auf einer höheren Skala zu Gründen gibt es keine eindeutige verstehen. Und umgekehrt, wie eine auf Korrespondenz zwischen den räumlich einer höheren Skala vorliegende und zeitlichen Skalen, auf denen Information so zerlegt werden kann, Prozesse wirklich ablaufen, auf denen dass sie für die zu betrachtende niedrige sie beobachtet werden können und auf Skala eine nützliche Information ergibt denen sie schließlich als Abstraktion (Wagenet 1998). beschrieben bzw. modelliert werden Der Einsatz ökologischer Modelle in (Wenkel & Schultz 1999). Bezüglich des der Praxis ist dadurch erschwert, dass Informationsaustausches zwischen zwischen dem Datenbedarf und den unterschiedlichen räumlichen und zeit- verfügbaren flächenhaften Daten eine lichen Ebenen besteht ein grund- zum Teil erhebliche Diskrepanz existiert sätzliches konzeptionelles und prak- (Meyer et al. 1999, Heinrich 1999). Culterra 37, 2004 40 Stand des Wissens Im Normalfall liegen Daten nur für denen Schwankungsbereiches von na- diejenigen Objekte, Merkmale und auf türlichen Parametern erhebliche numer- derjenigen Skalenebene vor, die un- ische Probleme bereiten. mittelbar untersucht worden sind. Zur Für sehr detaillierte Modelle werden zu weiteren Verwertung innerhalb der viele noch nicht vorhandene Infor- Modellierung der Landschaftsfunk- mationen benötigt, will man sie nicht tionen müssen die Daten jedoch auf mit Hypothesen überfrachten. Die andere Objekte, Merkmale bzw. Skalen- Modelle leiden dann unter einer „Über- ebenen übertragen werden, die als parametrisierung“ und haben einen Eingangsdaten für die Modellierung geringen prognostischen Wert (Wenkel benötigt werden (Bach & Frede 1999). et al. 1994). Eine steigende Komplexität Für die Übertragung der Daten in die von Modellen korreliert nicht unbedingt Modelle sind häufig die Zwischen- mit einer höheren Simulationsgenau- schritte der Parametrisierung und der igkeit. Aus Abbildung 3-9 ist ersichtlich, Regionalisierung notwendig. dass generell durch zunehmende Kom- Unsicherheiten im Modellierungspro- plexität in Modellen zwar strukturelle zess entstehen aufgrund der notwen- Fehler vermindert werden, gleichzeitig digen Vereinfachung komplexer natür- steigt aber die Gefahr, aufgrund der licher Prozesse (Beven 1989) und in der hohen Parametrisierung sowie der mehr oder weniger guten mathe- schweren Erfassbarkeit physikalisch matischen Erfassung der meist nicht basierter Parameter die Simulationser- linearen Prozesse in einem Land- gebnisse zu verschlechtern (Grunwald schaftsraum (Grunwald 1997). Zu große 1997). Modelle können aufgrund des vorhan-

Unsicherheit

Struktureller Parameter Fehler Fehler

Komplexität Empirische deterministisch- physikalisch Modelle analytische begründete Modelle Modelle

Abbildung 3-9: Wirkung der Komplexität verschiedener Modelltypen auf die Unsicherheiten im Modellierungsprozess (verändert nach Grunwald 1997) Culterra 37, 2004 Landschafts-Informationssysteme und –modellierung 41 3.3.4 Lösungsansätze einer praktischen muss dieses oft einfacher und robuster Landschaftsmodellierung sein als ein vorrangig für wissenschaft- In der Landschaftsmodellierung steht liche Fragestellungen vorgesehenes eine Vielzahl methodischer Ansätze zur (Wenkel & Schultz 1999). Verfügung. Bei der Auswahl geeigneter Die Erhöhung der räumlichen und zeit- Modelle muss einerseits das zur Ver- lichen Auflösung von Modellen sowie fügung stehende Datenmaterial (Grun- umfangreicherer mathematisch-kyber- wald 1997, Heinrich 1999), anderseits netischer Aufwand mögen im Einzelfall der zur Beantwortung der jeweiligen zwar bessere numerische Ergebnisse Fragestellung erforderliche Detaillier- liefern, ziehen aber sofort Probleme bei ungsgrad der Prozessbeschreibung be- der Bewertung der Simulationsergeb- rücksichtigt werden. Angesichts der nisse und der Übertragbarkeit der Mo- Schwierigkeiten einer gleichermaßen re- delle in einen anderen räumlichen, präsentativen als auch flächendecken- zeitlichen oder sachlichen Kontext nach den Gewinnung von Primärdaten zur sich. Für Szenarienanalysen oder Vari- Modellentwicklung und von Eingangs- antenvergleiche sind oftmals relative daten sowie Parametern für Szenarien- Ergebnisse ausreichend. Bei der Ent- rechnungen gilt es, einen Kompromiss wicklung von Landschaftsmodellen soll- zwischen Machbarkeit und Aussagewert te deshalb Ziel sein, nicht möglichst eines Landschaftsmodells zu finden große und detailreiche Modelle zu (Wenkel et al. 1994). entwickeln, sondern komplexe Zusam- Bei der Verwendung von Daten muss menhänge so auf überschaubare Bau- dargelegt werden, woher sie stammen steine zu reduzieren, dass es möglich und ob es sich um Messungen oder wird, vor allem Wechselwirkungen Schätzungen handelt (Diekkrüger 1999). zwischen Systemkomponenten abzubilden (Wenkel & Schultz 1999). Es ist von fundamentaler Bedeutung, dass das Modellkonzept in Abhängigkeit Ebenfalls wichtig ist, die jeweiligen von der Problemstellung sowie der Modellansätze in einen räumlichen räumlichen und zeitlichen Skala, für die Kontext einzubinden, d.h. in der Regel es angewendet werden soll, so gewählt mit einem geographischen Informa- wird, dass die wesentlichen Prozess- tionssystem zu koppeln. Die Methodik abläufe des zu modellierenden realen hierfür ist an vielen Stellen in der Phänomens unter Beachtung der ver- Entwicklung und wird zu neuen, effi- fügbaren Daten hinreichend gut zienten Werkzeugen in der landschafts- beschrieben werden können. Soll ein ökologischen Forschung und im land- Modell unmittelbar zur Lösung prak- schaftsökologischen Management füh- tischer Probleme eingesetzt werden, so ren (Richter & Söndgerath 1997).

Culterra 37, 2004 42 Stand des Wissens 3.4 Methodische Ansätze zur dass hier auf diese verwiesen werden Beschreibung der soll (Diez 1984, SRU 1985, Auerswald Bodenerosion 1991, Klaghofer 1991). 3.4.1 Bodenerosion durch Wasser Die gravierenden Schäden, welche Nach Scheffer & Schachtschabel (2002) durch Bodenerosion hervorgerufen wer- wird unter Bodenerosion die Verlager- den können, erfordern die Ableitung ung von Bodenmaterial entlang der und Umsetzung umfassender Erosions- Oberfläche durch Wasser und Wind schutzmaßnahmen. Hierzu ist es erfor- verstanden. Beim Bodenabtrag durch derlich, Problemlösungen für einzelne Wasser kann zwischen einem flächen- Schläge, kleine Wassereinzugsgebiete haften (Flächen- oder Schichterosion) wie auch für größere Landschafts- und einem linienhaften (Rinnen- oder ausschnitte anzubieten. Grabenerosion) Abtragungsprozess un- 3.4.2 Typisierung von terschieden werden (Auerswald 1993). Bodenerosionsmodellen Für den Gesamtbodenabtrag hat die Im Bereich der Modellierung des Flächenerosion eine größere Bedeut- Bodenabtrags existiert eine Vielzahl von ung. Die Rillenerosion, als ein linearer Modellen, deren detaillierte Beschreib- Abtragungsprozess, bei dem jedem ung den Rahmen dieser Arbeit sprengen linearen Element nur relativ wenig würde. Bisher angewendete Modelle zur Wasser zur Verfügung steht, nimmt eine Bestimmung des flächenhaften Boden- Mittelstellung ein. Hierbei spielt der abtrages durch Wasser sind bei Bork Abtrag im Interrill-Bereich eine nicht zu (1991) zusammengestellt. Die zeitliche vernachlässigende Rolle. Die Gesetz- Diskretisierung der dort angeführten mäßigkeit der Interrill-Erosion ent- Modelle erstreckt sich über die Wirkung spricht jedoch wiederum weitgehend einzelner erosiver Niederschlagsereig- dem der Schichterosion, weshalb nisse bis hin zu mittleren langjährigen Schicht- und Rillenerosion in vielen Schätzungen des Bodenabtrags. Erosionsmodellen zusammengefasst werden. Um detailliertere Aussagen über das Stoffverlagerungsverhalten zu erhalten, Bodenerosion ist ein in geologischen wurde in den letzten Jahren die kon- Zeiträumen ablaufender natürlicher zeptionelle Vorgehensweise über Prozess, der durch die Bodennutzung Bilanzierungsansätze („lumping“) durch jedoch verstärkt oder sogar erst aus- den Einsatz von Landschaftswasser- gelöst wurde. Durch das Abtrags- und Stoffhaushaltsmodellen ergänzt geschehen entstehen Schäden auf der bzw. ersetzt. Mit Hilfe dieser Modelle erodierten Fläche selbst („Onsite“-Schä- wird eine mathematische Erfassung aller den). Das abgetragene Bodenmaterial landschaftsbezogenen Prozesse, wie z.B. kann aber auch auf seinem Trans- der Infiltration, des Oberflächenab- portweg und bei der Ablagerung Schä- flusses sowie der vertikalen und later- den verursachen („Offsite“-Schäden) alen Stoffverlagerungen, angestrebt. (Auerswald 1991). Die Auswirkungen der Bodenerosion sind in der Literatur schon vielfach beschreiben worden, so Culterra 37, 2004 Methodische Ansätze zur Beschreibung der Bodenerosion 43 Ein großer Vorteil dieser Modelle ist die einfachen Blockmodellen („lumped gegliederte Betrachtungsweise von Ein- models“), analytischen-, quasiphysika- zugsgebieten („distributed concept“). lischen sowie physikalisch basierten Hierdurch können beispielsweise Flä- Modellen, die sich im Komplexitätsgrad cheneinheiten mit hohen Austrags- unterscheiden. potential identifiziert und anschließend Abbildung 3-10 gibt einen Überblick gezielt Maßnahmen zur Reduktion des über derzeit häufig verwendete Modelle Stoffaustrages prioritär gesteuert werden und stellt diese in Beziehung zu zeit- (Grunwald 1997). licher und räumlicher Auflösung sowie Bei den Simulationsmodellen kann un- deren Komplexitätsgrad dar. terschieden werden zwischen relativ

Zunahme: räumliche - Anwendung in der Planungspraxis Auflösung - Generalisierung - Empirische Parameter

Kartenblätter 1:25 000

EMPIRISCH- MATHEMATISCHE EROSIONSMODELLE

Einzugsgebiet Abschätzung der 1:10 000 Erosionsgefährdung basierend PROZESSORIENTIERTE auf USLE1)/ABAG2) EROSIONSMODELLE

Hangprofil deterministisch-analytische 1:1 000 Modelle (z.B. ANSWERS3), AGNPS4))

deterministisch-numerische 5) Zunahme: Modelle (z.B. WEPP , Erosion 2D) - Prozessbeschreibung zeitliche - Modellgenauigkeit Auflösung - Parametrisierungsaufwand Einzelereignis langjährig

1) USLE: Universal Soil Loss Equation 2) ABAG: Allgemeine Bodenabtragsgleichung 3) ANSWERS: Areal Non-Point Source Watershed Environment Response Simulation 4) AGNPS: Agricultural Nonpoint Source Modell 5) WEPP: Water Erosion Prediction Project

Abbildung 3-10: Anwendungs- und Geltungsbereiche bestehender Erosionsmodelle (nach Meier-Zielinski 1999)

Culterra 37, 2004 44 Stand des Wissens Auf der Universal Soil Loss Equation Die rasante Entwicklung der letzten (USLE) basierende Modelle (langjährige Jahre, möglichst alle wesentlichen Mittel, geringe räumliche Auflösung, Standortfaktoren digital sowie räumlich wenig Eingangsparameter, praxis- differenziert mit Hilfe von Geogra- bezogen) werden den prozessorien- phischen Informationssystemen (GIS) tierten, deterministischen Modellen zu erfassen, bildet die Grundlage ein- (hohe zeitliche und räumliche Auflös- zugsgebietsbezogener Simulationsmo- ung, hoher Parametrisierungsaufwand, delle. Lücken bei der Modellierung forschungsbezogen) gegenüberstellt. bestehen derzeit beim Präprozessing Ausgereifte Methodiken und Modelle (i.w.S. Datenaufbereitung für Modellan- für den Anwendungsbereich dazwi- wendungen), d.h. der Übertragung von schen fehlen zur Zeit noch (Meier- thematischen Informationen eines Zielinski 1999). Datengrids in die eines Modellgrids Die Anwendung der Modelle ist im sowie fehlende Regionalisierungsfunk- Wesentlichen vom Parametrisierungs- tionen. Die folgende Übersicht zu den grad, der Datenverfügbarkeit sowie der verschiedenen Modelltypen erhebt Fragestellung abhängig. Reine Forsch- keinen Anspruch auf Vollständigkeit. ungsmodelle konzentrieren sich meist Ziel ist es vielmehr, Beispiele für ihren auf die exakte mathematische Be- unterschiedlichen Charakter zu geben. schreibung der Prozesse in sehr kleinen 3.4.3 Empirische Modelle und intensiv untersuchten Landschafts- Die einfachsten Modellansätze umfas- räumen. Für die praxisnahe Anwendung sen die Blockmodelle („lumped mo- mit allgemein verfügbaren (Geo)-Daten dels“) bzw. „Black-box-Modelle“. Die eignen sich Modelle mit einem lokale Verteilung der Inputparameter, geringeren Grad an Komplexität. Das die keinerlei physikalische oder chem- Skalenniveau spielt in der Modell- ische Bedeutung haben, wird bei ihnen bildung eine entscheidende Rolle, da nicht berücksichtigt. Über das Pro- unterschiedliche Parameter bzw. Pro- zessgeschehen innerhalb der betrachte- zesse ein Skalenniveau dominieren oder ten Landschaftseinheit wird somit auch andere Prozesse überdecken keinerlei Aussage gewonnen. Die Er- (Grunwald 1997). Nach Meier-Zielinski gebnisse stellen Summengrößen für das (1999) haben die einzelnen Modelle je Gesamtgebiet dar. Empirische Modelle, nach Dimension Überlappungsbereiche. bei denen Ursache und Wirkung mit Viele der bestehenden Erosionsmodelle Hilfe von regressiven Beziehungen be- dürfen im strengen Sinne nur im schrieben werden, basieren auf diesem entwickelten Maßstab und für die be- Prinzip (Bork 1988, Grunwald 1997). treffende Fragestellung angewendet Die Allgemeine Bodenabtragsgleichung werden. Zahlreichen Modellanwend- (ABAG) (Schwertmann et al. 1990) ungen haftet auch das Manko an, dass bzw. Universal Soil Loss Equation sie infolge fehlender Felddatenreihen (USLE) (Wischmeier & Smith 1978) nicht kalibriert und validiert werden sind Beispiele für empirische Modelle können. Ergebnisse solcher Anwend- zur quantitativen Abschätzung des lang- ungen müssen skeptisch betrachtet wer- jährigen, mittleren Bodenabtrages. den. Culterra 37, 2004 Methodische Ansätze zur Beschreibung der Bodenerosion 45 Bei der USLE wurden langjährige basierten Modells angesehen werden Bodenerosionsmessungen aus 49 ver- (Grunwald 1997). Die USLE bzw. ihre schiedenen Gebieten der USA auf modifizierten Versionen sind Grundlage standardisierten Parzellen (22 m Länge, der Berechnung des Bodenabtrags in 9 % Gefälle, Schwarzbrache) herange- verschiedenen Simulationsmodellen, wie zogen, um eine Regression abzuleiten, z.B. der dABAG (differenzierte Boden- die den Bodenabtrag hinreichend er- abtragsgleichung) (Neufang et al. 1989), klärt. In der Zwischenzeit wurde sowohl in der ein digitales Geländemodell die USLE als auch die ABAG hin- (DGM) mit der USLE verknüpft ist. sichtlich einzelner Faktoren modifiziert Ein genereller Nachteil empirischer Mo- bzw. die Übertragung des Modells an delle ist ihre schlechte Übertragbarkeit eine EDV-gestützte Berechnung ange- in andere Landschaftsräume (Bork strebt (vgl. McCool et al. 1987, Moore 1988, Beven 1989). & Burch 1986, Auerswald 1992, Flacke 3.4.4 Deterministisch-analytische et al. 1990, Bork & Hensel 1988). Bei Modelle der Modified Universal Loss Equation (MUSLE) handelt es sich um eine ereig- Bei den deterministisch-analytischen nisbezogene Beschreibung des Boden- Modellen werden physikalische, chem- abtrags (Williams & Berndt 1977), in ische und biologische Prozesse durch welcher der Regen- und Oberflächen- vereinfachte Ansätze beschrieben. Ein abflussfaktor der USLE durch die Mangel analytisch lösbarer Modelle Größen Oberflächen- und Scheitelab- besteht darin, dass einige Modellpara- fluss ersetzt wurde. Die Revised Uni- meter aufgrund der vereinfachten Pro- versal Loss Equation (RUSLE) wurde in zessbeschreibung keine streng physi- den USA entwickelt (Renard et al. kalische (bzw. chemische) Bedeutung 1991). In dieser Modellversion wurden haben. Sie sind daher nur sehr ein- verschiedene Modifikationen der USLE geschränkt bzw. unter bestimmten vorgenommen, u.a. ein jahreszeitlich Randbedingungen übertragbar. Sie stel- variierender Bodenerodierbarkeitsfak- len aber häufig eine Alternative zu den tor, ein Untermodell für den Bedeck- vergleichsweise sehr rechenintensiven ungs- und Bearbeitungsfaktor, wobei deterministisch-numerischen Modellen auch die vorherige Landnutzung, Be- dar. deckung des Bodens durch die Vege- Die deterministisch-analytischen Mo- tation, die Anbaufrucht, Bodenfeuchte delle haben als „Black-box-Modelle“ und Bodenrauhigkeit berücksichtigt eine eingeschränkte ökologische Be- werden können. Zudem wurden neue deutung, da sie keine Auskünfte über Hanglängen- und Hangneigungsalgo- das Innere des Systems geben, dieses rithmen entwickelt, wobei in der nicht differenzieren oder es wegen not- RUSLE im Vergleich zur USLE von wendiger starker Vereinfachungen nur einer linearen Beziehung zwischen mit so großen Fehlern beschreiben Hangneigung und Bodenabtrag ausge- können, wie sie für ökologische Fragen gangen wird. im allgemeinen nicht akzeptabel sind Als problematisch muss die zunehm- (Bork 1988). ende Parametrisierung dieses empirisch Culterra 37, 2004 46 Stand des Wissens Ein typisch deterministisch-analytisches wahre Lösung statt, allerdings steigt Modell stellt das ereignisbezogene Mo- auch der Rechenzeitbedarf und die dell Areal Non-Point Source Watershed Erhebung von Inputdaten enorm an. Environment Response Simulation Diese Modelle versuchen, die Ursachen- (ANSWERS) dar (Beasley et al. 1980, Wirkungs-Beziehungen in einem Land- Beasley & Huggins 1980). Beispiele für schaftsraum zu beschreiben. Bei den die Anwendung von ANSWERS geben deterministisch-numerischen Modellen De Roo (1993) und Beasley et al. (1980). handelt es sich meist um Forschungs- Das Modell Agricultural Nonpoint modelle, die aufgrund ihres hohen Para- Source Modell (AGNPS) (Young et al. metrisierungsgrades in größeren Land- 1987) kann auch zu den deterministisch- schaftseinheiten nicht anwendbar sind. analytischen Modellen gezählt werden. Beispiele für physikalisch begründete Eine ausführliche Beschreibung von Modelle sind Water Eosion Prediction AGNPS ist bei Grunwald (1997) zu Project (WEPP) (Flanagan & Nearing. finden. 1995) und EROSION 2D (Schmidt 3.4.5 Deterministisch-numerische 1996). Das WEPP Hangmodell ist zu Modelle einer Einzugsgebietsversion für kleine Bei den deterministisch, physikalisch be- Einzugsgebiete weiterentwickelt wor- gründeten Modellen werden die physi- den. Die Infiltration wird basierend auf kalischen, chemischen oder biologi- der Gleichung von Green-Ampt be- schen Prozesse mit partiellen Differ- schrieben. Der Bodenabtrag in WEPP entialgleichungen beschrieben. Diese berücksichtigt die getrennte Berechnung werden mit Methoden der numerischen der Rillen- und Zwischenrillenerosion, Mathematik gelöst. Numerische Lös- wobei spezielle, physikalisch begründete ungen, die von der mathematisch Bodenerodierbarkeitsfaktoren richtigen Beschreibung des physi- entwickelt wurden, die u.a. in kalischen oder chemischen Phänomens Abhängigkeit der kritischen Scher-kraft ausgehen, haben den großen Vorteil, berechnet werden. dass ihre Parameter eine physikalische Das Erosionsmodell EROSION 2D oder chemische Bedeutung besitzen und bzw. 3D beschreibt den Transport von daher ohne weiteres auf andere Fälle Bodenpartikeln mit einem Impulsansatz, (Gebiete, Zeitabschnitte) übertragen der die Loslösung derselben über einen werden können. kritischen Impulsstrom (ermittelbar aus Der Nachteil dieser Modelle liegt darin, standortbezogenen Strömungsversu- dass bei einer zu großen zeitlichen wie chen) beschreibt. Der kritische Im- auch räumlichen Diskretisierung die pulsstrom berücksichtigt bei der Los- numerischen Lösungen unstabil werden lösung von Partikeln die Flüssig- und große Fehler in den Berechnungen keitskräfte, die aus dem Überströmen entstehen können. Gleichzeitig verlieren der Bodenoberfläche resultieren (Im- die Parameter ihre physikalische bzw. pulsstrom der Strömung) sowie den chemische Bedeutung. Mit zunehm- Impulsstrom, der durch den Aufprall ender zeitlicher und räumlicher Auflös- der Tropfen entsteht (Schmidt 1996). ung findet eine Annäherung an die Culterra 37, 2004 Methodische Ansätze zur Beschreibung der Auswaschungsgefahr von Nitrat 47 3.5 Methodische Ansätze zur Prozesse im Boden und in der Pflanze Beschreibung der zielen, auch Modelle, die auf empir- Auswaschungsgefahr von ischen Beziehungen und vereinfachten Nitrat Annahmen beruhen sowie Mischformen 3.5.1 Nitratauswaschung (Engel et al. 1993, Berger 1998). Unter Auswaschung wird der Stoff- 3.5.3 Wasserhaushaltsmodelle transport aus dem Boden durch die Wasserhaushaltsmodelle werden als Grundwasserneubildung und den eigenständige Modelle sowie in Ver- Zwischenabfluss verstanden. Beiden ist bindung mit Stofftransportmodellen gemeinsam, dass das Sickerwasser erst (Feststoffe, Schwermetalle, Phosphat, das Gewässer erreicht, nachdem es den Nitrat, Pflanzenschutzmittel) entwickelt nährstoffhaltigen Wurzelraum durch- (Knisel 1980, Plate 1992, Engel et al. flossen hat. Die Auswaschung betrifft 1993). Im zweiten Fall kann die vor allem Stickstoff in Form von Nitrat Zielsetzung des Teilmodells, das den (DVWK 1998). Unter Berücksichtigung Wassertransport beschreibt, unter Um- wichtiger Einflussgrößen wie der Nie- ständen nur in Verbindung mit den derschlagsmenge, der Verdunstung, der jeweiligen Stofftransportmodellen ver- Temperatur, der Wasserspeicherfähig- standen werden. keit der Böden sowie biologisch be- Bezüglich der Anwendungsebene lassen dingter Änderungen des Bodenvorrats sich Modelle auf der Teilschlagebene (z.B. Mineralisation und pflanzliche N- ausmachen, so z.B. die Beschreibung Aufnahme) kann der Nitrataustrag wäh- der Wasserspeicherung und Wasser- rend der Auswaschungsperiode berech- bewegung im Boden in Stickstoff- net werden. modellen oder die sogenannten Stand- 3.5.2 Eigenschaften von Modellen zur ortwasserbilanzen zur Ermittlung des Beschreibung der Auswaschungs- Wasserverbrauchs und des Beregnungs- gefahr von Nitrat bedarfs landwirtschaftlich genutzter Die Auswaschung von Nitrat in das Standorte (Heger 1978, Renger & Grundwasser ist eng an den Wasser- Strebel 1982, DVWK 1984). Vor- transport gekoppelt. Für die Abbildung rangiges Ziel dieser Modellansätze ist der Auswaschungsgefahr von Nitrat die Optimierung der landwirtschaft- sind somit Kenntnisse über den Boden- lichen Nutzung auf Teilschlagebene. wasserhaushalt und die Stickstoff- Die zeitliche Auflösung dieser Modelle dynamik von Bedeutung. Die Modelle beträgt in der Regel einen Tag. zum Wasserhaushalt und zur Stickstoff- Daneben existieren auf Wassereinzugs- dynamik sind entsprechend ihrer Ziel- gebietsebene angesiedelte Modelle stellung methodisch recht unter- (Ernstberger 1987, Meuser 1989, Plate schiedlich. So existieren neben rein 1992), deren Zielsetzung die Simulation deterministischen Modellen, die auf eine der Auswirkungen veränderter Land- detaillierte naturwissenschaftlich be- nutzungen auf den Wasserumsatz, bzw. gründete Beschreibung der biolog- die Abflussbildung ist. ischen, chemischen und physikalischen

Culterra 37, 2004 48 Stand des Wissens Sie haben eine zeitliche Diskretisierung delle, die sich auf den Dateninput be- von einem Tag oder noch feiner. ziehen, variieren zwischen Stunden und Anwendung finden diese Modelle in Halbjahren. 2 kleinen Einzugsgebieten (ca. 1-5 km ). Primäre Zielsetzung dieser Modelle ist Damit bewegen sie sich letztendlich in es, im Hinblick auf eine Optimierung derselben räumliche Auflösung wie die bzw. Feinsteuerung der Stickstoffdüng- schlagbezogenen Modellansätze. Zudem ung eine Verbesserung der Düngebe- greifen sie unter Umständen auf Daten ratung auf Teilschlagebene zu erzielen, zurück, die nicht allgemein verfügbar um somit zum einen eine Kosten- sind, bzw. bei größeren Untersuchungs- senkung im Acker- und Pflanzenbau, gebieten einen zu hohen Erhebungs- zum anderen eine Minimierung der aufwand oder auch Rechnerbedarf Stickstoffauswaschung zu erreichen erfordern würden. (Engel & Priesack 1993). Der Vollständigkeit halber seien hier 3.5.5 Bilanzierungsmethoden noch die Niederschlag-Abfluss-Modelle zur Ermittlung von Bemessungswerten Neben den oben genannten Modell- für Hochwasserschutzmaßnahmen ge- ansätzen findet man in der Literatur nannt, die zwar gleichfalls ein Wasser- auch eine Vielzahl von einfachen einzugsgebiet als räumliche Bezugs- Bilanzierungsmethoden. Als Beispiel sei ebene haben, Aussagen jedoch nur zu hier der Ansatz der AG Bodenkunde Abflussvorgängen im Gerinne machen. (1982) genannt, wonach eine Ab- schätzung unter Berücksichtigung der 3.5.4 Modelle zur Simulation der Feldkapazität und der klimatischen Stickstoffdynamik Wasserbilanz auf ordinaler Basis durch- Inzwischen existiert eine Vielzahl von geführt wurde. Als eine Weiterentwick- Modellen zur Simulation der Stick- lung ordinaler Abschätzungen sei hier stoffdynamik. Neben den forschungs- noch der Ansatz von Wendland (1992) orientierten Modellen gibt es auch eine bzw. Wendland et al. (1993) erwähnt, Reihe anwendungsorientierter Modelle. der unter Berücksichtigung von Grund- Eine Auswahl hierzu ist z.B. in Engel et wasserneubildungsrate, Stickstoffüber- al. (1993) zu finden. Die Modelle zur schüssen, Denitrifikationsprozessen im Stickstoffdynamik unterscheiden sich Boden und im Aquifer die Nitrat- hinsichtlich ihrer örtlichen und zeit- konzentration im Grundwasser quanti- lichen Auflösung. Die räumliche Auf- fiziert. Bei diesem auf einem jährlichen lösung der Modelle erstreckt sich von Stickstoffbilanzansatz beruhenden Ver- punktuellen Betrachtungen bis zu fahren besteht jedoch das Problem, dass heterogenen Gebieten. Der Simulations- nur die momentane Situation mit den zeitraum der Stickstoffmodelle reicht hohen Stickstoffüberschüssen abgebil- von Monaten bis zu einem Vege- det wird. tationsjahr. Die Zeitschritte der Mo-

Culterra 37, 2004 Methodische Ansätze zur Beschreibung der Auswaschungsgefahr von Nitrat 49 Unter den Grundsätzen der „guten und es gäbe somit, rein rechnerisch, fachlichen Praxis“ bzw. der „ordnungs- nach diesem Ansatz keine Nitratbe- gemäßen Landbewirtschaftung“, d.h. lastung des Grundwassers mehr (Lang hier eine dem Pflanzenbedarf ange- 1997). Stickstoffbilanzen eignen sich passte Düngung, welche bei der Be- jedoch sehr gut, um (gemeinde-, land- messung des Düngebedarfs den Nähr- kreis-, oder auch einzelbetriebsbe- stoffgehalt von Dünger (Mineral- und zogen) einen ersten vergleichenden Wirtschaftsdünger), Ernterückständen Überblick zu erlangen und somit sowie den des Bodens berücksichtigt, eventuelle Gefährdungs- bzw. Belast- würden sich Düngung und Pflanzen- ungspotentiale zu erkennen (Wein- entzug, abgesehen von unvermeidlichen gartnen 1995, Bach & Frede 1996). Auswaschungen, etwa die Waage halten

Culterra 37, 2004 50 Stand des Wissens 3.6 Landwirtschaftliche Beratung meinen Informationswesens (Bücher, und Gewässerschutz Broschüren, Zeitungen, Rundfunk, etc.) 3.6.1 Ziele, Definition und Abgrenzung lassen sich zwar oft mit großer von Landwirtschaftlicher Beratung Breitenwirkung, aber im Unterschied zur Beratung ohne persönlichen Kon- Die unterschiedlichen Ansprüche an die takt, aktuelle Probleme lösen. Aus- Landwirtschaft in Deutschland – nach- bildung und Informationswesen sind haltige Erzeugung hochwertiger Pro- also funktionale Bestandteile der Be- dukte bei gleichzeitiger Sicherung der ratung und nur formal von der Berat- Existenz der landwirtschaftlichen Be- ungsarbeit zu trennen. Im Gegensatz triebe, Erhaltung der Kulturlandschaft dazu sind Werbung, Propaganda und und Schonung der natürlichen Ressour- administrativer oder politischer Zwang cen – stellen eine äußerst komplexe ganz eindeutig nicht mit Beratung Situation dar. Landwirtschaft und Ge- vereinbar, da sie nicht vorrangig dem sellschaft sind gleichermaßen gefordert, Wohl des Ratsuchenden dienen sowie wenn es um den Schutz des Grund- und die eingesetzten Mittel nicht die Selbst- Oberflächenwassers geht. Mit dem Ziel ständigkeit und Entscheidungsfähigkeit Gewässerschutz erhält die Beratung im des Partners fördern (Albrecht et al. Agrarbereich den Auftrag, Landwirte 1987). für die Problematik Gewässerschutz zu sensibilisieren und gegebenenfalls Ver- 3.6.2 Integration des Gewässerschutzes haltensänderungen anzuregen. in die Landwirtschaftliche Beratung Vom Grundgedanken her wird Berat- ung als geistige Hilfe zum Problemlösen Staatlich finanzierte bzw. bezuschusste verstanden, die allein dem Wohl des landwirtschaftliche Beratung gibt es in Partners verpflichtet ist. Ziel ist es, dass allen Bundesländern. Diese variiert aller- der Ratsuchende Einsicht in seine dings sehr in Organisation und Finanz- Situation, seine Handlungsmöglich- ierung (AID 1994 a, AID 1994 b, keiten gewinnt und damit befähigt ist, Jochimsen 1993). In den süddeutschen seine Probleme selbstständig zu lösen. Ländern herrscht die staatliche Offizial- Dies erfordert vom Berater sowohl beratung vor, während beispielsweise in methodisches als auch fachliches Kön- Schleswig-Holstein, Niedersachsen und nen (Albrecht & Grabowski-Pamlischka Nordrhein-Westfalen die Landwirt- 1977, Hoffmann 1985, Albrecht et al. schaftskammern Beratungsaufgaben 1987). übernommen haben. Neben der staat- lichen Offizialberatung existieren Berat- Nach dieser Definition lässt sich Be- ungsringe und private Beratungsunter- ratung von anderen Formen der geist- nehmen. igen Hilfe und Beeinflussung abgrenzen. Gegenüber Ausbildung, die im Wesent- lichen Problemlösungen auf Vorrat bereitstellt, beschränkt sich Beratung stärker auf die akuten, unmittelbar vorliegenden Probleme. Mit Hilfe des allge-

Culterra 37, 2004 Landwirtschaftliche Beratung und Gewässerschutz 51 Aufgrund des Finanzdrucks geht auch nur auf den Grundlagen der „ord- bei Ländern mit staatlicher Offizial- nungsgemäßen Landwirtschaft“ und beratung und Kammerberatung der „guten fachlichen Praxis“ umsetzbar. Trend dahin, für die produktionstech- 3.6.3 Probleme der gewässerschutz- nische oder betriebswirtschaftliche Be- bezogenen, landwirtschaft- ratung Gebühren zu erheben oder die lichen Beratung Beratung in Ringen und Arbeitskreisen mit Beteiligung der Landwirte anzu- Die Voraussetzungen, um seitens der bieten. Offizialberatung, bzw. kosten- Beratung die Anwendung gewässer- lose Leistungen für Landwirte werden schonender Verfahren in einem frei- aber zum einen bei der sozioökono- willigen, auf Einsicht aufbauenden mischen Beratung beibehalten und zum Prozess wirksam zu unterstützen, sind anderen in Bereichen, wie dem Um- teilweise eingeschränkt. Probleme für weltschutz, die im öffentlichen Interesse die Gewässerschutzberatung ergeben stehen. So gehören beispielsweise allge- sich aus dem Konflikt zwischen Öko- meine Fragen des Umwelt- und Ge- logie und Ökonomie sowie öffentlichem wässerschutzes zu den kostenlosen und privatem Interesse, aus den Gren- Grundleistungen der Landwirtschafts- zen der Beratung durch Vorschriften kammer Westfalen-Lippe (Landwirt- und Kontrollen, aus dem Fehlen zufrie- schaftliches Wochenblatt 1996). denstellender Verfahren und aus zu geringen Beratungskapazitäten (Frede & Neben den verschiedenen landwirt- Dabbert 1998, UBA 1999). schaftlichen Beratungsdiensten in den Bundesländern gibt es im Rahmen von Durch das komplexe Wirkungsgefüge landesweiten Schutzgebietsverordnun- ist es teilweise schwer zu erkennen, wie gen (z.B. Schutzgebiets- und Aus- sehr das Interesse des Landwirtes mit gleichsverordnung (SchALVO) in Ba- den Anforderungen des Gewässer- den-Württemberg) und Kooperations- schutzes übereinstimmt. Ein positiver vereinbarungen zwischen Landwirt- Ansatzpunkt für die Beratung besteht schaft und Wasserwirtschaft auch eine bei Maßnahmen zum Gewässerschutz, spezielle Wasserschutzberatung. Sie die sich für die Landwirte betriebs- konzentriert sich in der Regel auf die wirtschaftlich positiv auswirken. Die Betriebe in ausgewiesenen Wasser- Aufgabe der Beratung besteht auch da- schutzgebieten und Wassereinzugsge- rin, den Landwirten Regeln und Vor- bieten (UBA 1999). schriften zu vermitteln. Die Verknüpf- ung von Beratung mit Kontrollen und Die Einschränkung der landwirtschaft- möglicherweise Sanktionen ist, durch lichen Bewirtschaftung im Rahmen der die Gefahr des Vertrauensverlustes, verschiedenen Schutzgebietsverordnun- kritisch. gen muss aufgrund der gesetzlichen Bestimmungen finanziell ausgeglichen werden. Außerhalb ausgewiesener Was- serschutzgebiete ist ein flächendeck- ender Gewässerschutz ohne finanzielle Ausgleichsleistungen durch Beratung

Culterra 37, 2004 52 Stand des Wissens Das Fehlen zufriedenstellender Ver- Situation und ihre Wahrnehmung der fahren äußert sich bei Maßnahmen (z.B. Lösung nicht berücksichtigt werden. So Bodenproben), die im allgemeinen an- scheitert Erosionsschutz im Kraichgau erkannt sind, deren Aussagekraft aber am tief verwurzelten Konzept des „sau- bei den Praktikern bezweifelt wird. Zu beren Ackers“ oder umweltschonender geringe Beratungskapazitäten entstehen Maisanbau im Allgäu an zu hohen Kos- durch personelle Engpässe, Kürzungen ten der Güllelagerung und am erhöhten im Versuchswesen und durch Zeit- Arbeitsaufwand (Currle & Parvanow- mangel, aufgrund der Wahrnehmung Dawson 1996). anderer Aufgaben der Beratungskräfte Die unzureichende Übernahme von (Frede & Dabbert 1998). Forschungswissen durch die Praxis wird Eine weitere Schwierigkeit der landwirt- auch auf mangelnde Akzeptanz seitens schaftlichen Gewässerschutzberatung der Anwender zurückgeführt, wobei besteht darin, dass Gewässerschutz in jedoch die Bereitschaft der Landwirte der Beratung kein in sich abge- zur Umsetzung umweltbezogener Maß- schlossenes Thema ist, das eindeutig nahmen häufig unterschätzt wird (Fiet- von anderen Beratungsinhalten abge- kau & Glaeser 1981). Die Akzeptanz grenzt werden kann. Landwirte fragen von Beratungsinhalten zeigt zwar noch in der Regel aus eigenen, meist pro- keine Verhaltensänderung an, ist davon duktionstechnischen oder betriebswirt- aber eine notwendige Vorstufe. Sie ist schaftlichen Interessen Beratung nach, zum überwiegenden Teil von ökono- die dann auch indirekt den Gewässer- mischen Rahmenbedingungen und per- schutz betreffen kann. Eine andere sönlichen Faktoren abhängig. Die öko- Ausgangsituation ergibt sich, wenn der logischen Auswirkungen einer Maß- Problemdruck wächst, beispielsweise nahme interessieren den Landwirt eher durch aufgetretene Trinkwasserbelast- am Rande. Die Akzeptanz gegenüber ungen, die Maßnahmen seitens der Feldtagen sowie den Weiterbildungs- Landwirte im betroffenen Gebiet erfor- veranstaltungen ist als hoch einzu- dern (UBA 1999). schätzen, wenn grundsätzlich Interesse Gegenüber vielen anderen drängenden am Thema vorhanden ist (Müller et al. Problemen werden Düngung und 2002). Nach Ganzert (1996) ist die Güllewirtschaft von der Mehrzahl der zögerliche Implementierung nach- Landwirte nicht als Problem erlebt. haltiger Landnutzung auch auf die Möglichkeiten von Kostensenkung wer- mangelnde Vernetzung der Erkennt- den gegenüber Mehrarbeit und Risiko nisse aus unterschiedlichen Forschungs- nicht als attraktiv erfahren (Schur 1990, disziplinen zurückzuführen. Zudem ha- Albrecht et al. 1995). ben Forschungsinstitute selten das Selbstverständnis einer Dienstleistungs- Bisherige Forschungsergebnisse zeigen organisation mit Kundenorientierung auch, dass Information nicht nutzer- wie es in der Wirtschaft (und der pri- gerecht angeboten wird (Schächtele & vaten Forschung) unabdingbar ist. Schächtele 1987) und dass technische Lösungsangebote für die Betroffenen nicht attraktiv sind, weil ihre besondere Culterra 37, 2004 Landwirtschaftliche Beratung und Gewässerschutz 53 3.6.4 Neue Ansätze der landwirt- dabei innerhalb von Maßnahmenpa- schaftlichen Beratung keten zum grundwasserschonenden Bei der Integration neuer Verfahren Landbau erfolgreich zu Veränderungen zum Gewässerschutz stimmen Berater in der Düngung und Bodenbearbeitung unterschiedlicher Organisationen in beitragen (Hambrecht 1995). ihren positiven Erfahrungen mit der Der Beratung wird dabei nicht nur eine Wirkung anschaulicher Information und Rolle bei der Vermittlung von Hinter- Einzelberatung überein. Dabei ist die grundwissen und praktikablen Verfahr- inhaltliche Verknüpfung des Gewässer- ensweisen zugeschrieben, sondern auch schutzes mit der Produktionstechnik bei der Vermittlung innerhalb von und Betriebswirtschaft, wie sie von den Zielkonflikten, vor allem zwischen Beratern herausgestellt wurde, ein Vor- Landwirtschaft und Wasserwirtschaft teil, um Interesse bei den Landwirten zu (Mantau 1992). In der jüngsten Ent- wecken (UBA 1999). Aus der Unter- wicklung zeichnet sich weiter ab, dass suchung wurde auch deutlich, dass Bildung und Beratung für Umweltziele durch einen ursachenbezogenen Gewäs- nicht isoliert betrachtet werden können, serschutz und eine umsetzungsori- sondern dass es kommunikativer Netz- entierte Vorgehensweise gewässerscho- werke (Hambrecht 1995) und der Ge- nende Verfahren in der landwirtschaft- staltung und Initiierung von Lern- und lichen Praxis stärker umgesetzt werden Innovationsprozessen innerhalb sozialer können. In Abbildung 3-11 sind die Netzwerke bedarf (Roux 1997). Ansatzpunkte für die Förderung ge- Partizipative Beratungsmethoden stellen wässerschonender Verfahren durch In- Handlungsmöglichkeiten der Beratung formation und Beratung dargestellt. Bei zur Förderung der umweltverträglichen der Förderung gewässerschonender Landbewirtschaftung dar. Bei der Ein- Verfahren spielt die begleitende führung von Neuerungen (z.B. boden- Beratung und die Zusammenarbeit aller schonende Bewirtschaftungsverfahren) Beteiligten ein große Rolle. Eine müssen sich die neuen Verfahren unter wachsende Bedeutung der Beratung den jeweils spezifischen Situationen liegt darin, geeignete Gremien und Me- bewähren, die Landwirte müssen im dien zum Informationsaustausch und Prozess der Erprobung aktiv einbe- zur Zusammenarbeit zu schaffen (UBA zogen werden und selbst eigene Sicher- 1999). heiten gewinnen. Die Soziale Inter- Auch weitere Erfahrungen aus Aktivi- aktion, z.B. durch problemorientierten, täten im Gewässerschutz bekräftigen die moderierten Erfahrungsaustausch in Notwendigkeit differenzierter, ursach- Gruppen, kann den Verbreitungspro- enbezogener Maßnahmenkonzepte zess praxiserprobter Neuerungen för- (Bach & Frede 1995), sowie die dern (Billen et al. 2001). Einbeziehung der beteiligten Landwirte und den Effekt finanzieller Anreize als zusätzlichen Beitrag (Homm & Stemmer 1995). Eine auf die Zielgruppe ausgerichtete Wissensvermittlung kann

Culterra 37, 2004 54 Stand des Wissens Als erfolgsrelevante Elemente der Um- gefährdeten Flächen gewässerschon- stellungsberatung erwiesen sich die ende Verfahren eingesetzt werden. Die intensive Einzelberatung über einen austragsgefährdeten Flächen können Zeitraum von zwei Jahren und die hohe durch die Anwendung von Modellen Beratungskompetenz. Bei der Beratung zur Abschätzung der Bodenerosion und zu einer umweltverträglichen Landbe- der Nitratauswaschung sowie deren wirtschaftung liegt die maximale Anzahl Kopplung mit einem Geographischen zu beratender Betriebe bei 20 Betrieben Informationssystem (GIS) lokalisiert je Berater (Albrecht et al. 1995). werden. Die Effizienz der Beratung kann gestei- gert werden, indem gezielt auf austrags-

• Landwirtschaft - Wasserwirtschaft Dialog beginnen, gegenseitige Aufklärung • Netzwerke mobilisieren zwischen Landwirten • gezielt an standörtliche - Beratung - Forschung - Maschinenring ... Probleme ansetzen: • Information weitergeben, • Landwirte als Gesprächspartner bodenkundliche Kartierung, Informationsaustausch herstellen, steuern anerkennen und in die Arbeit mit Auswaschungsgefährdung einbeziehen und andere Erhebungen Dialog und Zusammenarbeit • Vertrauen schaffen, offene, • standortangepasste ehrliche Haltung Maßnahmen suchen • fachliche Kompetenz, • Maßnahmen dürfen Glaubwürdigkeit der Berater wirtschaftlich nicht schädigen • Transparenz von beiden Seiten und sollten freiwillig ergriffen (Präsentation der Mess- werden können ergebnisse, Schlagkarteien) Standortangepasste Beratung Konzepte Ansatzpunkte für die Förderung gewässerschonender Verfahren • vor Ort beraten durch Information • Betriebe ansprechen und Beratung • intensive, einzelbetriebliche Beratung und Gruppenberatung • Versuche vor Ort anlegen, durchführen Experimente auf den Betrieben •über Produktionstechnik (z.B. • Düngefenster anlegen Düngeplanung) und • Bodenproben nehmen einzelbetriebliche • Gülleproben nehmen Einsparmöglichkeiten Information Ansatzpunkte für Öffentlichkeitsarbeit Betriebe finden anschauliche Hilfsmittel verwenden: • Multiplikatoren finden • Demonstrationen von Maßnahmen mit mit: • Flexibilität zeigen, kurze Feldversuchen, Felderbegehungen • Zeitungsartikeln Dienstwege schaffen • Bachbegehung, Demonstration an • Vorträgen, gemeinsam • Arbeit im Team Gewässern mit Umweltgruppen • Kontinuität der Mitarbeiter • Rechenbeispiele, Bilanzen • Wasserwanderungen gewährleisten • Dias • Wanderausstellungen • Arbeitsorganisation, effektive • Versammlungen, Ergebnisse vorstellen Datenverwaltung • kurze Rundschreiben • Artikel, Veröffentlichungen • Informationen an Landhandel • Hintergrundinformationen, Grundlagen durch Seminare vermitteln

Abbildung 3-11: Ansatzpunkte für die Förderung gewässerschonender Verfahren durch Information und Beratung (verändert nach UBA 1999)

Culterra 37, 2004 Internationale Abkommen und rechtliche Regelungen 55 4 Rahmenbedingungen für den lungsbedarf. Zur Verringerung der Ein- Gewässerschutz in der träge dieser prioritären Stoffe soll die Landwirtschaft Aufstellung von Programmen und Maß- nahmen weiter vorangetrieben werden Nach Schlagheck (1993) sind Macht- 1 strategien, Förderstrategien und kom- (UBA 2003 ). munikative Strategien Ansatzpunkte, Abkommen zum Schutz internationaler um auf das Umweltverhalten von Land- Wasserläufe wirten Einfluss zu nehmen. Information Für die integrierte Bewirtschaftung von und Beratung sind Bestandteile der grenzüberschreitenden Fließgewässern kommunikativen Strategie. Machtstrate- wurden internationale Kommissionen gien sind dadurch gekennzeichnet, dass eingerichtet. Grundlage für diese Form über Verbote, Anweisungen und Sank- staatenübergreifender Zusammenarbeit tionen Zwang auf das Umweltverhalten beim Gewässerschutz ist in der Regel ausgeübt wird. Förderstrategien verfol- ein völkerrechtlicher Vertrag (Konven- gen das Ziel, über finanzielle Anreize tion oder Übereinkommen) (UBA das Verhalten zu beeinflussen. 20031). In Deutschland bestehen derzeit 4.1 Internationale Abkommen und internationale Kommissionen zum rechtliche Regelungen Schutz des Rheins (IKSR), der Elbe Gesetze und Verordnungen zum Ge- (IKSE), der Oder (IKSO) und der wässerschutz gehören zu den Macht- Donau (IKSD). In Tabelle 4-1 sind die strategien. Für die Landwirtschaft exi- Meilensteine und die Mitgliedsstaaten stieren Rechtsvorschriften, die den Ge- dieser Kommissionen dargestellt. wässerschutz betreffen, auf der Ebene Die Umsetzung der verschiedenen der Europäischen Union sowie der Aktionsprogramme dient unter anderem Bundes- und Länderebene. Darüber der Verwirklichung folgender Ziele hinaus gibt es internationale Abkom- (UBA 20031): men. - Reduzierung der Schadstoff- Internationale Abkommen zum Schutz frachten, der Meere - Bau und Erweiterung von Angeregt durch die 4. Internationale kommunalen und industriellen Nordseeschutzkonferenz beschlossen Abwasserbehandlungsanlagen, 1998 die Kommissionen zum Schutz - Verbesserung der morphologischen des Nordostatlantiks (OSPAR-Kom- Strukturen der Fliessgewässer, mission) und zum Schutz der Ostsee - Hochwasserschutz, (HELCOM) eine langfristige Strategie, - Renaturierung von Feucht- und um die Einleitungen von gefährlichen Überschwemmungsgebieten, Stoffen in die Nord- und Ostsee inner- - Wiederherstellung der Auen- halb von 25 Jahren zu reduzieren. Die funktionen, OSPAR-Kommission hat die „List of - Schutz des Grundwassers. Chemicals for Priority Action“ erarbeitet. Für die Reduktion der Stoffe dieser Liste besteht vorrangiger Hand- 1 http://www.umweltbundesamt.de

Culterra 37, 2004 56 Rahmenbedingungen für den Gewässerschutz in der Landwirtschaft Neben diesen internationalen Überein- grundlagen zum Gewässerschutz, die kommen für grenzüberschreitende auch die Landwirtschaft betreffen (Ta- Fließgewässer gibt es auf EU-, Bundes- belle 4-2). und Landesebene mehrere Rechts-

Tabelle 4-1: Mitgliedsstaaten und Meilensteine internationaler Kommissionen zum Schutz von Fließgewässern Mitgliedsstaaten Meilensteine 1) IKSR Deutschland, Frankreich, - Aktionsprogramm Rhein Luxemburg, Schweiz, - Programm zur ökologischen Niederlande Verbesserung des Rheingebietes - Aktionsplan Hochwasser - Übereinkommen zum Schutz des Rheins - Rhein 2020 2) IKSE Deutschland, - Sofortprogramm zur Reduzierung der Tschechische Republik, Schadstofffrachten in der Elbe und ihrem Europäische Einzugsgebiet Gemeinschaft - Ökologische Sofortmaßnahmen zum Schutz und zur Verbesserung der Biotopstrukturen der Elbe - Aktionsprogramm Elbe - Aktionsplan Hochwasserschutz Elbe 3) IKSO Deutschland, - Sofortprogramm zum Schutz der Oder Tschechische Republik, gegen Verunreinigungen Republik Polen, - Internationaler Warn- und Alarmplan Europäische Oder Gemeinschaft - Bericht Oderhochwasser 1997 - Gemeinsame Strategie und Grundsätze für das Aktionsprogramm Hochwasser- schutz im Einzugsgebiet der Oder - Aktionsprogramm Oder 2003-2010 4) IKSD Deutschland, Österreich, - Transnationales Monitoring Netzwerk Slowakische Republik, (TNMN) Ungarn, Kroatien, - Donauschutzübereinkommen Bulgarien, Rumänien, - Aktionsprogramm Donau 2001-2005 Moldau, Ukraine, Europäische Gemeinschaft 1)IKSR: Internationale Kommission zum Schutz des Rheins gegen Verunreinigung 2)IKSE: Internationale Kommission zum Schutz der Elbe 3)IKSO: Internationale Kommission zum Schutz der Oder gegen Verunreinigung 4)IKSD: Internationale Kommission zum Schutz der Donau

Culterra 37, 2004 Internationale Abkommen und rechtliche Regelungen 57 EG-Nitratrichtlinie ung sowie Nährstoffeinträge in Ge- Um die Nitratbelastung der Gewässer wässer weitestgehend vermieden wer- zu verringern, verpflichtet die EG- den. Die Verordnung regelt Anwend- Nitratrichtlinie (Richtlinie zum Schutz ungszeiträume und –mengen von Wirt- der Gewässer vor Verunreinigungen schaftsdüngern, die Ermittlung des durch Nitrat aus landwirtschaftlichen Düngebedarfs sowie das Erstellen von Quellen 91/676/EWG) die Mitglieds- betrieblichen Nährstoffbilanzen. staaten, für die Landwirtschaft Regeln Bodenschutzgesetze der „guten fachlichen Praxis“ sowie Das Bundesbodengesetz (Gesetz zum Aktionsprogramme für gefährdete Ge- Schutz des Bodens vom 17. März 1998, biete aufzustellen. In Deutschland wird BGBl. I, S. 502), die Bundesboden- diese Richtlinie durch die Dünge- schutzverordnung (Bundes-Boden- verordnung (Verordnung über die schutz- und Altlastenverordnung vom Grundsätze der guten fachlichen Praxis 12. Juli 1999, BGBl. I, S. 1554) und das beim Düngen vom 26.01.1996, BGBL. Bodenschutzgesetz von Baden-Würt- I, S.118) flächendeckend umgesetzt. temberg (Gesetz zum Schutz des Düngemittelgesetz Bodens vom 24. Juni 1991, GBl. S. 434, In § 1a des Düngemittelgesetzes ist geändert durch Gesetz vom 12. festgelegt, dass Düngemittel nur nach Dezember 1994, GBl. S. 653, durch „guter fachlicher Praxis“ einzusetzen Verordnung vom 17. Juni 1997 (GBl. S. sind. Die Düngung ist demzufolge nach 278) dienen der nachhaltigen Sicherung Art, Menge und Zeit auf den Bedarf der und der Wiederherstellung der Funk- Pflanzen und des Bodens auszurichten, tionen des Bodens. wobei die im Boden verfügbaren Das Bundesbodenschutzgesetz unter- Nährstoffe, die organische Substanz streicht im landwirtschaftlichen Bereich sowie die Standort- und Anbaube- die Bedeutung der „guten fachlichen dingungen zu berücksichtigen sind. Der Praxis“ als Vorsorge und Gefahren- Nährstoffbedarf der Pflanzen richtet abwehr (Thomas 2003). Auf Grundlage sich nach ihrer Ertragsfähigkeit unter der „guten fachlichen Praxis“ in der den jeweiligen Standort- und Anbau- Landwirtschaft werden im Boden- bedingungen sowie den Qualitätsan- schutzrecht folgende Grundsätze forderungen an die Erzeugnisse. Die formuliert: allgemeinen Regeln der „guten fach- - Bodenabtrag soll durch eine stand- lichen Praxis“ wurden durch die ortangepasste Nutzung, insbeson- Düngeverordnung ergänzt. dere durch Berücksichtigung der Düngeverordnung Hangneigung, der Wasser- und Nach der Düngeverordnung sind Dün- Windverhältnisse sowie der Boden- gemittel im Rahmen der „guten fach- bedeckung, möglichst vermieden lichen Praxis“ zeitlich und mengen- werden. mäßig so auszubringen, dass sie von den Pflanzen weitestgehend ausgenutzt und Nährstoffverluste bei der Bewirtschaft-

Culterra 37, 2004 58 Rahmenbedingungen für den Gewässerschutz in der Landwirtschaft - Anbaumaßnahmen, wie Bodenbear- gestalten, dass Bodenerosion und beitung und Fruchtfolgegestaltung, Bodenverdichtung so weit wie sind entsprechend den natürlichen möglich vermieden werden. Standortbedingungen so zu

Tabelle 4-2: Rechtsgrundlagen zum Gewässerschutz EU-Recht Bundesrecht Länderrechte Wasserrecht

- Nitratrichtlinie - Wasserhaushaltsgesetz - Wassergesetze der Länder - Trinkwasserrichtlinie - Trinkwasserverordnung - Wasserrahmenricht- linie Düngerecht

- Nitratrichtlinie - Düngemittelgesetz - Düngeverordnung Natur- und Bodenschutzrecht

- Flora-Fauna-Habitat- - Bundesnaturschutz- - Landesnaturschutzgesetze Richtlinie gesetz - Landesbodengesetze - Bundesbodenschutz- gesetz - Bundes-Bodenschutz- und Altlastenver- ordnungz Pflanzenschutzrecht

- Pflanzenschutz- - Pflanzenschutzgesetz mittelrichtlinie - Pflanzenschutzmittel- - Pflanzenschutz- verordnung mittelverbots- - Pflanzenschutz- richtlinie Sachkundeverordnung - Pflanzenschutz- Anwendungs- verordnung Sonstiges Recht

- Klärschlammverordnung - Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz - Strafgesetzbuch Quelle: Frede & Dabbert (1998), Thomas (2003), verändert

Culterra 37, 2004 Internationale Abkommen und rechtliche Regelungen 59 EU-Wasserrahmenrichtlinie schaftungsplan aufzustellen. Ein we- Mit der EU-Wasserrahmenrichtlinie sentlicher Schritt bei der Umsetzung der (WRRL) wird das europäische Recht des Wasserrahmenrichtlinie ist die Bestands- Gewässerschutzes auf eine einheitliche aufnahme der Oberflächengewässer und Grundlage gestellt. Als einheitlicher des Grundwassers. Dabei steht die Ordnungsrahmen für den Gewässer- Ermittlung von „signifikanten“ anthro- schutz legt sie in Europa als Ziel den pogenen Belastungen und die Ein- „guten Zustand“ der Gewässer fest. Die schätzung ihrer Auswirkungen auf den Mitgliedstaaten haben sich verpflichtet, ökologischen Zustand der Oberflächen- innerhalb von 15 Jahren nach In- gewässer an zentraler Stelle. Zu be- krafttreten der WRRL einen guten trachtende Verursacherbereiche sind die ökologischen und chemischen Zustand - Einleitungen von Stoffen aus der Oberflächengewässer sowie einen Punktquelle und diffusen Quellen, guten mengenmäßigen und chemischen - Eingriffe in den natürlichen Zustand des Grundwassers zu errei- Wasserhaushalt u.a. durch chen. Der Fahrplan der WRRL bis zur Wasserentnahmen, Wasserverluste Erreichung der Ziele kann in ver- in Verteilungssystemen, schiedene Phasen gegliedert werden: - Abflussregulierungen, - Phase 1 (bis Ende 2003): - Veränderungen der Umsetzung in nationales Recht, Gewässermorphologie, Ausweisung der - Landnutzung einschließlich Flusseinzugsgebiete. Fischerei und Forstwirtschaft sowie - Phase 2 (bis Ende 2004): andere anthropogene Belastungen. Charakterisierung der Die Wasserrahmenrichtlinie fordert in Flusseinzugsgebiete einschließlich Art. 13 für jedes Flusseinzugsgebiet der wirtschaftlichen Analyse. Bewirtschaftungspläne, in denen geeig- - Phase 3 (bis Ende 2006): nete Maßnahmen zum Erreichen der Inbetriebnahme der Umweltziele entsprechend Art. 4 be- Monitoringprogramme. schrieben werden (Maßnahmenpro- - Phase 4 (bis Ende 2009): gramme). Die Bewirtschaftungspläne Veröffentlichung der müssen mit Informationen zu signi- Bewirtschaftungspläne fikanten Belastungen und anthropo- einschließlich der genen Einwirkungen auf den Zustand Maßnahmenprogramme. von Oberflächengewässern und das - Phase 5 (bis Ende 2015): Grundwasser auch eine „Einschätzung Umsetzung der der Verschmutzung durch diffuse Maßnahmenprogramme, Quellen“, einschließlich einer zusam- Zielerreichung menfassenden Darstellung der Land- Entsprechend ihrem ganzheitlichen An- nutzung enthalten. satz, Gewässer von der Quelle bis zur Mündung zu bewirtschaften, fordert die Richtlinie, einen das gesamte Fluss- einzugsgebiet umfassenden Bewirt- Culterra 37, 2004 60 Rahmenbedingungen für den Gewässerschutz in der Landwirtschaft Minderungsmaßnahmen müssen dort Will man aber flächendifferenziert die zum Einsatz kommen, wo sie hin- Eintragswirksamkeit in Gewässer und sichtlich der beabsichtigten Verbesser- damit auch die mögliche Effizienz von ung des Gewässerzustandes einen mög- Minderungsmaßnahmen und schließlich lichst guten Effekt haben und im die Sinnhaftigkeit abgestufter Förder- Übrigen den Zielen einer nachhaltigen instrumente einschätzen, bedarf dies Landschaftsentwicklung entsprechen. gründlicher Analysen des Stoffaustrags- Dies bedingt Wirkungsanalysen zum verhaltens im Einzugsgebiet. Minder- Stoffaustragsverhalten einer Landschaft, ungsmaßnahmen sollten mit einer ge- beginnend bei der Zuordnung po- wissen Rangigkeit bevorzugt dort an- tentieller Stoffaustragsflächen zu belast- setzen, wo in kurzen Fristen deutliche enden Gewässern und der flächen- Minderungswirkungen erreicht werden differenzierten Ermittlung der Stoff- können, was infolge der nur begrenzt austragspotenziale (Keitz & Schmalholz zur Verfügung stehenden Mittel gebo- 2002). ten erscheint (Keitz & Schmalholz 2002).

