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Vitalisierung von Linden an streusalzbelasteten Standorten durch gezielte Düngung

Die Anwendung von Auftausalzen im Rahmen des differenzierten Winterdienstes ist zur Sicherung des öffentlichen Lebens in Berlin notwendig. Auf den Straßen wird vorwiegend Natriumchlorid (NaCl) eingesetzt. Natriumchlorid verursacht jedoch ab einer bestimmten Konzentration an Bäumen gattungsspezifisch unterschiedlich starke phytotoxische Schäden. Diese sind besonders an Bäumen in unmittelbarer Fahrbahnnähe gesalzener Straßen ausgeprägt. Trockene Witterungsbedingungen zum Zeitpunkt des Laubaustriebs verstärken die Aufnahme von NaCl, was sich wiederum in der Intensität und des Zeitpunkts des Auftretens der Symptome (s. Abb. 1 – 3.) widerspiegelt. Dies war insbesondere in den Jahren 2014 und 2015 auffällig. In der Folge führt eine wiederholt verstärkte Aufnahme von NaCl zu vorzeitigen Vergreisungserscheinungen im System Baum wie z. B. verstärkte Kurztriebbildung, vermehrte Totholzbildung sowie lichteren Kronen. Darüber hinaus kommt es an vielen streusalzbelasteten Standorten, welche meist ohnehin schon ein geringes Nährstoffangebot aufweisen, durch NaCl zu einer Verschiebung der Nährstoffaufnahme durch Kationenaustausch – allen voran Kalium – und Magnesium Ionen. Im Rahmen eines gemeinsamen Versuches des Pflanzenschutzamtes Berlin mit dem Straßen- und Grünflächenamt Neukölln, der Fa. ARBORrevital, der Fa. COMPO expert und den Berliner Stadtreinigungsbetrieben (BSR) sollen praktikable Lösungswege getestet werden, um den negativen Auswirkungen von Auftausalzen auf Straßenbäume zu begegnen. Zentrale Fragestellung ist hierbei, inwieweit sich die negativen Auswirkungen von Schadionen (NaCl) des Taumitteleintrags an Straßenbäumen durch die gezielte Gabe von antagonistischen Nährelementen (Kalium, Magnesium) und durch die bedarfsgerechte Sensoren gestützte Wasserversorgung über drei Vegetationsperioden mindern lassen. Der Freilandversuch findet im Berliner Bezirk Neukölln im Mittelstreifen des Tempelhofer Wegs statt (Abb. 4). Die dort gepflanzten Linden ( Tilia sp. ) stehen durchschnittlich im 25. Standjahr und weisen z. T. deutliche Vergreisungserscheinungen auf. Auf dem in zwei Abschnitte (nördlich und südlich der Gradestraße) unterteilten Standort wurden insgesamt drei Versuchsvarianten (Unbehandelte Kontrollvariante – UK, Düngervariante – DüV und Wasservariante – WaV) à 15 Wiederholungen angelegt, welche in Dreierblöcken nahezu randomisiert konzipiert sind. Bei der 1. Variante (UK) werden keine Veränderungen im Wasser- und Nährstoffhaushalt durchgeführt. Lediglich Gießmulden wurden analog zu den beiden weiteren Varianten angelegt (Abb. 5). Bei der 2. Variante (DüV) wurden Gießmulden angelegt, um im zeitigen Frühjahr Nährstoffe in granulierter Form und Wasser zu applizieren. Der eingebrachte Dünger (Abb. 6) ist ein kalibetonter Volldünger (9+5+20 (+4)). Mit Hilfe der angelegten Gießringe wurden direkt nach der Düngergabe 500 Liter Wasser pro Baum ausgebracht, um den Dünger zu lösen (Abb. 7). Für die 3. Variante (WaV) wurden Gießmulden angelegt und zeitgleich mit der Gabe des Düngers in der Variante DüV die gleiche Gabe Gießwasser (500 Liter), jedoch ohne Dünger verabreicht. Zusätzlich wurden an sechs Standorten Bodenfeuchtemessgeräte (Tensiometer) in zwei Bodentiefen zwecks Überwachung des Wasserhaushaltes der unterschiedlichen Varianten eingebaut. Diese dienen als Marker für weitere Bewässerungsgänge im Jahresverlauf. Sowohl die Applikation von Nährstoffen im zeitigen Frühjahr, als auch die sensorengestützte, zusätzliche Bewässerung über die Vegetationsperiode, werden in den Jahren 2017 und 2018 identisch wiederholt. Der Versuch ist auf sieben Jahre angelegt und in zwei Phasen unterteilt. Erste Ergebnisse werden nach Ablauf der Phase 1 Ende 2018 erwartet. In den darauffolgenden Jahren wird die weitere Vitalitätsentwicklung der Bäume verfolgt. Eine zusätzliche Applikation von Wasser und Dünger soll hingegen nicht mehr stattfinden. Die Betreuung des Feldversuchs erfolgt durch das Pflanzenschutzamt Berlin, dem Straßen- und Grünflächenamt Neukölln sowie der Fa. ARBORrevital.

Küstengewässer Biologische Qualitätskomponenten Makrophyten Ostsee: Makrophyten BALCOSIS Bewertung ökologischer Zustand

