Im Rahmen des Hochwasserschutzkonzeptes Nr. 5 (Verbesserung des Hochwasserschutzniveaus im Müglitztal) beabsichtigt der Betrieb Oberes Elbtal der Landestalsperrenverwaltung des Freistaates Sachsen die Errichtung eines ökologisch durchgängigen Hochwasserrückhaltebeckens (HRB). Im Osterzgebirge, ungefähr 5,0 km südlich der Ortslage Glashütte, wird dazu ein begrünter Steinschüttdamm mit Asphaltkerndichtung geplant, welcher die Biela im Hochwasserfall noch oberhalb der Mündung in die Müglitz stauen soll. Im Modellversuch sollen zwei Anlagenteile auf ihre hydraulische Leistungs- und Funktionsfähigkeit getestet werden, der Gewässerdurchlass sowie die Hochwasserentlastungsanlage (HWE). Zur Durchleitung der Biela dient ein (b x h) 4,0 x 4,5 m, mit natürlichem Sohlsubstrat versehener Durchlass, der im Hochwasserfall verschlossen werden kann. Während eines Hochwasserereignisses wird stattdessen das Wasser über eine Bypassleitung mit integrierter Gegenstromtoskammer in Dammmitte abgeführt und über ein Wehr wieder in den Gewässerdurchlass eingeleitet. Der Abfluss der Bypassleitung wird über zwei parallel angeordnete Betriebsschützen geregelt. Im Modellversuch (Teilmodell 1) wird die im Damminneren angeordnete Gegenstromtoskammer im Maßstab 1:12 nachgebildet, untersucht und optimiert. Das Teilmodell 2 ist eine im Maßstab 1:20 verkleinerte Nachbildung der geplanten HWE, einer einseitig angeströmten Hangseitenentlastung, bestehend aus dem Einlaufbauwerk, der Sammel-, Übergangs- und Schussrinne, dem räumlichen Tosbecken sowie dem Unterwasserbereich.
Die Prozesse der Wasser- und Stoffbewegung sowie des Gasaustausches in Böden werdenmaßgeblich durch das an die Bodenstruktur gebundene Porensystem gesteuert. Die Funktionalität des Porensystems beruht hierbei sowohl auf den Anteilen unterschiedlicher Porengrößen als auch auf der Geometrie des Porenraumes. Während die Porengrößenverteilung mit bodenphysikalischen Standardmethoden unter der Annahme von Kapillarität quantifizierbar ist, lassen sich die realen Porenformen in ihrer räumlichen Anordnung (u.a. Kontinuität, Bottlenecks, Konnektivität, Tortuosität) nur durch optische Verfahren erschließen. Die präferentiellen Fließwege der Makro- und Grobporen (größer als 50 mym) wurden bereits in zahlreichen Studien in 2D und 3D analysiert. Für die mittleren Porengrößen (0,2 - 50 mym) mit hoher ökologischer Wirksamkeit in ungesättigten Böden liegen jedoch kaum morphologische Informationen vor. In diesem Projekt sollen die Verfahren der Kunstharzeinbettung und der Mikrofokus- Computertomographie (myCT) für eine qualitative und quantitative räumliche Analyse des Porensystems in verbesserter hoher Auflösung (bis zu 1 mym) eingesetzt werden. Die Darstellung der mittleren Porengrößen wird mit der neuesten hochauflösenden Technik der myCT bei gleichzeitiger Differenzierung von Matrix, Wasser und Luft realisiert. Die zu analysierenden Geometrieparameter unterschiedlicher Porengrößen werden mit den Funktionen der Wasser- und Luftleitfähigkeit korreliert. Die Darstellung der Wasserverteilung in realen Poren bei unterschiedlichem Entwässerungsgrad ermöglicht zudem eine Überprüfung der Kapillartheorie, die als allgemeine Grundlage für Wasserverteilung und Wasserfluss vorausgesetzt wird.