Culterra 37, 2004 „Ordnungsgemäße Landwirtschaft“ und „gute fachliche Praxis“ 61 4.2 „Ordnungsgemäße Praxis“ nur genannt und nicht näher Landwirtschaft“ und „gute definiert. Das Wasserhaushaltsgesetz fachliche Praxis“ und das Wassergesetz von Baden- Die „ordnungsgemäße Landwirtschaft“ Württemberg führen die Begriffe als bzw. „gute fachliche Praxis“ bildeten die Grundlage von Ausgleichsleistungen für Grundlage der landwirtschaftlichen Ge- Nutzungseinschränkungen auf, die zur wässerschutzberatung im Einzugsge- Erfüllung der gesetzlichen Ziele dienen. biet der Seefelder Aach. Neben dem In der Novelle des Bundesnatur- Begriff der „ordnungsgemäßen Land- schutzgesetzes werden bestimmte Min- wirtschaft“ ist in mehreren Gesetzen deststandards der „guten fachlichen und Verordnungen der Begriff „gute Praxis“ in der Landwirtschaft definiert. fachliche Praxis“ enthalten. Unter anderem muss die landwirtschaftliche Bewirtschaftung standort- Folgende gesetzlichen Bestimmungen angepasst erfolgen und die nachhaltige beinhalten Aussagen zur „ordnungs- Bodenfruchtbarkeit sowie die lang- gemäßen Landwirtschaft“ bzw. „guten fristige Nutzbarkeit der Flächen ge- fachliche Praxis“: währleisten. Hinsichtlich des Gewässer- - Düngemittelgesetz (DMG), schutzes schreibt das Bundesnatur- schutzgesetz vor, dass auf erosions ge- - Düngeverordnung (DüngeV), fährdeten Hängen, in Überschwemm- - Pflanzenschutzgesetz (PflschG), ungsgebieten, auf Standorten mit - Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG) hohem Grundwasserstand sowie auf & Gesetz zur Neuregelung des Rechts Moorstandorten ein Grünlandumbruch des Naturschutzes und der zu unterlassen ist. Im Rahmen der Landschaftspflege und zur Anpassung neuen Schutzgebiets- und Ausgleichs- anderer Rechtsvorschriften verordnung (SchALVO) von Baden- (BNatSchNeuregG), Württemberg wird ein Leitfaden erstellt, der die Grundsätze der „ordnungs- - Wasserhaushaltsgesetz (WHG), gemäßen Landwirtschaft“ definiert. - Wassergesetz von Baden-Württemberg Düngung nach „guter fachlicher Praxis“ (WG), Im Düngemittelgesetz werden allge- - Schutzgebiets- und meine Grundsätze der „guten fachlich- Ausgleichsverordnung (SchALVO), en Praxis“ der Düngung ebenfalls mit - Bundesbodenschutzgesetz dem Verweis der Berücksichtigung der (BBodSchG), jeweiligen Standort- und Anbaubeding- - Bundesbodenschutz- und ungen definiert. Altlastenverordnung (BBodSchV), - Bodenschutzgesetz von Baden Württemberg (BSchG) In mehreren gesetzlichen Regelungen werden die Begriffe „ordnungsgemäße Landwirtschaft“ und „gute fachliche Culterra 37, 2004 62 Rahmenbedingungen für den Gewässerschutz in der Landwirtschaft § 1a Anwendung von Düngemitteln (3) Beim Ausbringen von Düngemitteln ist im (1) Stoffe nach § 1 Nr. 1 bis 5 dürfen nur Rahmen guter fachlicher Praxis ein direkter nach guter fachlicher Praxis angewandt werden. Eintrag in die Oberflächengewässer, unter Die Düngung nach guter fachlicher Praxis anderem durch Einhaltung eines ausreichenden dient der Versorgung der Pflanzen mit Abstandes, oder auf benachbarte Flächen zu notwendigen Nährstoffen sowie der Erhaltung vermeiden und dafür zu sorgen, dass kein und Förderung der Bodenfruchtbarkeit, um Abschwemmen in die Oberflächengewässer oder insbesondere die Versorgung der Bevölkerung auf benachbarte Flächen erfolgt. Dabei sind mit qualitativ hochwertigen, preiswerten insbesondere Geländebeschaffenheit und Erzeugnissen zu sichern. Bodenverhältnisse angemessen zu berück- sichtigen. Die zuständige Behörde kann An- (2) Zur guten fachlichen Praxis gehört, dass ordnungen zur Erfüllung der in den Sätzen 1 die Düngung nach Art, Menge und Zeit auf und 2 genannten Grundsätze treffen. den Bedarf der Pflanzen und des Bodens unter Berücksichtigung der im Boden verfügbaren Dabei kann sie im Einzelfall insbesondere Nährstoffe und organischen Substanz sowie der Mindestabstände zu Oberflächengewässern fest- Standort- und Anbaubedingungen ausgerichtet legen. Auf überschwemmungsgefährdeten Flä- wird. Der Nährstoffbedarf der Pflanzen richtet chen dürfen Düngemittel erst nach dem Ende sich nach ihrer Ertragsfähigkeit unter den der für die Örtlichkeit zu erwartenden Über- jeweiligen Standort- und Anbaubedingungen schwemmungszeiten ausgebracht werden. sowie den Qualitätsanforderungen an die § 3 Besondere Grundsätze für die Anwendung Erzeugnisse. von Wirtschaftsdüngern tierischer Herkunft Die Düngeverordnung enthält mehrer und von Sekundärrohstoffdüngern Grundsätze der „guten fachlichen (4) Die in Absatz 2 Satz 1 genannten Dünge- Praxis“ für die Düngung und kon- mittel dürfen in der Zeit vom 15. November kretisiert die allgemeinen Aussagen des bis 15. Januar grundsätzlich nicht ausgebracht Düngemittelgesetzes. werden. Die zuständige Behörde kann unter § 2 Grundsätze der Düngemittelanwendung Berücksichtigung der besonderen Eigenschaften der Düngemittel, der Standortverhältnisse und (1) Die Düngemittel sind im Rahmen guter der landwirtschaftlichen Nutzung Ausnahmen fachlicher Praxis zeitlich und mengenmäßig so zulassen oder weitergehende zeitliche Ausbring- auszubringen, dass ungsverbote anordnen. 1. die Nährstoffe von den Pflanzen weit- (5) Auf Moorboden ist bei der Bemessung der estgehend ausgenutzt werden können und damit Einzelgaben der in Absatz 2 Satz 1 2. Nährstoffverluste bei der Bewirtschaft- genannten Düngemittel die erhöhte Gefahr der ung sowie damit verbundene Einträge in die Nährstoffauswaschung zu berücksichtigen. Gewässer weitestgehend vermieden werden. (2)...Ein Anbau von Zwischenfrüchten zur Nutzung des im Boden vorhandenen Stickstoffs ist anzustreben, wenn keine Herbstaussaat erfolgt.

Culterra 37, 2004 „Ordnungsgemäße Landwirtschaft“ und „gute fachliche Praxis“ 63 § 4 Grundsätze der Düngebedarfsermittlung 2. Anbaumaßnahmen, wie Bodenbearbeitung (1) Zu berücksichtigende Einflussfaktoren: und Fruchtfolgegestaltung, entsprechend den natürlichen Standortbedingungen so zu ge- 1. der Nährstoffbedarf des Pflanzenbe- stalten, dass Bodenerosion und Bodenver- standes für die unter den jeweiligen Standort- dichtung so weit wie möglich vermieden werden. und Anbaubedingungen zu erwartenden In besonders erosions- oder überschwemm- Erträge und Qualitäten, ungsgefährdeten Lagen ist Grünland nach 2. die im Boden verfügbaren und die Möglichkeit zu belassen. voraussichtlich während des Wachstums des Nach dem Bundesbodenschutzgesetz jeweiligen Pflanzenbestandes als Ergebnis der wird die Vorsorgepflicht bei der land- Standortbedingungen, besonders des Klimas, wirtschaftlichen Nutzung durch die der Bodenart und des Bodentyps, zusätzlich „gute fachliche Praxis“ (§ 17, Abs. 1) pflanzenverfügbar werdenden Nährstoffmengen erfüllt. Die Grundsätze der „guten sowie die Nährstofffestlegung, fachlichen Praxis“ der landwirtschaft- ... lichen Bodennutzung werden in § 17 Abs.2 des Bundesbodenschutzgesetzes 5. die Anbaubedingungen, welche die aufgeführt: Nährstoffverfügbarkeit beeinflussen, besonders Kulturart, Vorfrucht, Bodenbearbeitung und § 17 „Gute fachliche Praxis in der Land- Bewässerung. Zusätzlich sind die Ergebnisse wirtschaft“ regionaler Feldversuche heranzuziehen. (2) Grundsätze der guten fachlichen Praxis der landwirtschaftlichen Bodennutzung sind die nachhaltige Sicherung der Bodenfruchtbarkeit Bodennutzung nach „guter fachlicher und Leistungsfähigkeit des Bodens als natür- Praxis“ liche Ressource. Zu den Grundsätzen der guten Grundsätze zur „guten fachlichen fachlichen Praxis gehört insbesondere, dass Praxis“ hinsichtlich der Bodennutzung 1. die Bodenbearbeitung unter Berück- findet man in den Bodenschutzgesetzen. sichtigung der Witterung grundsätzlich stand- Das Bodenschutzgesetz von Baden- ortangepasst zu erfolgen hat, Württemberg nennt in § 11 die Grundsätze der landwirtschaftlichen 2. die Bodenstruktur erhalten oder verbessert Bodennutzung. wird, § 11 Landwirtschaft 3. Bodenverdichtungen, insbesondere durch Berücksichtigung der Bodenart, Bodenfeuchte (1) Bei der Landbewirtschaftung sind die und des von den zur landwirtschaftlichen Bodenfruchtbarkeit und die Leistungsfähigkeit Bodennutzung eingesetzten Geräten verur- des Bodens als natürliche Ressource durch sachten Bodendrucks, so weit wie möglich standortgerechte Bewirtschaftungsmaßnahmen vermieden werden, nachhaltig zu sichern. Hierbei sind 1. Bewirtschaftungsmaßnahmen standortgerecht und unter Berücksichtigung des Bodenzustands so vorzunehmen, dass die Bodenstruktur günstig beeinflusst sowie das Bodenleben geschont und gefördert wird; Culterra 37, 2004 64 Rahmenbedingungen für den Gewässerschutz in der Landwirtschaft 4. Bodenabträge durch eine standortangepasste schaft“ bzw. die „gute fachliche Praxis“ Nutzung, insbesondere durch Berücksichtigung kontrovers diskutiert. So sind die der Hangneigung, der Wasser- und Wind- Definitionen über die „ordnungsgemäße verhältnisse sowie der Bodenbedeckung, mög- Landwirtschaft“ sehr unterschiedlich, je lichst vermieden werden, nachdem, ob sie aus Sicht des Um- 5. die naturbetonten Strukturelemente der weltschutzes, der Wasserwirtschaft oder Feldflur, insbesondere Hecken, Feldgehölze, der Landwirtschaft formuliert wurden Feldraine und Ackerterrassen, die zum Schutz (Sunkel, 1990). Grundsätzlich bedeutet des Bodens notwendig sind, erhalten werden, „ordnungsgemäß“, dass die Bewirt- schaftungsmaßnahmen in der Land- 6. die biologische Aktivität des Bodens durch wirtschaft nicht gegen Rechtsvor- entsprechende Fruchtfolgegestaltung erhalten schriften verstoßen bzw. im Einklang oder gefördert wird und mit den Gesetzen stehen (Schink 1991, 7. der standorttypische Humusgehalt des Reschke & Meinert 1999). Aus Sicht der Bodens, insbesondere durch eine ausreichende Landwirtschaft ist „ordnungsgemäß“ Zufuhr an organischer Substanz oder durch die fachlich anerkannte Landwirtschaft, Reduzierung der Bearbeitungsintensität die nach dem jeweiligen Stand der agrar- erhalten wird. wissenschaftlichen Erkenntnis betrieben wird, soweit diese gesichert und erprobt Die Aussagen zu Flächennutzung und ist (Latten 1987). Nach Reschke & Fruchtfolge, Bodenbearbeitung und Meinert (1999) ist im Gegensatz zur Düngung in den Bodenschutzgesetzen, „ordnungsgemäßen Landwirtschaft“ mit dem Bundesnaturschutzgesetz, dem dem Begriff „gute fachliche Praxis“ eine Düngemittelgesetz, der Düngever- „handwerklich saubere Arbeit“ gemeint. ordnung und der Schutzgebiets- und Haber (1990) vertritt den Standpunkt Ausgleichsverordnung (SchALVO) von des Naturschutzes, wonach der Begriff Baden-Württemberg beziehen sich „ordnungsgemäße Landwirtschaft“ un- einheitlich auf die Berücksichtigung der passend und unbrauchbar ist. standörtlichen Gegebenheiten, ohne diese genau festzulegen. Die beiden Er begründet dies damit, dass unter Bodenschutzgesetze machen zusätzlich dem Motto „ordnungsgemäß“ Arten- Aussagen zum Erhalt des Bodens (z.B. und Biotopschwund, Bodenerosion und Bodenstruktur, Bodenfruchtbarkeit) Bodenverdichtung und die stofflichen bzw. zur Vermeidung (z.B. Boden- Belastungen des Grundwassers zuge- abtrag) von Bodenschädigungen. Viele nommen haben und die Massentier- Bestimmungen zur Landbewirtschaft- haltung mit ihrer Gülleflut nicht ge- ung sind als unbestimmte Rechts- bremst worden ist. Andere Autoren sind begriffe formuliert und nicht als quanti- der Meinung, dass der Begriff „ord- fizierbare Parameter definiert. nungsgemäße Landwirtschaft“ ein un- bestimmter Rechtsbegriff ist, der nicht In der Debatte um die Nachhaltigkeit allgemein verbindlich abgegrenzt wer- der landwirtschaftlichen Produktion den kann (Steinlin 1988, Paul 1997). sowie im Dialog zwischen Natur- und Umweltschutz und Landwirtschaft werden die „ordnungsgemäße Landwirt-

Culterra 37, 2004 „Ordnungsgemäße Landwirtschaft“ und „gute fachliche Praxis“ 65 Schuh (1990) führt folgende Gründe an, Abschließend kann festgestellt werden, weshalb der Begriff „ordnungsgemäße dass mit den hier betrachteten Ge- Landwirtschaft“ nicht abschließend de- setzen, wie Rohmann et al. (1999) für finierbar ist: die unverbindlichen Grundsätze der - auf die landwirtschaftliche Erzeugung Agrarministerkonferenz von 1993 fest- wirkt die Summe der natürlichen stellte, ein Handlungsrahmen abge- Standortfaktoren ein, steckt wird, der in Abhängigkeit der - aus Betriebs- und Marktstrukturen standörtlichen und betriebsspezifischen ergeben sich Präferenzen für Gegebenheiten zu konkretisieren ist. bestimmte Erzeugungsrichtungen mit Die Einhaltung und der Nachweis über entsprechenden Ansprüchen der die Einhaltung der Grundsätze der einzelnen Fruchtarten, „guten fachlichen Praxis“ stellen auch - die Anforderungen an eine die Basis für EU-Fördermaßnahmen für ordnungsgemäße Landwirtschaft sind die Entwicklung des Ländlichen Rau- oft gegenläufiger Art. mes durch den Europäischen Ausricht- ungs- und Garantiefond für die Land- wirtschaft (EAGFL-Verordnung 1257/1999) dar.

Culterra 37, 2004 66 Rahmenbedingungen für den Gewässerschutz in der Landwirtschaft 4.3 Ökonomische flächendeckende Programme an, die Anreizprogramme jeweils mehrere Maßnahmen umfassen. Um die gesellschaftlichen Erwartungen In Baden-Württemberg besteht seit an eine umweltschonende Landwirt- 1992 das Marktentlastungs- und schaft zu erfüllen, gewähren die Euro- Kulturlandschafts-Ausgleichsprogramm päische Union, der Bund und die (MEKA). Nachdem 1999 die Ver- Länder Beihilfen und Ausgleichsleist- ordnung (EWG) 2078/92 aufgehoben ungen sowie Entgelte für Pflegeleist- und durch die Verordnung (EG) ungen. Die größte Bedeutung für den 1257/1999 des Rates über die För- flächendeckenden Gewässerschutz ha- derung der Entwicklung des ländlichen ben dabei die ökonomischen Anreizpro- Raums durch den Europäischen Aus- gramme, die die Bundesländer im richtungs- und Garantiefonds für die Rahmen der EU-Agrarreform zur För- Landwirtschaft (EAGFL) ersetzt wurde, derung „umweltgerechter und den na- trat im Jahr 2000 die II. – Stufe des türlichen Lebensraum schützender land- MEKA in Kraft. wirtschaftlicher Produktionsverfahren“ Ziel des Marktentlastungs- und Kultur- VO (EWG) 2078/92 umgesetzt haben. landschaftsausgleichs ist es, die Leist- Weitere ökonomische Anreize einer ungen der Landwirtschaft zur Erhaltung umweltverträglicheren Landbewirt- und Pflege der Kulturlandschaft zu schaftung sind das Agrarinvesti- belohnen und eine umweltgerechte tionsförderprogramm und verschie- Landbewirtschaftung zu fördern. Die dene Regionalprogramme (Frede & Teilnahme an MEKA II ist freiwillig. Dabbert 1998). Die Teilnahme ist mit einer 5-jährigen Im Rahmen der Verordnung (EWG) Verpflichtung verbunden. Die Höhe der 2078/92 erhalten die Landwirte, die eine Zuwendung erfolgt über ein Punkte- ökologisch orientierte Produktionsweise system. Je Punkt erhalten die landwirt- praktizieren, eine Prämie. Diese bein- schaftlichen Betriebe 10 €. haltet einen Ausgleich für wirtschaft- Für die landwirtschaftliche Gewässer- liche Nachteile und einen Anreiz für schutzberatung im Einzugsgebiet der Umweltschutzbeiträge. Extensivierungs- Seefelder Aach sind folgende Maß- maßnahmen im Sinne dieser Verord- nahmen des Marktentlastungs- und nung sind unter anderem: Die Redu- Kulturlandschafts-Ausgleichsprogram- zierung der Intensität durch verrin- mes (MEKA), die einen Beitrag zum gerten Einsatz von Dünge- und Pflan- Gewässerschutz leisten, von Bedeutung. zenschutzmitteln, die Erhaltung von extensivem Grünland, die Reduzierung des Viehbesatzes, die Umwandlung von Ackerland in extensives Grünland, die Begrünung von Ackerland und die An- lage von Ackerrandstreifen. Die einzelnen Bundesländer bieten innerhalb VO (EWG) 2078/92 zum einen gebietsspezifische, zum anderen Culterra 37, 2004 Ökonomische Anreizprogramme 67 A Umweltbewusstes A5 Dokumentation umweltrelevanter Betriebsmanagement Bewirtschaftungsmaßnahmen A1 Regelmäßige Bodenanalysen als Basis für Die Dokumentation umweltrelevanter die Grundnährstoff- und Stickstoffdüngung Bewirtschaftungsmaßnahmen ist inner- Im Rahmen dieser Maßnahme sind die halb des Maßnahmenkataloges „um- Landwirte verpflichtet, regelmäßig Bo- weltbewusstes Betriebsmanagement“ denuntersuchungen über die Grund- verpflichtend. Diese Maßnahme bein- nährstoffe (Stickstoff, Phosphor, Ka- haltet schlagbezogene Aufzeichnungen lium und Magnesium) und des pH- zu Bewirtschaftungsmaßnahmen von Wertes durchzuführen. Bei Stickstoff allen Flächen des Unternehmens. Die muss mindestens ein Standort/Jahr je Ausgleichsleistung beträgt 10 Punkte im Betrieb angebauter Kultur auf Nmin pro Unternehmen. untersucht werden. Die P-, K-, Mg- E Extensive und umweltschonende Gehalte und der pH-Wert müssen in Pflanzenerzeugung einem 5-jährigen Turnus auf allen E2 Verringerung der bedarfsgerechten Schlägen des Betriebes erhoben werden. Stickstoffdüngung auf Ackerflächen um 20 % Die Bodenuntersuchungen werden mit 2-4 Punkten/ha ausgeglichen. Diese Maßnahme kann nur in Ver- bindung mit den Maßnahmen A1 und Viehhaltende Betriebe mit Güllewirt- A5 durchgeführt werden. Als Auflage schaft müssen zusätzlich zu den Bo- muss die bedarfsgerechte Stickstoff- denuntersuchungen einmal jährlich den düngung um 20 % auf der gesamten Stickstoffgehalt der Gülle untersuchen. Ackerfläche des Unternehmens redu- Die Gülleuntersuchung wird mit 3 ziert werden. Punkten ausgeglichen. Die zulässige Stickstoffdüngermenge A2 Umweltfreundliche Wirtschaftsdünger- muss nach einem von der Landwirt- ausbringung schaftsverwaltung vorgegebenen Kalku- Um an der Maßnahme „umweltfreund- lationsschema berechnet werden. Die liche Wirtschaftsdüngerausbringung“ Reduzierung der bedarfsgerechten teilnehmen zu können, müssen Aus- Düngung wird mit 7 Punkten/ha ausbringungsverfahren eingesetzt werden, geglichen. die eine geringe Emission und gleichzeitig eine hohe Verteilgenauigkeit aufweisen (z.B. Schleppschlauch, Gülle- injektor). Die Höhe des Ausgleichs berechnet sich nach der sogenannten „Standardgüllefläche“ und beträgt 2 bzw. 4 Punkte/ha. Zusätzlich muss jährlich eine Gülle- probe auf ihren Stickstoffgehalt untersucht werden.

Culterra 37, 2004 68 Rahmenbedingungen für den Gewässerschutz in der Landwirtschaft E3 Begrünungsmaßnahmen im Ackerbau, begrünung“ 9 Punkte/ha, bei „Winter- Gartenbau und bei Dauerkulturen begrünung“ 11 Punkte/ha. Auflagen innerhalb dieser Maßnahme E4 Mulchsaat sind: Begrünungsaussaat in Form von Im Rahmen der Maßnahme „Mulch- Unter- oder Blanksaaten bis Mitte saat“ müssen die Hauptfrüchten ohne September, keine Nutzung des oder mit Saatbettbereitung, jedoch ohne Aufwuchses, Verbleib des Aufwuchses Umbruch, in die oberflächig auf der Fläche und Einarbeitung des verbleibende organische Substanz von Aufwuchses incl. Mulchen bei Begrünungen oder Ernterückständen „Herbstbegrünung“ nicht vor Ende der Vorfrucht, eingesät werden. Eine November, bei „Winterbegrünung“ intensive Bodenbearbeitung ist höch- nicht vor Ende Februar. Die stens bis zur Saattiefe erlaubt. Für die Ausgleichshöhe beträgt bei „Herbst- Anwendung der „Mulchsaat“ werden 6 Punkte/ha als Ausgleich gewährt.

Culterra 37, 2004 Allgemeines 69 5 Aufbau des Landschafts- nutzung integriert, um anschließend Informationssystems Seefelder eine Landschafts- und Belastungsanalyse Aach hinsichtlich Nitratauswaschung und Bodenabtrag durchzuführen. Die aus- 5.1 Allgemeines tragsgefährdeten Flächen werden über Modelle lokalisiert, da Messungen vor Das Landschafts-Informationssystem Ort zu arbeits- und kostenaufwändig Seefelder Aach (LISA) dient der Lokali- sind. sation landwirtschaftlich genutzter Flächen, die hinsichtlich Bodenabtrag Geodaten lassen sich in Punkt-, Linien- und Nitratauswaschung austragsge- und Flächendaten, analoge und digitale fährdet sind sowie als Grundlage für Daten unterscheiden. Digitale Daten, eine landwirtschaftliche Gewässer- die nicht direkt von Geographischen schutzberatung, die gezielt auf den aus- Informationssystemen (GIS) verarbeitet tragsgefährdeten Nutzflächen ansetzt. werden können und analoge Daten Das LISA soll im Hinblick auf eine müssen zunächst umgewandelt werden Übertragung in andere Gewässerein- (z.B. durch Digitalisierung), um in das zugsgebiete aufgebaut werden. GIS integriert werden zu können. Aufgrund der Anforderung und der Aus Abbildung 5-1 ist die Struktur des Ziele des Landschafts-Informations- Landschafts-Informationssystems See- systems Seefelder Aach müssen die felder Aach (LISA) ersichtlich. In das Daten folgende Bedingungen erfüllen. LISA werden verschiedene Daten zu Klima, Topographie, Boden und Land-

Landschafts-Informationssystem Seefelder Aach

Allgemein Geographisches Austragsgefährdete verfügbare Daten Informationssystem Flächen

Klima

Topographie Bodenabtrag Modelle Boden Nitratauswaschung

Landnutzung

Abbildung 5-1: Aufbau des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach (LISA)

Culterra 37, 2004 70 Aufbau des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach Sie sollten: - der Verarbeitung und Verknüpfung - flächendeckend vorhanden, von Punkt-, Linien- und - bezahlbar, Flächendaten, - landesweit verfügbar und - zur Datenaggregierung, -analyse, - - relevant für die Beratung sein. synthese, - zur Simulation von Modellen (z.B. Um das Landschafts-Informations- Bodenabtrag und system Seefelder Aach als Beratungs- Nitratauswaschung), instrument einsetzen und in andere - zur Simulation von Szenarien und Gewässereinzugsgebiete übertragen zu - zur Kartendarstellung. können, Grundlage für das Landschafts-Infor- - muss die Integration von allgemein mationssystem Seefelder Aach (LISA) verfügbaren Daten in die Modelle bildet die Software ArcViewTM Version möglich sein 3.2 der Firma ESRI mit den lizenz- - und müssen die Modelle den pflichtigen Erweiterungen „Spatial Ana- Standort- und Bewirtschaftungs- lyst“ und „3D Analyst“. Zur Modell- einfluss der Austragspfade ierung des Bodenabtrages wurden zu- Bodenabtrag und Nitrataus- sätzliche Erweiterungen verwendet, die waschung widerspiegeln. unter http://www.esri.com kostenlos Das Landschafts-Informationssystem zur Verfügung gestellt werden. Als Seefelder Aach (LISA) beinhaltet ein Datenbank wurde MS AccsessTM ein- geographisches Informationssystem gesetzt. Die GIS-Software war auf (GIS). Nach Bill & Fritsch (1999) einem Rechner mit einem 500 MHz dienen Geographische Informations- Prozessor, mit 128 MB RAM unter dem systeme Betriebssystem MS Windows NTTM installiert. - als Daten- und Informationsspeicher und deren Verwaltung,

Culterra 37, 2004 Modellformulierung – Bodenerosion durch Wasser 71 5.2 Modellformulierung – nach Wischmeier & Smith (1978) bzw. Bodenerosion durch Wasser deren an deutsche Verhältnisse ange- Es existieren verschiedene Schätzver- passte Form, die Allgemeine Boden- fahren, mit denen sich das Erosions- abtragsgleichung (ABAG) nach risiko bestimmen lässt. Deren Ergeb- Schwertmann et al. (1990). Sie be- nisse dienen als Indikatoren, mit denen schreibt in mathematischer Form den die potenzielle Gewässergefährdung ab- Zusammenhang zwischen sechs ero- geschätzt werden kann. Die flächen- sionsbestimmenden Faktoren und dem hafte Bodenerosion lässt sich mit Hilfe Bodenabtrag. In dieser Gleichung wer- einer empirischen Schätzgleichung hin- den die erosionssteuernden Faktoren reichend genau bestimmen. Dies ist die multiplikativ miteinander verknüpft. Die Universal Soil Loss Equation (USLE) ABAG lautet (Schwertmann et al. 1990):

A = R1) S K2) S L2) S S1) S C3) S P3) [t/ha • a] Dabei lauten die einzelnen Größen: A: langjähriger mittlerer Bodenabtrag [t/ha • a] R: Regen- und Oberflächenabflussfaktor [Newton/ha • a] Maß für die regionale Erosionskraft der Niederschläge eines Jahres K: Bodenerodierbarkeitsfaktor [(t/(ha • a))/(Newton/(ha • a))] Abtrag eines bestimmtem Bodens je R-Einheit auf einem Standardhang (22 m Länge, 9 % Gefälle, Schwarzbrache) L: Hanglängenfaktor [dimensionslos] Verhältnis zwischen dem Abtrag auf einem beliebig langen Hang zum Abtrag auf einem Standardhang mit 22 m Länge S: Hangneigungsfaktor [dimensionslos] Verhältnis zwischen dem Abtrag auf einem beliebig steilen Hang zum Abtrag auf einem Standardhang mit 9 % Gefälle C: Bedeckungs- und Bearbeitungsfaktor [dimensionslos] Verhältnis zwischen dem Abtrag auf einem Hang mit beliebiger Bewirtschaftung zum Abtrag auf einem Hang unter Schwarzbrache P: Erosionsschutzfaktor [dimensionslos] Verhältnis zwischen dem Abtrag auf einem Hang mit speziellen Erosionsschutzmaßnahmen zum Abtrag auf einem Hang, der in Gefällerichtung bearbeitet wird. 1): vom Landwirt nicht beeinflussbare Faktoren = standortbedingte Erosionsgefahr 2): vom Landwirt nur begrenzt beeinflussbare Faktoren 3): vom Landwirt beeinflussbare Faktoren = bewirtschaftungsabhängige Erosionsgefahr

Culterra 37, 2004 72 Aufbau des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach Regen- und Oberflächenabflussfaktor Topographiefaktor (LS-Faktor) (R-Faktor) Durch den Topographiefaktor (LS-Fak- Menge und Energie des Niederschlags tor) wird der Einfluss des Reliefs auf bilden die Basis des erosionsaus- den Prozess der Bodenerosion durch lösenden Regen- und Oberflächenab- Oberflächenabfluss zum Ausdruck ge- flussfaktors (R-Faktor) der ABAG. Er bracht. Der Bodenabtrag einer genei- beschreibt die Zerstörung und Los- gten Fläche nimmt mit zunehmender lösung von Bodenteilchen durch auf- Neigung und mit zunehmender Hang- prallende Regentropfen und den Trans- länge zu. Der LS-Faktor gibt das Ver- port der Bodenteilchen durch Ober- hältnis des Bodenabtrags eines beliebig flächenabfluss. Als erosiv gilt ein Regen- geneigten und beliebig langen Hanges ereignis, wenn die Niederschlagshöhe zum Abtrag des Standardhanges bei mindestens 10 mm oder seine Inten- (Länge = 22,1 m, Hangneigung = 9 %) sität bei mindestens 5 mm/ 30 min liegt. unter sonst gleichen Bedingungen an Nach Sauerborn (1994) korreliert der R- (Schwertmann et al. 1990). Faktor mit Jahres- bzw. Sommernieder- Die sogenannte „erosive Hanglänge“ ist schlagssummen. Somit werden auf- die Länge zwischen der Stelle am Hang, wändige Berechnungen des R-Faktors wo im Mittel der Ereignisse der Ober- über Intensität und Energie der Einzel- flächenabfluss einsetzt und der Stelle, niederschläge überflüssig. wo am Unterhang die Ablagerung von Sauerborn (1994) ermittelte durch Re- Bodenmaterial (Sedimentation) beginnt, gressionsanalysen eine Beziehung zwi- oder das Wasser in einen Vorfluter ein- schen Niederschlag und R-Faktoren. tritt. Für Baden-Württemberg gilt folgende Der Hanglängenfaktor (L) wird nach Beziehung: folgender Formel berechnet: R = -7,31 + 0,1039 • Nj [N/ha • a] L = (l/22.1)m (r=0,9586) L: L-Faktor [dimensionslos] Nj: Jahresniederschlag l: Hanglänge [m] Bodenerodierbarkeitsfaktor (K-Faktor) m: Hanglängenexponent, abhängig Die Erosionsanfälligkeit des Bodens von der Hangneigung () in % wird mit dem Bodenerodierbarkeits- faktor (K-Faktor) der ABAG beschrie- m = 0.15 für ? 0.5 % ben. Besonders erosionsanfällig sind m = 0.20 für 0.5 % < ? 1.0 % schluff- und feinstsandreiche Böden. Ein hoher Ton- oder Steingehalt wirkt m = 0.30 für 1 % < ? 3.5 % der Erosionsanfälligkeit entgegen. Der m = 0.40 für 3.5 % < ? 5.0 % K-Faktor wird nach Wischmeier und Smith (1978) aus der Korngrößenzu- m = 0.50 für >5.0 % sammensetzung, dem Humusgehalt, der Größe aggregierter Bodenteilchen und der Wasserdurchlässigkeit des Oberbo- dens bestimmt. Culterra 37, 2004 Modellformulierung – Bodenerosion durch Wasser 73 Für den Hangneigungsfaktor gilt nach Tolerierbarer Bodenabtrag Feldwisch (1995) folgende Beziehung: Die Toleranzgrenze T [t/ha • a] wurde Für Neigungen ? 9 % Hangneigung: nach Schwertmann et al. (1990) so festgesetzt, dass das natürliche Ertrags- S = 10.641 sin + 0.063 potenzial in einem Zeitraum von etwa 0 mit Hangneigung in 300 – 500 Jahren nicht entscheidend Für Neigungen > 9 % Hangneigung: geschwächt wird. Nach Gündra et al. (1995) erlaubt die Ausweisung eines S = 16.8 sin - 0.5 tolerierbaren Bodenabtrags, das Aus- 0 mit Hangneigung in maß von gemessenen oder berechneten Die Hanglänge und Hangneigung wer- Bodenabträgen zu bewerten. Er dient den für einzelne Ackerflächen vor Ort der Abschätzung des Bodenerosions- durch Messung erhoben. Der LS-Faktor risikos und ist somit als Entscheidungs- wird dann über ein Nomogramm bei hilfe für Erosionsschutzmaßnahmen ge- Schwertmann et al. (1990) ermittelt. eignet. Der tolerierbare Abtrag errech- net sich aus folgender Formel und ist Bedeckungs- und Bearbeitungsfaktor aus den Klassenzeichen der Boden- (C-Faktor) schätzung ableitbar (Schwertmann et al. Der Bedeckungs- und Bearbeitungsfak- 1990): tor (C-Faktor), der ausschließlich durch tol. Abtrag [t/ha • a] = Acker- oder den Landwirt beeinflusst wird, be- Grünlandzahl/8 schreibt die Wirkung der Bodenbe- deckung mit Pflanzen oder Mulch sowie Bodenerosionsrisiko der Bodenbearbeitung auf die Boden- Die Bewertung des Bodenerosionsrisi- erosion. Er wird immer für eine gesamte kos sollte nach Gündra et al. (1995) Fruchtfolge angegeben und kann Werte reproduzierbar sein und einen Bezug zu zwischen 0,01 und 0,4 annehmen. den natürlichen und anthropogenen Erosionsschutzfaktor (P-Faktor) Faktoren des Bodenerosionsgeschehens haben. Eine erste Annäherung für die Ähnlich wie der C-Faktor gibt der Bewertung des Bodenerosionsrisikos dimensionslose Erosionsschutzfaktor stellt die Berechnung des Verhältnisses (P-Faktor) das Verhältnis an, um wie von berechnetem Bodenabtrag und viel der Bodenabtrag einer Parzelle tolerierbarem Bodenabtrag dar. durch Maßnahmen wie Terassierungen oder Konturpflügen vermindert wird. Bodenabtrag [t/ha • a] Konturpflügen würde z.B. den Boden- Risiko = abtrag einer 40 m langen Parzelle mit tol. Bodenabtrag [t/ha • a] einem Gefälle zwischen 9 und 12 % um Ist das Verhältnis für das Bodenerosi- 60 % vermindern (Wischmeier & Smith onsrisiko kleiner 1, ist der berechnete 1978). Bodenabtrag kleiner als der tolerierbare Abtrag. Bei einem Verhältnis über 1 übersteigt der berechnete Bodenabtrag tolerierbare Werte.

Culterra 37, 2004 74 Aufbau des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach Liegt das Verhältnis über 2, kann davon die pflanzenbaulich begründet sind ausgegangen werden, dass der berech- (Schwertmann et al. 1990), werden hier nete Bodenabtrag den tolerierbaren Ab- die Gefährdungsklassen unabhängig von trag deutlich übersteigt. Das Boden- der Bodenmächtigkeit definiert. erosionsrisiko gibt somit Auskunft über Standortbedingtes Erosionsrisiko die Dringlichkeit eines Handlungs- bedarfs zum Schutz der Böden vor Nach Frede & Dabbert (1998) ergibt Erosion durch Wasser. sich das standortbedingte Erosions- risiko, wenn man die Faktorenwerte R, Bewertung von flächenhaften Bodenab- K, L und S miteinander multipliziert. In trägen Tabelle 5-2 sind die Gewässerge- In Tabelle 5-1 ist aus Sicht des Gewäs- fährdungsklassen in Abhängigkeit vom serschutzes die Bewertung flächenhafter standortbedingten Erosionsrisiko darge- Bodenabträge nach Frede & Dabbert stellt, unter der Annahme, dass der C- (1998) dargestellt. Gegenüber dem Faktor maximal den Wert 0,2 besitzt. Ansatz der tolerierbaren Bodenabträge,

Tabelle 5-1: Klassen der potenziellen Gewässergefährdung durch Bodenabträge (nach Frede & Dabbert 1998) Gefährdungsklassen: Bodenabtrag [t/ ha • a] sehr gering < 2 gering 2 – < 4 mittel 4 – < 6 hoch 6– < 8 sehr hoch ≥ 8

Tabelle 5-2: Gewässergefährdungsklassen in Abhängigkeit vom standortbedingten Erosionsrisiko (verändert nach Frede & Dabbert 1998) Gefährdungsklassen: Standortbedingter Bodenabtrag [t/ ha • a] sehr gering < 10 gering 10 – 20 mittel 20 – 30 hoch 30 – 40 sehr hoch ≥ 40

Culterra 37, 2004 Modellformulierung – Nitrataustrag mit dem Sickerwasser 75 5.3 Modellformulierung – dass leicht verlagerbare Stoffe, wie z.B. Nitrataustrag mit dem Nitrat, ins Grundwasser gelangen. Sickerwasser Die Austauschhäufigkeit des Boden- Das Risiko, dass Nitrat aus einem wassers kann nach Frede & Dabbert Boden ausgewaschen wird, lässt sich (1998) in vier Schritten bestimmt wer- näherungsweise über die relative Aus- den: tauschhäufigkeit des Bodenwassers 1. Schritt: Bestimmung der quantifizieren (AG Bodennutzung in Bodenartenuntergruppe Wasserschutzgebieten 1992, DVWK 1996). Zur Abschätzung der Auswasch- 2. Schritt: Ermittlung der nutzbaren ungsgefahr müssen das Wasserspeicher- Feldkapazität bzw. des vermögen des Bodens bzw. das pflan- pflanzenverfügbaren zenverfügbare Bodenwasser und die Wassers Sickerwassermenge ermittelt werden. 3. Schritt: Ermittlung der Die Austauschhäufigkeit des Boden- Sickerwassermenge wassers gibt an, wie oft das Boden- 4. Schritt: Berechnung der wasser innerhalb eines Jahres durch ver- Austauschhäufigkeit des sickerndes Niederschlagswasser ausge- Bodenwassers tauscht, also in Richtung Grundwasser verdrängt wird. Je häufiger dies geschieht, desto größer ist die Gefahr,

N i t r a t i m S i c k e r w a s s e r

N03 = [(N-Überschuss x AF)/SW] x 4,43 x 100

N-Überschuss Auswaschungsfaktor AF Differenz zwischen Düngung nach „guter fachlicher Praxis“ und tatsächlicher Düngung Austauschhäufigkeit AH

AH = (SW/FK WE ) x 100

Feldkapazität FK WE Sickerwassermenge SW im durchwurzelten Boden Methode nach Renger et al.

EHAUDE Sj

Pflanzenverfügbares Wasser Nutzbare Feldkapazität nFK WE Wpfl = nFK + kapillarer im durchwurzelten Boden WE Aufstieg

Art der Bewirtschaftung Standortbedingungen

Abbildung 5-2: Faktoren zur Berechnung der potenziellen Nitratkonzentration im Sickerwasser

Culterra 37, 2004 76 Aufbau des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach Aus der Austauschhäufigkeit des Bo- menge des Bodens, die von den Pflan- denwassers lässt sich der Auswasch- zen genutzt werden kann. Die Größe ungsfaktor berechnen. Die potenzielle nFKWE ist die Summe der nFK der Nitratkonzentration des Sickerwassers durchwurzelten Bodenhorizonte. Bei wird dann aus dem Verhältnis zwischen grundwasserbeeinflussten Böden ergibt N-Überschuss, Auswaschungsfaktor sich die gesamte, für Pflanzen ver- und der Sickerwassermenge berechnet. fügbare Wassermenge (Wpfl) aus der Abbildung 5-2 zeigt die Faktoren zur Summe von nFKWE und der kapillar aus Berechnung der potenziellen Nitrat- dem Grundwasser aufsteigenden konzentration im Sickerwasser. Wassermenge. Die kapillare Aufstiegs- Bestimmung der Bodenartenunter- menge (Ka) berechnet sich nach: gruppe Ka = KR • Hauptwachstumszeitspanne Die Hauptgruppen der Bodenarten [mm] (Sand, Lehm, Schluff, Ton) lassen sich Die kapillare Aufstiegsrate (KR) hängt in Untergruppen aufteilen, wobei die vom Abstand des Grundwasserhori- jeweiligen Anteile der Kornfraktionen zonts bis zur Untergrenze des effektiven die Untergliederung bestimmen. Die Wurzelraums und der Bodenart ab. Bodenartenuntergruppen sind Basis für Tabelle 5-3 zeigt die Hauptwachstums- die bodenkundlichen Kennwerte Feld- zeitspannen für verschiedene Kultur- kapazität (FK) und nutzbare Feldkapa- arten. zität (nFK). Durch Addition der nutzbaren Feld- Ermittlung der nutzbaren Feldkapazität kapazität im Wurzelraum und der bzw. des pflanzenverfügbaren Wassers kapillaren Aufstiegsmenge wird das

Die Feldkapazität (FK) beschreibt die pflanzenverfügbare Bodenwasser (WPfl) Fähigkeit des Bodens, Wasser zu spei- ermittelt. chern. Die nutzbare Feldkapazität W = nFK + Ka [mm] (nFK) umfasst die gespeicherte Wasser- Pfl WE

Tabelle 5-3: Hauptwachstumszeitspannen für verschiedene Fruchtarten (nach Frede & Dabbert 1998) Kultur: Tage: Getreide 60 Hackfrüchte, Mais, einjähriger Futterbau 90 Grünland, mehrjähriger Futterbau, Getreide inkl. Zwischenfrüchte 120

Culterra 37, 2004 Modellformulierung – Nitrataustrag mit dem Sickerwasser 77 Ermittlung der Sickerwassermenge Verdunstung auf der Boden- und Die Sickerwassermenge lässt sich näher- Pflanzenoberfläche – bestimmen. Ren- ungsweise mit Hilfe des pflanzenver- ger et al. (1990) haben folgende Gleich- fügbaren Wassers, der Winter- und ungen für die Acker- und Grünland- Sommerniederschlagsmenge und der nutzung entwickelt, mit denen sich die potenziellen Evapotranspiration nach Sickerwassermenge ermitteln lässt: Haude – sie entspricht der maximalen

Ackerflächen: S S S V = 0,92 Wj + 0,61 Sj – 153 log Wpfl – 0,12 EHaude + 109 Grünlandflächen: S S S V = 0,90 Wj + 0,52 Sj – 286 log Wpfl – 0,10 EHaude + 330 V: Sickerwassermenge [mm/a] Wj: Winterniederschlag (01.10. – 31.03.) [mm] Sj: Sommerniederschlag (01.04. – 30.09.) [mm] Wpfl: pflanzenverfügbares Wasser [mm]

EHaude:Evapotranspirationsfaktor nach Haude [mm/a]

Die Berechnung der Evapotranspiration ETP = a S es S (1-f/100) [mm/d] nach Haude (DVWK 1996) ist eine ein- a: Haude-Koeffizient fache Möglichkeit die potenzielle Ver- dunstung abzuschätzen. Sie kommt mit es: Sättigungsdampfdruck der Luft allgemein verfügbaren Eingabedaten aus (berechnet nach Magnus-Formel und liefert Werte, die für längere Peri- aus der Lufttemperatur) S oden (Monate) den Ergebnissen kom- es = 6,11 S 10(7,5 T/237,3 + T) plizierterer Modelle (z.B. Penman) nahe kommen. Zur Verdunstungsberechnung nach Haude werden folgende Daten Berechnung der Austauschhäufigkeit benötigt: des Bodenwassers - relative Luftfeuchte: f [%] um 14.00 Die Austauschhäufigkeit des Boden- Uhr wassers wird benötigt, um die Aus- - Temperatur: T [0C] um 14.00 Uhr waschungswahrscheinlichkeit von Nitrat abzuschätzen. Die Austauschhäufigkeit - Haude-Koeffizient: (AH) lässt sich mit Hilfe der Sicker- monatsspezifische Haude-Faktoren wassermenge (SW) und der Feldkapa- [mm/hPa] zität im durchwurzelten Boden (FKWE) Die potenzielle Evapotranspiration lei- berechnen. tet sich aus folgender Formel ab: S AH = (SW/FKWE) 100 [% je Jahr]

Culterra 37, 2004 78 Aufbau des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach Austauschhäufigkeiten kleiner 100 % Potenzielle Nitratkonzentration im bedeuten, dass das Bodenwasser im Sickerwasser Jahresdurchschnitt nicht komplett aus- Die potenzielle Nitratkonzentration im getauscht wird. Werte über 100 % Sickerwasser (NO3- i.S.) im Mittel der sagen, dass das Bodenwasser mehr als Fruchtfolge lässt sich mit einem Schätz- einmal im Jahr ausgetauscht wird. Je verfahren bestimmen, das die aktuelle höher die Austauschhäufigkeit, desto Bewirtschaftung hinsichtlich der Nitrat- größer ist die Auswaschungswahr- auswaschungsgefahr bewertet. Um diese scheinlichkeit von Nitrat. Dieser Zu- zu bestimmen, werden drei Angaben sammenhang wird bei der Abschätzung benötigt: der potenziellen Nitratkonzentration im Sickerwasser durch den Auswaschungs- - das N-Auswaschungspotenzial, faktor (AF) berücksichtigt. Dabei gilt: - die Sickerwassermenge und AF = 1 - der Auswaschungsfaktor. O bei Austauschhäufigkeiten 100 % Das N-Auswaschungspotenzial berech- AF = AH/100 net sich aus der N-Flächenbilanz, der bei Austauschhäufigkeiten < 100 % Netto-Mineralisation bzw. Netto- Immobilisation und der Denitrifikation im Wurzelraum.

S S S NO3 i.S. = [(NBil + M – I – D) AF/SW] 4,43 100 [mg/l]

NO3 i.S.: potenzielle Nitratkonzentration im Sickerwasser [mg/l] S NBil: N-Flächenbilanz [kg/ha a] M: Netto-Mineralisation [kg/ha S a] I: Netto-Immobilisation [kg/ha S a] D: Denitrifikation AF: Auswaschungsfaktor SW: Sickerwasser [mm bzw, l/m2] 4,43: Umrechnungsfaktor von Stickstoff zu Nitrat 100: Umrechnungsfaktor Für Böden, die sich im Gleichgewicht unterstellt werden kann (Frede & Dab- befinden, kann vereinfachend davon bert 1998). Die Gleichung zur Ermitt- ausgegangen werden, dass sich Minera- lung der potenziellen Nitratkonzen- lisation und Immobilisation gegenseitig tration im Sickerwasser vereinfacht sich ausgleichen und insofern keine Netto- dann wie folgt: Mineralisation/-Immobilisation

S S S NO3- i.S. = [(NBil AF)/SW] 4,43 100 [mg/l] Culterra 37, 2004 Modellformulierung – Nitrataustrag mit dem Sickerwasser 79 Die ermittelten langjährigen mittleren Um den Grenzwert der Trinkwasserver-

Nitratkonzentrationen des Sickerwas- ordnung von 50 mg NO3-/l im Sicker- sers lassen sich in fünf Gefährdungs- wasser einzuhalten, dürfen die in Ta- klassen einordnen (Tabelle 5-4). belle 5-5 aufgeführten maximalen N- Aufgrund des Verdünnungseffektes er- Auswaschungspotenziale innerhalb von höht sich grundsätzlich mit steigender ein oder zwei Fruchtfolgen nicht über- Sickerwassermenge auch die Toleranz- schritten werden. grenze des auswaschbaren Stickstoffs.

Tabelle 5-4: Bewertung des Gewässergefährdungspotenzials anhand der potenziellen Nitratkonzentration im Sickerwasser (nach Frede & Dabbert 1998) Gefährdungsklasse: Nitrat im Sickerwasser [mg/l]: sehr gering < 15 gering 15 - ? 25 mittel 25 - ? 35 hoch 35 - ? 50 sehr hoch O 50

Tabelle 5-5: Tolerierbares, maximales N-Auswaschungspotenzial bei verschiedenen

Sickerwassermengen, bei denen der Grenzwert von 50 mg NO3-/l eingehalten wird (nach Frede & Dabbert 1998) Sickerwassermenge Tolerierbares N-Auswaschungs- [mm/a] potenzial [kg N/ha]: 100 11 200 23 300 34 400 45 500 68

Culterra 37, 2004 80 Aufbau des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach 5.4 Eingangsdaten Nitratkonzentration des Sickerwassers Tabelle 5-6 zeigt die Eingangsdaten, die im Landschafts-Informationssystem zur Berechnung des mittleren jährlichen Seefelder Aach (LISA) verwendet Bodenabtrages und der potenziellen wurden.

Tabelle 5-6: Eingangsdaten des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach (LISA) zur Berechnung des Bodenabtrags und der Nitratkonzentration im Sickerwasser Eingangsdaten: Format: Bezugsquelle: Verwendung Einzugsgebiet der digital Gewässerdirektion - Abgrenzung des Seefelder Aach Donau/Bodensee – Untersuchungs- Bereich Ravensburg gebietes Amtliches digital Landesanstalt für - Abgrenzung der Liegenschaftskataster Umweltschutz Flurstücke (ALK) Tageswerte digital Deutscher - R-Faktor Niederschlagsstationen Wetterdienst - Winter- und Sommer- niederschläge Tageswerte Klimastationen digital Deutscher - Evapotranspira- Wetterdienst tionskoeffizient nach Haude Bodenschätzung des digital Landesvermessungs- - K-Faktor Amtlichen amt Liegenschaftsbuches (ALB) Grablochbeschreibungen analog Finanzämter in - Feldkapazität der Schätzungsbücher für Überlingen und - nutzbare Ackerland und Grünland Sigmaringen Feldkapazität - Pflanzenverfüg- bares Wasser im Wurzelraum Höhenlinien der analog Landesvermessungs- - LS-Faktor Deutschen Grundkarte amt 1:5 000 (DGK 5) Integriertes Verwaltungs- digital EBZI1) - Landnutzung und Kostrollsystem - C-Faktor (InVeKoS) Expertenwissen - P-Faktor - N-Düngebilanz 1)Entwicklungs- und Betreuungszentrum für Informations- und Kommunikations- technik (EBZI) des Ministeriums für Ernährung und Ländlichen Raum beim Landesamt für Flurneuordnung und Landentwicklung

Culterra 37, 2004 Eingangsdaten 81 Topographische Daten sind die Grund- in unterschiedlicher Ausprägung auflage für die Erstellung des Flächenbe- treten, wurden nach ihren Flächen- zuges der Parameter im LISA. Das anteilen den Flurstücken zugeordnet. Einzugsgebiet der Seefelder Aach wurde Dabei wurden jeweils die Auspräg- von der Gewässerdirektion Donau/ ungen mit dem größten Flächenanteil Bodensee-Bereich Ravensburg abge- den Flurstücken zugeteilt. Das ALK grenzt. wurde von der Landesanstalt für Um- Die zu betrachtenden Flächen (Flur- weltschutz (LFU) Baden-Württemberg stücke) werden für das Einzugsgebiet zur Verfügung gestellt und vom vom Amtlichen Liegenschaftskataster Landesvermessungsamt erstellt. Aus (ALK) abgeleitet. Die Nutzungs- bzw. Abbildung 5-3 ist ersichtlich, dass für Schlaggrenze entspricht meist nicht der das Einzugsgebiet der Seefelder Aach Flurstücksgrenze. Die Bezugsgröße für das ALK noch nicht flächendeckend das LISA stellen somit die Flurstücke vorliegt. Ende 2001 waren 30216 dar. Parameter (z.B. Daten der Boden- Flurstücke (= 86 % der Fläche) im Ein- schätzung, Nutzung), die pro Flurstück zugsgebiet erfasst.

Abbildung 5-3: Flächen des Amtlichen Liegenschaftskatasters im Einzugsgebiet der Seefelder Aach (weiß: noch nicht erfasste Flächen)

Culterra 37, 2004 82 Aufbau des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach Die Lage der Niederschlagsstationen, wassermenge benötigt. Zur Berechnung die im LISA verwendet wurden, ist aus der Evapotranspiration werden Klima- Abbildung 5-4 ersichtlich. Es fällt auf, daten (z.B. Temperatur, relative Luft- dass nur zwei Stationen im Einzugs- feuchte) benötigt, die von den Klima- gebiet liegen. Sechs Stationen sind we- stationen des DWD erfasst werden. Die niger als 5 km vom Einzugsgebiet ent- Lage der Klimastationen, die im Land- fernt. Die vom Deutschen Wetterdienst schaftsinformationssystem berücksich- (DWD) bereitgestellten Niederschlags- tigt wurden, ist aus Abbildung 5-5 er- daten sind Tageswerte für den Zeitraum sichtlich. Zur Berechnung der Evapo- vom 01.01.1987 bis 31.12.1996. Der transpiration wurden die Daten von Jahresniederschlag bildet die Grundlage sechs Klimastationen verwendet, die am für die Berechnung des Regen- und nächsten zum Einzugsgebiet liegen. Die Oberflächenabflussfaktors (R-Faktors) vom DWD bereitgestellten Klimadaten der Allgemeinen Bodenabtragsgleich- sind ebenfalls Tageswerte für den ung. Winter- (01.10.–31.03.) und Zeitraum vom 01.01.1987 bis Sommerniederschlag (01.04.–30.09.) 31.12.1996. werden zur Berechnung der Sicker-

Abbildung 5-4: Lage der im Landschafts-Informationssystem Seefelder Aach verwendeten Niederschlagsstationen

Culterra 37, 2004 Eingangsdaten 83

Abbildung 5-5: Lage der im Landschafts-Informationssystem Seefelder Aach verwendeten Klimastationen Die Bodendaten, die in den Modellen ungsstand im Januar 2001 für diesen verwendet wurden, basieren auf dem Ausgabesatz insgesamt 28 613 Daten- Automatisierten Liegenschaftsbuch sätze vor. Die Klassenzeichen der (ALB) des Landesvermessungsamtes Bodenschätzung bilden die Grundlage Baden-Württemberg. Das ALB enthält zur Berechnung des Bodenerodierbar- Angaben über Flurstücke und Gebäude keitsfaktors (K-Faktors) der Allgemei- sowie die Ergebnisse der amtlichen nen Bodenabtragsgleichung (ABAG). Bodenschätzung bei landwirtschaft- Die Bodenarten der Bodenschätzung im lichen Flächen. Das ALB liegt flächen- Einzugsgebiet der Seefelder Aach sind deckend für ganz Baden-Württemberg in Abbildung 5-6 dargestellt. vor. Die Daten der Bodenschätzung Die verschiedenen Bodenwasserhaus- wurden digital vom Landesvermess- haltsgrößen (nutzbare Feldkapazität, ungsamt Baden-Württemberg in Form Feldkapazität, pflanzenverfügbares Was- des Ausgabesatzes „WLDGE“ bezogen. ser) wurden aus den Grablochbe- In diesem Ausgabesatz sind neben der schrieben der Bodenschätzung abge- Flurstückskennziffer und der Flächen- leitet, die in den Schätzungsbüchern für größe folgende Angaben des Klassen- Ackerland und Grünland aufgezeichnet zeichens der Bodenschätzung enthalten: sind. Die Beschriebe sind flächendeck- Bodenart, Entstehung, Acker- bzw. end für das Bundesgebiet vorhanden Grünlandzahl. Für das Einzugsgebiet und können bei den zuständigen der Seefelder Aach lagen zum Bearbeit- Finanzämtern eingesehen werden.

Culterra 37, 2004 84 Aufbau des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach

Abbildung 5-6: Bodenarten nach Bodenschätzung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach (weiß: keine Daten vorhanden Datenquelle: Amtliches Liegenschaftsbuch)

Culterra 37, 2004 Eingangsdaten 85 Die Höhenlinien der Deutschen Grund- (InVeKoS) beim EBZI erfasst sind. karte im Maßstab 1:5000 (DGK 5) Eine weitere Beschränkung zur Nutz- bildeten die Grundlage für die Erstell- ung dieser Daten besteht darin, dass sie ung eines Höhenmodells, das benötigt nur innerhalb der Landwirtschaftsver- wird, um den Topographiefaktor (LS- waltung Baden-Württembergs genutzt Faktor) der Allgemeinen Bodenabtrags- werden können, sofern die Landwirte gleichung GIS-gestützt zu berechnen. ihr Einverständnis gegeben haben. Im Die Kartenblätter der DGK 5 können Landschafts-Informationssystem See- in analoger Form bei den zuständigen felder Aach (LISA) werden für die Vermessungsämtern bezogen werden. Erosionsmodellierung nur Acker- Für die Abschätzung des Bodenabtrages flächen, im Modell zur Berechnung der und der potenziellen Nitratkonzen- potenziellen Nitratkonzentration im tration im Sickerwasser werden flächen- Sickerwasser Acker- und Grünland- deckend und flächenscharf Angaben zu flächen berücksichtigt (Abbildung 5-7). den jeweils angebauten Kulturarten über Der Erosionsschutzfaktor (P-Faktor) mehrere Jahre benötigt. Die Daten zur der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung Landnutzung wurden vom Entwick- wurde über vorhandenes Wissen, das lungs- und Betreuungszentrum für beim zuständigen Amt für Landwirt- Informations- und Kommunikations- schaft, Landschafts- und Bodenkultur technik (EBZI) des Ministeriums für vorlag und eigene Erfahrungen abge- Ernährung und Ländlichen Raum beim leitet. Die N-Düngebilanz wurde im Landesamt für Flurneuordnung und Rahmen der landwirtschaftlichen Ge- Landentwicklung bereitgestellt. Die wässerschutzberatung im Einzugsgebiet Nutzung ist für diejenigen Flächen ver- der Seefelder Aach ermittelt (vgl. fügbar, die im Rahmen des Integrierten Kapitel 10.2.2). Verwaltungs- und Kontrollsystems

Culterra 37, 2004 86 Aufbau des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach

Abbildung 5-7: Acker- und Grünlandflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 Regionalisierung von Geodaten 87 5.5 Regionalisierung von Inverse Distanzgewichtung (IDW) Geodaten Bei der Inversen Distanzgewichtung Unter dem Begriff Regionalisierung (IDW) werden die zu interpolierenden wird hier die räumliche Interpolation Variablenwerte an einem nicht beprob- von Geodaten verstanden. Geodaten ten Ort durch ein gewichtetes Mittel der werden in der Regel an Einzelpunkten, benachbarten gemessenen Werte ge- entlang von Linien bzw. Transekten schätzt. Die Gewichte sind dabei oder Rastern erfasst. An diesen ver- umgekehrt proportional zum Abstand schiedenen Orten werden einzelne Wer- zwischen gemessenem Ort (Proben- te der beobachteten Variable gemessen. punkt) und interpoliertem Ort, d.h. je Mit Hilfe der Geostatistik können aus weiter ein Punkt entfernt ist, desto Punktdaten Flächenaussagen generiert geringer ist sein Einfluss auf den zu werden. Unter Geostatistik ist nach berechnenden Punkt. Die Inverse Dis- Blaschke (2002) die Anwendung der tanzgewichtung interpoliert zwischen Zufallsfunktion auf die Erkundung und den Werten. Es können also keine Schätzung natürlicher Phänomene zu höheren oder niedrigen Werte vor- verstehen. Diese natürlichen Phäno- kommen als es den Maxima und mene sind ortsabhängige (ortsgebun- Minima des Datensets entspricht. Die dene) Variablen, die statistisch räumlich Inverse Distanzgewichtung wurde bei variieren. Durch die Anwendung der der Regionalisierung der Niederschlags- Zufallsfunktion unterscheiden sich die daten (mittlerer Jahresniederschlag, Verfahren von rein deterministischen Sommer- und Winterniederschlag) und Verfahren, bei denen im Prinzip durch des Haude-Faktors im Einzugsgebiet eine Funktion jede Ausprägung berech- der Seefelder Aach angewendet. net werden kann. Dreiecksvermaschung (TIN) Ein Ansatz zur Gewinnung räumlicher Bei der Interpolation mittels Dreiecks- Daten aus Punktdaten ist die Inter- vermaschung (TIN) wird die Werte- polation (inter lat. = dazwischen, polare oberfläche der beobachteten Variablen lat. = etwas hinsetzen, abstellen). Unter durch Aufspannen von Ebenen zwi- einem Interpolationsverfahren versteht schen den gemessenen Werten ge- man ein Verfahren, mit dem unbe- schätzt. Durch jeweils drei benachbarte kannte Werte einer Variablen an einem Punktwerte wird eine Ebene gelegt. nicht beprobten Ort aus gemessenen Diese Ebenen bilden zusammen die zu Daten geschätzt werden. Die Inverse schätzende Werteoberfläche. Ausgeh- Distanzgewichtung (engl. Inverse end von Punkten werden bei der Ver- distance weight, IDW) und die Drei- maschung möglichst gleichseitige Drei- ecksvermaschung (engl. Triangulated ecke konstruiert. Bei der „Dalauny- irregular network, TIN) sind zwei Inter- Triangulation“ bilden drei Punkte ein polationsverfahren, die im Landschafts- sog. Delauny-Dreieck, wenn ein durch Informationssystem Seefelder Aach ver- diese drei Punkte bestimmter Kreis wendet wurden. keinen anderen Stützpunkt einschließt.

