Das Denitrifikationspotenzial beschreibt die Fähigkeit des Bodens durch mikrobielle Umsetzungen und unter anaeroben Bedingungen einen Teil des Nitrats wieder in Luftstickstoff (z.T. Lachgas) umzusetzen. Voraussetzungen für den Nitratabbau sind die Präsenz von Nitrat, die Abwesenheit von Sauerstoff und die Anwesenheit von oxidierbarer organischer Materie. Das Denitrifikationspotenzial wird auf Grundlage der niedersachsenweiten Bodenkarte (BK50, Gehrt et al 2021) abgeleitet und gilt bis zu einer Tiefe von zwei Metern. Die Methodik ist im Geobericht 19 (Bug et al. 2020) dargestellt. Jedem Bodentyp ist in Abhängigkeit vom Grund- bzw. Stauwassereinfluss eine Denitrifikationsstufe mit einer mittleren, jährlichen Rate zugeordnet. Insgesamt gibt es fünf Denitrifikationsstufen, die durch mittlere Denitrifikationsraten von 5, 20, 40, 60 und 100 kg N/ha*a (in torfhaltigen Substraten bei hohem Grundwasserstand 150 kg N/ha*a) gekennzeichnet sind. Die niedrigsten Denitrifikationsraten weisen gering humose Standorte auf, bei denen ganzjährig eine Wassersättigung des Bodenkörpers ausgeschlossen wird. Mit Zunahme des Humusgehalts oder durch das Auftreten von temporärer Nässe bei Grund- oder Stauwassereinfluss steigt das Denitrifikationspotenzial der Böden. Die zweite Denitrifikationsstufe steht für eine mittlere Denitrifikationsrate von 20 kg N/ha*a. Grundsätzlich ist mit den höchsten Denitrifikationsraten zu rechnen, sobald Grundwasser in humus- oder schwefelhaltigen Bodenschichten steht. Bei der Denitrifikationsstufe 5 (>> 150 kg N/ha*a) kann die Denitrifikationsrate bis 3 000 kg N/ha*a betragen. Solche Raten sind vor allem in Niedermooren und humusreichen Böden zu finden, bei denen die Grundwasseroberfläche ganzjährig bei = 6 dm u. GOK im Torfkörper ansteht. Da bei der Denitrifikation organische Substanz in wassergesättigten Bodenschichten abgebaut wird, ist vor allem für mineralische Horizonte anzunehmen, dass die Denitrifikationsrate im Laufe der Jahrzehnte und Jahrhunderte abnimmt. Auch Grundwasserabsenkungen können die Denitrifikationsleistung in der Bodenzone eines Standortes deutlich herabsetzen (Wienhaus et al., 2008). Referenzen: BUG, J., HEUMANN, S., MÜLLER, U. & WALDECK, A. (2020): Auswertungsmethoden im Bodenschutz - Dokumentation zur Methodenbank des Niedersächsischen Bodeninformationssystems (NIBIS®). – GeoBerichte 19: 383 S. Hannover: LBEG GEHRT, E., BENNE, I., EVERTSBUSCH, S., KRÜGER, K. & LANGNER, S. (2021): Erläuterung zur BK 50 von Niedersachsen. – GeoBerichte 40: 282 S., 125 Abb., 100 Tab.; Hannover (LBEG). WIENHAUS, S.,HÖPER, H., EISELE, M.,MEESENBURG, H. & SCHÄFER,W. (2008): Nutzung bodenkundlich- hydrogeologischer Informationen zur Ausweisung von Zielgebieten für den Grundwasserschutz - Ergebnisse eines Modellprojektes (NOLIMP) zur Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie. – GeoBerichte 9: 56 S., 13 Abb., 5 Tab., Anh.; Hannover (LBEG).

