Forschungsprojekt
Wassermanagementsystem für Weinberge im Trinkwasserschutzgebiet

Im Hintergrund Blick auf Volkach-Astheim mit dem Trinkwasserentnahmebecken im Vordergrund

Trinkwasserentnahmebecken in Volkach-Astheim

Die Fernwasserversorgung Franken unterhält auf der Gemarkung der Gemeinde Volkach unterhalb der Weinbergsanlage „Volkacher Kirchberg eine Trinkwasserentnahmestelle. Ein großer Teil der Rebflächen in dieser Weinbergslage liegen im Einzugsbereich dieser Trinkwasserentnahmestelle, ein Teil der Fläche (ca. 35 ha) liegt in der Wasserschutzzone III.
Das bisherige Bewirtschaftungssystem in den Weinbergen (alternierende Begrünung jeder zweiten Rebgasse) hatte zur Folge, dass der Oberflächenabfluss in großem Umfang über die Schutzzone II und I abfloss und dadurch die Trinkwasserentnahmestelle essentiell gefährdete. Zudem wurde die Wohnbebauung im Umfeld der Weinberge bei Starkregen vom Oberflächenabfluss aus den Rebflächen erheblich in Mitleidenschaft gezogen.
Durch die Kooperation zwischen der Fernwasserversorgung Franken und der Bewässerungsgenossenschaft VINAQUA (Volkach) wurde in der Weinbergslage „Volkacher Kirchberg“ ein Wassermanagementsystem mit einem geschlossenen Wasserkreislauf etabliert. Zur Minimierung des Oberflächenabflusses werden die Rebflächen ganzflächig dauerbegrünt, das Oberflächenwasser aus den Weinbergen wird in Speicherbecken gesammelt und bei Bedarf über eine Tropfbewässerungsanlage in die Rebflächen zurückgeführt.
In einem von der BLE geförderten Verbundforschungsprojekt wurde das Wassermanagementsystem während der Etablierungsphase im Hinblick auf die Wasser- und Stoffflüsse sowie auf die Traubenerträge und die Weinqualitäten wissenschaftlich begleitet.

Wasserstress bei den Reben

Die Fernwasserversorgung Franken (FWF) enthält unterhalb der Weinbergslage „Volkacher Kirchberg“ eine Brunnengalerie zur Trinkwassergewinnung. Das derzeitige Bewirtschaftungssystem der Teilzeitbegrünung der Rebflächen bedingt Stoffausträge, die die Trinkwasserqualität und in Folge des witterungsbedingten Oberflächenabflusses und der Bodenerosion zudem Wohngebäude und die kommunale Infrastruktur gefährden. Eine ganzflächige und ganzjährige Begrünung der Rebflächen kann diese Problemfelder erheblich entschärfen. Sie führt allerdings unter den klimatischen Bedingungen des fränkischen Weinbaugebietes zu Wasserstress bei den Reben und gefährdet damit die Erzeugung hochwertiger Trauben und Weine und folglich die Existenz der Weinbaubetriebe.
Lageplan der Projektfläche

Lageplan der Projektfläche

Mit der Etablierung des Wassermanagementsystems Volkacher Kirchberg werden die originären Interessen der Projektbeteiligten (FWF, Winzerschaft, Kommune) in ein synergistisches Wirkungsgefüge transformiert. Der Oberflächenabfluss aus den Weinbergen wird in Speicherbecken gesammelt. Damit wird einerseits verhindert, dass trinkwassergefährdende Stoffe in den Bereich der Trinkwassergewinnung gelangen, andererseits steht dieses gespeicherte Wasser für die Bewässerung der Rebflächen zur Verfügung. Gleichzeitig werden die Weinbergsparzellen ganzjährig und ganzflächig begrünt und damit die Stoffausträge aus den Weinbergen, wie auch die Erosion stark eingeschränkt. Dem in Folge der Dauerbegrünung evozierten Wasserstress für die Reben wird dadurch begegnet, dass das in den Speicherbecken gesammelte Oberflächenwasser bei Bedarf über eine Tropfbewässerungsanlage in die Rebflächen zurückgeführt wird.
Letztlich wird sich das Wassermanagementsystem „Volkacher Kirchberg“ in der Art und Weise bewähren, wie sich die Verminderung der Stoffausträge aus den Rebflächen (Schadstoffe, Erosion) und gleichzeitig die Erhaltung und gegebenenfalls sogar die Verbesserung der Rebenvitalität und der Weinqualität mittel- und längerfristig darstellen lassen.

