Boden

Inhalt

1 Bodenkundliche Landesaufnahme
2 Bodenschutz
3 Bodenbewusstsein - Thema "Boden" in der Öffentlichkeit



1 Bodenkundliche Landesaufnahme

1.1 Bodenübersichtskarte 200

Der Bedarf an bodenkundlichen Informationen im Hinblick auf Fragestellungen und Anforderungen der angewandten Bodenkunde und des Vollzuges des Bodenschutzes erfordert die Bereitstellung entsprechender flächendeckender Geometrie- und Sachdaten.
Ein Schritt hierzu ist die Erstellung eines kleinmaßstäbigen Kartenwerkes im Rahmen der bundesweiten Erstellung der Bodenübersichtskarte 1:200 000 (BÜK 200) der Staatlichen Geologischen Dienste. Im Jahre 2005 wurden die Blätter CC 5526 Erfurt und CC 5534 Zwickau von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) herausgegeben. Die BÜK 200 weist die räumliche Verbreitung von Leitbodengesellschaften, gegliedert nach Bodengroßlandschaften und Bodenregionen, aus. Zur Aufstellung der Leitbodenformengesellschaften wurden Bodeninformationen aus der Bodengeologischen Karte (BGK), der Mittelmaßstäbigen Landwirtschaftlichen Standortkartierung (MMK), der Forstlichen Standortkartierung (FSK) und der bisher vorliegenden Bodenkarten inhaltlich verknüpft. Die Geometrien der Legendeneinheiten der BÜK 200 wurden durch räumliche Aggregierung auf der Basis der bodengeologischen Einheiten abgeleitet.

1.2 Bodengeologische Konzeptkarte

Um den Belangen des Bodenschutzes in der Regionalplanung Thüringens Rechnung zu tragen, sind Fachaussagen zur Verbreitung und Eigenschaften der Böden notwendig. Die steigende Nachfrage nach bodenkundlichen Flächeninformationen und dem Bodenformeninventar für Problemlösungen im Boden- und Umweltschutz macht eine Zusammenführung und Homogenisierung der Daten zur Erstellung von Flächenaussagen notwendig. Der von der Regionalplanung geforderte Maßstab ist 1:100 000. Für Thüringen liegen drei Kartenwerke mit bodenkundlichen Aussagen in unterschiedlicher Qualität vor. Es sind flächendeckend die Bodengeologische Karte von Thüringen, die Mittelmaßstäbige Landwirtschaftliche Standortkartierung für die landwirtschaftliche Nutzfläche und die Forstliche Standortkarte für die Waldflächen.
In Zusammenarbeit mit dem Institut für Bodenkunde und Standortslehre der Technischen Universität Dresden wurde die räumliche und inhaltliche Verknüpfung von forstlichen Standorteinheiten mit bodengeologischen Einheiten durchgeführt. Hier wurden die Flächenanteile von forstlichen Bodenformen an den bodengeologischen Einheiten ermittelt.
Ergänzend zu diesen Projektarbeiten wurde vom Geographischen Institut der FSU Jena ein Verfahren zur Ableitung von ""Bodenprognosekarten" erprobt. In Thüringen erfolgte die Entwicklung der Bodenprognosekarte am Beispiel der TK L5130 Erfurt West unter Anwendung der "Classification Tree"-Methode, einer Verfahrensweise aus dem Bereich künstlicher Intelligenz und Data Mining. "Classification Trees" sind in der Weise konstruiert, dass sie aus realen Beispielen Regeln der Bodenverbreitung "erlernen", die für nicht kartierte Gebiete oder Gebiete mit geringer Informationsdichte in Folge angewendet werden können. Die Datenquellen hierfür sind Reliefparameter, basierend auf einem digitalen Höhenmodell im 25-Meter-Raster, die Flächenparameter der Bodengeologischen Karte, der Geologischen Karte sowie kartierter Teilgebiete der TK L5130. Als Trainingsgebiete dienten die kartierten Teilflächen der TK L5130. Aus diesen Parametern werden die Regeln der räumlichen Zusammenhänge erlernt und für die Prognose der nicht kartierten Flächen angewendet. Hierdurch wird die Verteilung der Bodenformen für die TK L5130 Erfurt West prognostiziert. Eine Plausibilätsprüfung an Hand von Geländebefunden wurde durchgeführt.


