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Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie

Mit Nitrat belastete und eutrophierte Gebiete nach Düngeverordnung

Hinweis zur Allgemeinen Verwaltungsvorschrift Gebietsabgrenzung (AVV GeA)

Auf Basis der grundlegend neuen und bundeseinheitlichen Vorgehensweise zur Gebietsabgrenzung nach den Vorgaben der Allgemeinen Verwaltungsvorschrift Gebietsabgrenzung (AVV GeA, veröffentlicht am 10.11.2020) und der Düngeverordnung (DüV 2020) wurden die mit Nitrat belasteten und eutrophierten Gebiete für Hessen neu abgegrenzt.

Zur Ausarbeitung der Vorgehensweise der Gebietsabgrenzung wurden unter Federführung des Bundeslandwirtschaftsministeriums und des Bundesumweltministeriums Arbeitsgruppen mit Fachexperten aus Landwirtschaft, Wasserwirtschaft und Bundesforschungseinrichtungen gegründet. Diese Arbeitsgruppen haben die Grundlagen für die AVV GeA erarbeitet.

Mit der AVV GeA wurde für die mit Nitrat belasteten Gebiete eine grundlegend neue Vorgehensweise zur Abgrenzung vorgegeben. Erstmalig sind damit nicht mehr ausschließlich die Nitratbelastungen im Grundwasser für die Bewertung heranzuziehen, sondern auch die modellierten Emissionen aus der Landwirtschaft. So sollen die tatsächlich zur Nitratbelastung beitragenden landwirtschaftlichen Flächen verursachergerechter binnendifferenziert werden. Die daraus resultierende bundeseinheitliche Gebietsausweisung wurde Ende Oktober 2020 technisch im HLNUG umgesetzt und dem Hessischen Umweltministerium (HMUKLV) vorgestellt. Die mit der hessischen Ausführungsverordnung zur Düngeverordnung (AVDüV) vom 01.01.2021 ausgewiesenen mit Nitrat belasteten und eutrophierten Gebiete können im Maßstab 1:25.000 als analoge Karten bei den Regierungspräsidien eingesehen werden. Zusätzlich kann in einem Maßstab von 1:15.000 über das Geoportal auf die abgegrenzten Gebiete zugegriffen werden.

Erstmalig wurden für Hessen auch eutrophierte Gebiete („Phosphor-Gebiete“) ausgewiesen. Im Gegensatz zur Grundwasserbelastung mit Nitrat steht hier die eutrophierende Wirkung auf Oberflächengewässer (Fließgewässer und Seen) im Fokus. Der Prozess der Eutrophierung beschreibt einen menschlich bedingten, unerwünscht hohen Eintrag von Nährstoffen in Gewässer (hier im Fokus: Phosphor). Durch diesen Prozess kommt es zu unnatürlich starkem Wasserpflanzenwachstum und einem erhöhten Sauerstoffverbrauch im Gewässer, was in Folge anderen Wasserorganismen schadet. Auch diese Gebiete sind im Geoportal einsehbar.

Ausweisung der mit Nitrat belasteten Gebiete

Die AVV GeA beschreibt sieben Schritte zur Abgrenzung der Gebiete. Dabei wird deutlich, dass nicht mehr die Nitratbelastungen im Grundwasser, sondern die für den Boden verträglichen Stickstoffüberschüsse den Ausschlag für die Abgrenzung der belasteten Gebiete geben. Es sind keine vollständigen Grundwasserkörper (wie noch in der DüV 2017 vorgegeben), sondern ausschließlich landwirtschaftliche Flächen mit hohem Risiko eines Nitrataustrags in das Grundwasser auszuweisen.

Für die Abgrenzung der Gebiete mussten vorab die Bereiche definiert werden, in denen eine Belastung im Grundwasser durch Überschreitungen einer Nitratkonzentration von 50 mg/l oder einer Nitratkonzentration von 37,5 mg/l mit steigender Tendenz vorlag (erster Schritt). Hierfür wurden bestehende Messnetze, die an die EU gemeldet werden, aber auch Messstellen, die bislang keinem EU-Messnetz zugeordnet sind, herangezogen. Neu ist, dass mindestens eine Messstelle pro einer Flächeneinheit von 50 km2 vorhanden sein soll. Für die Erstausweisung wurden in Hessen 135 Messstellen für das Ausweisungsmessnetz herangezogen. In den kommenden Jahren müssen weitere Messstellen gebaut werden, um die Flächenkriterien der Bundesvorgaben zu erfüllen. Für die Erstausweisung wurde der Mittelwert der Nitratkonzentrationen aus den Jahren 2016 bis 2019 zugrunde gelegt.