Subsoils are an often neglected nutrient source for crops. The mobilisation and use of this potential nutrient source is an important factor in sustainable land use. Nutrient accessibility, release, and transport are strongly dependent on soil structure and its dynamics controlled by spatiotemporally variable physical functions of the pore network. A well structured soil, for example, with numerous interconnected continuous biopores will enhance root growth and oxygen availability and hence nutrient acquisition. In contrast to soils with a poorly developed structure nutrient acquisition is limited by restricted root growth and reduced aeration. The goal of this research project is to investigate different preceding crops and crop sequences in developing characteristic biopore systems in the subsoil and to elaborate their effect on the functional performance of pore networks with respect to nutrient acquisition. The main research question in this context is how soil structure evolves during cultivation of different plant species and how structure formation influences the interaction of physical (water and oxygen transport, shrinking-swelling) biological (microbial activity, root growth) and geochemical processes (e.g. by creating new accessible reaction interfaces). In order to study and quantify pore network architectures non-invasively and in three dimensions X-ray computed microtomography and 3D image analysis algorithms will be employed. The results will be correlated with small- and mesoscale physical/chemical properties obtained from in situ microsensor (oxygen partial pressure, redox potential, oxygen diffusion rate) and bulk soil measurements (transport functions, stress-strain relationships) of the same samples. This will further our process understanding regarding the ability of various crop sequences to form biopore systems which enhance nutrient acquisition from the subsoil by generating pore network architectures with an efficient interaction of physical, biological and geochemical processes.
Es werden Methoden und Messgerate zur Bestimmung des Durchlaessigkeitsbeiwertes (k-Wert) im Feld entwickelt. Ausgangspunkt ist die Bohrloch- bzw. Versickerungsmethode. Das entsprechende Stroemungsmodell wird mit Hilfe des Verfahrens der finiten Differenzen geloest. Fuer die praktische Anwendung im Feld werden entsprechende Messwertgeber entwickelt.
Der Datensatz enthält Informationen zum Minimumwert der gesättigten Wasserleitfähigkeit (kf, in mm/h) in der gründigen Zone (Wp) bis maximal 1 Meter Tiefe der Böden in Deutschland. Grundlage für die Erstellung des Datensatzes ist die deutschlandweit harmonisiert verfügbare Bodenübersichtskarte im Maßstab 1:200.000 (BÜK 200), bereitgestellt von der BGR (2021). Es handelt sich um Mittelwerte, die landnutzungsspezifisch aus den in der BÜK200 vorliegenden Profilen eines BÜK-Polygons abgeleitet wurden. Die Daten sind keine absolut gültigen Ergebnisse, sondern stehen im Kontext der methodischen Annahmen bei der Erstellung und Verarbeitung der Ausgangsdaten. Die Ableitung des Bodenkennwertes erfolgte auf Grund-lage der Bodenkundlichen Kartieranleitung (KA5; Ad-hoc-AG Boden (2005): Bodenkundliche Kartieranleitung (KA 5). Ad-hoc-Arbeitsgruppe Boden der geologischen Landesämter und der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe der BRD, Hannover.). Eine grundsätzliche Beschreibung des methodischen Vorgehens findet sich in (Veröffentlichung Abschlussbericht). Diese Kenngröße wird aktuell für die Weiterentwicklung der Wasserhaushaltsmodellierung mit dem Modell LARSIM (der BfG) verwendet.
