Pflanzenschutzmittel (PSM) aus konventioneller Landwirtschaft sind sowohl in Oberflächengewässern als auch im Grundwasser nachweisbar. Drift und Erosion durch Oberflächenabfluss werden häufig als dominierende Prozesse für den PSM-Eintrag angegeben. Aufgrund des dichten Drainagenetzes und geringer Hangneigung in Tieflandregionen spielt der Oberflächenabfluss hier eher eine untergeordnete Rolle. Dennoch werden gerade in diesen Regionen häufig Mehrfachbelastungen und Spitzenfrachten in Gewässern beobachtet, die über den gesetzlichen Grenzwerten liegen. Neben der applizierten Muttersubstanz der PSM werden zunehmend deren Transformationsprodukte (TP) gefunden, die oft persistentere und mobilere Eigenschaften aufweisen können. Am Abbau des PSM und dem Transport von Muttersubstanz und TP sind zahlreiche Prozesse beteiligt, die sich gegenseitig beeinflussen. Zur Abbildung der komplexen Prozessdynamik in der Hydrologie und beim Stofftransport wurden ökohydrologische Modelle entwickelt. Um verlässliche Modellergebnisse für PSM und deren TP zu erhalten, ist es unerlässlich, die Prozessdynamik in Modellen besser zu verstehen.
Diese Studie zielt darauf ab, das Verständnis des PSM-Transports und der Abbaudynamik zu verbessern, um geeignete landwirtschaftliche Bewirtschaftungsmaßnahmen zu identifizieren, die die Gewässer vor den nachteiligen Auswirkungen von PSM schützen. Daher soll eine Analyse der dargestellten Abbau- und Transportprozesse mittels einer zeitabhängigen Sensitivitätsanalyse am ökohydrologischen Modell „Soil and Water Assessment Tool+“ (SWAT+) durchgeführt werden. Auf diese Weise wird die Dynamik dominanter Modellparameter unter verschiedenen hydrologischen Bedingungen sichtbar. Die zeitabhängige Sensitivitätsanalyse soll für zwei verschiedene SWAT+-Versionen (60.5.4) angewendet werden. Die erste Version ist die ursprüngliche SWAT+ 60.5.4-Version und II.) eine bearbeitete Version von SWAT+-60.5.4. Bei der erweiterten Version wurden bisher der Grundwassermischungsfaktor aus der Arbeit von Rathjens et al. (2023) integriert und die minimale Fließzeit auf weniger als einen Tag als Grundlage für die Berechnung der In-Stream-Prozesse im Zusammenhang mit dem PSM-Transport reduziert.
Bereits ohne die Verbesserung des Makroporenflusses für den PSM-Transport, kann bei einer Abflussmodellierung von 0,85 KGE (Kalibrierungszeitraum) und einer Validierung von 0,82 KGE auf Einzugsgebiets- und 0,63 auf Feldskala zufriedenstellende Ergebnisse für den PSM-Transport während des Kalibrierungszeitraums erreicht werden (Flufenacet: 0,53 KGE; Flufenacetoxalsäure: 0,60 KGE; Flufenacetsulfonsäure: 0,67 KGE; Diflufenican: 0,54 KGE; Pendimethalin: 0,47 KGE). Während die applizierten PSM bei der Validierung auf Einzugsgebietsskala bessere Ergebnisse liefern, zeigt die Validierung der TP auf Feldskala eine bessere Modellgüte. Die Modellierung der mobilen PSM zeigt eine zeitliche Verschiebung des Austrags über den Drainageauslass, während die Modellierung von nicht-mobilen PSM eine systematische Unterschätzung aufweist.