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Bodenbewertung - Nährstoffverfügbarkeit im effektiven Wurzelraum, landesweit bewertet

Der sogenannte S-Wert ist ein Kennwert zur Bewertung des Bodens als Bestandteil des Nährstoffhaltes und wird über die Nährstoffverfügbarkeit bewertet. Der S-Wert ist die Menge an Nährstoffen (Kationen, nicht z. B. Nitrat), die ein Boden austauschbar an Ton-, Humusteilchen, Oxiden und Hydroxiden binden bzw. sorbieren kann (Kationenaustauschkapazität). Der S-Wert ist somit gut geeignet, die Nährstoffverfügbarkeit zu beschreiben. Ähnlich wie bei der Feldkapazität im effektiven Wurzelraum (FKwe) bedingen hohe Gehalte an Ton, Humus, sowie ein großer effektiver Wurzelraum einen hohen S-Wert und umgekehrt. Auch der pH-Wert hat einen großen Einfluss auf den S-Wert. Der pH-Wert kann in Abhängigkeit von der Nutzung in einem weiten Bereich schwanken. Je höher der S-Wert, desto mehr Nährstoffe kann der Boden an Austauschern binden. Nährstoffeinträge über Luft oder Düngung werden so vor einem Austrag mit dem Sickerwasser geschützt. Gleichzeitig wird dadurch eine gleichmäßigere Nährstoffversorgung der Pflanzen sichergestellt. Mit dem S-Wert wird eine natürliche Bodenfunktionen nach § 2 Abs. 2 BBodSchG bewertet und zwar nach Punkt 1.b) als Bestandteil des Naturhaushalts, insbesondere mit seinen Wasser- und Nährstoffkreisläufen. Das hierfür gewählte Kriterium ist die Nährstoffverfügbarkeit mit dem Kennwert S-Wert. Die Karten liegen für die folgenden Maßstabsebenen vor: - 1 : 1.000 - 10.000 für hochaufgelöste oder parzellenscharfe Planung, - 1 : 10.001 - 35.000 für Planungen auf Gemeindeebene, - 1 : 35.001 - 100.000 für Planungen in größeren Regionen, - 1 : 100.001 - 350.000 für landesweit differenzierte Planung, - 1 : 350.001 - 1000.000 für landesweite bis bundesweite Planung. In dieser Darstellung wird der S-Wert landesweit einheitlich klassifiziert. Unter dem Titel "Bodenbewertung - Nährstoffverfügbarkeit im effektiven Wurzelraum (SWE), regionalspezifisch bewertet" gibt es noch eine naturraumbezogene Klassifikation des S-Wertes, die den S-Wert regional differenzierter darstellt.

Bodenkarte von Niedersachsen 1 : 50 000 - Effektive Durchwurzelungstiefe

Der Boden dient den Pflanzen als Speicher für Wasser und Nährstoffe. Um die Größe des Speichers zu beschreiben wird der effektive Wurzelraum bzw. die effektive Durchwurzelungstiefe (We) bestimmt. Die We ist die potenzielle Ausschöpftiefe des pflanzenverfügbaren Bodenwassers, das durch Pflanzenwurzeln in Trockenjahren dem Boden maximal entzogen werden kann. Die Karte der „Effektiven Durchwurzelungstiefe des Bodens“ zeigt die Größe des Wurzelraumes in dm, klassifiziert in 6 Stufen. Die We ist abhängig von der Textur, der Lagerungsdichte, dem Humusgehalt, der Schichtung und der Nutzung des Bodens sowie vom Grundwasserstand.

