�kologie-Zentrum der Universit�t Kiel:

"Pufferzonenmanagement f�r Talniederungen am Beispiel des Einzugsgebietes Buckener Au/Obere Stör (Schleswig-Holstein)"

 

Projektleitung:

Dr. W. Kluge

 winfrid@pz-oekosys.uni-kiel.de

 

Wissenschaftlicher Mitarbeiter:

Dipl.-Geol. M. Martini

 manfredm@pz-oekosys.uni-kiel.de 

 

1.Problemstellung und Zielsetzung  

In den breiten, nahezu ebenen und �berwiegend entw�sserten Talniederungen des norddeutschen Tieflandes gelangen die diffusen N�hrstoffeintr�ge zum �berwiegenden Teil �ber den Grundwasserpfad und als Dr�n- und Grabenabfl�sse in die Flie�gew�sser (Jelinek 1999). Durch eine Vielzahl wasserwirtschaftlicher und kulturtechnischer Ma�nahmen haben die Talniederungen mit ihren vern��ten Fl�chen und Mooren ihre nat�rliche Retentionsfunktion weitgehend verloren oder wirken sogar selbst als Stoffquellen. Obwohl die in den Feuchtgebieten kleinr�umig ablaufenden Prozesse weitgehend bekannt sind, fehlt es immer noch an gebietsrepr�sentativen validen Kennwerten und Modellen, die reale Puffer- und Retentionsfunktionen von unterschiedlich intensiv entw�sserten und genutzten Feuchtgebieten und gesamten Talniederungen beschreiben.

Ziel des Teilprojektes ist es, eine Methode zu entwickeln, mit der �ber eine hydrogeologisch-standortkundliche und hydrologisch-hydrochemische Typisierung der Talniederungen mit ihren unterschiedlich genutzten Feuchtgebieten (1) die Identifizierung n�hrstoffaustragsgef�hrdeter Areale in der Landschaft sowie (2) die Absch�tzung der stofflichen Wirksamkeit von Managementma�nahmen aus der Sicht des integrierenden Gew�sserschutzes m�glich ist. Nach �bertragung/Verallgemeinerung der im Gebiet der Buckener Au erzielten Ergebnisse auf das Gesamtgebiet der oberen St�r werden praxisnutzbare Entscheidungskriterien zur Auswahl sensitiver Fl�chen und zur Ableitung integrierter Managementkonzepte unter besonderer Ber�cksichtigung der Niederungssysteme erarbeitet.

Abb.1: Bis an den Gewässerrand landwirtschaftlich genutzte Talniederung mit tief eingeschnittenem Vorfluter"

 

 

2.Das Untersuchungsgebiet - Eckdaten  

Als Beispielsgebiet f�r die Anwendung des Konzeptes wurde das Einzugsgebiet �Buckener Au� ausgew�hlt. Die Buckener Au ist ein Teileinzugsgebiet der Oberen St�r, die aufgrund der Me�reihen des St�r-Projektes (Ripl et al. 1996) �ber einen umfangreichen Datenfundus verf�gt, und deshalb zur Erstanwendung besonders geeignet ist.

Das EZG �Buckener Au� - Steckbrief

Lage: ca. 20 km westlich von Neum�nster im Naturpark Aukrug; gr��ter Ort im Gebiet: Hohenwestedt

Gr��e: ca. 60 km�

Naturraum: Hohe Geest

Geologie: Gletscherzungenbecken des Warthestadiums, j�ngster Vorsto� im Saaleglazial

Geomorphologie: Bis zu 75 m � NN hohe Stauchmor�nenw�lle umrahmen die ca. 20 km� nach NE ge�ffnete Niederungsfl�che

Gew�ssernetz: Buckener Au ca. 10 km, Gew�sser gesamt ca. 131 km

Nutzung: Acker 44,1 %, Gr�nland 29,6 %, Wald 20,3 %, Siedlung 3,6 %, Fischteiche 1,3 %, Moor 0,8 %, Andere 0,3 %

Hydrologie: 5 Pegelme�stellen des Landes im Hauptgew�sser

Gew�sserchemie: 7 hydrochemische Me�stellen des St�r-Projektes (1991-1994, alle 2 Monate beprobt)

Digitale Karten: DHM (50 m Raster), Bodenkarte, Nutzungskarte, Gew�ssernetz, ATKIS-Karte

 

 

3.Arbeiten im Einzugsgebiet      

 Gel�ndearbeiten

�        Quart�rgeologische Gel�ndeaufnahme auf ca. 25 % der Gesamtfl�che

�        Befragung der Landwirte zur Art der Landnutzung, D�ngung und Melioration

�        Monatliche Beprobung und Bilanzierung der N�hrstoffaustr�ge aus Kl�ranlagen

�        Beprobung von Quellen, B�chen, Gr�ben und Dr�nagen (jeweils Herbst, Winter, Fr�hjahr und Sommer 1999)

�        Kartierung und Stichtagsbeprobung von ca. 100 Quellen im Einzugsgebiet

�        Untersuchung des oberfl�chennahen Grundwassers an verschiedenen Niederungsstandorten

�        Erstellung einer Torfm�chtigkeitskarte aus ca. 500 Bohrungen in der Niederung

�        Erstellung eines Dr�nageplans als ein Ergebnis der Befragung

 

Modellierung und Bilanzierung

�        Ermittlung der unterirdischen Einzugsgebietsgrenzen mit dem analytischen Grundwassermodell TWODAN (Fitts 1995)

�        Auswertung des Abflu�verhaltens der Buckener Au mit dem Einzelspeichermodell DIGFA (Schwarze 1989)

�        Modellierung des Zeit-�bertragungsverhaltens von Stickstoff im Grundwasser mit MODFLOW/MT3D (Harbaugh & McDonald 1996)

�        Abgrenzung der unterirdischen Teileinzugsgebiete f�r die 7 hydrochemischen Me�stellen des St�r-Projektes

�        Bilanzierung des Stickstoffaustrages f�r die 7 hydrochemischen Me�stellen des St�r-Projektes und Zuweisung von Retentionswerten

�        Auswertung der quart�rgeologischen Untersuchungen und Ableitung verschiedener Niederungstypen

�        Berechnung der Stickstoff-Leaching-Raten f�r die Niederungen der 7 Me�stelleneinzugsgebiete

�        Historische Recherche zur Entwicklung des Einzugsgebietes

 

 

4.Projektinterne Kooperationen   

�        Modellierung der Stickstoffeintr�ge in das Grundwasser mit dem Stickstoffmodell HERMES (Dr. K-C. Kersebaum/ZALF)

�        Niederschlags-Abflu�modellierung mit ARC/EGMO (Dr. W. Lahmer/PIK)

�        Berechnung der Stofftransformationen im Gew�sser (Dr. H. Behrendt/IGB)

�        �berarbeitung des Abwasserlastplans zur Buckener Au (G. Ingwersen/STUA Kiel)

 

5.Ergebnisse    

Die wichtigsten Teilergebnisse wurden ausf�hrlich in dem WASTOR-Zwischenbericht 1999 dargelegt.

 

Teilbericht 1999 downloaden