View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

8 KAPITEL 1. Hintergrund und Zielsetzung
1 .2 . Aktuelle Systeme zur Modellierung von
N-Austrägen aus dem Boden und Einbindung
von Fernerkundungsdaten
Als modernes Arbeitsinstrument können Modelle f ür ein auf Nachhaltigkeit aus-
gerichtetes wasserwirtschaftliches Handeln einen wertvollen Beitrag leisten . Mo-
delle bilden die Realität idealisiert und abstrahiert ab, jedoch sollen deren Ergeb-
nisse den natürlichen Gegebenheiten soweit wie möglich entsprechen . Dazu sind
Verfahren mit unterschiedlichen Schwerpunkten und Zielen entwickelt worden.
Gebunden an die Wasserhaushaltskomponenten werden N ähr- und Schadstoffe
aus der Landwirtschaft im Bodensystem verlagert, ausgewaschen und schließ-
lich in Grund- und Oberfl ächengewässer eingetragen . Diese Stoffströme, speziell
die des Nitrats, liegen im Interesse der Öffentlichkeit und werden zum Verständnis
des Prozessgefüges, zur Szenarioanalyse oder zur Ableitung des agraren Anteils
an der Nitratbelastung modelliert (K UNKEL & W ENDLAND 2006 [110]) . Tabelle 1 .1
führt eine exemplarische Auswahl aktuell in Forschung und Politik verwendeter
Wasserhaushaltsmodelle und damit gekoppelter Stickstoffmodelle an. Diese sind
so konzipiert, dass sie in räumlich und zeitlich variablen Auflösungen für Analysen
von meso- bis makroskaligen Flusseinzugsgebiete einsetzbar sind.
Das Modell LARSIM nach B REMICKER 2000 [33] wird in erster Linie von der
Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg (LfU) zur Berechnung von
Abflussganglinien z.B. des Rheins eingesetzt. Durch Kopplung mit dem Klima-
modell REMO ist es in der Lage, prognostiziertes Wettergeschehen in Stun-
denzeitschritten zu verarbeiten und auf diese Weise eine Hochwasservorher-
sage zu liefern. Speziell dafür wird die Wasserspeicherung in Schnee und die
damit verbundenen Prozesse in einem eigenen Modul berechnet . Darüber hin-
aus können Auswirkungen von Landnutzungs- und Klimaver änderungen auf den
Wasserhaushalt in einer Rasterweite von 1 km abgesch ätzt werden (E BEL et al.
2000 [58]) . LARSIM ist in der Lage, Eingabedaten für MONERIS (B EHRENDT
2002 [18]) zu liefern, das am Institut für Gewässerökologie und Binnenfische-
rei der Technischen Universität Berlin entstand . Auf Basis von einem Jahr bzw.
auf langjährigen Jahresmitteln wird nicht nur der Stickstoff- bzw . Phosphorum-
satz im Boden punkt- und flächenhaft modelliert, sondern auch im Flusssystem.
Die regionale Aufl ösung der Eintragsberechungen erlaubt die Identifikation von