Das Denitrifikationspotenzial beschreibt die Fähigkeit des Bodens durch mikrobielle Umsetzungen und unter anaeroben Bedingungen einen Teil des Nitrats wieder in Luftstickstoff (z.T. Lachgas) umzusetzen. Voraussetzungen für den Nitratabbau sind die Präsenz von Nitrat, die Abwesenheit von Sauerstoff und die Anwesenheit von oxidierbarer organischer Materie. Das Denitrifikationspotenzial wird auf Grundlage der niedersachsenweiten Bodenkarte (BK50, Gehrt et al 2021) abgeleitet und gilt bis zu einer Tiefe von zwei Metern. Die Methodik ist im Geobericht 19 (Bug et al. 2020) dargestellt. Jedem Bodentyp ist in Abhängigkeit vom Grund- bzw. Stauwassereinfluss eine Denitrifikationsstufe mit einer mittleren, jährlichen Rate zugeordnet. Insgesamt gibt es fünf Denitrifikationsstufen, die durch mittlere Denitrifikationsraten von 5, 20, 40, 60 und 100 kg N/ha*a (in torfhaltigen Substraten bei hohem Grundwasserstand 150 kg N/ha*a) gekennzeichnet sind. Die niedrigsten Denitrifikationsraten weisen gering humose Standorte auf, bei denen ganzjährig eine Wassersättigung des Bodenkörpers ausgeschlossen wird. Mit Zunahme des Humusgehalts oder durch das Auftreten von temporärer Nässe bei Grund- oder Stauwassereinfluss steigt das Denitrifikationspotenzial der Böden. Die zweite Denitrifikationsstufe steht für eine mittlere Denitrifikationsrate von 20 kg N/ha*a. Grundsätzlich ist mit den höchsten Denitrifikationsraten zu rechnen, sobald Grundwasser in humus- oder schwefelhaltigen Bodenschichten steht. Bei der Denitrifikationsstufe 5 (>> 150 kg N/ha*a) kann die Denitrifikationsrate bis 3 000 kg N/ha*a betragen. Solche Raten sind vor allem in Niedermooren und humusreichen Böden zu finden, bei denen die Grundwasseroberfläche ganzjährig bei = 6 dm u. GOK im Torfkörper ansteht. Da bei der Denitrifikation organische Substanz in wassergesättigten Bodenschichten abgebaut wird, ist vor allem für mineralische Horizonte anzunehmen, dass die Denitrifikationsrate im Laufe der Jahrzehnte und Jahrhunderte abnimmt. Auch Grundwasserabsenkungen können die Denitrifikationsleistung in der Bodenzone eines Standortes deutlich herabsetzen (Wienhaus et al., 2008). Referenzen: BUG, J., HEUMANN, S., MÜLLER, U. & WALDECK, A. (2020): Auswertungsmethoden im Bodenschutz - Dokumentation zur Methodenbank des Niedersächsischen Bodeninformationssystems (NIBIS®). – GeoBerichte 19: 383 S. Hannover: LBEG GEHRT, E., BENNE, I., EVERTSBUSCH, S., KRÜGER, K. & LANGNER, S. (2021): Erläuterung zur BK 50 von Niedersachsen. – GeoBerichte 40: 282 S., 125 Abb., 100 Tab.; Hannover (LBEG). WIENHAUS, S.,HÖPER, H., EISELE, M.,MEESENBURG, H. & SCHÄFER,W. (2008): Nutzung bodenkundlich- hydrogeologischer Informationen zur Ausweisung von Zielgebieten für den Grundwasserschutz - Ergebnisse eines Modellprojektes (NOLIMP) zur Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie. – GeoBerichte 9: 56 S., 13 Abb., 5 Tab., Anh.; Hannover (LBEG).

Flüssige organische und flüssige organisch-mineralische Düngemittel, einschließlich flüssiger Wirtschaftsdünger, dürfen auf bestellten Ackerflächen seit dem 1. Februar 2020 nur noch streifenförmig auf den Boden aufgebracht oder direkt in den Boden eingebracht werden. Für Grünland- und Dauergrünlandflächen sowie Flächen mehrschnittigem Feldfutterbau gelten diese Vorgaben ab dem 1. Februar 2025. In Niedersachsen sind davon Flächen ausgenommen, welche sich innerhalb von Feldblöcken mit > 20 % Hangneigung auf = 30 % der Feldblockfläche befinden.

