Darstellung und Analyse hydrologischer Topologien auf der Basis ...

3.4 Vom Stofftransportmodell zum HydroNet 83
3.3.3 Düngung
Um Änderungen gegenüber der Standarddüngung in den Landnutzungsszenarien zu repräsentieren,
wurden verschiedene Düngeszenarien entwickelt. Im Modell WASMOD wird die N-Düngung berücksichtigt,
indem zu festgelegten Zeitpunkten während des Jahresverlaufs N-Einträge mit variabler
Intensität simuliert werden können. Jeder Fruchtart ist zu diesem Zweck eine Folge solcher N-Einträge
zugeordnet, die durch ihre zeitliche Verteilung über das modellierte phenologische Jahr und die Intensitäten
der einzelnen Einträge gekennzeichnet sind. Um die Einträge für die vorliegende Aufgabenstellung
zu variieren, wurden die bereits vorhandenen, fruchtartspezifischen N-Einträge mit einem
vom jeweiligen Szenario abhängigen Faktor multipliziert, so dass die Szenarien zwar unterschiedliche
Eintragsintensitäten aufwiesen, sich aber in der zeitlichen Verteilung der einzelnen Einträge über die
phenologische Periode von der Ausgangskonfiguration nicht unterschieden.
Die Düngeszenarien, die auf die in Tabelle 3.4 genannten Fruchtarten anzuwenden waren, wurden
so gewählt, dass sie die gesamte Bandbreite zwischen der Standarddüngung und der vollständigen
Einstellung der Düngung umfassen. Darüber hinaus mussten auch Szenarien mit N-Einträgen oberhalb
derer der Standarddüngung defininert werden, um einen definierten und korrekten Verlauf der
N-Austragsfunktion auch nahe der zur Standarddüngung gehörenden N-Einträge sicherzustellen. Als
Ergebnis dieser Überlegungen wurden 13 Szenarien T 0 , T 10 , . . . , T 120 definiert, welche die Düngung
von 0 % bis 120 % der standardmäßigen Einträge in Abständen von jeweils 10 % repräsentieren. Dabei
bezeichnet T i dasjenige Szenario, welches einen Eintrag von i % des Standardeintrags beinhaltet.
Um für die Düngeszenarien sämtliche der aufgeführten Fruchtarten zu berücksichtigen, wurden alle
Szenarien über einen Zeitraum von fünf Jahren modelliert. Pro Jahr und Modelleinheit wurde jeweils
eine der Fruchtarten aus Tabelle 3.4 simuliert und die N-Einträge dabei entsprechend des aktuellen
Szenarios modifiziert. Alle übrigen Parameter, insbesondere Initialnutzung aller Einheiten sowie die
Rotation der Fruchtarten über den Modellierungszeitraum, blieben dabei konstant.
Das Ergebnis der Modellierung mit WASMOD bestand aus einer N-Austragsmenge pro Szenario, Jahr
und Modelleinheit. Um das Input-/Output-Verhältnis einer Einheit zu bestimmen, wurde dieser Wert
der Summe aller zugehörigen N-Eintragsmengen dieses Jahres gegenübergestellt. Durch die Berücksichtigung
der Daten einer Einheit entlang der gesamten Fruchtfolge ließ sich ein durchschnittliches
Verhältnis ermitteln, welches die Bandbreite üblicher Landnutzungen für ein Düngeszenario umfasste.
Durch die Berücksichtigung der Ergebnisse der Düngeszenarien konnten für alle räumlichen Einheiten
die Stützstellen ihrer Beziehung zwischen N-Eintrag und N-Austrag für eine generalisierte Landnutzung
bestimmt werden.
3.4 Vom Stofftransportmodell zum HydroNet
Um das im Kapitel 2 beschriebene Verfahren in Verbindung mit der Software WASMOD anwenden
zu können, mussten folgende Vorverarbeitungsschritte ausgeführt werden:
1. Ableitung der räumlichen Modelleinheiten