Inverse Modellierung

Um den maximal möglichen N-Überschuss zu berechnen, der den Schwellenwert von Nitrat von 50 mg/l nicht überschreitet, wird das Modell invers eingesetzt. Damit der Schwellenwert von 50 mg/l im Grundwasser eingehalten werden kann, darf der Eintrag von Nitrat ins Grundwasser langfristig diesen Schwellenwert nicht überschreiten. Aufgrund der langfristigen Betrachtung kann für die inverse Modellierung der Transport in der ungesättigten Zone, bei dem kein Nitrat umgesetzt wird, vernachlässigt werden. Außerdem kann für Sickerwasser und Deposition mit mehrjährigen Mittelwerten gerechnet werden.

Bei der inversen Modellierung wird ausgehend von 50 mg/l Nitrat im Sickerwasser auf maximal tolerierbare N-Überschüsse aus der Landwirtschaft zurückgerechnet.

Dabei wird die Konzentration über die Sickerwasserrate in eine Fracht umgerechnet. Die Denitrifikation wird unter Verwendung der Bodeneigenschaften berücksichtigt. Von dem so ermittelten rechnerisch maximal tolerierbaren Gesamt-Stickstoff-Überschuss wird die Deposition abgeschlagen um maximal tolerierbare N-Überschüsse aus der Landwirtschaft zu erhalten.

In der Karte werden Bereiche ersichtlich, in denen höhere und niedrigere Einträge durch die Landwirtschaft tolerierbar sind. Hohe Sickerwasserraten im Voralpenraum aufgrund hoher Niederschläge bedingen die vergleichsweise hohen maximal tolerierbaren Stickstoffüberschüsse aus der Landwirtschaft. Dagegen werden Stickstoff-Einträge im unterfränkischen Raum wegen der dort vorherrschenden trockeneren Verhältnissen weniger verdünnt. In Flusstälern (Isar, Donau) wird Nitrat durch Denitrifikation vermehrt abgebaut, weshalb auch mehr Stickstoff toleriert werden kann.

Die Grafik unterteilt sich in eine ober und untere Hälfte und zeigt oben einen Landwirtschaftlichen Betrieb mit Biogasanlage, Kühen und einem Traktor, der Gülle auf einem Feld ausbringt. Daneben ist ein Industriegebäude mit rauchenden Abgastürmen, eine 2 spurige Straße und im Hintergrund ein Flugzeug. Über der ganzen Landschaft sind Regenwolken mit Niederschlag in Form von Schnee und Regen dargestellt. Die untere Bildhälfte lässt unter die Erde blicken. Ein Pfeil zeigt von unten zur Oberfläche hoch. Der Pfeil steht für die Inversmodellierung, Text: Wieviel Stickstoffüberschüsse sind bei einer Vorgabe von 50 mg NO3 / l im Sickerwasser maximal tolerierbar? Inverse Modellierung
Bayernkarte mit Darstellung der verschiedenen Bereiche der Inversen Modellierung Ergebnis der Inversen Modellierung

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