Stoffflussmessungen

Stoffflussmessungen im Boden - Anwendungsbereiche der SIA

Wir verfügen als einziger Anbieter über ein Messsystem, das in der Lage ist, kontinuierliche Ganzjahresmessungen der Qualität des neugebildeten Grundwassers oder der Verluste von Dünger und Schadstoffen aus dem Boden durchzuführen. Zur Messung der Stoffflüsse benötigen wir nur ein bis zwei Analysen pro Jahr und Messpunkt mit den von uns entwickelten und patentierten Selbst-Integrierenden Akkumulatoren (SIA, Patent-Nr. 197 26 813).

Bestimmung von Stoffflüssen
Mit den SIA können die Auswaschungen bzw. Verluste von Nähr- und Schadstoffen aus dem Boden in tiefer gelegene Schichten bis zum Grundwasser gemessen werden.
SIA finden sowohl in Parzellenversuchen als auch in der Untersuchung ganzer Wassereinzugsgebiete ihre Anwendung.

Grundwasserschutz
Ein Hauptanwendungsgebiet der SIA ist der Grundwasserschutz in Wasserschutzgebieten. Dabei dienen die SIA dazu, den Erfolg von neu eingeführten Wirtschaftsweisen wie Düngerreduzierung, veränderte Bodenbearbeitung etc. zu kontrollieren, indem die tatsächlichen Nährstoffflüsse gemessen werden. Aus dieser Messung des Stofftransports ergibt sich auch ein Zeitvorteil für die Beurteilung der Grundwasserqualität in der Zukunft: Das jährlich gemessene, aus dem Wurzelraum verlorene Sickerwasser bestimmt die Ausgangsqualität für Grund- und Brunnenförderwasser. Das am Brunnen geförderte Wasser ist jedoch aufgrund der Verweilzeiten im Boden und Grundwasser Jahre bis Jahrzente alt. Fehler aus der Vergangenheit werden also im Brunnenwasser auch erst entsprechend spät entdeckt - im Gegensatz zu den jährlichen Messungen mit SIA. So können Maßnahmen zum Grundwasserschutz effektiv und zeitnah überprüft werden.

Sickerwasserprognose
Mit den SIA werden die für den Pfad Boden - Grundwasser nach BBodSchG wichtigen Stofffrachten direkt gemessen. Die Konzentrationen können unter Berücksichtigung der Jahreswasserbilanz einfach berechnet werden. Damit können für die Sickerwasserprognose mit vertretbarem Aufwand Felddaten gemessen und diese ggf. mit Sickerwasserprognose-Modellen verglichen werden. Durch die Validierung mit gemessenen Daten sinkt der Prognosefehler eines Modells oder wird überhaupt erst erkennbar. So werden effizient Fehlentscheidungen zur Sanierung mit ihren Folgekosten vermieden.

SIA
SIA während der Installation

Variantenvergleiche
Häufig werden die Nitratverluste verschiedener landwirtschaftlicher Anbausysteme verglichen, um die besseren Methoden zu identifizieren. Hierzu gehören Düngervergleiche, Umbruchvarianten oder Praxisunterschiede zwischen Landwirten bei gleicher Kultur. So können nicht theoretische, sondern vor Ort gemessene Vorteile für den Grundwasserschutz von den landwirtschaftlichen Beratern weitergegeben werden.

Stoffbilanzen
Die SIA schließen die Bilanzlücke "Austrag mit dem Sickerwasser", indem sie flächenbezogen die Stoffflüsse im Boden messen, die tatsächlich ausgewaschen werden. Bei der Aufstellung von Stoffbilanzen auf landwirtschaftlichen Flächen sind die Zufuhr von Nähr- und Schadstoffen und deren Abfuhr mit dem Erntegut relativ leicht zu erfassende Größen. Jedoch sind die Änderungen im Bodenvorrat sowie die Verluste unterhalb der Wurzelzone mit dem Sickerwasser nicht oder nur mit sehr großem Aufwand zu messen. Mit der Bestimmung der Nährstoffverlagerung kann die Vorratsänderung im Boden aus den anderen Bilanzgliedern errechnet werden.