Die Kenntnis von hydraulischen Durchlässigkeiten wie auch von Wasser- und Verunreinigungsfluxen in porösen Grundwasserleitern ist von großer Bedeutung in vielen hydrogeologischen Belangen wie z.B. Beregnung, Versickerung, quantitative und qualitative Wasserwirtschaft, Risikoabschätzung bei Verunreinigungen, usw. Derzeit ist keine theoretisch gut fundierte Methode zur Messung horizontaler und vertikaler Durchlässigkeiten in der gesättigten Zone verfügbar und Methoden zur Messung von gesättigten Durchlässigkeiten in der ungesättigten Zone sind beschränkt, zeitaufwendig und fallweise unzuverlässig. Außerdem ist gegenwärtig keine Methode zur direkten Messung vertikaler Wasser- und Verunreinigunsfluxe in porösen Grundwasserleitern oder am Übergang zwischen Grund- und Oberflächengewässern bekannt. Das dargelegte Projekt basiert auf der Entwicklung einer exakten Lösung des Strömungsfeldes für das Ein- oder Auspumpen von Wasser durch eine beliebige Anzahl von unterschiedlichen Filterabschnitten entlang eines ansonsten undurchlässigen Filterrohres bei verschiedenen Randbedingungen. Diese Lösung erlaubt die Ermittlung von Formfaktoren der Strömungsfelder, die zur Berechnung hydraulischer Durchlässigkeiten aus Einpressversuchen nötig sind. Die derzeit angewendeten Formeln können mit der genauen Lösung verglichen und der Einfluss anisotroper Durchlässigkeiten kann miteinbezogen werden. Eine doppelfiltrige Rammsonde wird zur bohrlochfreien Messung horizontaler und vertikaler Durchlässigkeiten in verschiedenen Tiefen unter dem Grundwasserspiegel vogeschlagen. Der Test besteht aus zwei Teilen: (1) Einpressen durch beide Filterabschnitte und (2) Zirkulation zwischen den Filtern. Die gleiche Sondenkonfiguration wird für die direkte und gleichzeitige Messung lokaler, kumulativer, vertikaler Wasser- und Verunreinigungsfluxe nach dem passiven Fluxmeter-Prinzip vorgeschlagen. Ohne zu pumpen werden die beiden Filterabschnitte hiebei durch eine mit Tracern geladene Filtersäule hydraulisch verbunden. Der vertikale Gradient im Testbereich treibt einen Fluss durch den Filter, der kontinuierlich Tracer auswäscht und Verunreinigungen im Filter hinterlässt. Aus der Analyse des Filtermaterials zur Bestimmung der Tracer- und Verunreinigungsmengen nach dem Test werden mit Kenntnis des Strömungsfeldes um die Sonde die Wasser- und Verunreinigungsfluxe bestimmt. Eine kegelförmige, doppelfiltrige Rammsonde wird weiters vorgeschlagen, um gesättigte Durchlässigkeiten sowohl über als auch unter dem Grundwasserspiegel direkt messen zu können. Die Methode basiert auf stationärer, gesättigt/ungesättigt gekoppelter Strömung aus kugelförmigen Hohlräumen. Die Möglichkeit einer transienten einfiltrigen Methode und einer Methode zur Messung anisotroper Durchlässigkeiten wird beurteilt. Die vorgeschlagenen theoretischen Konzepte werden ausgearbeitet und anhand von Laborversuchen überprüft.
Erklärung zur Barrierefreiheit Kontakt zur Ansprechperson Landesbeauftragte für digitale Barrierefreiheit Flächen mit hoher Bedeutung für die Lebensraumfunktion für naturnahe und seltene Pflanzengesellschaften sind fast ausschließlich auf die Außenbereiche von Berlin beschränkt. Sie sind zusammen mit den Flächen mittlerer Bedeutung fast ausschließlich in Wäldern lokalisiert. Der überwiegende Teil, vor allem innerstädtische Flächen, besitzt nur eine geringe Bedeutung. 01.12.1 Lebensraumfunktion für die natürliche Vegetation Weitere Informationen Die Ertragsfunktion der Berliner Böden erreicht nur in wenigen Fällen eine hohe Bewertung. Dies sind vor allem Standorte mit guter Wasser- und Nährstoffversorgung. Ursache für den hohen Anteil der Flächen mit geringer Ertragsfunktion ist die Nährstoffarmut und die häufig schlechte Wasserversorgung der sandigen Böden sowie der anthropogenen Aufschüttungen in der Innenstadt. 01.12.2 Ertragsfunktion für Kulturpflanzen Weitere Informationen Eine hohe Puffer- und Filterfunktion besitzen lehmige Böden mit einer geringen Wasserdurchlässigkeit sowie Böden mit einer hohen effektiven Kationenaustauschkapazität. Diese Anforderungen erfüllen vor allem Böden auf den Geschiebemergelhochflächen des Teltows und Barnims. Eine nur geringe Fähigkeit Schadstoffe zu filtern und zu puffern besitzen die sandigen Böden des Urstromtales. 01.12.3 Puffer- und Filterfunktion Weitere Informationen Eine hohe Bewertung der Regelungsfunktion mit einer Austauschhäufigkeit des Bodenwassers von weniger als ein Mal pro Jahr erhalten zahlreiche naturnahe Bodengesellschaften. Darunter fallen alle grundwasserbeeinflussten Bodengesellschaften sowie Wälder mit einer hohen Verdunstungsleistung. Die geringe Bewertung ist auf den innerstädtischen Bereich, Industrieflächen und Gleisanlagen konzentriert. 