Zu berücksichtigen waren Grundwasserkörper, die sich aufgrund der Einstufung nach der europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) im schlechten chemischen Zustand wegen Nitrat befinden (zweiter Schritt). Auf Bestreben der EU-Kommission wurden in die DüV strengere Vorgaben aufgenommen. Auch Grundwasserkörper, die sich im guten chemischen Zustand befinden, für die aber das Grundwasser einer einzelnen Grundwassermessstelle den Nitratgrenzwert überschreitet, sind für die weiteren Verfahren zur Abgrenzung der mit Nitrat belasteten Gebiete einzubeziehen.

Die vorausgewählten Flächen wurden nun im dritten Schritt auf Immissionsebene vorselektiert. Dafür sind in der AVV GeA drei Möglichkeiten zur Auswahl vorgegeben. Wenn eine Messstellendichte von einer Messstelle pro Flächeneinheit von 20 km2 besteht (entsprechend den Vorgaben der Anlagen 1 und 2 AVV GeA), kann eine Regionalisierung durchgeführt werden. Da dieses Flächenkriterium derzeit in Hessen nicht erreicht wird, konnte diese Option nicht genutzt werden. Weitere Möglichkeiten zur Vorselektion auf Immissionsebene bieten die Einzugsgebiete von Wasserschutzgebieten und die Abgrenzungen nach hydrogeologischen Teilräumen. Diese beiden Möglichkeiten wurden in Hessen angewandt, so dass sich die Gebiete, die für die Binnendifferenzierung auf Emissionsebene (Stickstoffüberschüsse auf den Flächen) herangezogen werden müssen, bereits erheblich reduziert haben.

Um Flächen mit einem hohen Austragsrisiko für Nitrat zu ermitteln, wurde im vierten Schritt überprüft, wieviel überschüssigen Stickstoff ein Boden tolerieren kann, bevor es zu einem Nitrataustrag ins Grundwasser kommt. Dabei sind gemäß AVV GeA (§ 3 und Anlagen 3, 4) Modelle aus dem Modellverbund AGRUM-DE anzuwenden. Wichtige Eingangsgrößen des Modells sind

  • Bodendaten in hoher Auflösung,
  • Sickerwasserraten,
  • Verweilzeiten des Sickerwassers im Boden,
  • atmosphärische Stickstoff-Deposition (für Hessen 4,9 kg N/ha) und
  • der Nitratabbau im Boden.

Unter der Berücksichtigung dieser Informationen wurden für Flächen im 100 x 100 m Raster der maximale tolerierbare Stickstoffüberschuss errechnet.

Im fünften Schritt wurden die potentiellen Nitratausträge ermittelt. Darunter ist die modellgestützte Ermittlung der Flächenbilanzüberschüsse zu verstehen. Auch hierfür musste sich einem Modell aus dem Modellverbund AGRUM-DE bedient werden. Der Stickstoff-Input wird ähnlich wie beim Nährstoffvergleich dem Stickstoff-Output gegenübergestellt, um so einen Bilanzsaldo zu errechnen. Dabei werden sämtliche verfügbaren Daten zur Modellrechnung genutzt. Beispielsweise sind hier die

  • Agrarstrukturerhebung,
  • HIT-Datenbank,
  • Wirtschaftsdüngertransporte,
  • Angaben der statistischen Landesämter,
  • Klärschlamm, Kompost, Biogas u. a.

als Datenquellen zu nennen.

Durch eine Gegenüberstellung des tolerierbaren Stickstoffüberschusses und der Flächenbilanzüberschüsse wurden die landwirtschaftlichen Flächen ermittelt, bei denen mehr Stickstoff auf den Flächen vorhanden ist, als toleriert werden kann bevor es zu einem Nitrataustrag ins Grundwasser kommt (sechster Schritt).