2 Bodenschutz

2.1 Boden-Dauerbeobachtung (BDF)

Fachstandpunkt "Boden-Dauerbeobachtungsflächen im Freistaat Thüringen"

Der Fachstandpunkt (PDF 3,45 MB) soll in Berichtsform eine Einführung und einen Überblick über die Boden-Dauerbeobachtung im Freistaat Thüringen geben. Eine Karte zeigt die räumliche Verteilung der BDF-Standorte in Thüringen sowie deren Lage in den Bodenlandschaften, eine tabellarische Übersicht gibt Auskunft über die Art der Standorte, den Messumfang, die Zuständigkeit sowie benachbarte bzw. ergänzende Messnetze vor Ort.
Da an der Einrichtung und Betreuung der BDF in Thüringen mehrere Landesanstalten beteiligt sind, werden die Aufgabenverteilung sowie die Schwerpunkte der jeweiligen Landesanstalten beschrieben, die gesetzlichen Grundlagen werden aufgeführt.

Wiederholungsbeprobung auf drei Sonder-BDF

BDF sind Messflächen zur Erfassung und Bewertung langfristiger Bodenveränderungen, sie werden in festen Zeitintervallen beprobt. Seit der Ersteinrichtung der drei Sonder-BDF Bad Liebenstein, Knau und Seelingstädt im Jahr 1995 sind zehn Jahre vergangen, so dass gemäß den Vorgaben Ad hoc AG BDF (2000) eine vollständige, turnusgemäße Wiederholungsuntersuchung der drei Standorte vorgenommen wurde.
Diese drei BDF befinden sich an Standorten mit einer historisch bedingten besonderen Belastungsspezifik. Es wird daher erwartet, dass die Schadstoffgehalte nicht zugenommen haben. Die Analysenergebnisse zur Verifizierung dieser Annahme stehen jedoch noch aus.

Bodenmikrobiologische- und zoologische Untersuchungen von BDF

Mikrobiologische Untersuchungen
Es wurden drei Acker- und neun Forststandorte untersucht. Bei den Forststandorten wurden die mikrobiellen Aktivitäten der Auflage- und der Ah-Horizonte ermittelt, bei den Acker-Standorten die des Ap-Horizontes. Die Ergebnisse zeigen deutliche nutzungsbedingte Unterschiede bei der mikrobiellen Biomasse und den daraus zu berechnenden ökophysiologischen Parametern.
Die Einstufung der mikrobiellen Biomasse erfolgt in nutzungsdifferenzierten Klassen. Im Ergebnis weisen die untersuchten Ackerstandorte eine sehr hohe mikrobielle Biomasse auf.

Standort Bodentiefe
(cm)
Basal-
atmung
µg C-CO2
g-1 TS h
Mikrobielle
Biomasse
µg C g-1 TS
Klasse
Nutzung
(Acker)
Cmik
Metabo-
lischer
Quotient
Olbersleben 0-10 2,78 699,8 5 3,99
Olbersleben 10-20 2,98 514,4 5 5,79
Wolferschwenda 0-30 1,66 286,8 4 5,80
Niederorschel 0-30 2,89 433,7 5 6,66
Tab. 1: Mittelwerte der Acker-BDF, mit nutzungsbedingter Klassenangabe (1= sehr gering bis 5 = sehr hoch) für die mikrobielle Biomasse

Die mikrobielle Biomasse der Forstflächen ist als überwiegend sehr hoch einzuschätzen.

