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Insektenfreundliche Mähtechniken - InsectMow

Insektenfreundliche Mähtechniken sind Bestandteil einer nachhaltigen Grünlandnutzung. Im Projekt "InsectMow" sollen in Zusammenarbeit der Universitäten Hohenheim und Tübingen insekten- und spinnenfreundliche Mähmethoden entwickelt und getestet werden. Die Etablierung der neuen Mähtechniken soll einen erheblichen Beitrag leisten zum Schutz der biologischen Vielfalt und den Erhalt von Ökosystemfunktionen von Grünland.

Ozon - Einhaltung von Zielwerten zum Schutz der Pflanzen

Ozon - Einhaltung von Zielwerten zum Schutz der Pflanzen Bodennahes Ozon kann Pflanzen schädigen. Wirkungsschwellenwerte (Critical Levels) markieren, welche Ozonbelastung nicht überschritten werden darf, um Schäden an Kultur- und Wildpflanzen zu vermeiden. Die Zielwerte zum Schutz der Vegetation nach EU-Richtlinie 2008/50/EG werden in Deutschland vielerorts überschritten. Neue Bewertungsmethoden führen zu einer noch präziseren Risikobewertung. Wirkungen von bodennahem Ozon auf Pflanzen Pflanzen, die zu viel Ozon durch ihre Spaltöffnungen aufnehmen, tragen oft Schäden davon. Als sichtbare Anzeichen treten Verfärbungen und abgestorbene Blattteile auf (siehe Foto „Sichtbare Blattschäden bei Kartoffelpflanzen“). Diese und andere nicht sichtbare Stoffwechselveränderungen in den Pflanzen führen bei Kulturpflanzen zu Ertrags- und Qualitätsverlusten. Bäume werden ebenfalls geschwächt. Experimente belegen langfristig verminderte Zuwachsraten und eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber anderen Stressfaktoren (siehe Foto „Zuwachsminderung bei jungen Eichen durch die Einwirkung von Ozon“). Es gibt auch deutliche Hinweise darauf, dass sich bodennahes Ozon auf die biologische Vielfalt und die Ökosystemfunktionen auswirken kann ( Bergmann 2015) . Wie bodennahes Ozon entsteht, erfahren Sie hier . Sichtbare Blattschäden bei Kartoffelpflanzen Quelle: Johann Heinrich / Thünen-Institut Braunschweig Zuwachsminderung bei jungen Eichen durch die Einwirkung von Ozon Quelle: Felicity Hayes Critical Levels für Ozon – Schutzwerte für Pflanzen „Critical Levels“ sind Wirkungsschwellenwerte zum Schutz der Vegetation, die im Internationalen Kooperativprogramm zur Bewertung von Luftverunreinigungen auf die Vegetation ( ICP Vegetation ) im Rahmen der Genfer Luftreinhaltekonvention definiert wurden. Wie hoch das Risiko durch bodennahes Ozon für Pflanzen ist, hängt neben den Ozonkonzentrationen auch vom Witterungsverlauf im entscheidenden Zeitabschnitt ab. Zwei unterschiedliche Herangehensweisen in der Risikobewertung sind zu unterscheiden: ⁠ AOT40 ⁠: Die Abkürzung AOT kommt aus dem Englischen und bedeutet „Accumulation Over a Threshold“ . Bei dieser Methodik werden alle Überschreitungen eines Stundenmittels der Ozonkonzentration von 40 Teilen pro Milliarde (parts per billion, ⁠ ppb ⁠) − das entspricht 80 Mikrogramm pro Kubikmeter während der Tageslichtstunden − über die Zeitspannen mit intensivem Wachstum summiert (Critical Levels als AOT40: siehe Tab. „Konzentrationsbasierte Critical Levels für Ozon“). In dieser Zeit reagieren Pflanzen besonders empfindlich auf Ozon. Phytotoxische Ozondosis (⁠ POD ⁠): Eine weiterentwickelte Methodik, die das tatsächliche Risiko wesentlich präziser abbildet, bezieht sich auf den Ozonfluss aus der ⁠ Atmosphäre ⁠ über die Spaltöffnungen in die Pflanzen. Sie berücksichtigt, dass sich die Spaltöffnungen unter bestimmten Witterungsbedingungen schließen und dadurch der Ozonfluss unterbunden ist. Es ist zu erwarten, dass sich dieser Risikoindikator zum Schutz der Pflanzen sowohl international als auch in Deutschland durchsetzen wird (Critical Levels als POD-Werte: siehe Tab. „Critical Levels für Ozon bezogen auf kritische Ozonflüsse in die Pflanzen, standortbezogene Risikobewertung“). Einzelheiten zu diesen und weiteren Methoden der Critical Levels-Berechnung stehen im Kapitel 3 Methodenhandbuchs des International Cooperative Programme zur Modellierung und Kartierung von ⁠ Critical Loads ⁠ und Levels ( ICP Modelling and Mapping Manual ). Tab: Konzentrationsbasierte Critical Levels für Ozon (AOT40) Quelle: ICP Modelling and Mapping Tabelle als PDF Tabelle als Excel Tab: Critical Levels für Ozon bezogen auf kritische Ozonflüsse in die Pflanzen ... Quelle: ICP Modelling and Mapping Tabelle als PDF Tabelle als Excel Zielwerte der Europäischen Union zum Schutz der Vegetation Nach der Richtlinie 2008/50/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 21. Mai 2008 über Luftqualität und saubere Luft für Europa (in deutsches Recht umgesetzt durch die 39. Verordnung zum Bundes-Immissionsschutzgesetz ) gilt als Zielwert für den Schutz der Vegetation nach wie vor der Expositionsindex ⁠ AOT40 ⁠ von 18.000 Mikrogramm pro Kubikmeter und Stunde (µg/m³*h), gemittelt über fünf