Funktion als Abbau-, Ausgleichs- und Aufbaumedium für stoffliche

Die gesetzliche Definition dieser oft auch als (stoffliche) Regelungsfunktion bezeichne-ten Bodenfunktion macht deutlich, dass Stoffe im Boden ab- und aufgebaut, und/oder in ein ausgeglichenes Verhältnis gebracht werden. Die Prozesse die diese Funktionen leisten, werden mit Filterung, Pufferung und Stoffumwandlung ebenfalls eindeutig genannt. Ebenso wird der Schutz des Grundwassers genannt, wobei aber auch der Gewässerschutz allgemein verfolgt werden soll [BUNDESREGIERUNG 1995]. Mit dieser Bodenfunktion wird daher eine Vielzahl von im Boden ablaufenden Prozessen summarisch genannt, deren Erfassung und Bewertung im Einzelnen entsprechend umfangreiche Kenntnisse der Böden voraussetzt, die im Rahmen planerischer Funkti-onsbewertungen nicht vorliegen. Es wird hier daher entsprechend des von der

BUNDESREGIERUNG [1995] genannten Schutzaspekts ein Schwerpunkt der Be-trachtung auf solche Stoffe gelegt, die auf den Boden einwirken und die eine Gefähr-dung der Schutzgüter Boden und Wasser darstellen können, und die nicht natürli-cherweise den Stoffkreislauf der Böden bestimmen. Hierbei handelt es sich um Schadstoffe, bei denen i. d. R. anorganische und organische unterschieden werden.

Ebenso stellt der Eintrag von Säuren eine Gefährdung dar, nicht zuletzt, weil sich mit zunehmender Versauerung auch die bodenbewohnende Lebensgemeinschaft grund-legend verändert. Die Säurepufferung muss dabei getrennt bewertet werden, da sie anderen Prinzipien folgt als die Pufferung anderer anorganischer und organischer Stoffe. Da bei anorganischen Schadstoffen ein Abbau nicht möglich ist, ist die Unter-gliederung in die nachfolgend aufgeführten vier Teilfunktionen vorgenommen worden.

4.1.4.5.3.1 Ausgleichsmedium für stoffliche Einwirkungen auf Grund der Filter- und Puffereigenschaften für Schwermetalle (AAA1)

Verfahrensbeschreibung

Das Verfahren wurde nach HENNINGS [1994] entwickelt und in Teilen leicht verän-dert.

Kriterium: Fähigkeit zur Bindung von Schwermetallen im Boden

Eingangsparameter: Horizontsymbol, -lage und -mächtigkeit, Bodenart, Humus-gehalt oder Humusstufe, pH-Wert, SkelettHumus-gehalt, Sulfide Methode:

Die Bewertung erfolgt für jeden Profilpunkt bis 1 m Tiefe. Die Bewertungsregeln basie-ren auf den Bindungseigenschaften von Cadmium. Hierzu werden die nachfolgend aufgeführten Schritte zunächst für jeden Horizont einzeln durchgeführt:

1. In Abhängigkeit vom pH-Wert wird aus Tabelle 4-12 der A-Wert bestimmt.

2. In Abhängigkeit von der Humusstufe wird aus Tabelle 4-13 der B-Wert ermittelt.

3. In Abhängigkeit von der Bodenart wird aus Tabelle 4-14 der C-Wert abgeleitet.

4. A-, B- und C-Wert werden zur Bindungsstärke BSSM addiert. Sollte die Summe einen Wert über 5 ergeben, so ist die Bindungsstärke gleich 5 zu setzen.

Ausnahmen:

Horizonte mit carbonatischem Skelett und einem pH-Wert über 6,8 erhalten un-abhängig vom Skelettgehalt die Bindungsstärke 5.

Dauerhaft reduzierte Horizonte (Hr, Gr, Fr) ohne Sulfide (HCl-Test) erhalten pauschal die Bindungsstärke 1, mit Sulfiden die Bindungsstärke 5.