01.12.4 Regelungsfunktion für den Wasserhaushalt Weitere Informationen Im Berliner Raum bestehen nur wenige Standorte mit besonderer Bedeutung für die Naturgeschichte. Sie beschränken sich auf naturnahe Böden, die sich meist in den Außenbereichen der Stadt befinden. Die häufig auch anthropogen stark veränderten Bodengesellschaften oder Böden aus Aufschüttungen besitzen als Archiv für die Naturgeschichte nur eine geringe Bedeutung. 01.12.5 Archivfunktion für die Naturgeschichte Weitere Informationen Flächen mit einer insgesamt hohen Leistungsfähigkeit sind überwiegend auf den Hochflächen im Norden und Süden, im Spandauer Forst und den Gosener Wiesen zu finden. Stark besiedelte Gebiete mit einer hohen Naturferne weisen dagegen eine geringe bis mittlere Leistungsfähigkeit auf. 01.12.6 Leistungsfähigkeit der Böden Weitere Informationen
Erklärung zur Barrierefreiheit Kontakt zur Ansprechperson Landesbeauftragte für digitale Barrierefreiheit Flächen mit hoher Bedeutung für die Lebensraumfunktion für naturnahe und seltene Pflanzengesellschaften sind fast ausschließlich auf die Außenbereiche von Berlin beschränkt. Sie sind zusammen mit den Flächen mittlerer Bedeutung fast ausschließlich in Wäldern lokalisiert. Der überwiegende Teil, vor allem innerstädtische Flächen, besitzt nur eine geringe Bedeutung. 01.12.1 Lebensraumfunktion für naturnahe und seltene Pflanzengesellschaften der Böden Weitere Informationen Die Ertragsfunktion der Berliner Böden erreicht nur in wenigen Fällen eine hohe Bewertung. Dies sind vor allem Standorte mit guter Wasser- und Nährstoffversorgung. Ursache für den hohen Anteil der Flächen mit geringer Ertragsfunktion ist die Nährstoffarmut und die häufig schlechte Wasserversorgung der sandigen Böden sowie der anthropogenen Aufschüttungen in der Innenstadt. 01.12.2 Ertragsfunktion der Böden für Kulturpflanzen Weitere Informationen Eine hohe Puffer- und Filterfunktion besitzen lehmige Böden mit einer geringen Wasserdurchlässigkeit sowie Böden mit einer hohen effektiven Kationenaustauschkapazität. Diese Anforderungen erfüllen vor allem Böden auf den Geschiebemergelhochflächen des Teltows und Barnims. Eine nur geringe Fähigkeit Schadstoffe zu filtern und zu puffern besitzen die sandigen Böden des Urstromtales. 01.12.3 Puffer- und Filterfunktion der Böden Weitere Informationen Eine hohe Bewertung der Regelungsfunktion mit einer Austauschhäufigkeit des Bodenwassers von weniger als ein Mal pro Jahr erhalten zahlreiche naturnahe Bodengesellschaften. Darunter fallen alle grundwasserbeeinflussten Bodengesellschaften sowie Wälder mit einer hohen Verdunstungsleistung. Die geringe Bewertung ist auf den innerstädtischen Bereich, Industrieflächen und Gleisanlagen konzentriert. 01.12.4 Regelungsfunktion für den Wasserhaushalt der Böden Weitere Informationen Im Berliner Raum bestehen nur wenige Standorte mit besonderer Bedeutung für die Naturgeschichte. Sie beschränken sich auf naturnahe Böden, die sich meist in den Außenbereichen der Stadt befinden. Die häufig auch anthropogen stark veränderten Bodengesellschaften oder Böden aus Aufschüttungen besitzen als Archiv für die Naturgeschichte nur eine geringe Bedeutung. 01.12.5 Archivfunktion der Böden für die Naturgeschichte Weitere Informationen Flächen mit einer insgesamt hohen Leistungsfähigkeit sind überwiegend auf den Hochflächen im Norden und Süden, im Spandauer Forst und den Gosener Wiesen zu finden. Stark besiedelte Gebiete mit einer hohen Naturferne weisen dagegen eine geringe bis mittlere Leistungsfähigkeit auf. 01.12.6 Leistungsfähigkeit der Böden zur Erfüllung der natürlichen Bodenfunktionen und der Archivfunktion Weitere Informationen Das Potenzial des Bodens, Wasser zu verdunsten, steht in Abhängigkeit zur Flächennutzung, seinen bodenphysikalischen Eigenschaften, seines Wasserhaushalts und dem Anteil der versiegelten Fläche. Das daraus ermittelte Verdunstungspotenzial liefert ein Kriterium zur potenziellen Kühlleistung der Böden. 01.12.7.1 Verdunstungspotenzial der Böden auf Grundlage der Bodeneigenschaften Weitere Informationen Die Bodenkühlleistung beschreibt die Fähigkeit des Bodens, Sonnenenergie durch die Verdunstung von in ihm gespeicherten Wasser in latente Wärme umzuwandeln. Die Bodenkühlleistung ohne Berücksichtigung der Versiegelung stellt die Kühlleistung dar, die bei gleicher Landnutzung auf der vollständig unversiegelten Fläche zu erwarten wäre. 01.12.7.2 Kühlleistung der Böden ohne Berücksichtigung der Versiegelung Weitere Informationen Die Bodenkühlleistung beschreibt die Fähigkeit des Bodens, Sonnenenergie durch die Verdunstung von in ihm gespeicherten Wasser in latente Wärme umzuwandeln. Mit steigender Versiegelung nimmt die Bodenkühlleistung ab. 01.12.7.3 Kühlleistung der Böden mit Berücksichtigung der Versiegelung Weitere Informationen
