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Für die Modellierung von Stoffeinträgen in die deutschen Oberflächengewässer nutzt das Umweltbundesamt das Modell MoRE. Übergeordnetes Ziel dieses Vorhabens war es das Wasserhaushaltsmodell LARSIM-ME für die Eintragsmodellierung zu verwenden und die Darstellung des Wasserhaushaltes in MoRE zu optimieren. Dafür wurde eine gezielte Verbesserung bzgl. der Simulation, Separation und Interpretation von Abflusskomponenten in LARSIM-ME vorgenommen. Innerhalb Deutschlands konnte eine plausible Aufteilung des Gesamtabflusses aus LARSIM-ME in drei für MoRE erforderliche Abflusskomponenten (Oberflächenabfluss, Zwischenabfluss, Basisabfluss) erreicht werden. Die Ergebnisse des Wasserhaushaltes aus LARSIM-ME wurden für die Jahre 2016-2018 erfolgreich in das Stoffeintragsmodell MoRE integriert und beispielhaft für die Modellierung der Stickstoff-Einträge verwendet. Zukünftig wird die neue Wasserhaushaltsmodellierung für alle mit MoRE abgebildeten Stoffe genutzt. Parallel wurden einzelne Berechnungsansätze für Stickstoff überarbeitet und neue Eingangsdaten für die Modellierung verwendet. Eine grundlegende Überarbeitung erfolgte für den Pfad Grundwasser. Mit Ausweisung von Zwischen- und Basisabfluss durch LARSIM-ME war es erstmals möglich die Eintragspfade Zwischenabfluss und Grundwasser getrennt voneinander zu modellieren. Die Validierung der Ergebnisse zeigt, dass die Modellierung plausible Werte liefert. Die in diesem Vorhaben am Beispiel von Stickstoff erarbeiteten Ansätze werden für zukünftige Modellierungen beibehalten. Die Umstellung des Wasserhaushaltes auf Basis von LARSIM-ME soll langfristig die Anwendbarkeit von MoRE für die Fragestellungen des UBA hinsichtlich Bestandaufnahmen und die Erstellung der Meeresberichterstattung ermöglichen.

Abstract
Background
Nitrogen (N) as a key input for crop production has adverse effects on the environment through emissions of reactive nitrogen. Less than 20% of the fertiliser nitrogen applied to agricultural land is actually consumed by humans in meat. Given this situation, nitrogen budgets have been introduced to quantify potential losses into the environment, to raise awareness in nutrient management, and to enforce and monitor nutrient mitigation measures. The surplus of the N soil surface budget has been used for many years for the assessment of potentially water pollution with nitrate from agriculture.

Results
For the 402 districts in Germany, nitrogen soil surface budgets were calculated for the time series 1995 to 2017. For the first time, biogas production in agriculture and the transfer of manure between districts were included in the budget. Averaged for all districts, the recent N supply to the utilised agricultural area (UAA) totals 227 kg N ha−1 UAA (mean 2015–2017), among them 104 kg N ha−1 UAA mineral fertiliser, 59 kg N ha−1 UAA manure, 33 kg N ha−1 UAA digestate, 14 kg N ha−1 UAA from gross atmospheric deposition, 13 kg N ha−1 UAA biological N fixation, and 1 kg N ha−1 UAA from seed and planting material. The withdrawal with harvested products accounts for 149 kg N ha−1 UAA, resulting in an N soil surface budget surplus of 77 kg N ha−1 UAA. The N surpluses per district (mean 2015–2017) vary considerably between 26 and 162 kg N ha−1 UAA and the nitrogen use efficiency of crop production ranges from 0.53 to 0.79 in the districts. The N surplus in Germany as a whole has remained nearly constant since 1995, but the regional distribution has changed significantly. The N surplus has decreased in the arable farming regions, but increased in the districts with high livestock density. Some of this surplus, however, is relocated to other districts through the transfer of manure.