Im siebten Schritt wurden die finalen mit Nitrat belasteten Gebiete ausgewiesen.

Eine detaillierte Beschreibung der Vorgehensweise zu den Gebietsabgrenzungen bietet der Vortrag Ausweisung der mit Nitrat belasteten Gebiete.

Übersichtskarte mit Nitrat belastete Gebiete


Im Vergleich zu den abgegrenzten Gebieten von 2019 hat sich die ausgewiesene Fläche um 74 % reduziert (vgl. Übersichtskarte mit Nitrat belastete Gebiete). Bezogen auf die landwirtschaftliche Fläche hat sich der Anteil nahezu auf etwa 12 % halbiert. Somit müssen auf etwa 110.000 Hektar landwirtschaftlicher Nutzfläche die Vorgaben der AVDüV 2021 umgesetzt werden.

Weitere Informationen zum Thema Nitrataustragsgefährdung finden Sie auf unserer Webseite hier

Ausweisung der eutrophierten Gebiete

Im Auftrag des HMUKLV hat das HLNUG in Zusammenarbeit mit dem Forschungszentrum Jülich die technische Umsetzung der AVV GeA durchgeführt. Die Gebietsausweisung erfolgte in vier Schritten strikt nach der gesetzlich vorgeschriebenen Vorgehensweise. Nur die Gebiete, welche in allen vier Schritten eine Überschreitung aufwiesen, wurden final als eutrophiertes Gebiet ausgewiesen. Die eutrophierten Gebiete wurden auf Ebene von Oberflächenwasserkörpern (OWK) ausgewiesen.

Im ersten Schritt wurden die allgemein-physikalisch-chemischen Qualitätskomponenten geprüft. In Fließgewässern wurde der Parameter ortho-Phosphat und in Seen der Parameter Gesamtphosphor nach Vorgaben der OGewV (2016) bewertet.

Im zweiten Schritt wurden relevante biologische Qualitätskomponenten geprüft. Die Komponenten Wasserpflanzen (Makrophyten) und Kieselalgen (für Fließgewässer) und das Phytoplankton (für Seen) sind gute Indikatoren für eine Eutrophierung.

Im dritten und vierten Schritt wurde geprüft, ob die Phosphoreinträge aus der Landwirtschaft stammen. Hierfür wurde modellhaft bestimmt wieviel Phosphor aus unterschiedlichen Quellen in Oberflächengewässer eingetragen wird. Der Landwirtschaft werden die Einträge aus Drainagen, Abschwemmung und Erosion zugerechnet. Eine wichtige Grundlage für die Berechnung der Erosion war der Erosionsatlas. Weitere modellierte Eintragspfade sind kommunale und industrielle Kläranlagen, Kleinkläranlagen, Mischwasserentlastungen, Regenwasserkanalisation, Grundwasser, atmosphärische Deposition sowie Zwischenabfluss (dritter Schritt). Hierbei wurden neben den prozentualen Einträgen auch die absoluten Einträge aus der Landwirtschaft geprüft. Nur wenn diese Einträge den jeweils relevanten, gesetzlich festgelegten Schwellenwert überschreiten, kann ein eutrophiertes Gebiet ausgewiesen werden (vierter Schritt). Weitere Informationen über die Modellierung der Phosphoreinträge aus diffusen und punktuellen Quellen in die Oberflächengewässer Hessens erhalten sie hier.

Eine detaillierte Beschreibung der Vorgehensweise zu den Gebietsabgrenzungen bietet der Vortrag Ausweisung der eutrophierten Gebiete.

Übersichtskarte eutrophierte Gebiete


Insgesamt wurden 85 Oberflächenwasserkörper mit einer Fläche von ca. 6.080 km2 (entspricht ca. 29 % der Landesfläche) ausgewiesen. In diesen Gebieten sind ca. 3.100 km2 landwirtschaftliche Fläche betroffen, welches ca. 34 % der gesamten landwirtschaftlichen Fläche in Hessen entspricht.

Weitere Informationen zur Düngeverordnung erhalten Sie bei der federführenden Behörde, dem Hessischen Ministerium für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz.