Nitrat im Wasser: Welchen Einfluss hat die Landwirtschaft?

Ein Traktor zieht ein Güllefass über eine landwirtschaftliche Fläche. — Die Landwirtschaft hat großen Einfluss auf die Nitratbelastung des Grundwassers. Entscheidend ist, dass Stickstoffangebot und -aufnahme der Pflanzen mengenmäßig und zeitlich zusammenpassen. Foto: Edgar G. Biehle / iStock via Getty Images Plus

In Teilen Deutschlands ist das Grundwasser mit zu viel Nitrat belastet. Hauptursache dafür ist die Landwirtschaft. Wir erklären, wie diese Belastung entsteht, warum sie die Trinkwassergewinnung erschwert und welchen Beitrag der Ökolandbau zur Verringerung der Nitrateinträge leisten kann.

Das Wichtigste in Kürze

Die Landwirtschaft ist in Deutschland die wichtigste Ursache hoher Nitratgehalte im Grundwasser.
Nitrat wird im Boden kaum gebunden und kann vor allem im Herbst und Winter mit dem Sickerwasser ins Grundwasser gelangen.
Im Körper kann Nitrat zu Nitrit umgewandelt werden. Besonders empfindlich reagieren Säuglinge.
Die landwirtschaftlichen Stickstoffüberschüsse sind in den vergangenen Jahren deutlich gesunken. Im Grundwasser ist diese Entwicklung bisher jedoch kaum erkennbar.
Unter Öko-Flächen wird im Schnitt weniger Nitrat ausgewaschen.

Was ist Nitrat?

Nitrat (NO₃⁻) ist eine natürliche Form des Stickstoffs im Boden und eine wichtige Nährstoffquelle für Pflanzen. Sie nehmen es über die Wurzeln auf und nutzen den darin enthaltenen Stickstoff unter anderem zum Aufbau von Aminosäuren und Eiweißen.

Im Boden ist Nitrat Teil eines natürlichen Stickstoffkreislaufs. Bodenorganismen zersetzen organische Substanz, wobei zunächst Ammonium (NH₄⁺) entsteht. Andere Mikroorganismen wandeln das Ammonium bei ausreichender Sauerstoffversorgung in Nitrat um. Dieser Vorgang heißt Nitrifikation.

Wie entsteht eine Nitratbelastung?

Die Landwirtschaft ist in Deutschland die wichtigste Ursache hoher Nitratgehalte im Grundwasser. Auf landwirtschaftlich genutzten Flächen gelangt Stickstoff auf unterschiedlichen Wegen in den Boden: durch mineralische Stickstoffdünger, Gülle, Mist, Gärreste und andere organische Dünger. Zusätzlich binden Leguminosen mithilfe von Knöllchenbakterien Stickstoff aus der Luft. Auch Erntereste, der Abbau von Humus und Einträge aus der Luft tragen zum Stickstoffangebot im Boden bei.

Nicht jede Düngung führt zwangsläufig zu einer Belastung. Entscheidend ist, ob das Stickstoffangebot und die Stickstoffaufnahme der Pflanzen mengenmäßig und zeitlich zusammenpassen. Problematisch wird es, wenn mehr pflanzenverfügbarer Stickstoff vorhanden ist als die angebauten Pflanzen aufnehmen können. Bleibt nach der Ernte viel davon im Boden zurück, steigt die Gefahr der Auswaschung.

Nitrat ist gut wasserlöslich und wird im Boden kaum gebunden. Besonders auf leichten, durchlässigen Böden kann es deshalb mit dem Sickerwasser in tiefere Bodenschichten und schließlich ins Grundwasser gelangen. Das Risiko ist vor allem im Herbst und Winter erhöht, wenn nach der Ernte keine ausreichend wachsende Folge- oder Zwischenfrucht Wasser und Nitrat aus dem Boden aufnimmt.

Warum ist Nitrat im Trinkwasser problematisch?

