Suchergebnisse

Das Umweltbundesamt führt Bodeninformationen zum chemischen, physikalischen und biologischen Zustand der Böden in Deutschland. Insbesondere aus Sicht des Bodenschutzes sind diese Informationen von großem Interesse und es ist für viele Fragestellungen von großer Bedeutung, auf möglichst viele dieser Datenbestände für Auswertezwecke zurückgreifen zu können. Die zusammengesetzte Auswertung ist wichtig, weil dadurch zeitlich, räumlich und stofflich differenzierte Aussagen getroffen werden können, die aus den einzelnen Datenbanken nicht ableitbar sind. Diese differenzierten Aussagen sind notwendig, um geeignete Maßnahmen zur Wiederherstellung bzw. Erhaltung der Bodenfunktionen zu ermöglichen. Viele der hausintern vorhandenen Datensätze liegen jedoch in unterschiedlichen Systemen, Datenbanken und Dateien vor und sind untereinander nicht kompatibel, sodass zunächst keine effiziente quellübergreifende Datenauswertung möglich ist. Gegenstand dieses Projektes ist daher die Zusammenführung einzelner Datenbestände, um künftig eine integrierte Auswertung zu ermöglichen. Hierfür wurden zunächst acht Datenbanken unterschiedlicher Größe, Struktur und Aktualisierungshäufigkeit hinsichtlich ihrer Zusammenführbarkeit untersucht. In einem zweiten Schritt wurden Ableitungsregeln definiert, die die Transformation der einzelnen Datenbestände in ein einheitlichen Zielschema beschreiben. In einem dritten Schritt wurde ein Softwarewerkzeug erstellt, dass aus diesen Regeln einen integrierten Datenbestand erzeugt.

Die Gesundheit unserer Böden ist ein wichtiges politisches Ziel, das in viele Politikbereiche ausstrahlt. Daher ist es von besonderer Bedeutung, dass zum Bodenzustand und zur Erreichung der mit ihm in Bezug stehenden politischen Zielsetzungen berichtet werden kann. Dieser Teilbericht bietet eine Zusammenstellung der Indikatoren, mit denen bundesweit, in den einzelnen Bundesländern oder auch international zum Bodenzustand beziehungsweise zur Bodengesundheit berichtet wird. Darüber hinaus dokumentiert er in Konzeption befindliche Indikatoren und Indikatorideen. Außerdem gibt der Bericht einen Überblick über die bodenbezogenen politischen Ziele in fachlich verwandten Strategiepapieren der Bundesrepublik Deutschland und der EU. Im Rahmen einer Lückenanalyse wurden die recherchierten Indikatoren den bodenbezogenen politischen Zielen zugeordnet. Hintergrund war die Frage, zu welchen bodenbezogenen politischen Zielen bisher noch nicht mit den vorhandenen Indikatoren berichtet werden kann, wo weiterer Informationsbedarf besteht und wie Ansätze aussehen könnten, die Lücken zu füllen.

Die organische Bodensubstanz (OBS) steuert maßgeblich die Ökosystemleistungen von Böden. Die Untersuchung der Gehalte, Vorräte und Qualität von organischem Kohlenstoff (C org ) in Böden und von Bodenparametern, die zur OBS-Stabilisierung beitragen, ist daher fundamental und Aufgabe z.B. der Bodendauerbeobachtung. Spektroskopische Methoden, v.a. Verfahren im Bereich der sichtbaren Wellenlängen (Vis), des Nahen Infrarot (NIR) und des Mittleren Infrarot (MIR), bieten sich als Alternative zu chemischen Verfahren der Bodenanalyse an. Vorteile der Bodenspektroskopie sind die schnelle Durchführbarkeit und Reproduzierbarkeit von Messungen, ein geringer Aufwand in der Probenaufbereitung und die Abschätzung mehrerer Zielgrößen in einer Messung. So resultieren v.a. bei großen Probenzahlen Kostenvorteile, nicht zuletzt durch die Möglichkeit digitale Archive anzulegen. Ziel dieser Studie war es, die Eignung spektroskopischer Verfahren im Vergleich zu labor- analytischen Methoden zu testen. Parallel zu einer ausführlichen Literaturstudie wurden in einer Gelände- und Laborstudie Oberböden unterschiedlichen Stoffbestands (150 Acker- und 50 Grünlandstandorte) in vier Teilgebieten unterschiedlicher geologischer Ausgangssubstrate der Bodenbildung untersucht. C org -Gehalte und OBS-Fraktionen unterschiedlicher Stabilität wurden mittels Spektroskopie sehr gut erfasst; z.B. lag die Detektionsschwelle auf der Feldskala mit kombinierten VisNIR-MIR- Geländemessungen bei 0,15 - 0,29% Corg . Insbesondere mit MIR-Daten oder auch kombinierten VisNIR-MIR-Daten wurden insgesamt – auch im Gelände auf der Regionalskala – die besten Ergebnisse erzielt. Die Bestimmung langfristiger Trends der Entwicklung des C org-Gehaltes erscheint somit möglich. Die direkte Schätzung der C org -Vorräte fiel deutlich ungenauer aus. Heterogene Stoffverteilungen wurden auf der Feldskala gut erfasst. Die dafür entwickelten Schätzmodelle konnten auch auf Basis externer Spektralbibliotheken erfolgreich kalibriert werden. Der Einsatz der Bodenspektroskopie synergistisch zu den 'klassischen' laboranalytischen Methoden kann empfohlen werden, insbesondere die Anwendung der MIR-Spektroskopie und die Auswertung der spektroskopischen Daten setzen jedoch Expertenwissen voraus. Es werden Handlungsempfehlungen für die Nutzung spektroskopischer Methoden zum zeitlich und räumlich hochaufgelösten, langfristigen Monitoring (bzw. zur Dauerbeobachtung) relevanter Bodenkenngrößen gegeben.