Projekt Waldkalkung

Zweck der Waldkalkungen ist, der zum Teil tief reichenden Versauerung der Waldböden entgegenzuwirken. Die fortschreitende Versauerung der Böden geht mit erheblichen Schädigungen des Ökosystems Wald einher. So werden mit sinkenden pH-Werten (Säuregradmesser) das giftige Aluminium und Schwermetalle ausgewaschen, die die Wurzeln der Bäume schädigen und ins Grundwasser verlagert werden. Auch Nährstoffe werden dem Boden entzogen und stehen damit den Pflanzen nicht mehr zur Verfügung. Durch die Kalkungsmaßnahmen werden die Waldböden sozusagen mit einer Schutzhülle aus Kalk bedeckt. Der Kalk soll die über die Niederschläge eingetragenen Säuremengen in den obersten Bodenschichten über einen gewissen Zeitabschnitt neutralisieren, um damit den Bodenzustand zu stabilisieren und ggfs. auch wieder zu verbessern. Die Kalkung dient zudem auch dem Grundwasser- und damit letztlich dem Trinkwasserschutz. Besonders kalkungsbedürftig sind die Waldflächen der Buntsandsteingebiete im Saarland, da deren Böden von Natur aus ein nur geringes Pufferungsvermögen gegenüber Säureeinträgen aufweisen. Den Kalkungsmaßnahmen vorausgegangen waren bodenchemische Analysen durch das Landesamt für Umwelt und Arbeitsschutz (LUA), um zuverlässige Aussagen über den Bodenzustand zu erhalten. Im Anschluss an die Kompensationskalkung wird es weitere Untersuchungen im Sinne einer Wirkungskontrolle geben. Von der Kalkung ausgeschlossen werden einerseits aus Naturschutzgründen sensible Flächen (z.B. Naturschutzgebiete, Naturwaldzellen u.ä.). Anderseits werden Verkehrsflächen und siedlungsnahe Flächen ausgeschlossen. Die Kompensationskalkung erfolgt ausschließlich in der vegetationsarmen Zeit, da nur dann sichergestellt ist, dass eine möglichst große Kalkmenge den Boden auch erreicht. Ausgebracht wird der Magnesiumkalk per Hubschrauber. Bei einer Menge von etwa 3 Tonnen pro Hektar können so pro Tag zwischen 60 und 75 Hektar Wald behandelt werden.

Bodenbearbeitung

Die Bodenbearbeitung ist ein wesentlicher Bestandteil der Nutzung von Ackerflächen. Die Bearbeitung dient u. a. der Lockerung des Bodens, der Beseitigung von Unkräutern und Ungräsern sowie der Mineralisation von Nährstoffen, insbesondere Stickstoff. Die Art und Weise der Bodenbearbeitung nimmt direkt Einfluss auf den Umfang der Bodenerosion durch Wasser und Wind sowie den Struktur- bzw. Gefügezustand des Bodens. Im Mittelpunkt der Facharbeit (im Einzelnen durch Projekte untersetzt) der Sächsischen Landesanstalt für Landwirtschaft steht die Entwicklung und Umsetzung boden- und gewässerschonender sowie ökonomisch tragfähiger Bodenbearbeitungsverfahren. Einen Schwerpunkt bildet hierbei die erosionsmindernde bzw. -verhindernde konservierende Bodenbearbeitung bzw. Direktsaat. Zur umfassenden und dauerhaften Anwendung der konservierenden Bodenbearbeitung werden acker- und pflanzenbauliche Managementstrategien entwickelt.

Erosionsschutz

Ackerbaulich genutzte Böden sind in Sachsen in erheblichem Umfang durch Wasser- und Winderosion gefährdet. Fortgesetzte Bodenerosion führt zum irreversiblen Verlust der Ertragsfähigkeit von Böden. Zusätzlich werden Gewässer durch eingetragenen Boden und die darin enthaltenen Nährstoffe befrachtet. Dies kann negative Folgen für die Gewässerqualität haben. Aus den voranstehenden Gründen werden von der Sächsischen Landesanstalt für Landwirtschaft erosionsmindernde bzw -verhindernde Anbauverfahren und Strategien entwickelt. Im Mittelpunkt stehen hierbei die dauerhaft konservierende Bodenbearbeitung und die Direktsaat. Im Vergleich zur konventionellen Bearbeitung mit dem Pflug bewirken pfluglose Bestellverfahren eine signifikante Verringerung des Bodenabtrags und eine signifikante Verbesserung der Gewässerqualitäten. Für eine umfassende und dauerhafte Anwendung der konservierenden Bodenbearbeitung müssen acker- und pflanzenbauliche Strategien entwickelt und zur Anwendung gebracht werden. Dies ist ein weiterer wesentlicher Arbeitsschwerpunkt des LfULG (im Einzelnen durch Projekte unterstützt).

