Zur Identifikation von Rahmenbedingungen für den Nitratabbau im Grundwasser wurden innerhalb des Forschungsprojekts ArNO (Nitratbelastung in Einzugsgebieten) Daten der Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg zu Redoxparametern sowie Denitrifikationsdaten ausgewertet. Die gewonnenen Erkenntnisse wurden auf einen Datensatz der GWD-WV (Grundwasserdatenbank Wasserversorgung) übertragen, um baden-württembergweit Messstellen mit potentiellem Nitratabbau zu identifizieren.

Ausgewertet wurden Redoxdaten der Jahre 2020 bis 2023 (LUBW und GWD-WV) und N₂-Excess-Daten (LUBW) aus 2023 und 2024. Für LUBW-Messstellen wurden Mindestanforderungen an den Ausbau gemäß ArNO-FactSheet (noch nicht veröffentlicht) berücksichtigt. Der Nitratabbau wurde nach Schwanekamp (2017) aus den N₂-Excess-Daten abgeschätzt. Die Auswertung beider Datensätze erfolgte auf Basis von Mediandaten mittels Python-Skript.

Anzeichen für Denitrifikation wiesen rund ein Viertel der LUBW-Messstellen auf. An diesen Messstellen lag der Sauerstoffgehalt stets ≤ 4 mg/L, der pH-Wert > 6,5 und der DOC-Gehalt > 0,7 mg/L („harte“ Kriterien). Hingegen scheinen Eisen- und Mangangehalte nur als „weiche“ Indikatorkriterien sinnvoll, da auch typische Werte für oxidiertes Grundwasser (< 0,1 mg/L bzw. < 0,05 mg/L) nicht eindeutig zwischen Messstellen mit und ohne Anzeichen für Denitrifikation trennten. Gleiches gilt für Nitratgehalte (< 10 mg/L), welche wenig selektiv für potentiell denitrifizierende Bedingungen waren.

Zur Auswertung des Denitrifikationspotentials in den Messstellen der Wasserversorger Baden-Württembergs (GWD-WV) wurden die identifizierten Kriterien herangezogen. Gemäß der „harten“ Kriterien zu Sauerstoff und pH-Wert waren in etwa 15 % der Messstellen Bedingungen vorhanden, die eine Denitrifikation ermöglichen. Wurden zusätzlich die (nicht eindeutigen) Grenzen von Eisen und Mangan herangezogen, so lag die Anzahl der Messstellen mit potentiellem Nitratabbau nur noch bei knapp 9 %. Gilt außerdem, dass der Nitratgehalt unter 10 mg/L liegen soll, so ergab sich nur noch für 3,5 % der Messstellen ein potentieller Nitratabbau.

Die Selektion der Messstellen mit potentiellem Nitratabbau anhand der hier identifizierten Kriterien wurde abschließend noch mit einer Auswertung über die Methode nach Wolters et al. (2022) und gemäß LAWA (2024) verglichen. Für knapp 7 % der Messstellen legen alle drei Methoden nahe, dass Denitrifikation potentiell stattfindet. Umgekehrt wurde für etwa 82 % der Messstellen berechnet, dass keine Denitrifikation möglich sein sollte. Die Messstellen mit potentiellem Nitratabbau liegen dabei insbesondere im nördlichen Oberrheingraben, aber auch verteilt vermehrt im nördlichen und vereinzelt im südlichen Baden-Württemberg.

Schwanekamp C. (2017): Bestimmung des Exzess-Stickstoffes in Grundwasser mit der N₂-Ar-Methode an ausgewählten Pilotmessstellen in Nordrhein-Westfalen, Masterarbeit

LAWA (2024): Kurzanleitung für die messstellenbezogene Ermittlung von Denitrifikations-Standortbedingungen Anlage1. Länderfinanzierungsprojekt Wasser-Boden-Abfall G 1.22, Entwurfsfassung

Wolters et al. (2022): The derivation of denitrification conditions in groundwater: Combined method approach and application for Germany, Ecological Indicators Vol. 144