Das Bewertungssystem BALCOSIS ist als modularer, multimetrischer Index aufgebaut. Es bewertet ausschließlich die Vegetationskomponenten der äußeren, offenen Küstengewässer der Ostsee. Auf Grund der dort herrschenden vielfältigen Substratverhältnisse kombiniert es die Bewertung von Weich- und Hartbodenvegetation. BALCOSIS deckt die repräsentativen mehrjährigen Vegetationsformen der offenen deutschen Ostseeküste ab: Seegraswiesen (Weichboden) Brauntang = Fucus -Bestände (Hartboden) Rotalgenbestände (Hartboden). Innerhalb dieser Biotoptypen/Vegetationsformen steht eine unterschiedliche Anzahl an Einzelparametern für die Bewertung zur Verfügung. Insgesamt besteht BALCOSIS aus sieben Einzelparametern. Diese Bewertungsparameter spiegeln die Auswirkungen der Eutrophierung auf die einzelnen Vegetationskomponenten (Veränderung der Tiefengrenzen, Zunahme opportunistischer, eutrophierungstoleranter Arten und Verlust mehrjähriger, eutrophierungssensitiver Arten) innerhalb der einzelnen Biotoptypen wider. Für jeden der sieben Bewertungsparameter wurde eine fünfstufige Klassifizierung erarbeitet. Dadurch kann jeder Parameter separat und unabhängig voneinander bewertet und ein ökologischer Zustand zugewiesen werden. Entsprechend wird die Bewertung nachfolgend erst für jeden Einzelparameter/Teilindex dargestellt und im Anschluss daran die Gesamtbewertung beschrieben. Zostera marina und der Brauntang Fucus haben im Vergleich zu mehrjährigen Rotalgen hohe Lichtansprüche, so dass die vertikale Verbreitung natürlicherweise auf das obere Sublitoral (< 10 m) beschränkt ist. Durch die Eutrophierung verschlechterte sich das Lichtklima. Dies hat wiederum eine Verschiebung der unteren Tiefengrenze der Makroalgen und Angiospermen zur Folge, da die Lichtmenge an ihrer ursprünglichen Tiefengrenze nicht mehr ausreicht um genügend Biomasse für dauerhafte (dichte) Bestände aufzubauen. Die Tiefengrenzen sind deshalb zentrale Bewertungsparameter. Bewertet wird nur die Tiefe des jeweiligen Vegetationsbestandes mit mindestens 10 % Bedeckung, da Einzelpflanzen zum einen nicht für eine dauerhafte Ansiedlung sprechen und zum anderen methodisch nur unter großem Aufwand erfassbar sind. Aus den pegelkorrigierten Tiefengrenzen wird die bewertungsrelvante Tiefengrenze als Mittelwert (MW) dieser Werte bestimmt (Tab. 2). Sollten nicht fünf Grenzwerte vorliegen (z. B. weil die Bestände vor Ort zu klein waren und so ein Transekt kein Seegras bzw. Fucus spp. aufwies), wird der Mittelwert aus der reduzierten Anzahl an Werten gebildet. Ein einzelnes Transekt ohne Seegras- bzw. Fucus spp.-Vorkommen geht also NICHT mit 0,0 m in die Mittelwertbildung ein. Nur wenn an einer Bewertungsstation Fucus - oder Seegrasvorkommen historisch beschrieben sind, die Tiefengrenzenkartierung aber für alle fünf Transekte keine Vorkommen über 10 % Bestandsdichte ermitteln kann, wird der Parameter mit 0,0 m und einem EQR von 0 bewertet. Durch Anwendung des 5-stufigen Bewertungssystems können die berechneten Mittelwerte einer ökologischen Zustandsklasse zugeordnet werden (Tab. 1). Tab. 1 Fünfstufiges Bewertungsschema der Bewertungsfaktoren Tiefengrenze von Zostera und Fucus . Ökologischer Zustand Tiefengrenze Zostera marina / Fucus spp. sehr gut Referenzwert: 9,4 m ≥ 8,5 m gut 7,0 – 8,5 m mäßig 4,5 – 7,0 m unbefriedigend 0,5 – 4,5 m schlecht < 0,5 m Tab. 2: Beispiel für die Berechnung und Bewertung der Tiefengrenze. Von den durch die Eutrophierung erhöhten Nährstoffkonzentrationen im Wasser können Arten mit einem höheren Oberflächen/Volumen-Verhältnis und hohen Nährstoff-Aufnahmeraten stärker profitieren (Nährstoff-Opportunisten) als Arten, die sich durch den Aufbau von Reservestoffen bzw. die Aufnahme von Nährstoffen aus dem Sediment an Lebensumstände mit Nährstoffdefizit angepasst haben. Als Zeichen der Eutrophierung wird deshalb auch das explosionsartige Wachstum von feinfädigen Algen angesehen, die mehrjährige Vegetation wie Seegras und Rotalgen überwachsen, es zu Boden drücken und von der Lichtzufuhr abschneiden. Arten, die zu explosionsartigem Wachstum neigen, unterscheiden sich dabei kaum zwischen den einzelnen Biotopen, so dass auf nach Biotop getrennte Artenlisten für opportunistische Algen verzichtet wird. Da Nährstoffopportunismus bisher nur von wenigen Algenarten experimentell bestätigt wurde und für einige Arten auch widersprüchliche Laborergebnisse vorliegen, werden in einem konservativen Ansatz neben bekannten Eutrophierungszeigern (z.B. Pylaiella littoralis , Ulva ) auch spezifische Neophyten (z.B. Gracillaria vermiculophylla ) sowie charakteristische epiphytische Algen (z.B. Aglaothamnion/Callithamnion ) aufgeführt, für die keine eindeutigen Nachweise für Opportunismus vorliegen (Tab. 3). Tab. 3: Nährstoff-Opportunisten. Großgruppen Nährstoff-Opportunisten Grünalgen (Chlorophyceae) Chaetomorpha Cladophora Spongomorpha Ulva Braunalgen (Phaeophyceae) Ectocarpus Pylaiella littoralis Rotalgen (Rhodophyceae) Aglaothamnion Brongniartella byssoides Callithamnion corymbosum Ceramium Dasya baillouviana Polysiphonia fibrillosa Polysiphonia fucoides Polysiphonia stricta Spermothamnion repens Bei fünf beprobten Sammelrahmen pro Station liegen bis zu fünf Ergebnislisten mit artspezifischen Trockengewichten vor. Berechnet wird der Biomasseanteil der Opportunisten. Dazu muss deren Biomasse erst für jede Probe aufsummiert werden, bevor ihr prozentualer Anteil pro Probe bestimmt wird. Im Anschluss wird aus diesen maximal fünf Biomasseanteilen der Mittelwert bestimmt (Tab. 5). Durch Anwendung der 5-stufigen Bewertungssysteme können die berechneten Mittelwerte einer ökologischen Zustandsklasse zugeordnet werden (Tab. 4). Tab. 4: Fünfstufiges Bewertungsschema der Bewertungsfaktoren Biomasseanteile Opportunisten für das Seegras- und das Rotalgenbiotop. Ökologischer Zustand Biomasseanteil opportunistischer Algen sehr gut Referenzwert: 0,5 % ≤ 1 % gut 1 - 10 % mäßig 10 - 30 % unbefriedigend 30 -75 % schlecht > 75 % Tab. 5: Beispiel für die Berechnung und Bewertung der Biomasseanteile. Ist an einer Station der Makrophytenbestand so gering (< 10 %), dass nur eine Sammelprobe oder gar keine Makrophyten beprobt werden konnten, wird die Parameterbewertung auf schlecht mit EQR 0 gesetzt. Nicht nur die Reduktion der Verbreitungstiefe ist aus den letzten Jahrzehnten für Fucus dokumentiert. Es wurde auch insgesamt ein Abundanzrückgang im oberen Sublitoral der Ostsee festgestellt, der dazu führte, dass die Brauntange der Gattung Fucus an vielen Küstenabschnitten nicht mehr die absolut dominante Komponente des Makrophytenbestandes im oberen Sublitoral darstellen. Dabei wurde ebenfalls die Eutrophierung als Hauptfaktor für den Rückgang benannt und die Zunahme an Epiphyten als eine Auswirkung mit angeführt. Deshalb war auch für Fucus der Biomasseanteil von Opportunisten als möglicher Bewertungsfaktor angedacht. Allerdings erreichen die großwüchsigen Brauntange auf Grund ihrer Morphologie im Vergleich zu anderen Algen sehr hohe Trockengewichte. Selbst bei komplett mit Epiphyten überwachsenen Fucus -Thalli liegt deren Trockengewicht grundsätzlich so deutlich über dem der übrigen Algenvegetation, dass für den Biomasseanteil keine geeignete fünfstufige Bewertung aufgebaut werden konnte. Deshalb wird zur Bewertung des Abundanzrückgangs von Fucus ( Fucus serratus und Fucus vesiculosus ) dessen Bedeckungsdominanz (in Prozent) im Vergleich zur übrigen Vegetation bewertet. Der Wert der Bedeckung bezieht sich auf das zur Verfügung stehende Siedlungssubstrat (Hartboden = Blöcke, Steine, Mergel). Bei fünf beprobten Sammelrahmen pro Station liegen bis zu fünf Bedeckungswerte für Fucus spp. vor. Zur Berechnung der Dominanz werden die Bedeckungswerte von Fucus serratus und F. vesiculosus jedes Sammelrahmens aufsummiert und mit der Hartsubstratbedeckung (Blöcke, Steine) aus jedem Rahmen verrechnet (Bedeckung Fucus spp. ÷ Bedeckung Hartboden × 100). Anschließend wird der Mittelwert aus diesen fünf (substratspezifischen) Fucus -Bedeckungen gebildet. Die Brauntange können neben Blöcken und Steinen auch auf Kies, Mergel oder Miesmuscheln wachsen, so dass sich bei der Berechnung Werte > 100% substratspezifischer Bedeckung ergeben können, solche Werte gehen per Definition mit 100 % Bedeckung in die Mittelwertberechnung ein (Tab. 7). Durch Anwendung des 5-stufigen Bewertungssystems kann der berechnete Mittelwert einer ökologischen Zustandsklasse zugeordnet werden (Tab. 6). Tab. 6: Fünfstufiges Bewertungsschema des Bewertungsfaktors Dominanz. Ökologischer Zustand Dominanz von Fucus spp sehr gut Referenzwert: 80 % ≥ 72 % gut 64 – 72 % mäßig 40 – 64 % unbefriedigend 8 – 70 % schlecht < 8 % Tab. 7: Beispiel für die Berechnung und Bewertung der Dominanz. Ist an einer Station der Makrophytenbestand so gering (< 10 %), dass nur eine Sammelprobe oder gar keine Makrophyten beprobt werden konnten, wird die Parameterbewertung auf schlecht mit EQR = 0 gesetzt. Neben der Zunahme an opportunistischen Algen sind die Verdrängung und der Verlust langsam wachsender, meist mehrjähriger Vegetation als weiteres Zeichen der Eutrophierung dokumentiert. Im Vergleich zum Seegras- oder Fucus -Biotop ist die Artenzahl im Rotalgenbiotop höher, so dass eine Bewertung auf Basis der Diversität ermöglicht wird. Bewertet wird das Fehlen repräsentativer, für die Vegetationsstruktur bedeutsamer Arten bzw. Artengruppen des Hartsubstratphytals mittlerer Tiefenbereiche (5-8 m). Bei den aufgeführten Arten handelt es sich durchweg um historisch stetig dokumentierte Rot- und Braunalgenarten aus diesen Tiefen. Die Referenzartenliste enthält keine Arten, die historisch vereinzelt dokumentiert wurden, da methodisch die Erfassung solch seltener Arten (und damit des gesamten Arteninventars) sehr arbeitsaufwendig und kostenintensiv ist. Auf Grund der deutlichen Salzgehaltsunterschiede entlang der deutschen Ostseeküste muss westlich und östlich der Darßer Schwelle mit unterschiedlichen Referenzartenlisten gearbeitet werden. Allerdings ist auf Grund der natürlichen Artenreduktion östlich der Darßer Schwelle die Anwendung des Bewertungsparameters durch die sehr kurze Artenliste für einen fünfstufigen Bewertungsansatz grenzwertig. Arten, die in Tab. 8 durch einen Schrägstrich getrennt sind, werden nicht separat gezählt, sondern gelten als eine Einheit. Fehlt also z. B. Fucus serratus an einer Station, Fucus vesiculosus ist jedoch vorhanden, so wird dies nicht als Reduktion bewertet. Anders ist es dagegen, wenn beide Arten fehlen (Tab. 8). Tab. 8: Referenzartenlisten. Großgruppen Westlich der Darßer Schwelle Östlich der Darßer Schwelle Braunalgen (Phaeophyceae) Chorda filum/Halosiphon tomentosum Chorda filum/Halosiphon tomentosum Fucus serratus/Fucus vesiculosus Fucus serratus/Fucus vesiculosus Laminaria digitata/Saccharina latissima Saccharina latissima Rotalgen (Rhodophyceae) Ahnfeltia plicata Ahnfeltia plicata Coccotylus truncatus/Phyllophora pseudoceranoides Coccotylus truncatus/Phyllophora pseudoceranoides Cystoclonium purpureum Delesseria sanguinea Furcellaria lumbricalis Furcellaria lumbricalis Membranoptera alata Phycodrys rubens Rhodomela confervoides Rhodomela confervoides 11 Arten/Artengruppen 7 Arten/Artengruppen Als Basis für die Bewertung des Artenspektrums werden neben den Biomasseproben auch die Bedeckungsabschätzungen im Sammelrahmen und die Transektbeschreibung verwendet. Die Arten, die zu den repräsentativen Arten gehören, werden in der Auswertedatei des Tiefenbereichs markiert und gezählt, wobei Arten, die in allen drei Datenerhebungen auftauchen nur einfach gezählt werden. Berechnet wird, wie viele Arten der Referenzartenliste an der Station fehlen (als Anteil in Prozent) (Tab. 10). Durch Anwendung des 5-stufigen Bewertungssystems kann der berechnete Wert einer ökologischen Zustandsklasse zugeordnet werden (Tab. 9). Tab. 9: Fünfstufiges Bewertungsschema des Bewertungsfaktors Artenreduktion. Ökologischer Zustand Artenreduktion Westlich der Darßer Schwelle Östlich der Darßer Schwelle sehr gut Referenzwert = Grenzwert: alle Arten = 11 Arten vorhanden Referenzwert = Grenzwert: alle Arten = 7 Arten vorhanden gut 9 – 10 Arten 6 Arten mäßig 6 – 8 Arten 4 – 5 Arten unbefriedigend 1 – 5 Arten 1 – 3 Arten schlecht 0 Arten 0 Arten Tab. 10: Beispiel für die Berechnung und Bewertung der Artenreduktion. Die Art Furcellaria lumbricalis ist eine charakteristische mehrjährige Rotalgenart der Ostsee. Anders als die meisten anderen mehrjährigen Rotalgen ist sie nicht nur in der westlichen Ostsee verbreitet, sondern kommt auch in der zentralen Ostsee bis nach Estland und den Süden Finnlands vor. Historisch wird die Art als stetiger Bestandteil der Hartbodenvegetation zwischen 3 bzw. 5 und 20 m angegeben. Da Furcellaria deutlich kleinwüchsiger als Seegras oder Fucus spp. ist und häufig komplett von Epiphyten überwachsen wird, ist die Tiefengrenze methodisch nur durch aufwendige Taucharbeit bestimmbar. Außerdem fehlen entlang der deutschen Ostseeküste in den meisten Wasserkörpern Hartsubstrate, die den gesamten Tiefenbereich von Furcellaria abdecken. Da für diese Art auch ein mengenmäßiger Rückgang dokumentiert ist, wurde nicht die Tiefenverteilung als Bewertungsparameter herangezogen, sondern der Biomasseanteil der Art (in Prozent). Historische Angaben zur Biomasse von Furcellaria lumbricalis sind sehr unspezifisch, so dass sich der Referenzwert im Wesentlichen an Daten der 1950er Jahre aus der westlichen Ostsee orientiert. Östlich der Darßer Schwelle ist Furcellaria lumbricalis die einzige bestandsbildende mehrjährige Rotalge, weshalb die Biomasseanteile aufgrund fehlender Konkurrenz dort deutlich höher, bei nahezu 100 % anzusetzen sind. Entsprechend wurde für Bestände westlich und östlich der Darßer Schwelle unterschiedliche Referenzwerte und Klassengrenzen für das fünfstufige Bewertungssystem festgelegt. Bei fünf beprobten Sammelrahmen pro Station liegen bis zu fünf Ergebnislisten mit artspezifischen Trockengewichten vor. Berechnet wird der Biomasseanteil von Furcellaria lumbricalis an der Gesamtbiomasse, der direkt für jede Probe bestimmt werden kann. Im Anschluss wird aus diesen maximal fünf Biomasseanteilen der Mittelwert bestimmt. Die Berechnung entspricht der der opportunistischen Algen und wird deshalb nicht noch einmal beispielhaft aufgeführt. Durch Anwendung der 5-stufigen Bewertungssysteme können die berechneten Mittelwerte einer ökologischen Zustandsklasse zugeordnet werden (Tab. 11). Tab. 11: Fünfstufiges Bewertungsschema des Bewertungsfaktors Biomasseanteile von Furcellaria lumbricalis . Ökologischer Zustand Biomasseanteil von Furcellaria lumbricalis Westlich der Darßer Schwelle Östlich der Darßer Schwelle sehr gut Referenzwert: 40 % ≥36 % Referenzwert: 95 % ≥85 % gut 32 -36 % 76 - 85 % mäßig 20 - 32 % 47 - 76 % unbefriedigend 4 - 20 % 9 - 74 % schlecht < 4 % < 9 % Zur Bildung des Endwertes des BALCOSIS -Systems müssen die sieben Einzelparameter miteinander verrechnet werden. Da die Einzelparameter unterschiedliche Messgrößen bewerten (Biomasseanteile, Artenzahl, Tiefengrenzen) und unterschiedliche Klassengrenzen und Wertebereiche abdecken, müssen sie, bevor eine Verrechnung miteinander möglich ist, einheitlich auf ein Intervall von 0-1 normiert werden. Die Klassengrenzen für die Einzelparameter und die berechneten Bewertungsergebnisse werden dabei auf feste, vordefinierte Intervalle transformiert (Tab. 12). Tab. 12: Bewertungsklassen der Ecological Quality Ratio (EQR) nach WRRL. Klasse EQR-Wert sehr gut > 0,8 – 1 gut > 0,6 – 0,8 mäßig > 0,4 – 0,6 unbefriedigend > 0,2 – 0,4 schlecht 0 – 0,2 Die so berechneten normierten Einzelwerte gehen alle in die Endbewertung ein, jedoch mit einer unterschiedlichen Gewichtung. Da für die Zostera -Tiefengrenze eine bessere wissenschaftliche Datenlage vorliegt, geht diese mit einer zweifachen Gewichtung in das Endergebnis ein. Die Gesamtbewertung ergibt sich durch Bildung des Mittelwertes aus den gewichteten Einzelwerten (maximal acht Werte). Dieser Wert stellt gleichzeitig den EQR (Ecological Quality Ratio) dar, der nach Vorgabe der Landesämter mit drei Stellen nach dem Komma anzugeben ist. Sollten bestimmte Bewertungsparameter nicht erfasst worden sein (weil sie z. B. natürlicherweise nicht im Wasserkörper vorkommen), so ändert sich nichts am Gewichtungsverfahren. Der Mittelwert wird in diesem Fall aus einer entsprechend reduzierten Werteliste gebildet (Tab. 13). Tab. 13: Darstellung der Bewertungsroutine zur jährlichen Wasserkörperbewertung.