Standort Horizont Basal-
atmung
µg C-CO2
g-1 TS h
Mikrobielle
Biomasse
µg C g-1 TS
Klasse
Nutzung
(Forst)
Cmik
Metabo-
lischer
Quotient
Suhl Neuendorf Of/Oh 19,81 1517,2 3 13,08
Suhl Neuendorf Aeh 5,36 325,9 4 16,47
Vessertal Of/Oh 28,89 2127,2 4 13,63
Vessertal Ah 13,47 985,3 5 13,86
Steigerwald Of 51,88 3793,6 5 13,84
Steigerwald Ah 13,05 977,4 5 13,40
Possen Of 61,59 5458,1 5 11,21
Possen Ah 9,11 1001,7 5 10,03
Westerwald Of 28,74 3359,3 5 8,71
Westerwald Ah 10,41 1485,7 5 7,14
Nauendorf Of/Oh 57,29 3558,4 5 16,42
Nauendorf Ah 10,18 659,1 3 15,43
Altenburg Of 39,98 4526,5 5 8,76
Altenburg Ah 14,24 1627,2 5 8,76
Lehesten Of 33,16 3345,2 5 10,31
Lehesten Ah 9,60 761,7 4 12,63
Jüchsen Of 50,46 2834,1 4 18,08
Jüchsen Ah 9,04 901,1 5 10,33
Tab. 2: Mittelwerte der Forst-BDF, mit nutzungsbedingter Klassenangabe (1= sehr gering bis 5 = sehr hoch) für die mikrobielle Biomasse

Bodenzoologische Untersuchungen
Auf drei Acker-BDF in Thüringen wurden Regenwürmer erfasst. Sie sind als Untersuchungsobjekt wichtige Glieder des Nährstoffkreislaufs im Boden und haben sich als Indikatororganismen zur Beurteilung der Bodenqualität bewährt.
Auf den drei untersuchten BDF kamen vor allem die auf Ackerstandorten typischen Arten Lumbricus terrestris, Aporrectodea caliginosa und Aporrectodea rosea vor. Neben der Beurteilung der Abundanz, der Biomasse und der Artendiversität wurde die Schwermetallakkumulation der Lumbriciden ermittelt und bewertet. Das Vorkommen der Lumbriciden wurde ebenfalls nach der Bodenkundlichen Kartieranleitung (KA 5) beurteilt.

Der Standort Olbersleben weist mit der höchsten Individuendichte, einer hohen Biomasse und der höchsten Artenzahl das beste Ergebnis auf. Die BDF in Niederorschel ist gekennzeichnet durch eine niedrige Individuendichte mit hoher Biomasse und geringer Artenzahl. Der Standort Wolferschwenda weist eine sehr niedrige Abundanz auf, mit niedriger Biomasse und geringer Artenzahl. Schwermetallbelastungen der Lumbriciden lagen an allen drei Standorten nicht vor.

2.2 Diffuse Stoffverlagerungen durch Bodenerosion

Im Rahmen der Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie ist es auch von Bedeutung, den durch landwirtschaftliche Nutzung bedingten diffusen Eintrag von Phosphor in die Fließgewässer Thüringens über den Pfad Bodenerosion zu quantifizieren und zu regionalisieren, um darauf aufbauend gezielte Bewirtschaftungsmaßnahmen zur Reduzierung ableiten und umsetzen zu können.
Zu seiner Ermittlung kommt der methodische Ansatz "Nährstoffeinträge über Erosion" aus dem Modell MONERIS zum Einsatz. GIS-gestützt wurden zunächst die notwendigen Eingangsparameter "Bodenverlust" und "Sedimenteintrag" abgeleitet.
Die Berechnung des langjährigen mittleren Bodenabtrags (BA) als Ausgangsgröße für den Bodenverlust erfolgte mit Hilfe der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung (ABAG), in der die Faktoren Regen- und Oberflächenabflussfaktor (R), Bodenerodierbarkeitsfaktor (K), Hanglängenfaktor (L), Hangneigungsfaktor (S), Bedeckungs- und Bearbeitungsfaktor sowie Erosionsschutzfaktor (P) berücksichtigt werden. Die Auswertung erfolgte für die in der Digitalen Feldblockkarte des InVeKoS (Integriertes Verwaltungs- und Kontrollsystem) enthaltenen Ackerfeldblöcke, wobei nur diejenigen berücksichtigt wurden, die eine Ackernutzung aufweisen.
Auf die Einzugsgebiete der Oberflächenwasserkörper bezogen liegt das Mittel des jährlichen Bodenverlustes (Bodenabtragspotenzial) bei 11 000 t (Streubreite 0 bis 145 000 t/a), das des Sedimenteintrags bei 830 t/a (Streubreite 0 bis 12 500 t/a).

