Stickstoff- und Säureeintrag

Einheit: Kilogramm pro Hektar und Kiloäquivalente pro Hektar
Stand: 15.04.2021

Ziel ist es, den Stickstoff- und Säureeintrag in Waldgebieten in den nächsten Jahren zu reduzieren und unter die allgemein anerkannten, kritischen Belastungsgrenzen (sog. Critical Load für den atmosphärischen Stickstoffeintrag und den Critical Load für Säureeinträge des ICP MODELLING AND MAPPING, 2008) zu senken.

Der Trend des Stickstoffeintrags in Waldgebiete ist über die letzten 10 Jahre konstant.

Der Trend des Säureeintrags in die Waldgebiete ist über die letzten 10 Jahre fallend.

  • Hintergrund / Bedeutung

    Hintergrund / Bedeutung

    Stoffeinträge durch Niederschläge überschreiten in den Wäldern von Nordrhein-Westfalen seit Jahrzehnten großräumig ökologische Wirkungsschwellen. Insbesondere die Einträge von Stickstoff und Säuren aus der Atmosphäre spielen eine bedeutende Rolle. Sie verändern nachhaltig die Stoffflüsse im Ökosystem und sind eine Ursache der Waldschäden. Die Einträge gefährden langfristig die forstwirtschaftliche Produktion, die natürliche Artenvielfalt im Wald und die Funktionsfähigkeit der Waldböden.

    Der hohe Anteil an Stickstoff (Ammonium und Nitrat) im Niederschlag wird einerseits durch die intensive Tierhaltung in der Landwirtschaft und andererseits durch die Verbrennung fossiler Energieträger in Industrie und Verkehr verursacht. Ein Überangebot des eigentlich wichtigen Pflanzennährstoffs Stickstoff kann Bodenversauerung auslösen und dazu führen, dass die Waldbäume anfälliger gegenüber Schädlingen, Trockenstress und Frost werden. Der seit der Diskussion um das Waldsterben in den 1980er Jahren bekannte saure Regen wurde lange Zeit hauptsächlich durch die Anreicherung von Schwefelverbindungen in der Atmosphäre verursacht. Hierfür ist die Verbrennung schwefelhaltiger fossiler Brennstoffe verantwortlich. Die Bedeutung der Schwefeleinträge für die Bodenversauerung ist mittlerweile zurückgegangen, wohingegen die versauernden Effekte aufgrund von Ammoniumeinträgen, die insbesondere aus der Landwirtschaft stammen,. weniger stark zurück gesunken sind. Die Versauerung der Böden durch den überhöhten Stickstoffeintrag hat allgemein vielfältige negative Folgen für die betroffenen Ökosysteme und wirkt sich darüber hinaus auf die Qualität des Grund- und Oberflächenwassers in bewaldeten Gebieten negativ aus.

    Die Lösung dieser Probleme erfordert wegen der grenzüberschreitenden Ausbreitung luftgetragener Schadstoffe ein international abgestimmtes Vorgehen. Die Vereinbarungen der United Nations Economic Commission for Europe (CLRTAP, Göteborg Protokoll) und die daraus hervorgegangene EU-Richtlinie über die Reduktion der nationalen Emissionen bestimmter Luftschadstoffe (2016/2284) sowie Maßnahmen zur Luftreinhaltung in anderen Bereichen lassen einen weiteren Rückgang der Einträge von Stickstoff und Säuren erwarten.

  • Ziele

    Ziele

    Ziel ist es, den Stickstoff- und Säureeintrag in Waldgebieten in den nächsten Jahren weiter zu reduzieren und unter die allgemein anerkannten, kritischen Belastungsgrenzen (sog. Critical Load für den atmosphärischen Stickstoffeintrag und den Critical Load für Säureeinträge des ICP MODELLING AND MAPPING, 2008) zu senken.

  • Trendanalyse

    Trend (lang) Stickstoffeintrag

    2019 lag der Stickstoffeintrag in Waldgebiete bei 16,7 kg Stickstoff pro Hektar in Form von Nitrat (NO3-;  6,8 kg pro Hektar) und Ammonium (NH4+; 9,9 kg pro Hektar). Der Indikatorverlauf zeigt, dass die Stickstoffeinträge zunächst bis Ende der 1980iger Jahre zugenommen und seit Ende der 1990iger Jahre wieder abgenommen haben. Aus dem direkten Vergleich der Jahre 1983 und 2019 ergibt sich ein Rückgang der Stickstoffdeposition in den Waldgebieten um 36%. Gründe für den rückläufigen Trend liegen beispielsweise in der Verringerung der Emissionen aus dem Straßenverkehr und dem Einsatz von Entstickungsanlagen in Kraftwerken. In den letzten zehn Jahren blieben die Stickstoffeinträge in Waldgebieten jedoch auf einem konstanten Niveau. Aufgrund der weiterhin hohen Stickstofffrachten gibt es kaum Anzeichen für eine Erholung der Wälder von den Folgen des Überangebots an Stickstoff.