Jahre. Dieser soll seit 2010 an jeder Station eingehalten werden (siehe Abb. „Ozon AOT40 – gleitende 5-Jahres-Mittelwerte, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen“). Langfristig soll flächendeckend ein niedrigerer Zielwert von 6.000 µg/m³*h zum Schutz der Vegetation eingehalten werden (siehe Abb. „Ozon AOT40-Mittelwerte (Schutz der Vegetation) für Einzeljahre, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen“). Dieser langfristige Zielwert entspricht dem Critical Level für Ozon als AOT40 für landwirtschaftliche Nutzpflanzen (Weizen) (siehe Tab. „Konzentrationsbasierte Critical Levels für Ozon“). Die Richtlinie 2008/50/EG soll in den nächsten Jahren überarbeitet werden. Es ist anzunehmen, dass dabei auch die Zielwerte und die langfristigen Ziele zum Schutz der Vegetation an den neuesten Stand des Wissens angepasst werden. Die im Dezember 2016 überarbeitete Richtlinie (EU) 2016/2284 über die Reduktion der nationalen Emissionen bestimmter Luftschadstoffe, zur Änderung der Richtlinie 2003/35/EG und zur Aufhebung der Richtlinie 2001/81/EG empfiehlt bereits ozonflussbasierte Indikatoren und Critical Levels zur langfristigen Beobachtung und Bewertung der Wirkungen von bodennahem Ozon auf die Vegetation. Die konkreten Anforderungen für die Umsetzung dieses Wirkungsmonitorings werden in einer internationalen Expertengruppe abgestimmt. Ozon AOT40 – gleitende 5-Jahres-Mittelwerte, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Ozon AOT40-Mittelwerte (Schutz der Vegetation) für Einzeljahre, gemittelt über alle ländlichen ... Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Tab: Konzentrationsbasierte Critical Levels für Ozon (AOT40) Quelle: ICP Modelling and Mapping Tabelle als PDF Tabelle als Excel Entwicklung und Ziele bei der Ozonbelastung Sowohl konzentrationsbasierte als auch flussbasierte Critical Levels für Ozon (ICP Vegetation) werden in Europa und auch in Deutschland großflächig überschritten (vgl. Bender et al. 2015 ). Einige der in diesem Forschungsbericht genannten flussbasierten Critical Levels, die für eine flächenhafte Modellierung und Bewertung herangezogen wurden, sind seither jedoch angepasst worden, sodass inzwischen eine Überprüfung der Aussagen des Berichts notwendig wäre, insbesondere für Grasland). Die Abbildung “Ozon ⁠ AOT40 ⁠-5-Jahres-Mittelwerte, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen“ zeigt die über fünf Jahre gemittelten Werte für alle ländlichen Hintergrundstationen (je nach Jahr 44 bis 75). Die Mittelung über 5 Jahre dient dazu, witterungsbedingte Schwankungen auszugleichen. Die Situation kann an einzelnen Stationen deutlich besser oder schlechter sein als der Durchschnitt der Stationen, wie die Abbildung „Ozon AOT40 - Einhaltung des Zielwertes zum Schutz der Vegetation (nur ländlicher Hintergrund)“ zeigt. Ziel der Europäischen Union (EU) und Deutschlands ist es, den Zielwert für 2010 und zukünftig auch den langfristigen Zielwert (siehe Abb. „Ozon AOT40-Mittelwerte (Schutz der Vegetation) für Einzeljahre, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen“) immer an allen Stationen einzuhalten. Die scheinbar deutliche Senkung der 5-Jahres-Mittelwerte für den Zeitraum 2007 bis 2016 ist vor allem darauf zurückzuführen, dass das Jahr 2006, welches besonders hohe Ozonkonzentrationen aufwies (siehe Abb. „Ozon AOT40-Mittelwerte (Schutz der Vegetation) für Einzeljahre, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen“), aus dem Berechnungszeitraum herausfiel. 2018 war erneut ein Jahr mit sehr hoher Ozonbildung. Der erste 5-Jahres-Durchschnittswert, bei dem dieses Jahr einbezogen ist, liegt deshalb wieder deutlich höher, wenn auch unterhalb des Zielwertes. Im Gegensatz zum Zielwert ab 2010 gilt der langfristige Zielwert zum Schutz der Vegetation nach EU-Richtlinie 2008/50/EG für jedes einzelne Jahr. Die AOT40-Jahreswerte lagen von 1995 bis 2023 auch im Mittel der ländlichen Messstationen weit über dem langfristigen Zielwert und zeigten keinen eindeutigen Trend (siehe Abb. “Ozon AOT40 – Mittelwerte für Einzeljahre zum Schutz der Vegetation (nur ländlicher Hintergrund)“). Den starken Einfluss meteorologischer Verhältnisse auf die Ozonbelastung veranschaulichen vor allem die Werte der Jahre 1995, 2003, 2006 und 2018. In diesen Jahren traten während der ⁠ Vegetationsperiode ⁠ sehr hohe Temperaturen und Strahlungsintensitäten und somit für die Ozonbildung besonders günstige Bedingungen auf. Ozon AOT40 – gleitende 5-Jahres-Mittelwerte, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Ozon AOT40 – Einhaltung des Zielwertes zum Schutz der Vegetation (nur ländlicher Hintergrund) Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Ozon AOT40-Mittelwerte (Schutz der Vegetation) für Einzeljahre, gemittelt über alle ländlichen ... Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten

Indikator: Eutrophierung durch Stickstoff

Indikator: Eutrophierung durch Stickstoff Die wichtigsten Fakten 69 % der Fläche empfindlicher Ökosysteme Deutschlands waren 2019 durch zu hohe Stickstoffeinträge bedroht. Die Bundesregierung strebt mit der Neuauflage der Nachhaltigkeitsstrategie 2016 an, den Anteil dieser Flächen zwischen 2005 und 2030 um 35 % zu senken. Dadurch ergibt sich nach den derzeitigen Berechnungsgrundlagen ein Wert von 52 % im Jahr 2030. Nur wenn die Anstrengungen verstärkt werden, den Ausstoß von Luftschadstoffen zu senken, kann dieses Ziel erreicht werden. Welche Bedeutung hat der Indikator? ⁠ Ökologische Belastungsgrenzen ⁠ (sogenannte „Critical Loads“) sind ein Maß für die Empfindlichkeit eines Ökosystems gegenüber dem Eintrag eines Schadstoffs. Liegen die Einträge von Luftschadstoffen unter diesen „Critical Loads“, ist nach heutigem Stand des Wissens nicht mit schädlichen Wirkungen auf Struktur und Funktion eines Ökosystems zu rechnen. Durch einen übermäßigen Eintrag von Stickstoffverbindungen aus der Luft in Land-Ökosysteme können Nährstoffungleichgewichte entstehen. In Folge des geänderten Nährstoffangebots ändert sich zum Beispiel die Artenzusammensetzung: Organismen, die stickstoffarme Standorte bevorzugen, werden zugunsten stickstoffliebender Arten verdrängt. Fast die Hälfte der in Deutschland in der Roten Liste aufgeführten Farn- und Blütenpflanzen sind durch Nährstoffeinträge gefährdet. Außerdem werden viele Pflanzen durch die Veränderung der Nährstoff-Verfügbarkeit anfälliger gegenüber Frost, ⁠ Dürre ⁠ und Schädlingen. Der ⁠ Indikator ⁠ fokussiert naturnahe Ökosysteme, insbesondere Wälder, Moore, Heiden und Magerrasen. Wie ist die Entwicklung zu bewerten? Trotz rückläufiger Stickstoffeinträge wurden die Belastungsgrenzen für die Einträge von Stickstoff im Jahr 2019 immer noch auf 69 % der Fläche empfindlicher Ökosysteme überschritten. Im Jahr 2005 waren es noch 79 % der Fläche. Besonders problematisch sind die hohen Ammoniak-Emissionen durch Tierhaltung und Düngemittelausbringung. Diese sind bisher nur unwesentlich gesunken und auch in näherer Zukunft ist nicht mit einem starken Rückgang zu rechnen. Die Bundesregierung hat sich in ihrer Nachhaltigkeitsstrategie folgendes Ziel gesetzt: Der Anteil der Flächen, die von zu hohen Stickstoffeinträgen betroffen sind, soll zwischen 2005 und 2030 um 35 % sinken (BReg 2016). Somit ergibt sich mit derzeitigen Berechnungsgrundlagen ein Wert von 52 % im Jahr 2030. Damit dieses Ziel erreicht werden kann, müssen die Reduktionverpflichtungen für Ammoniak und Stickoxide der Richtlinie (EU) 2016/2284 über die Reduktion der nationalen Emissionen bestimmter Luftschadstoffe eingehalten werden. Diese sehen eine Minderung der Emissionen um 29 % (NH 3 ) bzw. um 65 % (NO x ) im Vergleich zum Basisjahr 2005 vor. Mit welchen Maßnahmen die Emissionen gesenkt werden können, beschreibt das nationale Luftreinhalteprogramm gemäß § 6 der Richtlinie (EU-RL 2016/2284). Vorschläge für Maßnahmen, mit denen das Problem der ⁠ Eutrophierung ⁠ durch Stickstoff gelöst werden kann, macht das Umweltbundesamt in der Publikation „Reaktiver Stickstoff in Deutschland“ (⁠ UBA ⁠ 2015). Wie wird der Indikator berechnet? Zunächst werden die kritischen Belastungsgrenzen (⁠ Critical Loads ⁠) für empfindliche Ökosystemtypen berechnet: Wieviel Stickstoff kann abgelagert werden, ohne dass das ⁠ Ökosystem ⁠ langfristig geschädigt wird? Den Critical Loads werden die Stoffeinträge in die Ökosysteme gegenübergestellt, die im Rahmen der nationalen Depositionsmodellierung ermittelt wurden. Nähere Informationen finden sich in den Berichten der Europäischen Umweltagentur und des Umweltbundesamtes ( EEA 2014 , UBA 2014 ). In der Nationalen Biodiversitätsstrategie wird ein verwandter ⁠ Indikator ⁠ publiziert (BMUB 2015) . Aufgrund abweichender Methoden kommt dieser Indikator zu anderen Werten. Ausführliche Informationen  zum Thema finden Sie im Daten-Artikel: "Überschreitung der Belastungsgrenzen für Eutrophierung" .