Pflanzliche und önologische Analytik

Bereits bei der Planung und Konzeption des Wassermanagementsystems wurde daher eine wissenschaftliche Begleitung berücksichtigt und mit dem von der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) geförderten Verbund-Forschungsprojekt „Wassermanagementsystem für Weinberge im Trinkwasserschutzgebiet“ (Förderkennzeichen BLE Z 20052) realisiert. Die Aufgabenstellung des Teilprojektes bestand darin, pflanzenphysiologisch und önologisch relevante mineralische und organische Komponenten in den vegetativen und generativen Organen der Rebe, in den Mosten und Weinen sowie die sensorischen Attribute zwischen verschiedenen Rebsorten und Behandlungsvarianten vergleichend zu erfassen und im Hinblick auf die Nachhaltigkeit des Bewässerungssystems zu bewerten. Dabei war das Rebsortenspektrum und die entsprechenden Qualitätsanforderungen an das Endprodukt Wein, vor dem Hintergrund der Variabilität jahrgangs- und witterungsspezifischer Einflüsse auf die Reben und ihrer sortenspezifischen physiologischen Reaktionsbereitschaft auf das Wasserangebot mit praxisorientierten Untersuchungen abzubilden.
Ganzflächig begrünte Rebfläche

Ganzflächig begrünte Rebfläche

Es wurden im Projektgebiet drei repräsentative, mit den Rebsorten Silvaner, Riesling und Spätburgunder bestockte Rebflächen ausgewählt und diese jeweils in die Varianten „Kontrolle“ (herkömmliche Bewirtschaftung, Teilzeitbegrünung, ohne Bewässerung) sowie „Bewirtschaftung neu“ (ganzjährige Begrünung, Tropfbewässerung) unterteilt.
Alle Untersuchungen erstreckten sich vom phänologischen Stadium „Beginn der Reife“ der Trauben über die Fermentation bis zum fertig abgefüllten Wein. Die analytischen Untersuchungen erfolgten gemäß einschlägigen Methodenbüchern bzw. eigenen, validierten Methoden und umfassten Trockensubstanz, Mineralstoffgehalte, Asche, Gesamtstickstoff, Mangan und Stärke in Rebblättern bzw. im Rebholz und die Erfassung qualitätsbestimmender Parameter in Trauben, Mosten und Weinen, einschließlich deren sensorischer Charakterisierung.

Ergebnisse

Die Bewässerungsmaßnahmen im Kontext mit der ganzjährigen und ganzflächigen Begrünung zeigten im Projektzeitraum keine unmittelbaren und eindeutigen und damit auch keine negativen Effekte auf die analytisch und sensorisch fassbaren Parameter. Mit dem Fortschreiten der Umstellungsphase werden sich die physiologischen Konstitutionen der Reben in den nächsten Jahren weiter verändern. So lagen 2012 erstmalig die Werte der für den Hefestoffwechsel bedeutendsten Aminosäure Arginin, sowie für den Reifeindikator Prolin in der neuen Bewirtschaftungsform zum Lesezeitpunkt teilweise erheblich über denen der herkömmlichen Bewirtschaftungsweise.
Raum mit Kesseln, Pumpen und Rohren

Wasseraufbereitung

Im Trend scheint die ganzjährige Begrünung unter den adaptierten Bedingungen des neuen Bewässerungsmanagements der modernen, zielgerichteten Weinstilistik mit Fruchtbetonung und Sortentypizität entgegen zu kommen, während die Kontrollvarianten eher die klassischen Eigenschaften wie Fülle und Geschmeidigkeit betonen.
Das Wassermanagementsystem „Volkacher Kirchberg“ stellt damit ein innovatives Konzept dar, in dem die Stoffflüsse einer lokalen und spezifischen Landbewirtschaftung systemimmanent zirkulieren, anstatt sich wie bislang nach außen zu verlagern und in der Folge benachbarte oder nachgelagerte Wirtschafts- und Versorgungssektoren belasten und in ihrer Funktion und Konsistenz gefährden. Und dies nicht nur unter Beibehaltung des Status, sondern auch der Option das Potential der Vitalität und Gesundheit der Reben sowie der Quantität und Qualität der Trauben und Weine nachhaltig zu verbessern.
Das Wassermanagementsystem „Volkacher Kirchberg“ hat damit den Status eines Modelles erlangt, mit dem sich darstellen lässt, wie in kleingliedrigen und multifunktionalen Weinbauregionen zwischen den spezifischen Partialinteressen ein sozioökonomischer und gesellschaftspolitischer Konsens hergestellt werden kann.

Projektdaten

  • Projektbearbeitung: Josef V. HERRMANN
  • Laufzeit: 07.05.2010 bis 30.04.2013
  • Förderkennzeichen: BLE Z 20052
  • Fördernde Stelle: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE)

Projektpartner

  • B.T.W. – Büro für Technik und Management im Weinbau (Bewässerungssteuerung, Traubenerzeugung, Kosten-Nutzen-Analyse und Projektkoordination)
  • VINAQUA Volkach e.G. (Bereitstellung von Versuchsflächen und Betrieb des Wassermanagementsystems inklusive ADCON-Wetterstation)
  • Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, Fakultät Umweltingenieurwesen (Bodenökologie, Quantifizierung und Qualität des Oberflächenabflusses (mineralische und organische Bodenkomponenten, Nitrat, Pflanzenschutzmittelrückstände))
  • NTTB Systemtechnik GmbH (Bewässerungssteuerung, Drucksonden-Meßtechnik (ZIM-Plant Messtechnik))