IWW-Fachtagung „Hitze, Hochwasser, Nitrat “

Hannover, 04.06.2014

„Nutzungskonkurrenzen – Zukunftsfähige Feldberegnung

und Wasserbedarf der öffentlichen Versorgung “

Axel Lietzow, Dr. Jörg Elbracht, Dr. Udo Müller

Themen

Beregnung in Niedersachsen • aktuelle Situation

• Fragestellungen für die Grundwasserwirtschaft

• Projekte

Klimawandel und seine möglichen Folgen • derzeitiger Kenntnisstand

• mögliche Auswirkungen auf den Grundwasserhaushalt und Prognosen zur zukünftigen Entwicklung der Feldberegnung infolge des Klimawandels

Zusammenfassung und Ausblick

1

• 310.000 ha Beregnungsfläche (von 570.000 ha bzw. 54 % bundesweit) und ca. 230 Mio. m³ Grundwasser pro Jahr (Datenquelle: BFVF 2008)

• Nordost-Niedersachsen ist das größte zusammenhängende Beregnungs-gebiet Deutschlands (bis zu 90 % der landwirtschaftlichen Fläche)

• bereits heute ist eine deutliche Zunahme von Beregnung in bisher beregnungsarmen Regionen zu verzeichnen (Emsland, Hildesheimer Börde,…)

Kartengrundlage: LBEG, Stand 1995

Beregnung in Niedersachsen 2

Fragestellungen für die Grundwasserbewirtschaftung 3

Von Seiten der Landwirtschaft • Bereitstellung von genug Wasser für die Landwirtschaft zur aktuellen und

zukünftigen Sicherstellung von Ertrag und Qualität als eine wesentliche Planungsgrundlage

Von Seiten der Wasserwirtschaftsverwaltung • Empfehlungen für wasserrechtliche Erlaubnisverfahren im Rahmen der

Feldberegnung (lokale Ebene)

• Einhaltung des vorgegebenen wasserrechtlichen Ordnungsrahmen, d.h. Sicherstellung des mengenmäßig guten Zustands der Grundwasserkörper (regionale Ebene) d.h.

Quantifizierung und Regionalisierung der Bedarfe und Abgleich mit dem Grundwasserdargebot auf regionaler Ebene

Einstufung des mengenmäßigen Zustands? 4

Niedersächsische Verordnung zum wasserrechtlichen Ordnungsrahmen, Anlage 9 (Nds. GVBl. Nr. 21/2004):

2.1 Die Entwicklung der Grundwasserstände zeigt, dass die langfristige mittlere jährliche Grundwasserentnahme das verfügbare Grundwasserdargebot nicht übersteigt,

2.2 anthropogen bedingte Änderungen des Grundwasserstandes dürfen nicht dazu geführt haben oder zukünftig dazu führen, dass

die Bewirtschaftungsziele nach den §§ 64 a, 64 b und 130 a NWG für die Oberflächengewässer, die mit dem Grundwasserkörper in hydraulischer Verbindung stehen, nicht eingehalten werden,

eine signifikante Verschlechterung der Qualität dieser Oberflächengewässer auftritt,

eine signifikante Schädigung von Landökosystemen, die direkt von dem

Grundwasserkörper abhängig sind, auftritt und

als Folge von anthropogen bedingten, räumlich und zeitlich begrenzten Änderungen der Grundwasserfließrichtung Salzwasser oder sonstige Schadstoffe zuströmen können.

Projekte Beregnung, Grundwasser und Klimawandel 5

NoRegret – „Genug Wasser für die Landwirtschaft“ (2005 – 2008) und Aquarius – „Dem Wasser kluge Wege ebnen“ (2009 – 2012) KLIMZUG-NORD – Strategische Anpassungsansätze zum Klimawandel in der Metropolregion Hamburg – Teilprojekt T3.3 „Strategien für eine klimaangepasste Landnutzung in Kulturlandschaften der Metropol- region Hamburg am Beispiel der Region Ostheide“ (2009 – 2014) „Zukunftsfähige Sicherung der Feldberegnung“ - Gesamtkonzept (2012 – 2013) Kartengrundlage:

LBEG, Stand 1995

Niederschlagsverteilung Klimastation Lüneburg Bisher sind die Monate

Juni und Juli die nieder-schlagsreichsten Monate des Jahres.

In Zukunft werden dies die Monate Dezember und Januar sein.

Und als Folge:

Verstärkung der negativen klimatischen Wasserbilanz in der Vegetationsperiode

Klimawandel in Niedersachsen 6

Klimawandel und Grundwasserneubildung 7

Mittlere Grundwasser-neubildungsrate für den Referenzzeitraum 1971-2000 (DWD) modelliert mit mGROWA

Quelle: LBEG, 2014, unveröffentlicht

Klimawandel und Grundwasserneubildung 8

Veränderung der mittleren Grundwasserneubildungs-rate vom Referenzzeitraum (1971-2000 DWD) bis zum Zeitraum 2071-2100 modelliert mit mGROWA und WETTREG2010.

