Modelle kombinieren: Wasserhaushalt und Schadstoffeinträge

Ein Fließgewässer in naütrlicher Landschaft.zum Vergrößern anklicken
Fließgewässer
Quelle: Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Trotz Verbesserungen der Güte deutscher Gewässer stehen wir vor weiteren Herausforderungen. Der Klimawandel wirkt sich auf den Wasserhaushalt aus. Trockenheit und Starkregen haben Einfluss auf die Stoffeinträge in Gewässer. Mehr denn je sind Kooperationen zur Entwicklung von Lösungsansätzen gefragt. Dazu haben UBA und BfG ihre Kompetenzen im Stoffeintrags- und Wasserhaushaltsmonitoring gebündelt.

Durch die Umsetzung nationaler und internationaler Regelungen, hat sich die Güte der deutschen Gewässer in den letzten Jahrzehnten deutlich verbessert. Stoffliche Einträge und Belastungen in Gewässern hängen wesentlich von Geschehnissen im Wasserhaushalt ab, denn Wasser steuert Transport-, Verlagerungs- und Abbauprozesse in der Umwelt.

Klimaveränderungen, wie zunehmende Extremereignisse, greifen direkt in den Wasserhauhalt ein. Niederschlag, ⁠Verdunstung⁠, Versickerungs- und Abflussprozesse bestimmten in Abhängigkeit von der Vegetation und dem Boden, wo und wie extrem sich Trockenphasen oder Starkregenereignisse auf Stoffflüsse auswirken.

Für eine realitätsnahe Bilanzierung des Stoffeintragsgeschehens ist deshalb eine plausible Beschreibung des aktuellen und Projektionen eines zukünftigen Wasserhaushaltes dringend notwendig.

UBA⁠ und BfG haben zwei ihrer Computermodelle gekoppelt und so ihre Verfahren des Wasserressourcenmonitorings und der Stoffeintragsbilanzierung technisch aufeinander abgestimmt. Hierzu wurde eine Harmonisierung und Integration der Ergebnisse des Wasserhaushaltsmodells LARSIM (Large Area Runoff Simulation Model) der BfG mit dem Stoffeintragsmodell MoRE (Modeling of Regionalized Emissions) vorgenommen. Die bundesweite Stoffeintragsmodellierung basiert somit fortan auf einer konsolidierten Wasserhaushaltsmodellierung auf Tagesbasis, die Wasserflüsse dezidiert in unterschiedlichen Bodentiefen abbildet.

Mit dieser Harmonisierung wird auch die Kohärenz zwischen den Datengrundlagen für die nationalen Berichtspflichten gegenüber der EU verbessert und Wasser- und Stoffhaushaltssimulationen stehen für das Bundesumweltministerium (BMUV) auf einer harmonisierten methodischen Basis. LARSIM kommt bereits jetzt in der vom BMUV koordinierten Klimawirkungs- und ⁠Vulnerabilitätsanalyse⁠ des Bundes zum Einsatz.

Mit dem Modellverbund LARSIM-MoRE kann ein effizienter, institutionsübergreifender Workflow etabliert werden, der eine Langfristperspektive für Anwendungen im nationalen und internationalen Raum sicherstellt.

UBA und BfG werden in Zukunft noch enger kooperieren: Die Weiterentwicklungsarbeiten des Wasserhaushaltsmodells mit Relevanz für die Stoffeintragsmodellierung werden gemeinsam geplant und fachlich begleitet. Die Stoffeintragsmodellierung am UBA und die Wasserhaushaltsmodellierung an der BfG sollen langfristig noch besser kombiniert werden.

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 Stoffeinträge  Wasserhaushalt  Gewässergüte  Abfluss  MoRE