jährliche Sickerwasserrate Brandenburg

Die jährliche Sickerwasserrate (SWR) beschreibt die mit einem Berechnungsverfahren (TUB-BGR Verfahren) geschätzte mittlere Sickerwassermenge in mm/a, die den Boden unter Berücksichtigung des kapillaren Aufstiegs abwärts verlässt. Das gebildete Sickerwasser trägt zur Grundwasserneubildung bei und/oder verlässt die Sickerzone als Zwischenabfluss. Die Sickerwasserrate ist eine entscheidende Eingangsgröße bei Wasserhaushaltsberechnungen oder der hydrogeologischen Grundwassermodellierung. Ebenso steuert sie maßgeblich die Verlagerung von Schad- und Nährstoffen (bspw. Nitrat) im Boden und beeinflusst indirekt die Standorteignung für Flora und Fauna. Weiterführende Informationen finden Sie hier: http://www.geo.brandenburg.de/ows/htdocs/2021_10_26_Sickerwasserrate_pNAG.pdf

mittlere Sickerwasserrate

Die mittlere jährliche Sickerwasserrate (SWR) beschreibt die mit einem Berechnungsverfahren (TUB-BGR Verfahren) geschätzte mittlere Sickerwassermenge in mm/a, die den Boden unter Berücksichtigung des kapillaren Aufstiegs abwärts verlässt. Das gebildete Sickerwasser trägt zur Grundwasserneubildung bei und/oder verlässt die Sickerzone als Zwischenabfluss. Die Sickerwasserrate ist eine entscheidende Eingangsgröße bei Wasserhaushaltsberechnungen oder der hydrogeologischen Grundwassermodellierung. Ebenso steuert sie maßgeblich die Verlagerung von Schad- und Nährstoffen (bspw. Nitrat) im Boden und beeinflusst indirekt die Standorteignung für Flora und Fauna. Weiterführende Informationen finden Sie hier: http://www.geo.brandenburg.de/ows/htdocs/2021_10_26_Sickerwasserrate_pNAG.pdf

maximale Sickerwasserrate

Die maximale jährliche Sickerwasserrate (SWR) beschreibt die mit einem Berechnungsverfahren (TUB-BGR Verfahren) geschätzte maximale Sickerwassermenge in mm/a, die den Boden unter Berücksichtigung des kapillaren Aufstiegs abwärts verlässt. Das gebildete Sickerwasser trägt zur Grundwasserneubildung bei und/oder verlässt die Sickerzone als Zwischenabfluss. Die Sickerwasserrate ist eine entscheidende Eingangsgröße bei Wasserhaushaltsberechnungen oder der hydrogeologischen Grundwassermodellierung. Ebenso steuert sie maßgeblich die Verlagerung von Schad- und Nährstoffen (bspw. Nitrat) im Boden und beeinflusst indirekt die Standorteignung für Flora und Fauna. Weiterführende Informationen finden Sie hier: http://www.geo.brandenburg.de/ows/htdocs/2021_10_26_Sickerwasserrate_pNAG.pdf

minimale Sickerwasserrate

Die minimale jährliche Sickerwasserrate (SWR) beschreibt die mit einem Berechnungsverfahren (TUB-BGR Verfahren) geschätzte minimale Sickerwassermenge in mm/a, die den Boden unter Berücksichtigung des kapillaren Aufstiegs abwärts verlässt. Das gebildete Sickerwasser trägt zur Grundwasserneubildung bei und/oder verlässt die Sickerzone als Zwischenabfluss. Die Sickerwasserrate ist eine entscheidende Eingangsgröße bei Wasserhaushaltsberechnungen oder der hydrogeologischen Grundwassermodellierung. Ebenso steuert sie maßgeblich die Verlagerung von Schad- und Nährstoffen (bspw. Nitrat) im Boden und beeinflusst indirekt die Standorteignung für Flora und Fauna. Weiterführende Informationen finden Sie hier: http://www.geo.brandenburg.de/ows/htdocs/2021_10_26_Sickerwasserrate_pNAG.pdf