    Trend (lang) Säureeintrag

    2019 lagen die Einträge von Säure in die Waldgebiete bei 1,12 Keq pro Hektar. (eq steht für äquivalente Ionenladung, da die Summe aller säurebildenden Stoffe in wässriger Lösung nach Umrechnung in Ladungsäquivalente berücksichtigt wird).

    Aus dem direkten Vergleich der Jahre 1983 und 2019 ergibt sich für den Säureeintrag in Wälder ein Rückgang um 70%. Der deutlichste Rückgang konnte am Ende der 1980er Jahre beobachtet werden. In den letzten zehn Jahren konnte jedoch weiterhin ein leichter Rückgang der Säureeinträge durch die Trendanalyse belegt werden. Der Hauptgrund für den Rückgang der Säurebelastung ist die Senkung der Schwefeldioxid-Emissionen. Dazu haben die Regulierung der Emissionen von großen industriellen Anlagen durch die „Verordnung über Großfeuerungsanlagen“ (Bundes-Immissionsschutzgesetz) und die Senkung des Schwefelgehaltes im Heizöl wesentliche Beiträge geleistet. Die geringeren Säureeinträge haben an vielen Standorten eine Erholung der oberen Schichten des Waldbodens ermöglicht. Allerdings führen die weiterhin hohen Stickstofffrachten und die Spätfolgen der Schwefeleinträge in tieferen Bodenschichten und auf versauerungsempfindlichen Standorten zu einer fortschreitenden Verschlechterung des Bodenzustandes. Trotz dieser insgesamt positiven Entwicklung sind die aktuellen Stoffeinträge, insbesondere die von Stickstoffverbindungen, in den Waldgebieten Nordrhein-Westfalens noch immer zu hoch und überschreiten die ökologischen Wirkungsgrenzen.

  • Definition

    Definition

    Der Indikator setzt sich aus zwei Teilindikatoren zusammen:

    1. Stickstoffeintrag: Der Teilindikator beschreibt den atmosphärischen Eintrag von Stickstoff in Waldgebiete in Nordrhein-Westfalen.
    2. Säureeintrag: Der Teilindikator beschreibt den atmosphärischen Eintrag von Säure in Waldgebiete in Nordrhein-Westfalen.
  • Datenquellen

    Datenquellen, Berechnung und Einheit

    Der Stoffeintrag in Wälder wird parallel auf Freiflächen und unterhalb der Baumkronen gemessen. In älteren Buchenbeständen wird auch das Stammablaufwasser erfasst. Die Eintragsraten werden aus den gemessenen Stoffkonzentrationen und Wassermengen berechnet. Für Stickstoff (NO3 und NH4) erfolgt die Angabe in Kilogramm je Hektar und Jahr. Bei der potenziellen Säuregesamtdeposition (ACpot.) wird die Einheit Kiloäquivalent je Hektar und Jahr verwendet. Die eingesetzten Mess- und Berechnungsverfahren sind national und international vergleichbar. Die Messung erfolgt gegenwärtig an fünf Waldmessstationen. Zur Berechnung des Indikatorwertes wird der Mittelwert aus den Werten der fünf Messstationen gebildet. Der Indikator erfüllt nicht die strengen Anforderungen an eine flächenhafte Repräsentanz. Durch die Verteilung der Messorte auf die großen forstlichen Wuchsgebiete und typische Einzelstandorte im Tief- und Bergland ist er aber dennoch für die Beobachtung der Entwicklung geeignet.

Indikatoren zu Natur, Ländliche Räume

Datentabelle Stickstoffeintrag

Kilogramm pro Hektar 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
Stickstoffeintrag 26,0 27,7 26,5 33,4 32,7 30,4 36,1 28,0 26,9 29,6 28,8 28,2 31,8 27,5 27,8 28,1 26,7 26,7 24,4 23,7 21,5 20,7 22,6 21,2 22,0 18,6 20,9 22,1 21,3 20,4 18,1 18,5 19,5 21,0 20,6 20,5 16,7

Datentabelle Säureeintrag

Kiloäquivalente pro Hektar 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
Säureeintrag 3,73 3,97 3,61 3,90 4,20 3,83 3,57 2,55 2,61 3,01 2,67 2,42 2,81 2,46 2,54 2,66 2,29 2,43 2,22 2,26 1,89 1,89 1,92 1,78 1,79 1,46 1,69 1,70 1,76 1,64 1,40 1,47 1,53 1,44 1,49 1,19 1,12