Streumittel und Streusalz

Streumittel: Umweltschonend gegen Glätte ohne Salz Welche Umweltwirkungen haben andere Auftau- und Flugzeugenteisungsmittel? HarnstoffDie Anwendung von Harnstoff als chloridfreiem Enteisungsmittel führt zu einer unerwünschten Düngung von Gewässern und Böden. Harnstoff sollte daher nicht als Enteisungsmittel verwendet werden.Mehrwertige, gering flüchtige Alkohole und EtherWassermischbare Polyalkohole mit geringer Flüchtigkeit (zum Beispiel Propylenglykol oder Diethylenglykol sowie ihre Etherverbindungen) werden regelmäßi… weiterlesen Welche Umweltwirkungen haben andere Auftau- und Flugzeugenteisungsmittel? HarnstoffDie Anwendung von Harnstoff als chloridfreiem Enteisungsmittel führt zu einer unerwünschten Düngung von Gewässern und Böden. Harnstoff sollte daher nicht als Enteisungsmittel verwendet werden.Mehrwertige, gering flüchtige Alkohole und EtherWassermischbare Polyalkohole mit geringer Flüchtigkeit (zum Beispiel Propylenglykol oder Diethylenglykol sowie ihre Etherverbindungen) werden regelmäßi… weiterlesen Wie sind alternative Streumittel aus Umweltsicht zu bewerten? Abstumpfende Mittel schmelzen das Eis nicht ab, sondern erhöhen die Griffigkeit, indem sie sich mit der Glätteschicht verzahnen. Für diesen Zweck werden vor allem gebrochene Gesteine („Splitt“, Spezialsande) eingesetzt, die nach dem Abtauen mit dem Straßenkehricht eingesammelt und weiterverwendet oder entsorgt werden. Sofern der Schwermetallgehalt gering ist, führt der Einsatz von Splitt kaum zu B… weiterlesen Wie sind alternative Streumittel aus Umweltsicht zu bewerten? Abstumpfende Mittel schmelzen das Eis nicht ab, sondern erhöhen die Griffigkeit, indem sie sich mit der Glätteschicht verzahnen. Für diesen Zweck werden vor allem gebrochene Gesteine („Splitt“, Spezialsande) eingesetzt, die nach dem Abtauen mit dem Straßenkehricht eingesammelt und weiterverwendet oder entsorgt werden. Sofern der Schwermetallgehalt gering ist, führt der Einsatz von Splitt kaum zu B… weiterlesen Erhöht der Einsatz von Streusalzen und abstumpfenden Streumitteln die Feinstaubbelastung? Der Streumittel-Einsatz auf Fahrbahnen macht sich in schneereichen Wintern auch in der Staubbelastung der Luft bemerkbar: Streusalzlösungen und Partikel werden von der Fahrbahnoberfläche in die Luft aufgewirbelt. Abstumpfende Mittel können durch die dynamischen Belastungen des Verkehrs zerkleinert und teilweise auf Feinkorngröße (PM10, PM2,5) zermahlen werden. Die gesetzlichen Vorgaben der Europäi… weiterlesen Erhöht der Einsatz von Streusalzen und abstumpfenden Streumitteln die Feinstaubbelastung? Der Streumittel-Einsatz auf Fahrbahnen macht sich in schneereichen Wintern auch in der Staubbelastung der Luft bemerkbar: Streusalzlösungen und Partikel werden von der Fahrbahnoberfläche in die Luft aufgewirbelt. Abstumpfende Mittel können durch die dynamischen Belastungen des Verkehrs zerkleinert und teilweise auf Feinkorngröße (PM10, PM2,5) zermahlen werden. Die gesetzlichen Vorgaben der Europäi… weiterlesen Wie wird Streusalz im staatlichen und kommunalen Winterdienst verwendet? Das wichtigste Instrument des Winterdienstes ist und bleibt die mechanische Räumung. Je nach den Umgebungsbedingungen und Anforderungen wird die Räumung durch den Einsatz von Streumitteln ergänzt. Der staatliche und kommunale Winterdienst sollte „differenziert“ erfolgen, d. h. je nach ⁠Witterung⁠, den spezifischen Straßenverhältnissen und der umgebenden Vegetation sollte entschieden… weiterlesen Wie wird Streusalz im staatlichen und kommunalen Winterdienst verwendet? Das wichtigste Instrument des Winterdienstes ist und bleibt die mechanische Räumung. Je nach den Umgebungsbedingungen und Anforderungen wird die Räumung durch den Einsatz von Streumitteln ergänzt. Der staatliche und kommunale Winterdienst sollte „differenziert“ erfolgen, d. h. je nach ⁠Witterung⁠, den spezifischen Straßenverhältnissen und der umgebenden Vegetation sollte entschieden… weiterlesen Zu welchen Schäden führt Streusalz in Gewässern? Grundwasser Durch die Versickerung gelangt das salzhaltige Schmelzwasser in das Grundwasser. Grundwasser-Messstellen in der Nähe großer Straßen weisen daher häufig erhöhte Konzentrationen insbesondere von Chlorid auf. Der Grenzwert der Trinkwasserverordnung (250 mg/L) wird aber in der Regel deutlich unterschritten. Da Grundwasser nur sehr langsam erneuert wird und unsere wichtigste Trinkwasserquel… weiterlesen Zu welchen Schäden führt Streusalz in Gewässern? Grundwasser Durch die Versickerung gelangt das salzhaltige Schmelzwasser in das Grundwasser. Grundwasser-Messstellen in der Nähe großer Straßen weisen daher häufig erhöhte Konzentrationen insbesondere von Chlorid auf. Der Grenzwert der Trinkwasserverordnung (250 mg/L) wird aber in der Regel deutlich unterschritten. Da Grundwasser nur sehr langsam erneuert wird und unsere wichtigste Trinkwasserquel… weiterlesen Wie Sie klimafreundlich gegen Glätte auf Gehwegen vorgehen Befreien Sie den Gehweg möglichst schnell mit Schippe oder Besen vom Schnee. Verwenden Sie salzfreie abstumpfende Streumittel wie Sand, Splitt oder Granulat (im Handel am Blauen Engel erkennbar). Gewusst wie Der Einsatz von Streusalz ist für Bäume und andere Pflanzen, Tiere, Gewässer, Fahrzeuge und Bauwerke (insbesondere Beton) sehr schädlich. Die Beseitigung oder Eindämmung der Schäden verursachen jährlich hohe Kosten. Mit Schippe und Besen den Schnee zügig entfernen: Je länger man mit dem Schneeschippen wartet, desto eher ist der Schnee schon festgetreten und oft mit Schippe oder Besen nicht mehr richtig zu entfernen. An diesen Stellen bilden sich schnell Vereisungen. Zeitnahes Schneeschippen nach dem Schneefall hat deshalb zwei Vorteile: Zum einen erfüllen Sie damit Ihre gesetzliche Räumungspflicht, die meist eine Räumung bis spätestens 7 Uhr werktags vorsieht. Zum anderen machen Sie damit in den meisten Fällen den zusätzlichen Einsatz von Streumitteln überflüssig. Streumittel wie Sand, Splitt oder Granulat verwenden: Die Verwendung von Streusalz ist in den meisten Kommunen verboten und mit einem Bußgeld belegt. Nach der Schneeräumung verbliebene Glätte sollte deshalb mit abstumpfenden Mitteln (zum Beispiel Splitt, Granulat oder Sand) bestreut werden. Achten Sie beim Einkauf auf den Blauen Engel für salzfreie Streumittel . Energieintensiv hergestellte Streumittel (zum Beispiel Blähton) sollten Sie hingegen nur sparsam einsetzen. Nur bei hartnäckigen Vereisungen und an Gefahrenstellen (zum Beispiel Treppen), ist in einigen Kommunen die sparsame Verwendung von Streusalz erlaubt. Die genauen verbindlichen Vorschriften beziehungsweise Empfehlungen für den privaten Winterdienst erfragen Sie bitte bei Ihrer Gemeinde. Was Sie noch tun können: Fegen Sie nach der Schneeschmelze den ausgestreuten Splitt zusammen und verwenden Sie ihn beim nächsten Schneefall wieder. Bei Haustieren kann längeres Laufen auf mit Streusalz behandeltem Untergrund zu Entzündungen der Pfoten führen. Meiden Sie deshalb mit Ihren Haustieren möglichst solche Flächen. Hintergrund Umweltsituation: Beim Streuen auf innerörtlichen Straßen mit Regen- oder Mischwasserkanalisation fließt das Streusalz mit dem Schmelzwasser in das Kanalsystem ab. Nach Durchlaufen der Kläranlage gelangt es in Bäche oder Flüsse. Es kann auch direkt mit Schmutzwasser in Oberflächengewässer eingeleitet werden. Das passiert auch bei Überlastung der Mischwasserkanalisation. Auf überregionalen Straßen dringt im Mittel etwa die Hälfte des Salzes über die Luft (mit verspritztem Schnee oder Wasser) in die Straßenrandböden ein. Der Rest kommt mit dem Schmelzwasser in die Straßenentwässerung und wird – wie die übrigen Abwässer – entweder versickert oder über Rückhalte- beziehungsweise Filterbecken in Oberflächengewässer eingeleitet. Streusalz kann am Straßenrand wachsende Pflanzen schädigen. Gelangt das Salz mit verspritztem Schnee oder Wasser direkt auf die Pflanzen, kommt es zu Kontaktschäden (zum Beispiel Verätzungen der Pflanze). Noch entscheidender: Das mit dem Schmelzwasser versickerte Streusalz kann sich in Straßenrandböden über viele Jahre anreichern. Schäden an der Vegetation zeigen sich daher oft erst zeitverzögert. Bei einem überhöhten Salzgehalt im Boden werden wichtige Nährstoffe verstärkt ausgewaschen und die Aufnahme von Nährstoffen und Wasser durch die Pflanzen erschwert. Feinwurzeln von Bäumen sterben ab, so dass die lebenswichtige Symbiose mit Bodenpilzen (Mykorrhiza) leidet. Es kommt zu mangelnder Wasserver¬sorgung und zu Nährstoffungleichgewichten. Bei Laubbäumen führt dies zu Aufhellungen an den Blatträndern im Frühsommer, die sich zunehmend zur Blattmitte ausdehnen und braun verfärben, Blattrandnekrosen sowie zu vorzeitigem Laubfall. Langfristig führt eine solche Mangelversorgung zu einer verstärkten Anfälligkeit der Pflanzen gegenüber Krankheiten und zu ihrem vorzeitigen Absterben. Die Schäden sind im Allgemeinen umso gravierender, je näher die Pflanzen an den Straßen und Wegen stehen. Besonders betroffen sind daher zum Beispiel Pflanzen an Fußwegen oder in Alleen. Da Alleenbaumarten wie Ahorn, Linde und Rosskastanie zudem salzempfindlich sind, sind sie besonders gefährdet. Neben Schäden an der Vegetation können hohe Salzgehalte die Stabilität des Bodens beeinträchtigen (Verschlämmung) und Bodenlebewesen schädigen. Die Salze greifen daneben auch Materialien zum Beispiel von Fahrzeugen und Bauwerken an. Betonbauwerke leiden wegen der korrosiven Wirkung der Salze auf die darin enthaltene Eisenbewährung. Auch bei Ziegelbauwerken können Zersetzungen auftreten. Das ist besonders bei Baudenkmälern problematisch, weil das Salz nach dem Eindringen nicht mehr aus dem Mauerwerk entfernt werden kann. Gesetzeslage: In vielen Gemeinden ist der private Einsatz von Streusalz explizit verboten und mit einem Bußgeld verbunden. Ausnahmen betreffen meist Treppen und andere kritische Bereiche. Eine einheitliche Regelung auf Bundes- oder Länderebene existiert hingegen nicht. Marktbeobachtung: Als "Streusalz" (auch Auftausalz oder Tausalz) werden Salze bezeichnet, die zur Verhinderung von Eisbildung oder zum Auftauen von Eis und Schnee auf Straßen und Gehwegen ausgebracht werden. Überwiegend wird als Streusalz "technisches" Natriumchlorid (NaCl, "Kochsalz", jedoch nicht in zum Verzehr geeigneter Qualität), daneben auch Calcium- und Magnesiumchlorid oder andere Salze verwendet. Außerdem enthält Streusalz geringe Mengen an natürlichen Begleitstoffen und künstlichen Zusätzen (zum Beispiel Rieselhilfsstoff). Der wirksame Temperaturbereich von Streusalz reicht bei NaCl bis etwa minus 10 °C und bei CaCl2 bis minus 20 °C. Die Menge des in Deutschland jährlich auf Verkehrswegen ausgebrachten Streusalzes hängt stark von der ⁠ Witterung ⁠ ab. In den letzten zehn Jahren wurden in Deutschland im Mittel jährlich etwa 1,5 Millionen Tonnen Streusalz gestreut. In harten Wintern kann die Menge auf über vier Millionen Tonnen steigen. Quelle: Öko-Institut (2004): Ökobilanz des Winterdienstes in den Städten München und Nürnberg.