5. Die Schwermetallbindungsstärke des Horizonts ergibt sich nach Gl. 1 aus BSSM -Wert, Mächtigkeit und Skelettanteil.

Wenn die Horizontoberkante oberhalb 1 m und die Unterkante unterhalb 1 m liegt, ist die Mächtigkeit des Horizonts nur innerhalb 0 bis 1 m einzusetzen.

Die Wertstufe WS für das Profil ergibt sich als ganzzahlig gerundeter Wert nach Glei-chung 2. Wertstufen >5 werden mit Wertstufe 5 gleichgesetzt.

Tabelle 4-12: Bestimmung des A-Wertes

A-Wert

0,0 0,5 1 1,5 2,0 2,5 3,5 4,0 4,5 5 PH (CaCl2) 2,5-2,7 2,8-3,2 3,3-3,7 3,8-4,2 4,3-4,7 4,8-5,2 5,3-5,7 5,8-6,2 6,3-6,7 6,8-8,0

Tabelle 4-13: Bestimmung des B-Wertes

B-Wert

0 0,5 1 1,5 Humusstufe,

org. Auflagehorizonte h0, h1, h2, h7 h3, h4, Of-Horizont h5 h6 + Oh-Horizont

Tabelle 4-14: Bestimmung des C-Wertes

C-Wert

0 0,5 Bodenart Ss, Su2, St2, Sl2, Sl3, Su3+4, Slu,

Us, Uu

Sl4, Ut2-4, Uls, Ls3+4, Lsu, Ls2, Lu, St3, Tl, Ts2-4, Tu2-4, Lts, Lt2+3, Ltu, Tt

100

SMHor SM Hor

100

BS = BS × M × − SK

^{Gl. 1}

WS = ∑ BS

_SMHor ^{Gl. 2}

BSSMHor = Schwermetallbindungsstärke des Horizonts

BSSM = Bindungsstärke (BS = A-Wert + B-Wert + C-Wert oder Pau-schalwert für Ausnahmen nach Punkt 5)

MHor = Horizontmächtigkeit in m innerhalb der Bodentiefe 0 bis 1 m SK = Skelettgehalt in Vol-%

WS = Wertstufe

Verfahrensdiskussion

Eine Anpassung gegenüber HOCHFELD [2004] ist nicht notwendig.

4.1.4.5.3.2 Ausgleichsmedium für stoffliche Einwirkungen auf Grund der Filter- und Puffereigenschaften für organische Schadstoffe (AAA2)

Verfahrensbeschreibung

Das Verfahren lehnt sich an MÜLLER [1997] an, wurde aber leicht geändert.

Kriterium: Fähigkeit zur Bindung von org. Schadstoffen im Boden

Eingangsparameter: Bodenart, Humusgehaltsklasse, Horizontsymbol, -lage und -mächtigkeit, Zersetzungsstufe bei Torfen, Skelettgehalt Methode:

Die Bewertung erfolgt für jeden Profilpunkt bis max. 1 m Tiefe. Hierzu werden die nachfolgend aufgeführten Schritte zunächst für jeden Horizont einzeln durchgeführt:

1. In Abhängigkeit von Humusgehalt, Auflagehorizont und ggf. Zersetzungsstufe wird aus Tabelle 4-15 der H-Wert bestimmt.

2. In Abhängigkeit von der Bodenart wird aus Tabelle 4-16 der T-Wert abgeleitet.

3. H- und T-Wert werden zur Bindungsstärke BSOS addiert.

4. Die horizontgewichtete Bindungsstärke für organische Schadstoffe BSOSHor

wird nach Gl. 3 berechnet.

Die Wertstufe WS für das Profil ergibt sich als ganzzahlig gerundeter Wert nach Gl. 4.

Wertstufen >5 werden mit Wertstufe 5 gleichgesetzt.

Die Wertstufe der Teilfläche ergibt sich aus dem ganzzahlig gerundeten arithmeti-schen Mittelwert der Wertstufen der einzelnen Bohrpunkte.