Eine Hand hält ein Trinkglas unter einen geöffneten Wasserhahn, aus dem klares Wasser in das Glas fließt. Klick führt zu Großansicht. — Trinkwasser darf höchstens 50 Milligramm Nitrat je Liter enthalten. Wasserversorger müssen sicherstellen, dass dieser Grenzwert eingehalten wird. Foto: Olga Rolenko / Moment / Getty Images

Für die menschliche Gesundheit ist nicht in erster Linie Nitrat selbst problematisch, sondern mögliche Umwandlungsprodukte. Im Körper kann ein Teil des Nitrats zu Nitrit umgewandelt werden. Nitrit kann den roten Blutfarbstoff Hämoglobin so verändern, dass er weniger Sauerstoff transportiert. Besonders empfindlich sind Säuglinge in den ersten Lebensmonaten.

Unter bestimmten Bedingungen können aus Nitrit außerdem sogenannte N-Nitrosoverbindungen entstehen, zu denen auch Nitrosamine gehören. Die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) bewertet aufgenommenes Nitrat oder Nitrit deshalb unter bestimmten Bedingungen als wahrscheinlich krebserregend.

Da der überwiegende Teil des Trinkwassers in Deutschland aus Grund- und Quellwasser gewonnen wird, können hohe Nitratgehalte im Grundwasser die Bereitstellung einwandfreien Trinkwassers erschweren. In belasteten Regionen müssen Wasserversorger bereits heute gegensteuern. Sie mischen beispielsweise Wasser aus stärker und weniger belasteten Vorkommen oder vertiefen und verlagern Brunnen. Reichen diese Möglichkeiten nicht aus, kann eine technische Entfernung des Nitrats erforderlich werden. Solche Maßnahmen erhöhen den Aufwand und verursachen zusätzliche Kosten.

Zu viel Stickstoff belastet auch Flüsse und Meere

Überschüssiger Stickstoff aus der Landwirtschaft kann über das Grundwasser, Drainagen und mit oberflächlich abfließendem Wasser in Flüsse, Seen und schließlich in die Meere gelangen. Dort wirken die Nährstoffeinträge wie eine Düngung: Sie fördern das Wachstum von Algen und anderen Wasserpflanzen. Beim Abbau der zusätzlichen Biomasse wird Sauerstoff verbraucht. Dadurch kann Sauerstoffmangel entstehen und sich die Artenzusammensetzung der Gewässer verändern. Diesen Prozess nennt man Eutrophierung. Rund drei Viertel der Stickstoffeinträge in die deutschen Oberflächengewässer stammen aus der Landwirtschaft.

Wie stark ist das Grundwasser in Deutschland mit Nitrat belastet?

Verschiedene Laborutensilien wie ein Becher und Röhrchen sowie eine Petrischale mit Bodenproben in einem Acker. Klick führt zu Großansicht. — Die Nitratkonzentration im Grundwasser wird regelmäßig gemessen. Die landwirtschaftliche Bewirtschaftung im Einzugsgebiet kann die Messwerte wesentlich beeinflussen. Foto: Artur Komisarenko / iStock via Getty Images Plus

Der Nitratbericht 2024 gibt die Ergebnisse der Messungen im EU-Nitratmessnetz für den Berichtszeitraum 2020 bis 2022 wieder.

Im Jahr 2024 wurde die Nitratkonzentration an 1.147 Messstellen des EUA-Grundwassermessnetzes untersucht. Dieses Messnetz bildet die verschiedenen Landnutzungen in Deutschland – darunter Landwirtschaft, Wald und Siedlungen – repräsentativ ab. An 15,7 Prozent der untersuchten Messstellen lag die Nitratkonzentration über dem Schwellenwert der Grundwasserverordnung von 50 Milligramm je Liter.

Welcher Grenzwert gilt für Nitrat? Für Trinkwasser gilt in Deutschland ein Grenzwert von 50 Milligramm Nitrat je Liter. Er dient vor allem dem Schutz von Säuglingen, deren Nahrung mit Trinkwasser zubereitet wird. Sie reagieren besonders empfindlich auf Nitrit, das im Körper aus Nitrat entstehen kann. Wird im Grundwasser ein steigender Nitrattrend festgestellt, müssen bereits ab einer Konzentration von 37,5 Milligramm je Liter Maßnahmen eingeleitet werden, die diesen Trend umkehren.