Verdichtung

In der land- oder forstwirtschaftlichen Nutzung von Böden kann es durch das Befahren mit schweren Fahrzeugen zu irreversiblen Bodenverdichtungen kommen. Wird der Boden über seine Tragfähigkeit hinaus mechanisch belastet, gibt das Porengefüge dem Druck nach. Bodenpartikel und -aggregate werden zusammengepresst, dabei verringert sich das Porenvolumen des Bodens und die Dichte wird erhöht. Dadurch wird der Luft- und Wassertransport stark eingeschränkt. Die Stabilität der Bodenstruktur und somit die Verdichtungsempfindlichkeit ist vor allem von der Bodenfeuchte und der Korngröße der Bodenteilchen abhängig. Grundsätzlich sinkt die mechanische Belastbarkeit, wenn der Boden feucht ist. Je grobkörniger die Bodenteilchen sind, desto stabiler ist die Bodenstruktur. Nicht jede Bodenverdichtung ist auch eine Schadverdichtung. Eine Bodenschadverdichtung liegt dann vor, wenn die Bodenfunktionen nachhaltig gestört sind. Dazu gehören die Produktionsfunktion, die Lebensraumfunktion und die Regelungsfunktion. Zur Bewertung der Bodenschadverdichtung kann die mechanische Belastbarkeit von Böden ermittelt werden. Auswirkungen der Bodenschadverdichtung auf Bodenfunktionen Auswirkung auf die Lebensraumfunktion Durch die Verdichtung des Bodens und die damit verbundene schlechtere Sauerstoff- und Wasserverfügbarkeit werden die Bodenlebewesen stark beeinflusst. Regenwürmer treten in verdichteten Böden seltener auf, was negative Auswirkungen auf die Bodenfruchtbarkeit hat. Außerdem sind Regenwürmer maßgeblich an der Strukturbildung des Bodens beteiligt und bilden Grobporen und Tunnelsysteme, die die Infiltration von Wasser und die Diffusion von Bodengasen verbessern. Auch die Mikroorgansimen im Boden werden beeinträchtigt. Sie sind an dem Abbau organischer Stoffe und dem Abbau von Schadstoffen beteiligt. Auswirkung auf die Produktionsfunktion Bodenschadverdichtungen auf landwirtschaftlich genutzten Flächen führen zu einer schlechteren Bodenfruchtbarkeit und niedrigeren Ernteerträgen. Der Wurzelraum wird verkleinert und der Unterboden kann schlechter erschlossen werden. Die Nährstoffaufnahme der Pflanzen sinkt, weil die fest gelagerten Nährstoffe nicht erreichbar sind. Außerdem kommt es durch die schlechte Versickerung des Niederschlagwassers zu Wurzelfäulnis, zum Sauerstoffmangel und zum Absterben der Pflanzen. Auswirkung auf die Regelungsfunktion Eine wichtige Regelungsfunktion ist die Speicherung und Leitung von Wasser. Das Niederschlagswasser sickert durch den Boden, wird dabei gefiltert und es kommt zur Grundwasserneubildung. Bei schadverdichteten Böden wird die Grundwasserneubildung stark eingeschränkt, stattdessen kommt es zu einem erhöhten Oberflächenabfluss und dadurch zur Bodenerosion . Auch der Gasaustausch ist bei schadverdichteten Böden stark reduziert, es ist weniger Sauerstoff für die Bodenlebewesen verfügbar. Eine Folge davon ist die erhöhte Methan- und Lachgasbildung, die beide den Treibhauseffekt deutlich verstärken. Weitere wichtige Regelungsfunktionen, die negativ beeinträchtigt werden, sind die biotische und abiotische Stoffumwandlung sowie die physikalische und chemische Pufferung. Maßnahmen gegen Bodenverdichtung Vermeidung von Bodenverdichtung Wird der Boden mit schweren Maschinen befahren, werden die wasser- oder luftgefüllten Poren durch den Druck verdichtet. Das Ausmaß der Verdichtung ist stark von der Stabilität des Bodengefüges abhängig. Grundsätzlich nimmt die Stabilität des Bodens mit zunehmender Feuchtigkeit ab. Um Bodenverdichtungen zu vermeiden muss vor allem das Befahren von nassen und feuchten Böden unterlassen werden. Außerdem können die verwendeten Reifen und das Gesamtgewicht der genutzten Fahrzeuge angepasst werden, um den Kontaktflächendruck auf den Boden zu minimieren. Bestimmung der mechanischen Belastbarkeit Für die Ermittlung der mechanischen Belastbarkeit von Böden, bzw. der Eigenfestigkeit, können verschiede Methoden angewendet werden. Zur Hilfe veröffentlich das Umweltministerium NRW einen Bestimmungsschlüssel zur Erkennung und Bewertung von Bodenschadverdichtungen. Bei der Betrachtung des Bodens im Feld kann eine Handsonde oder ein Penetrologger eingesetzt werden, die den Eindringungswiderstand des Bodens bestimmen. Der gemessene Widerstand simuliert den Widerstand, den die Pflanzenwurzeln zur Durchdringung des Bodens überwinden müssen. Dadurch kann beispielsweise eine Krumenbasisverdichtung festgestellt werden, also eine Verdichtung direkt unterhalb des Bodenbearbeitungshorizontes. Auch das Konzept der „mechanischen Vorbelastung“ kann angewendet werden. Dadurch ist eine Prognose möglich, ob bei dem geplanten Maschineneinsatz eine zusätzliche Verdichtung zu erwarten ist. Bei einer geringeren Vorbelastung ist die Verdichtungsempfindlichkeit höher. Die Vornorm DIN 19688 gibt dazu eine horizontbezogene Berechnung bei der Bodenfeuchtestufe "sehr feucht", definiert als pF-Stufe 1,8 vor. Vorsorge vor Bodenschadverdichtung Die Vorsorge vor Bodenverdichtungen gehört gem. § 17 BBodSchG zur guten fachlichen Praxis in der Landwirtschaft. Praxisbezogene Handlungsempfehlungen können dem DLG-Merkblatt „Bodenschonender Einsatz von Landmaschinen“ entnommen werden. Die zu beachtenden Faktoren sind vor allem die Radlast, der Kontaktflächendruck und die Überrollhäufigkeit. Eine höhere Radlast hat auch eine höhere Tiefenwirkung, der Kontaktflächendruck  bestimmt die Belastung im Oberboden. Die Anzahl der Überfahrten hat einen verstärkenden, auch tiefenwirksamen Effekt. Wirksame Maßnahmen sind unter anderem das Einsetzen von Breit- und Terrareifen, das Senken des Reifeninnendrucks oder die Verwendung von gezogenen anstatt angebauten Geräten. Die Zahl der Überfahrten lässt sich durch eine Optimierung der Arbeitsabläufe minimieren. Außerdem sollte eine Befahrung der Fläche bei feuchtem oder nassen Boden unterlassen werden.