Der Layer zeigt alle Nachweispunkte an denen Durchlässigkeitsbeiwerte (kf-Wert) aus Korngrößenanalysen berechnet werden konnten. Im Rahmen der hydrogeologischen Landesaufnahme werden regelmäßig Proben aus Bohrkernen zur Bestimmung unterschiedlichster Parameter gewonnen. Korngrößenanalysen aus Bohrproben gehören dabei seit den 1980er Jahren zur Standardanalytik. Der Durchlässigkeitsbeiwert ist maßgeblich für die Beschreibung der Strömungsverhältnisse im Untergrund. Insbesondere in der Grundwasserströmungsmodellierung, Transportmodellierung sowie für Fragen des Grundwasserschutzes stellt der Durchlässigkeitsbeiwert eine wichtige Eingangsvariable dar. Zur Berechnung der Durchlässigkeitsbeiwerte werden semi(empirische) Verfahren nach Hazen (1892), Beyer (1964), Wang et al. (2017) sowie Kozeny-Carman (zitiert nach Wang et al., 2017) verwendet. Zusätzlich zu den Berechnungsverfahren werden Informationen zu Probenintervallen, Stratigraphie, Genese und der daraus resultierenden Hydrostratigraphie (nach Reutter, 2011) angezeigt. Dargestellt sind ausschließlich Proben an Bohrungen, die einer bestimmten hydrostratigraphischen Einheit (Reutter, 2011) zugeordnet werden konnten. Aufgrund der oft geringen Probendichte werden alle Proben jeweils ihrer ungegliederten hydrostratigraphischen Einheit zugeordnet, d.h. alle Proben, die z. B. der Hydrostratigraphie L1.1, L1.2, und L1.3 zugeordnet werden konnten, wurden zu L1 aggregiert. Der Vergleich mit Geofakten 21 liefert dabei auch immer die Bandbreite der ungegliederten hydrostratigraphischen Einheit. War eine direkte Zuordnung über die Stratigraphie und Genese aus der Bohrdatenbank Niedersachsen (BDN) möglich, wurde diese direkt in eine hydrostratigraphische Einheit nach Geofakten 21 (Reutter, 2011) übersetzt. Übrige Proben an Bohrungen wurden über geologische Kartenwerke sowie Profilschnitte, biostratigraphische Einstufungen sowie 3D-Untergrundmodelle manuell einer hydrostratigraphischen Einheit zugewiesen. Zur Verwendung der Daten: Durchlässigkeitsbeiwerte aus Korngrößenanalysen geben einen ersten Überblick über die hydraulischen Verhältnisse im Untergrund, sind aber kein Werkzeug oder Ersatz für eine zielgenaue Erfassung kleinräumiger Heterogenitäten in Grundwasserleitern, da Einflussfaktoren wie Lagerungsdichte, mineralogische Anisotropien (z.B. Glimmergehalt), organische Substanz, Zementation usw. nicht oder nur grob approximiert werden können. Hier geben Labormethoden an ungestörten Proben (z. B. Permeameterversuche) sowie Pumpversuche genauere Informationen. Die Auswahl des Berechnungsverfahrens hängt zudem stark vom petrographischen Aufbau des jeweiligen Aquifers ab, da alle Berechnungsverfahren an verschiedenen Substraten kalibriert wurden. Im Zweifel ist immer die Bandbreite aller Verfahren je Probe zu betrachten.
Der Layer stellt die klassifizierten Verweilzeiten in Jahren des Grund- und Sickerwassers in der Grundwasserüberdeckung für Hamburg dar. Weiterführende Erläuterungen zum Datensatz siehe Link zur Dokumentation unter "Verweise".
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 409 |
| Kommune | 2 |
| Land | 153 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 348 |
| Hochwertiger Datensatz | 5 |
| Kartendienst | 6 |
| Text | 92 |
| Umweltprüfung | 19 |
| unbekannt | 65 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 76 |
| offen | 451 |
| unbekannt | 8 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 510 |
| Englisch | 67 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 6 |
| Bild | 1 |
| Dokument | 67 |
| Keine | 278 |
| Unbekannt | 1 |
| Webdienst | 47 |
| Webseite | 195 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 481 |
| Lebewesen und Lebensräume | 429 |
| Luft | 233 |
| Mensch und Umwelt | 535 |
| Wasser | 391 |
| Weitere | 535 |