Überschreitung der Belastungsgrenzen für Versauerung

Überschreitung der Belastungsgrenzen für Versauerung Die versauernden Schwefel- und Stickstoffeinträge aus der Luft in Land-Ökosysteme haben in den letzten Jahren stark abgenommen. Zur Bewertung dieser Belastung stellt man ökosystemspezifische Belastungsgrenzen (Critical Loads) den aktuellen Stoffeinträgen aus der Luft gegenüber. Ammoniumstickstoffeinträge aus der Landwirtschaft sind mittlerweile die Hauptursache für Versauerung. Situation in Deutschland 2019 Der Anteil der Flächen, auf denen die kritischen Eintragsraten für ⁠ Versauerung ⁠ deutlich bis sehr deutlich überschritten wurden, nahm zwischen 2005 und 2019 von 58 auf 26 % ab. Die Abnahme der Belastungen spiegelt den Rückgang der Emissionen in Folge von Luftreinhaltemaßnahmen wider (siehe Abb. „Flächenanteile mit Überschreitung der Belastungsgrenzen für Versauerung“). Besonders Einträge versauernder Schwefelverbindungen haben deutlich abgenommen. Für versauernde Stickstoffeinträge ist eine so deutliche Abnahme hingegen nicht zu verzeichnen. Sie sind hauptverantwortlich für die andauernden Überschreitungen der ökologischen Belastungsgrenzen (⁠ Critical Loads ⁠) für Versauerung in Deutschland (siehe Karte „Überschreitung des Critical Load für Versauerung durch Schwefel- und Stickstoffeinträge im Jahr 2019“). Bis Mitte der 1990er Jahre waren die Einträge versauernder Stoffe und die Überschreitungen der ökologischen Belastungsgrenzen in verursachernahen Waldgebieten Thüringens und Sachsens am höchsten. Inzwischen werden die Extremwerte im norddeutschen Tiefland auf empfindlichen Böden als Folge hoher Einträge von Ammoniumstickstoff aus landwirtschaftlichen Quellen, vor allem aus der Intensivtierhaltung, erreicht. In diesen Regionen werden auch die ökologischen Belastungsgrenzen für ⁠ Eutrophierung ⁠ am stärksten überschritten. Im Rahmen eines ⁠ UBA ⁠-Vorhabens zur Modellierung der Stickstoffablagerung (PINETI-4, Abschlussbericht in prep.) konnte die Entwicklung der Belastung methodisch konsistent für eine lange Zeitreihe (2000-2019) rückgerechnet werden. Flächenanteile mit Überschreitung der Belastungsgrenzen für Versauerung Quelle: Kranenburg et al. (2024) Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Karte: Überschreitung des Critical Load für Versauerung durch Schwefel- und Stickstoffeinträge ... Quelle: Kranenburg et al. (2024) Was sind ökologische Belastungsgrenzen für Versauerung? ⁠ Ökologische Belastungsgrenzen ⁠ (⁠ Critical Loads ⁠) für ⁠ Versauerung ⁠ sind kritische Belastungsraten für luftgetragene Stickstoff- und Schwefeleinträge. Nach heutigem Stand des Wissens ist bei deren Einhaltung nicht mit schädlichen Wirkungen auf Struktur und Funktion eines Ökosystems zu rechnen. Betrachtet werden meist empfindliche Ökosysteme wie Wälder, Heiden, Moore und angrenzende Systeme (zum Beispiel Oberflächengewässer und Grundwasser). Ökologische Belastungsgrenzen sind somit ein Maß für die Empfindlichkeit eines Ökosystems und erlauben eine räumlich differenzierte Gegenüberstellung der Belastbarkeit eines Ökosystems mit aktuellen Luftschadstoffeinträgen. Das dadurch angezeigte Risiko bedeutet nicht, dass in dem betrachteten Jahr tatsächlich schädliche chemische Kennwerte erreicht oder biologische Wirkungen sichtbar sind. Es kann Jahrzehnte dauern, bis Ökosysteme auf Überschreitungen der ökologischen Belastungsgrenzen reagieren. Dies ist abhängig von Stoffeintragsraten, meteorologischen und anderen Randbedingungen sowie (bio)chemischen Ökosystemeigenschaften. Folgen der Versauerung Die Einträge versauernd wirkender Schwefel- und Stickstoffverbindungen aus der Luft führen bei Überschreitung der Pufferkapazität des Bodens zu einer Auswaschung basischer Kationen (Calcium, Magnesium, Kalium und Natrium) und zu Nährstoffungleichgewichten. Hierdurch verändern sie neben anderen chemischen Parametern auch die Nährstoffverfügbarkeit im Boden. Zusätzlich werden Bodenorganismen und die Bodenstruktur negativ beeinflusst. Ein lange anhaltender Säurestress führt über unausgewogene Ernährung zur Minderung der Vitalität von Pflanzen. Dies kann unter anderem zu einer Verschiebung der Artenzusammensetzung oder zu eingeschränkten Abwehrkräften gegenüber sekundären Stressfaktoren (zum Beispiel ⁠ Dürre ⁠, Frost, Herbivorie) führen. Viele Ökosystemfunktionen können dann nur noch eingeschränkt erfüllt werden. Die atmosphärischen Einträge führen weiterhin zu einer weiträumigen Angleichung der Bodenverhältnisse auf einem ungünstigen, versauerten Niveau. Die ⁠ Versauerung ⁠ der Böden kann wiederum die Artenzusammensetzung von Pflanzengesellschaften verändern: Auf neutrale Bodenverhältnisse angewiesene Pflanzenarten und Pflanzengesellschaften werden von im sauren Milieu konkurrenzstärkeren Arten und Gesellschaften verdrängt. Da viele Tierarten auf bestimmte Pflanzenarten spezialisiert sind, wird durch die Versauerung auch die ⁠ Fauna ⁠ beeinflusst: indirekt (über Verschiebung der Pflanzenartenzusammensetzung) und direkt (durch das geänderte Milieu; beispielsweise können Regenwürmer in versauerten Böden mit pH unter 4 nicht mehr existieren). Strategien zur Emissionsminderung Der möglichst umfassende und langfristige Schutz der Ökosysteme vor ⁠ Versauerung ⁠ ist weiterhin ein wichtiges politisches Ziel. International wurden deshalb in der sogenannten neuen ⁠ NEC-Richtlinie ⁠ ( Richtlinie (EU) 2016/2284 vom 14.12.2016) für alle Mitgliedstaaten weitere Minderungsverpflichtungen der ⁠ Emission ⁠ von Schwefel- und Stickstoff (SO 2 , NH x , NO x ) vereinbart, die bis 2030 erreicht werden müssen. Für Deutschland ergeben sich folgende nationale Reduktionsziele für das Jahr 2030 und darüber hinaus im Vergleich zum Basisjahr 2005: •    Ammoniak (NH 3 ): minus 29 % •    Stickstoffoxide (NO x ): minus 65 % •    Schwefeldioxid (SO 2 ): minus 58 % (siehe auch „Emissionen von Luftschadstoffen“ ). Konkrete nationale Maßnahmen, zur Erreichung der oben genannten Ziele werden derzeit in einem Nationalen Luftreinhalteprogramm zusammengestellt. Maßnahmen zur Minderung der negativen Auswirkungen von reaktivem Stickstoff, zu denen auch die Versauerung von Ökosystemen zählt, sind in der Veröffentlichung des Umweltbundesamtes "Stickstoff - Element mit Wirkung" enthalten. Auch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (⁠ BMU ⁠) verfolgt den Ansatz einer nationalen Stickstoffminderungsstrategie . Weitere Informationen bietet auch das Sondergutachten des SRU "Stickstoff: Lösungen für ein drängendes Umweltproblem" . Hintergrundwissen zur Modellierung von atmosphärischen Stoffeinträgen bietet der Bericht zum Forschungsvorhaben „PINETI-4: Modelling and assessment of acidifying and eutrophying atmospheric deposition to terrestrial ecosystems“.