Waldbrände

Waldbrände 2023 war eine Fläche von 1.240 Hektar von Waldbränden betroffen. Damit hat sich die von Waldbränden betroffene Fläche im Vergleich zum Vorjahr deutlich reduziert, liegt aber weiterhin über dem langjährigen Mittel. Neben finanziellen Schäden sind mit den Waldbränden aber auch ökologische Auswirkungen wie die Freisetzung von Treibhausgasen und Schadstoffen sowie Nährstoffverluste verbunden. Waldbrände in Deutschland Mit deutschlandweit 1.059 Waldbränden ist 2023 die Anzahl der Waldbrände im Vergleich zu 2022 um die Hälfte gesunken. Damit ist das Jahr 2023 mit Blick auf die Zahl der Waldbrände ein durchschnittliches Waldbrandjahr im Vergleich zum mehrjährigen Mittel der Jahre 1993 bis 2022 (1.075 Waldbrände). Anderseits ist das Jahr 2023 bezüglich der betroffenen Waldfläche mit 1.240 Hektar, dies entspricht in etwa 3,6-mal der Fläche des Central Parks in New York, ein deutlich überdurchschnittliches Jahr. Das langjährige Mittel der Jahre 1993 bis 2022 liegt bei 710 Hektar betroffener Waldfläche. Auch die durchschnittliche Waldbrandfläche von 1,2 Hektar je Waldbrand ist in 2023 überdurchschnittlich und stellt den fünfthöchsten Wert seit Beginn der Waldbrandstatistik dar (siehe Abb. „Anzahl Waldbrände und Schadensfläche“). Während der finanzielle Schaden mit 1,19 Mio. Euro im Jahr 2023 einen vergleichsweise durchschnittlichen Schadenswert darstellt , liegt der finanzielle Schaden je ha Waldbrandfläche mit 959 Euro pro Hektar (Euro/ha) weiterhin deutlich unter dem langjährigen Mittel von 2.568 Euro/ha im Zeitraum 1993 bis 2022 (siehe Abb. „Durchschnittliche Schadensfläche und Schadenssumme“). Das Auftreten von Waldbränden ist in Deutschland aufgrund der klimatischen und hydrologischen Gegebenheiten und der vorherrschenden Waldbestockung regional unterschiedlich. Im Ergebnis sind weite Teile Nordostdeutschlands, das östliche Nordwestdeutschland und das Oberrheinische Tiefland häufiger von Waldbränden betroffen als andere Regionen Deutschlands. Im Jahr 2023 gab es die meisten Waldbrände in den Bundesländern Brandenburg, Niedersachsen und Sachsen. Dabei wurden, wie bereits in den Vorjahren, in Brandenburg vor allem aufgrund der sandigen Böden, den vorherrschenden Kiefernwäldern und der Munitionsbelastung auf ehemaligen Truppenübungsplätzen erneut die meisten Brände (251) registriert. Auch die größte Brandfläche im Jahr 2023 mit insgesamt 765,2 Hektar war in Brandenburg zu verzeichnen, dies entspricht mehr als der Hälfte der Waldbrandfläche Deutschlands. Hier ist vor allem das Walbrandgeschehen in der Region Jüterbog mit rund 705 ha Waldbrandfläche hervorzuheben. In dieser Region befindet sich ein munitionsbelasteter ehemaliger Truppenübungsplatz, was die bodengebundenen Löscharbeiten stark beeinträchtigt. Mit gut 192 Hektar Waldbrandfläche folgt Mecklenburg-Vorpommern (siehe Abb. „Anzahl Waldbrände nach Ländern“ und Abb. „Waldbrandfläche nach Ländern“). Risikountersuchungen sagen für die kommenden Jahrzehnte ein steigendes Waldbrandrisiko für Deutschland voraus. Dies liegt im Wesentlichen an erhöhten Temperaturen und rückläufigen Niederschlägen in den Frühjahrs-, Sommer- und Herbstmonaten. Waldbrände und ihre Auswirkungen Waldbrände beeinflussen, wie diverse andere Faktoren auch, die Stabilität und die Vitalität der Waldökosysteme. Das Ausmaß der Beeinflussung hängt unter anderem von der Dauer, der Intensität, dem Umfang und der Art des Waldbrands ab. Sogenannte Erdfeuer oder Schwelbrände im Boden sind aufgrund der häufigen Zerstörung oder Beeinträchtigung von Wurzeln und Samen von hoher Bedeutung für die Vitalität der Waldbestände. Boden- oder Lauffeuer führen häufig zur Verbrennung der bodennahen Vegetation und der Streuauflage. Bäume werden dabei abhängig von der Baumart (Rindenstärke) geschädigt oder verbrennen. Durch diese Feuer wird außerdem der Mineralisierungsprozess der Streuauflage beschleunigt, wodurch es verstärkt zur Auswaschung von Nährstoffen kommt. Die Nährstoffaufnahme ist durch die Reduzierung der Vegetation sowie durch die Zerstörung von Pflanzenwurzeln und nährstoffbindenden Ton-Humus-Komplexen ebenfalls stark beeinträchtigt. Kurz- bis mittelfristig kann hierdurch die Vitalität und die Stabilität der Waldbestände aufgrund von Nährstoffmangel weiter herabgesetzt werden. Kronenfeuer und Vollfeuer entstehen, wenn die Bodenfeuer auf den Kronenbereich überschlagen. Diese haben häufig den Verlust des gesamten Bestandes zur Folge, da hierbei sowohl die Assimilationsorgane (Blätter und Nadeln) wie auch die Knospen der Bäume verbrennen, wodurch eine Regeneration deutlich erschwert ist. Unmittelbar während des Waldbrands kommt es wie bei jedem Verbrennungsprozess zu Emissionen, die auch die menschliche Gesundheit beeinträchtigen können. Hierbei werden vor allem Feinstaub, aber teilweise auch ⁠ Dioxine ⁠ und andere Schadstoffe freigesetzt. Daneben werden auch Treibhausgase emittiert. So haben die überdurchschnittlichen Waldbrände in 2022 knapp 0,28 Mio. t CO 2 -Äquivalente an Treibhausgasen freigesetzt. Zusätzlich wird die Senkenfunktion der Waldbestände für Kohlenstoff beeinträchtigt. Auf die ⁠ Biodiversität ⁠ können Waldbrände hingegen positiven Einfluss haben, da hierdurch ökologische Nischen entstehen, die von besonders angepassten Arten genutzt werden. Ursachen für Waldbrände Bei der Mehrzahl der Waldbrände, rund 51 %, konnte 2023 keine Ursache ermittelt werden. In Fällen, in denen eine Ursache bestimmt werden kann, sind im Wesentlichen zwei Faktorenkomplexe von besonderer Bedeutung für das Waldbrandgeschehen: Zum einen das menschliche Handeln (Brandstiftung und Fahrlässigkeit) und zum anderen das ⁠ Klima ⁠- bzw. Witterungsgeschehen. Als Hauptursache für das Waldbrandgeschehen kann gemäß den Daten der Waldbrandstatistik menschliches Handeln identifiziert werden (sofern eine Ursache ermittelbar ist). Klima und ⁠ Witterung ⁠ hingegen beeinflussen zusammen mit den lokalen Gegebenheiten (wie dem Vorhandensein von brennbarem Material) die Disposition einer Waldfläche für die Entzündung und in Folge das weitere Brandgeschehen (Feuerausbreitung). Fahrlässigkeit und Vorsatz (das heißt Brandstiftung) waren im Jahr 2023 für rund 40 % der Waldbrände ursächlich. Bei den 259 im Jahr 2023 durch Fahrlässigkeit verursachten Bränden waren zu rund 54 % das unvorsichtige Verhalten von Waldbesuchern, Campern oder Kindern die Auslöser. In 27 % der Fälle von Fahrlässigkeit sind wirtschaftliche Aktivitäten (Landwirtschaft, Holzernte etc.) ursächlich. Natürliche Ursachen, wie zum Beispiel Blitzschlag, waren hingegen für nur 2,5 % der Waldbrände der Auslöser (siehe Abb. „Waldbrandursachen 2023“). Das Auftreten und die Ausbreitung von Waldbränden sind maßgeblich von der ⁠ Witterung ⁠ abhängig. Selbst im Winter kann es bei fehlender Schneedecke zu Waldbränden kommen. Ein jahreszeitlicher Schwerpunkt der Waldbrandgefährdung lag bisher zumeist im Spätfrühjahr und im Frühsommer. So zeigt auch das Jahr 2023 einen Schwerpunkt zwischen Mai und Juli, hier konnten knapp 80 % aller Waldbrände registriert werden. Insgesamt ist in den letzten Jahren zu erkennen, dass sich die sogenannte Waldbrandsaison in den Spätsommer und Herbst hinein verlängert, wie der Vergleich der Mittelwerte der Jahre 2010-2015 und 2015-2023 zeigt (siehe Abb. „Waldbrände in einzelnen Monaten“). Neben der ⁠ Witterung ⁠ ist auch der Waldbestand von Bedeutung. Besonders jüngere und lichte Nadelwälder mit dichtem Unterwuchs und üppiger Bodenvegetation sind stark waldbrandgefährdet. Zudem spielen die Holzeigenschaften, wie beispielsweise das Vorhandensein von Harzen oder ätherischen Ölen, eine gewisse Rolle bei der Gefährdung. Dies zeigt sich auch in der Betrachtung der Waldbrände der Jahre 2014 bis 2023. Hier waren Nadelholzbestände (rechnerisch rund 54 % der Waldfläche), mit Ausnahme der Jahre 2017 und 2023, deutlich häufiger und überproportional zum Anteil an der Waldfläche von Waldbränden betroffen als von Laubholzarten dominierte Waldbestände (siehe Abb. „Waldbrandfläche nach Bestandsart“). Für das Jahr 2023 weist die Waldbrandstatistik des Landes Brandenburg eine von Waldbränden betroffene Fläche von rund 703 ha als (Nadelbaum-dominierten) Mischwald aus. Im Gegensatz hierzu erfasst die bundesweite Waldbrandstatistik diese Fläche als mit Laubholz bestockte Fläche aus.  Der Umbau von Nadelbaummonokulturen in mehrschichtige Mischwälder mit hohem Laubholzanteil ist somit weiterhin auch ein wesentlicher Ansatz zum vorbeugenden Schutz vor Waldbränden.

