IKTSub N-Leach-AT: Ermittlung eines realitätsnahen Leaching Faktors für eine verbesserte Abschätzung des landwirtschaftlichen Beitrags zur österreichischen Treibhausgasbilanz - Projektkooperation mit TU Wien
Projektleitung
Alexander Eder
Forschungseinrichtung
Bundesamt für Wasserwirtschaft - Institut für Kulturtechnik und Bodenwasserhaushalt
Projektnummer
101059Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft
Allgemeine Projektinformationen
Abstract (deutsch)
Für die Berechnung der Nationalen Treibhausgas Inventur gelten weltweit die IPCC Guidelines for National Greenhouse GasInventories (IPCC, 2006). Die Gleichung 11.10 im Kapitel 11.2.2. – Indirect N2O Emissions beschreibt dabei die Größe der N2O Emissionen aus landwirtschaftlich genutzten Flächen durch Versickerung und Abfluss. Einer der in dieser Gleichung verwendeten Faktoren ist der Faktor FracLeach-(H) (Leaching-Faktor). Er beschreibt das Verhältnis zwischen zugeführtem bzw. mineralisiertem N und durch Versickerung/Abfluss ausgetragenen N. Der in den IPCC Guidelines vorgeschlagene Wert beträgt 0,3. In den IPCC Guidelines wird allerdings darauf verwiesen, dass es sich bei dieser Annahme um eine grobe Schätzung handelt. Verbesserte Schätzwerte, basierend auf national verfügbaren Daten werden empfohlen.
Ziel dieses Projektes ist eine erstmalige Berechnung des Leaching-Faktors für Österreich. Basis dieser Bewertung sollen keine zusätzlich durchzuführenden Messreihen bzw. Versuchsanlagen sein, sondern eine Auswertung derzeit national vorhandener Datensätze. Derzeit werden an einer Reihe von Standorten, die sich sowohl von ihrer geographischen Lage, als auch im Hinblick auf landwirtschaftliches Management und Bewirtschaftungsintensität unterscheiden, Untersuchungen zum Austragsverhalten von Stickstoff durchgeführt. Zu nennen sind hier vor Allem Lysimeterdaten, aber auch Datensätze, die im Rahmen von Einzugsgebiets-beobachtungen (Hydrological Open Air Laboratory Petzenkirchen) erhalten wurden. Die vorhandenen Datensätze wurden allerdings bisher weder gemeinsam noch einzeln für eine Bewertung des Leaching Faktors herangezogen. Teilziel 1 des Projektes ist daher, eine Übersicht verfügbarer Datensätze zur Ermittlung des Leaching Faktors zusammenzustellen und eine Harmonisierung der Daten im Hinblick auf eine Auswertung dieses Faktors durchzuführen. Nach erfolgter Harmonisierung der vorhandenen Datensätze erfolgt eine Ermittlung des Leaching Faktors (Teilziel 2) und als Teilziel 3 die Publikation der erhaltenen Ergebnisse in einer internationalen Fachzeitschrift (peer reviewed). Um sicherzustellen, dass die aus Punktmessungen erhaltenen Ergebnisse repräsentative Verhältnisse widerspiegeln, wird in weiterer Folge das Bodenwasserhaushalts und Stickstoffsimulationsmodell STOTRASIM an den vorhandenen Punktdaten kalibriert - Teilziel 4 und für typische Böden, Regionen und dazugehörige landwirtschaftliche Managementpraktiken angewendet. Letztendlich soll ein Vergleich der erhaltenen Simulationsergebnisse auf regionaler Ebene mit den lokal gemessenen Werten sicherstellen, dass ein neu vorgeschlagener Faktorwert für den Leaching-aktor für österreichische Verhältnisse repräsentativ ist (Teilziel 5 und 6).
Ziel dieses Projektes ist eine erstmalige Berechnung des Leaching-Faktors für Österreich. Basis dieser Bewertung sollen keine zusätzlich durchzuführenden Messreihen bzw. Versuchsanlagen sein, sondern eine Auswertung derzeit national vorhandener Datensätze. Derzeit werden an einer Reihe von Standorten, die sich sowohl von ihrer geographischen Lage, als auch im Hinblick auf landwirtschaftliches Management und Bewirtschaftungsintensität unterscheiden, Untersuchungen zum Austragsverhalten von Stickstoff durchgeführt. Zu nennen sind hier vor Allem Lysimeterdaten, aber auch Datensätze, die im Rahmen von Einzugsgebiets-beobachtungen (Hydrological Open Air Laboratory Petzenkirchen) erhalten wurden. Die vorhandenen Datensätze wurden allerdings bisher weder gemeinsam noch einzeln für eine Bewertung des Leaching Faktors herangezogen. Teilziel 1 des Projektes ist daher, eine Übersicht verfügbarer Datensätze zur Ermittlung des Leaching Faktors zusammenzustellen und eine Harmonisierung der Daten im Hinblick auf eine Auswertung dieses Faktors durchzuführen. Nach erfolgter Harmonisierung der vorhandenen Datensätze erfolgt eine Ermittlung des Leaching Faktors (Teilziel 2) und als Teilziel 3 die Publikation der erhaltenen Ergebnisse in einer internationalen Fachzeitschrift (peer reviewed). Um sicherzustellen, dass die aus Punktmessungen erhaltenen Ergebnisse repräsentative Verhältnisse widerspiegeln, wird in weiterer Folge das Bodenwasserhaushalts und Stickstoffsimulationsmodell STOTRASIM an den vorhandenen Punktdaten kalibriert - Teilziel 4 und für typische Böden, Regionen und dazugehörige landwirtschaftliche Managementpraktiken angewendet. Letztendlich soll ein Vergleich der erhaltenen Simulationsergebnisse auf regionaler Ebene mit den lokal gemessenen Werten sicherstellen, dass ein neu vorgeschlagener Faktorwert für den Leaching-aktor für österreichische Verhältnisse repräsentativ ist (Teilziel 5 und 6).