An überwiegend landwirtschaftlich beeinflussten Messstellen ist die Belastung deutlich höher. Der Nitratbericht 2024 weist für den Berichtszeitraum 2020 bis 2022 an 25,6 Prozent der Messstellen des EU-Nitratmessnetzes eine mittlere Nitratkonzentration von mehr als 50 Milligramm je Liter aus. Im vorherigen Berichtszeitraum von 2016 bis 2019 waren es 26,6 Prozent. Die Nitratbelastung ist somit leicht zurückgegangen, aber weiterhin zu hoch.

Hohe Nitratwerte treten besonders häufig dort auf, wo intensive Landwirtschaft und ungünstige Standortbedingungen zusammenkommen. Dazu zählen beispielsweise Regionen mit hoher Viehdichte oder intensivem Acker-, Gemüse- und Sonderkulturanbau. Wie hoch die Nitratkonzentration an einer Messstelle ist, hängt aber auch von der Bodenbeschaffenheit, der Niederschlagsmenge, der Grundwassertiefe, den Fließwegen und den Abbauprozessen im Untergrund ab.

Weniger Stickstoffüberschüsse, aber kaum Entlastung im Grundwasser

Der durchschnittliche Stickstoffüberschuss der deutschen Landwirtschaft ist in den vergangenen 30 Jahren deutlich zurückgegangen. Im gleitenden Fünfjahresmittel sank er zwischen 1994 und 2023 von 117 auf rund 70 Kilogramm Stickstoff je Hektar und Jahr. Besonders stark war der Rückgang seit 2015. Das Umweltbundesamt führt dies vor allem auf den geringeren Einsatz von Mineraldüngern zurück. Dazu trugen strengere rechtliche Vorgaben, mehrere Dürrejahre und gestiegene Düngerpreise bei. Langfristig wirkten sich außerdem eine effizientere Stickstoffnutzung und sinkende Tierbestände aus.

In den Messwerten des Grundwassers ist der Rückgang der Stickstoffüberschüsse bislang jedoch nur schwach zu erkennen. Ein Grund dafür ist, dass der bundesweite Durchschnitt große regionale Unterschiede verdeckt: Die Überschüsse können insgesamt sinken, während sie in einzelnen landwirtschaftlich intensiv genutzten Gebieten weiterhin hoch bleiben. Grundwassermessstellen bilden jeweils die Belastung in einem konkreten Einzugsgebiet ab. Hinzu kommt die zeitliche Verzögerung: Je nach Standort können zwischen einer veränderten Bewirtschaftung und einer messbaren Reaktion des Grundwassers wenige Jahre bis mehrere Jahrzehnte liegen.

Wie soll das Düngerecht das Grundwasser schützen?

Wie der Ökolandbau zum Grundwasserschutz beiträgt

Blick auf eine blühende Luzerne. Klick führt zu Großansicht. — Leguminosen wie die Luzerne eignen sich bestens als Zwischenfrucht. Foto: Nina Weiler

Nach Einschätzung des Umweltbundesamtes reichen die bestehenden Vorgaben zur Düngung nicht aus, um die Ziele des Gewässerschutzes sicher zu erreichen. Ergänzende Maßnahmen sind deshalb erforderlich.

Als besonders wirksam bewertet eine im Auftrag des Umweltbundesamtes erstellte Studie eine weitere Reduzierung der Stickstoffdüngung und eine stärkere Bindung der Tierhaltung an die bewirtschaftete Fläche. Auch der konsequente Anbau von Zwischenfrüchten kann dazu beitragen, dass weniger Nitrat ins Grundwasser gelangt.

An mehreren dieser Punkte setzt der ökologische Landbau an:

Er verzichtet auf mineralische Stickstoffdünger und versorgt die Pflanzen vor allem über organische Dünger und den Anbau stickstoffbindender Leguminosen.
Die Tierhaltung ist an die verfügbare Fläche gebunden.
Vielfältige Fruchtfolgen und Zwischenfrüchte sorgen außerdem dafür, dass möglichst viel Stickstoff von den Pflanzen aufgenommen und möglichst wenig ausgewaschen wird.