Karte Bodenabtragspotenzial [t/a] (PDF 919 KB)
Karte Sedimenteintragspotenzial [t/a] (PDF 973 KB)

Darauf aufbauend werden in einer zweiten Phase das Phosphor-Austragspotenzial (die gesamten Ackerflächen betreffend) und das Phosphor-Eintragspotenzial (Anteil des Austrags, der in die Fließgewässer eingetragen wird) bestimmt.

Die Grundgefährdung hinsichtlich Bodenerosion für die Ackerfeldblöcke (Digitale Feldblockkarte) wurde gleichfalls nach dem oben genannten Verfahren (ABAG) abgeleitet, wobei von unbedecktem Boden (Schwarzbrache, C-Faktor gleich eins) ausgegangen wurde. Dieser potenzielle Bodenabtrag je Ackerfeldblock floss in den Bodenschutzplaner, Modul Erosion der Landesanstalt für Landwirtschaft (TLL) ein.

2.3 Bodenschutz in Planungsverfahren / Bodenfunktionsbewertung

Im Rahmen der Beteiligung der Träger öffentlicher Belange (TÖB) wurden durch das Referat Boden / Bodenschutz 49 Planungsverfahren bearbeitet, bodenkundliche Sachverhalte beurteilt bzw. Stellungnahmen zum Schutzgut Boden erstellt. In diese Verfahren wurde die vorliegende "Methodik zur standortsbezogenen Bewertung von natürlichen Bodenfunktionen für Thüringen" mit einbezogen bzw. angewendet.

Als weiterer Aufgabenschwerpunkt wurde diese Methodik weiter entwickelt und ausgebaut. Die für Thüringen empfohlenen Bewertungskriterien orientieren sich an dem derzeitigen fachlichen Diskussionsstand in den verschiedenen Bundesländern sowie an der in Thüringen verfügbaren Datengrundlage. Für die Bodenteilfunktionen Archiv der Natur- und Kulturgeschichte sowie Naturnähe wurden hier neue Lösungsansätze bzw. Verfahren vorgestellt. Ziel ist es, den Planungsträgern durch die quantitative und qualitative Bewertung bodenkundlicher Kennwerte für Thüringen Aussagen über den Erfüllungsgrad der natürlichen Bodenfunktion zu geben. Perspektivisch sollen dadurch bodenschutzrelevante Aspekte in planerische Abwägungs- und Entscheidungsprozesse einfließen, damit Beeinträchtigungen vermieden bzw. unvermeidbare Eingriffe in den Boden auf Flächen mit geringerer Funktionserfüllung gelenkt werden.
Durch die Zusammenarbeit mit der Fachhochschule Nordhausen (FHN) ergaben sich im Rahmen des Modellprojekts "Bodenbewertung für die Bauleitplanung der Einheitsgemeinde Stadt Ellrich" konkrete Anwendungsansätze, die auch anderen interessierten Kommunen zugänglich gemacht werden sollen.