Schlagwörter (deutsch)
Nationale Treibhausgasbilanz, Grundwasserneubildung, Nitrat, Leaching Faktor,
Titel (englisch)
Evaluation of a realistic leaching factor for an improved estimation of the agricultural contribution to the Austrian National Greenhouse Gas Inventory
Abstract (englisch)
The calculation of national greenhouse gas inventories is based
on the IPCC Guidelines (IPCC, 2006). In these guidelines
equation 11.10 in chapter 11.2.2. – indirect N2O emissions
describes the amount of N2O emissions of agriculturally used
land by leaching and runoff. One of the factors used in this
equation is FracLeach-(H), hereafter described as leaching
factor. The factor value of this parameter proposed within the
IPCC guidelines is 0.3. However, the guidelines state, that this
is a first estimation and suggest developing improved
parameter values based on national estimates.
Aim of this project therefore ist to develop national leaching
factor for Austria. The basis to reach this goal are data that
already are available at national scale. These are data of
lysimeter sites but also data that are and have been collected at
catchment scale level (Hydrological Open Air Laboratory
Petzenkirchen). Available data never have been used jointly to
evaluate the leaching factor. Therefore task 1 of the project will
be to present an overview on existing data to calculate the
leaching factor and harmonize the data sets. Task 2 will then be
to calculate leaching factors for each of the data sets and derive
national estimates. This procedure and the results obtained will
be published under peer review (task 3). In order to assure that
results that have been obtained by small scale data represent
general conditions in Austria we will use the soil water and
nitrogen model STOTRASIM, calibrate it with available data
(task 4) and use it to extrapolate results for typical soils and
regions and their main agricultural management options.
Finally, a comparison of locally measured and regionally
calculated parameter values is to ensure, that the proposed
leaching factor represents typical conditions for Austria (task 5
and 6).
on the IPCC Guidelines (IPCC, 2006). In these guidelines
equation 11.10 in chapter 11.2.2. – indirect N2O emissions
describes the amount of N2O emissions of agriculturally used
land by leaching and runoff. One of the factors used in this
equation is FracLeach-(H), hereafter described as leaching
factor. The factor value of this parameter proposed within the
IPCC guidelines is 0.3. However, the guidelines state, that this
is a first estimation and suggest developing improved
parameter values based on national estimates.
Aim of this project therefore ist to develop national leaching
factor for Austria. The basis to reach this goal are data that
already are available at national scale. These are data of
lysimeter sites but also data that are and have been collected at
catchment scale level (Hydrological Open Air Laboratory
Petzenkirchen). Available data never have been used jointly to
evaluate the leaching factor. Therefore task 1 of the project will
be to present an overview on existing data to calculate the
leaching factor and harmonize the data sets. Task 2 will then be
to calculate leaching factors for each of the data sets and derive
national estimates. This procedure and the results obtained will
be published under peer review (task 3). In order to assure that
results that have been obtained by small scale data represent
general conditions in Austria we will use the soil water and
nitrogen model STOTRASIM, calibrate it with available data
(task 4) and use it to extrapolate results for typical soils and
regions and their main agricultural management options.
Finally, a comparison of locally measured and regionally
calculated parameter values is to ensure, that the proposed
leaching factor represents typical conditions for Austria (task 5
and 6).