Culterra 37, 2004 88 Aufbau des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach Die Dreiecksvermaschung wird vor im Vergleich zu Rasterdaten. Durch die allem bei Geländemodellen angewendet. Dreiecksvermaschung (TIN) wurde aus Die Vorteile dieses Interpolationsver- den Höhenlinien der Deutschen Grund- fahrens liegen in seiner Vielseitigkeit karte das digitale Geländemodell für das (Berechnung der Höhe, Exposition, Einzugsgebiet der Seefelder Aach ge- Inklination), leichten Integration in neriert (vgl. Kapitel 2.3, Abbildung 2-3). Vektorstrukturen, geringem Speicher- aufwand bei gleicher Abbildungsqualität

Culterra 37, 2004 Integration der Daten in das Landschafts-Informationssystem 89 6 GIS-gestützte Abschätzung des (1994) der R-Faktor für das Einzugs- Bodenabtrages gebiet der Seefelder Aach berechnet. Durch die Verschneidung der Nieder- 6.1 Integration der Daten in das schlagsverteilung mit den Ackerflächen Landschafts- wurden die R-Faktoren den einzelnen Informationssystem Ackerflächen zugeordnet. Abbildung 6-1 zeigt die Integration der Bodenerodierbarkeitsfaktor (K-Faktor) unterschiedlichen Daten zur Modellier- Die Daten über Bodeneigenschaften, ung des Bodenabtrages in das Land- die für die Bestimmung des K-Faktors schafts-Informationssystem Seefelder relevant sind, liegen nicht flächen- Aach (LISA). Zur GIS-gestützten Be- deckend vor. Deren Bestimmung im rechnung der einzelnen Faktoren der Feld konnte aufgrund der Größe des Allgemeinen Bodenabtragsgleichung Einzugsgebietes aus zeitlichen Gründen (ABAG) wurden folgende Schritte nicht durchgeführt werden und er- durchgeführt: scheint im Hinblick auf eine landesweite Regen- und Oberflächenabflussfaktor Anwendung nicht sinnvoll. (R-Faktor) Die Bodenerodierbarkeitsfaktoren wur- Zur Berechnung des Regen- und Ober- den nach Schwertmann et al. (1990) aus flächenabflussfaktors (R-Faktor) der den Klassenzeichen der Bodenschätz- ABAG wurden die Niederschlagsdaten ung ermittelt, die flächendeckend und von acht Klimastationen verwendet. digital im Amtlichen Liegenschaftsbuch Aus den Tageswerten, die sich über (ALB) zur Verfügung stehen (siehe einen Zeitraum von zehn Jahren Tabelle 6-1). erstrecken (01.01.1987 bis 31.12.1996), Die Rohdaten des ALB wurden in eine wurde der mittlere jährliche Nieder- externe Datenbank importiert. Mit Hilfe schlag berechnet. Aufgrund der von mehrerer SQL1-Abfragen wurden die Natur aus jährlichen Schwankungen der Bodenarten mit dem größten Flächen- Witterung wurden zwei weitere Vari- anteil den entsprechenden Flurstücken anten des R-Faktors berechnet, um den zugeordnet. Die bereinigten Tabellen Einfluss unterschiedlicher Nieder- wurden dann in das LISA importiert schlagshöhen in Extremjahren zu ver- und mit den Ackerflächen über die deutlichen. Bei der Variante R1 wurden Flurstückskennziffer verknüpft. die höchsten, bei Variante R2 die niedrigsten Jahresniederschläge innerhalb des 10-jährigen Zeitraumes betrachtet. Die Niederschlagswerte, die als digitale Punktdaten vorliegen, wurden nach der Inversen Distanzgewichtung (IDW) auf das Einzugsgebiet der Seefelder Aach interpoliert. Auf Grundlage der Nieder- schlagsverteilung wurde nach Sauerborn 1 SQL: Structured Query Language – Abfragesprache relationaler Datenbanken Culterra 37, 2004 90 GIS-gestützte Abschätzung des Bodenabtrages ) [t/ha a] P-Faktor R-Faktor K-Faktor C-Faktor LS-Faktor Bodenabtrag graphische Daten ingraphische Daten Themenkarten graphische Daten in Themenkarten graphische Daten Informationssystem Seefelder Aach (LISA Seefelder Informationssystem Geographisches (GIS) Informationssystem Geographisches Informationssystem (GIS) Informationssystem Geographisches Attributzuweisung Attributzuweisung Attributzuweisung Inverses Distanzverfahren Extrempunkte, Attributzuweisung Digitalisierung, Höhenmodell (TIN), Digitalisierung, Höhenmodell Nutzungen Datenbank Datenbank flächengewichtete Flurstückszuordnung der rung des Bodenabtrags in das Landschafts- in das Bodenabtrags rung des schlages aus Tageswerten zuordnung der zuordnung der Bodenarten Berechnung des des Berechnung Jahresnieder- flächengewichtete Flurstücks- Bereinigung der Extrempunkte Bereinigung der Berechnung Hanglänge“ „erosive nichtgraphische nichtgraphische inDaten Tabellen nichtgraphische Daten nichtgraphische Daten in Tabellen 4) 3) 2) Stationen BS Daten 1) Daten DGK 5 InVeKos Datenformat Datenformat digital, Punkt digital, Vektor digital, Vektor analog, Linien Expertenwissen DWD Boden Parameter Parameter Topographie Niederschlag Landnutzung DWD: BS: DGK5: Deutscher Wetterdienst InVeKoS: und Verwaltungs- Integriertes Kontrollsystem Grundkarte Deutsche 1:5000 Bodenschätzung bbildung 6-1: Integration der Daten zur Modellie Bewirtschaftung 1) 2) 3) 4) A

Culterra 37, 2004 Integration der Daten in das Landschafts-Informationssystem 91

Tabelle 6-1: Mittlere K-Faktoren der Ackerbeschriebe der Bodenschätzung nach Schwertmann et al. (1990) Bodenart nach Entstehung* K-Faktor Bodenschätzung Zustandsstufe ? 4 O 5 S (Sand) D, Al, V 0,10 Sl (anlehmiger Sand) D, Al, V 0,15 lS (lehmiger Sand) D, Al, V 0,20 Lö 0,25 Vg 0,15 SL (stark lehmiger Sand) D, Al, V 0,30 0,25 Lö 0,35 Vg 0,15 sL (sandiger Lehm) D, Al 0,40 Lö 0,50 V 0,30 Vg 0,20 L (Lehm) D, Al 0,50 Lö 0,55 V 0,40 0,35 Vg 0,25 0,20 LT (schwerer Lehm) D, Al 0,40 0,35 V 0,30 0,25 Vg 0,20 T (Ton) D, Al 0,30 V 0,25 Vg 0,15

*D: Diluvium (Pleistozän); Al: Alluvium (Holozän); V: Verwitterungsböden; Vg: Gesteinsböden; Lö: Löss

Culterra 37, 2004 92 GIS-gestützte Abschätzung des Bodenabtrages Topographiefaktor (LS-Faktor) Auf Grundlage des digitalen Gelände- Die Erhebung der Hanglänge und modelles wurde die „erosive Hang- Hangneigung der Ackerflächen im länge“ über die Extrempunkte (höchster Gelände und die Bestimmung des LS- und tiefster Punkt) der einzelnen Acker- Faktors über das Nomogramm bei flächen bestimmt. Es wird davon aus- Schwertmann et al. (1990) war aufgrund gegangen, dass am höchsten Punkt einer der Größe des Einzugsgebietes der See- Ackerfläche der Oberflächenabfluss ein- felder Aach wiederum aus zeitlichen setzt und am tiefsten Punkt die Sedi- mentation beginnt. Die Extrempunkte Gründen nicht möglich und im Hin- TM blick auf die Übertragung der Vor- wurden mit der ArcView -Erweiterung gehensweise auf andere Einzugsgebiete „Surface Tools“ berechnet. Für die ebenfalls nicht sinnvoll. Deshalb wur- einzelnen Ackerflächen wurden mehrere den die Hanglänge und die Hangneig- Hoch- und Tiefpunkte gefunden (linke ung der Ackerflächen im LISA über Abbildung). Zur Bestimmung der „ero- folgende Schritte GIS-gestützt berech- siven Hanglänge“ der Ackerflächen wird net (Abbildung 6-2): aber jeweils nur ein Extrempunkt benötigt. Die berechneten Extrem- Um eine möglichst genaue Darstellung punkte wurden deshalb in eine externe der Topographie zu erhalten, wurden Datenbank importiert und mit Hilfe die analog vorhandenen Höhenlinien mehrerer SQL-Abfragen bereinigt. Als der Deutschen Grundkarte im Maßstab „erosive Hanglänge“ wurde die kürzeste 1:5 000 digitalisiert. Aus diesen Höhen- Entfernung innerhalb einer Ackerfläche TM linien wurde mit Hilfe der ArcView – zwischen einem Hoch- und einem Erweiterung „Spatial Analyst“ über eine Tiefpunkt definiert. Dreiecksvermaschung (TIN) ein digitales Geländemodell erstellt.

Abbildung 6-2: GIS-gestützte Berechnung des LS-Faktors (grau: Höhenlinien, schwarz: Hochpunkte, weiß: Tiefpunkte, hellgraue Linie: „erosive Hanglänge)

Culterra 37, 2004 Integration der Daten in das Landschafts-Informationssystem 93 Die so selektierten Extrempunkte Bedeckungs- und Bearbeitungsfaktor wurden danach in das Landschafts- (C-Faktor) Informationssystem Seefelder Aach ex- Der Bedeckungs- und Bearbeitungs- portiert und über die Flurstückskenn- faktor (C-Faktor) der ABAG wurde im ziffer den Ackerflächen zugeordnet. Die LISA über kulturspezifische Nutzungs- importierten Extrempunkte wurden TM daten der Flurstücke für den Zeitraum anschließend über das ArcView - von 1997 bis 2001 des Integrierten Erweiterungsscript „points to lines or Verwaltungs- und Kontrollsystems polylines“ miteinander zu einem neuen (InVeKoS) berechnet. Die C-Faktoren Linienthema verbunden (rechte Ab- wurden nach Frede & Dabbert (1998, bildung). Die Neigung zwischen den verändert nach Schwertmann et al. Extrempunkten der einzelnen Acker- 1990) abgeleitet (siehe Tabelle 6-2). flächen wurde mit Hilfe eines weiteren ArcViewTM-Erweiterungsscripts „lines- Die InVeKoS-Daten wurden in eine lope Analyst“ berechnet. Der Topo- externe Datenbank importiert. Mit Hilfe graphiefaktor wurden anschließend mehrerer SQL-Abfragen wurden die nach Schwertmann et al. (1990) und Nutzungen mit dem größten Flächen- Feldwisch (1995) berechnet (vgl. Kapitel anteil den entsprechenden Flurstücken 5.2). zugeordnet. Die bereinigten Daten wurden dann in das LISA importiert und mit den Ackerflächen verknüpft.

Culterra 37, 2004 94 GIS-gestützte Abschätzung des Bodenabtrages

Tabelle 6-2: C-Faktoren für häufige Fruchtfolgen nach Frede & Dabbert (1998, verändert nach Schwertmann et al. 1990) 1. Fruchtfolgen mit 100 % Getreide Konventionell 1) Konservierend 2) Direktsaat 3) 0,10 0,04 0,03 2. Raps-Getreidefruchtfolgen: Rapsanteil 25 – 33 % Konventionell 1) Konservierend 2) Direktsaat 3) 0,08 0,04 0,03 3. Kartoffeln- bzw. Zuckerrüben-Getreidefruchtfolgen Hackfrucht Konventionell 1) Konservierend 2), 4) Direktsaat 3), 5) < 25 % 0,11 0,08/0,04 0,03 25 % 0,12 0,08/0,04 0,03 33 % 0,14 0,08/0,05 0,04 40 % 0,16 0,08/0,05 0,04 4. Mais-Getreidefruchtfolgen Maisanteil Konventionell 1) Konservierend 2), 4) Direktsaat 3) < 25 % 0,12 0,08/0,04 0,03 25 % 0,13 0,08/0,04 0,03 33 % 0,16 0,08/0,05 0,04 40 % 0,22 0,08/0,05 0,04 50 % 0,28 0,08/0,05 0,05 66 % 0,40 0,10/0,086) 0,06 5. Fruchtfolgen mit mehreren Hackfruchtgliedern und 50 % Getreide 7) a) Fruchtfolgen mit Zuckerrüben und Kartoffeln 7) Konventionell 1) Konservierend 2), 4) Direktsaat 3) 0,20 0,08/0,05 0,05 b) Fruchtfolgen mit Mais und Zuckerrüben oder Kartoffeln 7) Maisanteil Konventionell 1) Konservierend 2), 4) Direktsaat 3) < 25 % 0,20 0,08/0,05 0,05 25 % 0,20 0,08/0,05 0,05 33 % 0,23 0,08/0,05 0,05 40 % 0,24 0,08/0,05 0,05 6. Ackerfutter-Getreidefruchtfolgen mit mehrjährigen Futterpflanzen (25 – 50 % Klee, Kleegras, Luzerne) Futterpflanzenanteil Konventionell 1) Konservierend 2) Direktsaat 3) 25 % 0,05 0,03 0,02 33 % 0,03 0,02 0,01 50 % 0,02 0,01 0,01 1)Nach der Ernte verbleiben keine oder sehr wenig Ernterückstände auf der Bodenoberfläche und die Zeit zwischen wendender Bodenbearbeitung und der Aussaat der Folgefrucht ist sehr lang. Zwischenfrüchte, die eingearbeitet werden, bewirken keine Änderung des C-Faktors. 2)Nach der Ernte verbleiben die Ernterückstände auf der Bodenoberfläche oder werden nur flach eingearbeitet. Zwischenfrüchte werden in ein raues, mit Rückständen bedecktes Saatbett gesät. Steht in der Fruchtfolge eine Sommerung, dann erfolgt eine Sommerfurche mit anschließender Zwischenfruchtaussaat zur Vorbereitung des Mulchsaatverfahrens für die Sommerung. Der Zeitraum zwischen wendender Bodenbearbeitung und Aussaat der Folgefrucht/Zwischenfrucht ist kurz (< 1 Woche). 3)Es erfolgt keinerlei Bodenbearbeitung. Die Aussaat erfolgt mit Direktsaatmaschinen. 4)Die Zwischenfrucht wird vor der Aussaat der Sommerung oberflächlich eingearbeitet (linke Werte), bzw. Sommerungen werden im Mulchsaatverfahren ausgesät (rechte Werte). 5)Gilt nur für Zuckerrübenfruchtfolgen, da bei Kartoffeln keine Direktsaat möglich ist. 6)Nur mit Untersaat im Mais realisierbar. 7)Ist in Fruchtfolgen mit mehreren Hackfruchtgliedern der Getreideanteil kleiner oder größer als 50 %, so sind die C-Faktoren je nach Hackfrucht nach Punkt 3 oder 4 zu ermitteln. Überwiegt bei dem Hackfruchtanteil der Mais, so sind die übrigen Hackfruchtanteile dem Mais hinzuzurechnen. Culterra 37, 2004 Ergebnisse 95

6.2 Ergebnisse gebiet der Seefelder Aach beträgt 982 mm. Regen- und Oberflächenabflussfaktor (R-Faktor) In Abbildung 6-3 sind die berechneten Werte und die räumliche Verteilung des Aus Tabelle 6-3 sind für den Zeitraum Regen- und Oberflächenabflussfaktors von 1987 bis 1996 die mittleren jähr- (R-Faktor) der Allgemeinen Boden- lichen Niederschläge der acht Nieder- abtragsgleichung (ABAG) für die schlagsstationen des Deutschen Wetter- Ackerflächen im Einzugsgebiet der See- dienstes (DWD) dargestellt, die im felder Aach dargestellt. Der R-Faktor Landschafts- Informationssystem See- besitzt im Untersuchungsgebiet Werte felder Aach (LISA) zur Berechnung des zwischen 84 und 106 Newton/ha • a. R-Faktors berücksichtigt wurden. Der mittlere R-Faktor im Einzugsgebiet Abbildung A-1 im Anhang I zeigt die der Seefelder Aach beträgt 94 mittleren jährlichen Niederschläge der Newton/ha • a. Aufgrund der direkten Ackerflächen im Einzugsgebiet der See- Abhängigkeit des R-Faktors vom mitt- felder Aach. Im Einzugsgebiet können leren jährlichen Niederschlag ist deren mehrere Teilräume des mittleren jähr- räumliche Differenzierung identisch. lichen Niederschlages ausgemacht wer- Die höchsten Werte des R-Faktors be- den: das Zentrum des Einzugsgebietes finden sich im Zentrum des Einzugs- mit den höchsten Niederschlagssum- gebietes in der Umgebung der Nieder- men (1020 – 1090 mm), der Nord- schlagsstation Heiligenberg. In Richtung westen mit stark abnehmenden Nieder- Nordwesten nimmt der R-Faktor stark schlägen (880 – 950 mm) und der Süden ab. In Richtung Süden ist die Abnahme mit leicht abnehmenden Nieder- des R-Faktors geringer. schlägen (950 – 1020 mm). Der mittlere jährliche Niederschlag für das Einzugs-

Tabelle 6-3: Mittlere jährliche Niederschläge [mm/a] von acht Niederschlagsstationen des DWD, die im Landschafts-Informationssystem Seefelder Aach verwendet wurden. Datengrundlage: Tageswerte für den Zeitraum vom 01.01.1987 bis 31.12.1996 Name der Stationsnummer: Mittlerer jährlicher Niederschlagsstation: Niederschlag [mm/a] Herdwangen 70161 876 Wilhelmsdorf 70152 1009 Immenstaad 70155 845 Markdorf 70157 981 Heiligenberg 70163 1099 Überlingen 70165 893 Kalkofen 70169 880 Pfullendorf 90148 872

Culterra 37, 2004 96 GIS-gestützte Abschätzung des Bodenabtrages

Abbildung 6-3: R-Faktoren der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 Ergebnisse 97 In Abbildung 6-4 sind die prozentualen Durch die im Vergleich zum 10-jährigen Anteile der fünf Klassen des R-Faktors Durchschnitt erhöhten Niederschlags- im Einzugsgebiet der Seefelder Aach werte des Jahres 1995 steigt der mittlere dargestellt. Etwa ein Drittel der Acker- R-Faktor des Einzugsgebietes der See- flächen weist einen Wert zwischen 84 – felder Aach auf 110 Newton/ha • a. 88 Newton/ha • a auf. 12 % der Acker- 97 % der Ackerflächen weisen unter flächen besitzen einen R-Faktor diesen Niederschlagsbedingungen einen zwischen 88 – 92 Newton/ha • a; 22 % R-Faktor von über 100 Newton/ha • a einen Wert von 92 – 96 Newton/ha • a. auf. In Variante R2 (803 mm Nieder- Der R-Faktor von einem weiteren schlag im Jahre 1989) sinkt der mittlere Drittel der Ackerflächen liegt zwischen R-Faktor im Einzugsgebiet auf 77 96 – 106 Newton/ha • a. In Abbildung Newton/ha • a. Bei 3 % der betrach- 6-5 ist die Schwankung des mittleren teten Ackerflächen liegt der R-Faktor jährlichen Niederschlages für den Zeit- zwischen 88 und 92 Newton/ha • a. raum 1987-1996 im Einzugsgebiet der 97 % der Flächen besitzen unter diesen Seefelder Aach dargestellt. Der geringste Niederschlagsverhältnissen einen Niederschlag mit 803 mm fiel im Jahr Regen- und Oberflächenabflussfaktor 1989. Die höchsten Niederschläge wa- von kleiner 88 Newton/ha • a (Abbild- ren 1995 mit 1114 mm zu verzeichnen. ung 6-6). Die Variante R1 wurde auf Grundlage des mittleren Jahresniederschlages des Jahres 1995, Variante R2 für das Jahr 1989 berechnet.

40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 84-88 88-92 92-96 96-100 100-106 R-Faktor [Newton/ha • a]

Abbildung 6-4: Flächenanteile der R-Faktoren der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 98 GIS-gestützte Abschätzung des Bodenabtrages

[mm] 1200

1100

1000

900

800

700

600 ´87 ´88 ´89 ´90 ´91 ´92 ´93 ´94 ´95 ´96 Jahresniederschlag

Abbildung 6-5: Mittlere Jahresniederschläge im Einzugsgebiet der Seefelder Aach für die Jahre 1987 –1996

100% 90% 80% Variante R1 70% Variante R2 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% < 88 88-92 92-96 96-100 > 100 R-Faktor [Newton/ha • a]

Abbildung 6-6: Flächenanteile der R-Faktoren der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach für die Varianten R1 (1995) und R2 (1987)

Culterra 37, 2004 Ergebnisse 99 Bodenerodierbarkeitsfaktor (K-Faktor) einen K-Faktor zwischen 0,3 – 0,4. Ein Aus Abbildung 6-8 ist für die Acker- Viertel der Ackerflächen besitzt einen flächen der Bodenerodierbarkeitsfaktor geringen K-Faktor zwischen 0,1 – 0,2. (K-Faktor) und dessen Verteilung im 15 % der Ackerflächen sind aufgrund Einzugsgebiet der Seefelder Aach er- ihrer Bodenart besonders erosions- sichtlich. Der K-Faktor der ABAG anfällig. Ackerflächen mit hohen K- besitzt im Einzugsgebiet Werte zwi- Faktoren zwischen 0,3 – 0,5 und somit schen 0,1 und 0,5. Der durchschnittliche erhöhter Erosionsanfälligkeit befinden K-Faktor für das Einzugsgebiet beträgt sich überwiegend innerhalb der geolo- 0,34. gischen Einheiten Junge Talfüllungen und Würmeiszeitliches Moränensediment, aus In Abbildung 6-7 sind die Flächenan- denen bei der Bodengenese lehmige teile der Klassen des K-Faktors darge- Bodenarten hervorgegangen sind. stellt. Über 50 % der Flächen besitzen

60%

50%

40%

30%

20%

10%

0% 0.1-0.2 0.2-0.3 0.3-0.4 0.4-0.5 K-Faktor [(t/(ha • a))/(N/(ha • a))]

Abbildung 6-7: Flächenanteile der K-Faktoren der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 100 GIS-gestützte Abschätzung des Bodenabtrages

Abbildung 6-8: K-Faktoren der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 Ergebnisse 101 Topographiefaktor (LS-Faktor) räumen Heiligenberg-Höchster Bergland, In Abbildung 6-10 sind die Werte und Heiligenberg und im Westen des Schönach- die räumliche Verteilung für den Topo- Taisersdorfer Aach-Tobels sowie in den graphiefaktor (LS-Faktor) der ABAG Drumlinfeldern des Überlinger Hügellandes im Einzugsgebiet der Seefelder Aach westlich von Salem. dargestellt. Der LS-Faktor der Acker- Aus Abbildung 6-9 sind die Flächen- flächen schwankt zwischen 0 – 36. Der anteile der Klassen des LS-Faktors im durchschnittliche Topographiefaktor im Einzugsgebiet der Seefelder Aach er- Einzugsgebiet beträgt 1,61. Die gering- sichtlich. 60 % der Ackerflächen im sten Hangneigungen und somit die Einzugsgebiet besitzen einen Wert für geringsten Werte für den Topographie- den LS-Faktor zwischen 0 – 2. Mittlere faktor treten in der Markdorf-Salemer LS-Faktoren zwischen 2 – 4 besitzen Senke und Grasbeuren-Seefelder-Aachnieder- 30 % der ackerbaulich genutzten Flä- ung, entlang der Deggenhauser Aach so- chen. 10 % der untersuchten Acker- wie im Oberlauf der Salemer Aach auf. flächen weisen einen hohen bis sehr Hohe LS-Faktoren, die Werte > 2 hohen LS-Faktor von > 4 und somit ein besitzen, befinden sich in den Natur- erhöhtes Erosionsrisiko auf.

35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 0-1 1-2 2-4 4-8 > 8 LS-Faktor [dimensionslos]

Abbildung 6-9: Flächenanteile der LS-Faktoren der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 102 GIS-gestützte Abschätzung des Bodenabtrages

Abbildung 6-10: LS-Faktoren der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 Ergebnisse 103 Bedeckungs- und Bearbeitungsfaktor beträgt 0,15. 80 % der Ackerflächen (C-Faktor) besitzen einen geringen bis mittleren C- In Abbildung 6-12 ist die räumliche Faktor von 0 – 0,2 (Abbildung 6-11). Verteilung für den Bedeckungs- und Fruchtfolgen mit Kulturarten, die den Bearbeitungsfaktor (C-Faktor) der Bodenabtrag begünstigen (Mais, Hack- ABAG im Einzugsgebiet der Seefelder früchte) und hohe Werte für den C- Aach dargestellt. Der C-Faktor Faktor aufweisen, sind vor allem in der schwankt zwischen 0,1 – 0,4. Der Markdorf-Salemer Senke und Grasbeuren- mittlere C-Faktor für das Einzugsgebiet Seefelder-Aachniederung anzutreffen.

60%

50%

40%

30%

20%

10%

0% 0.0-0.1 0.1-0.2 0.2-0.3 0.3-0.4 C-Faktor [dimensionslos]

Abbildung 6-11: Flächenanteile der C-Faktoren der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 104 GIS-gestützte Abschätzung des Bodenabtrages

Abbildung 6-12: C-Faktoren der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 Ergebnisse 105 Standortbedingtes Erosionsrisiko Grasbeuren-Seefelder-Aachniederung befin- (RKLS-Faktor) den, besteht ein mittleres bis sehr Abbildung 6-14 zeigt die Gefähr- geringes standortbedingtes Erosions- dungsklassen des standortbedingten risiko (Abbildung 6-13). Erosionsrisikos der Ackerflächen im Durch den in Variante R1 (nieder- Einzugsgebiet der Seefelder Aach. Die schlagsreiches Jahr 1995) erhöhten Grundlage für die Bewertung des Regen- und Oberflächenabflussfaktor Gefährdungspotenziales bildet ein maxi- (R-Faktor) erhöht sich der Mittelwert maler C-Faktor von 0,2. Im Mittel des standortbedingten Erosionsrisikos beträgt das standortbedingte Erosions- der Ackerflächen im Einzugsgebiet der risiko im Einzugsgebiet 52 t/ha • a. 66 % Seefelder Aach 61 t/ha • a. Im Jahre der Ackerflächen weisen ein hohes bis 1989, das durch geringere Nieder- sehr hohes Erosionsrisiko auf, das auf schlagsmengen und somit einen gering- die Standortbedingungen zurückgeführt eren R-Faktor gekennzeichnet ist, ver- werden kann. Bei einem Drittel der ringert sich der standortbedingte Bo- betrachteten Flächen, die sich überwie- denabtrag auf durchschnittlich 44 gend in der Markdorf-Salemer Senke und t/ha • a.

70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0-10 10-20 20-30 30-40 > 40 RKLS-Faktor [t/ha • a]

Abbildung 6-13: Flächenanteile der RKLS-Faktoren der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 106 GIS-gestützte Abschätzung des Bodenabtrages

Abbildung 6-14: Gefährdungsklassen des standortbedingten Erosionsrisikos der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 Ergebnisse 107 Bodenabtrag im Einzugsgebiet der Bei 10 % der Ackerflächen wird der Seefelder Aach Bodenabtrag als hoch (6 – 8 t/ha • a) Wird zusätzlich zur standortbedingten eingestuft. 14 % weisen ein mittleres Erosionsgefährdung (RKLS-Faktor) der Gefährdungspotential von 4 – 6 t/ha • a Bewirtschaftungseinfluss (C- und P- auf . Bei 18 % bzw. 17 % der Flächen Faktor) berücksichtigt, erhält man den kann der Bodenabtrag als gering (2 – langjährigen, mittleren jährlichen Bo- 4 t/ha • a) bzw. als sehr gering (0 – denabtrag [t/ha • a] der Allgemeinen 2 t/ha • a) eingestuft werden (Abbildung Bodenabtragsgleichung (ABAG). 6-15). Der nach ABAG berechnete durch- Mit Ausnahme der Markdorf-Salemer schnittliche jährliche Bodenabtrag im Senke und Grasbeuren-Seefelder-Aachnieder- Einzugsgebiet der Seefelder Aach ung sowie dem nordöstlichen Gebiet des beträgt für die Ackerflächen 7,9 t/ha • a. Schönach-Taisersdorfer Aach-Tobels über- Die Werte bewegen sich zwischen 0 – wiegen in den anderen Naturräumen 40 t/ha • a. 40 % der untersuchten Ackerflächen, die bezüglich des Boden- Ackerflächen weisen einen Bodenabtrag abtrages mit hoch und sehr hoch von mehr als 8 t/ha • a und somit ein bewertet werden. (Abbildungen 6-16). sehr hohes Gefährdungspotenzial auf.

45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 0-2 2-4 4-6 6-8 > 8 Bodenabtrag [t/ha • a]

Abbildung 6-15: Flächenanteile der Gefährdungsklassen des Bodenabtrages nach Frede & Dabbert (1998) im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 108 GIS-gestützte Abschätzung des Bodenabtrages

Abbildung 6-16: Gefährdungsklassen des nach ABAG berechneten Bodenabtrages der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 Ergebnisse 109

50% 45% 40% 35% R1 R2 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 0-2 2-4 4-6 6-8 > 8

Bodenabtrag [t/ha • a]

Abbildung 6-17: Flächenanteile der Gefährdungsklassen des Bodenabtrags der ABAG nach Frede & Dabbert (1998) im Einzugsgebiet der Seefelder Aach (R1: Bodenabtrag im Jahr 1995 aufgrund erhöhter mittlerer Jahresniederschläge R2: Bodenabtrag im Jahr 1989 aufgrund verringerter mittlerer Jahresniederschläge)

1995 (Variante R1) beträgt aufgrund der mit sehr geringen bis geringen Boden- erhöhten Niederschlagsmengen – und abtrag. Gleichzeitig wird der Anteil an somit des erhöhten R-Faktors dieses Ackerflächen mit sehr hohen Abträgen Jahres – der nach ABAG berechnete verringert (Abbildung 6-17). durchschnittliche jährliche Bodenabtrag Bodenerosionsrisiko im Einzugsgebiet der Seefelder Aach für die betrachteten Ackerflächen 9,2 Die Abbildungen 6-17 und 6-18 zeigen t/ha • a. Im Gegensatz dazu verringert die räumliche Verteilung und die sich der mittlere Bodenabtrag im Jahre Flächenanteile des Bodenerosionsrisikos 1989 (Variante R2) auf 6,6 t/ha • a. der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Aufgrund der ungünstigen Nieder- Seefelder Aach. Bei 55 % der Acker- schlagsbedingungen im Jahre 1995 flächen, die sich vor allem in der besitzen 45 % der Ackerflächen – Markdorf-Salemer Senke und Grasbeuren- gegenüber 40 % des 10-jährigen Be- Seefelder-Aachniederung sowie im nordöst- trachtungszeitraumes – einen durch- lichen Gebiet des Schönach-Taisersdorfer schnittlichen jährlichen Bodenabtrag Aach-Tobels befinden, ist das Boden- von mehr als 8 t/ha • a und somit ein erosionsrisiko kleiner 1, d.h. der mittlere sehr hohes Gefährdungspotenzial. In- jährliche Bodenabtrag unterschreitet folge der verringerten Niederschläge im den aus pflanzenbaulicher Sicht toler- Jahre 1989 steigt der Anteil der Flächen ierbaren Abtrag.

Culterra 37, 2004 110 GIS-gestützte Abschätzung des Bodenabtrages

Abbildung 6-18: Bodenerosionsrisiko der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 Ergebnisse 111

60%

50%

40%

30%

20%

10%

0% 0-1 1-2 >2 Bodenerosionsrisiko [dimensionslos]

Abbildung 6-19: Flächenanteile des Bodenerosionsrisikos im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Im südwestlichen Teil des Schönach- Bodenabtrag und Bodenerosionsrisiko Taisersdorfer Aach-Tobels, im Naturraum im Einzugsgebiet der Seefelder Aach Heiligenberg und den Drumlinfeldern unter Veränderung der des Überlinger Hügellandes übersteigt das Bodenbearbeitung Bodenerosionsrisiko den Wert 2. Da auf Die konservierende Bodenbearbeitung diesen Ackerflächen – 20 % der Acker- (z.B. Mulchsaat) stellt eine wirksame flächen im Einzugsgebiet der Seefelder Maßnahme zur Reduzierung des Boden- Aach – der mittlere jährliche Boden- abtrags dar. Durch das Verbleiben von abtrag den tolerierbaren Abtrag deutlich Ernteresten auf der Bodenoberfläche überschreitet, besteht hier dringender und deren flache Einarbeitung werden Beratungs- und Handlungsbedarf, um die Energie des Niederschlages und der Maßnahmen zum Schutz vor Boden- Oberflächenabfluss reduziert, das Was- abtrag durch Wasser umzusetzen. seraufnahmevermögen des Bodens er- Das mittlere Erosionsrisiko beträgt im höht und die Stabilität des Boden- Mittel des 10-jährigen Betrachtungszeit- gefüges verbessert. Dieser Einfluss der raumes 1,17. Im Jahr 1995 (Variante R1) Bodenbearbeitung wird durch redu- erhöht sich aufgrund der erosions- zierte C-Faktoren in der ABAG berück- fördernden Niederschlagsbedingungen sichtigt. das Risiko des Bodenabtrages auf Abbildung 6-20 zeigt die Gefährdungs- durchschnittlich 1,36. In der Variante klassen des mittleren jährlichen Boden- R2 verringert sich aufgrund geringerer abtrages für die Ackerflächen im Ein- Niederschläge das Erosionsrisiko auf zugsgebiet der Seefelder Aach unter der 0,97. Annahme, dass auf allen Flächen konservierende Bodenbearbeitungsverfah- ren eingesetzt werden. Culterra 37, 2004 112 GIS-gestützte Abschätzung des Bodenabtrages Bei einer flächendeckenden Anwendung Bodenbearbeitungsverfahren im Ver- von konservierenden Bodenbearbeit- gleich zu konventionellen Verfahren ungsverfahren beträgt der mittlere jähr- von 40 % auf einen Anteil von 12 % liche Bodenabtrag im Durchschnitt 2,7 reduziert werden (Abbildung 6-20). t/ha • a. Ackerflächen, die trotz des Einsatzes Durch einen flächendeckenden Einsatz von konservierenden Bodenbearbeit- konservierender Bodenbearbeitungsver- ungsverfahren einen sehr hohen Boden- fahren weisen 39 % der Ackerflächen abtrag aufweisen, befinden sich süd- ein sehr geringes und 26 % ein geringes westlich von Salem und entlang der Gewässergefährdungspotenzial auf. Der Deggenhauser Aach. Für die Beratung Anteil an Ackerflächen, die einen sehr bedeutet dies, dass auf diesen Acker- hohen langjährigen, mittleren jährlichen flächen weitere Maßnahmen ergriffen Bodenabtrag von mehr als 8 t/ha • a werden müssen, um den Bodenabtrag besitzen, kann durch konservierende auf ein tolerierbares Maß zu reduzieren.

45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 0-2 2-4 4-6 6-8 > 8 Bodenabtrag nach Mulchsaat [t/ha • a]

Abbildung 6-20: Flächenanteile der Gefährdungsklassen des Bodenabtrags nach Frede & Dabbert (1998) unter Anwendung von konservierenden Bodenbearbeitungsverfahren auf der gesamten Ackerfläche im Einzugsgebiet der Seefelder Aach (graue Säulen: Bodenabtrag durch konventionellen Bodenbearbeitungsverfahren)

Culterra 37, 2004 Ergebnisse 113

Abbildung 6-21: Gefährdungsklassen des nach ABAG berechneten Bodenabtrages der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach unter der Annahme, dass die konservierende Bodenbearbeitung auf der gesamten Ackerflächen angewendet wird

Culterra 37, 2004 114 GIS-gestützte Abschätzung des Bodenabtrages

6.3 Fazit Die natürlich bedingte Schwankung des Regen- und Oberflächenabflussfaktors Auf Grundlage der Allgemeinen (R-Faktor) wurde über die Extremjahre Bodenabtragsgleichung (ABAG) konnte 1989 und 1995 bei der Berechnung des im Einzugsgebiet der Seefelder der Bodenabtrages berücksichtigt. Auf der langjährige, mittlere jährliche Boden- Grundlage unterschiedlicher Nieder- abtrag der Ackerflächen über ein GIS- schlagsmengen konnten die Extrema gestütztes Verfahren berechnet werden. aufgezeigt werden, innerhalb dessen Die ABAG berücksichtigt sowohl sich das standortbedingte Erosions- standortbedingte Einflussfaktoren des risiko, der langjährige, mittlere jährliche Bodenabtrages als auch den Bewirt- Bodenabtrag und das Bodenerosions- schaftungseinfluss. Aufgrund der natür- risiko bewegen. lichen Standortbedingungen im Ein- zugsgebiet besteht auf zwei Dritteln der Über das GIS-gestützte Verfahren war Ackerflächen hohes bis sehr hohes es möglich, die Auswirkungen einer standortbedingtes Erosionsrisiko. flächendeckenden Anwendung konservierender Bodenbearbeitungsverfahren Durch unangepasste Bewirtschaftungs- auf die Höhe des Bodenabtrages zu maßnahmen besitzt mehr als die Hälfte berechnen. Durch Mulchsaat kann der der Ackerflächen ein hohes bis sehr Bodenabtrag im Einzugsgebiet der See- hohes Gewässergefährdungspotenzial. felder Aach deutlich reduziert werden. Mit Hilfe des Bodenerosionsrisikos, das Bei einem geringen Teil der Acker- sich aus dem Verhältnis von berech- flächen ist trotz erosionsmindernder netem und tolerierbarem Bodenabtrag Bodenbearbeitung der Bodenabtrag sehr ableitet, konnte bei 20 % der Acker- hoch. Hier müssen weitergehende Maß- flächen im Einzugsgebiet ein dringender nahmen (z.B. Veränderung der Frucht- Handlungsbedarf zum Schutz des folge) ergriffen werden, um den Boden- Bodens vor Erosion ermittelt werden. abtrag auf ein gewässerverträgliches Maß zu reduzieren.

Culterra 37, 2004 Integration der Daten in das Landschafts-Informationssystem 115 7 GIS-gestützte Abschätzung der dens, wobei der Oberboden stärker in Nitratauswaschung die Gewichtung eingeht als der Unter- boden. Eine Bestimmung der Boden- 7.1 Integration der Daten in das artenuntergruppe aus den Klassen- Landschafts- zeichen der Bodenschätzung ist somit Informationssystem nur bedingt möglich. Die Bodenarten- untergruppe kann über die Grabloch- Aus Abbildung 7-1 ist die Integration beschriebe der Schätzungsbücher für der verschiedenen Daten zur Modell- Ackerland und Grünland bestimmt wer- ierung der Nitratauswaschung in das den. In den Schätzungsbüchern werden Landschafts-Informationssystem Seefel- für die einzelnen Horizonte der Grab- der Aach (LISA) ersichtlich. Folgende löcher die Merkmale des Bodengefüges Schritte zur GIS-gestützten Berechnung beschrieben. Im Einzugsgebiet der See- der potenziellen Nitratkonzentration im felder Aach sind 2 357 unterschiedliche Sickerwasser wurden durchgeführt: Klassenzeichen der Bodenschätzung an- Bestimmung der Bodenartenunter- zutreffen. Da eine Auswertung aller gruppe Klassenzeichen aus zeitlichen Gründen im Rahmen der vorliegenden Arbeit Die im LISA verwendeten Daten zur nicht möglich war, wurden die Klassen- Bestimmung der Bodenartenunter- zeichen in insgesamt 106 Kategorien gruppe basieren auf der Bodenschätz- mit identischer Bodenart, Zustandstufe ung, die landesweit digital im Amtlichen und Entstehungsart zusammengefasst. Liegenschaftsbuch (ALB) vorhanden ist. Innerhalb der Kategorien wurden die Die Klassenzeichen (Bodenart, Zu- Grablochbeschriebe der Klassenzeichen standstufe, Entstehungsart, Acker- und ausgewertet, deren Acker- bzw. Grün- Grünlandzahl) der Bodenschätzung landzahl am häufigsten aufgetreten sind. wurden im LISA über die Flurstücks- kennziffer den Acker- und Grünland- Benne et al. 1990 erarbeiteten einen flächen zugeordnet. Die Flurstücke des Übersetzungsschlüssel für die DV- Amtlichen Liegenschaftskatasters gestützte Auswertung der Bodenschätz- (ALK) wurden mit den Daten des ALB ung. Mit Hilfe dieses Schlüssels wurde verschnitten, die den flächenmäßig die Nomenklatur der Bodenschätzung größten Anteil besitzen. in die normierte Sprache der bodenkundlichen Kartieranleitung (AG Die angegebene Bodenart des Klassen- Bodenkunde 1982) übersetzt (siehe An- zeichens der Bodenschätzung kenn- hang II). zeichnet das Gesamtgepräge des Bo-

Culterra 37, 2004 116 GIS-gestützte Abschätzung der Nitratauswaschung (LISA) , Ka, PFL i.S. 3 WE W WE HAUDE [mg/l] AH, AF AH, NO E Sj, Wj, menge FK nFK N-Überschuss Sickerwasser- graphische Daten in Themenkarten graphische Daten graphische Daten graphische Daten in Themenkarten Attributzuweisung hafts-Informationssystem Seefelder Aach Aach Seefelder hafts-Informationssystem Geographisches Informationssystem (GIS) Informationssystem Geographisches Geographisches Informationssystem Geographisches Informationssystem (GIS) Attributzuweisung Attributzuweisung Inverses Distanzverfahren HAUDE Nutzungen Datenbank Datenbank Flächengewichtete aus Tageswerten rung der Nitratauswaschung in das Landsc in das rung der Nitratauswaschung Flurstückszuordnung der Berechnung des Sommer- , des Sommer- Berechnung zuordnung der zuordnung der Bodenarten flächengewichtete Flurstücks- Winterniederschlages und E nichtgraphische Daten nichtgraphische Daten in Tabellen nichtgraphische in Daten Tabellen 3) 2) Stationen BS Daten 1) Daten Beratung InVeKos Datenformat Datenformat digital, Punkt digital, Vektor digital, Vektor DWD Expertenwissen, Klima, Boden Parameter Parameter bbildung 7-1: Integration der Daten zur Modellie Niederschlag Landnutzung DWD: BS: InVeKos: Verwaltungs- Integriertes und Kontrollsystem Deutscher Wetterdienst Reichsbodenschätzung A Bewirtschaftung 1) 2) 3)

Culterra 37, 2004 Integration der Daten in das Landschafts-Informationssystem 117 Ermittlung der Bodenwasserhaushalts- geleitet. Tabelle 6-1 zeigt die Werte der größen Wasserhaushaltsgrößen für die Boden- Aus der bodenkundlichen Kartieran- artenuntergruppen, die im Einzugsge- leitung (AG Bodenkunde 1982) wurden biet der Seefelder Aach anzutreffen für die einzelnen Bodenartenunter- sind. gruppen der jeweiligen Horizonte der Für Bodenhorizonte mit Humus- Grablöcher die Werte der nutzbaren gehalten von mehr als 1 % muss man Feldkapazität (nFK) bzw. der Feldkapa- die Feldkapazität bzw. nutzbare Feld- zität (FK) unter der Annahme einer kapazität entsprechend den Korrektur- mittleren Lagerungsdichte (Ld = 3) ab- werten in Tabelle 7-2 erhöhen.

Tabelle 7-1: Feldkapazität (FK) und nutzbare Feldkapazität (nFK) der Bodenarten der Bodenschätzung (nach AG Bodenkunde 1982) Bodenartenuntergruppe FK [Vol.-%] nFK [Vol.-%] mSfs 12 9 Sl2 22 19 Slu 30 19 Sl3 27 17 Sl4 28 16 Ul3, Ut3 37 24 Ul4, Ut4 37 21 Ls2 33 17 Ls3 33 17 Ls4 32 17 Lt3 41 15 Lts 41 16 Tu4 42 17 Tu3 41 15 Tu2 49 14 Hhz2 70 60 Hhz3 75 60

Tabelle 7-2: Zuschlag zur Feldkapazität (FK) und nutzbare Feldkapazität (nFK) bei Humusgehalten von mehr als 1 % (nach Frede & Dabbert 1998, verändert) Humusgehalt (Mase-%) FK [Vol.-%] nFK [Vol.-%] 1 – 2 + 2,0 + 0,5 2 – 4 + 4,0 + 1,5 4 – 8 + 9,0 + 3,5 8 – 15 + 12,5 + 7,0

Culterra 37, 2004 118 GIS-gestützte Abschätzung der Nitratauswaschung

Die effektive Durchwurzelungstiefe im Wurzelraum (nFKWE) auch der wird benötigt, um die FKWE- und kapillare Aufstieg aus dem Grundwasser nFKWE-Anteile im durchwurzelbaren berücksichtigt werden. Die kapillare Boden zu bestimmen. Nach Sauer Aufstiegsrate (KR) [mm/d] lässt sich in (1999) besteht ein Zusammenhang zwi- Abhängigkeit vom Grundwasserflur- schen der Zustandsstufe nach Boden- abstand bis zur Untergrenze des effek- schätzung und dem durchwurzelbaren tiven Wurzelraumes und der Bodenart Bodenraum (Tabelle 7-3). ableiten. Der Grundwasserflurabstand Durch Multiplikation der in Volumen- wurde nach Wendland et al. (1993) für prozent angegebenen Feldkapazität das Einzugsgebiet der Seefelder Aach bzw. nutzbaren Feldkapazität mit dem mit 1,5 m angenommen. Die kapillare jeweiligen Bodenvolumen der Boden- Aufstiegsrate (KR) wurde nach AG horizonte kann die Feldkapazität bzw. Bodenkunde (1982) ermittelt. nutzbare Feldkapazität des durchwurzel- Multipliziert man die kapillare Auf- baren Bodens (FKWE bzw. nFKWE) stiegsrate mit der Zeitspanne des berechnet werden. Die nFKWE wird in Hauptwachstums, lässt sich die Verbindung mit dem kapillaren Wasser- Kapillare Aufstiegsmenge (KA) [mm] aufstieg zur Berechnung der Sicker- berechnen. Durch Addition der nutz- wassermenge benötigt. Die FKWE hin- baren Feldkapazität im Wurzelraum gegen wird zur Berechnung der Aus- (nFKWE) und der kapillaren Aufstiegs- tauschhäufigkeit des Bodenwassers her- menge wird das pflanzenverfügbare angezogen. Bodenwasser ermittelt. Bei grundwasserbeeinflussten Böden muss neben der nutzbaren Feldkapazität

Tabelle 7-3: Zustandstufen nach Bodenschätzung, mittlere effektive

Durchwurzelungstiefe (We) und Abstand zwischen Grundwasserspiegel und We Zustandsstufe nach Durchwurzelungstiefe Abstand GW-Spiegel

Bodenschätzung We [dm] zu We [dm] 1, I 10 5 2 10 5 3 9 6 4, II 8 7 5 7 8 6, III 5 10 7 3 12

Culterra 37, 2004 Integration der Daten in das Landschafts-Informationssystem 119 Ermittlung der Sickerwassermenge: Grünlandflächen jeweils der Mittelwert Für die Abschätzung der Sickerwasser- der Klimaparameter zugeordnet. Die menge nach Renger et al. (1990) werden Sickerwassermenge wurde im LISA der Evapotranspirationskoeffizient nach nach Renger et al. (1990) berechnet. Haude, Sommer- und Winternieder- Berechnung der potenziellen Nitrat- schlag sowie das pflanzenverfügbare konzentration im Sickerwasser Wasser benötigt. Sommerniederschlag Die flurstücksbezogenen Daten zur (01.04. – 30.09.) und Winterniederschlag landwirtschaftlichen Nutzung der Jahre (01.10. – 31.03.) wurden aus den Tages- 1997 bis 2001 des Integrierten Verwalt- werten für den Zeitraum 01.01.1987 – ungs- und Kontrollsystems (InVeKoS) 31.12.1996 von acht Niederschlags- wurden über die Flurstückskennziffer stationen berechnet. Die mittlere poten- im LISA mit den Acker- und Grün- zielle Evapotranspiration nach Haude landflächen des Amtlichen Liegen- wurde aus den Daten der Klima- schaftskatasters (ALK) verbunden. Ein stationen ermittelt, die ebenfalls diesen Problem bei der Verschneidung der 10-jährigen Zeitraum repräsentieren. Daten besteht darin, dass Flurstücke Die natürlichen Schwankungen der mehrere unterschiedliche Nutzungen Klimaparameter innerhalb des Betracht- aufweisen, d.h. die Schlag- bzw. Nutz- ungszeitraumes führen zu unterschied- ungsgrenzen stimmen nicht überein. In lichen Sickerwassermengen. Um den diesen Fällen wurde den Flurstücken die Einfluss der natürlichen Schwankungen flächenmäßig größte Nutzung zuge- der Klimaparameter zu verdeutlichen, ordnet, die mit Hilfe mehrerer SQL- wurden bei der Abschätzung der Sicker- Abfragen in einer externen Datenbank wassermenge, zusätzlich zur mittleren selektiert wurde. Sickerwassermenge über den 10-jähr- Das N-Auswaschungspotenzial wird igen Betrachtungszeitraum, die zwei hier – im Gegensatz zu Frede & Dab- Varianten S1 und S2 betrachtet. Vari- bert (1998), die dieses aus dem Saldo ante S1 basiert auf den Klimadaten des (Zufuhr minus Abfuhr) der N-Flächen- Jahres 1994 und spiegelt gegenüber dem bilanz bestimmen – aus den N-Dünge- 10-jährigen Mittel erhöhte Sommer- überschüssen berechnet. Die Dünge- und Winterniederschläge sowie einen überschüsse wurden auf Grundlage von verringerten Haude-Faktor wider. Vari- schlagbezogenen Düngebilanzen für die ante S2 bezieht sich auf das Jahr 1992 verschiedenen Hauptkulturarten im mit den geringsten Sommer- und Rahmen der landwirtschaftlichen Ge- Winterniederschlägen sowie einer er- wässerschutzberatung im Einzugsge- höhten potenziellen Evapotranspiration. biet der Seefelder Aach ermittelt (vgl. Die so ermittelten punktuellen Nieder- Kapitel 11.4.1). Tabelle 7-5 zeigt die schlags- und Evapotranspirationswerte ermittelten N-Düngeüberschüsse der wurden nach der Inversen Distanz- Hauptkulturarten im Einzugsgebiet der gewichtung (IDW) auf das Einzugs- Seefelder Aach. gebiet der Seefelder Aach interpoliert. Mit der ArcViewTM-Erweiterung „Get Grid Values“ wurde den Acker- und Culterra 37, 2004 120 GIS-gestützte Abschätzung der Nitratauswaschung Des Weiteren wird vereinfacht davon und Immobilisation gegenseitig aus- ausgegangen, dass sich der Stickstoff- gleichen und somit keine Netto- haushalt der Böden im Gleichgewicht Mineralisation/Immobilisation unter- befindet, d.h. dass sich Mineralisation stellt wird.

Tabelle 7-4: Stickstoff-Überschüsse der Kulturarten im Einzugsgebiet der Seefelder Aach auf Grundlage schlagbezogener Düngebilanzierungen Kulturart: N-Überschuss [kg / ha • a] Weizen 0 Gerste 34 Raps 31 Mais 66 Hafer, Roggen, Dinkel 5 Kartoffeln -10 Zuckerrüben 0 Grünland, Wiesen, -12 Mähweide

Culterra 37, 2004 Ergebnisse 121

7.2 Ergebnisse Frickingen und Weildorf anzutreffen (Anhang I, Abbildung A-3). Wasserhaushaltsgrößen der Böden im Einzugsgebiet der Seefelder Aach Das für Pflanzen verfügbare Wasser (W ) liegt im Mittel des Einzugs- In Tabelle 7-5 sind die Mittelwerte so- Pfl gebietes bei 306 mm und schwankt wie die Streuung der Feldkapazität, der zwischen 75 mm und 769 mm. Die nutzbaren Feldkapazität im durch- geringsten Werte für W befinden sich wurzelbaren Boden und des pflanzen- Pfl entlang der Deggenhauser Aach, im verfügbaren Wassers dargestellt. Die Schönach-Taisersdorfer Aach-Tobel sowie räumliche Verteilung dieser Boden- der Markdorf-Salemer Senke und Gras- wasserhaushaltsgrößen kann aus An- beuren-Seefelder-Aachniederung. Die höch- hang I entnommen werden. sten Werte des WPfl sind ebenfalls ent- Die Feldkapazität des durchwurzelbaren lang des Oberlaufes der Salemer Aach, Bodens (FKWE) bewegt sich im Ein- zwischen Frickingen und Weildorf und zugsgebiet der Seefelder Aach zwischen im Naturraum Heiligenberg (Anhang I, 128 – 725 mm. Durchschnittlich besitzt Abbildung A-4). die FK einen Wert von 310 mm. WE Für den Bodenwasserhaushalt relevante Feldkapazitäten von mehr als 500 mm Klimagrößen im Einzugsgebiet der See- befinden sich entlang des Oberlaufes felder Aach der Salemer Aach sowie zwischen Frickingen und Weildorf (Anhang I, In Tabelle 7-6 sind die Mittelwerte und Abbildung A-2). die Streuung über den Betrachtungs- zeitraum 01.01.1987 bis 31.12.1996 von Die nutzbare Feldkapazität des durch- Sommerniederschlag (01.04. bis 30.09.), wurzelbaren Bodens (nFK ) besitzt im WE Winterniederschlag (01.10. bis 31.03.) Einzugsgebiet der Seefelder Aach einen und potenzieller Evapotranspiration Mittelwert von 154 mm. Das Minimum nach Haude im Einzugsgebiet der beträgt 75 mm, das Maximum 600 mm. Seefelder Aach dargestellt. Die höchsten nFKWE-Werte (> 390 mm) sind ebenfalls entlang des Ober- laufes der Salemer Aach sowie zwischen

Tabelle 7-5: Mittelwerte und Streuung der Feldkapazität im durchwurzelbaren Boden (FKWE), der nutzbaren Feldkapazität im durchwurzelbaren Boden (nFKWE) und des

pflanzenverfügbaren Wassers (WPfl) im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

FKWE [mm] nFKWE [mm] WPfl [mm] Mittelwert: 310 154 306 Minimum: 128 75 75 Maximum: 725 600 769

Culterra 37, 2004 122 GIS-gestützte Abschätzung der Nitratauswaschung

Tabelle 7-6: Mittelwerte und Streuung von Sommerniederschlag (01.04. – 30.09.), Winterniederschlag (01.10. – 31.03.) und potenzieller Evapotranspiration nach Haude im Einzugsgebiet der Seefelder Aach (Betrachtungszeitraum 01.01.1987 bis 31.12.1996) Sommerniederschlag Winterniederschlag Potenzielle [mm] [mm] Evapoptranspiration nach Haude Mittelwert: 574 386 465 Minimum: 528 347 392 Maximum: 647 452 517

Die Sommerniederschläge liegen mit lichen Wert von 465 mm/a. Abbildung 574 mm im Mittel etwa 200 mm über A-7 im Anhang 1 zeigt die räumliche den Winterniederschlägen, d.h. das Verteilung der potenziellen Evapotrans- Niederschlagsmaximum befindet sich in piration nach Haude im Einzugsgebiet den Sommermonaten. Der Sommer- der Seefelder Aach. Evapotranspira- niederschlag schwankt innerhalb des tionsraten über 480 mm/a befinden sich Einzugsgebietes zwischen 528 mm und im Südwesten und Westen des Einzugs- 647 mm, der Winterniederschlag zwi- gebietes. Die geringste Transpiration schen 347 mm und 452 mm. Die findet im Nordwesten des Einzugsge- Abbildungen A-5 und A-6 in Anhang I bietes statt. zeigen die räumliche Verteilung der Innerhalb des 10-jährigen Betrachtungs- Sommer- und Winterniederschläge im zeitraumes schwanken die Sommer- Einzugsgebiet der Seefelder Aach. Die niederschläge zwischen 715 mm im höchsten Niederschläge befinden sich Jahre 1994 (Variante S1) und 501 mm im zentralen Bereich der Niederschlags- im Jahre 1992 (Variante S2). Die station Heiligenberg. Nach Nord- und Winterniederschläge bewegen sich in Südwesten hin nehmen die Sommer- den Jahren 1987 bis 1996 zwischen und Winterniederschläge um jeweils 456 mm (S1) und 319 mm (S2) (Ab- etwa 100 mm ab. Die potenzielle Eva- bildung 7-2). Die potenzielle Evapo- potranspiration nach Haude schwankt transpiration nach Haude beträgt im im Einzugsgebiet zwischen 392 – 517 Jahre 1992 durchschnittlich 489 mm, im mm/a und besitzt einen durchschnitt- Jahre 1994 im Mittel 455 mm.

Culterra 37, 2004 Ergebnisse 123

[mm] 800 700 600 500 400 300 200 100 0 ´8 7 ´8 8 ´8 9 ´9 0 ´9 1 ´9 2 ´9 3 ´9 4 ´9 5 ´9 6 Winterniederschlag Sommerniederschlag

Abbildung 7-2: Mittlere Sommer- und Winterniederschläge im Einzugsgebiet der Seefelder Aach für die Jahre 1987 bis 1996

Sickerwassermenge höchsten Sickerwassermengen treten im Abbildung 7-3 zeigt für die Acker- und zentralen Bereich des Einzugsgebiets Grünlandflächen des Einzugsgebietes der Seefelder Aach im Raum Heiligen- der Seefelder Aach die mittlere jährliche berg auf. In Richtung Norden und Sickerwassermenge [mm/a] und deren Süden nimmt die Sickerwassermenge räumliche Verteilung. Die Grundlage tendenziell ab. für die Abschätzung der Sickerwasser- Aus Abbildung 7-4 sind die Flächen- menge nach Renger et al. (1990) bilden anteile der Klassen der Sickerwasser- Klima- und Niederschlagsdaten für den menge ersichtlich. 18 % der Acker- und Zeitraum 1987 bis 1996 sowie der Grünlandflächen weisen eine mittlere Mittelwert des pflanzenverfügbaren jährliche Sickerwassermenge für die

Wassers (WPfl), der auf Nutzungsdaten Jahre 1997-2001 von weniger als 250 der Jahre 1997 bis 2001 basiert. Die mm und 9 % von mehr als 450 mm auf. Sickerwassermenge schwankt zwischen Bei 36 % der betrachteten Flächen 51 mm und 536 mm. Die durchschnitt- durchsickern im jährlichen Durchschnitt liche Sickerwasserhöhe innerhalb des 250 – 350 mm bzw. l/m2 den Boden, 10-jährigen Betrachtungszeitraumes be- bei 37 % der Flächen 350 – 450 mm. trägt im Einzugsgebiet 317 mm. Die

Culterra 37, 2004 124 GIS-gestützte Abschätzung der Nitratauswaschung

Abbildung 7-3: Mittlere jährliche Sickerwassermenge [mm] im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

(Klimadaten für den Zeitraum 01.01.1987 bis 31.12.1996, WPfl für die Jahre 1997 bis 2001) Culterra 37, 2004 Ergebnisse 125

40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 50-150 150-250 250-350 350-450 450-550 Sickerwassermenge [mm/a]

Abbildung 7-4: Flächenanteile der Klassen der mittleren jährlichen Sickerwassermenge [mm] im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

(Klimadaten für den Zeitraum 01.01.1987 bis 31.12.1996, WPfl für die Jahre 1997 bis 2001)

80% 70% 60% S1 S2 50% 40% 30% 20% 10% 0% < 150 150-250 250-350 350-450 > 450 Sickerwassermenge [mm/a]

Abbildung 7-5: Flächenanteile der Klassen der Sickerwassermenge [mm] der Jahre 1994 (Variante S1) und 1992 (Variante S2) im Vergleich zur mittleren jährlichen Sickerwassermenge des 10-jährigen Betrachtungszeitraumes im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 126 GIS-gestützte Abschätzung der Nitratauswaschung Im Jahre 1994 (Variante S1) beträgt landwirtschaftlichen Nutzflächen wur- infolge hoher Sommer- und Winter- den Austauschhäufigkeiten von über niederschläge bei gleichzeitig geringerer 100 % ( AF = 1) berechnet, d.h. das Evapotranspiration die Sickerwasser- Bodenwasser wird mindestens einmal menge 462 mm und liegt somit durch- pro Jahr ausgetauscht. Auf diesen schnittlich 145 mm über der Sicker- Flächen ist somit die Wahrscheinlichkeit wassermenge des 10-jährigen Betracht- sehr hoch, dass Nitrat ausgewaschen ungszeitraumes. Aufgrund der geringen wird. Dieses hohe standortbedingte Niederschläge und erhöhten Evapo- Nitratauswaschungsrisiko sollte bei der transpiration im Jahre 1992 (Variante Bewirtschaftung berücksichtigt werden. S2) liegt in diesem Jahr die Sicker- Bei 33 % der Flächen wird das Boden- wasserneubildungsrate im Einzugsgebiet wasser nicht komplett ausgetauscht. der Seefelder Aach bei durchschnittlich Durch das Sickerwasser wird nicht un- 229 mm. Abbildung 7-5 zeigt die bedingt der gesamte verlagerungsfähige Flächenanteile der Klassen der Sicker- Nitratvorrat im Boden ausgewaschen. wassermengen der Jahre 1994 (Variante Auf Grundlage der Klimabedingungen S1) und 1992 (Variante S2) im Vergleich zwischen 1987 und 1996 beträgt die zur mittleren Sickerwassermenge des Austauschhäufigkeit im Einzugsgebiet 10-jährigen Betrachtungszeitraumes. Im der Seefelder Aach durchschnittlich niederschlagsreichen Jahr 1994 werden 111 %. In diesem Zeitraum besitzt der bei 72 % der Acker- und Grünland- Auswaschungsfaktor den Wert 0,87. Im flächen über 450 mm Sickerwasser niederschlagsreichen Jahr 1994 (Vari- gebildet. In diesem Jahr gibt es im ante S1) steigen die Austauschhäufigkeit Einzugsgebiet der Seefelder Aach keine der Acker- und Grünlandflächen auf Flächen, bei denen weniger als 150 mm 160 % und der Auswaschungsfaktor auf Wasser die Bodenuntergrenze verlassen. 0,97 an (Tabelle 7-7). In diesem Jahr Im Gegensatz dazu werden im weisen 93 % der betrachteten Flächen niederschlagsarmen Jahr 1992 auf allen einen Auswaschungsfaktor > 1, d.h. ein Flächen weniger als 450 mm Sicker- hohes standortbedingtes Nitrataus- wasser gebildet. Die Flächenanteile der waschungsrisiko auf. Im Jahre 1992, das Klassen der Sickerwassermenge bis durch geringe Niederschläge gekenn- 350 mm erhöhen sich im Vergleich zum zeichnet ist, liegt die mittlere Austausch- 10-jährigen Betrachtungszeitraum. häufigkeit im Einzugsgebiet bei 80 %. Austauschhäufigkeit und Der Auswaschungsfaktor verringert sich Auswaschungsfaktor gegenüber dem 10-jährigen Betracht- Abbildung 7-6 zeigt den Auswasch- ungszeitraum um 0,14 auf 0,73 (Tabelle ungsfaktor (AF) der Acker- und Grün- 7-7). 1992 besteht bei 34 % der Acker- landflächen im Einzugsgebiet der See- und Grünlandflächen ein erhöhtes felder Aach. Für 67 % der betrachteten Nitratauswaschungsrisiko.