3 Bodenbewusstsein - Thema "Boden" in der Öffentlichkeit

Wanderausstellung zum Schutzgut Boden

Ende 2004 wurde erstmalig der Öffentlichkeit die Wanderausstellung "Böden - empfindliche Haut der Erde" präsentiert. Neben vielen Ausstellungsorten in Thüringen war die Wanderausstellung u.a. im Thüringer Landtag und im Umweltbundesamt (UBA) in Dessau zu sehen.

Tabelle Ausstellungsorte Wanderausstellung 2005

Die Resonanz auf die Wanderausstellung war hierbei durchweg positiv. Durch diese Ausstellung konnte das Umweltschutzgut Boden mit seinen vielfältigen Funktionen im Naturhaushalt den interessierten Bürger näher gebracht werden. Dazu gehört auch, dass ein verantwortlicher nachhaltiger Umgang mit Böden nur dann möglich ist, wenn der Boden unter unseren Füßen als ein "Schatz" erkannt wird und nicht nur einen monetären Wert hat.

Aktualisierung und Erweiterung des UBA-Reiseführers "Zu den Böden Deutschlands"

Mit dem Ziel, die Schutzwürdigkeit des Bodens verstärkt auch im öffentlichen Bewusstsein zu verankern, wurde der im Jahr 2001 an das Umweltbundesamt (UBA) erstellte Thüringer Beitrag zum Reiseführer "Zu den Böden Deutschlands - Böden sehen - Böden begreifen" aktualisiert und mit dem Bodenprofil "Lösslehmwand im Rautal bei Jena" die Thematik erweitert. In diesem Reiseführer wird die Vielfalt der Böden in den einzelnen Bundesländern vorgestellt. Für den interessierten Nutzer werden hier die jeweiligen Standorte kurz fachlich beschrieben und mit entsprechendem Bildmaterial optisch dargestellt. Darüber hinaus ist zu jedem Standort eine kleine kartenmäßige Anfahrtsskizze beigefügt.

Veröffentlichung des Thüringer Beitrages des UBA-Reiseführers "Zu den Böden Deutschlands" auf der Homepage

Parallel zu der vorgesehenen Veröffentlichung des UBA-Reiseführers wurde der Thüringer Beitrag in die Homepage der TLUG eingebunden und steht somit Interessenten direkt zur Verfügung.

Veröffentlichung der Broschüre "Die Entstehung unserer Böden - eine (fast) unendliche Geschichte"

Ein verantwortlicher und nachhaltiger Umgang mit Böden setzt ein Bodenbewusstsein voraus. Auch im schulischen Bereich gibt es Bestrebungen, das Bewusstsein für die Belange des Bodens zu intensivieren. Das Thema "Boden" wird hier fächerübergreifend, wenn auch gleich wohl nicht sehr ausführlich, behandelt.
Insbesondere bei Kindern und Jugendlichen gilt es, möglichst frühzeitig bodenkundliche Themen verständlich und anschaulich zu vermitteln.
Denn das Wissen über die Entstehung, Entwicklung sowie die Eigenschaften von Böden sind wichtige Voraussetzung für den schonenden Umgang mit der Ressourse Boden.

Als ein erster Schritt wurde die Broschüre "Die Entstehung unserer Böden - eine (fast) unendliche Geschichte" (PDF 3,2 MB) als eBook über die Homepage der TLUG veröffentlicht.

Konzipiert für Schüler der Klassenstufen 8 bis 10, ist diese Veröffentlichung als unterrichtsbegleitendes Material für Schüler und Lehrer gedacht. Die einzelnen Themen reichen hier von Bodenentstehung, Bodenart, Humusbildung, Bodenprofile, Bodenleben, Bodenfunktionen bis zum Bodenschutz. Unter Bezug auf die Verhältnisse in Thüringen, gibt diese Broschüre auch interessierten Bürgerinnen und Bürgern einen Einblick in die Thematik und soll zum (Nach-)Denken und Handeln anregen.