Überschreitung der Belastungsgrenzen für Eutrophierung

Überschreitung der Belastungsgrenzen für Eutrophierung Nährstoffeinträge (vor allem Stickstoff) aus der Luft belasten Land-Ökosysteme und gefährden die biologische Vielfalt. Zur Bewertung dieser Belastung stellt man ökosystemspezifische Belastungsgrenzen (Critical Loads) den aktuellen Stoffeinträgen aus der Luft gegenüber. Trotz rückläufiger Stickstoffbelastungen in Deutschland besteht weiterhin Handlungsbedarf – vor allem bei den Ammoniak-Emissionen. Situation in Deutschland Im Jahr 2019 (letzte verfügbare Daten) wurden die ökologischen Belastungsgrenzen für ⁠ Eutrophierung ⁠ durch Stickstoff in Deutschland auf 69 % der Flächen empfindlicher Ökosysteme überschritten (siehe Karte „Überschreitung des Critical Load für Eutrophierung durch die Stickstoffeinträge im Jahr 2019“). Die zur Flächenstatistik dieser Überschreitung herangezogenen Ökosystemtypen stammen aus dem CORINE-Landbedeckungsdatensatz von 2012 und bilden vor allem Waldökosysteme ab (ca. 96 %). Besonders drastisch sind die Überschreitungen in Teilen Nordwestdeutschlands. Aufgrund der dort ansässigen Landwirtschaft und intensiv betriebenen Tierhaltung ist der Stickstoffeintrag dort besonders hoch. So sind etwa zwei Drittel der Stickstoffeinträge auf Ammoniakemissionen zurückzuführen. Im Rahmen eines ⁠ UBA ⁠-Vorhabens zur Modellierung der Stickstoffdeposition (PINETI-4, Abschlussbericht in prep.) konnte die Entwicklung der Belastung methodisch konsistent für eine lange Zeitreihe (2000 bis 2019) rückgerechnet werden. Die nationalen Zeitreihendaten zeigen, dass der Anteil der Flächen in Deutschland, auf denen die ökologischen Belastungsgrenzen überschritten wurden, von 84 % im Jahr 2000 auf 69 % im Jahr 2019 zurückging (siehe Abb. „Anteil der Fläche empfindlicher Land-Ökosysteme mit Überschreitung der Belastungsgrenzen für Eutrophierung“). Die Abnahme der Belastungen spiegelt größtenteils den Rückgang der Emissionen durch Luftreinhaltemaßnahmen wider. Karte: Überschreitung des Critical Load für Eutrophierung durch Stickstoffeinträge im Jahr 2019 Quelle: Kranenburg et al. (2024) Flächenanteil empfindlicher Land-Ökosysteme mit Überschreitung der Belastungsgrenzen Eutrophierung Quelle: Kranenburg et al. (2024) Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Handlungsbedarf trotz sinkender Stickstoffeinträge Auch in den nächsten Jahren ist wegen der bisher nur unwesentlich abnehmenden Ammoniak-Emissionen – vornehmlich aus der Tierhaltung – mit einer weiträumigen ⁠ Eutrophierung ⁠ naturnaher Ökosysteme zu rechnen. Bei der Minderung von diffusen Stickstoffemissionen in die Luft besteht daher erheblicher Handlungsbedarf. Was sind ökologische Belastungsgrenzen für Eutrophierung? Zur Bewertung der Stoffeinträge werden ökologische Belastungsgrenzen (⁠ Critical Loads ⁠) ermittelt. Nach heutigem Stand des Wissens ist bei deren Einhaltung nicht mit schädlichen Wirkungen auf Struktur und Funktion eines Ökosystems zu rechnen. ⁠ Ökologische Belastungsgrenzen ⁠ sind somit ein Maß für die Empfindlichkeit eines Ökosystems und erlauben eine räumlich differenzierte Gegenüberstellung der Belastbarkeit eines Ökosystems mit aktuellen atmosphärischen Stoffeinträgen. Das dadurch angezeigte Risiko bedeutet nicht, dass in dem betrachteten Jahr tatsächlich schädliche chemische Kennwerte erreicht oder biologische Wirkungen sichtbar sind. Es kann Jahrzehnte dauern, bis Ökosysteme auf Überschreitungen der ökologischen Belastungsgrenzen reagieren. Im Rückschluss ist auch die Erholung des Ökosystems auf vorindustrielles Niveau sehr langwierig, wenn nicht sogar eine irreversible Schädigung des Ökosystems vorliegt. Beide Prozesse sind abhängig von Stoffeintragsraten, meteorologischen und anderen Randbedingungen sowie von chemischen Ökosystemeigenschaften. Daher sind absolute Schadprognosen mittels der Überschreitungen der ökologischen Belastungsgrenzen prinzipiell nicht möglich. Stickstoffdepositionen – ein Treiber des Biodiversitätsverlusts Ein übermäßiger atmosphärischer Eintrag (⁠ Deposition ⁠) von Nährstoffen (vor allem Stickstoff) und deren Anreicherung in Land-Ökosystemen kann auf lange Sicht Ökosysteme stark beeinträchtigen. So kann es zu chronischen Schäden der Ökosystemfunktionen (wie der Primärproduktivität und des Stickstoffkreislaufs) kommen. Auch Veränderungen des Pflanzenwachstums und der Artenzusammensetzung zugunsten stickstoffliebender Arten (⁠ Eutrophierung ⁠) können hervorrufen werden. Außerdem wird die Anfälligkeit vieler Pflanzen gegenüber Frost, ⁠ Dürre ⁠ und Schädlingsbefall erhöht. Atmosphärische Einträge führen zu einer weiträumigen Angleichung der Stickstoffkonzentrationen im Boden auf einem nährstoffreichen Niveau. Die derzeit hohen Stickstoffeinträge in natürliche und naturnahe Land-Ökosysteme sind eine Folge menschlicher Aktivitäten, wie Landwirtschaft oder Verbrennungsprozesse. Diese sind mit hohen Emissionen von chemisch und biologisch wirksamen (reaktiven) Stickstoffverbindungen in die Luft verbunden. Aus der ⁠ Atmosphäre ⁠ werden diese Stickstoffverbindungen über Regen, Schnee, Nebel, Raureif, Gase und trockene Partikel wieder in Land-Ökosysteme eingetragen. Die resultierende Überdüngung ist eine der Hauptursachen für den Rückgang der ⁠ Biodiversität ⁠. Fast die Hälfte der in der Roten Liste für Deutschland aufgeführten Farn- und Blütenpflanzen sind durch Stickstoffeinträge gefährdet. Ziele und Maßnahmen zur Verringerung der Stickstoffeinträge Ein langfristiges Ziel der Europäischen Union (EU) und der Genfer Luftreinhaltekonvention (⁠ UNECE ⁠ Convention on Long-Range Transboundary Air Pollution, CLRTAP) ist die dauerhafte und vollständige Unterschreitung der ökologischen Belastungsgrenzen für ⁠ Eutrophierung ⁠. International wurden deshalb in der sog. neuen ⁠ NEC-Richtlinie ⁠ ( Richtlinie (EU) 2016/2284 vom 14.12.2016) für alle Mitgliedstaaten weitere Minderungen der ⁠ Emission ⁠ von reaktiven Stickstoffverbindungen (NH x , Stickstoffoxide (NO x )) vereinbart, die bis 2030 erreicht werden müssen. Für Deutschland ergeben sich folgende nationale Emissionsminderungsverpflichtungen für Stickstoff für das Jahr 2030 und darüber hinaus im Vergleich zum Basisjahr 2005: Ammoniak (NH 3 ): minus 29 % Stickstoffoxide (NO x ): minus 65 % (siehe auch „Emissionen von Luftschadstoffen“ ). Konkrete nationale Maßnahmen, die zum Erreichen der oben genannten Minderungsverpflichtungen geeignet sind, werden derzeit in einem Nationalen Luftreinhalteprogramm zusammengestellt. Maßnahmen zur Begrenzung der negativen Auswirkungen des reaktiven Stickstoffs, zu denen auch die Eutrophierung von Ökosystemen zählt, sind in der Veröffentlichung des Umweltbundesamtes "Reaktiver Stickstoff in Deutschland" enthalten. Auch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (⁠ BMU ⁠) verfolgt den Ansatz einer nationalen Stickstoffminderungsstrategie . Weitere Informationen bietet auch das Sondergutachten des SRU „Stickstoff: Lösungen für ein drängendes Umweltproblem“ . Hintergrundwissen zur Modellierung von atmosphärischen Stoffeinträgen bietet der Bericht zum Forschungsvorhaben „PINETI-4: Modelling and assessment of acidifying and eutrophying atmospheric deposition to terrestrial ecosystems“.

Einfluss künstlicher Beleuchtung in der Nacht auf Bestäuber und deren Bestäubungsleistung

Kunstlicht in der Nacht hat in Europa und andernorts auf der Welt in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen. Gleichzeitig mehren sich die Hinweise, dass künstliche Beleuchtung in der Nacht physiologische Prozesse und das Verhalten vieler Organismen verändert, inklusive Interaktionen zwischen Arten – mit Folgen für Ökosystemfunktionen und Ökosystemleistungen. Die Auswirkungen von Kunstlicht in der Nacht auf die Bestäuber und deren Bestäubungsleistungen sind jedoch noch wenig untersucht. Unsere Studien zeigen, dass nächtliches Kunstlicht einerseits Pflanzen-Bestäuber-Interaktionen in der Nacht direkt negativ beeinflusst, mit möglichen Folgen für die Reproduktionsrate der Pflanzen. Andererseits scheint nächtliches Kunstlicht indirekt auch Pflanzen-Bestäuber-Interaktionen tagsüber zu beeinträchtigen. Zudem zeigen unsere Untersuchungen, dass sich Veränderungen von Pflanzen-Bestäuber-Interaktionen nicht nur auf beleuchtete Gebiete konzentrieren, sondern auch auf Flächen stattfinden können, die an beleuchtete Gebiete angrenzen. Dies alles zeigt, dass die ökologischen Auswirkungen von Kunstlicht nachts komplex und weitreichend sind. Wo immer möglich, sollte man deshalb die Beleuchtung in der Nacht ausschalten oder auf ein Minimum reduzieren.