Die potenzielle Nitratkonzentration im Sickerwasser in [mg NO3/l] ist eine wichtige Kenngröße zur Abschätzung und Bewertung der Sickerwassergüte an der Untergrenze des Wurzelraumes. Im Rahmen des landesweiten Basis-Emissionsmonitorings erfolgt die Abschätzung der potenziellen Nitratkonzentration auf Grundlage des Stickstoff-Flächenbilanzsaldos aus der Landwirtschaft auf Gemeindeebene, der atmosphärischen Stickstoff-Deposition, der Landnutzung nach ATKIS-DLM, dem Nitratabbau im Boden (Denitrifikation) sowie der Sickerwassermenge. Die berechnete potenzielle Nitratkonzentration im Sickerwasser wird neben den gemessenen Nitratkonzentrationen in den Grundwassermessstellen zur Gefährdungsabschätzung und Bewertung des chemischen Zustands der Grundwasserkörper gemäß EG-WRRL herangezogen. Bei der landesweit ermittelten potenziellen Nitratkonzentration im Sickerwasser ist zu beachten, dass die Werte aufgrund der räumlichen Auflösung der verfügbaren Eingangsdaten nicht für eine schlaggenaue Bewertung geeignet sind. Detaillierte Methodenbeschreibung siehe: Erläuterung_Basis-Emissionsmonitoring_LBEG_2023.pdf

Stickstoffbilanzen (N-Bilanzen) sind ein wichtiges Instrument, um die Stickstoffemissionen (Stickstoffüberschüsse) aus der Landwirtschaft zu quantifizieren. Zur Berechnung des N-Flächenbilanzsaldos wird der N-Zufuhr (auf die landwirtschaftlich genutzte Fläche) die N-Abfuhr gegenübergestellt: N-Zufuhr – N-Abfuhr = N-Saldo Im Rahmen des landesweiten Basis-Emissionsmonitorings wird ein N-Flächenbilanz-Modell verwendet, welches am Johann Heinrich von Thünen-Institut entwickelt und an die regionalen Bedingungen in Niedersachsen angepasst wurde. Das Ergebnis sind auf Basis der Agrarstatistik berechnete Stickstoff-Flächenbilanzen auf Gemeindeebene, die mit jedem Erscheinen der Landwirtschaftszählung bzw. Agrarstrukturerhebung neu berechnet werden können (alle 3 bis 4 Jahre). Der berechnete N-Flächenbilanzsaldo wird in [kg N/ha*a] bezogen auf die landwirtschaftlich genutzte Fläche (ohne Stilllegungsflächen) ausgegeben. Die dargestellten N-Flächenbilanzsalden2016 sind eine wichtige Grundlage zur Berechnung der potenziellen Nitratkonzentration im Sickerwasser. Die potenzielle Nitratkonzentration dient der Abschätzung der Sickerwassergüte an der Untergrenze des Wurzelraumes. Zu beachten ist, dass die in die N-Flächenbilanzsalden eingeflossenen Daten der Agrarstatistik zu Tierzahlen und Flächennutzung nach dem Betriebssitzprinzip erhoben wurden und somit räumliche Verschiebungen möglich sind. Detaillierte Methodenbeschreibung siehe: Methodik_Basis_Emissionsmonitoring_LBEG.pdf

Die natürliche Grundwasserbeschaffenheit ist maßgeblich durch die Wechselwirkung zwischen Grundwasser und der durchströmten Gesteinsmatrix geprägt. In Deutschland sind die Grundwässer jedoch durch anthropogene Handlungen wie z.B. Ackerbau, Rodung und Maßnahmen zur Grundwasserentnahme ubiquitär überprägt. Einflüsse einer Jahrhunderte alten Kulturlandschaft können dennoch als natürlich betrachtet werden (Funkel et al. 2004). Zur Erfüllung der Aufgaben aus der EG-Wasserrahmenrichtlinie (EG-WRRL) sowie der Grundwasserverordnung (GrwV) wurden für die hydrogeologischen Teilräume Niedersachsens (Elbracht et al., 2016) Hintergrundwerte für gelöstes Lithium im Grundwasser ermittelt. Die Hintergrundwerte von gelöstem Lithium umfassen die Gehalte, welche sich unter natürlichen Bedingungen durch den Kontakt des Grundwassers mit der umgebenden Gesteinsmatrix des Grundwasserleiters einstellen. Die Karte zeigt farblich differenziert die Lithium-Hintergrundwerte der hydrogeologischen Teilräume Niedersachsens. Die Klassifizierung orientiert sich an den gültigen Geringfügigkeitsschwellenwerten (GFS) der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA), den Grenzwerten der Trinkwasserverordnung (TrinkwV) und den Richtwerten der Weltgesundheitsorganisation (WHO). Durch das Auswählen eines Teilraumes gelangt man zu weiterführenden Informationen (z.B. Probenanzahl, zusammengefasste Teilräume, etc.). Informationen zu den Daten: Die genutzten Grundwasseranalysen stammen aus der Datenbank des Niedersächsischen Bodeninformationssystems (NIBIS). Hintergrundwerte sind definiert als das 90.-Perzentil der Normalpopulation der geogenen Konzentration des analysierten Parameters. Zur Bestimmung der Hintergrundwerte wurde die jeweils aktuellste Analyse einer Grundwassermessstelle verwendet. Bei zu geringer Probenzahl (n < 10) wurden, soweit möglich, lithologisch ähnliche Teilräume zu einem gemeinsamen Hintergrundwert zusammengefasst. Die Ermittlung der Hintergrundwerte folgte dem Verfahren zur statistischen Auswertung der Daten mittels Wahrscheinlichkeitsnetz der Staatlichen Geologischen Dienste (Wagner et al., 2011). Quellen: ELBRACHT, J., MEYER, R. & REUTTER, E. (2016): Hydrogeologische Räume und Teilräume in Niedersachsen. – GeoBerichte 3, LBEG, Hannover. DOI: 10.48476/geober_3_2016 WAGNER, B., WALTER, T., HIMMELSBACH, T., CLOS, P., BEER, A., BUDZIAK, D., DREHER, T., FRITSCHE, H.-G., HÜBSCHMANN, M., MARCZINEK, S., PETERS, A., POESER, H., SCHUSTER, H., STEINEL, A., WAGNER, F. & WIRSING, G. (2011): Hydrogeochemische Hintergrundwerte der Grundwässer Deutschlands als Web Map Service. – Grundwasser 16(3): 155-162; Springer, Berlin / Heidelberg.