Struktur der Flächennutzung

Struktur der Flächennutzung Mehr als die Hälfte der deutschen Fläche wird landwirtschaftlich genutzt. Dieser Anteil sinkt langsam, während der für Siedlungen und Verkehr stetig steigt. Ziel einer nachhaltigen Flächennutzung ist daher, den Flächenverbrauch durch Siedlungen und Verkehr zu senken und gleichzeitig vorhandene Flächen für Siedlung und Verkehr optimal zu nutzen und ökologisch aufzuwerten. Die wichtigsten Flächennutzungen Deutschland hatte im Jahr 2023 eine Fläche von 357.682 Quadratkilometern (km²) (siehe Abb. „Flächennutzung in Deutschland“). Zur Gesamtfläche zählen unter anderem landwirtschaftlich genutzte Flächen, Waldflächen, Flächen für Siedlung und Verkehr, sowie Gewässer wie Seen, Flüsse, Kanäle und nahe Küstengewässer. Wie Deutschlands Fläche genutzt wird, steht in den Grundstückskatastern, wird aber auch zunehmend durch Luftbilder und Satellitendaten überprüft. Grundlage der Nutzungsdaten ab 2016 sind die Angaben des amtlichen Liegenschaftskatasterinformationssystems (ALKIS) der Länder: 50,3 % der Gesamtfläche wurden landwirtschaftlich Wälder und Gehölze nahmen zusammen 29,9 % der Gesamtfläche ein, davon Wälder 28,6 %. Die Fläche für Siedlung und Verkehr (SuV-Fläche) ist die drittgrößte Nutzungsart. Sie nahm Ende 2023 14,6 % der Gesamtfläche in Anspruch. Zur SuV-Fläche zählen neben Flächen für Wohnen, öffentliche Zwecke oder Gewerbe auch Erholungsflächen, Friedhöfe und Verkehrsflächen. Seen, Flüsse, Kanäle und nahe Küstengewässer nahmen 2,3 % der deutschen Fläche ein. Die restliche Gesamtfläche sind „sonstige Flächen“ . Dazu zählen „Abbauland“ wie Kies- oder Braunkohlengruben sowie „Unland“ wie Felsen, ehemaliges Militärgelände oder ehemalige Abraumhalden, und seit 2016 auch ungenutzte Vegetationsflächen wie Heideland, Moore, Sümpfe, Gehölze und Gewässerbegleitflächen. Die landwirtschaftlich genutzte Fläche schrumpft Von 2016 bis 2023 sank der Anteil landwirtschaftlicher Nutzfläche um 2.746 Quadratkilometer (km²) von 51,1 auf 50,3 % der Gesamtfläche. Seit dem Jahr 2016 werden Heide und Moor nicht mehr bei den Landwirtschaftsflächen ausgewiesen, sondern bei „sonstigen Flächen“, weshalb der Verlust rein statistisch in den vorherigen Jahren noch höher ausfällt. Diese Abnahme erfolgte besonders im Umland städtischer Verdichtungsräume. Der wichtigste Grund dafür ist die Zunahme der Fläche für Siedlung und Verkehr um 2.820 km² im gleichen Zeitraum (ohne Bergbaubetriebe und ohne Tagebau, Grube, Steinbruch). Aber auch die Zunahme der Wälder und Gehölze erfolgt zum Teil zulasten landwirtschaftlicher Flächen. Weitere Landwirtschaftsfläche fällt dem Tagebau zum Opfer und kann Jahrzehnte später nur teilweise durch ⁠ Rekultivierung ⁠ zurückgewonnen werden. Die meisten landwirtschaftlich genutzten Flächenanteile haben die nördlichen und östlichen Bundesländer; Spitzenreiter ist Schleswig-Holstein mit einem Anteil von 68,2 % Landwirtschaftsfläche. Die geringsten Anteile haben Stadtstaaten wie Berlin mit 3,9 % landwirtschaftlich genutzter Fläche (siehe Abb. „Flächennutzung in den Bundesländern“). Die Art der Flächennutzung beeinflusst die biologische Vielfalt und die Umweltbelastung. Viele Tier- und Pflanzenarten profitieren etwa