Veränderung der jahreszeitlichen Entwicklungsphasen bei Pflanzen

Veränderung der jahreszeitlichen Entwicklungsphasen bei Pflanzen Die Klimaveränderung ist in Deutschland inzwischen deutlich an Veränderungen der zeitlichen Entwicklung von Pflanzen (Phänologie) ablesbar. Vor allem die Temperaturerhöhung führt zu zeitigerem Austrieb, Blüte und Fruchtbildung im Vergleich zu früheren Jahrzehnten. Die Folgen für die biologische Vielfalt sowie Strukturen und Funktionen von Ökosystemen sind bisher kaum erforscht. Pflanzen als Indikatoren für Klimaveränderungen Der Begriff „Phänologie“ bezeichnet heute im Wesentlichen die Beobachtung von Entwicklungsvorgängen von Lebewesen im Freien. Zum Beispiel erfassen Akteure in einem deutschlandweiten Beobachtungsnetz, wann in den einzelnen Jahren der Blattaustrieb, die Blüte oder Fruchtbildung bestimmter Zeigerpflanzen einsetzte oder wann sich die Blätter der Laubbäume färbten oder abfielen. Diese phänologischen Phasen hängen wesentlich von der Temperaturentwicklung und der Wasserversorgung in den jeweiligen Jahren ab. Phänologische Daten sind deshalb sehr gute Indikatoren für die Wirkung der Klimaveränderung auf die Vegetation. Die existierenden Zeitreihen umfassen inzwischen bis zu sieben Jahrzehnte. Die Abbildungen in den nachfolgenden Abschnitten enthalten jeweils die jährlichen Angaben zur Anzahl der Tage vom Jahresbeginn bis zum Beginn des phänologischen Ereignisses (Blüte usw.) als Mittel über die Beobachtungen in Deutschland und die statistische Trendlinie über die Jahre. Die Dauer der Vegetationsperiode nimmt zu Die ⁠ Vegetationsperiode ⁠, also die Zeit des Jahres, in der Pflanzen wachsen, blühen und fruchten, nahm in Deutschland seit 1961 im mittleren Trend um deutlich mehr als zwei Wochen zu. Die Vegetationsperiode beginnt mit dem Vorfrühling, dessen Start durch den Blühbeginn des Huflattichs angezeigt wird. Sie endet mit dem Spätherbst, wofür der beginnende Blattfall der Stieleiche steht. Trotz witterungsbedingter Schwankungen von Jahr zu Jahr zeigen die folgenden Diagramme die genannten Trends deutlich. Veränderung der jahreszeitlichen Entwicklungsphasen bei Pflanzen Quelle: Deutscher Wetterdienst Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Beginn der Huflattichblüte Quelle: Deutscher Wetterdienst Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Blattfall der Stieleiche Quelle: Deutscher Wetterdienst Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Dauer der Vegetationsperiode Quelle: Deutscher Wetterdienst Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Weitere Zeigerpflanzen bestätigen den zeitigeren Frühlingsbeginn Neben dem Huflattich werden zum Beispiel auch das Schneeglöckchen und die Salweide genutzt, um den Beginn des phänologischen Vorfrühlings zu datieren. Nachfolgend sind Zeitreihen für Zeigerarten abgebildet, die den Frühlingsanfang anzeigen und den zeitigeren Beginn dieser Jahreszeit im Vergleich zu früheren Jahrzehnten belegen. Ähnliche Tendenzen zeigen sich beim Blattaustrieb von Waldbäumen oder beim Ährenschieben von Getreide. Eine weitere Zeitreihe verdeutlicht anhand des Beginns der Apfelblüte das zeitigere Eintreten des Vollfrühlings. Beginn der Salweidenblüte Quelle: Deutscher Wetterdienst Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Beginn der Schneeglöckchenblüte Quelle: Deutscher Wetterdienst Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Beginn der Apfelblüte Quelle: Deutscher Wetterdienst Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Veränderungen beim phänologischen Sommer und Herbst Im Monitoringbericht 2023 zur Deutschen ⁠ Anpassungsstrategie ⁠ an den ⁠ Klimawandel ⁠ steht der Blühbeginn der Sommerlinde für den Beginn des Hochsommers, die Entwicklung erster reifer Früchte beim Schwarzen Holunder für den Beginn des Frühherbstes. Die Beobachtungen belegen einen zeitigeren Start des phänologischen Sommers sowie eine Verlängerung des Herbstes, so dass der phänologische Winter später beginnt. Wirkungen auf Tiere und ökosystemare Prozesse Bisher ist nur ansatzweise geklärt, wie sich die Verschiebungen phänologischer Phasen auf die Bestände von Tieren auswirken. So reagieren etwa bestimmte Vogelarten mit erhöhtem Bruterfolg infolge kürzerer Winter. Andere werden beeinträchtigt, weil zum Beispiel die Phasen erhöhten Futterbedarfs während der Brut nicht mehr mit einem entsprechend hohen Nahrungsangebot (bestimmte Pflanzen oder Insekten) zusammenfallen. Das gilt ähnlich auch für das Auftreten von Blüten und spezialisierten Bestäubern bei Pflanzen oder in Räuber-Beute-Systemen bei Tieren. Das kann sich drastisch auf die Bestandsentwicklung bestimmter Arten auswirken. Weiterführende Informationen Detailliertere Informationen zur Verschiebung der phänologischen Phasen finden Sie im Monitoringbericht 2023 zur Deutschen ⁠ Anpassungsstrategie ⁠ an den ⁠ Klimawandel ⁠ ab Seite 202. Die „Länderinitiative Kernindikatoren“ stellt auf ihrer Internetseite phänologische Daten auch für die einzelnen Bundesländer dar. Der Deutsche Wetterdienst (⁠ DWD ⁠) stellt auf seiner Internetseite verschiedene Produkte zur aktuellen Pflanzenentwicklung bereit. Tipps zum Weiterlesen: Menzel A., Estrella N., Fabian P. 2001: Spatial and temporal variability of the phenological seasons in Germany from 1951 to 1996. Global Change Biology 7: 657-666. Sparks T.H., Menzel A. 2002: Observed changes in seasons: an overview. International Journal of Climatology 22: 1715-1725. Root T.L., Hughes L. 2005: Present and Future Phenological Changes in Plants and Animals. In: Lovejoy T.E., Hannah L. (Hrsg.): Climate Change and Biodiversity. Yale University Press, New Haven, Con418 S. Schliep R., Ackermann W., Aljes V., et al. (2020): Weiterentwicklung von Indikatoren zu Auswirkungen des Klimawandels auf die biologische Vielfalt, ⁠ BfN ⁠-Skripten 576, Bundesamt für Naturschutz, Bonn – Bad Godesberg, Download unter: http:// www.bfn.de/skripten.html

Umsetzung des Nationalen Aktionsplans zur nachhaltigen Anwendung von Pflanzenschutzmitteln (NAP) – Pilotstudie zur Ermittlung der Belastung von Kleingewässern in der Agrarlandschaft mit Pflanzenschutzmittel-Rückständen