Organische Düngemittel

Organische Düngemittel enthalten in der Regel eine Mehrzahl von Haupt- und Spurennährstoffen, von denen ein Großteil in organischen Molekülen vorliegt, im Gegensatz zu mineralischen Düngemitteln. Komposte, Klärschlämme, Gärreste aus Biogasanlagen , wie auch Wirtschaftsdünger (Gülle, Mist, Jauche), gehören zu den organischen Düngemitteln. Organisch gebundene Nährstoffe müssen vor der Aufnahme in die Pflanze durch Stoffwechselprozesse von Mikroorganismen im Boden in pflanzenverfügbare Formen umgesetzt werden. Daher wirken organische Düngemittel in Bezug auf die Nährstoffversorgung der Pflanze meist langsamer als mineralische. Gleichzeitig erhöhen organische Düngemittel den Gehalt an organischer Substanz (Humus) im Boden, was positive Effekte auf die Bodenlebewesen (Bakterien, Pilze, Insekten usw.), die Wasserspeicherfähigkeit, das Bodengefüge und die Nährstoffnachlieferung aus dem Boden hat. Gerade diese Nachlieferung kann jedoch, vor allem in Zeiten geringen Pflanzenwachstums und damit geringen Nährstoffbedarfs, zum Austrag von vor allem Nitrat-Stickstoff führen. Daher bestehen für organische Düngemittel besondere Anwendungsvorgaben. Bei organischen Düngemitteln steht der Kreislaufgedanke, also das sog. Recycling, im Vordergrund. Die wertvollen Inhaltsstoffe der als Düngemittel eingesetzt Abfälle oder Nebenprodukte gehen so dem Stoffkreislauf nicht verloren. Da es sich aber um Bioabfälle oder tierische Ausscheidungen handelt, ist die Sicherstellung der Unbedenklichkeit durch regelmäßige !Kontrolle der produzierenden Betriebe erforderlich. Außerdem muss an einer besseren Verteilung der tierischen Dünger (besonders Gülle und Gärreste) gearbeitet werden, die vor allem in den viehstarken Regionen NRWs anfallen. Organisch-mineralische Düngemittel Organischen Düngemitteln können mineralische Anteile zugegeben werden. Dies können, neben mineralischen Düngemitteln, auch Gesteinsmehle, Sand, Aschen oder Bodenmaterialien sein, die z.B. die Nährstoffwirkung oder die physikalischen Eigenschaften des Düngemittels verbessern. Eine abschließende Liste mit zulässigen Ausgangsstoffe ist in der Düngemittelverordnung formuliert. Wirtschaftsdünger Werden in einem organischen Düngemittel ausschließlich tierische Ausscheidungen aus landwirtschaftlicher Tierhaltung, sowie pflanzliche Stoffe, die im Rahmen der pflanzlichen Erzeugung aus der Landwirtschaft angefallen sind, eingesetzt, spricht man von Wirtschaftsdünger. Zu den Wirtschaftsdüngern zählen Gülle, Jauche, Mist, aber auch Gärreste aus Biogasanlagen, die ausschließlich nachwachsende Rohstoffe, sowie die vorgenannten tierischen Ausscheidungen zur Vergärung einsetzen. Für Wirtschaftsdünger gelten bestimmte Erleichterungen bei der düngerechtlichen Deklaration und den hygienischen Anforderungen. Für das Verbringen von Wirtschaftsdünger und die damit verbundenen Nährstofffrachten gelten jedoch besondere Anforderungen.