Die Karte im Maßstab 1 : 250.000 stellt die Sedimentverteilung nach FIGGE (2013) dar. Diese basiert auf einer von FIGGE (1981) entwickelten prozentualen Verteilung der drei zusammengefassten Korngrößenfraktionen 0,063-0,25 mm, 0,25-0,5 mm und 0,5-2 mm, die in einem Dreiecksdiagramm in 4 Sandklassen unterteilt werden. Zusätzlich wird der Gehalt der Feinfraktion < 0,063 mm in den Anteilen 0-5 %, 6-10 %, 11-20 %, 21-50 % und > 50 % sowie Fraktion >2 mm (Kies, Steine, Festgestein) unterschieden. Grundlage der Kartendarstellung sind Sedimentproben von der Meeresbodenoberfläche bis zu einer Tiefe von 0,2 m sowie Schichtbeschreibungen von Bohrungen in 0,2 m Tiefe, die bis November 2012 im deutschen Nordseeraum zur Verfügung standen. Die Grundlagendaten sind in Datenbanken beim BSH und LBEG abgelegt, zukünftig erhobene Daten werden darin integriert. Die Karte zeigt Flächen gleichartiger Lockersedimente an der Meeresbodenoberfläche. Lockersedimente werden entsprechend ihrer Korngrößen nach DIN EN 14688-1 eingeteilt: Ton (Korngröße <0,002 mm); Schluff (Korngröße 0,002 bis 0,063 mm); Sand (Korngröße 0,063 bis 2,0 mm); Kies (Korngröße 2,0 bis 63 mm); Steine und Blöcke (>63 mm). Auf Basis der im Labor durchgeführten Korngrößenanalysen sowie den Schichtbeschreibungen aus Bohrungen werden für entsprechende Fragestellungen Korngrößenbereiche zusammengefasst und danach klassifiziert.

Stickstoff-Flächenbilanzsalden (N-Bilanzen) sind ein Instrument, um die Stickstoffemissionen (Stickstoffüberschüsse) aus der Landwirtschaft zu quantifizieren. Sie sind ein Indikator für die Effizienz des Stickstoffeinsatzes landwirtschaftlicher Betriebe. Zur Berechnung der N-Bilanzen wird die N-Zufuhr auf die landwirtschaftlich genutzte Fläche der N-Abfuhr über die Ernte gegenübergestellt: N-Zufuhr – N-Abfuhr = N-Flächenbilanzsaldo Das Ergebnis sind Stickstoff-Flächenbilanzsalden auf Gemeindeebene, sie werden in kg N pro Hektar und Jahr bezogen auf die landwirtschaftlich genutzte Fläche ausgegeben. Da sämtliche Daten nach dem Betriebssitzprinzip erhoben wurden, liegen für die gemeindefreien Gebiete keine N-Bilanzen vor. Die hier dargestellten N-Flächenbilanzsalden beziehen sich auf das Kalenderjahr 2023. Sie sind eine wichtige Grundlage zur Berechnung der potenziellen Nitratkonzentration im Sickerwasser. Die potenzielle Nitratkonzentration dient der Abschätzung der Sickerwassergüte an der Untergrenze des Wurzelraumes in ca. 2 m Tiefe. Detaillierte Methodenbeschreibung siehe: Erläuterung_Basisemissionsmonitoring_LBEG_2023.pdf