Die Pilotphase Kleingewässermonitoring konnte als drittes Teilvorhaben zur "Umsetzung des Nationalen Aktionsplan zur nachhaltigen Anwendung von Pflanzenschutzmitteln (PSM)" erfolgreich als zweijähriges Monitoring umgesetzt werden. Es wurden für mehr als 100 Fließgewässerabschnitte in 13 Bundesländern umfassend der chemische und biologische Zustand kleiner Fließgewässer in der Agrarlandschaft zwischen April und Juli erfasst. Zusätzlich zu Schöpfproben analog zu dem behördlichen Monitoring nach Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) wurden ereignisbasierte Wasserproben genommen, um kurzfristige Peakkonzentrationen infolge von Niederschlägen zu erfassen. Zudem wurden anthropogene Stressoren wie Gewässerstruktur, Nährstoffe und Sauerstoffdefizite hochaufgelöst aufgenommen. Die biologische Untersuchung umfasste die Beprobung der aquatischen Invertebraten- und Algengemeinschaft sowie eine Untersuchung der Ökosystemfunktion in den Kleingewässern. Die Ergebnisse zeigen, dass die im Rahmen des Zulassungsverfahrens von PSM festgelegten RAK-Werte (Regulatorisch Akzeptablen Konzentrationen) an über 73 % der untersuchten Standorte für mindestens einen PSM-Wirkstoff überschritten wurden. Besonders die Ereignisproben infolge von Regenereignissen wiesen erhöhte Konzentrationen auf, die durch Schöpfproben nicht erfasst wurden. Diese Belastungen korrelieren auch mit der ökologischen Situation der Gewässer. So erfüllt der Großteil (über 80 %) der untersuchten Fließgewässerabschnitte anhand des SPEARpesticides-Index nicht die Qualitätskriterien für einen guten Zustand. Die Pilotphase Kleingewässermonitoring zeigt, dass eine realistische Bewertung und regulatorische Nutzung eines Monitorings von PSM-Rückständen in kleinen Gewässern nur dann erfolgen kann, wenn auch erhöhte Einträge infolge von Niederschlagsereignissen berücksichtigt werden. Weiterhin treten auch unterhalb der bestehenden RAK-Werte ökologische Effekte im Gewässer auf, so dass sich die Frage nach der Protektivität der aus Labordaten abgeleiteten RAK-Werte stellt. Die Daten der ermittelten PSM-Belastung der kleinen Gewässer in der Agrarlandschaft werden dazu beitragen, Ursachen für die regelmäßige Überschreitung der bestehenden Grenzwerte zu ermitteln und Schwächen der bisherigen Risikobewertung aufzudecken. Ziel wird sein, auf dieser Basis Möglichkeiten zur Reduzierung der Einträge zu erarbeiten und regulatorische Konsequenzen zu ziehen. Siehe dazu auch Liess et al. (2021) und Weisner et al. (2021). Quelle: Forschungsbericht

