Projekt Entscheidungshilfen für ein integriertes Flussgebietsmanagement - Konfliktbewertung und Lösungsansätze am Beispiel der Weißen Elster
Leitung Prof. Dr. B. Hansjürgens (Department Ökonomie, Soziologie u. Recht), Dr. M. Rode (Department Hydrologische Modellierung)
Bearbeitung Department Hydrologische Modellierung: Dr. M. Rode, Dr. K. Hennrich, D. Wagenschein, F. Hesser
Finanzierung BMBF
Laufzeit 03.02 - 02.05

Kurzbeschreibung der Teilprojekte des Departments Hydrologische Modellierung


Modellierung der Phosphor- und Stickstoffflüsse in mesoskaligen Einzugsgebieten

Ziel des Teilprojektes ist die Erarbeitung eines robusten und prognosefähigen Ansatzes zur Quantifizierung und Steuerung des Wasserhaushalts und diffuser Nährstoffeinträge (Phosphor, Stickstoff) in mesoskaligen Flusseinzugsgebieten. Der Ansatz soll auf der Basis des objektorientierten Modellierungssystems (OMS) erstellt werden und die Entwicklung und Bewertung von Managementmaßnahmen zur Erzielung eines guten ökologischen Zustandes der Gewässer ermöglichen. Durch Erarbeitung des Ansatzes auf Basis des OMS kann ein sehr flexibles Wasser- und Nährstofftransporttool erarbeitet und eine enge Verzahnung mit den übrigen Teilprojekten gewährleistet werden. Im Einzelnen werden folgende wissenschaftlichen und technischen Ziele verfolgt:

  • Hydrologische Systemanalyse und Nährstoffaustragsuntersuchungen in den repräsentativen Teileinzugsgebieten Parthe (Lössgebiet, 315 km²) und Talsperre Weida-Zeulenroda (Festgesteinsgebiet, 249 km²) als Grundlage für eine vereinfachte Modellierung im Gesamtgebiet
  • Entwicklung eines robusten, räumlich distributiven Ansatzes auf der Basis des OMS zur Modellierung der diffusen Nährstoffeinträge unter besonderer Berücksichtigung lateraler Fliess- und Stoffwandlungsprozesse mit der
    • Entwicklung eines vereinfachten Modellierungsansatzes für N-Flüsse durch Ableitung von sich hinsichtlich des Stickstoffaustrags ähnlich verhaltenden Flächen (N-Response Units, NRU) auf Basis eines Indikationsverfahrens sowie der
    • Erarbeitung eines Regionalisierungsansatzes auf der Basis von sich hinsichtlich des Phosphoraustrags ähnlich verhaltenden Flächen (P-Response Units, PRU), wobei eine getrennte Betrachtung von gelöstem und partikulär gebundenem P erfolgt.
  • Regionale Modellierung diffuser Nährstoffausträge anhand eines genesteten Verfahrens unter besonderer Berücksichtigung lateraler Fliess- und Stoffwandlungsprozesse
  • Entwicklung und Bewertung von Maßnahmen zur Reduzierung diffuser Nährstoffeinträge unter besonderer Berücksichtigung des Puffer und Filtervermögens von gewässernahen Zonen, künstlichen Entwässerungssystemen und P- und N-Senken in Agrarökosystemen.

Fließgewässergütemodellierung

Die Forderung der EU-Wasserrahmenrichtlinie mit einem auf einen „guten ökologischen Zustand“ der Oberflächengewässer ausgerichteten Flussgebietsmanagement setzt den Einsatz eines entsprechenden Fließgewässergütemodells voraus. Hauptziel des Teilvorhabens ist die räumlich detaillierte Analyse der gsmaßnahmen in Form von Szenarien entwickelt und bewertet werden.

Folgende Teilziele sind hierfür zu erarbeiten:

  • Detaillierte Analyse der Gewässergüte der Weißen Elster mit Erfassung der punktuellen kommunalen und industriellen Einleitungen und Implementierung des Fließgewässergütemodells WASP5.
  • Bewertung wasserbaulicher Maßnahmen wie Renaturierung und Veränderung der Sohlstruktur auf die Gewässergüte, wobei entsprechende Modellerweiterungen zur Berechnung benthischer Biofilme durchgeführt werden.
  • Ermittlung von langjährigen Stofffrachten unter Berücksichtigung der Funktion von Auen als Nährstoff- und Schwebstoffsenken.