Differenz [mm]

Quelle: LBEG, 2014, unveröffentlicht

Potenzieller Beregnungsbedarf für Ackerflächen 1961 - 1990

WETTREG2010, Szenario A1b_1-10, Mittelwert aller 10 Rechenläufe

Klimawandel und Beregnungsbedarf 9

Quelle: LBEG, 2012, GeoBericht 20

WETTREG2010, Szenario A1b_1-10, Mittelwert aller 10 Rechenläufe

Potenzieller Beregnungsbedarf für Ackerflächen 2071 - 2100

Klimawandel und Beregnungsbedarf 10

Quelle: LBEG, 2012, GeoBericht 20

Potenzieller Beregnungsbedarf für Ackerflächen

Als Mittelwert auf Landkreisebene für den Zeitraum 1961-1990.

WETTREG2010, Szenario A1b_1-10, Mittelwert aller 10 Rechenläufe

Quelle: LBEG, 2012, GeoBericht 20

Klimawandel und Beregnungsbedarf 11

Potenzieller Beregnungsbedarf für Ackerflächen

Als Mittelwert auf Landkreisebene für den Zeitraum 2071-2100.

WETTREG2010, Szenario A1b_1-10, Mittelwert aller 10 Rechenläufe

Quelle: LBEG, 2012, GeoBericht 20

Klimawandel und Beregnungsbedarf 12

Niederschlag

Bo

de

nw

asservorrat

Zufluss in Schicht 2

Zufluss in Schicht 3

Infiltration in Schicht 1

Schicht 1

Schicht 2

Schicht 3

Sickerwasser

0

30

60

90

Bodenwasserhaushaltsmodell BOWAB Im NIBIS® Kartenserver unter "Fachprogramme > Bodenwasserhaushalt" wird der Boden-wasserhaushalt von landwirtschaftlich genutzten Flächen auf täglicher Basis (unter Berück-sichtigung der Fruchtart und standörtlicher Gegebenheiten) berechnet und Empfehlungen für die Beregnungssteuerung gegeben.

• Bilanzierung des Wassergehalts auf Tagesbasis

• Grenzwassergehalt: 30 – 50% nFK

• Bei Unterschreitung: Beregnungsempfehlung

• Beregnungsgaben: je 20 – 30 mm/a

Beregnungsempfehlungen Online verfügbar beim LBEG 13

Was wissen wir? Der Wasserbedarf für Feldberegnung steigt – auch ohne Klimawandel, hervorgerufen durch steigenden Kostendruck und Sicherstellung der Erträge und Qualitäten.

Der Klimawandel verstärkt deutlich den Nutzungsdruck auf die Ressource Grundwasser einerseits durch weiter steigenden Bedarf und andererseits durch Reduzierung des Grundwasserdargebotes.

Wo liegen die wesentlichen fachlichen Herausforderungen? Die unscharfe Datenlage über die zukünftigen Bedarfe, der tatsächlichen Entnahmen zum Zwecke der Feldberegnung und der beregneten Flächen erschweren einerseits die Bestandsaufnahme des Ist-Zustandes und andererseits die darauf aufbauenden Prognosen.

Die Bewertung der regionalen summarischen Auswirkungen bei zahlreichen Einzelentnahmen ist nur sehr eingeschränkt im jeweils einzelnen Antragsverfahren möglich.

Auf Basis von Klimaprojektionen aus Ensemble Ansätzen mit den einhergehenden großen Bandbreiten sind fachliche Aussagen mit möglichst konkreten Empfehlungen sehr schwer realisierbar.

Zusammenfassung 14

Ausblick 15

Zukünftige Berücksichtigung der Empfehlungen aus dem Gesamtkonzept

„Zukunftsfähige Sicherung der Feldberegnung“

mit dem Ziel einer nachhaltigen, umweltverträglichen und vorausschauenden Grundwasser-bewirtschaftung. Das Konzept (unter Mitwirkung aller Akteure) ist auf der Internetseite des Niedersächsischen Ministeriums für Umwelt, Energie und Klimaschutz veröffentlicht. Es enthält Empfehlungen zur • Gestaltung von wasserrechtlichen Erlaubnissen, • Vereinheitlichung und den Anforderungen von Bedarfsnachweisen, • Nutzung von tiefen Grundwasserleitern, • Schaffung bzw. Bildung von Verbandsstrukturen auf der Nutzerseite, • Anreicherung und Substitution von Grundwasser und deren Anrechenbarkeit und • Erstellung und Durchführung angepassten lokalen und regionalen Monitoring Weiterhin besteht Konsens über • den sparsamen Umgang mit Wasser und • den Vorrang der öffentlichen Wasserversorgung.