Basierend auf den HEM-Daten (aeroelektromagnetik-Daten) der BGR wurde am Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie (LBEG) eine Karte der Grundwasserversalzung erstellt. Die Karte besteht aus zwei Darstellungseinheiten. Zum einen die Tiefenlage der tatsächlichen Salz-Süßwasser-Grenzfläche für die Bereiche, in denen es möglich war, den Übergangsbereich zu identifizieren. Zum anderen, für die Bereiche in denen die Tiefenauflösung der aeroelektromagnetischen Daten nicht ausgereicht hat um die Grenze anzutreffen, wurde die Mindestmächtigkeit des Süßwassers ausgewiesen. Zusätzlich zu den aeroelektromagnetischen Daten wurden Grundwasserbeschaffenheitsdaten in die Interpretation eingebunden.

Zur Erfüllung der Aufgaben aus der EG-Wasserrahmenrichtlinie (EG-WRRL) sowie der Grundwasserverordnung (GrwV) wurden für die hydrogeologischen Teilräume Niedersachsens (Elbracht et al., 2016) Hintergrundwerte für gelöstes Ammonium im Grundwasser ermittelt. Die Hintergrundwerte von gelöstem Ammonium umfassen die Gehalte, welche sich unter natürlichen Bedingungen durch den Kontakt des Grundwassers mit der umgebenden Gesteinsmatrix des Grundwasserleiters einstellen. Die Karte zeigt farblich differenziert die Ammonium-Hintergrundwerte der hydrogeologischen Teilräume Niedersachsens. Die Klassifizierung orientiert sich an den gültigen Geringfügigkeitsschwellenwerten (GFS) der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA), den Grenzwerten der Trinkwasserverordnung (TrinkwV) und den Richtwerten der Weltgesundheitsorganisation (WHO). Durch das Auswählen eines Teilraumes gelangt man zu weiterführenden Informationen (z.B. Probenanzahl, zusammengefasste Teilräume, etc.). Hintergrundwerte sind keine aktuellen Messwerte zur Grundwassergüte und können nicht als solche genutzt werden! Informationen zu den Daten: Die genutzten Grundwasseranalysen stammen aus der Datenbank des Niedersächsischen Bodeninformationssystems (NIBIS). Hintergrundwerte sind definiert als das 90.-Perzentil der Normalpopulation der geogenen Konzentration des analysierten Parameters. Zur Bestimmung der Hintergrundwerte wurde die jeweils aktuellste Analyse einer Grundwassermessstelle verwendet, jedoch keine Messungen, die vor dem Jahr 2000 datieren. Bei zu geringer Probenzahl (n < 10) wurden, soweit möglich, lithologisch ähnliche Teilräume zu einem gemeinsamen Hintergrundwert zusammengefasst. Die Ermittlung der Hintergrundwerte folgte dem Verfahren zur statistischen Auswertung der Daten mittels Wahrscheinlichkeitsnetz der Staatlichen Geologischen Dienste (Wagner et al., 2011). Quellen: ELBRACHT, J., MEYER, R. & REUTTER, E. (2016): Hydrogeologische Räume und Teilräume in Niedersachsen. – GeoBerichte 3, LBEG, Hannover. DOI: 10.48476/geober_3_2016 WAGNER, B., WALTER, T., HIMMELSBACH, T., CLOS, P., BEER, A., BUDZIAK, D., DREHER, T., FRITSCHE, H.-G., HÜBSCHMANN, M., MARCZINEK, S., PETERS, A., POESER, H., SCHUSTER, H., STEINEL, A., WAGNER, F. & WIRSING, G. (2011): Hydrogeochemische Hintergrundwerte der Grundwässer Deutschlands als Web Map Service. – Grundwasser 16(3): 155-162; Springer, Berlin / Heidelberg.