Seminar zum Thema Bodenstruktur am 05.07.2017

Böden sind mehr als die Summe ihrer Bestandteile: auf ihre Architektur kommt es an. Bausteine der Böden sind Tonminerale und gröbere mineralische Bestandteile sowie Humus. Ihre Baumeister sind neben physikalischen Kräften wie Temperatur, Druck, Quellen und Schrumpfen vor allem die Bodenlebewesen. Allen voran die Regenwürmer, die organisches mit mineralischem Material intensiv vermischen und dabei auch Gänge anlegen, die bis in die Unterböden in eine Tiefe von mehr als einem Meter reichen können. Die zur Strukturbildung erforderlichen Klebstoffe sind gleichermaßen mineralischer und biologischer Natur. Zu ersteren gehören Tonminerale, Eisen- und Manganoxide, Kieselsäure oder Kalk. Biologische Kleber werden von den Abermillionen Bodenbakterien und -pilzen hergestellt. Sie richten sich bei ihrer Abbautätigkeit in Böden selbst häuslich ein und bilden sogenannte Biofilme mit schleimartiger Konsistenz. Auch Pflanzen geben klebende Substanzen direkt über die Wurzeln in den Boden ab. Sie füttern so die Ihnen bei der Nährstoffaufnahme behilflichen Mikroben wie etwa die Mykorrhiza, können aber nach neuesten Erkenntnissen damit auch direkt Einfluss auf den Wasserhaushalt „ihres“ Bodens nehmen. „Faserverstärkung“ auch „Lebendverbauung“ genannt, resultiert aus feinen Pilz- und Bakterienfäden (Hyphen), die oft den gesamten Boden durchziehen, sowie aus lebenden oder abgestorbenen Pflanzenwurzeln. Das entstehende Gesamtwerk nennt der Bodenkundler Bodenstruktur oder Bodengefüge. Es verbessert unabhängig von der Art der Primärbausteine ganz wesentlich wichtige Bodeneigenschaften wie Verdichtungs- und Erosionsempfindlichkeit sowie Durchwurzelbarkeit, Durchlüftung und Regenaufnahmevermögen. Dies sind alles wichtige Faktoren der Bodenfruchtbarkeit. Durch Bodenumlagerung bei Baumaßnahmen sowie auf Äckern oder im Wald kann das Bodengefüge leicht geschädigt werden, etwa durch Befahren in zu feuchtem Zustand oder aufgrund fehlender Pflanzenbedeckung durch Verschlämmung bei Starkregen. Einmal eingetretene Gefügeschäden können dann oft nur schwer und mit viel Geduld wieder beseitigt werden. Diesem Problemfeld widmet sich das Seminar 06/2017 „Bodenstruktur –Grundlagen, Erfassung und Beurteilung“. Es wird am 5. Juli 2017 unter dem Dach des Fortbildungsverbundes Boden und Altlasten Baden-Württemberg vom Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau im Regierungspräsidium Freiburg (LGRB) und von der LUBW gemeinsam ausgerichtet ( Programm ). Foto: LUBW/H. Hohl Nach Bodenerosion abgelagertes strukturloses Feinbodenmaterial. Durchlüftung und Regenaufnahmevermögen sind stark reduziert. Foto: LUBW Verdichtete Fahrspuren im Vorgewende sind oft Auslöser von Bodenerosion. Foto: regioplus-Ingenieurgesellschaft/J. Schneider Mulchsaat und Winterbegrünung können das Bodengefüge schützen. Pflanzenreste nehmen die Regenenergie auf und fördern das Bodenleben, speziell den Regenwurm. Foto: LUBW/H. Hohl Bei Baumaßnahmen müssen oft große Mengen Boden umgelagert werden. Es erfordert großen Sachverstand, hierbei bleibende Gefügeschäden zu vermeiden.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen durchgeführt. Es sollen Samenkörner verschiedener Pflanzenarten in Kombination mit Sporen von arbuskulären Mykorrhizapilzen in einer Pille (Allomultigermpille AMG) kombiniert werden. Die AMG sollen auf ihre Eignung für die Aussaat von langsam/spät/unsicher keimenden Arten getestet werden. Ziel ist, die teure Jungpflanzenanzucht und -pflanzung schwer zu etablierender Arten durch eine Direktsaat zu ersetzen. Im Vorhaben muss 1) die Technik zur Erzeugung von AMG entwickelt, 2) ihre Zusammensetzung optimiert (Mykorrhizierung), 3) eine 'ideale' Leguminose charakterisiert, 4) die Etablierung von AMG-Feldbeständen in Gewächshaus- und Freilandversuchen getestet werden. Die AESKULAP GmbH wird ein Herstellungsverfahren für AMG entwickeln sowie deren Konsistenz und Artenkombinationen optimieren. Das JKI wird in einer Mutantenkollektion die optimalen Wuchstypen von Blauen Süßlupinen als Kombinationspartner (Ammenarten) charakterisieren und mit Soja vergleichen. Die Universität Rostock wird Mykorrhizasporen herstellen und in geeignetem Zustand in die Pilliermasse einbringen sowie Vitalität und Persistenz der Pilze beurteilen. Projektpartner und Praxisbetriebe werden die AMG in Gewächshaus- und Freilandversuchen beurteilen. AESKULAP wird die optimierten AMG Heilpflanzen-Anbauern als Direktsaatverfahren anbieten. Später werden weitere Artenkombinationen (Taraxacum koksaghyz/Lupinus angustifolius; Inula helenium/Zea mays) aufgenommen. AESKULAP wird in der Markteinführungsphase die AMG selbst herstellen und dabei Kundenwünsche aufnehmen. Bei Aufstockung der Produktion soll die Vermarktung auf Lizenzbasis über Saatgut-Veredelungsfirmen erfolgen. Die Uni Rostock wird Mykorrhiza-Sporen produzieren und begleitende Forschungsergebnisse zur frühzeitigen Mykorrhizierung und zum Nährstoffaufschlussvermögen publizieren. Das JKI wird sein Know how zu Blauen Süßlupinen ausweiten und neue Nutzungsrichtungen aufzeigen können. Ergebnisse zur Eignung von Lupinenmutanten als Ammenarten sollen publiziert werden.

Mycorrhizal response and nutrient uptake of old, new and organically bred winter wheat cultivars in low input systems

Das Projekt "Mycorrhizal response and nutrient uptake of old, new and organically bred winter wheat cultivars in low input systems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsinstitut für Biologischen Landbau durchgeführt. The testing of crop cultivars on organic and conventional farms is often confounded by site heterogeneity. We compared the performance of a set of old, conventionally and organically bred winter wheat (Triticum aestivum L.) cultivars within the DOK long term trial in CH-Therwil in 2007. In the DOK trial organic and conventional farming systems are compared since 1978 in a split-split plot design with four replicates on a haplic luvisol. Yield (dry matter yield, thousand kernel weight, harvest index and nitrogen harvest index) and quality parameters (grain protein content, Hagberg falling number, Zeleny value, wet gluten content and gluten index) of ten cultivars were assessed in four systems: unfertilized control (NOFERT), bio-dynamic (BIODYN 1 and 2) and one conventional farming system (CONMIN) with different levels of total nitrogen inputs (0, 33, 66 and 140 kg ha-1, respectively). Effects of cultivars and systems on yield and quality parameters were statistically significant, genotype x system interactions were generally not detected. Grain yield increased from 2.7 (NOFERT), 3.7 (BIODYN 1), 4.2 (BIODYN 2) up to 6.8 t ha-1 for the conventional system CONMIN with an average protein content of 10.8, 9.4, 9.0 and 11.7%, respectively. No significant differences between cultivars were detected for yield in the organic system BIODYN 2, whereas in the conventional system CONMIN, cultivars bred under conventional conditions yielded significantly more than old cultivars. However, the protein content of old cultivars was significantly higher than that of modern cultivars. The results imply that breeding for yield was successful during the last century but only under high input conditions (7.6 kg ha-1 yr-1 in the conventional system CONMIN), where the development was accompanied by rising inputs of external resources (e.g. mineral fertilizers). Under organic conditions, yield increase with the year of release of cultivars was only 1.8 kg ha-1 yr-1 (in the organic system BIODYN 2) and modern cultivars could not outperform the old cultivars, irrespective of their selection environment. A redundancy analysis showed that yield was mainly determined by systems or the input of fertilizers, while the influence of cultivars was only minor. The redundancy analysis for baking quality parameters in contrast revealed that the influence of cultivars was higher than the influence of the systems. It is suggested, that long term system comparisons can ideally serve to test crop cultivars under identical soil and climatic conditions. Root colonization with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) was higher under organic than under conventional farming conditions but there was no evidence that breeding conditions were influencing AMF-root colonization of the different cultivars. We observed a positive correlation for AMF root colonization and shoot P at tillering and flowering under organic but not under conventional conditions. (abridged text)

Teilprojekt C

Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Saatzucht Streng-Engelen GmbH & Co. KG durchgeführt. Die Minderung von Lachgas- und Nitratverlusten sowie die Steigerung der Stickstoff (N)-Effizienz beim Anbau von Winterweizen können durch Kombination einer stabilisierten, verlustarmen N-Düngung mit züchterisch verbesserten Sorten bzw. Linien erreicht werden. Da das Wurzelsystems für die Nährstoffaufnahme von größter Bedeutung ist, hat sich das F&E-Vorhaben 'NeatWheat' dabei zum Ziel gesetzt, die N-Nutzungseffizienz durch Erfassung der genetischen Variabilität und Nutzung vorteilhafter physiologischer und morphologischer Wurzelmerkmale zu verbessern.

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