von einer extensiven Bewirtschaftung von Äckern und Weiden. Intensiv bewirtschaftete landwirtschaftliche Flächen wiederum können die Natur belasten: Sie können Biotope stören, Gewässer im Überfluss mit Nährstoffen anreichern (eutrophieren) sowie Böden und Grundwasser weiteren Belastungen aussetzen. Auch der technische Wandel kann etwa durch große landwirtschaftliche Maschinen zu einer Ausräumung ökologisch wertvoller Landschaftsteile führen, da Knicks, Wälle oder Baumgruppen beseitigt, Gewässer begradigt, Böden verdichtet oder neue landwirtschaftliche Wegenetze angelegt werden. Zunahme der Waldfläche Zwischen 2016 und 2023 nahm die als Waldfläche definierte Fläche um 396 Quadratkilometer (km²) ab. Gehölze werden allerdings seit 2016 nicht mehr unter Waldfläche erfasst, sondern unter den „sonstigen Flächen“ wie zum Beispiel auch ehemalige Übungsplätze oder ehemalige Bergbauflächen und Abraumhalden. Rechnet man Gehölze dennoch dazu, so betrug die Abnahme seit 2016 real 298 km². Auch der Anteil der Waldfläche an der Gesamtfläche nahm leicht ab, und lag 2023 bei 28,6 % (29,9 % mit Gehölzen). Überdurchschnittlich hohe Waldflächenanteile finden sich in siedlungsarmen, für eine intensivere Landwirtschaft weniger geeigneten Mittel- und Hochgebirgslagen, etwa dem Harz, dem Thüringer Wald, dem Sauerland, der Eifel, dem Schwarzwald, dem Bayerischen Wald und in den Alpen. In den Zentren großer Verdichtungsräume und in intensiv landwirtschaftlich genutzten Gebieten sind die Waldanteile dagegen geringer. Wälder haben – ähnlich wie Gewässer, Moore und Heiden – einen besonderen ökologischen Stellenwert. Sie filtern Schadstoffe aus der Luft, schützen Böden vor ⁠ Erosion ⁠, helfen sauberes Grundwasser zu bilden und schützen das ⁠ Klima ⁠, indem sie das ⁠ Treibhausgas ⁠ Kohlendioxid (CO 2 ) aus der Luft binden. Sie dienen auch – abgesehen von einigen Naturschutzgebieten – den Erholungs- und Freizeitbedürfnissen der Bevölkerung. Mehr Betriebs- und Wohngebäude, Straßen und Flugplätze Die Fläche für Siedlung und Verkehr (SuV) ist die am dynamischsten wachsende Nutzungsart in Deutschland. Sie wuchs von 2016 bis 2022 um 0,8 %, also um 2.820 Quadratkilometer. Der SuV-Anteil an der Gesamtfläche fällt regional unterschiedlich aus. In den Zentren der Verdichtungsräume erreicht ihr Anteil mehr als 50 %. Neben den Stadtstaaten weisen Nordrhein-Westfalen mit 23,9 % und das Saarland mit 21,8 % besonders hohe Siedlungs- und Verkehrsflächenanteile auf. Die zunehmende Flächennutzung für Gebäude und Verkehrswege hat viele negative Auswirkungen auf die Umwelt. Nennenswert ist der direkte Verlust der vorher meist landwirtschaftlich genutzten Böden. Hinzu kommt etwa der Rohstoff- und Energieaufwand für Bau und Erhalt neuer Gebäude und Infrastruktur , ein höherer Kraftstoffverbrauch mit einem höheren Ausstoß an Schadstoffen durch mehr Verkehr sowie mehr Lärm und die Zerschneidung und Verinselung der Lebensräume für die wildlebende ⁠ Flora ⁠ und ⁠ Fauna ⁠. Leichte Abnahme der Gewässerfläche Der Anteil der Gewässer an der deutschen Gesamtfläche blieb vom Jahr 2016 bis zum Jahr 2023 weitgehend konstant und stieg nur leicht um 29 Quadratkilometer.

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