Projektziele
Ausgehend von der in der Einleitung beschriebenen aktuellen Berechnungsmethode für den Faktor FracLEACH-(H) stellt sich als Überziel dieses Projektes eine Bewertung des Faktors FracLeach-(H) für Österreich dar. Es wird hier bewusst nicht von einer Neubewertung ausgegangen, da eine Bewertung dieses Faktors tatsächlich noch nie stattgefunden hat, sondern bisher lediglich eine Übernahme vorgeschlagener Werte erfolgte. Basis dieser Bewertung sollen keine zusätzlich durchzuführenden Messreihen bzw. Versuchsanlagen sein, sondern eine Auswertung derzeit national vorhandener Datensätze. Derzeit werden an einer Reihe von Standorten, die sich sowohl von ihrer geographischen Lage, als auch im Hinblick auf landwirtschaftliches Management und Bewirtschaftungsintensität unterscheiden, Untersuchungen zum Austragsverhalten von Stickstoff durchgeführt. Zu nennen sind hier vor Allem Lysimeterdaten, aber auch Datensätze, die im Rahmen von Einzugsgebiets-beobachtungen (Hydrological Open Air Laboratory Petzenkirchen) erhalten wurden. Die vorhandenen Datensätze wurden allerdings bisher weder gemeinsam noch einzeln für eine Bewertung des Faktors FracLeach-(H) herangezogen. Teilziel 1 des Projektes ist daher, eine Übersicht verfügbarer Datensätze zur Ermittlung des Faktors FracLeach-(H) zusammenzustellen und eine Harmonisierung der Daten im Hinblick auf eine Auswertung dieses Faktors durchzuführen, wobei unter diesem Begriff alle Aktivitäten im Zusammenhang mit der Erstellung eines für eine Auswertung vollständigen Datensatzes verstanden werden sollen. Nach erfolgter Harmonisierung der vorhandenen Datensätze erfolgt eine Ermittlung des Faktors FracLeach-(H) (Teilziel 2) und als Teilziel 3 die Publikation der erhaltenen Ergebnisse in einer internationalen Fachzeitschrift (peer reviewed). Um sicherzustellen, dass die aus Punktmessungen erhaltenen Ergebnisse repräsentative Verhältnisse widerspiegeln, wird in weiterer Folge das Bodenwasserhaushalts und Stickstoffsimulationsmodell STOTRASIM (Stenitzer und Müller, 1996; Feichtinger, 1998a) an den vorhandenen Punktdaten kalibriert STENITZER, 2002) - Teilziel 4 und für typische Böden, Regionen und dazugehörige landwirtschaftliche Managementpraktiken angewendet (Feichtinger, 1998b; Stenitzer, 1998). Letztendlich soll ein Vergleich der erhaltenen Simulationsergebnisse auf regionaler Ebene mit den lokal gemessenen Werten sicherstellen, dass ein neu vorgeschlagener Faktorwert für FracLeach-(H) für österreichische Verhältnisse repräsentativ ist (Teilziel 5). Die unter Teilziel 4 und Teilziel 5 erzielten Ergebnisse werden ebenfalls in einer internationalen Fachzeitschrift (peer review) publiziert (Teilziel 6).
Literatur:
STENITZER, E. und U. MÜLLER, 1996: Wasserhaushalts- und Ertragsmodell SIMWASER – 4. Version. Arbeitshefte Boden, Hannover, 1, 3-28.
FEICHTINGER, F., 1998a: STOTRASIM – Ein Modell zur Simulation der Stickstoffdynamik in der ungesättigten Zone eines Ackerstandortes. Schriftenreihe des BAW, 7, 14-41.
STENITZER, E., 2002: Eignung von Feldlysimetern zur Eichung von SIMWASER. Schriftenreihe BAW, 16, 67-82.
FEICHTINGER, F., 1998b: Simulationsrechnungen zur Auswirkung unterschiedlicher landwirtschaftlicher Maßnahmen auf den Nitrataustrag. Schriftenreihe des BAW, 7, 75-88.
STENITZER, E., 1998: Auswirkung unterschiedlicher Fruchtfolgen auf die Grundwasserneubildung im Leibnitzer Feld. Schriftenreihe des BAW, 7, 113-117.
Literatur:
STENITZER, E. und U. MÜLLER, 1996: Wasserhaushalts- und Ertragsmodell SIMWASER – 4. Version. Arbeitshefte Boden, Hannover, 1, 3-28.
FEICHTINGER, F., 1998a: STOTRASIM – Ein Modell zur Simulation der Stickstoffdynamik in der ungesättigten Zone eines Ackerstandortes. Schriftenreihe des BAW, 7, 14-41.
STENITZER, E., 2002: Eignung von Feldlysimetern zur Eichung von SIMWASER. Schriftenreihe BAW, 16, 67-82.
FEICHTINGER, F., 1998b: Simulationsrechnungen zur Auswirkung unterschiedlicher landwirtschaftlicher Maßnahmen auf den Nitrataustrag. Schriftenreihe des BAW, 7, 75-88.
STENITZER, E., 1998: Auswirkung unterschiedlicher Fruchtfolgen auf die Grundwasserneubildung im Leibnitzer Feld. Schriftenreihe des BAW, 7, 113-117.
Praxisrelevanz
Durch die Berechnung des Leaching Faktors wird eine
verbesserte Treibhausgasbilanz für Österreich ermöglicht.
verbesserte Treibhausgasbilanz für Österreich ermöglicht.