Culterra 37, 2004 Ergebnisse 127

Abbildung 7-6: Auswaschungsfaktor der Acker- und Grünlandflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach Culterra 37, 2004 128 GIS-gestützte Abschätzung der Nitratauswaschung

Tabelle 7-7: Mittelwerte der Austauschhäufigkeit des Bodenwassers und des Auswaschungsfaktors im 10-jährigen Mittel, im Jahre 1994 (Variante S1) und im Jahre 1992 (Variante S2) im Einzugsgebiet der Seefelder Aach 10-jähriger Variante S1 Variante S2 Betrachtungszeitraum (1987-1996) (1994) (1992) Austauschhäufigkeit 111 % 160 % 80 % Auswaschungsfaktor 0,87 0,97 0,73

Potenzielle Nitratkonzentration im Acker- und Grünlandflächen wird die Sickerwasser Nitratauswaschung als sehr gering In Abbildung 7-7 sind die Gefähr- (14 %), gering (23 %) und mittel (31 %) dungsklassen und die räumliche Verteil- eingestuft. Aufgrund des relativ hohen ung der potenziellen Nitratkonzentra- standortbedingten Auswaschungsrisikos tion im Sickerwasser für das Einzugsge- im Einzugsgebiet der Seefelder Aach biet der Seefelder Aach dargestellt. Die kann davon ausgegangen werden, dass Berechnung basiert auf schlag- und diese Flächen angepasst bewirtschaftet kulturartenbezogenen Düngebilanzen werden. 32 % der Flächen liegen in der des Jahres 2000, der Fruchtfolge zwi- hohen (25 %) und sehr hohen (7 %) schen 1997 und 2001 und der mittleren Gefährdungsklasse. Die Schwerpunkte Sickerwassermenge auf Grundlage von mit Ackerflächen, die eine hohe poten- Klimadaten der Jahre 1987 bis 1996. zielle Nitratkonzentration im Sicker- Negative N-Düngebilanzen (z.B. bei wasser besitzen, befinden sich in der Weizen) wurden mit dem Wert 0 in das Markdorf-Salemer Senke und Grasbeuren- Landschafts-Informationssystem See- Seefelder-Aachniederung sowie im Nord- felder Aach (LISA) integriert, um osten des Schönaich-Taisersdorfer Aach- negative Nitratgehalte im Sickerwasser Tobels. Dies sind Flächen, die einen zu vermeiden. Die Nitratauswaschungs- hohen Fruchtfolgeanteil an Kulturarten gefährdung wurde in Anlehnung an mit einem hohen N-Düngeüberschuss Frede & Dabbert (1998) bewertet. (z.B. Mais) besitzen und gleichzeitig Abbildung 7-8 zeigt die Flächenanteile einen hohen standortbedingten Aus- der einzelnen Klassen des Gewässerge- waschungsfaktor aufweisen. Bei diesen fährdungspotenzials. Flächen sollte das hohe Auswaschungs- risiko stärker berücksichtigt und die Die durchschnittliche potenzielle Nitrat- Bewirtschaftung darauf angepasst wer- konzentration des Sickerwassers im Ein- den. Diese Flächen stellen somit zugsgebiet der Seefelder Aach beträgt Schwerpunkte einer landwirtschaft- 30 mg N03-/l. Als Maximalwert wurden lichen Gewässerschutzberatung dar. 82 mg N03-/l ermittelt. Bei 68 % der

Culterra 37, 2004 Ergebnisse 129

Abbildung 7-7: Gefährdungsklassen der potenziellen Nitratkonzentration im Sickerwasser der Acker- und Grünlandflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach (Datengrundlage: schlag- und kulturartenbezogene Düngebilanzen des Jahres 2000, Fruchtfolge der Jahre 1997 – 2001, mittlere Sickerwassermenge auf Grundlage von Klimadaten der Jahre 1987 – 1996) Culterra 37, 2004 130 GIS-gestützte Abschätzung der Nitratauswaschung

35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% <15 15-25 25-35 35-50 >50 potenzielle Nitratkonzentration im Sickerwasser [mg/l]

Abbildung 7-8: Flächenanteile der Klassen des Gewässergefährdungspotenzials anhand der potenziellen Nitratkonzentration im Sickerwasser im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Im niederschlagsreichen Jahr 1994 gesamt wurde in diesem Jahr mehr (Variante S1) werden von den Acker- Stickstoff ausgewaschen als im Jahr und Grünlandflächen durchschnittlich 1992 bzw. im 10-jährigen Durchschnitt

21 mg NO3-/l ausgewaschen. Im Jahre (Tabelle 7-8). 1992, in dem die Niederschläge geringer Durch die erhöhte Sickerwassermenge als über den 10-jährigen Durchschnitt im Jahre 1994 (Variante S1) erhöhen von 1987 bis 1996 waren, beträgt die sich die Anteile der sehr geringen und potenzielle Nitratkonzentration im geringen Gefährdungsklassen. Im Ge- Sickerwasser 35 mg NO3-/l. Die gering- gensatz dazu verschieben sich die eren Nitratgehalte des Sickerwassers in Anteile der Klassen gegenüber dem 10- Variante 1 können auf einen Verdünn- jährigen Betrachtungszeitraum in Vari- ungseffekt aufgrund höherer Sicker- ante 2 in Richtung hoch und sehr hoch wasserraten zurückgeführt werden. Ins- (Abbildung 7-9).

Tabelle 7-8: Gesamtstickstoffaustrag aus Acker- und Grünlandflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach 10-jähriger Variante S1 Variante S2 Betrachtungszeitraum (1987-1996) (1994) (1992) Stickstoff [t] 72,39 73,45 65,74

Culterra 37, 2004 Ergebnisse 131

45% 40% 35% S1 S2 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% <15 15-25 25-35 35-50 >50 potenzielle Nitratkonzentration im Sickerwasser [mg/l]

Abbildung 7-9: Flächenanteile des Gewässergefährdungspotenzials anhand der potenziellen Nitratkonzentration im Sickerwasser der Jahre 1994 (Variante S1) und 1992 (Variante S2) im Vergleich zur mittleren jährlichen Sickerwassermenge des 10- jährigen Betrachtungszeitraumes im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Nitrat im Sickerwasser auf Grundlage von ausgegangen, dass durch eine einer reduzierten Düngung durch flächendeckende Beratung auf allen landwirtschaftliche Beratung Acker- und Grünlandflächen die Stick- Durch eine landwirtschaftliche Gewäs- stoffdüngung reduziert wird. serschutzberatung (vgl. Kapitel 11.4.1) Tabelle 7-9: konnten die Stickstoffdüngeüberschüsse Gegenüber dem Ist-Zustand reduzierte N- für die Hauptkulturarten Weizen, Ger- Überschüsse der Kulturarten im Einzugsgebiet ste, Mais und Raps reduziert werden. der Seefelder Aach auf Grundlage schlagbezogener Düngebilanzierungen nach einer Tabelle 6-9 zeigt die N-Überschüsse auf landwirtschaftlicher Beratung (vgl. Tabelle 7-4) Grundlage von schlagbezogenen Dün- gebilanzierungen nach der Beratung. Kulturart: N-Bilanz In das Landschafts-Informationssystem Weizen -8 Seefelder Aach (LISA) wurden diese Gerste 28 schlag- und kulturbezogenen N-Dünge- Raps 3 bilanzen übernommen, um die Wirkung einer standortangepassten Bewirtschaft- Mais 33 ung auf das Gewässergefährdungs- potenzial zu überprüfen. Es wurde da-

Culterra 37, 2004 132 GIS-gestützte Abschätzung der Nitratauswaschung

Abbildung 7-10: Gefährdungsklassen der potenziellen Nitratkonzentration im Sickerwasser auf Grundlage einer reduzierten Düngung durch Beratung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 Ergebnisse 133 In Abbildung 7-10 sind die Gefähr- Sickerwasser nach reduzierter Düngung dungsklassen der potenziellen Nitrat- im Vergleich zu den Klassen der konzentration im Sickerwasser [mg/l] Düngebilanzen vor der Beratung. für das Einzugsgebiet der Seefelder Durch die Reduzierung der N-Dünge- Aach auf Grundlage einer reduzierten bilanzüberschüsse im Rahmen einer Düngung dargestellt. Durch die Redu- gewässerschutzbezogenen Beratung der zierung der N-Düngeüberschüsse wer- Landwirte verschiebt sich der Anteil der den im Einzugsgebiet der Seefelder Acker- und Grünlandflächen zugunsten Aach durchschnittlich 19 mg N03-/l mit der geringen Gefährdungsklassen. 80 % dem Sickerwasser aus dem Boden der landwirtschaftlichen Nutzflächen ausgewaschen. Der Maximalwert beträgt weisen eine sehr geringe (36 %) bzw. 48 mg N03-/l. geringe (44 %) Gewässergefährdung Das Gewässergefährdungspotenzial an- auf. 18 % der Flächen besitzen ein hand der potenziellen Nitratkonzentra- mittleres Gefährdungspotenzial. Bei tion im Sickerwasser wurde ebenfalls in 2 % der Acker- und Grünlandflächen, Anlehnung an Frede & Dabbert (1998) mit einer potenziellen Nitratkonzen- bewertet. Abbildung 7-11 zeigt die tration im Sickerwasser von mehr als

Flächenanteile der Klassen des Gewäs- 50 mg NO3-/l sollten die N-Dünge- sergefährdungspotenzials auf Grundlage bilanzüberschüsse noch weiter reduziert der potenziellen Nitratkonzentration im werden.

50%

40% Düngung vor Beratung

30%

20%

10%

0% <15 15-25 25-35 35-50 >50 potenzielle Nitratkonzentration im Sickerwasser [mg/l] nach reduzierter Düngung

Abbildung 7-11: Flächenanteile der Klassen des Gewässergefährdungspotenzials anhand der potenziellen Nitratkonzentration im Sickerwasser nach reduzierter Düngung durch Beratung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 134 GIS-gestützte Abschätzung der Nitratauswaschung

7.3 Fazit standortangepasst bewirtschaftet werden, da sie eine hohe bis sehr hohe Die Höhe des Nitrataustrages der Nitratauswaschungsgefährdung aufwei- Acker- und Grünlandflächen im Ein- sen. zugsgebiet der Seefelder Aach wurde über die GIS-gestützte Berechnung der Aufgrund der natürlichen Schwank- relativen Austauschhäufigkeit des ungen des Klimas wurde für die Bodenwassers und über Stickstoff- Extremjahre 1987 und 1996 gesondert überschüsse bei der Düngung berech- die Sickerwassermenge berechnet, um net. Die angewendeten Verfahren zur die Extrema aufzuzeigen, innerhalb Berechnung der potenziellen Nitrat- deren sich die Sickerwassermenge und konzentration im Sickerwasser spiegeln auch das standortbedingte Auswasch- sowohl den Bewirtschaftungseinfluss als ungsrisiko bewegen. auch standortbedingte Einflussfaktoren Durch die Integration der Verfahren zur wider. Das standortbedingte Auswasch- Abschätzung der potenziellen Nitrat- ungsrisiko von Nitrat wurde über den konzentration im Sickerwasser in ein Auswaschungsfaktor ermittelt. Auf- Geographisches Informationssystem, grund der natürlichen Standortbeding- war es möglich, die Wirkung reduzierter ungen weisen zwei Drittel der Acker- Stickstoffbilanzüberschüsse auf die und Grünlandflächen im Einzugsgebiet Nitratauswaschung zu berechnen. ein sehr hohes Auswaschungsrisiko auf. Durch die Düngung nach „guter fach- Bei einem Drittel der landwirtschaftlicher Praxis“ können der Stickstoff- lichen Nutzflächen kann davon ausge- austrag über das Sickerwasser deutlich gangen werden, dass diese nicht reduziert werden.

Culterra 37, 2004 Gründe für die Modell- und Datenauswahl 135 8 Diskussion der Ergebnisse des dig. Die Übertragbarkeit erfordert unter Landschafts- anderem die Verwendung allgemein ver- Informationssystems Seefelder fügbarer Daten, die landesweit vorhan- Aach den sein sollten. In diesem Kapitel wird zunächst die 8.1.1 Allgemeine Bodenabtragsgleichung Wahl der Modelle und der Ausgangs- Aufgrund der obengenannten Anforder- daten begründet, die im Landschafts- ungen an das Modell wurde zur Berech- Informationssystem Seefelder Aach nung des Bodenabtrags im Einzugs- (LISA) zur Abschätzung des Boden- gebiet der Seefelder Aach die Allge- abtrages und der Nitratauswaschung meine Bodenabtragsgleichung (ABAG) eingesetzt wurden. Anschließend wer- in das LISA integriert. den die gewonnen Ergebnisse des LISA mit Untersuchungen verglichen, die sich Die Faktoren der ABAG wurden ebenfalls auf dieses Einzugsgebiet aufgrund langjähriger Abtragsmess- beziehen. Der Vergleich stützt sich für ungen auf einer Vielzahl von Test- die Berechnung des Bodenabtrages auf parzellen und durch statistische Ver- den Bodenerosionsatlas von Baden- fahren ermittelt. Die ABAG stellt somit Württemberg (Gündra et al. 1995) sowie ein empirisch ermitteltes Modell dar, das die Untersuchungen von Prasuhn et al. nicht aufgrund physikalischer Gesetz- (1996) und Seipel (1999). Bezüglich der mäßigkeiten abgeleitet wurde. Ein Nitratauswaschung werden der Wasser- Nachteil dieser Gleichung besteht darin, und Bodenatlas Baden-Württemberg dass fundamentale Prozesse der Hydro- (WaBoA) (UVM & LFU 2001) sowie logie und des Stofftransportes nicht die Arbeiten von Armbruster (2002) explizit in die Gleichung einbezogen und Seipel (1999) herangezogen. Zum sind. So werden z.B. Oberflächenabfluss Abschluss dieses Kapitels wird auf die oder die Ablagerung von Bodenmaterial Übertragbarkeit des LISA in andere in Furchen bei flacher Neigung sowie Gewässereinzugsgebiete eingegangen. der Akkumulationsprozess nicht ausreichend berücksichtigt (Renard et al. 1991). 8.1 Gründe für die Modell- und Datenauswahl Weil die Faktoren der ABAG keine physikalische Bedeutung haben, ist die Bei der Modellauswahl müssen das zur Übertragbarkeit des Modells einge- Verfügung stehende Datenmaterial und schränkt (Bork 1988). Eine Übertragung der Detaillierungsgrad der Fragestellung der ABAG ist aber dennoch möglich, da berücksichtigt werden. An das LISA das Verfahren an bayerische Verhält- wurden zwei Anforderungen gestellt: nisse angepasst wurde. Nach Schwert- Zum einen sollte es als Werkzeug in der mann et al. (1990) kann die ABAG ent- Beratung zur Lokalisation austragsge- weder direkt oder mit Hilfe angege- fährdeter Flächen dienen. Zum anderen bener Verfahren und ergänzender Werte sollte es in andere Gewässereinzugs- auf große Bereiche Mitteleuropas über- gebiete übertragbar sein. Für eine tragen werden. gezielte Gewässerschutzberatung sind flächendetaillierte Ergebnisse notwen- Culterra 37, 2004 136 Diskussion der Ergebnisse des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach Empirische Modelle besitzen einen aus den Klassenzeichen, die für alle großen strukturellen Fehler, der die Er- landwirtschaftlichen Nutzflächen vor- gebnisse von Simulationen negativ liegen, aus Tabellen von Schwertmann beeinflussen kann (Grunwald 1997). et al. (1990) abgeleitet werden. Der Nach Auerswald et al. (1988) ist die Nachteil dieses Verfahren besteht darin, ABAG bereits zum größten Teil veri- dass sich das Klassenzeichen auf den fiziert. Eine Überprüfung der Genau- gesamten Bodenkörper bezieht und igkeit der Ergebnisse wurde deshalb in nicht nur auf den erosionsrelevanten der vorliegenden Arbeit nicht durch- Oberboden (Meyer et al. 1999). Die geführt. Aus den Erfahrungen im genaue Erfassung der Fruchtfolge für Untersuchungsgebiet kann auch festge- die Berechnung des Bedeckungs- und stellt werden, dass durch die Abschätz- Bearbeitungsfaktors (C-Faktor) ist über ung des mittleren, jährlichen Bodenab- die Daten des Integrierten Verwaltungs- trages für die Gewässerschutzberatung und Kontrollsystems (InVeKoS) mög- zufriedenstellende Ergebnisse erreicht lich. Über die Flurstücksnummern sind werden. alle Informationen zur Nutzung der Die ABAG ist für die Abschätzung des Flächen in Verbindung mit dem ALK Bodenabtrages von Einzelschlägen aus- lagegenau und digital verfügbar. Ein gearbeitet worden (Schwertmann et al. weiterer Vorteil dieser Landnutzungs- 1990). Die Integration des Modells in daten ist, dass sie jährlich aktualisiert das LISA erfordert somit keinen werden und somit genaue Fruchtfolgen Wechsel der räumlichen Skala. Weitere auf den Ackerflächen bestimmt werden Vorteile der ABAG liegen in ihrer können. Ein Nachteil der InVeKoS- leichten Handhabbarkeit und der Ver- Daten besteht darin, dass sie sich auf fügbarkeit der für die Berechnung not- Betriebe beschränken, die eine Förder- wendigen Parameter (Auerswald et al. ung bei den Ämtern für Landwirtschaft, 1988). Die einzelnen Faktoren besitzen Landschafts- und Bodenkultur (ÄLLB) einen logischen Bezug zur Boden- beantragt haben. Des Weiteren sind sie erosion. Sie berücksichtigen die nur eingeschränkt innerhalb der Land- standörtliche und bewirtschaftungsab- wirtschaftsverwaltung zu Beratungs- hängige Erosionsgefahr. Dies ermög- zwecken verfügbar. licht der Gewässerschutzberatung den Die Verknüpfung der InVeKoS-Daten Landwirten zu vermitteln, welche Stand- mit dem ALK erlaubt keine schlagbe- orte erosionsgefährdet sind und wie sich zogenen Aussagen, da die Bewirtschaft- die Art der Bewirtschaftung auf den ungsgrenzen im ALK nicht abgebildet Bodenabtrag auswirkt. Die Stärke der werden. Diese Unsicherheit kann einge- ABAG liegt darin, dass im Vergleich zu schränkt werden, indem die Bewirt- physikalisch begründeten Bodenero- schaftungsgrenzen aus Orthobildern ab- sionsmodellen, ein wesentlich geringerer geleitet werden. Dies ist aber mit einem Aufwand betrieben werden muss, um enormen Zeit- und Kostenaufwand ver- die notwendigen Informationen für die bunden und konnte im Rahmen der Bestimmung der Einzelfaktoren zu ge- vorliegenden Arbeit nicht durchgeführt winnen (Morgan 1985). Der Boden- werden. erodierbarkeitsfaktor (K-Faktor) kann Culterra 37, 2004 Gründe für die Modell- und Datenauswahl 137 Für Einzelhänge kann der Topographie- Sallas (1985) verglichen unterschiedliche faktor (LS-Faktor) leicht und genau Verfahren zur Interpolation des Nieder- durch Messung im Gelände bestimmt schlages und schlossen daraus, dass die werden (Schwertmann et al. 1990). Für IDW-Methode ähnlich gute Ergebnisse eine Einzugsgebietesmodellierung ist ein wie das wesentlich aufwändigere solches Vorgehen ebenfalls zu zeit- und Kriging liefert. Die Inverse Distanz- kostenintensiv. Deshalb wurde im LISA gewichtung wird in verschiedenen Stu- der LS-Faktor über ein Digitales dien und Modellen zur Interpolation Höhenmodell (DHM) ermittelt. Durch von Niederschlag und meteorologischen die Erstellung eines hochauflösenden Parametern eingesetzt (Bremicker 2000). Höhenmodells aus der Deutschen Die Ergebnisse aus dem Einzugsgebiet Grundkarte im Maßstab 1: 5 000 bestätigen, dass die ABAG als empir- (DGK 5) wurde die Hangneigung isches Modell einen geringen Parameter- mittels einer Dreiecksvermaschung fehler besitzt (Grunwald 1997). Das (TIN) bestimmt. Nach Muhar (1992) ist Modell leidet nicht an einer „Überpara- für die Analyse von Erosionsherden die metrisierung“ wie viele andere sehr Erfassung kleinräumig differenzierter detaillierte Modelle (Wenkel et al. 1994). Geländeformen, wie sie durch die Höhenlinien der DGK 5 erfasst werden, Durch die Abbildung des Standort- und von hoher Bedeutung. Ebenso ist es Bewirtschaftungseinflusses in der durch die Struktur der Dreiecksver- ABAG ist es möglich, die Wirkungen maschung besonders einfach, für jede von Maßnahmen zur Erosionsreduzier- Einzelfläche die entsprechenden Neig- ung (z.B. Mulchsaat, Veränderung der ungswerte als Attribute abzulegen und Fruchtfolge) darzustellen (Bergholz weiter zu verarbeiten. Durch die in der 2003). vorliegenden Arbeit gewählte Berech- Durch das Szenario „reduzierte Boden- nung der Hanglänge kann ebenfalls bearbeitung“, bei dem im LISA von davon ausgegangen werden, dass die einer flächendeckenden Umsetzung die- „erosive Hanglänge“ mit einer hohen ses Bodenbearbeitungsverfahrens ausge- Genauigkeit erfasst wurde. Der Regen- gangen wurde, konnte die erosions- und Oberflächenabflussfaktor (R-Fak- mindernde Wirkung anschaulich gezeigt tor) wurde über die Niederschlagsdaten und somit ein „Bild von möglichen zu- des Deutschen Wetterdienstes (DWD) künftigen Zuständen“ entworfen wer- parametrisiert. Diese Daten liegen als den. Der Begriff Szenario wird hier von Punktdaten vor und müssen auf das Prognosetechniken dahingehend abge- Einzugsgebiet übertragen werden. Nach grenzt, dass mit einem Szenario nicht Wenkel et al. (1994) besteht ein Pro- beschrieben wird, was passieren wird, blem in der Landschaftsmodellierung sondern nur das, was passieren könnte darin, punktbezogene Daten auf die (Meyer-Schönherr 1992). Fläche zu übertragen. Dieses Problem konnte im LISA durch ein GIS- gestütztes Interpolationsverfahren, bei dem zufriedenstellende Ergebnisse erzielt wurden, gelöst werden. Tabios & Culterra 37, 2004 138 Diskussion der Ergebnisse des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach 8.1.2 Verfahren zur Abschätzung der der Wasserhaushalt der Böden betrach- potenziellen Nitratkonzentration tet werden. im Sickerwasser Aufgrund der Datenlage wurde hier der Die Nitratkonzentrationen im Sicker- Stickstoffhaushalt nicht dynamisch, son- wasser von Böden sind sowohl räumlich dern zeitintegrativ betrachtet. Es wer- als auch zeitlich hoch variabel und den zwar einzelne Jahre berechnet, je- können mit den vorliegenden Abschätz- doch nur „mittlere Verhältnisse“ über ungsverfahren nur in erster Näherung eine Zeitdauer von 5 Jahren (1997-2001) abgebildet werden. Dies liegt unter an- dargestellt, was mindestens eine Frucht- derem daran, dass im LISA nur Sekun- folge einschließt. Die Wahl einer zeit- därdaten verwendet und keine eigenen integrativen Betrachtung bietet nach Datenerhebungen durchgeführt wurden. Dabbert et al. (1999) den Vorteil, dass Aufgrund mangelnder Daten waren keine standort- und kulturspezifischen somit die Kalibrierungs- und Vali- Umsetzungen in den Böden (N-Miner- dierungsmöglichkeiten begrenzt. Auf alisierung, N-Immobilisierung) berück- Grundlage der Ausgangsdaten wurde sichtigt werden müssen. Allerdings auf eine dynamische Modellierung der erfordert dies die zusätzliche Annahme, zugrunde liegenden Prozesse zugunsten dass keine Vorratsänderung in den einer faktoriellen Betrachtung verzich- Böden stattfindet, d.h. weder ein Hu- tet. Ziel des Moduls „Nitrataus- musauf- oder –abbau noch eine Ver- waschung“ war nicht die Prozessauf- schiebung des C/N-Verhältnisses auf- klärung, sondern die regionale bzw. tritt. flurstücksbezogene Differenzierung von Im Gegensatz zu bisherigen Arbeiten Einflussfaktoren der potenziellen wurde das N-Auswaschungspotenzial Nitratauswaschungsgefahr. Die faktor- nicht nach der konventionellen Flächen- ielle Betrachtung bietet – wie bereits im bilanz (Bilanzsaldo = Zufuhr – Abfuhr), vorangegangenen Kapitel für die ABAG sondern durch die Differenz zwischen ausgeführt – des Weiteren den Vorteil, der Düngung nach „guter fachlicher dass die Faktoren über allgemein ver- Praxis“ und tatsächlich erfolgter Düng- fügbare Daten, die landesweit vorliegen, ung ermittelt. Diese Düngebilanz wurde berechnet werden können. Ebenso für die Hauptkulturarten im Einzugs- spiegeln die Faktoren den Standort- und gebiet der Seefelder Aach gemeinsam Bewirtschaftungseinfluss wider und be- mit den Landwirten mit dem EDV- sitzen einen logischen Bezug zur Nitrat- Programm „dungb25“ berechnet. Der auswaschung. Dies ermöglicht der Ge- Vorteil der Betriebserhebung besteht wässerschutzberatung den Landwirten darin, dass es sich nicht um normative die Ursachen der Nitratauswaschung Düngemengen handelt, wie bei den verständlich zu vermitteln. Angaben der Agrarverwaltung zur Als Ergebnis sollten die Schätzverfahren „praxisüblichen“ Düngung. Derartige die potenzielle Nitratkonzentration im Angaben geben meist die empfohlene Sickerwasser am unteren Rand des Düngungsmenge wieder (Bach et al. Systems „Boden“ abbilden. Hierfür 2003). muss sowohl der Stoffhaushalt wie auch

Culterra 37, 2004 Gründe für die Modell- und Datenauswahl 139 Nach Finck (1997) besteht ein Nachteil setzung von gewässerschonenden Ver- herkömmlicher Nährstoffbilanzen darin, fahren durch die Beratung von großer dass beim Output eine Reihe von unbe- Bedeutung ist (vgl. Kapitel 12.4.2). kannten Größen berücksichtigt wird, Auch der Wasserhaushalt wurde über deren Dimension schwer zu erfassen ist, zehn Jahre (1987-1996) zeitintegrativ wie z.B. der Normierung von Ernte- betrachtet. Es wird angenommen, dass entzügen. Der nach diesen einfachen über diesen Zeitraum keine Vorrats- Formeln ermittelte Bilanzüberschuss ist änderung stattfindet, d.h. keine Änder- oft ein überhöhter theoretischer Maxi- ung in der Wasserspeicherung auftritt. malwert, der über den wirklichen N- Die Sickerwassermenge im Einzugs- Verlust wenig besagt und für viele gebiet der Seefelder Aach wurde nach sachgerecht düngende Betriebe unge- Renger et al. (1990) berechnet. Dieses rechtfertigte Vorwürfe zulässt. Durch Verfahren stellt gegenüber der „Klima- den Ansatz der vorliegenden Arbeit tischen Wasserbilanz“ einen um boden- können die Unsicherheiten, die auf der und nutzungsspezifischen Parameter Seite der N-Abfuhr vorhanden sind, erweiterten Ansatz dar. Hier wird minimiert werden. Ein weiterer Grund zusätzlich zu den Niederschlägen für die Anwendung dieser Bilanz- (differenziert nach Sommer- und ierungsmethode bestand darin, dass die Winterhalbjahr) und der jährlichen „Düngung nach guter fachlicher Praxis“ potenziellen Verdunstung nach Haude die Grundlage der Beratung bildete und auch die Menge des pflanzenverfüg- auf dieses Ziel hingearbeitet werden baren Bodenwassers (WPfl) berücksich- sollte. tigt. Bach & Frede (1995) gehen davon aus, Die Faktoren für den Bodenwasser- dass bereits die Einhaltung der „ord- haushalt wurden aus den Grablochbe- nungsgemäßen Landwirtschaft“ aus- schrieben der Bodenschätzung abge- reicht, um in vielen Einzugsgebieten leitet. Die Bodenschätzung liegt für alle eine gewässerschonende Bewirtschaft- landwirtschaftlichen Flächen landesweit ung zu realisieren. Dieser Sachverhalt in einem großen Maßstab vor und wird lässt sich auf Grundlage der Ergebnisse laufend aktualisiert. Im Gegensatz zur im Einzugsgebiet der Seefelder Aach heutigen modernen Bodenansprache bestätigen. Durch die Berechnung des differenziert die Bodenschätzung aller- Szenarios „reduzierte Düngung“ kön- dings nur in 8 Mineralbodenarten und nen Entwicklungsmöglichkeiten aufge- eine Torfart, so dass zunächst eine zeigt werden, wie durch eine flächen- Übersetzung in den modernen Sprach- deckende Düngeberatung der Landwirte gebrauch vorgenommen werden muss. die Nitratauswaschung reduziert werden Dies ist mit Hilfe des von Benne et al. kann. Die Szenario-Analyse – dies gilt (1990) erarbeiteten Übersetzungs- auch in Bezug auf den Bodenabtrag – schlüssels möglich. ermöglicht somit, die Ursachen der diffusen Nährstoffeinträge aus der Die klimatischen Faktoren lassen sich Landwirtschaft zu verdeutlichen. Dies aus den Klima- und Niederschlags- wiederum führt zu einem besseren stationen des Deutschen Wetterdienstes Problemverständnis, was für die Um- (DWD) ableiten. Culterra 37, 2004 140 Diskussion der Ergebnisse des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach Durch die Integration der Ausgangs- 20 % aus. Dieser Anteil an der daten in ein Geographisches Inform- Sickerwasserspende geht direkt in die ationssystem (GIS) konnten die Klima- Grundwasserneubildung über. Ähnliche faktoren regionalisiert, d.h. vom Punkt Zusammenhänge werden bei Böden auf das Einzugsgebiet interpoliert wer- vermutet, die aus Festgestein entstehen. den. Das vorgestellte Verfahren ist für viele Nach DVWK (1996) wird eventuell Standortgegebenheiten abgesichert. auftretender Makroporenfluss z.B. Dennoch kann bei bestimmten Fak- durch Schrumpfrissbildung oder Wurm- torenkombinationen (z.B. Trocken- gänge sowie der Oberflächenzu- und – gebiete, Festgesteinsböden) die An- abfluss bei Hangstandorten bei der wendbarkeit problematisch sein. Sie Renger-Methodik nicht erfasst. Bouma sollte dann gegebenenfalls überprüft & de Laat (1981) gehen bei Tonböden und durch entsprechende Messungen von einem Anteil des Makroporen- abgesichert werden (DVWK 1996). flusses im April und September von 10 % und den übrigen Monaten von

Culterra 37, 2004 Vergleich der Ergebnisse mit anderen Untersuchungen 141

8.2 Vergleich der Ergebnisse mit gangsdaten und deren Diskretisierung anderen Untersuchungen zurückgeführt werden. Im Gegensatz zu den vorangegangenen Bei der Betrachtung des Einflusses Untersuchungen im Einzugsgebiet der unterschiedlicher Eingangsdaten muss Seefelder Aach waren die Daten zur zunächst geklärt werden, wie empfind- Flächennutzung in der vorliegenden Ar- lich das Ergebnis des Gesamtmodells beit zum Zeitpunkt ihrer Bearbeitung auf Schwankungen der Einzelfaktoren nicht flächendeckend vorhanden. Inner- reagiert. Nach Auerswald (1987), der die halb der nächsten Jahre werden die hier Sensitivität der erosionsbestimmenden verwendeten Daten flächendeckend Faktoren der ABAG ermittelte, erweist vorliegen. Aufgrund der Verteilung der sich der Topographiefaktor (LS-Faktor) erfassten Acker- und Grünlandflächen als extrem empfindlich. So steigt der kann davon ausgegangen werden, dass Bodenabtrag um das 32-fache, wenn die Ergebnisse repräsentativ für das sich die Hangneigung von 2,5 % auf gesamte Einzugsgebiet sind und die 25 %, also um das zehnfache erhöht. Ergebnisse bei einer flächendeckenden Die Hanglänge zeigt vor allem bei Betrachtung weitgehend unverändert Veränderungen innerhalb der ersten 100 bleiben. m einen überproportionalen Anstieg des Bodenabtrags, während die Zunahmen 8.2.1 Bodenabtrag beim Bodenbedeckungs- und Boden- Im Rahmen der vorliegenden Arbeit bearbeitungsfaktor (C-Faktor), Boden- wurde auf Grundlage der Allgemeinen erodierbarkeitsfaktor (K-Faktor) sowie Bodenabtragsgleichung (ABAG) ein dem Regen- und Oberflächenabfluss- langjähriger, mittlerer Bodenabtrag von faktor (R-Faktor) nahezu proportional durchschnittlich 7,9 t/ha • a für das verlaufen. Aufgrund der Sensitivität der Einzugsgebiet der Seefelder Aach be- Faktoren kann somit abgeschätzt wer- rechnet. Dieses Ergebnis übersteigt den den, welche Faktoren eine genauere berechneten Bodenabtrag von Prasuhn Aufnahme erfordern, und für welche et al. (1996), die für die Seefelder Aach Faktoren stärker generalisierte Werte einen Abtrag von 3-4 t/ha • a er- ausreichend sind. mittelten. Nach DVWK (1999) unter- Neben dem LS-Faktor lassen sich die schätzen diese Berechnungen die Bo- unterschiedlichen Ergebnisse der Bo- denerosion. Im Gegensatz dazu wird denabtragsberechnungen im Einzugs- von Seipel (1999) für das Einzugsgebiet gebiet der Seefelder Aach von Gündra ein durchschnittlicher Bodenabtrag von et al. (1995), Prasuhn et al. (1996) und 13 t/ha • a angegeben. Nach dem Seipel (1999) im Vergleich zur vor- Bodenerosionsatlas von Baden- liegenden Arbeit auch auf den R-Faktor Württemberg (Gündra et al. 1995) liegt zurückführen. Der R-Faktor, der bei der der Bodenabtrag im Einzugsgebiet zwi- Untersuchung des Jahres 1996 aus der schen 2 und > 15 t/ha • a. Da all diesen Isoerodenkarte von Sauerborn (1994) Berechnungen die ABAG zu Grunde abgeleitet wurde, ist um ca. 30 % liegt, können die unterschiedlichen Er- geringer. gebnisse auf die unterschiedlichen Ein-

Culterra 37, 2004 142 Diskussion der Ergebnisse des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach Nach Meyer et al. (1999) besteht bei der die weitgehende Übereinstimmung der Berechnung des R-Faktors aus der Iso- Ergebnisse mit dem korrigierten Nie- erodenkarte das Problem, dass bei sehr derschlag von Armbruster (2002), der großen Gebieten kein einheitlicher R- diesen nach dem BONIE-Verfahren Faktor vorliegt. In diesem Fall muss mit ermittelte. regionalspezifischen R-Faktoren oder Die hohe Sensitivität des Topographie- mit Mittelwerten gerechnet werden. Der faktors (LS-Faktor) bewirkt auch im statistische Zusammenhang zwischen Einzugsgebiet der Seefelder Aach die flächenhaften Niederschlagsdaten und größten Unterschiede zwischen den berechnetem R-Faktor kann so gering Ergebnissen der verschiedenen Unter- sein, dass eine Übertragung dieser suchungen. Prasuhn et al. (1996) be- Werte auf die Fläche kaum zu vertreten rücksichtigten nur die allgemein aus ist. Durch den Einsatz eines Geo- topographischen Karten ersichtlichen graphischen Informationssystems (GIS) geomorphologischen Verhältnisse und erhält Seipel (1999) aus der Isoero- schätzten den Anteil an Ackerflächen in denkarte Werte zwischen 70 – 90 der Ebene. Sie gehen davon aus, dass Newton/ha • a. Das gleiche Ergebnis Bodenerosion in der Ebene (Flächen lässt sich aus dem Bodenerosionsatlas < 3 % Neigung) nicht stattfindet. Nach von Baden-Württemberg ableiten, wo- AG Bodenkunde (1982) ist schon bei bei hier der Klimaatlas von Baden- Hangneigungen > 1 % eine Erosions- Württemberg als Grundlage diente. Die gefahr gegeben. Der LS-Faktor wurde R-Faktoren von Seipel (1999) und im im Bodenerosionsatlas (Gündra et al. Erosionsatlas sind um etwa 20 % ge- 1995) und bei Seipel (1999) über das ringer als die Ergebnisse der vorliegen- Digitale Höhenmodell (DHM) des den Arbeit. Dies kann zum einen damit Landesvermessungsamtes Baden-Würt- begründet werden, dass den Eingangs- temberg berechnet. Die Auflösung des daten unterschiedliche Niederschlags- DHM beträgt 50 m. mengen zu Grunde liegen. Zum anderen kommt die unterschiedliche Be- Da für die Hangneigung keine eindeu- rücksichtigung der räumlichen Verteil- tigen Unterschiede zur vorliegenden ung der Niederschläge in Frage. Die Arbeit zu erkennen sind, erscheint Niederschlagsverteilung der Isoeroden- dieses DHM ausreichend für die Er- karte ist stark vereinfacht und kann die mittlung des S-Faktors bei der gege- kleinräumig variable Orographie des benen Flächenauflösung. Für flurstücks- Einzugsgebietes der Seefelder Aach bezogene Aussagen ist es aufgrund der nicht wiedergeben. Durch die GIS-ge- stark reliefierten Landschaft des Ein- stützte Interpolation der punktuell vor- zugsgebietes der Seefelder Aach den- liegenden Niederschlagswerte der Sta- noch sinnvoll, ein Höhenmodell zu ver- tionen des Deutschen Wetterdienstes wenden, das eine höhere Auflösung (DWD) nach dem Inversen Distanz- (z.B. Höhenlinien der Deutschen verfahren (IDW) konnte die Nieder- Grundkarte 1:5 000) besitzt. Größere schlagsverteilung und –höhe im Ein- Probleme bereitet die Berechnung der zugsgebiet der Seefelder Aach ausreich- „erosiven Hanglänge“. end genau abgebildet werden. Dies zeigt Culterra 37, 2004 Vergleich der Ergebnisse mit anderen Untersuchungen 143 Neben der Auflösung des Höhenmo- (1986) besteht eine Beziehung zwischen dells sind die Daten zur Flächennutzung der Hanglänge und der Hangneigung. Je entscheidend. Im Erosionsatlas wurde größer die Hangneigung, desto geringer die Landnutzung aus rasterbezogenen ist die „erosive Hanglänge“. Nach Seipel Satellitenbildszenen (Landsat-MSS) (1999) werden die so ermittelten Hang- klassifiziert. Seipel (1999) verwendete längen im Einzugsgebiet der Seefelder vektorbasierte Daten des Amtlich- Aach überschätzt. Die GIS-gestützte Topographisch-Kartographischen In- Bestimmung in der vorliegenden Arbeit, formationssystems (ATKIS). Diese bei der die Punkte ermittelt wurden, an Daten sind bekanntlich nicht ohne denen der Oberflächenabfluss am Ober- Fehler. Zum einen können Landnutz- hang beginnt (höchster Punkt einer ungstypen falsch klassifiziert vorliegen. Ackerfläche) und am Unterhang die Se- Die Güte der Klassifikation wird von dimentation einsetzt (tiefster Punkt der Größe und der Form der Flächen einer Ackerfläche) stellt ein ausreichend bestimmt. Nach Herrmann & Kuhn genaues Verfahren zur Berechnung der (1995) können landwirtschaftlichen „erosiven Hanglänge“ dar, das durch die Nutzflächen, die der Quadratform am Ergebnisse von Seipel (1999) bestätigt nächsten kommen, ab einer Größe von werden kann. 3 ha die richtige Kulturart zugeordnet Die Mittelwerte des K-Faktors und des werden. Außerdem ist es möglich, dass C-Faktors unterscheiden sich zwischen die geographische Lage der den Untersuchungen im Einzugsgebiet Landnutzung nicht korrekt wieder- der Seefelder Aach nur geringfügig. In gegeben ist. Ein weiterer Nachteil der der vorliegenden Arbeit weisen diese Satellitenbild- und ATKIS-Daten ist, Faktoren eine größere Spannweite auf. dass sie Flurstücksgrenzen nicht berück- Die größere Spannbreite kann auf die sichtigen. Somit entspricht die tatsäch- höhere Diskretisierung der Daten zu- lich erosionswirksame Hanglänge nicht rückgeführt werden. So werden die in in allen Fällen der berechneten, da die der Bodenübersichtskarte 1:200 000 landwirtschaftliche Nutzung nicht unbe- (BÜK 200) erfassten Bodenformen zu dingt auf der gesamten Hanglänge statt- Bodengesellschaften zusammengefasst. findet. Wie die Ergebnisse aus der vor- Bodenformen mit ähnlichen Eigen- liegenden Arbeit zeigen, können diese schaften, wie z.B. der K-Faktor, werden Unsicherheiten durch die Verwendung zu Bodenformgruppen vereinigt. Nach des Amtlichen Liegenschaftskatasters Dabbert et al. (1999) ist die Verwend- (ALK) und der Landnutzungsdaten des ung der BÜK 200 durch zwei Faktoren Integrierten Verwaltungs- und Kontroll- stark eingeschränkt. Zum einen fehlen systems (InVeKoS) reduziert werden. in der Bodenübersichtskarte regional Die Nachteile dieses Datensatzes wur- wichtige Landschaftseinheiten, z.B. die den bereits in Kapitel 8.1 erläutert. Differenzierung zwischen (gröberen, Die Bestimmung der exakten „erosiven durchlässigeren) Endmoränen und Hanglänge“ (Schwertmann et al. 1990) (feineren) Grundmoränen. Zum an- für große Gebiete ist schwierig, da diese deren ist die regionale und relief- nicht immer der gesamten Hanglänge abhängige Differenzierung der Haupt- entspricht. Nach Auerswald & Schmidt kartiereinheiten unzureichend. Culterra 37, 2004 144 Diskussion der Ergebnisse des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach Nach GLA (1995) ist der Übersichts- satz dazu stehen die Ergebnisse von charakter der BÜK 200 bei ihrer An- Seipel (1999), der für das Gebiet der wendung zu beachten. Die Bodenüber- Seefelder Aach eine durchschnittliche sichtskarte stellt für bestimmte Frage- Nitratkonzentration von 100 – 110 mg stellungen auf Regional- und Landes- NO3-/l berechnete. ebene eine wichtige Grundlage dar, ist Da die Abschätzung der Nitratkonzen- aber für Fragestellungen wie in der vor- tration der vorliegenden Arbeit dem liegenden Arbeit aufgrund ihrer ge- angewendeten Verfahren bei Seipel ringen Diskretisierung ungeeignet. In (1999) entspricht, können die Unter- Bezug auf den C-Faktor erweisen sich schiede der Ergebnisse auf verschiedene ATKIS-Daten für flurstücksbezogene Eingangsdaten der Modelle zurückge- Aussagen ebenfalls als nicht geeignet. führt werden. Für die Interpretation der Der Berechnung des C-Faktors liegen Ergebnisse ist es außerdem wichtig zu Fruchtfolgen zu Grunde. Diese können wissen, welchen Einfluss die Faktoren aus den ATKIS-Daten nicht ermittelt auf das Ergebnis besitzen. Die regions- werden. Hier hat sich ebenfalls die spezifische Analyse der Nitratproble- Kombination der InVeKoS-Daten mit matik im Kraichgau (Sonderforschungs- dem ALK für die vorliegende Frage- bereich 183 1995) sowie Experten- stellung als zielführend erwiesen. befragungen (Dabbert et al. 1999) Abschließend kann festgestellt werden, ergaben eine deutliche Hierarchie der dass die ABAG ein geeignetes Modell Einflussfaktoren: ist, für das Einzugsgebiet der Seefelder Bewirtschaftung > Witterung > Böden. Aach flächendetailliert den Bodenabtrag Diese Rangfolge lässt sich aus den Er- zu bestimmen und durch ihre Integra- fahrungen im Einzugsgebiet der See- tion in ein GIS bodenabtragsgefährdete felder Aach bestätigen. Flurstücke zu lokalisieren. Der Wasserhaushalt der Böden beein- 8.2.2 Nitratauswaschung flusst über die Sickerwassermenge die Über die Austauschhäufigkeit des Bo- Nitratauswaschung. Eine landesweit denwassers und schlagbezogene Dünge- verfügbare Datengrundlage zur Be- bilanzen wurde in der vorliegenden stimmung der pedogenen Wasserhaus- Arbeit für das Einzugsgebiet der See- haltsgrößen ist die Bodenschätzung. Die felder Aach eine durchschnittliche po- Klassenzeichen der Bodenschätzung tenzielle Nitratkonzentration des Sicker- liegen digital in Form des Amtlichen Liegenschaftsbuches (ALB) vor und wassers von 30 mg NO3-/l ermittelt. Diese Werte korrespondieren sehr gut können direkt in ein Geographisches mit den Ergebnissen des Grundwasser- Informationssystem (GIS) integriert überwachungsprogramms (LFU 2001). werden. Ein weiterer Vorteil der Boden- Hier werden im Bereich des Einzugs- schätzung ist deren Aktualität, die durch die Durchführung von Nachschätz- gebietes 20–36 mg NO3-/l angegeben. Nach diesen Ergebnissen lässt sich das ungen gewährleistet ist (Reiche 1991). Gewässergefährdungspotenzial von zwei Drittel der Flächen als „sehr gering“ bis „mittel“ bewerten. Im Gegen- Culterra 37, 2004 Vergleich der Ergebnisse mit anderen Untersuchungen 145 Bei der Auswertung der Grablochbe- schiedliche Ausgangsdaten, zum an- schriebe müssen die Beschreibungen deren auf unterschiedliche Berech- der Bodenschätzung, die nach wie vor nungsmethoden zurückgeführt werden. im bodenkundlichen Sprachgebrauch Da Seipel (1999) die gleichen Ab- der 1920er Jahre verfasst sind, in die schätzungsverfahren wie in der vor- Sprache der modernen Bodenkunde liegenden Arbeit angewendet hat, sind übersetzt werden. Dann können in die abweichenden Ergebnisse auf die einem zweiten Schritt über geeignete verschiedenen Ausgangsdaten zurück- Pedotransferfunktionen (AG Boden- zuführen. kunde 1982) die Wasserhaushalts- größen bestimmt werden. Nach Sauer Simulationsberechnungen auf der (1999) können bei der Übersetzung der Standortskala von Lorenz (1992) und Grablochbeschriebe die Angaben zu Honisch (1996) zeigen den überra- den Horizontgrenzen übernommen genden Einfluss der Niederschlagshöhe werden. Der Skelett- und Humusgehalt auf die Sickerwassermenge. Diese spie- wird sowohl durch die Bodenschätzung gelt sich auch im Einzugsgebiet der als auch die moderne Bodenkunde in Seefelder Aach wider. Aufgrund natür- Klassen geschätzt und kann mit hoher licher Niederschlagsschwankungen kann Treffgenauigkeit übersetzt werden. Die die Sickerung aus dem Boden um bis zu Bodenart der Bodenschätzung kann mit 100 % variieren. Die von Seipel (1999) Hilfe des Schlüssels von Benne et al. verwendeten hohen Niederschläge füh- (1990) in den heutigen Sprachgebrauch ren zu erhöhten Sickerwassermengen. der Bodenkunde übersetzt werden. Die Da die Niederschlagshöhe und –ver- auf dieser Grundlage ermittelten teilung in der vorliegenden Arbeit mit Wasserhaushaltsgrößen der Böden den Ergebnissen von Armbruster (2002) übereinstimmen (vgl. Kapitel 8.2.1), (Feldkapazität (nFKWE) und nutzbare Feldkapazität im durchwurzelbaren liegen hier die Unterschiede bei der Berechnung der Verdunstung. Die Boden (nFKWE)) werden durch die Ergebnisse im Wasser- und Bodenatlas räumliche Verteilung der Verdunstung von Baden-Württemberg (WaBoA) wird durch Unterschiede in Landnutz- (UVM & LFU 2001) bestätigt. ung, Böden, Grundwasser und Klima geprägt. Für die präzise Bestimmung Die Witterung beeinflusst über Nieder- der Verdunstung eignen sich sog. schläge und die Verdunstung die Sicker- SVAT-Modelle (SVAT = Soil Vege- wassermenge. Für das Einzugsgebiet der tation Atmosphere Transfer), die den Seefelder Aach wurde in der vorlie- gesamten Komplex aus Boden, Vege- genden Arbeit eine mittlere jährliche tation und Atmosphäre als Kontinuum Sickerwassermenge von 317 mm be- betrachten. rechnet. Armbruster (2002) gibt für das Gebiet einen Wert von 380 mm an. Seipel (1999) berechnete für unterschiedliche Datenvarianten Sicker- wassermengen von 266 mm bis 352 mm. Die Unterschiede bei Armbruster (2002) können zum einen auf unter- Culterra 37, 2004 146 Diskussion der Ergebnisse des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach Mit dem komplexen Verdunstungs- erarbeitet wurden und landesweit modell TRAIN-GWN ermittelte Arm- vorliegen. bruster (2002) auf Tagesschrittbasis Die Bewirtschaftung einer Fläche durch unter Berücksichtigung von Transpi- die Landwirte beeinflusst die Nitrat- ration und Interzeption für das Ein- konzentrationen im Sickerwasser am zugsgebiet der Seefelder Aach eine stärksten, da durch die Wahl der mittlere jährliche aktuelle Verdunstung Kulturart und die kulturspezifische von 611 mm. Die potentielle Evapo- Verteilung der Düngung (mineralisch transpiration nach Haude beträgt nach wie organisch) der pflanzenbauliche N- Berechnungen der vorliegenden Arbeit Saldo einer Fläche gesteuert wird. 465 mm. Es zeigt sich, dass die aktuelle Aufgrund ihrer absoluten Höhe kommt Verdunstung höher als die potenzielle dabei der N-Düngebilanz die größte Evapotranspiration nach Haude ist, Bedeutung für eine räumliche Differen- wodurch sich zu hohe Schätzwerte für zierung zu. Für eine Charakterisierung die Sickerwassermenge ergeben (Gün- der mittleren Verhältnisse (zeitlich) be- ther & Roth 1994). Die Unterschiede steht – entsprechend der Hierarchie der der beiden Untersuchungen können wie Einflussfaktoren – die wichtigste Auf- folgt erklärt werden: Die Verdunstung gabe zunächst darin, die pflanzen- ist sehr stark von der Landnutzung baulichen N-Salden differenziert zu abhängig. Im Gegensatz zur vorlie- quantifizieren (Dabbert et al. 1999). Die genden Arbeit werden bei Armbruster Ermittlung der N-Salden über die Ge- (2002) auch Waldflächen (635 mm) meindestatistik und allgemeine Dünge- berücksichtigt, die wie Wasserflächen formeln ist aus den Erfahrungen im (680 mm) eine sehr hohe Verdunstung Einzugsgebiet der Seefelder Aach zu aufweisen. Für Acker- und Grünland- ungenau, da zu viele Faktoren der flächen ist die Verdunstung mit durch- Düngung geschätzt werden müssen. schnittlich 530 mm geringer und liegt Diese Verfahren sind geeignet, um auf näher am Haude-Verfahren. Wird zu- regionaler Ebene Unterschiede der sätzlich zur Landnutzung noch die Hö- Nitratauswaschung abzuleiten. Für flur- henabhängigkeit der Verdunstung be- stücksbezogene Aussagen hat sich die rücksichtigt verringert sich die Ver- Vorgehensweise der vorliegenden Ar- dunstung nochmals um 10-30 mm. beit bewährt, da die Erhebung von Nach Dommermuth & Trampf (1990) schlagbezogenen Düngebilanzen vor hat sich das Haude-Verfahren in Deut- Ort die genaueste und abgesichertste schland bei Monatssummen, lang- Methode darstellt, um Düngeüber- jährigen Mitteln und für einen regio- schüsse einzelner Kulturen zu ermitteln. nalen Überblick bewährt. Bei einer Als geeignetes Werkzeug zur Berech- Übertragung in andere Einzugsgebiete nung der Düngebilanzen hat sich das sollte es dennoch überprüft werden. EDV-Programm „dungb25“ erwiesen. Eine andere Möglichkeit ist die Ver- Aus den Untersuchungen bestätigt sich, wendung der Ergebnisse von Arm- dass Mais die höchsten Stickstoffüber- bruster (2002), die für den Wasser- und schüsse aufweist (vgl. Kapitel 11.4.1). Bodenatlas Baden-Württemberg (WaBoA) (UVM & LFU 2001) Culterra 37, 2004 Vergleich der Ergebnisse mit anderen Untersuchungen 147 Ein weiterer Vorteil dieser Dünge- vereinfachend davon ausgegangen, dass bilanzen ist, dass die Nährstoffnach- sich die Böden im Gleichgewicht lieferung des Bodens in die Berechnung befinden, d.h. dass keine Denitrifikation einbezogen wird. Ein Nachteil der auftritt (Frede & Dabbert 1998). Neben schlagbezogenen Düngebilanzierung der Denitrifikation wurden die atmo- liegt in ihrem hohen zeitlichen Erheb- sphärischen N-Einträge und die NH3- ungsaufwand. Die Aussagekraft der Verflüchtigung ebenfalls nicht berück- Düngebilanzen im Einzugsgebiet wird sichtigt. Nach Dabbert et al. (1999) dadurch eingeschränkt, dass nur eine können die N-Einträge den Verlusten begrenzte Anzahl und das Dünge- aus Denitrifikation und NH3-Verflüch- verhalten von gut ausgebildeten Land- tigung gleichgesetzt werden. wirten (Agraringenieure und Landwirt- Abschließend kann festgestellt werden, schaftsmeister) erfasst wurde. Bei der dass die hier angewendete Abschätzung Übertragung dieser Vorgehensweise in der potenziellen Nitratkonzentration im andere Einzugsgebiete sollte deshalb Sickerwasser ein Verfahren darstellt, um darauf geachtet werden, dass die nitrataustragsgefährdete Flächen zu lo- Düngebilanzen einer genügend hohen kalisieren. Die Schätzverfahren können Anzahl von Haupterwerbs- und Neben- generell angewendet und somit auch auf erwerbslandwirten erhoben werden. andere Einzugsgebiete übertragen wer- Bei der Berechnung der potenziellen den. Nitratkonzentrationen im Sickerwasser wurde in der vorliegenden Arbeit

Culterra 37, 2004 148 Diskussion der Ergebnisse des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach

8.3 Übertragbarkeit Um das Landschafts-Informations- system auf andere Einzugsgebiete über- Das hier beschriebene Landschafts- tragen zu können, wurden in das LISA Informationssystem wurde zwar für das Modelle (Allgemeine Bodenabtrags- Einzugsgebiet der Seefelder Aach konzi- gleichung, Austauschhäufigkeit des Bo- piert, sollte aber auch den Charakter denwassers) integriert, die – auf Grund- eines Werkzeuges besitzen, das inner- lage allgemein verfügbarer Daten – halb der Landwirtschaftsverwaltung in Aussagen zur Erosions- bzw. Nitrataus- Baden-Württemberg zu Beratungs- waschungsgefährdung auf Flurstücks- zwecken einsetzbar ist. Daher muss ebene liefern. Auf die Übertragbarkeit gefragt werden, inwieweit das Land- der Modelle wurde bereits in den voran- schafts-Informationssystem Seefelder gegangenen Abschnitten eingegangen. Aach (LISA) auf die Anwendung für das betrachtete Gebiet beschränkt oder ob Eine grundlegende Voraussetzung für es generell verwendbar ist. Die Ver- die Anwendung des Landschafts-Infor- wendbarkeit sollte sowohl für Ein- mationssystems in anderen Einzugs- zugsgebiete mit ähnlichem Charakter gebieten besteht in dem Vorhandensein und ähnlichen Fragestellungen als auch und der Verfügbarkeit problemadä- für anders strukturierte Landschaften quater Daten. Als Basisdaten sind hier gelten. Da das LISA erst zu Projektende Daten zur Verbreitung und Eigen- fertiggestellt wurde, konnten die As- schaften der Böden, zur Landnutzung pekte der Übertragbarkeit zunächst nur und –bewirtschaftung, zum Klima und bei der Konzeption berücksichtigt wer- ein ausreichend auflösendes Höhen- den. Zur Überprüfung der Übertrag- modell zu nennen. barkeit des Landschafts-Informations- Für den Bereich Boden liegt die Boden- systems in andere Einzugsgebiete be- schätzung landesweit vor und ist über steht noch Forschungsbedarf. das Amtliche Liegenschaftsbuch (ALB) Nach Dabbert et al. (1999) muss die digital verfügbar. Bestimmte Boden- Klärung der Frage nach der Übertrag- eigenschaften müssen aus den Beschrie- barkeit von Landschafts-Informations- ben der Musterstücke unter Berück- systemen auf unterschiedlichen Ebenen sichtigung der regionalen Besonder- vorgenommen werden. Bei der Über- heiten abgeleitet werden, was mit tragung müssen zunächst verschiedene Unsicherheiten verbunden ist. Aufgrund Grundvoraussetzungen erfüllt sein, die der Gebührenpflichtigkeit der ALB- sich auf bestimmte Anforderungen an Daten entstehen bei einer landesweit die Modelle, Daten und die technische flächendeckenden Umsetzung des Ausstattung richten. Das LISA besitzt Landschafts-Informationssystems hohe einen problem- und damit themenorien- Kosten. tierten Ansatz. Daher muss in einem nächsten Schritt geklärt werden, inwieweit für das neu zu bearbeitende Gebiet vergleichbare Problemlagen vorhanden sind.

Culterra 37, 2004 Übertragbarkeit 149 Da es sich hierbei um eine Um- kostenaufwändige Digitalisierung ist in- verteilung öffentlicher Gelder handelt, nerhalb einer landesweiten Übertrag- sollten politisch-administrative Richt- ung nicht möglich. Derzeit wird vom linien verabschiedet werden, die die Landesvermessungsamt eine neue Ge- Datenverfügbarkeit erleichtern und die neration eines hochauflösenden Höhen- Kosten verringern. modells für ganz Baden-Württemberg Aus den Daten der Niederschlags- und erstellt. Somit wird das Problem der Klimastationen des Deutschen Wetter- Verfügbarkeit eines genauen Höhen- dienstes lassen sich die Parameter der modells in absehbarer Zeit gelöst sein. verwendeten Modelle ableiten. Die Da- Sowohl für den Bodenabtrag als auch ten sind digital verfügbar und ebenfalls für die Nitratauswaschung sind die gebührenpflichtig. Für eine landesweite Landnutzung und die Art der Be- Umsetzung des Landschafts-Informa- wirtschaftung wichtige Faktoren, die tionssystems gilt in Bezug auf die den Bewirtschaftungseinfluss wider- Kosten der Daten prinzipiell das Glei- spiegeln. Flurstücksbezogene Daten zur che, wie für die Kosten des Amtlichen Landnutzung sind im Rahmen des Liegenschaftsbuches. Eine weitere Integrierten Verwaltungs- und Kontroll- Möglichkeit besteht in der Verwendung systems (InVeKoS) für nahezu die bereits aggregierter Klimadaten z.B. aus gesamte landwirtschaftlich genutzte dem Hydrologischen Atlas von Deut- Fläche vorhanden und können im schland (BMU 2001) oder dem Wasser- Einverständnis mit den Landnutzern zu und Bodenatlas Baden-Württemberg Beratungszwecken genutzt werden. Die (WaBoA) (UVM & LFU 2001). Bei der Daten sind digital verfügbar. Die – in- Integration dieser aggregierten Daten in nerhalb der Offizialberatung – einge- das Landschafts-Informationssystem schränkte Nutzung der Daten bedeutet, muss darauf geachtet werden, dass sie dass die hier vorgestellte Integration der hinsichtlich ihrer Auflösung eine hin- Landnutzungsdaten in das Landschafts- reichend hohe Genauigkeit aufweisen, Informationssystem nur innerhalb der um flächendetaillierte Aussagen treffen Landwirtschaftsverwaltung Anwendung zu können. Die Nutzungsrechte der finden kann. Ein weiteres Kriterium für Daten sind zu beachten. die Modellierung austragsgefährdeter Ein entscheidender Parameter zur Flächen („hot spots“) für die land- Abschätzung der Erosion nach der wirtschaftliche Gewässerschutzberatung Allgemeinen Bodenabtragsgleichung ist ist, dass regionsspezifische Parameter der (Topographiefaktor) LS-Faktor. Zur zur Art der Landbewirtschaftung in die Ableitung der Hanglänge und –neigung Abschätzung der Gewässergefährdung auf Flurstücksebene wird ein hochauf- einfließen, die auf Expertenwissen ba- lösendes Höhenmodell benötigt. Im sieren. LISA wurde ein genaues Höhenmodell aus der Deutschen Grundkarte (DGK 1:5 000) digitalisiert und in das Geo- graphische Informationssystem (GIS) integriert. Die arbeitsintensive und

Culterra 37, 2004 150 Diskussion der Ergebnisse des Landschafts-Informationssystems Seefelder Aach Beispielsweise können sich entschei- Gewässergefährdungspotenziale geben dende Modellparameter, wie die kultur- können, sind im Bereich des Boden- spezifische Verteilung des organischen abtrags der Bodenerosionsatlas Baden- Düngers, von Region zu Region deut- Württemberg (Gündra et al. 1995) und lich unterscheiden – zum einen durch im Bereich der Nitratauswaschung die Unterschiede in den angebauten Kul- Daten des Grundwasser-Überwach- turen, zum anderen in deren Bewirt- ungsprogrammes der Landesanstalt für schaftung. Umweltschutz Baden-Württemberg Das LISA wurde in einem ArcViewTM- (LFU 2001). Gündra et al. (1995) Projekt erstellt. Zur Umsetzung eines ermittelten hohe Bodenabträge in den Landschafts-Informationssystems in an- naturräumlichen Haupteinheiten Vor- deren Einzugsgebieten werden alpines Moor- und Hügelland, Schwäbisches ArcViewTM-Lizenzen mit den Erweiter- Keuper-Lias-Land, Neckar- und Tauber- ungen „Spatial Analyst“ und „3D- Gäuplatten, Odenwald und Spessart und Analyst“ benötigt. Außerdem wird zur Hochrheingebiet. Gebiete mit hoher Bearbeitung von nichtgraphischen Nitratbelastung befinden sich in Baden- Daten ein Datenbankprogramm (z.B. Württemberg im südlichen Oberrhein und MS AccessTM) benötigt. Die Software ist im Nordwesten des Landes zwischen auf einem PC mit dem Betriebssystem Karlsruhe, Heilbronn und Heidelberg WindowsNTTM lauffähig. (LFU 2001). In diesen Gebieten sollten in Anbetracht der Effizienz und der In anderen Gewässereinzugsgebieten Vorgabe der EU-Wasserrahmenricht- sollte zunächst überprüft werden, ob die linie bei der Übertragung des Land- Problemlagen Bodenabtrag und Nitrat- schafts-Informationssystems zunächst auswaschung gegeben sind. Erste Schwerpunkte gesetzt werden. Anhaltspunkte, die Aufschlüsse über

Culterra 37, 2004 Allgemeines 151 9 Theoretischer Bezugsrahmen Fragestellung: der landwirtschaftlichen - Welche Gewässerschutzmaßnahmen Beratung sind auf freiwilliger Basis innerhalb der „guten fachlichen 9.1 Allgemeines Praxis“ in der Landwirtschaft Neben dem Aufbau des Landschafts- umsetzbar? Informationssystems Seefelder Aach - Welches sind die hemmenden und (LISA) ist ein weiterer Schwerpunkt der treibenden Kräfte vorliegenden Arbeit die gewässerschutz- des Umweltverhaltens für die bezogene Beratung von Landwirten. Umsetzung von Das Ziel der Gewässerschutzberatung gewässerschonenden Maßnahmen? war es, gemeinsam mit den Landwirten - Welche Vorgehensweise der (Akteure) gewässerschonende Maßnah- Beratung ist geeignet, men umzusetzen. Maßnahmen sind da- um die Umsetzung von bei produktionstechnische Verfahren, Gewässerschutzmaßnahmen in der die dem Stand der Technik (Wissen) Zukunft zu fördern? entsprechen, aber aufgrund unterschiedlicher Ursachen nicht bzw. nur verein- In Abbildung 9-1 ist der konzeptionelle zelt in der landwirtschaftlichen Praxis Rahmen der landwirtschaftlichen Ge- eingesetzt werden. Von diesem Sach- wässerschutzberatung im Einzugsgebiet verhalt ausgehend, ergab sich folgende der Seefelder Aach dargestellt.

Wissenssysteme Diffusionsforschung

T r a n s d i s z i p l i n a r i t ä t

Verhaltensmodelle

Vorhandenes Wissen, Umsetzung von das nicht in die Beratung Akteure produktionstechnischen Praxis umgesetzt wird Maßnahmen?

A k t i o n s f o r s c h u n g

Beratungsmethoden Befragung

Geeignete Hemmende und Vorgehensweise der treibende Kräfte des Beratung? Umweltverhaltens?

Abbildung 9-1: Der konzeptionelle Rahmen der landwirtschaftlichen Gewässerschutzberatung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 152 Theoretischer Bezugsrahmen der landwirtschaftlichen Beratung Zur Beantwortung dieser Fragen ionsforschung. Die Vorgehensweise der wurden die Ansätze der Transdiszipli- Beratung im Einzugsgebiet der See- narität und der Aktionsforschung als felder Aach basierte auf unterschied- „Projektphilosophie“ aufgegriffen. Die lichen Techniken der Kommunikation theoretischen Grundlagen des Berat- (Beratungsmethoden). Sozialempirische ungsprojektes bilden Verhaltensmo- Daten wurden über eine Befragung der delle, Wissenssysteme und die Diffus- Landwirte erhoben.

Culterra 37, 2004 Projektphilosophie 153

9.2 Projektphilosophie - Die zu erforschenden Probleme stammen aus der Lebewelt. Die Transdisziplinarität und Fragestellungen werden gemeinsam Aktionsforschung oder in engem Kontakt mit Bei der Umsetzung von Forschungs- Vertretern der Praxis und den ergebnissen zur umweltgerechten Land- Betroffenen formuliert und nutzung in die Praxis gibt es erhebliche strukturiert. Defizite, die auf politische, ökonomi- - Es werden Teams aus Fachleuten sche, soziale und psychologische Grün- derjenigen Disziplinen gebildet, die de zurückgeführt werden können. Aber es für die Beantwortung der auch in der Forschungsmethodik selbst gestellten Fragen braucht, sowie aus müssen dafür Ursachen gesucht werden. Vertretern der Praxis und der Mangelnde Problemorientierung, fehl- Betroffenen. ende wissenschaftliche Begleitung von - Die eigentliche Forschungsarbeit Umsetzungsmaßnahmen und das Aus- wird im Zusammenwirken der serachtlassen der Bedeutung von Maß- Forschenden und in engem Kontakt nahmen in der sozialpsychologischen mit der Praxis durchgeführt. Realität der Landnutzer können Ursa- - Die Ergebnisse werden in die breite chen für fehlende Praxisrelevanz und Praxis hinausgetragen. Umsetzbarkeit von Forschungsergeb- Transdisziplinäre Forschung greift folg- nissen sein (Konold & Gerber 2002). lich die Forderung nach Beteiligung Mit dem Forschungsansatz der Trans- (Partizipation) von Interessengruppen disziplinarität wird versucht, die Um- und Betroffenen an Entscheidungs- und setzung von Forschungsergebnissen in Planungsprozessen auf und strebt die Praxis zu realisieren. Transdiszipli- gemeinsames Handeln dieser Gruppen narität wird in jüngster Zeit vor allem in innerhalb des Forschungsprozesses an. der Nachhaltigkeitsforschung eingesetzt Nach Gagel (1995) muss Partizipation (Häberli & Grossenbacher-Mansuy als Schlagwort durch ein konkretes 1998, Müller et al. 2002, Konold & Vorgehen definiert werden. Erst dann Gerber 2002). Nach Mittelstrass (1992) zeigt sich, inwieweit der gewählte parti- ist mit Transdisziplinarität Wissen oder zipative Ansatz lediglich legitima- Forschung gemeint, die sich aus ihren torische und instrumentalisierende fachlichen bzw. disziplinären Grenzen Funktion hat oder wirklich dazu dient, löst, die ihre Probleme mit Blick auf die Selbstständigkeit der Akteure zu außerwissenschaftliche Entwicklungen erhöhen. In diesem Zusammenhang disziplinunabhängig definiert und dis- können passive und aktive Beteilig- ziplinunabhängig löst. Aufgrund von ungsformen als Grad der Partizipation Erfahrungen im „Schweizer Schwer- unterschieden werden. punktprogramm (SPP) Umwelt“ wurden vier charakteristische Eigen- schaften transdisziplinärer Forschung formuliert (Häberli & Grossenbacher- Mansy 1998):

Culterra 37, 2004 154 Theoretischer Bezugsrahmen der landwirtschaftlichen Beratung Nach Konold & Gerber (2002) stellen Grundsätzlich kann Aktionsforschung die wesentlichen Charakteristika trans- dabei auf zweierlei Weise stattfinden: disziplinärer Forschung – Interdiszipli- - Der Aktionsforscher versucht durch narität, Problemorientierung, Umsetz- eigenes Handeln in einem sozialen ungsorientierung und Partizipation – an Kontext Impulse für eine Forschungsprojekte besondere method- Veränderung der Situation zu geben ische und organisatorische Anforder- (Aktion) und analysiert deren ungen. Die Aktionsforschung (Hand- Wirkung (Forschung). lungsforschung, Action Research) ist ein - Der Forscher versteht und gestaltet geeigneter Ansatz, um transdisziplinär die Situationsanalyse, Planung und zu arbeiten, da Umsetzungsorientier- Umsetzung von Maßnahmen ung und Partizipation Grundsätze der (Aktionen) und die Beschreibung handlungsorientierten Forschung sind. und Evaluierung ihrer Wirkungen Die Aktionsforschung geht auf Lewin (Forschung) als gemeinsamen (1963) zurück, der in den 40er Jahren Lernprozess zwischen Handelndem des 20. Jahrhunderts die wirtschaftliche und Forscher. und soziale Diskriminierung von Min- derheiten „vor Ort“ untersuchte und Aktionsforschung ist somit keine fest- Veränderungsstrategien entwickelte. stehende und klar definierte Forsch- Nach Bortz & Döring (2002) ist der ungsmethode. Sie ist vielmehr ein Aktionsforschungsansatz drei Grund- methodisch variabel auszufüllendes For- sätzen verpflichtet: schungskonzept, das auf die Lösung aktueller oder zu erwartender Probleme - Forscher und Beforschte sind und auf den daraus resultierenden Er- gleichberechtigt, kenntnisgewinn zielt (Konold & Gerber - Untersuchungsthemen sind 2002). praxisbezogen und emanzipatorisch - und der Forschungsprozess ist ein Die Aktionsforschung folgt zwei Lern- und Veränderungsprozess. Grundprinzipien: Aktionsforschung ist somit als ein ge- - Sie bezieht die Personen aus dem meinsamer Lernprozess zwischen For- sozialen Beziehungsgefüge, schern und Praktikern zu verstehen innerhalb dessen sie tätig ist, in die (Peschke 1998). Um durch wissen- Schritte der Aktionsforschung mit schaftliche Unterstützung zu einer kon- ein. kreten Veränderung zu kommen, die - Diese Schritte umfassen einen eine möglichst optimale Lösung des Zyklus mit Situationsanalyse, Problems für alle Betroffenen bedeutet, Planung, Umsetzung sowie setzt der Aktionsforscher in einem so- Evaluierung der daraus abgeleiteten zialen Beziehungsgefüge Veränderungs- Maßnahmen; dieser Zyklus wird prozesse in Gang und beschreibt, kon- mehrfach durchlaufen. trolliert und bewertet deren Effektivität zur Lösung eines Problems (Pieper 1972).

Culterra 37, 2004 Wissenssysteme 155

9.3 Wissenssysteme Innerhalb eines Wissenssystems findet nun angesichts von auftauchenden Die Rolle der Beratung zwischen Schwierigkeiten eine Auseinandersetz- Forschung und Praxis ung statt, die in aller Regel dazu führt, Die Generierung von Wissen und die dass neues Wissen erarbeitet wird, Fragen seiner Umsetzung werden unter welches hilft, mit diesen Problemen dem Begriff „Wissenssysteme“ be- umzugehen. Interessant war nun für die schrieben und diskutiert. Havelock oben angeführten Autoren, wie unter- (1971) sowie Lionberger & Cheng schiedliche Teile oder Subsysteme eines (1982) stellten Modelle des Erarbeitens solchen Wissenssystems bei der Gener- und Verbreitens von Wissen in gesell- ierung und Umsetzung neuen Problem- schaftlichen Gruppen vor. Diese Grup- lösewissens mitwirken. Ihr Modell, das pen mit ihren vielfältigen inneren und – stark vereinfacht – von den drei Sub- äußeren Verbindungen werden unter systemen der Wissenschaft, der Berat- der Perspektive des in ihnen vorhan- ung und der Anwender ausgeht, zeigt denen Wissens als Teile von Wissens- drei mögliche Prozesstypen (Abbildung systemen bezeichnet (Röling 1988). 9-2).

Grundlagen- forschung

angewandte Forschung

System Beratungs- system

Sozialsystem der Anwender

Prozesse

Soziale SSA Interaktion BS

Forschung Entwicklung GF AF BS SSA Vermittlung und Verbreitung

AF BS SSA Problem- GF lösungsansatz

Abbildung 9-2: Subsysteme eines Wissenssystems, ihre Verbindungen sowie mögliche Prozesse der Generierung und Verbreitung von Wissen (Currle & Parvanow-Dawson 1996)

Culterra 37, 2004 156 Theoretischer Bezugsrahmen der landwirtschaftlichen Beratung a) Soziale Interaktion: an das Anwendersystem geleitet werden. Im Anwendersystem werden Probleme Aktiv im Sinne der Problemlösung sind erlebt, Lösungen gesucht und die gefun- dabei alle drei Systeme. Im Anwender- denen Lösungen verbreitet. Beratung system werden die konkreten Probleme und Forschung haben lediglich be- definiert und – soweit nicht alleine bear- gleitende, im Nachhinein beschreiben- beitbar – dem auf Wissensgenerierung de oder analysierende Funktion. Berat- spezialisierten Wissenschaftssystem zu- ung kann im fortgeschrittenen Stadium geleitet. Beratung übernimmt dabei die wichtig werden, um den Diffusions- Funktion der Klärungshilfe bei der Be- prozess zu unterstützen und in Gang zu stimmung von Problemen im Anwen- halten. Beispiel für diese Art der dersystem – sowie der jeweiligen Rück- Wissensgenerierung und Verbreitung ist kopplung von Anwender- und Wissen- der biologische Landbau in Deutsch- schaftssystem. land. Der am weitesten verbreitete Prozesstyp b) Forschung, Entwicklung, ist der Ansatz „Forschung, Vermittlung Vermittlung und Verbreitung: und Verbreitung“. Eckerle (1987) nennt als Hauptkritikpunkt dieses Ansatzes die Das Wissenschaftssystem definiert Pro- fehlende Kommunikation zwischen bleme und entwickelt anwendbare Lös- Wissenschaftlern, Beratern und den ungen. Sie werden über Fördersysteme Nutzern schon bei der Problemde- den Anwendern vermittelt und dort finition und später bei der Entwicklung weitergegeben. Dieser Prozesstyp ist und Modifizierung der Neuerungen. weit verbreitet. Im Gegensatz zum Auch im Problembereich Landwirt- ersten Typ liegt die aktive Rolle hier schaft und von ihr ausgehenden Um- nicht mehr bei den Anwendern, son- weltbelastungen dominierte dieser An- dern bei Wissenschaft und Beratung. satz. Die von der Landbewirtschaftung Beratung wird dabei als „Trans- mit verursachten Belastungen des missionsriemen“ verstanden, dessen Grundwassers und der Oberflächen- Aufgabe es ist, „richtige Lösungen“ im gewässer wurden von der Wissenschaft Anwendersystem zu verbreiten. als Problem erkannt und untersucht. In c) Problemlösungsansatz: Zusammenarbeit mit der landwirtschaftlichen Offizialberatung und durch ge- Probleme der Anwender werden bei setzliche Bestimmungen, wie der ihnen ermittelt und – sofern erforder- SchALVO in Baden-Württemberg soll- lich – bis an die Forschungssysteme ten die erarbeiteten Lösungsvorschläge herangetragen. Von dort sollen Lös- vermittelt und verbreitet werden. ungen über die Fördersysteme zurück

Culterra 37, 2004 Wissenssysteme 157 Damit es zu einer Umsetzung von - Die Wissenschaft muss auch die Forschungsergebnissen in die Praxis Umsetzung selbst und deren Erfolg kommt, müssen nach Albrecht (1994) begleiten und evaluieren. folgende Voraussetzungen erfüllt wer- Bei der Wissensvermittlung selbst treten den: Lerneffekte auf und es kommt zu Rück- - Die Probleme aus Sicht der kopplungen, bei denen lokales Wissen Handelnden müssen bekannt sein. in den Diffusionsprozess einfließt und - Die Wissenschaft muss relevante den Verlauf der Wissensverbreitung in Erkenntnisse zur Lösung der räumlicher und zeitlicher Dimension be- Probleme erarbeiten. einflusst. Diskrepanzen zwischen theo- - Die wissenschaftlichen Ergebnisse retischem (wissenschaftlichem) Grund- müssen kompatibel zur wissen und den praktischen Erfahr- sozialpsychologischen Realität der ungen der Anwender können dabei auf- Landwirte sein. gedeckt werden (Kaule et al. 1994, Wie- demann & Karger 1994).

Culterra 37, 2004 158 Theoretischer Bezugsrahmen der landwirtschaftlichen Beratung

9.4 Diffusionsforschung Informationsquellen und die Struktur der Kommunikationsbeziehungen (Alb- Bestimmungsgründe der Übernahme recht et al. 1987). umweltentlastender Neuerungen Die Frage nach den Bestimmungsgrün- Die Verbreitung einer Neuerung als ein den des Übernahmeverhaltens versucht Teilprozess innerhalb eines Wissens- Albrecht (1969) mit Hilfe des situations- systems wird als Diffusionsprozess be- funktionalen Ansatzes zu erhellen, in- zeichnet. Derjenige, der eine Neuerung dem als erster übernimmt, wird als „Inno- vator“ bezeichnet (Albrecht et al. 1987). - die subjektive Wahrnehmung und Nach Parvanov-Dawson (1994) muss Interpretation der Situation durch die eine Neuerung nicht immer technischer Landwirte mit einbezogen wird Art sein. Sie kann auch eine „Hand- - sowie das Übernahmeverhalten als lungsmöglichkeit“, wie das Anrechnen ein Entscheidungs- und der Gülleinhaltsstoffe auf die Gesamt- Realisierungsprozess betrachtet wird, düngermenge sein. Ist eine Neuerung in dem Wünsche und Befürchtungen, aus der Sicht der Anwender praktikabel Erfahrungen und Erwartungen und die und sinnvoll und wird im Anwender- subjektive Wertung von Handlungs- system akzeptiert, verläuft diese Ver- alternativen in einer Wechselbeziehung breitung meist nach einem typischen stehen (Abbildung 9-3). Der situations- Kurvenverlauf der Diffusion (Albrecht funktionale Ansatz beschäftigt sich et al. 1987). Innerhalb dieser Kurve inhaltlich mit der Verbreitung von Neu- können vier Phasen unterschieden wer- erungen, kann aber nach Parvanov- den Dawson (1994) als allgemeines Verhal- 1. der Innovator als Störenfried tensmodell eingestuft werden. Im Ge- gensatz zu dem Verhaltensmodell von 2. die kritische Phase („Ende oder Fietkau & Kessel (1981) wird der Ge- Wende“) samtzusammenhang nicht näher struk- 3. Übergang in den sich selbst tragenden turiert. Dieser Ansatz kann somit als Prozess Rahmenmodell betrachtet werden. 4. das Auslaufen der Welle Innerhalb des Diffusionsprozesses stellt Die Art und die Geschwindigkeit der die Entscheidung des einzelnen Land- Verbreitung von Neuerungen ist von wirtes, eine Neuerung zu nutzen, einen einer Vielzahl von Faktoren abhängig. Teilbereich dar. Dieser Abschnitt des Dazu gehören unter anderem die Eigen- Diffusionsprozesses kann durch die im schaften der Neuerungen, die Merkmale folgenden Kapitel dargestellten Modelle der Übernehmenden und ihrer Situa- beschrieben werden. tion, die Art der wirksam werdenden

Culterra 37, 2004 Diffusionsforschung 159

subjektive Wertung Wünsche von Handlungsalternativen

Übernahmeprozess

Befürchtungen Erfahrungen Erwartungen

subjektive Wahrnehmung und Interpretation der Situation

Abbildung 9-3: Der situationsfunktionale Ansatz von Albrecht (1969)

Culterra 37, 2004 160 Theoretischer Bezugsrahmen der landwirtschaftlichen Beratung

9.5 Verhaltensmodelle handlungsorientiert ist, handelt es sich um ein allgemeines Verhaltensmodell, Bestimmungsgründe des das aber keinen direkten Bezug zum Umweltverhaltens von Landwirten Umweltverhalten von Landwirten hat. Über allgemeine Modelle des Verhaltens Ein „klassischer“ theoretischer Ansatz und der Verhaltensänderung können die zur Konzeptualisierung von „Umwelt- Bestimmungsgründe des Umweltver- verhalten“ ist das Modell von Fietkau & haltens von Landwirten erfasst werden. Kessel (1981). Die Theorie des Umweltverhaltens gibt Das allgemeine Modell der es nicht. Wohl aber gibt es zur Kon- Verhaltensänderung von Lewin zeptualisierung umweltbezogenen Ver- haltens und seiner Determinanten Bei der feldtheoretischen Betrachtung mittlerweile eine ganze Reihe theore- wird das Verhalten durch hemmende tischer wie empirisch gestützter Mo- und treibende Kräfte bestimmt. Durch delle, deren gemeinsamer Nenner in der das Hinzukommen treibender Kräfte Vielzahl von Faktoren zu sehen ist, von oder das Wegfallen hemmender Kräfte denen umweltrelevantes Verhalten be- sowie durch Kombination beider einflusst wird (WBGU 1996). Bei dem Vorgänge wird das Verhalten verändert feldtheoretischen Ansatz von Lewin (Abbildung 9-4). (1963), der sowohl verhaltens- als auch

Phase 1 Phase 2 Phase 3

hemmende Kräfte in einer Situationin einer Verhaltensniveau treibende Kräfte Zeit (Aufhebung des (Bewegung (Stabilisierung bestehenden zu einem neuen auf dem neuen Gleichgewichtes) Gleichgewichtsniveau) Niveau)

-Problemwahrnehmung- -Realisierungsschritte- -Problemlösung- sonst Problemrückfall

Abbildung 9-4: Modell der Verhaltensänderung (Lewin 1963) (aus Albrecht et al. 1987)

Culterra 37, 2004 Verhaltensmodelle 161 Treibende Kräfte wirken, um einen Handlungsanreize, wahrgenommenes erstrebenswerten Zustand zu erreichen. Verhalten/Konsequenzen und umwelt- Hemmende Kräfte werden wirksam, um relevantes Verhalten zu einem Bezieh- einen Zustand, der negativ erscheint, zu ungsgeflecht verwoben (Abbildung 9-5). vermeiden oder den Status quo zu er- Ziel dieses Modells war es, umwelt- halten. Das Modell der Verhaltensän- bewusste Einstellungen in umweltge- derung nach Lewin (1963) betrachtet rechtes Verhalten zu überführen und Verhaltensänderung als einen Vorgang, durch dieses Handeln selbst das Ver- der in drei Phasen verläuft: ständnis ökologischer Zusammenhänge 1. Das Aufheben des bisherigen zu fördern. Fietkau & Kessel (1981) Gleichgewichtes nutzten das Modell, um aufzuzeigen, (Problemwahrnehmung) dass eine Informationsstrategie nur ein Weg zu dem Ziel sein kann, umwelt- 2. Bewegung zu einem neuen relevante Verhaltensweisen von Land- Gleichgewichtsniveau hin wirten positiv zu beeinflussen. Die Ein- (Realisierungsschritte) flussmöglichkeiten politischer Maß- 3. Das Stabilisieren des geänderten nahmen auf das umweltrelevante Ver- Verhaltens oder Rückfall halten standen im Mittelpunkt dieser (Problemlösung oder Rückfall) Arbeit. Die Beeinflussung des Umwelt- verhaltens von Landwirten ist eine kom- Soll Verhalten erklärt oder verändert plexe und langfristige Aufgabe. Ver- werden, ist es notwendig, die jeweils haltensänderung ist erst dann zu erwar- spezifischen hemmenden und treiben- ten, wenn das erforderliche Wissen über den Kräfte im Feld zu benennen und Verhaltensalternativen mit einer aus- ihre Bedeutung und Wichtigkeit für die reichenden Motivation zur Veränderung betroffenen Landwirte zu erkennen. bzw. Problemlösung zusammenfällt. Das Modell von Fietkau & Kessel Die Motivation ergibt sich vor einem Fietkau & Kessel (1981) entwickelten Hintergrund von Wertvorstellungen ihr Modell nicht in erster Linie als Er- und Einstellungen, aus wahrgenomme- klärungsrahmen des Umweltverhaltens, nen Alternativen und ihrer subjektiven sondern als Ordnungsrahmen für Stra- Bewertung. Dabei sind insbesondere tegien zur Veränderung des Umwelt- Anreize und wahrgenommene Hand- bewusstseins und des Umweltver- lungskonsequenzen sowie wahrgenom- haltens. Innerhalb dieses Ordnungsrah- mene Risiken und Durchführungs- mens sind die Faktoren umweltrele- probleme für die dauerhafte Übernahme vantes Wissen, umweltbezogene Ein- neuer Verhaltensweisen wichtig. stellungen/Werte, Verhaltensangebote,

Culterra 37, 2004 162 Theoretischer Bezugsrahmen der landwirtschaftlichen Beratung

Schaffung von Einstellung- Möglichkeiten zu Vermittlung sänderung Vermittlung umweltbewusstem umweltrelevanter durch umweltrelevanten Handeln Werte Wissens- Wissens vermehrung Umweltbezogene Verhaltensangebote Umweltrelevantes Einstellung, Wissen Werte Einstellungen als Anreiz zur Verhaltensangebote als Einstellungen Wissensaufnahme Verhaltensdeterminanten und Werte als Verhaltensdeterminanten

Umweltrelevantes Rückkopplung des Verhaltens Verhalten über die Wahrnehmung von Verhalten und Handlungskonsequenzen durch Handlungsanreize als den Handelnden selbst Verhaltensdeterminanten auf Einstellungen und Werte

Wahrgenommenes Handlungsanreize Verhalten/ Konsequenzen

Schaffung von Schaffung von Handlungsanreizen Rückkopplungs- möglichkeiten (Sichtbarmachung der Handlungskonsequenzen) Ansatzpunkte zur Veränderung Wirkungsmechanismen des Umweltbewusstseins

Abbildung 9-5: Bestimmungsgründe umweltrelevanter Verhaltensweisen (nach Fietkau & Kessel 1981) Nach Currle (1994) kann das Modell als keiten“, sondern das, was von den eine Ausdifferenzierung der Lewin`- Betroffenen wahrgenommen wird. Das schen Vorstellungen von hemmenden Verhaltensmodell von Fietkau & Kessel und treibenden Kräften für das Pro- (1981) ist im Sinne von Chin (1962) ein blemfeld „umweltrelevantes Verhalten“ „analytic model“, das als eine kon- betrachtet werden. Nach dieser Vor- struierte Vereinfachung einen Teil der stellung ergibt sich für die Faktoren Realität beschreibt. Es dient zur Orien- „Handlungsmöglichkeiten“ und „Hand- tierung in einer komplexen Realität, lungsanreize“ in dem Modell von Fiet- indem es auf abstrakter Ebene die wich- kau & Kessel (1981) eine Veränderung. tigsten Bestimmungsgrößen benennt Das psychische Feld der hemmenden und die vermuteten Zusammenhänge und treibenden Kräfte ist nach Lewin dieser Faktoren beschreibt. Werden für (1963) subjektiv strukturiert. Dies die Untersuchung eines konkreten bedeutet, dass nur solche Kräfte hand- Falles diese abstrakt gefassten Faktoren lungsrelevant werden, die für den ein- und deren Beziehungen im aktuellen zelnen subjektiv vorhanden sind. Ver- Problemzusammenhang formuliert, haltensrelevant sind somit nicht die spricht man vom „concrete model“. objektiv vorhandenen „Handlungs- anreize“ und „Handlungsmöglich- Culterra 37, 2004 Beratungsmethoden – Techniken der Kommunikation 163

9.6 Beratungsmethoden – - um Landwirten die Möglichkeit zu Techniken der Kommunikation geben, über Fragen zu sprechen, die diese in Gegenwart von anderen Beratungsmethoden sind Techniken der nicht erörtern möchten. Kommunikation zwischen Beratern und Zielgruppen, die dazu dienen sollen, die Es wird zwischen formellen und infor- Zielgruppen zur Lösung ihrer Probleme mellen Beratungsgesprächen unterschie- zu motivieren und zu befähigen. Bei den. Informelle Kontakte können sich Gesprächen und Gruppendiskussionen bei unterschiedlichen Anlässen ergeben haben die Kommunikationsbeziehungen und der Berater erfährt Wünsche und einen wechselseitigen Charakter. Infor- Schwierigkeiten der Zielgruppen. mation durch Broschüren ist mehr Formelle Beratungsgespräche finden durch Einseitigkeit geprägt. Die Anwen- meist im Betrieb des Landwirtes oder dung eines bestimmten Beratungsver- im Büro des Beraters statt. Sie zielen fahrens hängt von der Anzahl der anzu- darauf ab, konkrete Probleme zu be- sprechenden Personen, von den zu stimmen und Lösungswege zu erar- lösenden Beratungsaufgaben und vom beiten. Leistungsvermögen des Beratungs- Gruppenberatung dienstes ab. Nach der Anzahl der anzusprechenden Personen können als In der Gruppenberatung werden mehr- Beratungsmethoden Einzel- und ere Personen der Zielgruppe gleichzeitig Gruppenberatung sowie massenwirk- angesprochen. Sie ist ein wichtiges Ver- same Beratung unterschieden werden fahren, für die Förderung und Beratung (Albrecht et al. 1987). einer großen Anzahl von Landwirten. Die Gruppenberatung wird umso eher Einzelberatung zum Erfolg führen, je mehr sie durch Nach Albrecht et al. (1987) kommt der Einzel- und Massenberatung ergänzt Einzelberatung als intensivster Form wird. Besonders schwierige und kom- der Kommunikation zwischen Landwirt plexe Beratungsinhalte können aber und Berater eine wichtige komplemen- durch Gruppenberatung nur bedingt täre Rolle bei Gruppen- und Massenver- vermittelt werden. Unter anderem kenn- fahren zu. Sie dient vor allem zeichnen folgende Vorteile die Grup- - der Vermittlung von schwierigen penberatung (Albrecht et al. 1987): Fachinhalten und aktuellen - Gegenüber Einzelberatung hat Einzelinformationen, Gruppenberatung zeitökonomische - der gemeinsamen Erarbeitung von Vorteile. So kann auch bei Problemlösungen, beschränkter materieller und - um Informationen einzuholen, die personeller Ausstattung der der Berater zu Überprüfung von Beratungsdienste eine große Anzahl Inhalten und Verfahren benötigt, von Landwirten erreicht werden. - der Ermittlung von Reaktionen auf - Gruppenverfahren ermöglichen eine Förderungsangebote, bessere Beteiligung der Zielgruppen.

Culterra 37, 2004 164 Theoretischer Bezugsrahmen der landwirtschaftlichen Beratung - Es können gruppendynamische dem Moderator, den Verlauf eines Prozesse genutzt werden, die die Gesprächs vorzudenken, um die Informationsweitergabe Gruppe entlang eines roten Fadens beschleunigen und die zum Ziel zu leiten. Entscheidungsbereitschaft der Massenwirksame Beratung Landwirte fördern. Gruppengespräche, Demonstrationen Nach Albrecht et al. (1987) versucht und Feldtage sind Organisationsformen massenwirksame Beratung – im Gegen- der Gruppenberatung. Innerhalb von satz zur Einzel- und Gruppenberatung Gruppengesprächen ist die Metaplan- – eine Vielzahl von Personen gleich- technik als grundlegende Kommunika- zeitig anzusprechen. Diese Personen tionsmethode weit verbreitet und kann stehen untereinander nicht in engem in drei Bereiche gegliedert werden Kontakt. Massenverfahren sind durch (Schnelle 1982): einseitigen Kommunikationsfluss und den betonten Einsatz von Medien - Visualisierungstechnik: gekennzeichnet. Im Verbund mit Durch die Visualisierung werden Einzel- und Gruppenverfahren erfüllt alle wichtigen Äußerungen des die massenwirksame Beratung wichtige Gesprächs für die Gruppe sichtbar. Aufgaben, wie: Sie lassen sich gemeinsam ordnen und festhalten. - positive Beeinflussung des - Interaktionstechnik: Beratungsklimas, Die Interaktionstechnik führt zu - Bestätigung der vom Berater schon lebendigen und fruchtbaren erläuterten Inhalten, Aussprachen. Sie stellt die - kurzfristige Übermittlung aktueller Diskussion unter den Teilnehmern Informationen sicher. - und Vermittlung von - Dramaturgietechnik: Hintergrundinformationen. Die Dramaturgietechnik verhilft

Culterra 37, 2004 Erhebung und Auswertung sozialempirischer Daten 165

9.7 Erhebung und Auswertung - sehr niedrige Kosten, da meist in sozialempirischer Daten kurzer Zeit mit wenig Personalaufwand eine größere Zahl Um den „Faktor Mensch“ in die wissen- von Befragten erreicht wird, schaftliche Analyse einzubeziehen, sind - Interviewfehler werden vermieden, Methoden der empirischen Sozialfor- - die Antworten sind „ehrlicher“ und schung geeignet. Empirische Forschung „überlegter“, sucht nach Erkenntnissen durch system- - und die Zusicherung der atische Auswertung von Erfahrungen. Anonymität ist glaubwürdiger. Es wird zwischen quantitativer und - Schnell et al. (1999) und Atteslander qualitativer Forschung unterschieden. (2003) stellen folgende Nachteile Die quantitative Sozialforschung arbei- der schriftlichen Befragung tet theoriegeleitet. Ausgehend von gegenüber: Hypothesen werden die zu erhebenden - der Rücklauf und die Merkmale operationalisiert, um quanti- Befragungssituation sind nicht fizierbare, d.h. statistisch zu verar- kontrollierbar, beitende Daten zu erzeugen. Die - Nachfragen sind nicht möglich, qualitative Sozialforschung befasst sich - nur einfache Tatbestände können mit der Erfahrungsrealität. Dabei ist es ermittelt werden, ein besonderes Anliegen, soziale Phä- - und eine aufwändige Vorbereitung nomene aus der Sicht der Akteure zu ist notwendig. rekonstruieren (Bortz & Döring 1995). Planung und Entwurf eines Fragebo- Befragung, Beobachtung und Inhalts- gens müssen sich zunächst auf die analyse sind Techniken der empirischen Konstruktion der Fragen beziehen. Die Sozialforschung zur Erhebung von Da- Formulierung der Fragen sollte sich an ten (Schnell et al. 1999, Atteslander bestimmten Faustregeln orientieren 2003). Die Befragung gilt als der (Schnell et al. 1999): „Königsweg“ der empirischen Sozial- forschung (Prager 2002). Nach der Fragen sollten Form der Befragung unterscheidet man - kurz sein, einfache Worte enthalten, die mündliche Befragung (Interview), d.h. keine speziellen Fachausdrücke, schriftliche Befragung und Telefon- keine Fremdwörter, Abkürzungen interview. Der Begriff schriftliche Be- oder Slangausdrücke; fragung bezieht sich im allgemeinen auf - konkret sein; die Durchführung einer Befragung, bei - keine bestimmte Beantwortung der ein Fragebogen postalisch versand provozieren, also Suggestivfragen wird mit der Bitte, den Fragebogen sollten vermieden werden; auszufüllen und an den Absender zu- - keine Hypothesen und doppelte rückzusenden (Schnell et al. 1999). Negationen enthalten und sich nur Folgende Vorteile kennzeichnen die auf einen Sachverhalt beziehen; schriftliche Befragung (Schnell et al. - den Befragten nicht überfordern 1999, Atteslander 2003): und zumindest formal „balanciert“ sein.

Culterra 37, 2004 166 Theoretischer Bezugsrahmen der landwirtschaftlichen Beratung Allgemein werden zwei Strukturtypen zur Auswertung von Massenmedien, um von Fragen unterschieden. Die offene etwas über ihren gesellschaftlichen Ein- Frage enthält keine festen Antwort- fluss zu erfahren. Dabei stand die kategorien. Die befragte Person kann Häufigkeit bestimmter Motive im Mat- ihre Antwort völlig selbstständig formu- erial, das Auszählen, Bewerten und lieren. Geschlossene Fragen verlangen Inbeziehungsetzen von Textelementen vom Befragten, sich zwischen Antwort- im Vordergrund. Bei der qualitativen In- alternativen zu entscheiden (Schnell et haltsanalyse hingegen sollen die Vorteile al. 1999, Atteslander 2003). dieser systematischen Technik genutzt Zu den quantitativen Methoden der werden, ohne in vorschnelle Quanti- Erhebung und Auswertung von Daten fizierungen abzurutschen. Das Material gehören Skalierungsverfahren. Rating- wird in Einheiten zerlegt und streng Skalen sind Schätz-Skalen, auf denen die methodisch kontrolliert bearbeitet und Befragten ihre Einschätzung (Rating) analysiert. Durch das am Material ent- einer vorgelegten Aussage (Item) aus- wickelte Kategoriensystem werden die- drücken können. Man unterscheidet jenigen Aspekte festgelegt, die aus dem zwischen rein numerischen, graphischen Material herausgefiltert werden sollen und verbal verankerten Rating-Skalen (Mayring 2003). (Bortz & Döring 1995). Die in der Die qualitative Inhaltsanalyse lässt sich empirischen Sozialforschung am häu- in drei Grundformen gliedern (Mayring figsten verwendete Skalierungsmethode 2003): ist die „Methode der summierten - Zusammenfassung: Ratings“. Mit dieser Methode konstru- Das Material wird so reduziert, ierte Skalen werden „Likert-Skalen“ wobei das Ergebnis immer noch ein genannt. Die Konstruktion einer Abbild des Grundmaterials ist. „Likert-Skala“ beginnt mit der Samm- - Explikation: lung von Items, die Aussagen darstellen, Zusätzliches Material wird zur von denen angenommen wird, dass sie Erläuterung, Erklärung und die interessierten Einstellungen wieder- Ausdeutung unverständlicher geben. Der Grad der Zustimmung oder Textstellen herangezogen. Ablehnung wird in der Regel durch - Strukturierung: Antwortvorgaben ausgedrückt (Schnell Herausfiltern bestimmter Aspekte et al. 1999). oder Einschätzung des Materials Die qualitative Inhaltsanalyse stellt eine aufgrund bestimmter Kriterien. Methode dar, die sowohl zur ursprüng- Bei der Zusammenfassung wird das Ma- lichen Gewinnung (Erhebung) von terial so reduziert, dass die wesent- sozialwissenschaftlichen Daten als auch lichen Inhalte erhalten bleiben und ein zur Verarbeitung und Auswertung sol- überschaubarer Kurztext entsteht. Die cher Daten, die durch eine andere zusammenfassende Inhaltsanalyse bie- Technik des Datensammelns (Befrag- tet sich immer dann an, wenn nur die ung, Beobachtung) ermittelt worden inhaltliche Ebene des Materials inter- sind, eingesetzt werden kann (Attes- essiert und eine Komprimierung auf das lander 2003). Die Inhaltsanalyse diente Wesentliche benötigt wird. Culterra 37, 2004 Vermittlung umweltrelevanten Wissens 167 10 Beratung als Ansatzpunkt einer ungsmethoden und Kommunikations- gewässerschonenden techniken. Landbewirtschaftung Information 10.1 Vermittlung umweltrelevanten Das Ziel der Informationen, als Instru- Wissens ment der massenwirksamen Beratung, sowie umweltbezogener war es, möglichst vielen Landwirten die Einstellungen und Werte Ursachen der Belastung der Seefelder Die Präzisierung des verhaltenswirksa- Aach aufzuzeigen, aktuelle Mitteilungen men Faktors „umweltrelevantes Wis- weiterzugeben sowie Lösungsvorschläge sen“ im Modell von Fietkau & Kessel und Maßnahmen zum Gewässerschutz (1981) für die gewässerschutzbezogene in der Landwirtschaft zu vermitteln. Beratung im Einzugsgebiet der See- Aktuelle Entwicklungen und Erkennt- felder Aach lautet: nisse der folgenden Themenschwer- punkte wurden über Information ver- Kenntnisse über die Zusammenhänge mittelt: zwischen landwirtschaftlicher Produktion und Gewässerbelastungen - Projekt „Integrierter Gewässerschutz im Einzugsgebiet Nach UBA (1999) wirken sich umwelt- der Seefelder Aach“, bezogene Einstellungen und Werte auf - Umweltgerechte und die Bereitschaft aus, gewässerschonende überbetriebliche Gülleausbringung, Verfahren zu erproben. Einstellungen - Schutzgebiets- und und Werte für die landwirtschaftliche Ausgleichsverordnung (SchALVO), Gewässerschutzberatung im Einzugsge- - konservierende Bodenbearbeitung. biet der Seefelder Aach sind die gesetzlichen Bestimmungen zur sog. „guten Die Information wurde mündlich über fachlichen Praxis“ bzw. „ordnungs- Vorträge bei Abendveranstaltungen des gemäßen Landbewirtschaftung“. Der Amtes für Landwirtschaft, Landschafts- noch abstrakte Faktor des Verhaltens- und Bodenkultur (ALLB) Markdorf modells von Fietkau & Kessel (1981) sowie schriftlich über Rundschreiben „umweltbezogene Einstellungen und des Vereins Landwirtschaftlicher Fach- Werte“ kann somit wie folgt konkre- schulabsolventen (VLF) und die lokale tisiert werden: Tagespresse weitergegeben. Die Vor- träge der Abendveranstaltungen wurden Bereitschaft, Gewässerbelastungen je nach Themenschwerpunkt von den (i.e.S. Bodenabtrag und Nitratauswaschung) Mitarbeitern der Landwirtschaftsver- im Rahmen der „guten fachlichen Praxis“ waltung, von Vertreter der Wasserwirt- bzw. „ordnungsgemäßen Landbewirtschaftung“ schaftsverwaltung und für produktions- zu reduzieren technische Fragen von externen Ex- Als Ansatzpunkte zur Vermittlung des perten gestaltet. Neben den Fachvor- umweltrelevanten Wissens sowie der trägen war die Diskussion mit den an- umweltbezogenen Einstellungen und wesenden Landwirten ein wichtiger Be- Werte dienten unterschiedliche Berat- standteil der Informationsabende.

Culterra 37, 2004 168 Beratung als Ansatzpunkt einer gewässerschonenden Landbewirtschaftung Landwirtschaftliche Berufsbildung innerhalb der Düngeverordnung ver- Die Ausbildung zum Landwirt geschieht pflichtend sind. in der Berufs- und Fachschule und im Arbeitskreis „gewässerschonende Ausbildungsbetrieb. Im Rahmen der Landbewirtschaftung“ landwirtschaftlichen Gewässerschutzbe- Im Rahmen des „Projektes zur umwelt- ratung im Einzugsgebiet der Seefelder gerechten und überbetrieblichen Gülle- Aach wurde in der Fachschule für Land- ausbringung im Linzgau (PGL)“ wurde wirtschaft in Ravensburg eine Unter- mit innovativen Landwirten der Arbeits- richtseinheit zum Thema „Landwirt- kreis „gewässerschonende Landbewirt- schaft und Gewässerschutz“ durchge- schaftung“ gegründet. Das Ziel des führt, die folgende Ausbildungsziele Arbeitkreises war es, gewässerschutz- beinhaltet: bezogene Probleme in und aus der Die Fachschüler sollen landwirtschaftlichen Praxis aufzugreifen - für den Gewässerschutz sensibilisiert (Problemlösungsansatz) und gemeinsam werden; mit den Beteiligten (Partizipation) - Gewässerbelastungen (Nährstoffe Erfahrungen auszutauschen und Hand- und Pflanzenschutzmittel) aus der lungsmöglichkeiten zu erarbeiten. Landwirtschaft kennen lernen; Organisationsformen des Arbeitskreises - Auswirkungen von waren Arbeitskreissitzungen und Feld- Nährstoffbelastungen begehungen. Innerhalb der Feldbegeh- (Eutrophierung) kennen; ungen wurde der Beratungsschwerpunkt - Ursachen landwirtschaftlicher konservierende Bodenbearbeitung auf- Einträge und gegriffen. In mehreren Arbeitskreis- Reduzierungsmöglichkeiten kennen; sitzungen wurde der Themenschwer- - den Umgang mit Vorschriften und punkt Düngung erörtert. Die Aufgaben Informationsmaterial einüben der Berater bestanden in der Organi- (z.B. Düngeverordnung); sation und der Moderation der Arbeits- - Eintragspfade von Nährstoffe und kreissitzungen sowie fachlichen Bei- Pflanzenschutzmitteln differenzieren trägen. Die Arbeitskreissitzungen wur- können (punktuelle und diffuse den nach der Metaplantechnik (Schnell Einträge); 1982) moderiert. Düngeseminare Der Arbeitskreis „gewässerschonende Landbewirtschaftung“ wurde über eine Das Ziel der Düngeseminare war es, schriftliche Befragung der Teilnehmer den anwesenden Landwirten die we- beurteilt. Als Skalierungsverfahren sentlichen Grundsätze der Dünge- diente die „Methode der summierten verordnung zur „guten fachlichen Pra- Ratings“ (Schnell et al. 1999). xis“ zu vermitteln und betriebseigene Nährstoffvergleiche zu erstellen, die

Culterra 37, 2004 Vermittlung umweltrelevanten Wissens 169 Einzelberatung fen. Der Einsatz von Beratungs- Das Ziel der formellen Einzelberatung instrumenten, die in der Landwirt- war es, schwierige Sachverhalte zu ver- schaftsverwaltung bereits vorhanden mitteln und gemeinsam mit den Land- waren, wird im folgenden Kapitel be- wirten konkrete, auf den Betrieb bezo- schrieben. Die Erhebung der Betriebs- gene Probleme zu erörtern und Hand- daten über die Angaben des „Gemein- lungsmöglichkeiten zur Problemlösung samen Antrags“ diente der Vorbereit- zu erarbeiten. In den Einzelberatungs- ung der Beratungsgespräche. Daten, die gesprächen wurden ebenfalls die nicht im „Gemeinsamen Antrag“ vor- Schwerpunkte Düngung und konser- handen sind, wurden direkt von den vierende Bodenbearbeitung aufgegrif- Betriebsleitern erfragt.

Culterra 37, 2004 170 Beratung als Ansatzpunkt einer gewässerschonenden Landbewirtschaftung

10.2 Handlungsmöglichkeiten im Linzgau“ ist aus Abbildung 10-1 zur gewässerschutzbezogenen ersichtlich. Landbewirtschaftung Zu Beginn des Projektes wurden Infor- Konkrete „Verhaltensangebote“ im mationsabende veranstaltet und Infor- Sinne des Verhaltensmodells von Fiet- mationen zur umweltgerechten und kau & Kessel (1981) für die gewässer- überbetrieblichen Gülleausbringung in schonende Landbewirtschaftung im Rundschreiben und Fachzeitschriften Einzugsgebiet der Seefelder Aach sind: veröffentlicht. Danach wurden viehhaltende Betriebe mit einem Gülleauf- Produktionstechnische Maßnahmen kommen von mindestens 500 m3 aus zur Verringerung den Daten des „Gemeinsamen An- von Bodenabtrag und Nitratauswaschung trages“ erhoben. In einem persönlichen Während des Beratungsprojektes im Anschreiben wurde das Interesse dieser Einzugsgebiet der Seefelder Aach Betriebe an der umweltfreundlichen wurden Handlungsmöglichkeiten der Technik in Form einer unverbindlichen Schwerpunkte Zeichnung einer Güllemenge und die - umweltfreundliche und Unterstützung des Projektes durch ak- überbetriebliche Gülleausbringung, tive Teilnahme an einem Arbeitskreis - Düngung erfragt. - und konservierende Ein Erhebungsbogen (siehe Anhang III) Bodenbearbeitung aufgegriffen. zur betrieblichen Situation, der Flächen- 10.2.1 Umweltfreundliche und ausstattung und vorhandener Gülleaus- überbetriebliche Gülleausbringung bringungstechnik war die Grundlage für Wirtschaftlichkeitsberechnungen, um Im Jahre 2000 wurde vom Amt für unterschiedliche Verfahren ökonomisch Landwirtschaft, Landschafts- und Bo- zu vergleichen. Die Vollkosten für die denkultur (ALLB) Markdorf in Zu- einzelbetriebliche Gülleausbringungs- sammenarbeit mit dem Maschinen- und technik wurden mit dem EDV-Pro- Betriebshilfsring (MBR) Deggenhauser- gramm „MAKOST“ berechnet, das in tal das „Projekt zur umweltfreund- der Landwirtschaftsverwaltung zur Ver- lichen und überbetrieblichen Gülleaus- fügung steht. Grundlage für die Be- bringung im Linzgau (PGL)“ ins Leben rechnung der Gesamtkosten der über- gerufen. Ziel war es, die umwelt- betrieblichen Gülleausbringungstechnik freundliche Gülleausbringung im Ein- bildete die Diplomarbeit von Bühler zugsgebiet der Seefelder Aach zu eta- (1997), der Wirtschaftlichkeitsberech- blieren. Die Vorgehensweise innerhalb nungen für die Güllekette in Biberach des „Projektes zur umweltfreundlichen auf Basis unterschiedlicher Ausbring- und überbetrieblichen Gülleausbringung mengen (30 000 m3 bis 50 000 m3) durchführte.

Culterra 37, 2004 Handlungsmöglichkeiten 171

„innovative Landwirte“ die Gülle umweltgerecht ausbringen wollen

Information Fachzeitschriften, Rundschreiben des ALLB

Informationsveranstaltung zur umweltgerechten und überbetrieblichen Gülleausbringung

Erhebung viehhaltende Betriebe (ALLB)

Persönliche Anschreiben an viehhaltende Betriebe mit Gülleaufkommen von mindestens 500 m3, unverbindliche Zeichnung einer Güllemenge

Bildung eines Arbeitskreises zur umweltgerechten und überbetrieblichen Gülleausbringung

Erhebungsbogen Allgemeine Betriebsdaten, Flächenausstattung, vorhandene Gülletechnik

Wirtschaftlichkeitsberechnung vorhandene Gülletechnik im Betrieb, überbetriebliche Güllekette

Informationsveranstaltung zur umweltgerechten und überbetrieblichen Gülleausbringung

Verbindliche Zeichnung einer Güllemenge, die umweltfreundlich und überbetrieblich ausgebracht werden soll

Düngeberatung für Landwirte, die die neue Technik einsetzen

Abbildung 10-1: Vorgehensweise des „Projekts überbetriebliche und umweltschonende Gülleausbringung im Linzgau (PGL)“

Culterra 37, 2004 172 Beratung als Ansatzpunkt einer gewässerschonenden Landbewirtschaftung Nach einer weiteren Informationsveran- die 10 ha landwirtschaftliche Nutz- staltung wurden die interessierten Land- fläche oder 1 ha Sonderkulturen (z.B. wirte aufgefordert, eine verbindliche Tabak, Spargel, Weinbau) und mehr Güllemenge zu zeichnen, die über die bewirtschaften, müssen einen Vergleich Güllekette umweltgerecht ausgebracht über Nährstoffzufuhr und –abfuhr werden sollte. erstellen. Man unterscheidet zwei zu- Die geringeren Verluste und damit ver- lässige Berechnungsmethoden. Der bundene bessere Ausnutzung der Nähr- „Hoftor-Vergleich“ betrachtet die stoffe der Gülle müssen in der Dünge- Nährstoffzufuhr und –abfuhr eines Be- bedarfsermittlung berücksichtigt wer- triebes. Mit Hilfe des „Feld-Stall-Ver- den. Deshalb wurde Landwirten, die zu- gleiches“ werden auf Betriebsebene die künftig Gülle umweltgerecht und über- Nährstoffzufuhr über Mineraldünger, betrieblich ausbringen, eine Düngebe- tierische Ausscheidungen, Stickstoff- ratung angeboten. bindung von Leguminosen und im- portierte Sekundärrohstoffdünger (z.B. Die Adoptionsrate des umweltgerechten Klärschlamm) der Nährstoffabfuhr über Gülleausbringungsverfahrens im Ein- die im Betrieb angebauten Kulturen ge- zugsgebiet der Seefelder Aach wurde genübergestellt. Im Rahmen der über die Statistik der Gülle-Ausbring- Gewässerschutzberatung im Einzugs- Gemeinschaft (GAG) Ravensburg er- gebiet der Seefelder Aach wurden mit mittelt. Über eine schriftliche Befragung dem in der baden-württembergischen der Arbeitskreisteilnehmer wurden die Landwirtschaftsverwaltung vorhanden- zukünftige Weiterverbreitung der umen EDV-Programm „Naebi“ „Feld- weltgerechten Gülleausbringung abge- Stall-Vergleiche“ erstellt. schätzt sowie die hemmenden und treibenden Kräfte für den Einsatz dieser Schlagbezogene Ermittlung des Neuerung erhoben. Die geschlossenen Düngebedarfs und der Düngebilanz Fragen wurden quantitativ ausgewertet. Um das Düngemanagement eines Be- Die Ergebnisse der offene Fragen wur- triebes beurteilen zu können, wurden im den über eine qualitative Inhaltsanalyse Rahmen von Einzelberatungsgesprä- ermittelt. chen für die einzelnen Kulturarten 10.2.2 Beratungsschwerpunkt Düngung schlagbezogen der Düngebedarf und die Düngebilanz berechnet. Da die Düng- Betriebsnährstoffbilanzen ung innerhalb der einzelnen Kulturarten Nährstoffbilanzen auf Betriebsbasis die- identisch ist, wurde jeweils ein Flurstück nen als Indikator für die Düngungs- bzw. eine Bewirtschaftungseinheit als praxis eines landwirtschaftlichen Betrie- Beispielfläche zur Ermittlung des Dün- bes und somit auch als erste Orien- gebedarfs und der Düngebilanz ausge- tierungshilfe für eine potentielle Nähr- wählt. Der Düngebedarf und die Dün- stoffbelastung (vor allem Stickstoff) für gebilanz der Einzelschläge wurden mit das Grundwasser bzw. die Oberflächen- dem EDV-Programm „dungb25“ er- gewässer. Die gesetzliche Grundlage für mittelt, das in der baden-württem- die Erstellung von Nährstoffbilanzen bergischen Landwirtschaftsverwaltung bildet die Düngeverordnung. Betriebe, angewendet wird.

Culterra 37, 2004 Handlungsmöglichkeiten 173 Folgendes Berechnungsschema liegt licher Praxis“ um 20 % ist ein weiterer „dungb25“ zugrunde (Abbildung 10-2): Schritt zur Verminderung der N-Aus- Der Nährstoffentzug [kg/ha] einer Kul- waschung in das Grundwasser und turart ergibt sich aus der Multiplikation Oberflächengewässer. Die Einhaltung von Ertragserwartung [dt/ha] und Ent- der reduzierten Düngung geht über die zugswert [kg/dt Ertrag]. Durch Addi- gesetzlichen Anforderungen hinaus. In- tion eines Zuschlags für die nicht ernt- folge der reduzierten N-Düngung ist bare Restpflanze erhält man den Nähr- mit Ertrags- und Einkommensverlusten stoffbedarf. Vom Nährstoffbedarf wer- zu rechnen. Deshalb erhalten die land- den der Nmin-Bodenvorrat im Früh- wirtschaftlichen Betriebe durch das jahr, die Nährstofflieferung des Bodens Marktentlastungs- und Kulturland- bzw. des Standorts, aus langjähriger schaftsausgleichprogramm (MEKA) organischer Düngung, aus den Ernte- einen finanziellen Ausgleich in Höhe resten der Vorfrucht und der Zwischen- von insgesamt 70 €/ha, wenn sie die frucht sowie die Nährstofflieferung aus Stickstoffdüngung nach „guter fach- organischer oder mineralischer Düng- licher Praxis“ auf der gesamten Acker- ung ab Ernte der Vorfrucht abgezogen. fläche um 20 % reduzieren. In Verbind- Nach Abzug dieser Einzelwerte vom ung mit dieser Maßnahme müssen die Nährstoffbedarf erhält man die Düng- Betriebe ung nach „guter fachlicher Praxis“, die - eine schlagbezogene N- durch Minimum- und Maximumwerte Bedarfsermittlung erstellen, begrenzt wird. Durch Eingabe von - Bodenuntersuchungen durchführen Düngemaßnahmen der zurückliegenden (Nmin und Grundnährstoffe), Erntejahre wurden nach diesem Berech- - Gülle auf Nährstoffe untersuchen nungsschema kultur- und schlagbezo- - und Bewirtschaftungsmaßnahmen gene Düngebilanzen erstellt. schlagbezogen dokumentieren. Abbildung 10-3 zeigt eine schlagbezo- Die Adoptionsrate sowie die hemmen- gene Ermittlung des Düngebedarfs und den und treibenden Kräfte für die der Düngebilanz am Beispiel der Win- Anwendung der Handlungsmöglichkeit tergerste. „schlag- und kulturbezogener Ermitt- 20 % reduzierte Stickstoffdüngung auf lung des Düngebedarfs und der Dün- der gesamten Ackerfläche nach MEKA gebilanz“ wurden über eine schriftliche Die Reduktion der schlagbezogenen Befragung der Arbeitskreisteilnehmer Stickstoffdüngung nach „guter fach- ermittelt.

Culterra 37, 2004 174 Beratung als Ansatzpunkt einer gewässerschonenden Landbewirtschaftung

Abbildung 10-2: Berechnungsschema zur bedarfsgerechten Düngeermittlung und Düngebilanzierung auf Schlagebene nach dem EDV-Programm „dungb25“

Culterra 37, 2004 Handlungsmöglichkeiten 175

Kultur: Wintergerste

kg/ha Ertragserwartung: 70 dt/ha N x Entzugswert kg/dt Ertrag 2,20 = Entzug 154 + Zuschlag für nicht erntbare Restpflanze 20 = Nährstoffbedarf 174 - Nmin Bodenvorrat im Frühjahr 30 - Nährstofflieferung des Standorts 20 - Nährstofflieferung aus langjähriger organischer Düngung 10 aus Ernteresten der Vorfrucht (WW) 0 Zwischenfrucht, Herbstdüngung 20 = Düngung nach „guter fachlicher Praxis“ 94 DÜNGUNG: Wirtschaftsdünger: Mineraldünger: 6 dt KAS 162 DÜNGEBILANZ: 68

Abbildung 10-3: Beispiel einer schlagbezogenen Düngebilanz für die Kulturart Wintergerste

10.2.3 Beratungsschwerpunkt Kulturen (Mais, Zuckerrüben), konservierende Bodenbear- Zwischenfruchtanbau beitung - Bestellung quer zum Hang Innerhalb des Beratungsschwerpunkts - Untersaaten konservierende Bodenbearbeitung war - Mulchsaat es das Ziel der landwirtschaftlichen Ge- - Verringerung der erosiven wässerschutzberatung im Einzugsgebiet Hanglänge durch der Seefelder Aach, die Phosphorein- Begrünungsstreifen träge über den Eintragspfad Erosion zu Im Rahmen von Einzelberatungsgesprä- verringern. Im Mittelpunkt standen chen wurde zur Veranschaulichung der Maßnahmen zur Reduzierung des Bo- Problematik des Bodenabtrages das denabtrags, die auf freiwilliger Basis EDV-Programm „PC-ABAG“ (Auers- umgesetzt werden können. Maßnah- wald & Perger 1999) verwendet. Dieses men, die zur Verringerung des Boden- Programm basiert auf der Allgemeinen abtrags durch Wasser beitragen, sind: Bodenabtragsgleichung (ABAG) - Verbesserung und Pflege der (Schwertmann et al. 1987). Der tolerier- Bodenstruktur: bare Bodenabtrag wird auf Grundlage Humusversorgung, Kalkung, der Acker- oder Grünlandzahl der Bo- Bodenbearbeitung, Spurlockerung denschätzung bzw. der Gründigkeit des - Fruchtfolge: Bodens berechnet. geringer Anteil an spät schließenden

Culterra 37, 2004 176 Beratung als Ansatzpunkt einer gewässerschonenden Landbewirtschaftung Dabei gilt, je tiefgründiger der Boden Zwischenfrucht, Unkraut und Aus- bzw. je höher die Acker- oder Grün- fallgetreide eingearbeitet oder chemisch landzahl, desto höher ist der tolerierbare abgetötet werden. Anschließend wird Bodenabtrag. Der tatsächlich Boden- dann entweder in ein vorbereitetes abtrag wird durch die Faktoren Nieder- Saatbett oder direkt in den unbear- schlag, Boden, Topologie, Fruchtfolge beiteten, mit Rückständen bedeckten und Bearbeitungsrichtung bestimmt Boden eingesät. (vgl. Kapitel 5.2). Durch Änderung des Die Adoptionsrate der konservierenden Bedeckungs- und Bearbeitungsfaktors Bodenbearbeitung im Einzugsgebiet der (C-Faktor) der ABAG können die Wirk- Seefelder Aach wurde über eine Statistik ungen von verschiedenen Maßnahmen des Entwicklungs- und Betreuungszent- (z.B. Mulchsaat, Verringerung des Mais- rums für Informations- und Kommu- anteils) gezeigt werden. nikationstechnik (EBZI) des Minister- Mulchsaatverfahren sind dadurch ge- iums für Ernährung und Ländlichen kennzeichnet, dass nach der Stoppel- Raum beim Landesamt für Flurneuord- bearbeitung im Sommer eine Zwischen- nung und Landentwicklung ermittelt. frucht eingesät wird. Diese wird im Die zukünftige Weiterverbreitung der Spätherbst nicht eingepflügt, sondern, je Handlungsmöglichkeit konservierende nach Situation und Verfahren im Winter Bodenbearbeitung sowie deren hem- flach eingearbeitet, abgemulcht oder mende und treibende Kräfte wurden einfach stehen gelassen. Wiederum je über eine schriftliche Befragung der nach Verfahren, Situation und maschi- Arbeitskreisteilnehmer erhoben. neller Ausrüstung muss vor der Aussaat der Sommerkultur der Restbestand an

Culterra 37, 2004 Handlungsanreize 177

10.3 Handlungsanreize Ökonomische Anreizprogramme – wie zur gewässerschutzbezogenen das Marktentlastungs- und Kulturland- Landbewirtschaftung schafts-Ausgleichsprogramm (MEKA) – stellen Ansatzpunkte dar, um Hand- Konkrete Faktoren der „Handlungsan- lungsanreize für eine gewässerschon- reize“ nach dem Verhaltensmodell von ende Landbewirtschaftung zu schaffen. Fietkau & Kessel (1981) einer gewässer- Tabelle 10-1 zeigt MEKA-Maßnahmen, schonenden Landbewirtschaftung im die Handlungsanreize der Beratungs- Einzugsgebiet der Seefelder Aach sind: schwerpunkte Düngung, umweltge- Ökonomische Vorteile rechte Gülleausbringung und konser- von produktionstechnischen Maßnahmen vierende Bodenbearbeitung darstellen. zur Verringerung Eine ausführliche Beschreibung dieser von Bodenabtrag und Nitratauswaschung Maßnahmen ist in Kapitel 4.3 zu finden.

Tabelle 10-1: MEKA-Maßnahmen als Handlungsanreize der Beratungsschwerpunkte Düngung, umweltgerechte Gülleausbringung und konservierende Bodenbearbeitung Düngung umweltgerechte konservierende Gülleausbringung Bodenbearbeitung A1 Regelmäßige A2 Umweltfreundliche E3 Begrünungs- Bodenanalysen als Basis Wirtschaftsdünger- maßnahmen im Ackerbau, für die Grundnährstoff- ausbringung Gartenbau und bei und Stickstoffdüngung Dauerkulturen E2 Verringerung der E4 Mulchsaat bedarfsgerechten Stickstoffdüngung auf Ackerflächen um 20 % A5 Dokumentation umweltrelevanter Bewirtschaftungsmaßnahmen

Culterra 37, 2004 178 Ergebnisse der Beratung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach 11 Ergebnisse der Beratung im - zeitlich nicht angepasste Düngung Einzugsgebiet der Seefelder durch zu geringe Güllelagerkapa- Aach zitäten, - Unsicherheiten bei der Stickstoff- 11.1 Partizipation und nachlieferung aus dem Boden und Problemlösungsansatz organischen Düngern, Das erste Treffen des Arbeitskreises - Ausbringverbote „gewässerschonende Landbewirtschaft- - und die Ausbringung von Klär- ung“ diente der Information und der schlamm.

Festlegung von Arbeitsschwerpunkten, Arbeitskreis die innerhalb des Arbeitskreises behan- „gewässerschonende Landbewirtschaftung“ Themen delt werden sollten. Als Schwerpunkte wurden gemeinsam mit den Landwirten Düngung die Bereiche Bodenbearbeitung, Düng- Boden- Klärschlamm ung und die Besichtigung von Versu- bearbeitung Gülleuntersuchung TM, Nährstoffe bodennahe Gülle Ausbringung chen festgelegt, die von einzelnen Ar- MEKA Pflug im Fruhj. Fruchtfolge beitskreisteilnehmern durchgeführt wer- Nitrifikations- N in der hemmer Gülle Minimalboden- Bodenfrucht- den sollten. Es wurden mögliche Pro- bearbeitung barkeit Versuche bleme innerhalb dieser Themenschwer- PSM „Roundup“ punkte diskutiert (Abbildung 11-1). Fusarien Feldbegehung

Strohqualität Sortenwahl MEKA ? Das zweite Treffen des Arbeitskreises Qualität Breitsaat Standort fand im April 2001 statt. Im Mittelpunkt Mais „Kosten“ Prämien dieser Arbeitskreissitzung stand der Vollkosten- Schlagkarte rechnung Themenschwerpunkt Düngung. Es wur- Ackerhygiene den Probleme der Düngung und ihre Ursachen erörtert sowie Maßnahmen Abbildung 11-1: und deren Umsetzung diskutiert (Ab- Arbeitsschwerpunkte des Arbeitskreises bildung 11-2). Eine überhöhte Düngung „gewässerschonende Landbewirtschaftung“ – vor allem von Stickstoff – und die damit verbundene Nährstoffbelastung des Das Thema konservierende Bodenbear- Grundwassers und der Oberflächenge- beitung als zweiter Schwerpunkt des wässer ist nach Ansicht der Arbeits- Arbeitskreises wurde im Rahmen von kreisteilnehmer auf folgende Problem- zwei Feldbegehungen während der bereiche zurückzuführen: Vegetationsperiode behandelt. Auf - ungleichmäßige Verteilung der Gülle verschiedenen Schlägen von drei auf Acker- und Grünlandflächen Betrieben wurden Verfahren der innerhalb des Betriebes, reduzierten Bodenbearbeitung diskutiert - überhöhte mineralische Düngung und Erfahrungen ausgetauscht. durch unzureichende Düngeplanung und durch ein Sicherheitsdenken in Bezug auf Ertrag und Qualität,

Culterra 37, 2004 Partizipation und Problemlösungsansatz 179 50 % die Ergebnisse Bestand haben. Düngung Die Interessen der Landwirte wurden im Wesentlichen ausreichend berück- Probleme Ursachen Maßnahmen Umsetzung sichtigt. Durch den Arbeitskreis haben Klärschlamm N, P, K Verzicht Düngeplanung fast alle Teilnehmer etwas Neues dazu- € Standortnach- Düngung gelernt, ohne dass der Aufwand als zu lieferung Wissen? nach NID Witterung Analyse groß erachtet wurde. Nach überwie- N, P, K N-Lieferung gender Meinung der Arbeitskreisteil- Einzel- aus organ. beratung Düngern 20 m3Gülle nehmer waren alle für diesen Kreis

Zeitlich nicht Lager- Düngefenster wichtigen Personen vertreten. Mit den angepasste kapazität N-Gaben Düngung aufsplitten erbrachten Leistungen des ALLB Mark- „Versuchs- flächen“ dorf und der Art und Weise der Zu- Ausbring- Falsche Regle- verbot mentierung sammenarbeit zwischen Berater und Sicherheit Verteilung Praktikern waren die Befragten sehr der Gülle Düngung (Acker- nach Bedarf oder weitgehend zufrieden. Grünland) Als positive Aspekte der Zusammenar- Abbildung 11-2: beit zwischen den Mitarbeitern des Ergebnis der 2. Sitzung des Arbeitskreises „gewässerschonende Landbewirtschaftung ALLB Markdorf und den Arbeitskreis- teilnehmern nannten die Befragten: Die Beurteilung der Zusammenarbeit zwischen den Landwirten und dem Amt - den „persönlichen Einsatz“, die für Landwirtschaft, Landschafts- und „angenehme Art“ und die Bodenkultur (ALLB) Markdorf inner- „Offenheit“ der Berater, halb des Arbeitkreises ist aus Abbildung - die Informationsbereitschaft, den 11-3 ersichtlich. Die Inhalte des Arbeits- Gedanken- und kreises wurden von jeweils der Hälfte Erfahrungsaustausch, der Befragten voll und ganz bzw. im - die Organisation, Wesentlichen als bedeutsam erachtet. - die Anregung zu Für 80 % der Befragten waren die „Praxisversuchen“ erzielten Ergebnisse zufriedenstellend. - und Feldbegehungen. In den nächsten 10 Jahre werden für

Culterra 37, 2004 180 Ergebnisse der Beratung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

A.1

A.2

A.3

A.4 voll und ganz

wesentlich

A.5 weniger

gar nicht A.6

A.7

A.8

A.9

A.1: Die Inhalte des Arbeitskreises erachte ich als bedeutsam A.2: Mit den im Arbeitskreis erzielten Ergebnissen bin ich zufrieden A.3: Die Ergebnisse des Arbeitskreises werden die nächsten 10 Jahre Bestand haben A.4: Meine Interessen wurden im Arbeitskreis ausreichend berücksichtigt A.5: Durch die Arbeit im Arbeitskreis habe ich Neues dazugelernt A.6: Der für den Arbeitskreis betriebene Aufwand war mir im Verhältnis zum erzielten Erfolg zu groß A.7: Im Arbeitskreis waren alle dafür wichtigen Personen vertreten A.8: Die vom ALLB Markdorf zur Verwirklichung des Arbeitskreises erbrachten Leistungen erachte ich als gut A.9: Für den Arbeitskreis war die Art und Weise der Zusammenarbeit zwischen ALLB Markdorf und Praktikern sinnvoll

Abbildung 11-3: Ergebnis der Evaluation des Arbeitskreises „gewässerschonende Landbewirtschaftung“

Culterra 37, 2004 Beratungsmethoden 181

11.2 Beratungsmethoden erwerbslandwirte, die größtenteils keine landwirtschaftliche Ausbildung besitzen Im Einzugsgebiet der Seefelder Aach und ihr Haupteinkommen nicht aus der bestand vor allem bei zukunftsorien- Landwirtschaft erzielen, bekundeten tierten Haupterwerbsbetrieben mit einer wenig Interesse an einer gewässer- Größe zwischen 30 – 100 ha landwirt- schutzbezogenen Beratung. schaftlicher Nutzfläche die Bereitschaft zu einer gewässerschutzbezogenen Be- Aus den Erfahrungen der Beratung im ratung. Vor allem die gut ausgebildeten Einzugsgebiet der Seefelder Aach kön- Betriebsleiter (Landwirtschaftsmeister nen bezüglich der eingesetzten Metho- und Agraringenieure) waren offen für den und Techniken der Kommuni- eine Gewässerschutzberatung und be- kation folgende Ergebnisse abgeleitet teiligten sich aktiv an Arbeitskreis- werden, die in Abbildung 11-4 zusam- sitzungen und Feldrundfahrten. Neben- mengefasst dargestellt sind.

Informationen

Kooperation

Seminare

Arbeitskreis Feldbegehungen

Betriebsbezogene Einzelberatung - Betriebsleiter - Personenkreis breiter Arbeitsaufwand - hoher - Arbeitsaufwand geringer am Problem - relativ nahe vom - relativ fern Problem

Verringerung von Nitratauswaschung Bodenabtrag

Abbildung 11-4: Methoden – Techniken der Kommunikation der landwirtschaftlichen Gewässerschutzberatung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 182 Ergebnisse der Beratung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach Informationen Seminare Als Einstieg in die landwirtschaftliche Einen weiteren Schritt zur gewässer- Gewässerschutzberatung haben sich im schonenden Landbewirtschaftung Einzugsgebiet der Seefelder Aach Vor- stellen Seminare im Rahmen der träge bei Abendveranstaltungen, schrift- Erwachsenenbildung der Ämter für lichen Informationen über Rund- Landwirtschaft, Landschafts- und schreiben und die lokale Tagespresse Bodenkultur dar. Gegenüber Infor- zum Thema „Landwirtschaft und mationsveranstaltungen können Maß- Gewässerschutz“ bewährt. Die Vorteile nahmen zum Gewässerschutz vor allem dieser massenwirksamen Beratungs- im Bereich Düngung einem kleineren methode liegen in der Erreichbarkeit Personenkreis detailliert vermittelt eines großen Personenkreises und ihrem werden. Neben Seminaren zur Erstell- geringen Arbeits- und Zeitaufwand. Der ung der gesetzlich vorgeschriebenen Nachteil von Informationen ist die Betriebsnährstoffbilanzen sollten Semi- relative Ferne vom Problem und die nare zur Ermittlung des Düngebedarfs damit geringe Wirkung auf Verhaltens- nach „guter fachlicher Praxis“ ange- änderungen der Landwirte. Für kom- boten werden, da Betriebsnähr- plexe Sachverhalte und die Suche nach stoffbilanzen weniger geeignet sind als Problemlösungen ist einfache Infor- Düngebilanzierungen auf Schlagebene, mationsweitergabe allein nur selten hilf- um gewässerschutzrelevante Düngungs- reich. fehler aufzuzeigen. Der Arbeits- und Kooperation Zeitaufwand für die Düngeseminare kann als vertretbar („mittel“) einge- Das „Projekt zur umweltgerechten und schätzt werden. Der Erfolg einer überbetrieblichen Gülleausbringung im Bewusstseins- und Verhaltensänderung Linzgau (PGL)“ diente als erfolgreicher im Bereich der Düngung wird höher als Einstieg in die Gewässerschutzberatung. durch Information und geringer als bei Bei diesem Teilprojekt standen zunächst Gruppen- und Einzelberatung einge- ökonomische und arbeitswirtschaftliche schätzt. Vorteile der überbetrieblichen Gülleaus- bringungstechnik im Vordergrund, die Arbeitskreis und Feldbegehungen für die Landwirte von großer Bedeutung Arbeitskreissitzungen mit den Land- sind. Gleichzeitig konnten im Rahmen wirten im Einzugsgebiet der Seefelder des PGL bei der Beratung Aspekte des Aach dienten zur Erörterung kom- Gewässerschutzes vermittelt werden. plizierter Sachverhalte im Bereich des Neben den o.g. Vorteilen eines Düngemanagements. Die aktive Beteil- Projektes mit Gewässerschutzbezug igung der Landwirte, schon bei der liegen die Nachteile in einem hohen Festlegung der Schwerpunktthemen des Zeit- und Arbeitsaufwand. Diese kön- Arbeitskreises „gewässerschonende nen verringert werden, wenn Kooper- Landbewirtschaftung“ erwies sich als ationspartner wie z.B. Maschinen- und sehr nützlich für die Zusammenarbeit. Betriebshilfsringe an diesen Projekten beteiligt werden.

Culterra 37, 2004 Beratungsmethoden 183 Aufgrund der Größe des Arbeitskreises Arbeitskreise und Feldbegehungen als von 20 Landwirten wurde die Meta- Methoden der Gruppenberatung be- plantechnik eingesetzt. Der Vorteil des sitzen bei einer aktiven Beteiligung der Metaplans liegt in der offenen Struktur- Landwirte einen mittleren Arbeits- ierung. Es wird jede Meinung berück- zeitbedarf, erreichen einen relativ sichtigt und ein Feedback ist möglich. großen Personenkreis und leisten einen Durch das Sichtbarbleiben der gemein- Beitrag, um Verhaltensänderungen bei sam erarbeiteten Ergebnisse entsteht den Beteiligten zu bewirken. eine gewisse Verpflichtung, sich an das Betriebsbezogene Einzelberatung Vereinbarte zu halten. Verhaltensänderungen zum Gewässer- Im Bereich der Bodenbearbeitung ha- schutz wurden im Einzugsgebiet der ben sich bei der Beratung im Einzugs- Seefelder Aach vor allem durch die gebiet der Seefelder Aach Feldbegeh- betriebsbezogene Einzelberatung erungen und Demonstrationen sehr be- reicht. Dies kann unter anderem damit währt, die von den Betriebsleitern begründet werden, dass eine detaillierte geleitet und geführt wurden. Feldrund- Besprechung von Betriebsdaten, vor fahrten und Demonstrationen erfreuen allem von Bilanzen, sehr hilfreich ist, sich einer so großen Beliebtheit, weil die um Ansatzpunkte für gewässer- Informationen anschaulich dargeboten schonende Maßnahmen zu finden. Die werden und einen örtlichen Bezug dafür notwendige Offenheit wird in haben. Gruppengesprächen nicht immer er- Bei der Abwägung der Vor- und Nach- reicht. Die Einzelberatung wurde in den teile von produktionstechnischen Maß- Schwerpunkten Düngung und konser- nahmen zum Gewässerschutz, hat vierende Bodenbearbeitung angewen- innerhalb von Arbeitskreissitzungen det. Der Nachteil dieser Beratungs- oder Feldbegehungen der mündliche methode liegt in dem relativ hohen Erfahrungsaustausch mit Kollegen Zeitaufwand (5 – 6 Std./Einzelberat- einen sehr hohen Stellenwert. ungsgespräch) und in der Erreichung eines kleinen Personenkreises.

Culterra 37, 2004 184 Ergebnisse der Beratung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

11.3 Beratungsschwerpunkt Abschreibung beendet ist. Bei einer Gülleausbringung Neuanschaffung einer einzelbetrieblichen Gülleausbringungstechnik sind 11.3.1 Ökonomische Vorteile hinsichtlich der Ausbringungskosten für Die Ergebnisse der Wirtschaftlichkeits- konventionelle (3,17 € - 3,62 €/m3 berechnungen von unterschiedlichen Gülle) und umweltfreundliche (3,27 € - Gülleausbringungsverfahren (einzelbe- 3,77 €/m3 Gülle) Verfahren keine fin- trieblich vs. überbetrieblich und kon- anziellen Unterschiede festzustellen. Die ventionell vs. umweltgerecht) sind in Ausbringungskosten einer überbetrieb- Tabelle 11-1 dargestellt. Die Minimum- lich eingesetzten Technik liegen bei und Maximumwerte der Gesamtkosten einer geringen Auslastung von beruhen auf unterschiedlichen Aus- 30 000 m3 und großen Hof-Feld-Ent- bringmengen und unterschiedlichen fernungen im Bereich der einzelbetrieb- Hof-Feld-Entfernungen, d.h. unter- lichen Verfahren. Bei einer hohen Aus- schiedlichen variablen Kosten der lastung (50 000 m3) und arrondierten Verfahren. Bei der umweltfreundlichen Betriebsflächen sind die Gesamtkosten und überbetrieblichen Gülleausbring- der überbetrieblichen Technik (2,03 ungstechnik wurde außerdem auf €/m3 Gülle) gegenüber den einzelbe- Grundlage unterschiedlicher Hof-Feld- trieblichen Verfahren geringer. Die Entfernungen die unterschiedliche An- finanzielle Förderung durch das MEKA zahl von Zubringfässern berücksichtigt. bewirkt, dass Verfahren zur umwelt- Die finanzielle Unterstützung von um- gerechten Gülleausbringung gegenüber weltfreundlichen Verfahren von ca. der konventionellen Technik ökono- 3 0,75 €/m Gülle durch das Marktent- mische Vorteile aufweisen. Die gering- lastungs- und Kulturlandschafts-Aus- sten Gesamtkosten von 1,28 €/ m3 gleichsprogramm (MEKA) wurde eben- Gülle besitzen bei geringen Hof-Feld- falls bei der Berechnung der Gesamt- Entfernungen die überbetrieblich einge- kosten berücksichtigt. Die geringsten setzten umweltgerechten Gülleausbring- 3 Gesamtkosten (1,66 € - 2,04 €/ m ungsverfahren. Gülle) bei der Gülleausbringung besitzt die einzelbetrieblich eingesetzte, konventionelle Technik, bei der bereits die

Culterra 37, 2004 Beratungsschwerpunkt Gülleausbringung 185

Tabelle 11-1: Vergleich der Gesamtkosten umweltfreundlicher (einzelbetrieblich1) und überbetrieblich2)) und konventioneller (einzelbetrieblich3)) Gülleausbringungsverfahren unter Berücksichtung der Förderung durch MEKA Gesamtkosten/m3 MEKA Verfahren Min. Max. Min. Max. 3)Pumptankwagen mit Prallteller (abgeschrieben): 1,66 € 2,04 € 3)Pumptankwagen mit Prallteller (neu): 3,17 € 3,62 € 1)Pumptankwagen mit Schleppschlauchverteiler: 3,27 € 3,77 € 2,52 € 3,02 € 2)Überbetriebliche Technik mit Selbstfahrer 2,03 € 3,60 € 1,28 € 2,85 € (Schleppschlauch): 2)Überbetriebliche Technik mit Selbstfahrer 2,03 € 3,65 € 1,28 € 2,90 € (Grubber):

11.3.2 Hemmende und treibende Kräfte Aus Tabelle 11-2 sind – aus Sicht der Die hemmenden und treibenden Kräfte Landwirte, die zum Zeitpunkt der Be- für den Einsatz der umweltfreundlichen fragung nicht das umweltfreundliche und überbetrieblichen Gülleausbringung Gülleausbringungsverfahren angewen- wurden mit folgender offener Frage- det haben – die Argumente ersichtlich, stellung von den 16 Arbeitskreisteilneh- die für den Einsatz der konventionellen mern erhoben: Technik (Pumptankwagen mit Prall- teller) sprechen.

Landwirte, die ausschließlich betriebseigene Technik (z.B. Prallteller) einsetzen:

Nennen Sie die Gründe, weshalb Sie zur Gülleausbringung Ihre betriebseigene Technik (z.B. Pumptankwagen mit Prallteller) einsetzen.

Landwirte, die den überwiegenden Anteil der betriebseigenen Gülle umweltgerecht ausbringen:

Nennen Sie die Gründe, die für den Einsatz der umweltgerechten und überbetrieblichen Gülleausbringung sprechen.

Nennen Sie die Gründe, die gegen den Einsatz der umweltgerechten und überbetrieblichen Gülleausbringung sprechen.

Culterra 37, 2004 186 Ergebnisse der Beratung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Tabelle 11-2: Treibende Kräfte für den Einsatz der konventionellen Gülleausbringungstechnik (z.B. Pumptankwagen mit Prallteller) Faktoren für den Einsatz der konventionellen Anzahl der Gülleausbringungstechnik (Pumptankwagen mit Prallteller) Nennungen*:

- eine betriebseigene und funktionsfähige Technik ist 7 vorhanden

- die betriebseigene Technik ist aufgrund der arrondierten 6 Betriebsstruktur schlagkräftig

- der Betrieb verfügt über genügend Arbeitskräfte (z.B. „Opa, 5 der noch mit dem Schlepper fahren kann“)

- Unabhängigkeit von einer überbetrieblich genutzten Technik 3

- zu hohe Kosten der umweltgerechten und überbetrieblichen 1 Gülleausbringungstechnik *Anzahl der befragten Landwirte: (N=10)

Als Hauptargumente, die für den Ein- dieser Neuerung. Von allen sechs Be- satz der betriebseigenen, konventionel- fragten wurden arbeitswirtschaftliche len Gülleausbringungstechnik (Pump- Vorteile und die hohe Schlagkraft der tankwagen mit Prallteller) sprechen, überbetrieblichen Gülleausbringungs- nennen die 10 befragten Landwirte das technik genannt. Der finanzielle Anreiz Vorhandsein einer funktionsfähigen (7 durch das MEKA und die verbesserte Nennungen) und schlagkräftigen (6 Nährstoffausnutzung sehen fünf Land- Nennungen) eigenen Technik. Bei fünf wirte als Vorteile der umweltgerechten Landwirten sind die arbeitswirtschaft- Gülleausbringung. Die Hälfte der Land- lichen Nachteile der betriebseigenen wirte sehen als weitere produktions- Technik von untergeordneter Bedeut- technische Vorteile der überbetrieb- ung, da die Betriebe über genügend lichen Technik, den Gülleeinsatz zu Ge- Arbeitskräfte verfügen. Die Unab- treide im Frühjahr und die parallele hängigkeit von einer überbetrieblich ge- Erledigung von zwei Arbeitsgängen nutzten Gülleausbringungstechnik war (Ausbringung der Gülle und Bodenbe- für drei Landwirte ein hemmender arbeitung durch den Grubber). Durch Faktor für den Einsatz umweltgerechter die Bodenbearbeitung mit dem Gülle- Verfahren. Ein Landwirt war der Mein- grubber wird nach Meinung von drei ung, dass die umweltgerechte und über- Landwirten auch ein Anreiz geschaffen, betriebliche Gülleausbringungstechnik auf den Einsatz des Pfluges zu zu hohe Kosten mit sich bringt. Tabelle verzichten und Mulchsaatverfahren ein- 11-3 zeigt aus Sicht der befragten zusetzen. Die verringerte Geruchsbe- Landwirte, die zum Zeitpunkt der lästigung der umweltfreundlichen Gülle- Befragung das umweltgerechte Gülle- ausbringungstechnik wurde von zwei ausbringungsverfahren eingesetzt ha- Landwirten hervorgehoben. ben, die Gründe für die Akzeptanz Culterra 37, 2004 Beratungsschwerpunkt Gülleausbringung 187

Tabelle 11-3: Treibende Kräfte für den Einsatz einer umweltgerechten und überbetrieblichen Gülleausbringung Vorteile einer umweltgerechten und überbetrieblichen Anzahl der Gülleausringung Nennungen*:

- arbeitswirtschaftliche Vorteile und hohe Schlagkraft 6

- die finanzielle Förderung durch MEKA 5

- Die bessere Ausnutzung der Nährstoffe in der Gülle durch 5 bodennahe und somit verlustarme Ausbringung

- den Gülleeinsatz zu Getreide im Frühjahr 4

- die gleichzeitige Ausbringung der Gülle und 3 Bodenbearbeitung, spart den Pflug und gibt Anreiz zu Mulchsaat

- Geruchsminderung 2 *Anzahl der befragten Landwirte: (N=6)

Tabelle 11-4: Hemmende Kräfte für den Einsatz einer umweltgerechten und überbetrieblichen Gülleausbringung Nachteile einer umweltgerechten und überbetrieblichen Anzahl der Gülleausringung Nennungen*:

- Gebundenheit durch überbetrieblichen Einsatz 3

- Bodendruck durch den Selbstfahrer 2

- Termindruck durch wirtschaftlichen Zwang einer hohen 1 Auslastung und durch gesetzliche Sperrfristen *Anzahl der befragten Landwirte: (N=6)

Neben positiven Aspekten, die für den 11.3.3 Adoptionsrate Einsatz eines umweltgerechten und Als Antwort auf ein persönliches An- überbetrieblichen Gülleausbringungs- schreiben an 171 viehhaltende Betriebe verfahren sprechen, werden von den be- mit einem Gülleaufkommen von jeweils fragten Landwirten Gebundenheit, Bo- mehr als 500 m3, bekundeten 41 Land- denverdichtungen und Termindruck, wirte mit einer unverbindlich gezeich- der durch den wirtschaftlichen Zwang neten Güllemenge von insgesamt einer hohen Auslastung und durch 28 000 m3 Interesse an der überbe- gesetzliche Sperrfristen entsteht, als trieblichen Gülleausbringungstechnik. Nachteile aufgeführt (Tabelle 11-4).

Culterra 37, 2004 188 Ergebnisse der Beratung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach Mit 10 Landwirten, die sich bereit Gülleausbringung“ von fünf ausge- erklärten, durch aktive Teilnahme das wählten Gemeinden mit Beratungs- Projekt zu unterstützen, wurde in Zu- schwerpunkt im Einzugsgebiet der See- sammenarbeit zwischen dem Amt für felder Aach wurde aus statistischen Landwirtschaft, Landschafts- und Erhebungen der Gülle-Ausbring-Ge- Bodenkultur (ALLB) Markdorf und meinschaft (GAG) ermittelt (Abbildung dem Maschinen- und Betriebshilfsring 11-5). Im Jahre 2000 wurde in den fünf (MBR) Deggenhausertal ein Arbeitskreis Gemeinden im Einzugsgebiet der See- gegründet. Im Rahmen von drei felder Aach ein Güllemenge von ins- Arbeitskreistreffen wurden vor allem gesamt 3 200 m3 umweltgerecht und Fragen der Ausbringungstechnik dis- überbetrieblich ausgebracht. Ein Jahr kutiert. später erhöhte sich die Güllemenge auf 3 Nach einer weiteren Informationsver- 12 000 m . Dies entspricht 8 % des anstaltung wurde eine Güllemenge von Gesamtgülleanfalles im Einzugsgebiet knapp 10 000 m3 von den Landwirten der Seefelder Aach. verbindlich gezeichnet, die überbetrieb- Die zukünftige Weiterverbreitung der lich ausgebracht werden sollte. Unter umweltgerechten Gülleausbringung wirtschaftlichen Aspekten ist diese wurde von den Landwirten, die am Güllemenge nicht ausreichend, um eine Arbeitskreis „gewässerschonende Land- eigenständige Ausbringungskette im bewirtschaftung“ teilgenommen haben, Linzgau zu etablieren. Durch die Ein- über folgende Frage erhoben: führung einer zweiten Gülleausbring- Aus Abbildung 11-6 ist ersichtlich, dass kette in Biberach wurden bei der Gülle- von den 16 befragten Landwirten zum Ausbring-Gemeinschaft (GAG) Ra- Zeitpunkt der Befragung 36 % den vensburg Kapazitäten frei. In einer überwiegenden Anteil (60–90 %) der im Arbeitskreissitzung wurde beschlossen, Betrieb anfallenden Gülle umweltge- sich der GAG Ravensburg anzu- recht und überbetrieblich ausbringen. In schließen und diese Ausbringkette in Zukunft beabsichtigt mehr als die Hälf- den Linzgau auszudehnen. te (57 %) der Befragten das umwelt- Die Adoptionsrate der Neuerung „um- schonende Gülleausbringungsverfahren weltgerechte und überbetriebliche einzusetzen.

Culterra 37, 2004 Beratungsschwerpunkt Gülleausbringung 189

Güllemenge [m3]

3500

3000 Güllemenge 2000 Güllemenge 2001 2500

2000

1500

1000

500

n tal en m r le ge rkdorf n a Sa rli M Owing Übe ggenhause De

Abbildung 11-5: Von der Gülleausbringgemeinschaft (GAG) Ravensburg ausgebrachte Güllemengen in fünf Gemeinden innerhalb des Einzugsgebiet der Seefelder Aach in den Jahren 2000 und 2001

Inwieweit setzen Sie die das Verfahren der überbetrieblichen und umweltschonenden Gülleausbringungstechnik in Ihrem Betrieb ein? Bitte Zutreffendes in der Tabelle ankreuzen.

Umweltfreundliche und überbetriebliche Gülleausbringung über GAG Ravensburg:

Gülleausbringung mit betriebseigener Technik (z.B. Pumptankwagen mit Prallteller):

auf meinem eigenen Betrieb Folgendes Verfahren werde ich in wende ich folgende Varianten an. Zukunft voraussichtlich vermehrt anwenden:

GAG ❑❑

Betriebseigene ❑❑ Technik

Culterra 37, 2004 190 Ergebnisse der Beratung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

70%

umweltfreundliche Technik 60% eigene Technik

50%

40%

30%

20%

10%

0% derzeit zukünftig

Abbildung 11-6: Verhältnis zwischen derzeitigen und zukünftigen Einsatz von umweltfreundlicher und betriebseigener Gülleausbringungstechnik auf Grundlage von 16 befragten Landwirten

Culterra 37, 2004 Beratungsschwerpunkt Düngung 191

11.4 Beratungsschwerpunkt bewirtschafteten Flächen abgeführt Düngung wurde. 11.4.1 Düngebilanzierung Ein Vergleich von acht nach Betriebs- formen zufällig ausgewählten Betrieben Die Stickstoff-Salden von 29 Betrieben, im Einzugsgebiet der Seefelder Aach die im Jahre 2000 nach der Methode der zeigt, dass die Höhe des Stickstoff- „Feld-Stall-Bilanz“ berechnet wurden, Saldos nicht von einer bestimmten sind in Abbildung 11-7 dargestellt. Die Betriebsform abhängig ist (Abbildung Stickstoffsalden wurden im Rahmen 11-8). Die höchsten Stickstoff-Salden von zwei Düngeseminaren über eine (über 60 kg N/ha • a) auf Betriebsebene freiwillige Angabe durch die anwesen- weisen ein Marktfrucht- und ein Ver- den Landwirte erhoben. edlungsbetrieb auf. Die Unterschiede Der mittlere N-Bilanzüberschuss der der Stickstoffbilanzen innerhalb der Betriebe beträgt 25 kg N/ha • a. Fünf einzelnen Betriebstypen können auf un- Betriebe besitzen auf Betriebsebene ein terschiedliche Bewirtschaftungsintensi- negatives Stickstoff-Saldo. Bei einem täten zurückgeführt werden. Ein Indi- Betrieb war die Stickstoffzufuhr im kator für die Bewirtschaftungsintensität Betriebsdurchschnitt um 62 kg geringer ist die Höhe der Stickstoffdüngung. Die als die Stickstoffabfuhr. Im Gegensatz Stickstoff wird über organische und dazu düngte ein Betrieb durchschnitt- mineralische Düngung zugeführt. lich 133 kg N/ha • a mehr, als von den

[kg N/ha] Feld-Stall-Bilanzen für Stickstoff 150

100 N-Saldo

-50

Betriebe -100 1 2 4 5 6 8 9 10111214151617181920212223242526272829

Abbildung 11-7: Stickstoff-Salden des Jahres 2000 für 29 Betriebe nach dem Nährstoffvergleich der „Feld-Stall-Bilanz“

Culterra 37, 2004 192 Ergebnisse der Beratung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

[kg N/ha] 80

0 Marktfruchtbetriebe 1 Milchviehbetriebe Veredlungsbtriebe Gemischtbetriebe

Abbildung 11-8: Stickstoff-Salden des Jahres 2000 von acht Betrieben unterschiedlicher Betriebsform im Einzugsgebiet der Seefelder Aach nach dem Nährstoffvergleich der „Feld-Stall-Bilanz“

[kg N/ha] [GV/ha] 300 GV-Besatz organisch 250 mineralisch 2

200

150 1 100

Markfruchtbetriebe Milchviehbetriebe

Veredlungsbetriebe Gemischtbetriebe

Abbildung 11-9: Stickstoffzufuhr, organische und mineralische Düngung sowie GV-Besatz von acht Betrieben unterschiedlicher Betriebsform im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 Beratungsschwerpunkt Düngung 193 Die Höhe der organischen Düngung ist sich, dass der Marktfruchtbetrieb mit vom Großvieh-Besatz abhängig. Sekun- ausschließlich mineralischer Düngung därrohstoffdünger (z.B. Klärschlamm, das geringste N-Saldo (5 N/ha • a) Kompost) werden ebenfalls als organ- besitzt. Die viehhaltenden Betriebe wie- ische Düngung berücksichtigt. Abbild- sen demgegenüber höhere N-Salden ung 11-9 zeigt den GV-Besatz sowie die auf. Grundsätzlich steigen die N- Anteile der organischen und miner- Bilanzüberschüsse mit dem GV-Besatz, alischen Düngung von acht Betrieben d.h. mit dem Anteil der organischen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach. Düngung im Betrieb. Im Einzugsgebiet der Seefelder Aach Zwischen der Bewirtschaftungsintensi- besitzen die betrachteten Marktfrucht- tät, d.h. der Höhe der Düngung und betriebe einen GV-Besatz von 0,1 den Stickstoff-Bilanzüberschüssen der Großvieheinheiten/ha. Der GV-Besatz acht Betriebe, sind keine eindeutigen der Milchvieh-, Veredlungs- und Ge- Beziehungen zu erkennen. Tendenziell mischtbetriebe liegt zwischen 1,5 und weisen intensiv wirtschaftende Betriebe 2,0 GV/ha. Die Höhe der Stickstoff- höhere Stickstoffüberschüsse auf. düngung der Betriebe liegt zwischen 140–280 kg N/ha • a. Über miner- Die Ergebnisse machen deutlich, dass alische Dünger werden zwischen 50– erhöhte Stickstoff-Bilanzüberschüsse 170 kg N/ha • a zugeführt. Die organ- auf Betriebsebene auf den Einsatz von ische Düngung besitzt eine Höhe von Wirtschafts- und Sekundärrohstoffdün- 5–120 kg N/ha • a. Prinzipiell gilt, dass gern zurückgeführt werden können. Die die Höhe der organischen Düngung Ursache für überhöhte Stickstoff-Salden positiv mit dem GV-Besatz korreliert. Je liegt dabei in einer Nichtberücksichtig- höher der GV-Besatz ist, desto höher ist ung der Nährstoffgehalte der organ- die Stickstoff-Zufuhr über organische ischen Dünger. Dünger. Aus dem Vergleich der Markt- Schlagbezogenen Düngebilanzen frucht- und Veredlungsbetriebe in Ab- Insgesamt wurden über die verschie- bildung 11-9 wird deutlich, dass sich denen Ackerkulturarten 110 kultur- und durch den Einsatz von Sekundär- schlagbezogene Düngebilanzen für die rohstoffdüngern (z.B. Klärschlamm) der Erntejahre 2000 und 2001 berechnet. In Anteil der organischen Düngung er- Tabelle 11-5 sind die Erträge, die als höht, trotz gleichem oder sogar gering- Grundlage der kultur- und schlagbezo- erem GV-Besatz. Der Marktfrucht- und genen Düngebedarfs- und Düngebilanz- der Veredlungsbetrieb, die Klärschlamm berechnungen dienten sowie die Mittel- einsetzen, weisen die höchsten Stick- werte der Düngebilanzen der einzelnen stoff-Salden auf (Abbildung 11-8). Kulturarten abgebildet. Werden nur die Betriebe betrachtet, die keinen Klärschlamm einsetzen, zeigt

Culterra 37, 2004 194 Ergebnisse der Beratung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Tabelle 11-5: Erträge [dt/ha] und berechnete Mittelwerte von Düngebilanzen der Hauptackerkulturarten im Einzugsgebiet der Seefelder Aach Düngung Düngung nach Düngung nach MEKA 2000 Beratung 2001 20 % reduzierte (Variante I) Düngung (Variante II) Kulturart Ertrag Mittelwert Mittelwert Mittelwert [dt/ha] [kg N/ha] [kg N/ha] [kg N/ha] Winterweizen 75-85 0 -17 -19 Wintergerste 65-75 34 28 -11 Winterraps 40-45 31 5 3 Körnermais 100-110 54 36 5 Silomais 160-180 82 44 19

[kg N/ha a] 150

100

- 50

- 100 Winterweizen Wintergerste Körnermais Silomais Winterraps 2000 Var. I Va.r II 2000 Var. I Var. II 2000 Var. I Var. II 2000 Var. I Var. II 2000 Var. I Var. II

2000: betriebsübliche Düngung im Jahre 2000 Schwankungsbreite Var. I: Düngung nach Beratung im Jahre 2001 und Mittelwert 50 % Perzentil Var. II: Düngung nach MEKA „20 % reduzierte N-Düngung“ im Jahre 2001

Abbildung 11-10: Kultur- und schlagbezogene Düngebilanzen der Erntejahre 2000 und 2001 im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 Beratungsschwerpunkt Düngung 195 Abbildung 11-10 zeigt für die fünf Düngeüberschuss von 21 kg N/ha. Im Hauptackerkulturen im Einzugsgebiet Vergleich zu anderen Ackerkulturarten der Seefelder Aach die Schwankungs- waren bei Winterweizen die Bilanzen breiten der schlagbezogenen Stickstoff- ausgeglichen. Die verhaltene N-Düng- Düngebilanzen der Jahre 2000 und ung kann auf das erhöhte Lagerrisiko 2001. Die N-Düngebilanzen des Jahres des Winterweizens auf dem Feld zu- 2000 zeigen das betriebsübliche Dünge- rückgeführt werden. niveau der Kulturarten an, bevor durch Wintergerste: die Gewässerschutzberatung der Dün- gebedarf ermittelt wurde. In Tabelle 11- Grundlage für die Nährstoffbilanzier- 5 und Abbildung 11-10 sind für das ung bei Wintergerste bildeten Erträge Erntejahr 2001 zwei Varianten darge- zwischen 65–75 dt/ha. Von 12 Dünge- stellt: Zum einen zeigen sie die Höhe bilanzen im Jahre 2000 weisen acht eine der Düngung der einzelnen Kulturarten positive Stickstoffbilanz auf. Die Stick- nach der Beratung (Variante I); zum stoffüberschüsse bei einzelnen Schlägen anderen sind die Düngebilanzen im betrugen bis zu 137 kg N/ha. Im Mittel Rahmen der MEKA-Maßnahme „20 % lag der N-Überschuss bei 34 kg/ha reduzierte Düngung“ (Variante II) dar- 2001 konnten die Stickstoffüberschüsse gestellt. durch Variante I im Mittel um 6 kg Im Einzelnen konnten im Einzugsgebiet N/ha und maximal bis zu 75 kg N/ha der Seefelder Aach für die unterschied- reduziert werden. Bei Betrieben mit lichen Kulturarten folgende Ergebnisse Variante II waren alle Bilanzen aus- festgestellt werden: geglichen und lagen zwischen 6 und – 18 kg N/ha. Winterweizen: Körnermais: Grundlage für die Berechnung der Dün- gebilanzen waren Winterweizenerträge Grundlage der 19 schlagbezogenen zwischen 75–85 dt/ha. Von 16 berech- Düngebilanzierungen bei Körnermais neten Düngebilanzen des Erntejahres bildeten Erträge von 110 dt/ha. Zwei 2000 weisen 9 eine ausgeglichene N-Bi- der neun Düngebilanzen im Jahr 2000 lanz zwischen –19 kg N/ha und 7 kg waren negativ. Stickstoffüberschüsse N/ha auf. Vier Betriebe hatten eine N- von bis zu 129 kg/ha wurden in diesem Überbilanz von mehr als 25 kg/ha. Jahr berechnet. Durch die Variante I konnten im folgenden Jahr die Über- Im Jahr 2001 wurde nach Variante I der schüsse durchschnittlich um 28 kg höchste Bilanzüberschuss von 74 kg N/ha und maximal bis zu 76 kg N/ha N/ha des Jahres 2000 auf 37 kg N/ha reduziert werden. Nur noch ein Betrieb reduziert. Durchschnittlich wurden nach hatte einen N-Überschuss von 76 kg Variante I im Jahr 2001 bei Winter- N/ha. Durch Variante II wurden die N- weizen 17 kg N/ha weniger gedüngt. Bilanzen im Mittel um 49 kg N/ha, Nach Variante II düngten die Betriebe maximal um 98 kg N/ha reduziert. im Jahr 2001 durchschnittlich 19 kg N/ha weniger. Ein Betrieb hatte trotz der Teilnahme an der Maßnahme einen

Culterra 37, 2004 196 Ergebnisse der Beratung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach Silomais: Einzugsgebiet der Seefelder Aach der Erträge von 160–180 dt/ha TM waren Düngebedarf überwiegend aufgrund Grundlage für die N-Bilanzierung bei von Empfehlungen aus Fachzeit- Silomais. Alle Düngebilanzen des Jahres schriften und persönlichen Erfahrungen 2000 wiesen eine positive N-Dünge- ermittelt wurde. Durch die schlagbe- bilanz zwischen 9 und 137 kg/ha auf. zogene Berechnung der Düngebilanzen Im Jahre 2001 konnten durch die Vari- konnten die Ursachen der im Vergleich ante I die Überschüsse durchschnittlich zur „guten fachlichen Praxis“ überhöh- um 38 kg N/ha und maximal um 112 ten Düngung ermittelt werden. Bei allen kg N/ha reduziert werden. Bei Variante Kulturarten konnte festgestellt werden, II wurde die N-Düngung durchschnitt- dass bei der Düngung die Nährstoff- lich um 63 kg N/ha verringert. Das nachlieferung aus dem Boden sowie der Maximum lag bei 145 kg N/ha. Ein Vor- und Zwischenfrüchte nicht oder Betrieb hatte mit 122 kg N/ha den zu gering berücksichtigt wurde und des- gleichen Bilanzüberschuss wie ein Jahr halb überhöhte N-Bilanzen auftraten. zuvor. Ein weiterer Grund überhöhter N- Düngung war, dass die Nährstoff- Winterraps: lieferung aus organischen Düngern Die Düngebilanzen bei Winterraps wur- (Gülle und Klärschlamm) nicht genü- den auf Grundlage von Erträgen zwi- gend bei der Bedarfsermittlung berück- schen 40–45 dt/ha erstellt. Die Bilanz- sichtigt wurde. Als Folge daraus ergibt überschüsse lagen vor der Beratung im sich eine erhöhte mineralische Düng- Jahr 2000 zwischen 16 und 56 kg N/ha. ung. Hiervon betroffen sind vor allem Im darauf folgenden Jahr konnten die Kulturarten wie z.B. Mais, die einen Bilanzüberschüsse durch Variante I und hohen Anteil an organischer Düngung Variante II verringert werden. Der aufweisen. Die Verteilung der Gülle höchste N-Überschuss lag im Jahr 2001 vorzugsweise auf Acker und weniger auf bei 22 kg N/ha. Im Mittel wurden die Grünland führt insbesondere bei Mais N-Überschüsse um 28 kg N/ha (Vari- zu hohen N-Bilanzüberschüssen. ante I) bzw. 32 kg N/ha (Variante II) 11.4.2 Ökonomische Vorteile der reduziert. Die maximalen Düngeein- schlagbezogenen Düngebedarfs- sparungen lagen bei 47 kg N/ha und ermittlung und –bilanzierung 50 kg N/ha. Die schlagbezogene Bedarfsermittlung Ursachen überhöhter Stickstoffdüngung wurde auf Grundlage des Düngerpreises Aufgrund einer mündlichen Befragung für Stickstoff (mineralisch und organ- der Landwirte bei der Erstellung von isch) von 0,7 €/kg N ökonomisch be- schlagbezogenen Düngebilanzen wurde wertet. In Tabelle 11-6 sind die Ergeb- hinsichtlich des Düngemanagements der nisse der monetären Düngemittelein- Betriebe deutlich, dass zum Zeitpunkt sparung dargestellt. vor der Gewässerschutzberatung im

Culterra 37, 2004 Beratungsschwerpunkt Düngung 197

Tabelle 11-6: Düngeersparnis durch Beratung insbesondere Schlagbilanz (Variante I) und „20 % reduzierte Düngung“ nach MEKA II (Variante II) in €/ha für die Hauptkulturarten des Ackerlandes im Einzugsgebiet der Seefelder Aach Beratung insbesondere „20 % reduzierte Düngung“ Schlagbilanz nach MEKA II (Variante I) (Variante II) Kulturart Mittelwert Minimum Maximum Mittelwert Minimum Maximum Winterweizen 5 1 14 33 8 59 Wintergerste 38 24 53 31 13 67 Winterraps204 35221133 Körnermais 32 20 53 47 26 69 Silomais 30 5 78 62 22 102

Für die betrachteten Kulturarten ergibt Variante I, als auch bei Variante II sich hinsichtlich einer monetären Dün- wurden im Mittel etwa 20 €/ha bei der geersparnis im Einzelnen folgendes Düngung eingespart. Die höchsten Bild: Einsparungen lagen zwischen 33 – 35 Winterweizen: €/ha. Bei Winterweizen wurden durch Vari- Silo- und Körnermais: ante I durchschnittlich 5 €/ha einge- Bei Silomais wurden im Rahmen der spart. Die höchste Düngeersparnis lag Variante II mit 102 €/ha die höchsten bei 14 €/ha. Die relativ geringe Ein- Einsparungen erzielt. Bei Variante I sparung kann auf das schon im Jahr waren die Kosteneinsparungen bei der 2000 niedrige Düngeniveau bei Winter- Düngung im Durchschnitt bei Silomais weizen zurückgeführt werden. Durch (30 €/ha) und bei Körnermais (32 €/ha) Variante II konnten bis zu 59 €/ha größer als bei Winterweizen und eingespart werden. Winterraps. Bei Variante II wurden im Wintergerste: Vergleich zu den anderen Kulturarten bei Silo- und Körnermais im Durch- Bei Variante I betrug die Ersparnis bei schnitt die höchsten Einsparungen Wintergerste im Mittel 38 €/ha. Bei (62 €/ha bzw. 47 €/ha) erreicht. Bei Variante II wurden von den Betrieben Silomais war die Düngeersparnis nach im Schnitt 31 €/ha eingespart. Die Variante II um 32 €/ha, bei Körnermais maximale Einsparung betrug hier um 15 €/ha höher als nach Variante I. 67 €/ha. Auf Betriebsebene erreichte die Dünge- Winterraps: ersparnis durch Variante I beispielhaft Bei Winterraps unterscheiden sich die bei einem Milchviehbetrieb 648 € und Varianten nur geringfügig. Sowohl bei bei Veredlungsbetrieb 917 €.

Culterra 37, 2004 198 Ergebnisse der Beratung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach Zusätzlich erhält der Veredlungsbetrieb 11.4.3 Hemmende und treibende Kräfte noch 70 €/ha Ackerfläche durch der schlagbezogenen Düngebe- Teilnahme an der MEKA-Maßnahme darfsermittlung und – „20% reduzierte N-Düngung“. bilanzierung Die hemmenden und treibenden Kräfte für die Durchführung der schlagbezogenen Düngebedarfsermittlung und – bilanzierung wurden über folgende offene Fragestellung von den 16 Arbeitskreisteilnehmern erhoben:

Nennen Sie die Gründe, die für den Einsatz einer schlagbezogenen Düngebedarfsermittlung und -bilanzierung (Schlagbilanzen) sprechen.

Nennen Sie die Gründe, die gegen den Einsatz einer schlagbezogenen Düngebedarfsermittlung und -bilanzierung (Schlagbilanzen) sprechen.

Tabelle 11-7: Treibende Kräfte für die schlagbezogene Düngebedarfsermittlung und –bilanzierung Vorteile der schlagbezogenen Düngebedarfsermittlung Anzahl der Nennungen*: - Düngeprobleme werden erkennbar 13 - Einsparungsmöglichkeiten werden aufgezeigt 11 - „dungb25“ist ein gutes Instrument, um Düngebedarf zu 10 ermitteln - das Berechnungsschema stimmt mit Praxiserfahrungen 9 überein - die Gülleverteilung kann verbessert werden 5 - die Ermittlung dient der Selbstkontrolle und regt zu 2 „Versuchen“ an *Anzahl der befragten Landwirte: (N=16)

Culterra 37, 2004 Beratungsschwerpunkt Düngung 199

Tabelle 11-8: Hemmende Kräfte für die schlagbezogene Düngebedarfsermittlung und –bilanzierung Nachteile der schlagbezogenen Düngebedarfsermittlung Anzahl der Nennungen*: - hoher Zeitaufwand 7 - die Qualität der Erzeugnisse wird zu wenig berücksichtigt 5 - Witterungseinflüsse werden nicht berücksichtigt 4 - die Höchstmengenbegrenzung bei der Düngung ist bei 3 Körnermais (160 kg N/ha) und bei Raps (170 kg N/ha) fragwürdig *Anzahl der befragten Landwirte: (N=16)

Aus Tabelle 11-7 sind aus Sicht der super, wenn man sie vom Landwirt- Landwirte, die Vorteile der schlagbe- schaftsamt bekommt.“ Mit dieser Aus- zogenen Düngebedarfsermittlung und – sage wird der hohe Zeitaufwand hervor- bilanzierung ersichtlich. gehoben, der nach Ansicht mehrere Für die Mehrzahl der Landwirte wurden Landwirte notwendig ist, um den durch die schlagbezogene Düngebe- schlagbezogenen Düngebedarf zu er- darfsermittlung und –bilanzierung Dün- mitteln. Aus den Erfahrungen der Be- geprobleme und Einsparmöglichkeiten ratung im Einzugsgebiet der Seefelder erkennbar. Ein Großteil der Landwirte Aach wird zur Erstellung einer schlag- bewertet das EDV-Programm bezogenen Düngebilanzierung etwa eine „dungb25“ als gutes Instrument, um Stunde benötigt. den Düngebedarf schlagbezogen zu Tabelle 11-8 zeigt weitere Nachteile der ermitteln und sie sind der Meinung, dass schlagbezogenen Düngebedarfsermitt- das Berechnungsschema mit Erfahr- lung und –bilanzierung, die von den ungen aus der Praxis übereinstimmt. befragten Arbeitskreisteilnehmern ange- Zwei Landwirte vertreten die Ansicht, führt wurden.Viele der befragten Land- dass die Schlagbilanzen zur Selbst- wirte führten neben dem hohen Zeit- kontrolle („man macht sich Gedanken“) aufwand die zu geringe Berück- dienen und zu Versuchen („man pro- sichtigung der Qualität der Erzeugnisse biert mal aus, weniger zu düngen“) an- und der Witterungseinflüsse auf. Für regen. Einer der befragten Landwirte drei Landwirte ist die Höchstmengen- war der Meinung: „die schlagbezogene begrenzung (Körnermais 160 kg N/ha Bedarfsermittlung nach diesem Be- und Raps 170 kg N/ha) bei der schlag- rechnungsschema ist ein Muss!“. Ein bezogenen Düngebedarfsermittlung Zweiter meinte: „Die Berechnung ist fragwürdig.

Culterra 37, 2004 200 Ergebnisse der Beratung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach 11.4.4 Adoptionsrate der schlag- –bilanzierung wurde von den Land- bezogenen Düngebedarfser- wirten, die am Arbeitskreis „gewässer- mittlung und –bilanzierung schonende Landbewirtschaftung“ teil- Die zukünftige Anwendung der schlag- genommen haben, über folgende Frage bezogenen Düngebedarfsermittlung und erhoben:

Wie bewerten Sie die verschiedenen Varianten zur Ermittlung des Düngebedarfs auf Ihrem Betrieb: Inwieweit setzen Sie die folgenden Düngebedarfsermittlungsverfahren in Ihrem Betrieb ein? Bitte Zutreffendes in der Tabelle ankreuzen. Düngung nach DüngeVO: N-Bedarfsermittlung nach Richtwerten. Keine schlagbezogene Bedarfsermittlung. Erstellung einer Betriebsnährstoffbilanz Schlagbezogene Düngebedarfermittlung und -bilanzierung : Nmin-Untersuchungen, Gülleuntersuchung, schlagbezogene Bedarfsermittlung nach dem Schema der Landwirtschaftverwaltung auf meinem eigenen Betrieb Folgendes Verfahren werde ich in wendete ich folgende Varianten Zukunft voraussichtlich vermehrt an. anwenden: Düngung nach ❑❑ DüngeVO Schlagbezogene

Düngebedarfs- ❑❑ ermittlung und - bilanzierung

Zum Zeitpunkt der Befragung erungen und schlagbezogene Düngebe- mittelten 85 % der Landwirte den Stick- darfsermittlungen durch. In Zukunft stoffbedarf der einzelne Kulturarten beabsichtigen 90 % der befragten Land- nach Richtwerten und erstellten – wie wirte Nmin-Untersuchungen, Gülle- von der Düngeverordnung gesetzlich untersuchungen und eine schlagbe- vorgeschrieben – Düngebilanzen auf zogene Düngebedarfsermittlungen und Betriebsebene. Nur 15 % der Landwirte –bilanzierungen durchzuführen (Ab- führten regelmäßig Nmin-Untersuch- bildung 11-11).

Culterra 37, 2004 Beratungsschwerpunkt Düngung 201

100% 90% 80% 70% DüngeVO 60% Schlagbilanzen 50% 40% 30% 20% 10% 0% derzeit zukünftig

Abbildung 11-11: Vergleich der Anteile verschiedener Düngeberechnungsvarianten zum Zeitpunkt der Befragung (derzeit) und zukünftig auf Grundlage einer Befragung von 20 Landwirten des Arbeitskreises „gewässerschonende Landbewirtschaftung“

Culterra 37, 2004 202 Ergebnisse der Beratung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

11.5 Beratungsschwerpunkt verringert werden (1, 3). Die wirksamste Bodenbearbeitung Maßnahme um den Bodenabtrag auf erosionsgefährdeten Flächen zu redu- 11.5.1 Handlungsmöglichkeiten zieren, stellen konservierende Bodenbe- Im Rahmen von Einzelberatungsge- arbeitungsverfahren dar, wie z.B. die sprächen wurde mit Hilfe des EDV- Mulchsaat. Programms „PC-ABAG“ (Auerswald & Von den Beispielbetrieben im Einzugs- Perger 1999) bei 11 Betrieben für je- gebiet der Seefelder Aach wurden unter- weils eine Ackerfläche der tatsächliche schiedliche Bodenbearbeitungsvarianten Bodenabtrag berechnet. Aus Abbildung eingesetzt: 11-12 ist ersichtlich, dass durch die zum Zeitpunkt der Erhebung in den Betrie- Mulchsaatvariante: ben angewendeten pflanzenbaulichen Unter dem Begriff Mulchsaatvariante Maßnahmen Bodenabträge zwischen wird hier der Einsatz einer speziellen 5 t/ha • a und 30 t/ha • a auf Acker- Technik zur Mulchsaat verstanden. Auf flächen berechnet wurden. Der Boden- den Einsatz des Pfluges wird im Betrieb abtrag liegt um bis zu 25 t/ha • a über vollständig verzichtet bzw. auf ein Mini- dem tolerierbaren Bodenabtrag1 (vgl. mum beschränkt. Kapitel 5.2), der ebenfalls durch das Grubbervariante: Programm berechnet wird. Bei der Grubbervariante wird neben der Die Ursachen für den hohen Boden- konventionellen Pflugbearbeitung auf abtrag der Ackerschläge sind vor allem einem Teil der Betriebsflächen zu be- der hohe Fruchtfolgeanteil an Kultur- stimmten Kulturarten eine nicht wend- arten (z.B. Mais), die spät den Boden ende Bodenbearbeitung und der Einsatz bedecken und die konventionelle Bo- der im Betrieb vorhandenen Saattechnik denbearbeitung der Flächen mit dem durchgeführt. Pflug. Bei den Ackerflächen, die durch Pflugvariante eine Mais-Getreide-Fruchtfolge gekenn- Betriebe denen die Pflugvariante zuge- zeichnet sind (1, 3, 11), kann durch eine ordnet wurde, setzen regelmäßig zur Verringerung des Maisanteils der tat- Grundbodenbearbeitung den Pflug ein. sächliche Bodenabtrag zwar reduziert, aber nicht unter das tolerierbare Maß

1 tolerierbarer Bodenabtrag T [t/ha a]: nach ökonomischen Gesichtspunkten tolerierbarer Bodenabtrag. Die Berechnung erfolgt aus der Acker- oder Grünlandzahl der Reichsbodenschätzung. T [t/ha a] = Acker- oder Grünlandzahl / 8 Culterra 37, 2004 Beratungsschwerpunkt Bodenbearbeitung 203

[t/ha a] 35

Tolerierbarer Abtrag 30 Tatsächlicher Abtrag Mulchsaat Mais 33% 25 Mais 25%

0 1234567891011

Abbildung 11-12: Berechnung des tolerierbaren und tatsächlichen Bodenabtrags von 11 Schlägen mit Hilfe des Programms „PC-ABAG“ unter Berücksichtigung verschiedener Maßnahmen (Mulchsaat, Reduzierung des Maisanteils in der Fruchtfolge)

11.5.2 Hemmende und treibende Kräfte Bodenbearbeitung wurden über fol- Die hemmenden und treibenden Kräfte gende offene Fragestellung von den 16 für den Einsatz der konservierenden Arbeitskreisteilnehmern erhoben:

Landwirte, die ausschließlich den Pflug zur Bodenbearbeitung einsetzen: Nennen Sie die Gründe, weshalb Sie auf Ihrem Betrieb ausschließlich den Pflug zur Bodenbearbeitung einsetzen.

Landwirte, die den überwiegenden Anteil der betriebseigenen Gülle umweltgerecht ausbringen: Nennen Sie die Gründe, die für den Einsatz der konservierenden Bodenbearbeitung sprechen.

Nennen Sie die Gründe, die gegen den Einsatz der konservierenden Bodenbearbeitung sprechen.

Culterra 37, 2004 204 Ergebnisse der Beratung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach Aus Tabelle 11-9 sind – aus Sicht der ber- und Mulchsaatvariante. Von acht Landwirte, die zum Zeitpunkt der Be- der Befragten wurden arbeitswirtschaft- fragung nicht die konservierenden Bo- liche Vorteile und die höhere Schlag- denbearbeitungsverfahren angewendet kraft gegenüber dem Pflugeinsatz ge- haben – die Argumente ersichtlich, die nannt. Erosionsschutz war für fünf für den Einsatz der konventionellen Landwirte ein wichtiges Argument auf Bodenbearbeitung mit dem Pflug spre- den Pflug ganz oder teilweise zu ver- chen. zichten. Die Kostenersparnis und der Als Hauptargument, das für den Einsatz finanzielle Anreiz durch das MEKA der konventionellen Bodenbearbeitung waren weitere Vorteile für die Anwend- spricht, nennen alle Landwirte das Vor- ung konservierender Bodenbearbeit- handsein eines betriebseigenen Pfluges. ungsverfahren. Zwei Landwirte be- Sechs Landwirte nennen als Gründe für stätigten, dass durch den Einsatz der den Einsatz des Pfluges den hohen konservierenden Bodenbearbeitung bei Maisanteil an der Fruchtfolge und den Wintergerste, Winterweizen, Raps und Anspruch des Maises an einen lockeren Mais gute Erträge zu erzielen sind. Die Boden und ein tiefes Saatbett. Vier Bodenverbesserung und die geringen Landwirte setzen in ihrem Betrieb nicht CO2-Verluste durch Mulchsaat wurden die konservierende Bodenbearbeitung von einem Landwirt hervorgehoben. ein, da sie der Meinung sind, die 5- Neben den positiven Aspekten, die für Jahresverpflichtung des MEKA nicht den Einsatz konservierender Bodenbe- erfüllen zu können. Die ungünstigen arbeitungsverfahren sprechen, wurden Standortbedingungen („schwere Bö- von den befragten Landwirten der er- den“) nennen drei Landwirte als Grund, höhte Unkraut- und Krankheitsdruck, der für den Einsatz des Pfluges spricht. Durchwuchs bei Getreidevermehrung, Tabelle 11-10 zeigt aus Sicht der Ertragseinbußen bei Raps, die schlech- befragten Landwirte, die zum Zeitpunkt te Bodenerwärmung und die erhöhten der Befragung konservierende Boden- Anforderungen an den Betriebsleiter als bearbeitungsverfahren eingesetzt haben, Nachteile aufgeführt (Tabelle 11-11). die Gründe für den Einsatz der Grub-

Culterra 37, 2004 Beratungsschwerpunkt Bodenbearbeitung 205

Tabelle 11-9: Treibende Kräfte für den Einsatz der konventionellen Bodenbearbeitung mit dem Pflug Faktoren für den Einsatz der konventionellen Anzahl der Bodenbearbeitung mit dem Pflug Nennungen*: - Pflug im Betrieb noch vorhanden 9 - hoher Maisanteil (50 % Silomais) 6 - Bodenlockerung und tiefes Saatbett für Mais 6 - 5-Jahresverpflichtung bei MEKA 4 - ungünstige Standortbedingungen („schwere Böden“) für 3 Mulchsaat *Anzahl der befragten Landwirte: (N=9)

Tabelle 11-10: Treibende Kräfte für den Einsatz konservierender Bodenbearbeitungsverfahren Vorteile konservierender Bodenbearbeitungsverfahren Anzahl der Nennungen*:

- arbeitswirtschaftliche Vorteile, höhere Schlagkraft 8

- Erosionsschutz 5

- Kostenersparnis durch verringerten Maschineneinsatz 4

- Förderung durch MEKA 3

- gute Erträge bei Wintergerste, Winterweizen, Raps und Mais 2

- Bodenverbesserung (Humusaufbau, verbesserter Abbau von 1 Pflanzenschutzmitteln)

- Verringerung der CO2-Verluste 1 *Anzahl der befragten Landwirte: (N=10)

Tabelle 11-11: Hemmende Kräfte für den Einsatz konservierender Bodenbearbeitungsverfahren Nachteile konservierender Bodenbearbeitungsverfahren Anzahl der Nennungen*:

- erhöhter Unkraut- und Krankheitsdruck (Fusariosen) 3

- Durchwuchs bei Getreidevermehrung 2

- Ertragseinbußen (Raps) 2

- schlechtere Bodenerwärmung 1

- erhöhte Anforderungen an den Betriebsleiter 1 *Anzahl der befragten Landwirte: (N=10)

Culterra 37, 2004 206 Ergebnisse der Beratung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach 11.5.3 Adoptionsrate MEKA finanziell gefördert (Abbildung Bezogen auf das Einzugsgebiet der See- 11-13). Insgesamt 85 Betriebe nahmen felder Aach wird – nach einer Statistik 2001 die Fördermaßnahme „Mulchsaat“ des Entwicklungs- und Betreuungs- in Anspruch. Zu 33 bestehenden Ver- zentrums für Informations- und pflichtungen kamen in diesem Jahr 52 Kommunikationstechnik (EBZI) des hinzu. Die Flächenangaben nach Ministeriums für Ernährung und Länd- MEKA-alt sind 5-Jahresverpflicht- lichen Raum beim Landesamt für Flur- ungen, die im Jahre 2001 noch Bestand neuordnung und Landentwicklung – auf hatten. Die Angaben nach MEKA II Gemeindeebene Mulchsaat auf etwa sind im Jahr 2001 neu dazu gekommene 1 000 ha der Ackerfläche über das Mulchsaatflächen.