Tabelle 4-15: Bestimmung des H-Wertes (Bindungsstufe in Abhängigkeit von der organischen Substanz).

Humusstufe (h) Humusgehalt (%) Zersetzungsstufe (z) bei Torfen Horizont H-Wert 0

Tabelle 4-16: Bestimmung des T-Wertes (Bindungsstufe in Abhängigkeit von der Bodenart).

100

OSHor OS Hor

100

BS = BS × M × − SK

^{Gl. 3}

WS = ∑ BS

_OSHor ^{Gl. 4}

BSOSHor = horizontgewichtete Bindungsstärke für org. Schadstoffe

BSOS = Bindungsstärke für org. Schadstoffe, Summe aus H- und T-Wert MHor = Horizontmächtigkeit in m innerhalb der Bodentiefe 0 bis 1 m SK = Skelettgehalt in Vol-%

WS = Wertstufe

Verfahrensdiskussion

Eine Anpassung gegenüber HOCHFELD [2004] ist nicht notwendig.

4.1.4.5.3.3 Abbaumedium für stoffliche Einwirkungen auf Grund der Stoffumwandlungseigenschaften (organische Schadstoffe) (AAA3) Verfahrensbeschreibung

Kriterium: Fähigkeit zum mikrobiellen Abbau organischer Substanzen Eingangsparameter: Bodentyp, Horizontsymbol, Humusform, Gefüge, Farbe,

pH-Wert, Humusgehalt, Bodenart, Substrat, Skelett Methode:

Die Bewertung der Abbauleistung erfolgt über eine Abschätzung der mikrobiellen Biomasse getrennt für gehölzbestandene Biotope und Moore, für Ackerstandorte und für Standorte mit anthropogenen Böden. Die Bezugstiefe ist der Oberboden ein-schließlich der organischen Auflage.

Für Grünlandstandorte, Watten und Brachen besteht derzeit keine fachlich abge-stimmte Methode. Nach gutachterlicher Einschätzung erhalten sie pauschal die Wert-stufe 4, bzw. 3 wenn der Deckungsgrad der Vegetation geringer 70 % liegt (z.B. bei Trockenrasen). Rohböden ohne humose Oberböden erhalten die Wertstufe 1.

a) Gehölzbestandene Biotope und Moore

Die Einstufung des Profils erfolgte nach Tabelle 4-17 anhand der Humusform.

Tabelle 4-17: Einstufung der mikrobiellen Abbauleistung für gehölzbestan-dene Biotope und Moore.

Wertstufe Humusform

5 4 3 2 1

aeromorph L-Mull F-Mull Moder Rohhumusartiger Moder, Graswurzelfilzmoder

Rohhumus, Hagerhumus, Streunutzungs-rohhumus hydromorph Feucht-Mull Feucht-Moder Feucht-Rohhumus

Nasshumus Anmoor

Moore

Die Einstufung erfolgte über die Bestimmung der Humusform, welche anhand dia-gnostischer Merkmale, dem Humusgehalt und der Bodenart bzw. dem Bodentyp wei-ter differenziert wird:

Tabelle 4-18: Einstufung der mikrobiellen Abbauleistung (Ackerstandorte).

Humusform Diagnostische Merkmale (Gefüge, Farbe, pH-Wert) value <3,5; chroma <3,5

pH >4,8 >15 5

gri: Feinkoagulat [SCHLICHTING 1995]

c) Standorte mit anthropogenen Böden

Die Einstufung erfolgt nach Tabelle 4-19 anhand von Substrat und Mächtigkeit des A-Horizontes. Soweit Bohrpunktdaten verwendet wurden, ergibt sich die Wertstufe der Teilfläche aus dem ganzzahlig gerundeten arithmetischen Mittelwert der Wertstufen der einzelnen Bohrpunkte.

Tabelle 4-19: Einstufung der mikrobiellen Abbauleistung für anthropogene Böden.