Unter Öko-Flächen wird im Schnitt weniger Nitrat ausgewaschen

Ein Forschungsteam um Jürn Sanders vom Forschungsinstitut für biologischen Landbau (FiBL) Schweiz wertete in einer 2025 veröffentlichten Studie 61 Untersuchungen aus gemäßigten Klimazonen mit insgesamt 386 Vergleichen zwischen ökologisch und konventionell bewirtschafteten Flächen aus.

In 175 Fällen war die Nitratauswaschung unter ökologischer Bewirtschaftung deutlich geringer. In 138 Fällen zeigte sich kein eindeutiger Unterschied, in 73 Fällen schnitten die konventionell bewirtschafteten Flächen besser ab. Über alle Vergleiche hinweg lag die Nitratauswaschung im Ökolandbau also im Median um 26 Prozent niedriger.

Eine weitere, 2026 veröffentlichte Auswertung von Studien aus Europa und Nordamerika kam zu einem ähnlichen Ergebnis: In 21 von 26 direkten Vergleichen war die Nitratauswaschung auf den ökologisch bewirtschafteten Flächen geringer, im Median um 44 Prozent.

Wasserversorger fördern den Ökolandbau

Für Wasserversorger ist entscheidend, wie viel Nitrat von den Flächen in den Einzugsgebieten ihrer Brunnen ausgewaschen wird. Die im Durchschnitt geringere Nitratauswaschung je Hektar macht den Ökolandbau daher zu einem wichtigen Instrument des vorbeugenden Grundwasserschutzes. Der gemeinsame Nitratbeirat der Wasserwirtschaft empfiehlt Wasserversorgern ausdrücklich, den Ökolandbau in Wassergewinnungsgebieten zu fördern. Einige Wasserversorger unterstützen deshalb landwirtschaftliche Betriebe bei der Umstellung, bieten Beratung an oder verpachten eigene Flächen mit besonderen Auflagen (siehe Infokasten).

Ökolandbau für sauberes Grundwasser – Beispiele aus der Praxis

Mehrere Wasserversorger setzen in ihren Einzugsgebieten gezielt auf den Ökolandbau:

Oldenburgisch-Ostfriesischer Wasserverband: Der OOWV setzt sich für mehr ökologisch bewirtschaftete Flächen in seinen Wasserschutzgebieten ein. Er berät landwirtschaftliche Betriebe und unterstützt den Aufbau regionaler Bio-Wertschöpfungsketten. Zum Praxisbeispiel OOWV
WasserGut Canitz: Das Tochterunternehmen der Leipziger Wasserwerke bewirtschaftet seit 1994 rund 1.000 Hektar im Trinkwassereinzugsgebiet Leipzigs ökologisch. Zum Praxisbeispiel WasserGut Canitz
Mangfalltal: Die Stadtwerke München fördern dort seit 1992 mit ihrer “Initiative Ökobauern” die Umstellung auf ökologischen Landbau. Mittlerweile wirtschaften mehr als 190 Betriebe auf rund 4.600 Hektar ökologisch. Zum Praxisbeispiel Mangfalltal.

Auch im Ökolandbau kann Nitrat ausgewaschen werden

Ein erhöhtes Risiko besteht insbesondere nach dem Umbruch von Kleegras oder anderen Leguminosenbeständen. Bei ihrer Zersetzung kann innerhalb kurzer Zeit viel pflanzenverfügbarer Stickstoff entstehen. Erfolgt der Umbruch vor dem Winter und kann eine nachfolgende Kultur diesen Stickstoff nicht ausreichend aufnehmen, kann er als Nitrat mit dem Sickerwasser in tiefere Bodenschichten gelangen.

Entscheidend sind deshalb eine gut abgestimmte Fruchtfolge, der richtige Zeitpunkt für den Umbruch, eine bedarfsgerechte Düngung und ausreichend entwickelte Zwischenfrüchte. Sie können freigesetzten oder nach der Ernte verbliebenen Stickstoff aufnehmen und so das Auswaschungsrisiko verringern.

Worauf Bio-Betriebe dabei besonders achten sollten, erläutert der Berater Pascal Gerbaulet von der Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen im Interview zur Stickstoffauswaschung im Ökolandbau.