[ha] 180 160 140 MEKA alt MEKA II 120 100 80 60 40 20 0

rf h e l rf o ld c rg en m a se do W nbe ing rk en w Sale hlhofen a ü atingen Illm O hauserta M Pfullend Überlingen n rm Meersburg n-Schöna Heilige Be nge a Degge rdw e Uhldingen-M H

Abbildung 11-13: Flächenanteile der MEKA-Förderung Mulchsaat im Jahr 2001 nach Gemeinden im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 Beratungsschwerpunkt Bodenbearbeitung 207 Die zukünftige Weiterverbreitung der Arbeitskreis „gewässerschonende Land- konservierenden Bodenbearbeitung bewirtschaftung“ teilgenommen haben, wurde von den Landwirten, die am über folgende Frage erhoben:

Wie bewerten Sie die verschiedenen Bodenbearbeitungsvarianten für die Anwendung auf Ihrem Betrieb: Inwieweit setzen die folgenden Bodenbearbeitungsverfahren bei sich selbst ein? Bitte Zutreffendes in der Tabelle ankreuzen. Mulchsaatvariante: ohne tiefe Lockerung, nur Mischen bis ca. 10 cm Tiefe mit Kreiselegge oder Rototiller vor der Saat Grubbervariante: nicht wendende Einarbeitung der Stoppel/ der Begrünung auf Krumentiefe mit dem Grubber, Saat mit im Betrieb vorhandener Technik Pflugvariante: Einarbeitung der Stoppel/ der Begrünung mit dem Pflug im Herbst

auf meinem eigenen Betrieb wende ich Folgendes Verfahren werde ich folgende Varianten an. in Zukunft voraussichtlich vermehrt anwenden: Mulchsaatvariante ❑❑ Grubbervariante ❑❑ Pflugvariante ❑❑

Die Verfahren der reduzierten Boden- von der konventionellen Bodenbe- bearbeitung werden auf Grundlage der arbeitung mit dem Pflug auf das Mulch- Befragung der Arbeitskreisteilnehmer in saatverfahren umzustellen. Betriebe die Zukunft an Bedeutung gewinnen (Ab- bereits zum Zeitpunkt der Befragung bildung 11-14). In naher Zukunft ist reduzierte Bodenbearbeitungsverfahren keiner der im Arbeitskreis vertretenen einsetzen, beabsichtigen dies auch zu- Landwirte bereit, den Gesamtbetrieb künftig beizubehalten bzw. auszuweiten.

Culterra 37, 2004 208 Ergebnisse der Beratung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

50% Mulchsaatvariante 45% Grubbervariante

40% Pflugvariante 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% derzeit zukünftig

Abbildung 11-14: Vergleich der Anteile verschiedener Bodenbearbeitungsvarianten zum Zeitpunkt der Befragung (derzeit) und zukünftig auf Grundlage einer Befragung von 20 Landwirten des Arbeitskreises „gewässerschonende Landbewirtschaftung“

Culterra 37, 2004 Fazit 209

11.6 Fazit vor allem die kultur- und schlagbezogene Düngebedarfsermittlung bzw. Im Einzugsgebiet der Seefelder Aach Düngebilanzierung bewährt und wurden wurden die Landwirte, die an der von fast allen Landwirten nach der Gewässerschutzberatung teilgenommen Beratung angewendet. Aufgrund von haben, im Rahmen des Arbeitskreises Düngebilanzierungen wurde die Kultur- „gewässerschonende Landbewirtschaft- art Mais sowohl im Hinblick auf die ung“ in Form von Arbeitskreissitzungen Nitratauswaschung als auch hinsichtlich und Feldbegehungen aktiv beteiligt. der Bodenabtragsgefährdung als Pro- Dem Problemlösungsansatz folgend, blemfrucht ermittelt. Bei der Betracht- wurden ebenfalls innerhalb der ung unterschiedlicher Betriebsformen Gruppenberatung Probleme der Berat- hinsichtlich ihres Gewässergefährdungs- ungsschwerpunkte Düngung und Bo- potenzials kann festgestellt werden, dass denbearbeitung und Handlungsmöglich- Marktfruchtbetriebe ein tendenziell ge- keiten zu deren Lösung erörtert. Die ringeres Gefährdungspotenzial aufwei- Tätigkeit des Arbeitskreises wurde von sen, als viehhaltende Betriebe. Im Be- den Landwirten als erfolgreich bewertet reich des Beratungsschwerpunktes Bo- und die soziale Kompetenz der Berater denbearbeitung wurden von den Land- hervorgehoben. wirten konservierende Bodenbearbeit- Als Methoden der Gewässerschutzbe- ungsverfahren nach der Beratung ver- ratung haben sich vor allem die Grup- stärkt eingesetzt. Eine Umwandlung penberatung in Form von Arbeitskreis- von Ackerland zu Grünland – die auf sitzungen und Feldbegehungen in Ver- sehr stark erosionsgefährdeten Stand- bindung mit der betrieblichen Einzel- orten aus Sicht des Gewässerschutzes beratung im Einzugsgebiet der Seefelder sinnvoll erscheint – konnte im Rahmen Aach bewährt, die zu Verhaltens- der Gewässerschutzberatung nicht um- änderungen bei den Landwirten geführt gesetzt werden. Die auf Grundlage einer haben. Als Einstieg in das Thema Befragung gewonnene Erkenntnis, dass „Landwirtschaft und Gewässerschutz“ die Landwirte die Handlungsmöglich- dienen zu Beginn einer Beratung Infor- keiten zum Gewässerschutz in Zukunft mationsveranstaltungen. Projekte, die verstärkt in ihren Betrieben einsetzen einen Bezug zum Gewässerschutz be- werden, zeigt die Akzeptanz dieser sitzen, erleichtern ebenfalls den Einstieg Maßnahmen in der Praxis. in die Beratung. Als treibende Kräfte, die für den Ein- Als Handlungsmöglichkeiten innerhalb satz von gewässerschonenden Ver- der „guten fachlichen Praxis“ konnten fahren sprechen, wurden von den durch die Gewässerschutzberatung die Landwirten vor allem ökonomische und umweltfreundliche Gülleausbringung, arbeitswirtschaftliche Vorteile sowie die die Erstellung von Düngebedarfsermitt- finanziellen Anreize durch Förderpro- lungen und Düngebilanzierungen sowie gramme genannt. Der Gewässerschutz der Einsatz konservierender Bodenbear- als positives Argument spielte bei allen beitungsverfahren in die Praxis umge- produktionstechnischen Verfahren eher setzt werden. Im Hinblick auf ein ver- eine untergeordnete Rolle. bessertes Düngemanagement haben sich Culterra 37, 2004 210 Ergebnisse der Beratung im Einzugsgebiet der Seefelder Aach Die Umstellung auf die umweltgerechte nahmen mit der Arbeitsorganisation Gülleausbringung und die konservier- und der bestehenden Mechanisierung ende Bodenbearbeitung wird vor allem der Betriebe verhindert. durch die Inkompatibilität dieser Maß-

Culterra 37, 2004 Die „gute fachliche Praxis“ als Grundlage der Gewässerschutzberatung 211 12 Diskussion der welchem Instrumentarium umweltver- Beratungsergebnisse trägliches Verhalten durchgesetzt werden kann, wird allerdings genauso lang 12.1 Die „gute fachliche Praxis“ als kontrovers diskutiert (Knickel et al. Grundlage der 2001). Gewässerschutzberatung 12.1.1 Indikatoren Die „gute fachliche Praxis“ bzw. „ord- nungsgemäße Landwirtschaft“ bildeten Mit Hilfe von Indikatoren auf Betriebs- die Grundlage der Gewässerschutz- ebene, die den Bewirtschaftungseinfluss beratung im Einzugsgebiet der Seefelder widerspiegeln, ist es für die Gewässer- Aach, da außerhalb ausgewiesener schutzberatung möglich, Gefährdungs- Wasserschutzgebiete ein flächendecken- zustände zu erkennen, Handlungsmög- der Gewässerschutz ohne finanzielle lichkeiten zu entwickeln und Gewässer- Ausgleichsleistungen nur in diesem schutzmaßnahmen auf ihre Wirkung hin rechtlichen Rahmen umsetzbar ist. Die zu untersuchen (Frede & Dabbert derzeit bestehenden gesetzlichen Be- 1998). Aus den Ergebnissen im Ein- stimmungen im Bereich Landwirtschaft zugsgebiet der Seefelder Aach ist er- und Gewässerschutz stecken einen sichtlich, dass sich das Gewässerge- Handlungsrahmen ab, innerhalb dessen fährdungspotenzial und somit der Be- sich die „gute fachliche Praxis“ bewegt. ratungsbedarf eines landwirtschaft- Konkrete Handlungsge- und –verbote lichen Betriebes mit Hilfe ausgewählter sind rechtlich in unterschiedlicher Indikatoren sehr gut abschätzen lässt. Genauigkeit definiert. Somit besteht ein Der „Viehbesatz“ und der damit direkt Handlungsspielraum, in dem sich Land- verbundene Anteil der organischen wirt und Berater bewegen können. Düngung sowie die Indikatoren „pro- Dieser Handlungsspielraum ist einer- zentualer Anteil an Kulturen mit hoher seits sinnvoll, um bei der Beratung auf Nitrat- oder Erosionsgefährdung“ zei- die spezifische Situation des zu be- gen, dass viehhaltende Betriebe mit ho- ratenden Betriebes und die gegebenen hem Maisanteil gegenüber Marktfrucht- Standortbedingungen eingehen zu kön- betrieben in der Regel mehr zur Gewäs- nen. Auf der anderen Seite ergibt sich serbelastung beitragen. die Schwierigkeit der Grenzziehung zwi- Hoftorbilanzen von Bach et al. (1997), schen unentgoltenen und honorierten die repräsentativ für den Durchschnitt Leistungen (Hampicke 2000). Über die der Haupterwerbsbetriebe in Deutsch- Notwendigkeit, Anforderungen an be- land sind, weisen für unterschiedliche stimmte Nutzungsformen als Grund- Betriebstypen ebenfalls darauf hin, dass sätze einer nachhaltigen Nutzung natür- für Veredlungsbetriebe (68 kg N/ha • a) licher Ressourcen fachlich zu erarbeiten gegenüber Futterbau- (32 kg N/ha • a) und zu konkretisieren, besteht seit vie- und Marktfruchtbetrieben (3 kg len Jahren Einvernehmen (SRU 1985). N/ha • a) eine erhöhte Gewässerge- Wie eine umwelt- und naturverträgliche fährdung besteht. Landwirtschaft aussehen soll, durch welche Indikatoren die „gute fachliche Praxis“ nachgewiesen wird und mit Culterra 37, 2004 212 Diskussion der Beratungsergebnisse Auch die Hoftorbilanzen von Horlacher begründet, dass eine Bemessung und & Gramer (1998) zeigen, dass in Baden- Honorierung ökologischer Leistungen Württemberg die höchsten Stickstoff- möglich ist. Aus den Erfahrungen im Bilanzüberschüsse auf Betriebsebene bei Einzugsgebiet der Seefelder Aach er- Veredlungsbetrieben (123 kg N/ha • a), scheint die Festlegung von Toleranz- Milchviehbetrieben (111 kg N/ha • a) grenzen für die Gewässerschutzberat- und Gemischtbetrieben (101 kg ung ebenfalls als sinnvoll. Zum einen N/ha • a) auftreten. Die N-Bilanzüber- leisten rechtsverbindliche Grenzwerte schüsse bei Marktfruchtbetriebe liegen einen Beitrag für eine zielgerichtete Be- mit 49 kg N/ha • a deutlich unter den ratung. Andererseits kann die Akzep- anderen Betriebsformen. Eine Verallge- tanz von Handlungsmöglichkeiten er- meinerung der Gewässergefährdung auf höht werden. Nach Bach & Frede bestimmte Betriebstypen ist anhand der (1998) bedürfen aber derartige Be- gewonnen Ergebnisse im Einzugsgebiet schränkungen immer der gesellschaft- der Seefelder Aach jedoch nicht mög- lichen Legitimation und sollten nach lich, da nur eine begrenzte Anzahl an Möglichkeit im Konsens beschlossen Betrieben untersucht wurde. werden, um Umsetzungswiderstände Durch kultur- und schlagbezogene durch fehlende Akzeptanz der Be- Düngebilanzen können betriebsspezi- troffenen zu verhindern (vgl. Kapitel fische Handlungsmöglichkeiten und 12.4.3). deren Wirkung abgeleitet werden. Innerhalb der Diskussion um die Um- Dieser Indikator lässt sich zwar nur weltverträglichkeit der Landwirtschaft relativ aufwändig ermitteln, zeigt aber wurden von Eckert et al. (1999) soge- konkrete Düngefehler auf und besitzt nannte „Kriterien umweltverträglicher eine hohe direkte Aussagefähigkeit für Landwirtschaft“ (KUL) zur ökologi- die Gewässerschutzberatung. Somit er- schen Bewertung von Landwirtschafts- möglichen Schlagbilanzen als Indika- betrieben erarbeitet. toren für die Beratung Rückschlüsse auf Die Umweltbelastung der Bodennutz- einzelne Produktionsverfahren, um Ent- ung wird durch entsprechende Kriterien scheidungen für ein gewässerschonen- quantifiziert und anhand begründeter des Verfahren treffen zu können, wie es Toleranzbereiche beurteilt. Der Toler- von Frede & Dabbert (1998) gefordert anzbereich für das N-Saldo auf Be- wird. triebsebene liegt je nach Sickerwasser- 12.1.2 Grenzen der „guten fachlichen menge zwischen -50 bis 30–50 kg Praxis“ N/ha • a. Das anzustrebende Optimum Knickel et al. (2001) fordern hinsichtlich für das N-Saldo bewegt sich zwischen Agrarumweltindikatoren, dass sie eine 0 bis 20 kg N/ha • a. Auf Grundlage rechtsverbindliche Überprüfung der dieser Toleranzgrenzen befinden sich Einhaltung der Regeln der „guten fach- sieben von 29 untersuchten Betrieben lichen Praxis“ ermöglichen und deshalb außerhalb des Toleranzbereiches und auch grenzwertfähig sein müssen. Die die Hälfte der Betriebe außerhalb des Konkretisierung der „guten fachlichen Optimums. Praxis“ durch Grenzwerte wird damit Culterra 37, 2004 Die „gute fachliche Praxis“ als Grundlage der Gewässerschutzberatung 213 Bei der Übertragung der Toleranzbe- vielfach nicht mit den Grundsätzen der reiche auf schlagbezogene Düngebilan- „guten fachlichen Praxis“ im Einklang zen wird aus den Ergebnissen im Ein- steht. Begründet wird dies dadurch, dass zugsgebiet der Seefelder Aach deutlich, unter den marktpolitischen Zwängen dass vor allem bei der Kulturart Mais (z.B. preiswerte Nahrungsmittel, niedri- die Toleranzgrenzen überschritten wer- ge Erzeugerpreise, Vorgaben fragwürd- den. Im Durchschnitt der Schlagbilan- iger optischer Produktqualitäten, markt- zen wird das Optimum mit Ausnahme orientierte Fruchtfolgen) das Sicher- des Winterweizens bei allen untersuch- heitsdenken in der Düngung und auch ten Kulturarten überschritten. das Prophylaxeverhalten im chemischen Für die Bodenerosion wird als Toleranz Pflanzenschutz noch bei vielen Land- ein Bodenabtrag [t/ha • a] angegeben, wirten eine zwar nachvollziehbare, der kleiner ist als der Quotient Acker- jedoch ökologisch kontraproduktive zahl/8 (Eckert et al. 1999). Hinsichtlich Handlungsmaxime darstellen (LAWA dieses Grenzwertes ergibt sich, dass bei 2000). zehn von elf untersuchten Betrieben im Im folgenden Kapitel werden Maß- Einzugsgebiet der Seefelder Aach diese nahmen diskutiert, die durch die Ge- Grenze überschritten wird. wässerschutzberatung im Einzugsge- Die Ergebnisse dieser Untersuchung biet der Seefelder Aach auf Grundlage wiesen somit darauf hin, dass die gegen- der „guten fachlichen Praxis“ umgesetzt wärtige Form der Landbewirtschaftung werden konnten.

Culterra 37, 2004 214 Diskussion der Beratungsergebnisse

12.2 Produktionsverfahren als vieh- und Veredlungsbetriebe im Ein- Handlungsmöglichkeiten für zugsgebiet der Seefelder Aach auf hohe den Gewässerschutz Energiedichten im Futter und hohe Energieerträge angewiesen, um hohe Ein Ziel der Gewässerschutzberatung Leistungen zu erzielen. Im Vergleich zu im Einzugsgebiet der Seefelder Aach Grünland werden bei Mais höhere war die Umsetzung von gewässerschon- Energieerträge erzielt (Voigtländer & enden Produktionsverfahren in die land- Boeker 1987), was für einen verstärkten wirtschaftliche Praxis, um die diffusen Anbau dieser Kulturart spricht. Die Ge- Nährstoffeinträge in die Gewässer zu staltung der Fruchtfolge wird somit vor reduzieren. Nach Thomas (2003) kann allem durch die Anforderungen des eine Integration von gewässerschon- Marktes und die ökonomischen Rah- enden Verfahren in die Landwirtschaft menbedingungen bestimmt. Pflanzen- für die Bewirtschafter ein unterschied- bauliche, phytosanitäre und wasserwirt- liches Ausmaß an Verhaltensänder- schaftliche Anforderungen sind von un- ungen und Umstellung bedeuten. Dies tergeordneter Bedeutung. reicht von der Optimierung bestehender Verfahrensabläufe über die Anpassung Auf stark austragsgefährdeten Flächen von Bewirtschaftungsregimen bis hin stellen Maßnahmen, die eine Änderung zur Änderung der Nutzung. der Nutzung zur Folge haben, häufig das einzige Mittel zur Reduzierung der 12.2.1 Änderung der Nutzung Gewässerbelastung dar (vgl. Kapitel 5.2 Nach Braun et al. (1997) stellen Nutz- und 6.2). Eine erfolgreiche Umsetzung ungsänderungen, wie z.B. die Umwand- solcher Maßnahmen setzt eine intensive lung von Acker in Grünland oder die Umstellungsberatung voraus, wie sie im Veränderung der Fruchtfolge, sehr Einzugsgebiet der Seefelder Aach auf- effektive Maßnahmen zur Verringerung grund der zeitlichen Beschränkung der der Nährstoffeinträge in Gewässer dar. Beratungstätigkeit nicht geleistet werden Die flächenhafte Umwandlung von konnte. Nach UBA (1999) müssen für Acker in Grünland ist jedoch unrealis- die Landwirtschaft grundlegend andere tisch und für die Landwirtschaft nicht Bedingungen geschaffen werden, damit akzeptabel (Bergholz 2003). Durch die auch größere Umstellungen wie Frucht- Gewässerschutzberatung im Einzugsge- folgeänderungen oder die Verringerung biet der Seefelder Aach konnten diese des Tierbesatzes zu den Handlungs- Maßnahmen nicht umgesetzt werden, möglichkeiten gehören können. da diese einen tiefgreifenden Eingriff in 12.2.2 Anpassung von den Betriebsablauf und die weitere Be- Bewirtschaftungsregimen triebsentwicklung zur Folge haben. In- folge hoher Flächenprämien, die bei Ein Ansatzpunkt für die Gewässer- Mais von staatlicher Seite gewährt schutzberatung besteht bei Maßnah- werden, sprechen wirtschaftliche Aspek- men, die sich auf die Anpassung von te bei Marktfruchtbetrieben gegen eine Bewirtschaftungsregimen beschränken. Reduzierung des Maisanteils in der Fruchtfolge. Aufgrund ihrer relativ geringen Flächenausstattung sind Milch- Culterra 37, 2004 Produktionsverfahren als Handlungsmöglichkeiten für den Gewässerschutz 215 Im Einzugsgebiet der Seefelder Aach Seefelder Aach durch Beratung eine konnte durch die Beratung der Land- reduzierte und somit gewässerschon- wirte die Bewirtschaftungsweise der Bo- endere Bodenbearbeitung umgesetzt denbearbeitung und der Gülleausbring- werden. Die Akzeptanz dieser Hand- ung an die Anforderungen des Gewäs- lungsmöglichkeiten zeigt sich in der serschutzes angepasst werden. hohen Adoptionsrate und der Absicht Die umweltgerechte Gülleausbringung der Landwirte, dieses Verfahren in Zu- zeichnet sich durch eine verlustmind- kunft verstärkt einzusetzen. Unter dem ernde Ausbringung der Gülle in den Aspekt der Umsetzung von Maßnah- Boden bzw. die Bodenoberfläche aus. men erwies sich die Grubbervariante Bezüglich des Gewässerschutzes wird (vgl. Kapitel 11.5.1) als geeignet, da bei durch dieses Verfahren ein Abschwem- den Landwirten bereits Erfahrungen men der Gülle in Oberflächengewässer vorhanden sind, ein geringes Betriebs- verhindert. Durch geringere Verluste risiko besteht und der Eingriff in den und dadurch bessere Kalkulierbarkeit bestehenden Betriebsablauf nicht zu der Nährstoffausnutzung der Gülle groß ist. kann die mineralische Düngung redu- 12.2.3 Optimierung bestehender ziert und somit ein Beitrag zu gering- Verfahrensabläufe eren Nährstoffbilanzüberschüssen ge- Maßnahmen, die eine Optimierung be- leistet werden. Die Adoptionsrate zeigt, stehender Verfahrensabläufe darstellen, dass es durch eine intensive Beratung besitzen bei den Landwirten die größte innerhalb des „Projektes zur umwelt- Akzeptanz. Im Rahmen der Gewässer- gerechten und überbetrieblichen Gülle- schutzberatung im Einzugsgebiet der ausbringung im Linzgau (PGL)“ mög- Seefelder Aach wurden Verfahrens- lich war, ein umweltschonendes Gülle- abläufe bei der Düngung optimiert. Als ausbringungsverfahren im Einzugsge- Handlungsmöglichkeiten wurden be- biet zu etablieren. Im Gegensatz zu triebs- und schlagbezogene Düngebi- einer betriebseigenen Technik entfallen lanzierungen sowie die um „20% redu- bei der überbetrieblichen Variante die zierte Stickstoffdüngung“- eine Maß- Investitionskosten. Aufgrund des ge- nahme des Marktentlastungs- und Kul- ringeren Betriebsrisikos wurde deshalb turlandschafts-Ausgleichsprogrammes von den Landwirten die überbetrieblich (MEKA) – untersucht. eingesetzte Gülleausbringungstechnik favorisiert. Neben der Etablierung die- Nach Hege (1997) soll mit den in der ses umweltgerechten Ausbringungsver- Düngeverordnung gesetzlich vorge- fahrens im Einzugsgebiet der Seefelder schriebenen Nährstoffbilanzen die Aach diente das „PGL“ als Türöffner, Nährstoffsituation eines Betriebes er- um Landwirte für den Gewässerschutz fasst werden. Es sollen Betriebe er- zu sensibilisieren und letztendlich als kannt werden, die aus ökonomischer Einstieg zu weiteren landwirtschaft- Sicht einen nicht notwendigen und aus lichen Maßnahmen im Gewässerschutz. ökologischer Sicht einen nicht akzept- ablen Nährstoffüberhang aufweisen. Neben der umweltgerechten Gülleaus- bringung konnte im Einzugsgebiet der

Culterra 37, 2004 216 Diskussion der Beratungsergebnisse Somit dienen Betriebsbilanzen als erste deren Ursachen ermittelt werden. Im Orientierungshilfe für eine potenzielle Vergleich zu den berechneten Bilanz- Nährstoffbelastung (vor allem Stick- überschüssen von Heilmann (1992) stoff) für das Grund- bzw. Ober- werden die hohen Stickstoffsalden für flächengewässer. Die berechneten Stick- Mais und somit das hohe Gewässer- stoffüberschüsse auf Betriebsebene im gefährdungspotential dieser Fruchtart Einzugsgebiet der Seefelder Aach liegen bestätigt. Winterraps und Winterweizen deutlich unter den Stickstoffsalden, die weisen im Einzugsgebiet der Seefelder von Bach et al. (1997) ermittelt wurden. Aach geringere, Wintergerste dagegen Eine Erklärung für die geringeren höhere Bilanzüberschüsse auf. Die Ur- Nährstoffsalden im Untersuchungsge- sachen der Überdüngung im Einzugs- biet könnte sein, dass die Betriebe von gebiet der Seefelder Aach stimmen mit gut ausgebildeten Landwirten (Meister den Untersuchungen von Kahnt et al. und Agraringenieure) geleitet werden (1995) überein (vgl. Kapitel 3.2.3). und dass die Betriebsleiter seit Inkraft- Es konnte bestätigt werden, dass bei der treten der Düngeverordnung 1996 dazu- Mehrzahl der Landwirte organische gelernt haben. Auch Betriebe, deren Dünger kaum in den Bilanzen berück- Nährstoffbilanz ausgeglichen ist, kön- sichtigt werden (Haris 1987) und nicht nen bei einzelnen Kulturarten Stick- nach „objektiven Kriterien“ gedüngt stoffüberhänge aufweisen und somit zur wird (Haris 1988). Die Reduzierung der Nitratauswaschung beitragen. Der Stickstoffüberschüsse zwischen 6-38 kg Nachteil von Betriebsnährstoffbilanzen N/ha im Einzugsgebiet der Seefelder liegt somit darin, dass man nicht er- Aach werden durch die Ergebnisse eines kennt, ob die Nährstoffströme inner- Düngeplanungsprojektes von Parvanov- halb des Betriebs gleich oder ungleich Dawson & Albrecht (1994) bestätigt. verteilt sind. Sie geben auch keine Auf- schlüsse über Düngefehler einzelner Die Verringerung der Stickstoffdüngung Kulturarten oder Schläge. Deshalb sind nach „guter fachlicher Praxis“ um 20 % Nährstoffbilanzen auf Betriebsebene stellt einen weiteren Schritt zur Ver- insbesondere bei Stickstoff kein Instru- minderung der N-Auswaschung in das ment zur Erstellung von Düngeem- Grundwasser und in Oberflächenge- pfehlungen für einzelne Fruchtarten wässer dar. Die MEKA-Maßnahme (Fritsch 1997). Einen differenzierten „20 % reduzierte Stickstoffdüngung auf Aufschluss über die Nährstoffsituation der gesamten Ackerfläche“ eines Be- einzelner Flächen bieten schlagbe- triebes hilft, durch schlagbezogene zogene Düngebilanzen. Düngebedarfsermittlung, Untersuchung der organischen Dünger auf Ihren Durch die Berechnung schlagbezogener Nährstoffgehalt und Dokumentation Düngebilanzen konnten im Einzugs- der Düngemaßnahmen Stickstoffüber- gebiet der Seefelder Aach Kulturarten schüsse und somit Einträge in Gewässer mit hohen Stickstoffüberschüssen und zu verhindern.

Culterra 37, 2004 Produktionsverfahren als Handlungsmöglichkeiten für den Gewässerschutz 217 Nach BIS1 (2001) sind auf den Betrieb Im Einzugsgebiet der Seefelder Aach bezogene Vorteile dieser Maßnahme die hat sich gezeigt, dass bei Mais die Ein- Ausgleichsleistungen, die Einsparung haltung der reduzierten Düngung mit von Düngerkosten (15–30 €/ha), ten- Schwierigkeiten verbunden ist, da bei denziell standfestere, gesündere Be- dieser Kulturart mit hohen Werten bei stände und der Beitrag zum Grund- der Bodennachlieferung gerechnet wird wasserschutz durch Verminderung der (50-90 kg N/ha je nach Ackerzahl). N-Auswaschung. Die Nachteile der um Dies führt zu einem relativ geringen 20 % reduzierten N-Düngung nach Düngebedarf gegenüber der in der Pra- MEKA liegen in dem eingeschränkten xis üblich ausgebrachten Dünger- Entscheidungsspielraum durch die fünf- menge. Bei den anderen Kulturarten ist jährige Verpflichtungsdauer, in Ertrags- die Differenz zwischen berechnetem rückgängen (5–15 %), der schwierigen Düngebedarf und der praxisüblichen Erfüllung von Qualitätsanforderungen, Düngung nicht so groß. Aufgrund der Reduzierung der Stickstoffreserven im Komplexität dieser Maßnahme er- Boden und bei sehr hohem Nährstoff- scheint es sinnvoll, diese mit einer inten- anfall aus Wirtschaftdüngern eventuell siven Beratung zu koppeln. zu prüfenden betrieblichen Anpassungs- maßnahmen (Viehabstockung, Flächen- pacht).

1 BIS (2001): Beratungsinformationssystem. MEKA II- Maßname E2. Infothek für die landwirtschaftliche Beratung Baden- Württemberg. http://lelbis1/infothek Culterra 37, 2004 218 Diskussion der Beratungsergebnisse

12.3 Verhaltenswirksame Faktoren 12.3.1 Soziale Faktoren für den Einsatz Soziale Faktoren, die ein Hemmnis für gewässerschonender Verfahren den Einsatz der umweltfreundlichen Um gewässerschonende Produktions- Gülleausbringung darstellen, sind die verfahren in der Landwirtschaft umzu- Gebundenheit und Abhängigkeit von setzen, ist es für die Beratung wichtig, der überbetrieblich eingesetzten Tech- die verhaltenswirksamen Faktoren zu nik. Bei der konservierenden Boden- kennen. Currle & Parvanov-Dawson bearbeitung spricht die 5-jährige Ver- (1996) begründen die zögerliche Imple- pflichtung des Marktentlastungs- und mentierung umweltschonender Verfah- Kulturlandschafts-Ausgleichsprogram- ren damit, dass die von der Landbewirt- mes (MEKA) und die damit verbun- schaftung verursachten Umweltpro- dene eingeschränkte Entscheidungs- bleme von den Landwirten kaum wahr- freiheit gegen die Übernahme dieser Bo- genommen, oder nicht als eigene, wich- denbearbeitungsverfahren. Ein weiteres tige Probleme erlebt werden. Innerhalb Umsetzungshemmnis der reduzierten der Beratungstätigkeit im Einzugsgebiet Bodenbearbeitung sind die erhöhten der Seefelder Aach zeigte sich dem- Anforderungen an den Betriebsleiter. gegenüber, dass bei den Landwirten die Für den Landwirt heißt dies, ständig zu Konfliktfelder zwischen Gewässer- beobachten und bereit zu sein, bei der schutz und Landwirtschaft bekannt geeigneten Kombination von Kultur- sind. Auch aus anderen Agrarland- und Witterungskriterien die not- schaften wird bestätigt, dass ein um- wendigen Bearbeitungsschritte zu voll- fangreiches Problembewusstsein für ziehen. Damit widersprechen Mulch- ökologische Belange vorhanden ist saatverfahren nach Currle (1994) genau (Flade et al. 2003). Neben der Problem- dem, was das Ergebnis der über lange wahrnehmung besitzen somit andere Zeit entwickelten Anbauverfahren ist: Faktoren einen Einfluss auf die Um- Einen relativ geregelten Arbeitsablauf, setzung gewässerschonender Produk- der die Abhängigkeit von der unbeein- tionsverfahren. flussbaren Witterung auf ein Minimum reduziert. Bei der Analyse der hemmenden und treibenden Kräfte des Umweltver- „Angst vor Spott“ (Arman et al. in haltens der Landwirte im Einzugsgebiet Vorb.) oder das Idealbild eines „sau- der Seefelder Aach kristallisierten sich beren Ackers“ (Currle 1994) wurden im drei Bereiche heraus, denen die bäuerl- Einzugsgebiet der Seefelder Aach von ichen Beurteilungskriterien zugeordnet den Landwirten nicht direkt als hem- werden können. Ökonomisch-arbeits- mende Faktoren genannt. Soziale Nor- wirtschaftliche Gesichtpunkte besitzen men und bäuerliche Idealbilder werden bei der Übernahme von gewässer- durch den „erhöhten Unkrautdruck und schonenden Produktionsverfahren die Durchwuchs“ bei der reduzierten Bo- größte Bedeutung. Eine geringere Be- denbearbeitung angedeutet. Diese Fak- deutung besitzen pflanzenbaulich-öko- toren beinhalten aber auch eine pflan- logische und soziale Kriterien. zenbaulich-ökonomische Komponente.

Culterra 37, 2004 Verhaltenswirksame Faktoren für den Einsatz gewässerschonender Verfahren 219 Die sozialen Faktoren stellen größten- Neben hohen Investitionskosten für teils hemmende Kräfte für die Um- eine neue Technik bewirkt dieses setzung gewässerschonender Verfahren Gleichgewicht, dass Mulchsaat- und dar. Die einzige Ausnahme ist die „Ge- Direktsaatverfahren (vgl. Kapitel 11.5.1) ruchsminderung“ durch die umweltge- von den Landwirten nur eingeschränkt rechte Gülleausbringung. Das Ansehen übernommen werden. Dagegen konnte der Landwirtschaft in anderen Bevölker- die Grubbervariante im Einzugsgebiet ungsgruppen führte auch zu einer er- umgesetzt werden. Bei der Grubber- höhten Akzeptanz eines umweltgerech- variante findet die reduzierte Boden- ten und überbetrieblichen Gülleaus- bearbeitung mit der vorhandenen Tech- bringungsverfahrens im Raum Biberach nik statt und auf den Pflug wird nicht (Bühler 1997). Der Einfluss weiterer vollständig verzichtet. Da die pflanzen- sozialer Faktoren auf das Umweltver- baulichen Risiken minimiert sind, über- halten wurde aufgrund der Komplexität wiegen die treibenden Kräfte. der vorliegenden Arbeit nicht unter- Aufgrund der unterschiedlichen Nenn- sucht. Hinweise darauf geben Schur ungen und deren Häufigkeit besitzen die (1990), Currle (1994) und Parvanov- pflanzenbaulich-ökologischen Faktoren Dawson (1994). als treibende Kräfte insgesamt eine 12.3.2 Pflanzenbaulich-ökologische größere Bedeutung für den Einsatz ge- Faktoren wässerschonender Verfahren als die Bei den pflanzenbaulich-ökologischen sozialen, aber eine geringere Bedeutung Faktoren als Bestimmungsgründe des als die ökonomisch- arbeitswirtschaft- Umweltverhaltens überwiegen bei der lichen Faktoren. umweltgerechten Gülleausbringung die 12.3.3 Ökonomisch-arbeitswirtschaft- treibenden Kräfte. Neben den ökono- liche Faktoren mischen Vorteilen sind die pflanzenbau- Wie bereits in einer Untersuchung des lich-ökologischen Faktoren ausschlag- Umweltbundesamtes (UBA 1999) be- gebend für die Übernahme des überbe- schrieben, überwiegen auch im Einzugs- trieblichen Gülleausbringungsverfahr- gebiet der Seefelder Aach die wirtschaft- ens. Der erhöhte Bodendruck dieser lichen Überlegungen der Landwirte bei Technik ist für die Landwirte ein Um- der Umsetzung gewässerschonender setzungshemmnis. Die Ergebnisse im Verfahren. Die ökonomische Faktoren Einzugsgebiet der Seefelder werden beinhalten Einsparmöglichkeiten, För- durch Bühler (1997) bestätigt. dermöglichkeiten oder zusätzliche Auf- Die pflanzenbaulich-ökologischen Fak- wendungen und Ertragsausfälle. toren als hemmende Kräfte der kon- Daneben besitzen Investitionen in eine servierenden Bodenbearbeitung im Ein- neue Technik und die Ausstattung mit zugsgebiet der Seefelder Aach ent- Maschinen zur Bodenbearbeitung eine sprechen den Umsetzungshemmnissen hohe Bedeutung. bei Arman et al. (in Vorb.). Bei der Bo- denbearbeitung besteht bei diesen Fak- toren ein Gleichgewicht zwischen den hemmenden und treibenden Kräften. Culterra 37, 2004 220 Diskussion der Beratungsergebnisse Als hemmende Kräfte gegen den Ein- Die finanzielle Unterstützung von ge- satz gewässerschonender Verfahren wässerschonenden Verfahren durch wird von den Landwirten im Einzugs- Förderprogramme (z.B. MEKA) wurde gebiet der Seefelder Aach vor allem auf von den befragten Landwirten als posi- die im Betrieb vorhandene Maschinen- tiv hervorgehoben. Nach Frede & Dab- ausstattung verwiesen. Beim Mulchsaat- bert (1998) sollten die Prämien solcher verfahren handelt es sich nach Currle Maßnahmen hoch genug sein, um eine (1994) nicht einfach um Ersatzin- weitreichende Akzeptanz der Maßnah- vestitionen für schon vorhandene Ge- men zu gewährleisten. Hoch genug be- räte, sondern um die Umstellung der deutet in diesem Zusammenhang, dass ganzen Mechanisierungsstruktur auf zumindest die ökonomischen Nachteile Spezialmaschinen, die für die meisten der gewässerschonenden Verfahren aus- Betriebe in ihrer jetzigen Ausrichtung geglichen werden. auf mehrere Produktionszweige nicht Die Ergebnisse aus dem Einzugsgebiet rentabel sind. der Seefelder Aach bekräftigen, dass ein Neben rein finanziellen Überlegungen positiver Ansatzpunkt für die Beratung spielt die spezifische Betriebsorgani- bei Maßnahmen zum Gewässerschutz sation eine wichtige Rolle, da das neue besteht, die sich für die Landwirte be- Verfahren in einen gesamten Betriebs- triebswirtschaftlich positiv auswirken ablauf eingebaut werden muss (Currle (Frede & Dabbert 1998). Fazit aus der 1994). Bei Betrieben, deren Arbeits- Kooperationsarbeit in Nordrhein-West- kraftkapazitäten an zeitliche Grenzen falen ist auch, dass sich Beratungsan- stoßen, ist die hohe Schlagkraft der um- sätze vor allem dann relativ schnell umweltgerechten Gülleausbringung und setzen lassen, wenn die ökologischen der reduzierten Bodenbearbeitung die Erfordernisse einen ökonomischen Vor- treibende Kraft für die Umsetzung die- teil bringen (BGW-/DVGW-Landes- ser Verfahren. gruppen NW 1997).

Culterra 37, 2004 Vorgehensweise und Methoden der Beratung 221

12.4 Vorgehensweise und Methoden zugrunde liegen, sollten analysiert wer- der Beratung den. Das theoretische Konzept sollte zusätzlich sinnvolle Hinweise für Berat- Ziel der vorliegenden Arbeit war es ungsansätze zur Verhaltensänderung ge- auch, beratungsmethodische Hinweise ben. zu erarbeiten. Die in den vorangegangenen Kapiteln beschriebenen Bei dem feldtheoretischen Ansatz von Handlungsmöglichkeiten, die ein unter- Lewin handelt es sich um ein allge- schiedliches Ausmaß an Umstellung be- meines Verhaltensmodell, das keinen deuten, sowie die verschiedenen Ein- direkten Bezug zum Umweltverhalten flussfaktoren des Umweltverhaltens der von Landwirten hat. Für die Beratung Landwirte erfordern von der Beratung bietet dieser Ansatz den Vorteil eine angepasste Vorgehensweise, um situationsangepasster Analysen. Diese gewässerschonende Verfahren in die geben weitergehenden Aufschluss über Praxis umzusetzen. Beratung ist dabei Wirkungszusammenhänge, mögliche nicht – auf die im eigentlichen Sinne der Ansatzstellen zur Änderung von Ein- Definition – als Hilfe beim Problem- stellungen und Verhalten, sowie über lösen begrenzt, sondern erstreckt sich die voraussichtliche Auswirkung von auf die umfassende Vorgehensweise des Kräfteverschiebungen (Albrecht 1969). Beraters. In den folgenden Abschnitten Dies wird damit begründet, dass bei der werden deshalb Ansätze, Methoden und Übernahme von Neuerungen in einem Instrumente der Gewässerschutzberat- Sozialsystem – z.B. neue Produktions- ung, die im Einzugsgebiet der Seefelder verfahren in der Landwirtschaft – indi- Aach eingesetzt wurden, aufgegriffen viduelle Übernahmeprozesse stattfin- und in Bezug auf eine geeignete Vor- den, die von den subjektiv wirkenden gehensweise diskutiert. Faktoren und ihrer Kräfteverschiebung bestimmt sind. 12.4.1 Verhaltensmodelle Das Modell von Fietkau & Kessel Die Umsetzung gewässerschonender (1981) gibt für das Umweltverhalten Verfahren setzt Verhaltensänderungen von Landwirten konkrete Suchhinweise. bei den Landwirten voraus. Für eine Da dieses Modell auch schon in effektive Beratung ist es wichtig, die früheren Studien zum Umweltverhalten Bestimmungsgründe des Umweltver- von Landwirten (Schur 1990, Currle haltens und deren Ansatzpunkte zu 1994, Parvanov-Dawson 1994, Flade et kennen. Für die Gewässerschutzberat- al. 2003) genutzt worden war, erschien ung im Einzugsgebiet der Seefelder es aus Gründen der Vergleichbarkeit Aach dienten die gewählten Verhaltens- vorteilhaft, es zu verwenden. Das Mo- modelle von Lewin (1963) sowie von dell von Fietkau & Kessel (1981) be- Fietkau & Kessel (1981) als Erklärungs- nennt alle im Problemfeld wichtigen rahmen. Sie sollten die Erklärung des Faktoren und Zusammenhänge. Es individuellen Verhaltens der Landwirte bietet Ansatzstellen für die Gestaltung in Bezug auf die angebotenen Hand- durch Beratung (Parvanov-Dawson lungsmöglichkeiten und Neuerungen 1994). erlauben. Handlungsbestimmende Fak- toren, die den Reaktionen der Landwirte Culterra 37, 2004 222 Diskussion der Beratungsergebnisse Allerdings muss die Konkretisierung des Landwirten mit standardisierten Frage- jeweils relevanten für den vorliegenden bögen wie bei Schur (1990) und Par- Problembereich geleistet werden. vanov-Dawson (1994) oder durch quali- Umweltrelevantes Verhalten wird von tative Interviews bei Currle (1994), die einer Vielzahl verschiedener Faktoren einzelne Handlungsmöglichkeiten unter- beeinflusst. Diese werden von den ein- suchten, war aufgrund der Komplexität gesetzten Verhaltensmodellen nicht der vorliegenden Arbeit jedoch nicht vollständig abgebildet. Nach Schur möglich. (1990) existiert ein solches Modell nicht. 12.4.2 Problemlösungsansatz Da die jeweilige Bedeutung dieser Fak- Zu Beginn der Beratung wurden die toren nach WBGU (1996) darüber hin- Gewässerschutzprobleme bei den Land- aus von Kontextvariablen abhängt, sind wirten im Einzugsgebiet der Seefelder einfache Ursachen-Wirkungs-Beschreib- Aach ermittelt. Diese befinden sich in ungen nicht möglich. Die jeweilige den Produktionsbereichen Düngung Gewichtung dieser Einzelfaktoren zu und Bodenbearbeitung. Hier existieren bestimmen, erweist sich vor allem des- relevante Erkenntnisse und Verfahren, halb als schwierig, weil die in Frage die zur Lösung der Probleme beitragen. kommenden Determinanten miteinan- Insofern war es nicht notwendig, die der in Wechselwirkung stehen. Daher Probleme bis an das Forschungssystem erscheint es sinnvoll, potentielle Beding- heranzutragen. Aufgabe der Beratung ungen umweltrelevanten Verhaltens re- war es vielmehr, die bereits vorhand- lativ gleichwertig neben einander zu enen wissenschaftlichen Erkenntnisse stellen. Aufgrund der geringen Grund- kompatibel zu den sozioökonomischen gesamtheit wurde eine statistische Aus- Bedingungen der Landwirte zu verwertung wie bei Schur (1990) über die mitteln und die Umsetzung zu begleiten. Wechselwirkung der Verhaltensdeter- Ein Vorteil des Problemlösungsan- minanten in der vorliegenden Arbeit satzes liegt nach Thomas (2003) darin, nicht durchgeführt. dass Ansatzpunkte für die Beratung Die Bestimmungsgründe des Umwelt- gefunden werden können, die im Inter- verhaltens der Landwirte im Einzugsge- esse der Landwirte liegen. biet der Seefelder Aach wurden über 12.4.3 Problem- und einen Fragebogen erhoben, der sich aus Umsetzungsorientierung offenen Fragen zusammen setzte. Es wurden keine feststehenden Antwort- Dem transdisziplinären Forschungsan- kategorien vorgegeben. Der Vorteil satz folgend, wurden die zu erforsch- offener Fragen liegt darin, dass die be- enden Probleme mit den Landwirten im fragten Landwirte ihre Antworten völlig Einzugsgebiet der Seefelder Aach for- selbstständig formulieren können muliert. Durch die Beteiligung der Ak- (Atteslander 2003). Dadurch können teure konnten gewässerschonende Pro- möglichst viele Verhaltensdetermi- duktionsverfahren in die landwirtschaft- nanten erfasst werden. Eine Erhebung liche Praxis umgesetzt werden. der Faktoren des Umweltverhaltens über die Befragung einer Vielzahl von

Culterra 37, 2004 Vorgehensweise und Methoden der Beratung 223 Partizipative Beratungsmethoden stellen Landwirte zu erhöhen, die Gewässerbe- somit geeignete Handlungsmöglichkei- lastungen zu reduzieren. ten der Beratung zur Förderung der um- Die Ergebnisse aus dem Einzugsgebiet weltverträglichen Landbewirtschaftung der Seefelder Aach bestätigen, dass dar. Bei der Einführung von Neuer- Vortragsveranstaltungen und Informa- ungen (z.B. bodenschonende Bewirt- tionen vor allem dazu dienen, einem schaftungsverfahren) müssen sich die größeren Publikum Einsicht in kom- neuen Verfahren unter den jeweils plexe Zusammenhänge zu geben und spezifischen Situationen bewähren, die die Problemwahrnehmung für den Landwirte müssen im Prozess der Er- Handlungsbedarf zu erhöhen (Thomas probung aktiv einbezogen werden und 2003). Dies sind wichtige Voraus- selbst eigene Sicherheiten gewinnen setzungen für die Änderung umwelt- (Billen et al. 2001). Eine wichtige Vor- relevanten Verhaltens (WBGU 1996). aussetzung für die Umsetzung einer gewässerschonenden Landbewirtschaft- Nach Frede & Dabbert (1998) erfordern ung besteht nach Arman et al. (in Vorb.) komplizierte Sachverhalte größere Sorg- dort, wo die betroffenen Landwirte sub- falt. Als geeignete Methode erwies sich jektiv Handlungsnotwendigkeiten in Be- im Einzugsgebiet der Seefelder Aach die zug auf Landwirtschaft und Gewässer- Gruppenberatung. Diese fand in Form schutz sehen. Durch die frühzeitige Ein- eines Betriebsleiterarbeitskreises statt. beziehung der Landwirte in die Ent- Von diesem lassen sich Arbeitskreise scheidungs- und Lösungsfindung wer- unterscheiden, die sich aus verschie- den auch das Verantwortungsbewusst- denen Beteiligten zur Erarbeitung von sein für die Probleme des Naturschutzes Vereinbarung und Lösungsvorschlägen und möglicherweise die Akzeptanz für gründen (Thomas 2003, Billen et al. seine Ziele gefördert (Flade et al. 2003). 2001). Ausführliche Vorgespräche und die Seminare zur Erstellung von Nährstoff- Entscheidung, die Fragestellungen der bilanzen, der Arbeitskreis „gewässer- Landwirte aufzugreifen, führen eben- schonende Landbewirtschaftung“ und falls zu einer aktiven Zusammenarbeit Feldbegehungen bildeten die Bestand- (Arman et al. in Vorb.). teile der Gruppenberatung im Einzugs- 12.4.4 Beratungsmethoden und – gebiet der Seefelder Aach. Nach Tho- instrumente mas (2003) sind die Formen von Gruppenberatung und die Bildung von Im Rahmen der Gewässerschutzberat- Arbeitskreisen als weitere Elemente zu ung im Einzugsgebiet der Seefelder verstehen, die sich für bestimmte Aach wurden unterschiedliche Berat- Themen eignen, weniger als Ersatz der ungsmethoden eingesetzt. Ziel der Einzelberatung, sondern mit anderen Informationsveranstaltungen, Seminare, Vorteilen als das Einzelgespräch. Gruppen- und Einzelberatung war die Vermittlung von Kenntnissen über die Zusammenhänge zwischen landwirtschaftlicher Produktion und Gewässer- belastungen sowie die Bereitschaft der

Culterra 37, 2004 224 Diskussion der Beratungsergebnisse Gruppenberatung findet dabei mit den effektiv zu gestalten. Nach Schnell beteiligten Landwirten statt, basiert auf (1982) hat das Wort „effektiv“ zweierlei dem Interesse der Landwirte an gemein- Sinn. Zum einen meint es rationell, samen Themen und Fragestellungen sparsam im Umgang mit der Zeit; mit sowie am Erfahrungsaustausch. Grup- der Metaplantechnik moderierte Ge- pengespräche dienen der Selbstkon- spräche kommen rascher zu Ergeb- trolle, der Auseinandersetzung mit den nissen als herkömmliche Aussprache- Fragestellungen und dem Weitertragen formen. Zum anderen ist die starke von Inhalten. Homm & Stemmer (1995) Einbeziehung der Teilnehmer in den bezeichnen die Wirkung von Arbeits- Gruppenprozess gemeint, die Berück- kreisen und des Erfahrungsaustausches sichtigung aller Meinungen, die Chance als beispielhaft und einzigartig, da sie oft für gemeinsam getragene Ergebnisse. mehr Einsicht erzeugen als manche Die Evaluierung des Arbeitskreises einzelbetriebliche Beratung. „gewässerschonende Landbewirtschaft- Feldbegehungen und Demonstrationen ung“ ergab, dass die Kombination der waren im Einzugsgebiet der Seefelder eingesetzten Methoden aus Gruppen- Aach eine weitere erfolgreiche Methode, arbeit und Feldbegehungen, die Art und um gewässerschonende Verfahren um- Weise der Zusammenarbeit sowie die zusetzen. Der Erfolg dieser Beratungs- erzielten Ergebnisse von den beteiligten formen liegt zum einen darin, dass Landwirten im Arbeitskreis positiv be- Erkenntnisse mit den unterschiedlichen wertet wurden. Verfahren bei den gegebenen Standort- Im Einzugsgebiet der Seefelder Aach bedingungen gewonnen werden, zum erwies sich neben der Gruppenberatung anderen in ihrer Anschaulichkeit die Einzelberatung als geeignetes Mittel, (Thomas 2003). Durch den Erfahrungs- um auf die Betriebe zuzugehen und und Wissensaustausch zwischen den Veränderungen zu bewirken. Nach Praktikern konnte die Akzeptanz für UBA (1999) wurden von befragten den Einsatz konservierender Bodenbe- Gewässerschutzberatern die Beratungs- arbeitungsverfahren erhöht werden. Die tätigkeit vor Ort und die Möglichkeit Erfolgsaussichten für die Umsetzung zur intensiven, bzw. einzelbetrieblichen von Maßnahmen steigen, wenn die Beratung besonders hervorgehoben und Landwirte selbst zum Versuchsansteller oft genannt, wenn es darum geht, Land- werden und bei Feldrundfahrten oder wirte zur Erprobung und Übernahme Demonstrationen ihre Erfahrungen und von Maßnahmen in ihrem Betrieb zu Ergebnisse präsentieren. bewegen. Durch die intensive und ein- Ein weiterer Gesichtpunkt für die Ver- zelbetriebliche Beratung können An- breitung praxiserprobter Neuerungen satzpunkte gefunden werden, die im sehen Billen et al. (2001) in der sozialen Interesse der Landwirte liegen. Interaktion durch den problemorientierten, moderierten Erfahrungsaustausch in Gruppen. Die Metaplantechnik ist dabei ein geeignetes Mittel, um Gruppengespräche Culterra 37, 2004 Vorgehensweise und Methoden der Beratung 225 Ein Ansatzpunkt ist die Unterstützung Einzelberatungsgesprächen für einzelne der Betriebe bei der Düngeplanung Schläge des Betriebes möglich, den (Thomas 2003). Als Instrument, das in Bodenabtrag unter den gegebenen der baden-württembergischen Landwirt- Standort- und aktuellen Bewirtschaft- schaftsverwaltung bereits vorhanden ist, ungsbedingungen zu berechnen. Die hat sich bei der Düngeplanung das Anwendung von „PC-ABAG“ vor Ort EDV-Programm „dungb25“ bewährt. wird dadurch ermöglicht, dass auf Ein- Anhand dieser schlagbezogenen Nähr- gabedaten zurückgegriffen werden kann, stoffbilanzen können Überhänge im die im Betrieb vorhanden oder leicht zu Betrieb ermittelt und die Ursachen da- erheben sind. Das Ergebnis der Boden- für erörtert werden. Ein weiterer Vorteil abtragsberechnung ist sofort sichtbar. dieser Düngebedarfsermittlung und – Durch die Eingabe verschiedener Bo- bilanzierung liegt in ihrer Praktikabilität denbearbeitungs- (z.B. Mulchsaat) und und in der Verständlichkeit. Dem Be- Produktionsverfahren (z.B. Veränder- triebsleiter wird vermittelt: „wie viel ung der Fruchtfolge) kann die Wirkung hätte man auf diesem Schlag düngen dieser Maßnahmen auf den Bodenab- sollen und wie viel wurde tatsächlich trag anschaulich vermittelt werden. gedüngt“. Für diese intensive Vorgehensweise Mit Hilfe des EDV-Programmes „PC- fehlen nach UBA (1999) selbst in ABAG“ (Auerswald & Perger 1999) Modellprojekten die nötigen Beratungs- konnten im Einzugsgebiet der Seefelder kapazitäten. Als eine Lösung gilt die Aach die Landwirte für die Belange des Gruppenberatung und die Bildung von Gewässerschutzes im Bereich des Bo- Arbeitsgemeinschaften, womit eine denschutzes sensibilisiert werden. Auf größere Breitenwirkung erzielt werden Grundlage der Allgemeinen Bodenab- kann. tragsgleichung war es innerhalb von

Culterra 37, 2004 226 Diskussion der Beratungsergebnisse

12.5 Übertragbarkeit der lungsbedarf besteht. Eine weitere Effek- Beratungsergebnisse tivitätssteigerung der Beratung kann erreicht werden, wenn auf Flächen ange- Die modellhafte Beratung und Umsetz- setzt wird, die austragsgefährdet sind ung von Maßnahmen zum Gewässer- (vgl. Kapitel 6). schutz in der Landwirtschaft wurde im Einzugsgebiet der Seefelder Aach im In Gebieten, mit ähnlichen Standort- Hinblick auf die Übertragung in andere und agrarstrukturellen Bedingungen, wie Einzugsgebiete durchgeführt. Im Rah- im Einzugsgebiet der Seefelder Aach, men der Beratung im Einzugsgebiet der kann davon ausgegangen werden, dass Seefelder Aach wurden beispielhaft Er- hinsichtlich des Gewässerschutzes ähn- fahrungen gesammelt, die zukünftig Be- liche Probleme bestehen. Hier können standteil einer gewässerschutzorientier- die Beratungsergebnisse übertragen werten Beratung sein sollten. Die Klärung den. In Gebieten die sich vom vorder Frage nach der Übertragbarkeit liegenden Untersuchungsgebiet unter- muss auf unterschiedlichen Ebenen vor- scheiden, müssen zunächst die Pro- genommen werden, die in den folgen- blembereiche definiert und die austrags- den Abschnitten betrachtet werden. gefährdeten Flächen lokalisiert werden. In Ackerbauregionen, wie z.B. dem 12.5.1 Flächenbezug Kraichgau, wird der Schwerpunkt einer Das Einzugsgebiet der Seefelder Aach Gewässerschutzberatung in der Vermin- erstreckt sich über mehrere Verwalt- derung der Bodenerosion liegen. In Re- ungsgrenzen. Da die Gewässerschutz- gionen mit Veredlungsbetrieben, z.B. im beratung beim Amt für Landwirtschaft, Nordosten Baden-Württembergs, wird Landschafts- und Bodenkultur (ALLB) die Düngeberatung eine größere Rolle Markdorf angesiedelt war, lag der spielen. Schwerpunkt der Beratung im Einzugs- 12.5.2 Teilnehmer gebiet, das sich über den Bodenseekreis erstreckt. Im Einzugsgebiet der Seefelder Aach bestand vor allem bei zukunfts- Die Gewässereinzugsgebiete als Gren- orientierten Haupterwerbsbetrieben mit zen der Beratung erscheinen bei der einer Größe zwischen 30 und 100 ha Übertragung in andere Regionen aus landwirtschaftlicher Nutzfläche die Be- mehrerlei Hinsicht sinnvoll. Zum einen reitschaft für eine Gewässerschutzbe- werden von der EU-Wasserrahmen- ratung. Vor allem die gut ausgebildeten richtlinie für Flusseinzugsgebiete (i.e.S. Betriebsleiter (Landwirtschaftsmeister bei größeren Maßstäben für Einzugs- und Agraringenieure) waren offen für gebiete) Maßnahmenpläne gefordert. eine Gewässerschutzberatung und be- Andererseits bietet sich für eine effek- teiligten sich aktiv an Arbeitskreissitz- tive Umsetzung des Gewässerschutzes ungen und Feldrundfahrten. in der Landwirtschaft an, die Beratung auf Gewässer und deren Einzugsgebiete zu konzentrieren, die am stärksten durch diffuse Einträge belastet sind und in denen somit ein prioritärer Hand-

Culterra 37, 2004 Übertragbarkeit der Beratungsergebnisse 227 Nebenerwerbslandwirte, die größtenteils Arbeitszeit verteilten sich auf Infor- keine landwirtschaftliche Ausbildung mationsveranstaltungen, Seminare und besitzen und ihr Haupteinkommen verwaltungsinterne Aufgaben. nicht aus der Landwirtschaft erzielen, Im Einzugsgebiet der Seefelder Aach bekundeten wenig Interesse an der hat sich die Einrichtung einer zusätz- Gewässerschutzberatung. lichen Beraterstelle bewährt. Aufgrund Beratungsbedarf besteht vor allem bei der derzeitigen Beratungskapazitäten bei viehhaltenden Betrieben (Veredlungs-, den Landwirtschaftsämtern in Baden- Milchvieh- und Gemischtbetriebe), die Württemberg sollten für die erfolgreiche einen hohen Anteil an erosions- und Übertragung der hier gewonnenen Erk- nitratauswaschungsgefährdeten Kultur- enntnisse in andere Einzugsgebiete arten (z.B. Mais) aufweisen. ebenfalls zusätzliche Stellen eingerichtet Ein positiver Ansatzpunkt besteht für werden. die Gewässerschutzberatung dort, wo 12.5.4 Instrumente und Datenlage bereits Projekte oder Kooperationen be- Bei der Konzeption der Gewässer- stehen, die einen Bezug zum Gewässer- schutzberatung im Einzugsgebiet der schutz besitzen. Ein Beispiel dafür Seefelder Aach wurde bewusst auf be- liefert das „Projekt zur überbetrieb- reits verfügbare Instrumente (z.B. Be- lichen und umweltgerechten Gülleaus- rechnungsschema zur schlagbezogenen bringung im Linzgau“ (PGL), das inner- Düngebilanzierung, PC-ABAG) zurück- halb des Beratungsprojektes im Ein- gegriffen. Die eingesetzten Beratungs- zugsgebiet der Seefelder Aach umge- instrumente haben sich als praktikabel setzt wurde. Um den Arbeitsaufwand erwiesen und können auch in anderen der Beratung möglichst gering zu halten, Gebieten eingesetzt werden. bietet sich eine Kooperation (z.B. mit Maschinen- und Betriebshilfsringen) an. Aufgrund der Datenlage ist es – bezogen auf die Beratungsstrukturen in 12.5.3 Arbeitsaufwand Baden-Württemberg – wichtig, dass die Für die Gewässerschutzberatung im Gewässerschutzberatung bei den Äm- Einzugsgebiet der Seefelder Aach wurde tern für Landwirtschaft, Landschafts- beim Amt für Landwirtschaft, Land- und Bodenkultur angesiedelt ist. Die schafts- und Bodenkultur (ALLB) meisten Flächenbewirtschafter sind bei Markdorf zusätzlich eine Beraterstelle den Landwirtschaftsämtern über das (50 %) eingerichtet. Im Rahmen dieser „Gemeinsame Antragsverfahren“ er- Stelle war es möglich, 20 Landwirte fasst. Für Beratungszwecke dürfen diese intensiv zu beraten und Maßnahmen Daten verwendet werden, sofern die zum Gewässerschutz umzusetzen. Die Landwirte dazu eingewilligt haben, was Zusammenarbeit, Vorbereitung und meist der Fall ist. Durchführung des Arbeitskreises „ge- wässerschonende Landbewirtschaftung“ beanspruchte etwa 30 % der Arbeitszeit. Der Aufwand für die Einzelberatung betrug 50 %. Die restlichen 20 % der

Culterra 37, 2004 228 Diskussion der Beratungsergebnisse Eine andere Möglichkeit einer Kontakt- dings, dass der Kontakt zu den Land- aufnahme zu den Landwirten eines Pro- wirten vom Engagement des Ortsob- jektgebietes besteht über die Ortsob- mannes und dessen Interesse am Thema männer (Arman et al. in Vorb.). Ein beeinflusst wird. Nachteil dieser Vorgehensweise ist aller-

Culterra 37, 2004 Einzugsgebietsmanagement der Wasserrahmenrichtlinie 229 13 Schlussfolgerungen und vordringlich dort ansetzen, wo eine Ausblick möglichst hohe Effizienz für den Ge- oder: Welchen Beitrag leistet wässerzustand zu erwarten ist, woraus diese Arbeit für zukünftige sich ein standortdifferenziertes Vorge- Anforderungen des Gewässer- hen ableiten lässt. Dies bedingt Wirk- schutzes in der Landwirtschaft? ungsanalysen zum Stoffaustragsver- halten einer Landschaft und der 13.1 Einzugsgebietsmanagement flächendifferenzierten Ermittlung der der Wasserrahmenrichtlinie Stoffaustragspotentiale. Im Rahmen der Mit der EU-Wasserrahmenrichtlinie Bewirtschaftungsplanung werden zu- (WRRL) vom 22.12.2000 verpflichten nächst für Flusseinzugsgebiete die Be- sich die Mitgliedstaaten in einem lastungsschwerpunkte erfasst. Neben gemeinsamen Gesamtrahmen bis Ende einer solchen auf Flussgebiete (> 500 2015 einen guten ökologischen und km2) bezogenen Vorgehensweise („Top chemischen Zustand der Oberflächen- -down-Analyse“) ist es sinnvoll, Belast- gewässer sowie einen guten mengen- ungsanalysen auch für kleinere Ein- mäßigen und chemischen Zustand des zugsgebiete (< 500 km2) nach dem Grundwassers zu erreichen. Grund- „Bottom-up-Ansatz“ durchzuführen. sätzlich wird damit ein umfassendes Ge- In der vorliegenden Arbeit wurde durch wässerschutzziel formuliert, das einen das Landschafts-Informationssystem flächendeckenden und ursachenspezifi- Seefelder Aach (LISA) ein GIS- schen Gewässerschutz verbindet. Zum gestütztes Werkzeug entwickelt, das ein Erreichen dieses Zieles fordert die ursachenbezogenes und standort- WRRL Bewirtschaftungspläne, die Hin- differenziertes Vorgehen im Gewässer- weise auf signifikante Gewässerbelast- schutz ermöglicht. Die dargestellte Vor- ungen und Maßnahmenprogramme ent- gehensweise der Beratung leistete einen halten. Durch die Erfassung bedeut- Beitrag, um die Belange des Gewässer- samer Belastungsquellen – vor allem der schutzes in der landwirtschaftlichen Pra- diffusen Nährstoffeinträge aus der xis umzusetzen. Landwirtschaft – können ursachenbe- zogene Minderungsmaßnahmen umgesetzt werden. Die Maßnahmen sollten

Culterra 37, 2004 230 Schlussfolgerungen und Ausblick

13.2 Ursachenbezogener und ermittlung) im Einzugsgebiet der See- standortdifferenzierter felder Aach bewährt. Gewässerschutz Um die Effektivität im Gewässerschutz Ein flächendeckender Gewässerschutz zu steigern, sollte die Gewässerschutz- lässt sich unter den derzeitigen Rahmen- beratung zunächst auf besonders aus- bedingungen (eingeschränkte Berat- tragsgefährdeten Flächen ansetzen. ungskapazitäten und finanzielle Mittel) Durch geeignete produktionstechnische nur durch ein ursachenbezogenes und Maßnahmen sind hier die größten Er- standortdifferenziertes Vorgehen um- folge zu erwarten. setzen. Bei diesem Verfahren werden Das GIS-gestützte Verfahren zur zunächst die Ursachen der Gewässer- Lokalisation austragsgefährdeter Flä- belastungen untersucht. Für die Loka- chen bietet zusätzlich den Vorteil, dass lisation austragsgefährdeter Flächen bie- die Wirkung bestimmter Maßnahmen ten sich Modelle und Abschätzungs- anschaulich aufgezeigt werden kann. verfahren an, die sowohl die natür- Somit wird ein Beitrag geleistet, um die lichen Standortverhältnisse als auch den Landwirte für den Gewässerschutz zu Bewirtschaftungseinfluss abbilden. Für sensibilisieren. eine einzugsgebietsbezogene Betracht- Für die Umsetzung eines ursachen- ung der Belastungsquellen bietet sich die bezogenen und standortdifferenzierten Integration der Modelle in ein Geogra- Gewässerschutzes werden flurstücks- phisches Informationssystem (GIS) an. detaillierte Aussagen benötigt, um ge- Anschließend muss nach wirksamen zielt die Landwirte zu beraten, die die und machbaren Maßnahmen gesucht austragsgefährdeten Flächen bewirt- werden, die auf die jeweiligen Stand- schaften. Für die Beratung sind primär ortbedingungen angepasst sind. Als die unterschiedlichen Gefährdungspo- Maßnahmen zur Reduzierung der dif- tenziale der landwirtschaftlichen Nutz- fusen Nährstoffeinträge aus der Land- flächen von großer Bedeutung. Abso- wirtschaft haben sich produktionstech- lute Ergebnisse zum Bodenabtrag oder nische Verfahren im Bereich der Boden- der Nitratauswaschung, wie sie z.B. bearbeitung (z.B. Mulchsaat) und der durch physikalisch begründete Modell- Düngung (z.B. umweltfreundliche Gül- ansätze ermittelt werden können, spie- leausbringung, schlagbezogene Dünge- len eine sekundäre Rolle.