Substrat/Bodentyp A-Horizont Wertstufe

- 1 Ai 1 umgelagertes natürliches Substrat

(Bodenart Sand)

Ah 2 - 1 Ai 2 umgelagertes natürliches Substrat

(Bodenart Lehm oder Ton)

Ah 3

Hortisol Alle 4

Verfahrensdiskussion

Eine Anpassung ist nicht notwendig.

4.1.4.5.3.4 Pufferung von Säuren (AAA4) Verfahrensbeschreibung

Kriterium: Fähigkeit zur Neutralisation von Säuren

Eingangsparameter: Horizontsymbol, -lage und -mächtigkeit, Tongehalt, Skelettge-halt, Trockenrohdichte, HumusgeSkelettge-halt, pH-Wert, Kalkgehalt Methode:

Für jedes Profil erfolgt die Berechnung der Säureneutralisationskapazität (SNK) in molc/m² zunächst für jeden Horizont bis max. 1 m Tiefe. Bei höher anstehendem Grundwasser erfolgt die Berechnung bis zur Oberkante des ersten reduzierten Hori-zonts. Die Funktionen wurden von DICKSCHAS [2001] und BAASCH [1999] entwi-ckelt.

Für jeden Horizont bis max. 1 m Tiefe sind folgende Berechnungen durchzuführen:

1. Berechnung der Feinbodenmenge:

1000 100

Hor Hor

100

FB = ρ × t M × × − SK

^{Gl. 6}

FBHor = Feinbodenmenge des Horizonts in kg/m² ρt = Trockenrohdichte in g/cm³

MHor = Horizontmächtigkeit in m innerhalb der Bodentiefe 0 bis 1 m.

SK = Skelettanteil in Vol.-%

2. Berechnung der SNK des Horizonts:

[ /

2

] (1, 232 10,116 29, 482 100

72) 0,001

Hor c

Hor

SNK mol m T H pH C

FB

= × + × + × + ×

− × ×

Gl. 7

T = Tongehalt in % H = Humusgehalt in % pH = pH-Wert in CaCl2

C = Kalkgehalt in %

3. Für Waldstandorte mit Humusauflagen erfolgt zusätzlich die Berechnung der SNK für die Humusauflage nach Gl. 8:

[ /

2

] 0,01

Humus c Hor

SNK mol m = × ρ × B t M ×

^{Gl. 8}

B = Basengehalt in mmolc/kg, Durchschnitt: Mull = 610, Moder = 390, Rohhumus = 320

ρt = Rohdichte in g/cm³, Durchschnitt nach Tabelle 4-20 MHor = Gesamtmächtigkeit der Humusauflage m

Tabelle 4-20: Durchschnittliche Trockenrohdichten verschiedener Humus-formen [DICKSCHAS 2001].

Humusform ρt[g/cm³]

L-Mull 0,05 F-Mull 0,08

Mullartiger Moder 0,10

Typischer Moder 0,13

Rohhumusartiger Moder 0,15

Rohhumus 0,20

Abschließend wird die berechnete SNK des Profils nach Gl. 9 ermittelt und nach Tabelle 4-21 einer Wertstufe zugeordnet.

∑

+

=

_{Humus Hor}

of

SNK SNK

SNK

_Pr ^{Gl. 9}

Tabelle 4-21: Bestimmung der Wertstufe für die Teilfunktion "Pufferfunktion für Säuren".

Wertstufe

1 2 3 4 5 SNKProf[molc/m²] <40 40 -100 100 – 250 250 – 600 >600

Die Wertstufe der Teilfläche ergibt sich aus dem ganzzahlig gerundeten arithmeti-schen Mittelwert der Wertstufen der einzelnen Bohrpunkte.

Verfahrensdiskussion

Eine Anpassung gegenüber HOCHFELD [2004] ist nicht notwendig.

Im Dokument Teilgutachten zum Schutzgut Boden Unterlage H.3 (Seite 45-53)