Ressourcennutzung und ihre Folgen

Ressourcennutzung und ihre Folgen Die Nutzung natürlicher Ressourcen ist mit Emissionen und anderen Umweltwirkungen verbunden - und das entlang des gesamten Lebenszyklus von Produkten. Außerdem können knapper werdende Ressourcen und schwankende Rohstoffpreise zu starken wirtschaftlichen und sozialen Verwerfungen führen. Ressourcennutzung hat somit teilweise nicht unerhebliche Folgen. Nutzung natürlicher Ressourcen Natürliche Ressourcen sind die materielle, energetische und räumliche Grundlage unseres Lebensstandards. Neben abiotischen und biotischen Rohstoffen nutzen wir Wasser, Boden, Luft, die biologische Vielfalt, Flächen und die strömenden Ressourcen wie Wind, Solarenergie oder Gezeitenströme nutzen wir als Energiequelle und Rohstoffe als Lebensraum und zur Erholung. Aber auch als Senke für Emissionen und zur Aufnahme unserer Abfälle sowie als wichtigen Produktionsfaktor der Land- und Forstwirtschaft brauchen wir diese natürlichen Ressourcen. Dabei ist die Inanspruchnahme von Ressourcen über die gesamte Wertschöpfungskette betrachtet immer mit Belastungen für die Umwelt verbunden. Und die Nutzung natürlicher Ressourcen nimmt weltweit stetig zu. Umweltfolgen entlang der gesamten Wertschöpfungskette Unsere Ressourcennutzung verändert unsere Ökosysteme, oft dauerhaft. Die Gewinnung und Weiterverarbeitung nicht-regenerativer Rohstoffe sind häufig energieintensiv, mit erheblichen Eingriffen in den Natur- und Wasserhaushalt verbunden und führt zu Emissionen von Schadstoffen in Wasser, Boden und Luft. Auch die Produktion und Gewinnung von erneuerbaren Rohstoffen ist vielfach mit hohem Energie-, Material- und Chemikalieneinsatz verbunden, teilweise wasserintensiv und geht mit vielfältigen Schadstoffemissionen einher. Um neue Produktionsflächen zu gewinnen, werden Flächen umgewandelt und teilweise ganze Ökosysteme zerstört. Prinzipiell gilt: jede Entnahme und Aufbereitung eines Rohstoffes hat Auswirkungen für die Umwelt: Bodendegradierung, Wasserknappheit, Verlust der biologischen Vielfalt, Beeinträchtigung der Ökosystemfunktionen oder Verstärkung des Klimawandels können die Folge sein. Aber auch die Nutzung der aus den Rohstoffen hergestellten Produkte ist zumeist mit der Freisetzung von Treibhausgasen, der ⁠ Emission ⁠ von Schadstoffen oder der Beeinträchtigung von Ökosystemen und der biologischen Vielfalt verbunden. Produkte benötigen Energie, Wasser oder Fläche für Transport, Vertrieb und Nutzung. Bei unsachgemäßer Nutzung können Schadstoffe entweichen und gelangen so in Wasser, Boden oder Luft. Die Infrastruktur für unsere Unterkünfte und vielfältigen Aktivitäten ist häufig materialintensiv, führt zur Bodenversiegelung, starken Eingriffen in den Naturhaushalt und beeinträchtigt das Landschaftsbild. Auch am Ende der Wertschöpfungskette sind Umweltbeeinträchtigungen kaum zu vermeiden. So wird beispielsweise Energie für das Recycling benötigt, Treibhausgase und andere Schadstoffe bei der Verwertung von Abfällen emittiert oder Flächen dauerhaft zur Deponierung genutzt. Dabei übersteigt die Nutzung der natürlichen Ressourcen schon jetzt teilweise die Regenerationsfähigkeit der Erde deutlich. Denn natürliche Ressourcen stehen nur begrenzt und oft nicht in hoher Qualität zur Verfügung. Das weltweite Bevölkerungswachstum und der damit verbundene zunehmende Druck auf die natürlichen Ressourcen steigt stetig und kann zunehmend zu Nutzungskonkurrenzen führen. Die soziale Seite der Ressourcennutzung Neben den Folgen für die Umwelt hat die Nutzung natürlicher Ressourcen auch vielfältige soziale Auswirkungen. Denn sie steht zum Beispiel mit Fragen der Rohstoffverteilung, dem sicheren Zugang zu Frischwasser oder auch der Ernährungssicherung der Menschen weltweit in Verbindung. Aktuell liegt der Pro-Kopf-Konsum an Rohstoffen in den Industrienationen schätzungsweise viermal höher als in weniger entwickelten Ländern. Aber: während ein großer Teil der Wertschöpfung der Rohstoffnutzung in den Industrieländern erfolgt, sind weniger entwickelte Länder häufig überproportional von den ökologischen und sozialen Auswirkungen der Rohstoffgewinnung betroffen. Menschen aus betroffenen Regionen berichten zum Beispiel von schwerwiegenden Menschenrechtsverletzungen oder bleibenden Umweltschäden. Mit dem Rohstoffabbau verbunden ist oft die Verseuchung des Trinkwassers und der Atemluft, die Folge sind Gesundheitsschäden. Hinzu kommen Landvertreibungen, Zwangsumsiedlungen und eine zunehmende Verarmung der lokalen Bevölkerung. Nachhaltige Entwicklungsimpulse für die direkt betroffenen Gebiete gehen vom Bergbau, der Rohstoffgewinnung und -aufbereitung bislang selten aus. Hinzu kommt, dass die Gewinne des Rohstoffabbaus und der -aufbereitung in einigen Ländern zur Finanzierung von bewaffneten Konflikten dienen. Nach Angaben der Vereinten Nationen spielen natürliche Ressourcen in 40 Prozent aller innerstaatlichen Konflikte eine wesentliche Rolle. Durch die zunehmenden Importe von Rohstoffen und daraus hergestellten Gütern für unseren Bedarf tragen wir aus einer Lebenszyklusperspektive zumindest eine Mitverantwortung für die ökologischen und sozialen Folgen im Ausland. Auch bei der Versorgung mit nachwachsenden Rohstoffen sind negative Folgen unseres Ressourcenbedarfs nicht immer auszuschließen. Für unsere Bedürfnisse werden große Anteile fruchtbaren Lands zur Produktion von Futtermitteln oder Energiepflanzen belegt. Düngemittel und ⁠ Pestizide ⁠ werden teilweise unkontrolliert und ohne Schutzmaßnahmen ausgebracht, mit den entsprechenden negativen Folgen für die Gesundheit der Menschen vor Ort. Landvertreibungen, Zwangsumsiedlungen und "land grabbing" können die Ernährungssicherung der lokalen Bevölkerung beeinträchtigen. Nicht nachhaltige Produktionsweisen führen häufig zur Bodendegradation und Wasserknappheit und zerstören dringend benötigtes fruchtbares Land. Auch am Ende des Lebenszyklus der von uns genutzten Güter können soziale Folgewirkungen auftreten. Eine unsachgemäße und illegale Entsorgung von exportierten Abfällen kann zur Freisetzung von toxischen Stoffen führen und teilweise erhebliche gesundheitliche Beeinträchtigungen hervorrufen. Zudem werden diese Arbeiten häufig von Kindern und Jugendlichen durchgeführt. Um die negativen Folgen der Ressourceninanspruchnahme auf ein ökologisch und sozial verträgliches Maß zu reduzieren, werden verschiedene Strategien für eine schonende und effizientere Ressourcennutzung in Produktion  und Konsum  verfolgt. Auch die Abfallwirtschaft und die gesetzlichen Regelungen zur Produktverantwortung leisten einen wichtigen Beitrag. Das Umweltbundesamt beteiligt sich daher am Wissens- und Technologietransfer zur schonenden und effizienten Ressourcennutzung. Eine nachhaltige und effiziente Ressourcennutzung lässt sich häufig jedoch nur dann gewährleisten, wenn Nachhaltigkeitsstandards definiert und verbindlich vorgegeben werden. Zertifizierungsmaßnahmen sind dabei ein wichtiges Instrument. Auch um die Transparenz bei der Rohstoffgewinnung zu steigern, sind sie eine zunehmend beachtete Maßnahme. Die Extractive Industries Transparency Initiative (EITI) ist hierfür ein gutes Beispiel. Das Umweltbundesamt beschäftigt sich daher intensiv mit der weiteren Ausgestaltung von Nachhaltigkeitsstandards  und akzeptanzfähigen Zertifizierungssystemen für die Gewinnung, Verarbeitung und Nutzung abiotischer und biotischer Rohstoffe sowie der ⁠ Landnutzung ⁠.

PROSPER-RO entwickelt neues Entscheidungsunterstützungssystem

Nach etwa drei Jahren Entwicklungszeit steht das GIS-Entscheidungsunterstützungssystem (GIS-EUS) des Verbundvorhabens PROSPER-RO nun als WebGIS-Oberfläche den regionalen Partnern im Stadt-Umland-Raum Rostock bereit für die Anwendung in der Praxis. Um die Raumplanung in der Regiopolregion synergistischer und flächensparender zu gestalten, lassen sich mit dem GIS-EUS geplante oder szenarienhaft entworfene Landnutzungsänderungen hinsichtlich ihrer die Auswirkungen auf Infrastrukturen, sowie Ökosystemfunktionen und -leistungen bewerten. In das EUS sind Datenbestände aus Stadt und Landkreis, sowie wasserwirtschaftlicher und kreislaufwirtschaftlicher Aufgabenträger integriert, die in der ersten Phase des Forschungsvorhabens (2018-2021) und zusammengeführt und aufbereitet wurden. Diese Basisdaten lassen sich im EUS in der Startansicht nach Bedarf ein- und ausblenden. Als zentrale Funktion des EUS können neue Flächen als Planungsszenario auf der Raumebene von Flächennutzungsplänen eingezeichnet bzw. als zip-Datei hochgeladen und bewertet werden. Dazu stehen eigens entwickelte Auswertungsfunktionen bereit. Diese analysieren beispielsweise die Veränderung von Ökosystemleistungen (ÖSL) und geben diese als monetärer Indikator aus. Darüber hinaus stehen modellgestützte Kapazitätsbetrachtungen im Bereich Hochwasserschutz, sowie zu Trinkwasser, Abwasser oder Erreichbarkeitsanalysen für Wertstoffhöfe zur Verfügung. Die Ergebnisse lassen sich für die lokale Weiterverarbeitung exportieren. Mit den entwickelten Werkzeugen startet das Projektteam nun in die zweite Projektphase (2021-2023). Das GIS-EUS wird in Verbindung mit den ÖSL-Indikatoren genutzt, um beispielhaft die künftige Abwasserentsorgung und das Niederschlagswassermanagement des Stadt-Umland-Raum zu konzipieren. Darüber hinaus werden gemeinsam mit den Partnern aus der regionalen Planungspraxis Szenarien für die Wohnraum- und Gewerbeentwicklung sowie ein „Wertstoffhofsystem der Zukunft“ entworfen. Weitere Informationen erhalten Sie hier .

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