Conclusions
The 23-year time series forms a reliable basis for further interpretation of N soil surface surplus in Germany. Agri-environmental programmes such as the limitation of the N surplus through the Fertiliser Ordinance and the promotion of biogas production have a clear effect on the N surplus in Germany as a whole and its regional distribution.

Für Oberflächengewässer kann bei partikulär transportierten Stoffen wie Phosphor die Erosion durch Wasser und der damit verbundene Feststoffeintrag eine der wichtigsten diffusen Eintragspfade sein. Diesen Pfad so genau wie möglich zu beschreiben, auch auf Bundesebene, ist daher für die Umsetzung einer notwendigen Eintragsminderung essenziell. Vor dem Hintergrund neuer bundesweit verfügbarer räumlich aussagefähigerer Datengrundlagen ist das übergeordnete Ziel des Vorhabens die Modellaussagen für den Eintragspfad Bodenerosion durch Wasser zu verbessern. Hierfür werden neben neuen Datengrundlagen auch weiterentwickelte methodische Ansätze zur Neuberechnung des Bodenabtrags und Sedimenteintrags verwendet. Die Modellierung wird in einem ersten Schritt rasterbasiert für ein Testgebiet (Kraichbach) durchgeführt. Die Ergebnisse werden validiert und die Übertragbarkeit der Ansätze auf die Bundesebene geprüft. Für die Validierung im erosionsgeprägten Kraichbach werden Daten eines langjährigen Feststoffmonitorings herangezogen. Gemessene Feststofffrachten und modellierte Sedimenteinträge zeigen eine sehr gute Übereinstimmung. Daher erfolgte in einem zweiten Schritt eine Übertragung der rasterbasierten methodischen Ansätze auf das Bundesgebiet. Für die Verarbeitung und Darstellung der Daten und Ergebnisse wurde eine Viewer-Oberfläche entwickelt. Die Ergebnisse wurden in das bundesweit genutzte Modellinstrument MoRE (Modeling of Regionalized Emissions) integriert. In MoRE wurden neben dem partikulären Eintrag über den Pfad Erosion auch die Eintragspfade Grundwasser und Oberflächenabfluss weiterentwickelt. Hier werden erstmals gelöste Phosphorkomponenten berücksichtigt. Im Ergebnis stehen bundesweite neue regionalisierte Ergebnisse für Phosphoreinträge in Oberflächengewässer zur Verfügung.

Laut der europäischen Wasserrahmenrichtlinie sollen Flüsse, Seen, Übergangsgewässer, Küstengewässer und Grundwasser spätestens bis zum Jahr 2027 in einem "guten Zustand" sein. Für den Weg dahin hat die Europäische Union den Mitgliedstaaten einen klaren Zeitplan und drei sechsjährige Bewirtschaftungszyklen vorgegeben. Die vorliegende Broschüre zeigt die Ergebnisse des ersten Bewirtschaftungszeitraumes und die Entwicklung seit dem Jahr 2009 und gibt einen Ausblick auf den beginnenden zweiten Bewirtschaftungszeitraum. Wie ist der Zustand unserer Gewässer heute? Welche Fortschritte wurden in den vergangenen Jahren erzielt? Welche Maßnahmen werden zukünftig umgesetzt? Wer soll sie leisten und was werden sie kosten?

Die ⁠Wasserrahmenrichtlinie⁠ (WRRL) fordert den umfassenden Schutz des oberirdischen und unterirdischen Wassers. Die zehn Flussgebietsgemeinschaften Deutschlands stellen dazu alle sechs Jahre Bewirtschaftungspläne und Maßnahmenprogramme auf. Das Umweltbundesamt und das Bundesumweltministerium haben diese Berichte für Deutschland ausgewertet und stellen die Ergebnisse in dieser gemeinsamen Broschüre vor. Sie erfahren wie wir Gewässer nutzen, welche Belastungen daraus resultieren und wie sie sich auf die Gewässer auswirken. Sie werden über den aktuellen Zustand der Gewässer informiert und welche Maßnahmen geplant sind, um den Zustand zu verbessern.