Culterra 37, 2004 Umsetzungsorientierter Gewässerschutz 231

13.3 Umsetzungsorientierter wirte zu kennen, um erfolgreich Ge- Gewässerschutz wässerschutzmaßnahmen umzusetzen. Trotz der bekannten Kapazitätspro- Die landwirtschaftliche Beratung kann bleme trägt die Beratung dann zum durch eine Umsetzungsorientierung Erfolg von Gewässerschutzmaßnah- einen wesentlichen Beitrag zum Ge- men bei, wenn sie über ein entsprech- wässerschutz leisten. Schon die konse- endes Know-how an Beratungs- quente Einhaltung der „guten fach- methoden und Kontinuität beim Berat- lichen Praxis“ kann zur Reduzierung der ungspersonal verfügt. Nährstoffeinträge in das Grundwasser und Oberflächengewässer beitragen. Der Erfolg der Gewässerschutzberatung hängt neben einer geeigneten Vor- Eine Grundvoraussetzung für die Ak- gehensweise entscheidend von den Rah- zeptanz gewässerschonender Verfahren menbedingungen in der Landwirtschaft ist die teilnehmerorientierte Beratung. ab. Die bisherigen nationalen ord- Gewässerschutzprobleme werden ge- nungspolitischen Regelungen sowie die meinsam mit den Landwirten ermittelt vorhandenen ökonomischen Anreizpro- und dem Problemlösungsansatz folgend gramme bieten bereits Möglichkeiten werden geeignete Maßnahmen abge- für einen integrierten Gewässerschutz. leitet. Die Beratung muss nach Mög- Dennoch erscheint es sinnvoll, die vor- lichkeiten suchen, die Beeinträchtig- handenen Möglichkeiten effektiver zu ungen für die Landwirte in ihrer kon- nutzen und die seitens der EU-Rah- kreten Situation darzustellen und die menregelungen bestehenden Spielräu- eigenen Anteile daran nachvollziehbar me für die Weiterentwicklung dieser In- zu machen. Einen Ansatz dafür stellt strumente auf nationaler Ebene auszu- das Landschafts-Informationssystem schöpfen. Eine Möglichkeit wäre, die Seefelder Aach (LISA) dar. Dort, wo für finanziellen Ausgleichsleistungen regio- Landwirte Probleme konkret erlebbar nal zu differenzieren, um weitere Hand- werden, sind sie meist offen für lungsanreize für den Gewässerschutz zu mögliche Lösungen. Durch die intensive schaffen. Fördermaßnahmen zugunsten Beteiligung der Landwirte im Rahmen der Umweltziele der WRRL sollten eines partizipativen Prozesses können außerdem weniger handlungsorientiert Zielkonflikte vermieden bzw. aufgelöst sein, sondern – soweit dies möglich ist – werden. ergebnisorientiert im Sinne einer Für die Beratung ist es wichtig, die ver- Honorierung ökologischer Leistungen haltenswirksamen Faktoren der Land- ausgestaltet werden.

Culterra 37, 2004 232 Schlussfolgerungen und Ausblick

13.4 Ausblick (z.B. Erhebung von schlagbezogenen Düngebilanzen) und die Verfügbarkeit Bei der Umsetzung des Landschafts- bestimmter Daten (z.B. flächende- Informationssystems und der Gewässer- taillierte Landnutzung) begründet. Zur schutzberatung in anderen Gebiete er- Lokalisation der austragsgefährdeten scheint – aus den Erfahrungen im Ein- Flächen müssen dann die Daten gegen- zugsgebiet der Seefelder Aach – fol- seitig ausgetauscht werden. Daraufhin gende Vorgehensweise sinnvoll. Zu- können gezielte Maßnahmen zum nächst sollte von Seiten der Wasser- Gewässerschutz durch eine landwirt- wirtschaftsverwaltung das standortbe- schaftliche Beratung (vgl. Kapitel 10, dingte Gewässergefährdungspotenzial 11) aufgegriffen und umgesetzt werden, bezüglich Bodenabtrag und Nitrataus- um die diffusen Nährstoffeinträge zu waschung der landwirtschaftlich genutz- reduzieren (Abbildung 13-1). ten Flächen ermittelt werden. Zeitgleich sollten die Faktoren erhoben werden, Eine Voraussetzung für die Umsetzung die den Bewirtschaftungseinfluss der in anderen Gebieten ist somit die Ver- Gewässerbelastungen widerspiegeln. bindung des Landschafts-Informations- Um die Effektivität dieser Schritte zu systems mit der landwirtschaftlichen Be- steigern, sollten die Aufgaben gezielt ratung, da das Informationssystem als und kooperativ innerhalb der Wasser- Instrument der Beratung eingesetzt wer- wirtschafts- und Landwirtschaftsver- den soll und wichtige Daten als Exper- waltung verteilt werden. Die Teilung der tenwissen der Beratung in das Land- Aufgaben zwischen den Fachverwalt- schafts-Informationssystem einfließen. ungen wird durch deren Zuständigkeit

Wasserwirtschaftsverwaltung Landwirtschaftsverwaltung standortbedingtes bewirtschaftungsbedingtes Gewässergefährdungspotenzial Gewässergefährdungspotenzial

RKLS-Faktoren Bodenabtrag CP-Faktoren

Sickerwassermenge Nitrat- Kulturspezifische und Auswaschungsfaktor auswaschung schlagbezogene N-Düngebilanzen BERATUNG Abbildung 13-1: Aufgabenteilung zwischen den Fachverwaltungen bei der Umsetzung von Landschafts-Informationssystemen zur Lokalisation austragsgefährdeter Flächen

Culterra 37, 2004 Zusammenfassung 233 14 Zusammenfassung wurden die Schwerpunkte auf die Ent- Durch die EU-Wasserrahmenrichtlinie wicklung des Landschafts-Informations- (WRRL) wird im Gewässerschutz erst- systems Seefelder Aach (LISA) und die mals der Schritt von einer sektoralen hin landwirtschaftliche Gewässerschutzbe- zu einer ganzheitlichen Betrachtungs- ratung zur Umsetzung gewässerschon- weise vollzogen. Neue Aspekte der ender Maßnahmen gelegt. Flussgebietspläne sind unter anderem Das Landschafts-Informationssystem die Einbeziehung der gesamten Ein- Seefelder Aach (LISA) wurde als Werk- zugsgebiete sowie die differenzierte Be- zeug entwickelt, um über eine GIS- trachtung der Gewässerbelastung nach gestützte Landschafts- und Belastungs- punktuellen und diffusen Eintrags- analyse austragsgefährdete Flächen (sog. quellen. Aus gewässerökologischer Sicht „hot spots“) zu lokalisieren. Auf diesen besitzen bei den Stoffeinträgen die „hot spots“ kann die Gewässerschutz- Nährstoffe Stickstoff und Phosphor beratung gezielt ansetzen. Das LISA eine große Bedeutung. Diese werden wurde im Hinblick auf eine landesweite überwiegend aus diffusen Quellen – vor Übertragbarkeit entwickelt. Aus den Er- allem aus der Landwirtschaft – in die fahrungen der vorliegenden Arbeit kann Gewässer eingetragen. Stickstoff wird davon ausgegangen werden, dass die hautsächlich in Form von Nitrat in das Übertragung in andere Einzugsgebiete Grundwasser ausgewaschen. Phosphor möglich ist. Zur genauen Klärung dieser gelangt überwiegend über den Boden- Frage besteht aber noch Forschungs- abtrag in Oberflächengewässer. bedarf. Die Übertragung in andere Ein- Im Jahre 1998 wurde im Einzugsgebiet zugsgebiete bedingt die Beschränkung der Seefelder Aach durch das Mini- auf Daten, die allgemein und landesweit sterium für Umwelt und Verkehr unter verfügbar sind. Für die Landschafts- der Federführung des Regierungsprä- und Belastungsanalyse wurden Klima- sidiums Tübingen ein Pilotprojekt zur und Bodendaten, ein Höhenmodell Umsetzung der WRRL ins Leben ge- sowie Daten zur Flächennutzung und – rufen. Die Seefelder Aach wird im Ver- bewirtschaftung in das LISA integriert. gleich zu anderen Bodenseezuflüssen Über die Bearbeitung nichtgraphischer überdurchschnittlich mit Nährstoffen Daten in einer Datenbank und GIS- belastet, die überwiegend aus der Land- interne Algorithmen sowie mit Hilfe wirtschaft stammen. Die Ursachen der von Übersetzungsschlüsseln wurden aus Gewässerbelastung können zum einen den unterschiedlichen Ausgangsdaten auf die Standortbedingungen, zum an- die Faktoren der Modelle abgeleitet. deren auf die Art der Landbewirt- Als Modell zur Abschätzung des Bo- schaftung zurückgeführt werden. Inner- denabtrages wurde im LISA die Allge- halb des Projektes „Integrierter Gewäs- meine Bodenabtragsgleichung (ABAG) serschutz im Einzugsgebiet der See- verwendet. felder Aach“ bestand eine wichtige Das Risiko der Nitratauswaschung wur- Aufgabe darin, die diffusen Nährstoff- de über die relative Austauschhäufig- einträge aus der Landwirtschaft zu re- keit des Bodenwassers und Stickstoff- duzieren. In der vorliegenden Arbeit Flächenbilanzen quantifiziert. Culterra 37, 2004 234 Zusammenfassung Diese empirisch entwickelten Schätzver- Landwirte konnten Stickstoffüber- fahren zu Bodenerosion und Nitrataus- schüsse reduziert werden. Der positive waschung können mit Hilfe allgemein Effekt einer Düngung nach „guter verfügbarer Daten berechnet werden. fachlicher Praxis“ auf das Gefährdungs- Ein weiterer Vorteil der Modelle besteht potenzial konnte im LISA über die in der Berücksichtigung standort- und Berechnung eines Szenarios visualisiert bewirtschaftungsbedingter Einflussfak- werden. toren. Die zentrale Aufgabe der landwirt- Über die GIS-gestützte Berechnung der schaftlichen Gewässerschutzberatung ABAG wurden für die Ackerflächen im im Einzugsgebiet der Seefelder war, Einzugsgebiet der Seefelder Aach der durch einen transdisziplinären Forsch- mittlere jährlicher Bodenabtrag, das ungsansatz die Umsetzung von pro- standortbedingte Erosionsrisiko und das duktionstechnischen Maßnahmen zum Bodenerosionsrisiko berechnet. Mit Gewässerschutz in der Landwirtschaft diesem Verfahren war es möglich, zu verwirklichen. Die Umsetzungs- flurstücksbezogen landwirtschaftliche orientierung und die Einbeziehung der Nutzflächen zu lokalisieren, die boden- Akteure als besondere Kennzeichen der abtragsgefährdet sind und somit Aktionsforschung bestimmten ganz Schwerpunkte für die Gewässerschutz- wesentlich die gewählte Vorgehens- beratung darstellen. Durch die Berech- weise. Die Landwirte wurden im nung eines Szenarios konnte die erosi- Rahmen des Arbeitskreises „gewässer- onsmindernde Wirkung von konser- schonende Landbewirtschaftung“ betei- vierenden Bodenbearbeitungsverfahren ligt. Dem Problemlösungsansatz folg- anschaulich gezeigt werden. end, wurden gemeinsam mit den Teil- Durch die Berechnung der relativen nehmern des Arbeitskreises gewässer- Austauschhäufigkeit des Bodenwassers schutzbezogene Probleme aus der land- konnte das standortbedingte Nitrataus- wirtschaftlichen Praxis aufgegriffen und waschungsrisiko der landwirtschaftlich Handlungsmöglichkeiten zur Problem- genutzten Flächen ermittelt werden. Auf lösung erarbeitet. Die Grundlage für die Grundlage von Düngebilanzüber- gewählte Vorgehensweise der Beratung schüssen, die vor Ort bei den Land- bildeten Verhaltensmodelle. Die ab- wirten im Einzugsgebiet der Seefelder strakten Einflussfaktoren dieser Modelle Aach erhoben wurden, konnte die po- wurden konkretisiert und Ansatzpunkte tenzielle Nitratkonzentration im Sicker- für die gewässerschutzbezogene Berat- wasser berechnet werden. Aus den Er- ung im Einzugsgebiet der Seefelder gebnissen wurde deutlich, dass diese Aach bestimmt. Über eine Befragung Vorgehensweise geeignet ist, um aus- der Arbeitskreisteilnehmer wurden die waschungsgefährdete Acker- und Grün- hemmenden und treibenden Kräfte des landflächen zu bestimmen. Auf diesen Umweltverhaltens der Landwirte be- „hot spots“ sollte das Düngemanage- stimmt. ment so angepasst werden, dass die Nitratauswaschung reduziert wird. Durch die Gewässerschutzberatung der

Culterra 37, 2004 Zusammenfassung 235 Die Wirkung der Beratung, d.h. die der Ermittlung des Düngebedarfs nach Adoptionsrate der vorgeschlagenen „guter fachlicher Praxis“ und beim Ein- Handlungsmöglichkeiten wurde eben- satz organischer Dünger erkennen. Auf falls über eine Befragung der Arbeits- Grundlage der berechneten Dünge- kreisteilnehmer und einem quantitativen bilanzen konnte eine Rangfolge der „vorher-nachher Vergleich“ ermittelt. Kulturarten mit zunehmender Nitrat- Als Instrumente der Gewässerschutz- auswaschungsgefahr aufgestellt werden. beratung haben sich im Einzugsgebiet Abschließend kann festgestellt werden, der Seefelder Aach vor allem Arbeits- dass vor dem Hintergrund der EU- kreissitzungen, Feldrundfahrten und die Wasserrahmenrichtlinie durch die Ent- einzelbetriebliche Beratung bewährt. wicklung des Landschafts-Informa- Durch intensive Betreuung und Be- tionssystem Seefelder Aach (LISA) ein teiligung konnten bei den Landwirten wichtiger Beitrag zur Umsetzung eines Verhaltensänderungen bewirkt und ursachenbezogenen und standortdif- Maßnahmen zum Gewässerschutz um- ferenzierten Gewässerschutzes geleistet gesetzt werden. werden konnte. Durch die in der vor- Durch kultur- und schlagbezogene liegenden Arbeit vorgestellte umsetz- Düngebilanzierungen wurde deutlich, ungsorientierte Gewässerschutzberatung dass die aktuelle Düngepraxis der Be- konnte auch gezeigt werden, dass ge- triebe im Einzugsgebiet der Seefelder wässerschonende Verfahren im Rahmen Aach teilweise von der „guten fach- der „guten fachlichen Praxis“ zur Re- lichen Praxis“ abweicht. Probleme bei duzierung der diffusen Nährstoffein- der Düngung lassen sich vor allem bei träge in die Gewässer beitragen.

Culterra 37, 2004 236 Summary 15 Summary erosion, also known as hot spots. The As a result of the EU Water Framework water protection extension makes these Directive (WFD) first steps are taken hot spots target issues. The LISA is to away from the sectoral approaches to- be transferable on a national scale. wards a holistic approach. New aspects Based on the experience gathered in the of the river basin plans are the con- course of this study, it can be concluded sideration of the whole catchment area, that it is possible to transfer the model as well as the differentiation between to other catchment areas. More research point source and diffuse source pollu- is needed in this matter though. To tion. Nitrogen and phosphorus play an ensure the transferability solely generally important role in water ecology. The accessible data, which is available main input into the water comes from nationwide, was used. For the landscape diffuse sources, primarily agriculture. and impact assessment climate and soil Nitrogen leaches into the groundwater data, an elevation model, as well as land in form of nitrate. Due to soil erosion use data were integrated into the LISA. phosphorus mostly reaches surface The factors of the models were derived waters. from the various data sources through non-graphic data processed in a data- In the ’Seefelder Aach’ catchment area base, internal GIS algorithms, and with the Ministry for Environment and the help of translation keys. Traffic launched a pilot project to implement the WFD. The Tübingen The LISA made use of the Universal regional council was in charge of the Soil Loss Equation (USLE) in order to project. Compared with other tributaries estimate the soil erosion. The risk of of Lake Constance the Seefelder Aach nitrate leaching was quantified by contains an exceptionally high content analysing the relative exchange capacity of nutrients, which are mostly outputs of the soil water and the nitrogen of agriculture. Reasons for the water balances. These empirically developed pollution are site conditions and land estimation methods for soil and nitrate use practices. An important task of the leaching can be calculated with the help project ‘Integrated Water Protection in of commonly accessible data. Another the Seefelder Aach Catchment Area’ advantage of the models is the consider- was to reduce the diffuse nutrient pollu- ation of influential factors related to site tion coming from agriculture. The conditions and management practices. dissertation focuses on the development Through the GIS-based calculation of the ‘Landscape Information System applied by the USLE the average soil Seefelder Aach’ (LISA) and the erosion per annum, the site induced risk agricultural water protection extension of erosion and the risk of soil erosion in order to implement practices that were calculated for the arable land of protect water. the Seefelder Aach catchment area. By The ‘Landscape Information System employing this method it was possible Seefelder Aach’ (LISA) serves as a GIS- to locate specific fields of arable land, based landscape and impact assessment which are susceptible to erosion. tool, which locates areas vulnerable to Culterra 37, 2004 Summary 237 These fields are then the focus of the solutions were made. Behavioural water protection extension. A scenario models formed the basis of this specific was developed to illustrate how soil method of extension. The abstract preparation practices reduce erosion. factors of these models were put into By calculating the relative exchange concrete terms to develop the water capacity of the soil water, the site related protection extension for the Seefelder risk of nitrate leaching from agri- Aach catchment area. Through culturally used land could be derived. questioning the participants of the The calculation of the potential nitrate working group the supportive as well as concentration in the seepage was based restrictive influences on the environ- on data about excessive fertilisation, mental behaviour of farmers were which was collected in the Seefelder identified. Aach catchment area. The results The effects of the extension, i.e. the showed that it is a suitable method to degree to which the farmers adopted determine the risk of erosion for agri- proposed practices, were also examined cultural and open land. Fertilisation of by questioning the working group these so called hot spots was to be members. Additionally, a quantitative adapted in order to lessen the overall comparison of the situation before and nitrate leaching. On account of the after the extension was undertaken. water protection extension for farmers, Especially working group meetings, surplus nitrogen could be reduced. The field trips and individual advice proved positive effect of fertilisation which to be worthwhile tools of the water conforms with the practices of ‘good protection extension in the Seefelder workmanship in agriculture’, on the risk Aach catchment area. Intensive potential, was calculated for a scenario assistance, as well as the participation and visualised by the LISA. achieved changes of the farmers’ The essential task of the agricultural behaviour and the implementation of water protection extension in the water protection measures. Seefelder Aach catchment area was to Analysing the nitrogen crop balances implement production techniques, made clear that current fertilisation which contribute to water protection. practices of farms in the Seefelder Aach To achieve this, a transdisciplinary catchment area partly disagree with the approach to research was taken. The principles of ‘good workmanship in methodology is influenced by the focus agriculture’. Problems with regard to of the research on the implementation fertilisation are mostly related to the and the participation of the actors. calculation of the right amount of Farmers participated within the organi- fertiliser according to ‘good work- sational framework of a working group manship in agriculture’ and the appli- dealing with cultivation practices that cation of organic fertiliser. protect water. In cooperation with the participants problems with respect to water protection in agriculture were dis- cussed and suggestions for possible

Culterra 37, 2004 238 Summary On the basis of the calculated fertili- protection, which considers the causal sation balance, cultivated species could relationships and site conditions. The be put in order according to their risk of water protection extension, as presented nitrate leaching. in this study, also showed that ‘good In conclusion, it can be stressed that the workmanship in agriculture’ contributes Landscape Information System (LISA) to a reduction of diffuse nutrient inputs – developed to put the regulations of into the water and therefore, supports the EU Water Framework Directive water protection. into practice – is an important contri- bution to the implementation of water

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Abbildung A-1: mittlerer jährlicher Niederschlag in [mm] der Ackerflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach (Datengrundlage: Niederschlagsstationen des Deutschen Wetterdienstes Zeitraum: 01.01.1987 – 31.12.1996 Interpolationsmethode: Inverses Distanzverfahren)

Culterra 37, 2004 II Anhang I: Themenkarten

Abbildung A-2: Feldkapazität im durchwurzelbaren Boden (FKWE) in [mm] der Acker- und Grünlandflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach (Datengrundlage: Grablochbeschriebe der Bodenschätzung)

Culterra 37, 2004 Anhang I: Themenkarten III

Abbildung A-3: nutzbare Feldkapazität im durchwurzelbaren Boden (nFKWE) in [mm] der Acker- und Grünlandflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach (Datengrundlage: Grablochbeschriebe der Bodenschätzung)

Culterra 37, 2004 IV Anhang I: Themenkarten

Abbildung A-4: pflanzenverfügbares Wasser (WPfl) in [mm] der Acker- und Grünlandflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach (Datengrundlage: Grablochbeschriebe der Bodenschätzung und landwirtschaftliche Nutzung der Jahre 1997 – 2001

Culterra 37, 2004 Anhang I: Themenkarten V

Abbildung A-5: mittlerer jährlicher Sommerniederschlag (01.04. – 30.09.) in [mm] der Acker- und Grünlandflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach (Datengrundlage: Niederschlagsstationen des Deutschen Wetterdienstes Zeitraum: 01.01.1987 – 31.12.1996 Interpolationsmethode: Inverses Distanzverfahren) Culterra 37, 2004 VI Anhang I: Themenkarten

Abbildung A-6: mittlerer jährlicher Winterniederschlag (01.10. – 31.03.) in [mm] der Acker- und Grünlandflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach (Datengrundlage: Niederschlagsstationen des Deutschen Wetterdienstes Zeitraum: 01.01.1987 – 31.12.1996 Interpolationsmethode: Inverses Distanzverfahren)

Culterra 37, 2004 Anhang I: Themenkarten VII

Abbildung A-7: potenzielle Evapotranspiration nach Haude in [mm] der Acker- und Grünlandflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach (Datengrundlage: Klimastationen des Deutschen Wetterdienstes Zeitraum: 01.01.1987 – 31.12.1996 Interpolationsmethode: Inverses Distanzverfahren)

Culterra 37, 2004 VIII Anhang I: Themenkarten

Abbildung A-8: Austauschhäufigkeit des Bodenwassers der Acker- und Grünlandflächen im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Culterra 37, 2004 Anhang II: Auswertung der Grablochbeschriebe der Bodenschätzung IX

Tabelle AII-1: Klassenzeichen und Lage der Grablochbeschriebe

ID Klassenzeichen Gemarkung Blattnummer der Nr. des Tages- Nr. des Fk 15 abschnittes Grabloches 1 S4D26/28 Ahausen 232.138 2 15 2 T5D44/38 Herdwangen 214.127 15 47 3 T4D49/44 Herdwangen 215.127 8 11 4 T3AlD56/50 Rickenbach 223.132 5 3 5 T3c38/37 Illwangen 220.143 1 5 6 LT5Dg43/34 Wintersulgen 221.139 27 47 7 LT5D50/47 Lippertsreute 220.130 13 5 8 Lt4D56/43 Aach Linz 213.129 31 5 9 LT4AlD55/55 Rickenbach 223.132 6 2 10 Lt3D62/61 Tüfingen 224.131 13 13 11 Lt3Al72/71 Neufrach 227.136 10 5 12 Lt2D74/74 Weildorf 224.135 1 25 13 Sl4Dg31/33 Oberuhldingen 229.131 10 31 14 Sl4D33/23 Beuren 223.138 6 76 15 Sl3D37/33 Beuren 224.137 2 50 16 Sl3Dg34/36 Weildorf 225.135 6 3 17 L5Dg53/43 Illmensee 216.139 14 8 18 L5D53/41 Wintersulgen 217.137 10 6 19 L4D63/53 Aach Linz 211.128 14 13 20 L4D60/55 Ittendorf 233.138 23 1 21 L4Al64/63 Wittenhofen 225.143 17 23 22 L3D66/67 Weildorf 224.136 8 14 23 L3AlD69/69 Grasbeuren 231.136 1 1 24 L3Al75/75 Neufrach 227.136 8 8 25 L3c37/36 Homberg 221.143 54 7 26 L3b48/45 Aach Linz 211.128 13 3 27 L3b45/44 Herdwangen 215.127 18 8 28 L3a39/39 Oberuhldingen 229.131 15 15 29 L3b42/36 Hohenbodman 219.128 8 30 30 L2c41/39 Homberg 222.144 48 17 31 L2c45/45 Wintersulgen 219.138 23 1 32 L2b56/56 Großstadelhofen 213.132 13 30 33 L2b50/48 Aach Linz 212.128 36 12 34 L2b36/24 Deggenhausen 220.141 27 7 35 L2a58/39 Mühlhofen 230.134 8 12 36 L2a49/41 Mimmenhausen 227.134 8 17 37 L1c54/41 Wintersulgen 216.137 11 4 38 L1b62/60 Herdwangen 216.125 16 2 39 sL6D43/31 Wintersulgen 221.140 27 15 40 sL6Dg41/36 Herdwangen 217.126 12 5 41 sL5Dg46/41 Oberstenweiler 228.140 1 6 42 sL5D49/40 Wintersulgen 220.138 23 9 43 sL4Dg55/53 Wittenhofen 226.143 20 3 44 sL4D55/44 Wintersulgen 219.138 22 2 45 sL4AlD57/59 Beuren 224.137 1 26 46 sL4Al62/64 Ahausen 231.137 5 1 47 sL3Dg65/52 Großschönach 212.130 8 2 48 sL3D66/66 Frickingen 223.133 3 16 49 sL3D 63/57 Herdwangen 216.127 5 13 50 sL3AlD66/59 Untersiggingen 225.142 7 2 51 sL3Al68/68 Unteruhldingen 231.131 3 21 52 sL2D68/58 Herdwangen 218.128 2 27

Culterra 37, 2004 X Anhang II: Auswertung der Grablochbeschriebe der Bodenschätzung

Fortsetzung Tabelle AII-1: ID Klassenzeichen Gemarkung Blattnummer der Nr. des Tages- Nr. des Fk 15 abschnittes Grabloches 53 SL5Dg40/28 Wintersulgen 217,137 11 15 54 SL5D42/35 Tüfingen 225,131 8 2 55 SL4Dg47/38 Großschönach 212,131 6 6 56 SL4D45/40 Altheim 219,130 9 13 57 Sl4Al51/53 Neufrach 227,136 10 5 58 Sl3Dg55/45 Großschönach 212,131 7 1 59 SL3D57/42 Wintersulgen 219,138 22 4 60 SL3Al59/59 Frickingen 221,131 6 1 61 SL2Dg62/53 Großschönach 212,131 4 3 62 SL2D62/57 Hohenbodman 220,128 7 16 63 SL2AlD66/69 Frickingen 221,133 10 20 64 SL2Al64/69 Beuren 225,137 1 5 65 lS4Dg38/33 Altheim 218,132 13 30 66 lS4D42/38 Altheim 220,131 7 3 67 lS3D49/48 Altheim 219,132 6 9 68 lS2D54/59 Leustetten 222,135 3 23 69 lS2b36/35 Großschönach 215,130 24 10 70 lS2a48/48 Untersiggingen 225,141 1 4 71 lS2a52/51 Unteruhldingen 231,130 4 8 72 lS2a40/34 Leustetten 223,135 4 16 73 lS1c48/48 Wintersulgen 221,139 27 4 74 lS1b49/44 Wittenhofen 223,140 10 21 75 ls1a50/38 Lippertsreute 222,131 5 14 76 S2a29/29 Mimmenhausen 227,135 13 7 77 Mo2b30/25 Herdwangen 214,125 25 3 78 Mo2a30/29 Leustetten 222,134 2 6 79 Mo1b41/39 Herdwangen 214,125 24 23 80 Mo1a38/36 Beuren 222,136 9 33 81 T3b43/37 Taisersdorf 217,130 3 31 82 T3a39/39 Mittelstenweiler 229,138 1 16 83 T2c38/33 Wintersulgen 220,139 24 25 84 T2b42/40 Großschönach 216,130 28 13 85 T2a61/61 Buggensegel 228,135 12 6 86 T2a52/45 Neufrach 228,135 9 4 87 T2a38/38 Buggensegel 229,137 9 30 88 LT6Dg42/28 Illwangen 221,143 1 4 89 LT4AlD60/58 Rickenbach 224,132 2 4 90 LT4Al63/59 Neufrach 227,135 14 16 91 LT4Al55/55 Ahausen 231,137 5 19 92 S4Dg22/18 Altheim 220,132 5 16 93 S2b34/30 Wittenhofen 223,140 10 22 94 LT6D45/41 Tüfingen 227,130 3 7 95 LT5AlD52/50 Rickenbach 224,132 2 1 96 LT5Al51/50 Ahausen 231,138 10 18 97 Mo3b12/12 Großstadelhofen 214,139 11 27 98 LT4Dg54/43 Herdwangen 213,124 13 13 99 L6D48/39 Aach Linz 213,127 34 21 100 L4Dg59/53 Großschönach 216,131 33 20 101 sL2Dg66/54 Herdwangen 214,125 22 32 102 sL2AlD68/60 Herdwangen 217,126 6 7 103 SL6D35/29 Aach Linz 210,128 4 24 104 lS5Dg28/26 Aach Linz 212,128 35 5 105 lS5D34/31 Herdwangen 216,127 8 36 106 lS3Dg47/41 Großschönach 213,131 18 25

Culterra 37, 2004 Anhang II: Auswertung der Grablochbeschriebe der Bodenschätzung XI

Tabelle AII-2: Übersetzung des Horizontes 1 der Grablochbeschriebe ID Bodengefüge nach Übersetzung in die Nomenklatur der bodenkundlichen Bodenschätzung Horizont 1 Kartieranleitung Horizont 1 Humus Bodengefüge Mächtigkeit [dm] 1 h´anlS2 h2 Sl3 2 2 h´s-kiL 1-1,5 h2 Ls3 1,5 3 h´schL 1,5 h2 Lts 1,5 4 h-h´krL 1,5 h3 Lts/Tu4 1,5 5 h´stkrL 1,5 h2 Tu4 2 6 h´stkrL 1,5-2 h2 Lts 2 7 h2L,s2,ki2 1,5-2 h2 Lts 2 8 h´s´L 1,5-2 h2 Lts 2 9 h´krL 1,5 h2 Lts/Tu4 1,5 10 hs´L 2 h3 Lts 2 11 Ka´hKiL2 h3 Tu4 2 12 hs´L 2 h3 Lts 2 13 kah´kilS2 h2 Sl3 2 14 h´l´S 2 h2 Sl2 2 15 hkil´S 1,5-2 h3 Sl2 2 16 hki-stl-l´S 2 h3 Sl2 2 17 h´st´s´L 1,5 h2 Lts 1,5 18 h´ki´sL 1,5 h2 Ls3 1,5 19 h´s´L 2 h2 Lts 2 20 kah´s´L 2 h2 Lts 2 21 h´s´-krL 2,5 h2 Tu4 2,5 22 h´-hkisL 2 h2 Lts 2 23 hs-s´L 2 h3 Ls3/Ul4 2 24 Kahfs´L 2 h3 Ut4 2 25 kah´krL 1 h2 Tu4 1 26 h´s-s´L 2 h2 Ls3/Tu4 1,5 27 hs`L 1,5 h3 Tu4 1,5 28 ka´r´fsL 1,5 Ut3 1,5 29 h´s´L 1,5 h2 Tu4 1,5 30 h´s´L 2 h2 Tu4 2 31 ki´´hs´L 2 h3 Tu4 2 32 hs´L 2 h3 Tu4 2 33 h´s-s´L 2,5 h2 Ls3-Tu4 2,5 34 kah´krL 2 h2 Tu4 2 35 kah´fsL 2 h2 Ut3 2 36 amofsL 2 h5 Ut3 2 37 hs-s´L 2 h3 Ls3-Tu4 2 38 hs´L 1,5-2 h3 Tu4 2 39 h´h(amo)sL 2 h2 Ls3 2 40 h´stsL 1,5 h2 Ls3 1,5 41 h´kisL 1,5 h2 Ls3 1,5 42 h´kisL 1,5 h2 Ls3 1,5 43 ki´-kih´sL 1,5-2 h2 Ls4 2 44 h´ki´sL 1,5 h2 Ls3 1,5 45 kr´´h´sL 1,5-2 h2 Ls3/Ul3 Lts/Tu3 2 46 hsL 2 h3 Ul4 2 47 h´-hsLst 2,5 h2 Ls3 2,5 48 ka´hki´´sL 1,5 h3 Ls3 1,5 49 ki´´hsL 2 h3 Ls4 2 50 hfsL 2 h3 Ut3 2 51 kah´sL 2 h2 Ul4 2 52 hs-sL 2 ki´´ h3 Ls4/Ls3 2

Culterra 37, 2004 XII Anhang II: Auswertung der Grablochbeschriebe der Bodenschätzung

Fortsetzung Tabelle AII-2: ID Bodengefüge nach Bodenschätzung Übersetzung in die Nomenklatur der bodenkundlichen Horizont 1 Kartieranleitung Horizont 1 Humus Bodengefüge Mächtigkeit [dm] 53 hstsL 1,5 h3 Ls4 1,5 54 kah´kisL 2 h2 Ls4 2 55 h´stsL 1,5 h2 Ls4 1,5 56 h´lS 2 h2 Sl3 2 57 kahfs´L 2 h3 Ut4 2 58 h´st´sL 2 h2 Ls4 2 59 h´kisL 1,5 h2 Ls4 1,5 60 h3S,l4 2 h3 Sl4 2 61 hst´sL 2 h3 Ls4 2 62 hlS-sL 2 h3 Sl4/Ls4 2 63 h3ka3L,s3 2 h3 Ls3/Ul4 2 64 hlfS h3 Ul3 2 65 h´stlS 1,5-2 h2 Sl3 2 66 h´lS 2 h2 Sl3 2 67 hki´l-lS 2 h3 Sl4/Sl3 2 68 hki´´lS 2 h3 Sl4 2 69 ka´h´sL 2 h2 Ls4 2 70 h´lS 1,5-2 h2 Sl3 2 71 kah´fsL 2 h2 Ut2 2 72 h´lS 2 h2 Sl3 2 73 hki´sL 1,5 h3 Ls4 1,5 74 h(amo)lS 2 h4 Sl4 2 75 hlS 2 h3 Sl4 2 76 kah´st´lS 1,5 h2 Sl3 1,5 77 KaMo 1,5-2 Hhz3 2 78 amoL 1,5 h4 Tu4 1,5 79 (l´)zerMo 3-4 h5 Hhz3 4 80 zerMo 2-3 h5 Hhz3 3 81 h´s´-krL 1,5 h2 Tu4 1,5 82 h´´s´L 0,5-1 h1 Tu4 1 83 h´kikrL 1,5 h2 Tu4 1,5 84 kah´fsL 1,5 h3 Ut3 1,5 85 h´krL 2 h3 Tu4 2 86 h(amo)krL 1-1,5 h4 Tu4 1,5 87 h´fsL 1 h2 Ut3 1 88 h´´stkiL 1,5 h1 Lts 1,5 89 hfskrL 1,5-2 h3 Lts/Tu3 Ut3 2 90 hkiL 1,5 h3 Tu4 1,5 91 hki´sL 1,5-2 h3 Ul4 2 92 h´´l´KiS 2 h1 Sl2 2 93 h(amo)lS 1,5 h5 Sl3 1,5 94 h´kisL 1,5-2 h2 Lts 1,5 95 fsh´krL 1,5 h2 Lts/Tu4 Ut3 1,5 96 hs´L 2 h3 Tu4 2 97 erd´Mo 0,5-1 Hhz4 1 98 ki-schlisL 1,5 Ls3/Ut4 1,5 99 h´s-s´L 1,5 h2 Ls3/Lts 1,5 100 h´st´s´L 1,5 h2 Lts 1,5 101 kihsL2 h3 Ls3 2 102 kahfsL 2 h3 Ut3 2 103 kahs-s´L 2 h3 Ls3-Lts 2 104 h´st´lS 1,5-2 h2 Sl2 2 105 hkilS 1,5 h3 Sl3 1,5 106 h´st´sL-TS 2 h2 Ls3-Tu2 2

Culterra 37, 2004 Anhang II: Auswertung der Grablochbeschriebe der Bodenschätzung XIII

Tabelle AII-3: Übersetzung des Horizontes 2 der Grablochbeschriebe

ID Bodengefüge nach Übersetzung in die Nomenklatur der bodenkundlichen Bodenschätzung Horizont 2 Kartieranleitung Horizont 2 Humus Bodengefüge Mächtigkeit [dm] 1S mSfs 6 2 schL 0,5-1 Lts 1 3schL 1 Lts 1 4schL 1 Lts 1 5 stschL 1,5 Lt3 1,5 6 h´stschL 1 h2 Lts 1 7 L,t2,s3,ki2 1,5 Lt3 1,5 8s´-krL 2 Lts 2 9 h´kr-schL 1,5 h2 Lts/Tu3 1,5 10 h´kiL 1-2 h2 Lts 2 11 Ka´(h´)schL Tu3 7 12 s´-kiL 1,5 Lts 1,5 13 kar´sKi mSfs 6 14 anlS Sl3 6 15 kil´S 1 Sl2 1 16 st-kilS 2-3 Sl3 3 17 st´grur´s´L 2 Lts 2 18 kis-s´L 1,5-2 Ls3 2 19 krL 3 Lts 3 20 kas´L 4 Lts 4 21 krL 2 Tu4 2 22 ki´s´-krL Lts 7 23 h´s(t´)L 4 h2 Ls3/Ul4 4 24 Kah´fs´-krL 2,5 h2 Ut4/Tu4 2,5 25 karkrL 2 Tu4 2 26 r´s´L 3 Tu4 3 27 s´L 1,5-2 Tu4 2 28 ka´reis´L 2 Tu4 2 29 r´s´L 1 Tu4 1 30 s´L 2 Tu4 2 31 ki´´s´L 2 Tu4 2 32 (h´)kis´-krL 2 h2 Tu4 2 33 r´s´L 2 Tu4 2 34 kast´-stkr-schL 3 Tu4-Lt3 3 35 fs`L 5 Ut4 5 36 rfsL 2 Ut3 2 37 h´s-s´L 2 h2 Ls3-Tu4 2 38 s´L 3-4 Tu4 4 39 r´grausL 1 Ls3 1 40 stsL 1,5 Ls3 1,5 41 kit´sL 1 Ls4 1 42 kisL 1,5 Ls3 1,5 43 kisL 2 Ls4 2 44 kistt´tL 1,5 Lt3 1,5 45 kr´´s(t´)L 2-3 Ls3/Ul3 Lts/Tu3 3 46 ka´sL 3-4 Ul4 6 47 (h´)sLst´4,5 h2 Ls3 4,5 48 ka´h´sL 2 h2 Ls3 2 49 h´sL 3 h2 Ls4 3 50 ka fsL 3-4 Ut3 4 51 ka s-(s´)L 5 Ul4/Tu4 5 52 h´sL 5 h2 Ls3 5

Culterra 37, 2004 XIV Anhang II: Auswertung der Grablochbeschriebe der Bodenschätzung

Fortsetzung Tabelle AII-3: ID Bodengefüge nach Übersetzung in die Nomenklatur der bodenkundlichen Bodenschätzung Horizont 2 Kartieranleitung Horizont 2 Humus Bodengefüge Mächtigkeit [dm] 53 stlS 1-1,5 Sl4 1,5 54 kakilS2-(3) Sl4 2 55 stgrusL 1 Ls4 1 56 lS 2 Sl4 2 57 kafsL-lS 0,5-1 Ut3/Sl3 1 58 st´sL 2 Ls4 2 59 kisL 1,5 Ls4 1,5 60 h2ka3S,l4 3 h2 Sl4 3 61 h´st´sL 6 h2 Ls4 6 62 lS-sL Sl4/Ls4 8 63 h2ka3L,s3 2-3 h2 Ls3/Ul4 3 64 h´lfS h2 Ul3 8 65 ki-stlS 2 Sl3 2 66 l-l´S 3-4 Sl3/Sl2 4 67 kilS 4-5 Sl3 5 68 h´´lS 1-2 h1 Sl4 2 69 ka´sL 2 Ls4 2 70 lS 1,5-2 Sl3 2 71 kasL 2,5-3 Ls4 3 72 ls 2 Sl3 2 73 kisL 3-4 Ls4 4 74 lS 3-2,5 Sl4 3 75 brlS 3 Sl4 3 76 sfe mS 6,5 77 r´Mo 1 Hhz3 1 78 to´Mo 2 Hhz2 2 79 to´´Mo 1-2 Hhz2 2 80 r´Mo1-2 Hhz3 2 81 krL 1,5 Tu4 1,5 82 r(amo)t´sL 2 Lt3-Ls3 2 83 kischL 2-3 Lt3 3 84 r´schlkrL 1,5 Ut4-Tu4 1,5 85 schL 3 Lt3 3 86 krL 0,5-1 Tu4 1 87 rkischL 2 Lt3 2 88 stschL 1,5 Lts 1,5 89 fsschL 3-(4) Lts/Tu3 Ut3 3 90 stL(-lT) 3 Tu4(Tu2) 3 91 ki´(s)tL 2,5 Tu3(Ul4) 2,5 92 l´kr-gS Sl2 6 93 lS 3-2,5 Sl4 3 94 kitL 1,5-) 2 Lt3 1,5 95 fstL 2-2,5 Lt3/Tu3 Ut3 2,5 96 kr-schL 2-1 Tu3-Tu4 2 97 Mo-krschlu Hhz3 2 98 t-t´stsL 1-1,5 Ls3/Lt3 1,5 99 rgbs´-krL 1,5 Lts 1,5 100 st´grus´L 2,5 Lts 2,5 101 kih´sL 2 h2 Ls3 2 102 kah´fsL 2 h2 Ut3 2 103 kil´S Sl2 3 104 grul´S 2,5 Sl2 2,5 105 kilS (t´) 1,5 Sl3 1,5 106 st´s-s´L 1 Ls3-Lts 1

Culterra 37, 2004 Anhang II: Auswertung der Grablochbeschriebe der Bodenschätzung XV

Tabelle AII-4: Übersetzung des Horizontes 3 der Grablochbeschriebe ID Bodengefüge nach Übersetzung in die Nomenklatur der Bodenschätzung Horizont 3 bodenkundlichen Kartieranleitung Horizont 3 Bodengefüge Mächtigkeit [dm] 1 2 r´-r lT-T Tu2 3 r´(-r)(me)lT-T Tu2 4 (me)lT-T(r´) Tu2 5 stgb´rschL-lT Lt3/Tu2 6 stschL-lT Lts/Tu2 7 L,t3,s4,ki2 2 Lt3 2 8sch-tL 3 Lt3 3 9schL 3 Lts/Tu3 3 10 schL 2 Lts 2 11 12 ki-stL Lts 13 14 15 kitl´Sr´ Sl2 16 r´stt´l´S 2 Sl2 4 17 r´sts´-brL Lts 18 kis´L Ls2 19 r´sch-tL Lt3 20 r´kakrL Lts 21 r´-rtL Tu3 22 23 s(t´)L Ls3/Ul4 24 krL 2 Tu4 2 25 mers-krL Ls3/Tu4 26 reis´-krL Tu4 27 r´-rs´L Tu4 28 reiLSchli Tu4 29 rs´-schliL Tu4-Ut4 30 r´gru´s´-krL Tu4 31 ki´´r´-rL Tu4 32 (h´)-r´kis´-krL Tu4 33 reis´-krL Tu4 34 kagrukr-schL Tu4-Lt3 35 r´fs´L Ut4 36 rlSchli Ut4 37 s´L Tu4 38 r´s´L Tu4 39 rgrausL Ls3 40 rkisL 1 Ls3 2 41 r´meltS Sl4 42 kir´-rsL Ls3 43 rki-kisL Ls3 44 rkist(t´)L Lts 45 stLr´-r Ls4/Ul3 Lt3/Tu3 46 47 st´grur´s-sL Ls4 48 sL 2-3 Ls3 3 49 sL Ls4 50 kar´-sL Ls3/Ul4 51 kar`s-(s´)L Ul4/Tu4 52 br sL Ls3

Culterra 37, 2004 XVI Anhang II: Auswertung der Grablochbeschriebe der Bodenschätzung

Fortsetzung Tabelle AII-4: ID Bodengefüge nach Übersetzung in die Nomenklatur der Bodenschätzung Horizont 3 bodenkundlichen Kartieranleitung Horizont 3 Bodengefüge Mächtigkeit [dm] 53 strl-lS Sl4/Sl3 54 mekilS 2 Sl4 2 55 r´stgrus-sL Ls4/Ls3 56 tlS 2-1 Sl3 2 57 kal´SmL-Bä Sl2 58 r´st´sL Ls4 59 kitsL Ls4 60 ka3S,l4,ki2 Sl4 61 st´grusL Ls4 62 63 L,s3-s2 Ls3/Ul4 Lts/Tu4 64 65 r´stls 1-2 Sl3 2 66 r´l´S Sl2 67 kir`lS Sl3 68 l-(l´)S Sl4/Sl3 69 r´sL 2 Ls4 70 r´lS Sl3 71 mer´l´´S Sl2 72 kar´l-l´S Sl3-Sl2 73 kir´t´lS Sl4 74 r´gb´lS Sl4 75 r´lS Sl4 76 77 rMoeils Hhz3 78 toMo-schliL Hhz2-Tu4 79 to´´schlit´L Ut4-Lt3 80 r(to´)Mo Hhz2 81 r´-rschL Lt3 82 reistkitL Lt3 83 kirlT Tu2 84 r´lT Tu2 85 rlT Tu2 86 rst-Schli Tu4 87 rtSchli Tu4 88 rstschL Lts 89 rlT Tu2 90 r´-rlT Tu2 91 r´ki´tL 1-2 Tu3 2 92 93 r´l´S Sl2 94 r´-r lT 1,5 Tu2 1,5 95 r´lT Tu2 96 schL 1-1,5 Tu3 1,5 97 Mo Hhz3 98 stschL 1 Lts 1 99 eirsch-tL Lt3/Lts 100 mergrusch-tL Lts-Lt3 101 kisL 2 Ls3 2 102 kafsL Ut3 103 104 l´´-frS Su2 105 kitl´S-lS Sl2-Sl3 106 st´r´-l´S Sl2

Culterra 37, 2004 Anhang II: Auswertung der Grablochbeschriebe der Bodenschätzung XVII

Tabelle AII-5: Übersetzung des Horizontes 4 der Grablochbeschriebe ID Bodengefüge nach Übersetzung in die Nomenklatur der Bodenschätzung Horizont 4 bodenkundlichen Kartieranleitung Horizont 4

1 2 3 4 5 6 7 L,t3,s4,ki2 Lt3 8 tL-lT Lt3/Tu2 9rtL Lt3/Tu3 10 r´(-r)s-s´L Ls2-Ls3 11 12 13 14 15 16 KagrScho 17 18 19 20 21 22 23 24 r´kr-sL Tu4/Ul4 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 rrKi 41 42 43 44 45 46 47 48 t´sL Ls3 49 50 51 52

Culterra 37, 2004 XVIII Anhang II: Auswertung der Grablochbeschriebe der Bodenschätzung

Fortsetzung Tabelle AII-5: ID Bodengefüge nach Übersetzung in die Nomenklatur der bodenkundlichen Bodenschätzung Horizont 4 Kartieranleitung Horizont 4 53 54 merkilt´S Sl3 55 56 melfS Slu 57 58 59 60 61 62 63 64 65 r-sttl`S Sl2 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 ki´rtL Tu3 92 93 94 r(schli)lT Tu2 95 96 r´-reitL-lT Tu3-Tu2 97 98 r´-rtsL Ls4/Lt3 99 100 101 kisL Ls3 102 103 104 105 106

Culterra 37, 2004 Anhang III: Erhebungsbogen zur umweltgerechten Gülleausbringung XIX

An das Amt für Landwirtschaft, Landschafts- und Bodenkultur Markdorf G Dienststelle Überlingen P Projekt GülleausbringungL Linzgau Rauensteinstraße 64 88662 Überlingen

! ! ! B i t t e s o s c h n e l l w i e m ö g l i c h z u r ü c k s e n d e n ! ! !

Erhebungsbogen für das Projekt Gülleausbringung Linzgau

Name: Vorname: Straße: PLZ: Wohnort: Tel: Fax:

Angaben zum landwirtschaftlichen Betrieb (bitte genaue Angaben!) Landwirtschaftliche Nutzfläche: Gesamt: ha Ackerland: ha Grünland: ha davon Stillegung: ha

Güllemenge: Wieviel GV haben Sie in Ihrem Betrieb? GV Güllemenge: m3 Rindergülle: m3 Schweinegülle: m3

Gülleuntersuchung: ja ( ) nein ( )

Culterra 37, 2004 XX Anhang III: Erhebungsbogen zur umweltgerechten Gülleausbringung

Hof-Feld-Entfernung: Ackerland Grünland Flächengröße bis 1,0 km Entfernung ha ha 1,0 km bis 2,5 km Entfernung ha ha 2,5 km bis 5,0 km Entfernung ha ha 5,0 km bis 10,0 km Entfernung ha ha über 10,0 km Entfernung ha ha

Wieviel ha sind teil- bzw. vollarrondiert? ha Weiteste Entfernung von der Grube zur äußeren Grundstücksgrenze? m Feldwege (zu Schlägen, wo neue Technik vorgesehen): befestigt: %, unbefestigt: %

Bemerkungen:

Flächenstruktur: Ackerland Grünland Anzahl der Flurstücke bis 1,0 ha Flurstücksgröße Stck. Stck. 1,0 ha bis 2,5 ha Flurstücksgröße Stck. Stck. 2,5 ha bis 5,0 ha Flurstücksgröße Stck. Stck. 5,0 ha bis 10,0 ha Flurstücksgröße Stck. Stck. über 10,0 ha Flurstücksgröße Stck. Stck.

Wie lang sind die längsten Schläge auf Ihrem Betrieb? m

Bemerkungen:

Geländeform: Anteil in %: eben ( ) geneigt ( ) hängig ( )

Culterra 37, 2004 Anhang III: Erhebungsbogen zur umweltgerechten Gülleausbringung XXI

Vorhandene Gülletechnik: Schlepper, der zur Gülleausbringung genutzt wird: Leistung: PS Baujahr: Anschaffungskosten: Auslastung: Std./Jahr Allrad: ja ( ) nein ( ) Druckluftbremsen: ja ( ) nein ( )

Gülletankwagen: Baujahr: Anschaffungskosten: DM Fassungsvolumen: m3 Verteiler: Nutzung: m3/Jahr Pumpenart: Vakuum ( ), Schnecken ( ), Drehkolben ( ) Tandemfahrwerk: ja ( ) nein ( ) Lenkachse: ja ( ) nein ( ) Niederdruckbereifung: ja ( ) nein ( ) Gemeinschaftlich genutzt: ja ( ) nein ( ) Überbetrieblich genutzt: ja ( ) nein ( ) Gülleaufbereitung: ja ( ) nein ( ) Separierung: ja ( ) nein ( ) Biogas: ja ( ) nein ( ) Belüftung: ja ( ) nein ( ) Fremdstoffabscheidung: ja ( ) nein ( )

Pumpe: Haben Sie zur Befüllung des Ausbringfasses eine separate Pumpe eingesetzt? ja ( ) nein ( ) Wenn ja, wird diese Pumpe auch zum Aufrühren der Gülle verwendet? ja ( ) nein ( ) Wieviel Leistung hat die Pumpe? l/min. Benennen Sie das Fabrikat und die Pumpenart:

Culterra 37, 2004 XXII Anhang III: Erhebungsbogen zur umweltgerechten Gülleausbringung

Weitere Fragen zur betriebseigenen Gülleausbringung: Was für ein Sauganschluss befindet sich am Saugschlauch bzw. an der Grube zur Befüllung des Transportfasses? Bitte benennen Sie nach Möglichkeit das Fabrikat und den Durchmesser.

Haben Sie eine beengte Grubenzufahrt, die eventuell nur in Rückfahrt erreichbar ist? ja ( ) nein ( ), kurze Erläuterung:

Müssen beim Befüllen des Ausbringfasses Gruben überfahren werden? ja ( ), nein ( ), wenn ja, welche Tragfähigkeit hat der Grubendeckel to Mit wie viel Trockensubstanz wird Ihre Gülle zur Zeit ausgebracht? Grünland: 3% Ackerland 3% 4% 4% 5% 5% 6% 6% 7% 7% 8% 8%

Weitere Fragen: Haben Sie freie Arbeitskapazitäten? Sind Sie zur Stallzeit abkömmlich? Haben Sie Interesse, als Fahrer für das Gülleausbringungsgerät tätig zu werden?

Welchen Preis wären Sie bereit für die überbetriebliche Gülleausbringung zu bezahlen DM/m3

Culterra 37, 2004 CULTERRA - SCHRIFTENREIHE DES INSTITUTS FÜR LANDESPFLEGE der Albert-Ludwigs-Universität, D - 79085 Freiburg Die nicht aufgeführten Nummern sind vergriffen. Eine Neuauflage ist nicht vorgesehen.

Heft 10 Bürger, R., Heider, O., Kohler, V., Steinlin, H. 1987: € 10,-- Leitfaden zur Beurteilung von Straßenbauvorhaben unter Gesichtspunkten des Natur- und Landschaftsschutzes

Heft 17 Waldenspuhl, T.K. 1991: € 20,-- Waldbiotopkartierungsverfahren in der Bundesrepublik Deutschland - Verfahrensvergleich unter besonderer Berücksichtigung der bei der Beurteilung des Naturschutzwertes verwendeten Indikatoren

Heft 19 Perpeet, M. 1992: € 10,-- Landschaftserlebnis und Landschaftsgestaltung

Heft 20 Nipkow, M. 1995: € 15,-- Ein synoptischer Verfahrensansatz zur naturschutzfachlichen Gebietsbewertung auf der Basis multivariater Analysemethoden – Avifaunistische Untersuchungen in den Wäldern der Trockenaue am südlichen Oberrhein

Heft 21 Hochhardt, W. 1996: € 20,-- Vegetationskundliche und faunistische Untersuchungen in den Niederwäldern des Mittleren Schwarzwaldes unter Berücksichtigung ihrer Bedeutung für den Arten- und Biotopschutz

Heft 22 Quimio, J.M. 1996: € 17,-- Grassland Vegetation in Western Leyte, Philippines (in Englisch)

Heft 23 Alberternst, B. 1998: € 17,-- Biologie, Ökologie, Verbreitung und Kontrolle von Reynoutria- Sippen in Baden-Württemberg

Heft 24 Simon, A., Reif, A. 1998: € 15,-- Landnutzung in Pfaffenweiler (Markgräfler Land, Südbaden) – Biotopkartierung, Biotopbewertung, Vorschläge für eine Umsetzung in die Praxis Heft 25 Sun Yee 1998: € 15,-- Waldvegetation und Standorte im Odaesan-Nationalpark (Südkorea) als Grundlage für ein standortskundliches Verfahren und umweltschonende, naturnahe Waldnutzung

Heft 26 Bönecke, G, Seiffert, P. 2000: € 15,-- Spontane Vegetationsentwicklung und Rekultivierung von Auskiesungsflächen

Heft 27 Wattendorf, P. 2001: € 20,-- Hutweiden im mittleren Savatal (Naturpark Lonjsko Polje/Kroatien)

Heft 28 Degmair, J. 2002: € 17,-- Alleen - Geschichte und Funktion mit einem Blick auf Hohenlohe

Heft 29 Gerber, A., Konold, W. 2002: € 20,-- Nachhaltige Regionalentwicklung durch Kooperation - Wissenschaft und Praxis im Dialog

Heft 30 Doerk, S. 2002: € 14,-- Landschaft in Bewegung - Das Verhältnis des Menschen zu Landschaft und Natur am Beispiel aktueller Zeitströmungen im Tanz

Heft 31 Burkart, B., Konold, W. (Hrsg.) 2003: € 20,-- Offenland und Naturschutz

Heft 32 Wattendorf, P., Konold, W., Ehrmann, O. (Hrsg.) 2003: € 15,-- Gestaltung von Rekultivierungsgeschichten und Wurzelsperren

Heft 33 Gerhards, I. 2003: € 20,-- Die Bedeutung der landschaftlichen Eigenart für das Landschaftsbild-Bewertung – dargestellt am Beispiel der Bewertung von Landschaftsbild-Veränderungen durch Energiefreileitung

Heft 34 Rusdea, E., Reif, A., Povara, J., Konold, W. (Hrsg.) 2004: erscheint Perspektiven für eine traditionelle Kulturlandschaft in Osteuropa 2004

Heft 35 Rusdea, E., Reif, A., Povara, J., Konold, W. (Hrsg.) 2004: erscheint Utilizarea tradiţională a spaţiului rural în Europei de est 2004 Heft 36 Konold, W., Doerk, S. (Hrsg.) 2004: erscheint Beiträge zur Wasser- und Kulturgeschichte in Oberschwaben 2004 und am Bodensee

Heft 37 Schlecker, E. 2004: Aufbau eines Landschafts-Informationssystems und landwirtschaftliche Gewässerschutzberatung € 20,-- im Einzugsgebiet der Seefelder Aach

Heft 38 Pretzell, D. 2004: € 20,-- Öffentlichkeitsarbeit im Naturschutz

Weiterhin sind folgende Restbestände erhältlich:

Konold, W. 1994: € 17,-- Historische Wasserwirtschaft im Alpenraum und an der Donau, 592 S.

Seiffert, P., Schwineköper, K., Konold, W 1995: € 17,-- Analyse und Entwicklung von Kulturlandschaften - Das Beispiel Westallgäuer Hügelland, 456 S.

Bezugsadresse: Institut für Landespflege Telefon 0761 - 2033637 Tennenbacher Str. 4 Fax 0761 - 2033638 79085 Freiburg im Breisgau Email [email protected]