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GcBÜK400 - Blei im Oberboden

Blei ist ein toxisches Schwermetall und infolge seiner vielfältigen industriellen Verwendung allgegenwärtig in der Umwelt verbreitet. Die Eintragsquellen sind nicht nur auf den Bereich von Erzvorkommen beschränkt (vor allem Bleisulfid sowie dessen Oxidationsminerale). Blei wird ebenfalls anthropogen über die Verhüttung von Blei-, Kupfer- und Zinkerzen, die weiträumige Abgasbelastung des Kraftfahrzeugverkehrs (bis zur Einführung von bleifreiem Benzin bis zu 60 % der atmosphärischen Belastung), Recyclinganlagen von Bleischrott, die Verwendung schwermetallhaltiger Klärschlämme und Komposte sowie durch Kohleverbrennungsanlagen in den Boden eingetragen . Für unbelastete Böden wird in Abhängigkeit vom Ausgangsgestein ein Pb-Gehalt von 2 bis 60 mg/kg angegeben. Die durchschnittliche Pb-Konzentration der oberen kontinentalen Erdkruste (Clarkewert) beträgt 17 mg/kg, der flächenbezogene mittlere Pb-Gehalt für die sächsischen Hauptgesteinstypen liegt bei 20 mg/kg. Die Gesteine Sachsens weisen keine bzw. nur eine geringe geochemische Spezialisierung hinsichtlich des Bleis auf. Im nördlichen bzw. nordöstlichen Teil Sachsens treten in den Oberböden über den Lockersedimenten des Känozoikums (periglaziäre Sande, Kiese, Lehme, Löss) und den Granodioriten der Lausitz relativ niedrige Pb-Gehalte auf. Bei den Lockersedimenten steigt der Pb-Gehalt mit zunehmendem Tongehalt leicht an. Die Verwitterungsböden über den Festgesteinen des Erzgebirges, Vogtlandes und z. T. der Elbezone haben meist deutlich höhere Bleigehalte, die durch eine relative Anreicherung in den Bodenausgangsgesteinen verursacht werden. Das am höchsten mit Blei belastete Gebiet in Sachsen ist der Freiberger Raum. Durch die ökonomisch bedeutenden polymetallischen Vererzungen (Pb-Zn-Ag), die auch flächenhaft relativ weit verbreitet sind, kam es zu einer besonders starken Pb-Anreicherung in den Nebengesteinen und folglich auch bei der Bildung der Böden über den Gneisen. Zusätzlich entstanden enorme anthropoge Belastungen durch die Jahrhunderte währende Verhüttung der Primärerze und in jüngerer Zeit beim Recycling von Bleibatterien. Besonders hohe Pb-Gehalte treten dabei in unmittelbarer Nähe der Hüttenstandorte einschließlich der Hauptwindrichtungen, im Zentralteil der Quarz-Sulfid-Mineralisationen und in den Flussauen auf. Weitere Gebiete mit großflächig erhöhten Pb-Gehalten liegen vor allem im Osterzgebirge, in einem Bereich, der sich von Freiberg in südöstliche Richtung bis an die Landesgrenze im Raum Altenberg erstreckt und in den Erzrevieren des Mittel- und Westerzgebirges, so um Seiffen, Marienberg - Pobershau, Annaberg, Schneeberg, Schwarzenberg und Pöhla. Der Anteil von Pb-Mineralen in den Erzen dieser Regionen ist jedoch deutlich geringer. Durch häufige Vergesellschaftung von Pb und As in den Mineralisationen ist das Verbreitungsgebiet der erhöhten Pb-Gehalte im Osterzgebirge und untergeordnet im Westerzgebirge sowie in den Auen der Freiberger und Vereinigten Mulde der des Arsens ähnlich. Die Auenböden der Freiberger Mulde führen ab dem Freiberger Lagerstättenrevier extrem hohe Bleigehalte, die sich bis in die Auenböden der Vereinigten Mulde in Nordwestsachen fortsetzen. Die Auen der Elbe und der Zwickauer Mulde weisen durch geogene bzw. anthropogene Quellen (Lagerstätten, Industrie) im Einzugsgebiet ebenfalls Bereiche mit höheren Bleigehalten auf. Die Bleigehalte der Böden im Raum Freiberg und in den Auenböden der Freiberger und Vereinigten Mulde überschreiten z. T. flächenhaft die Prüf- und Maßnahmenwerte der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV)

Grundwasserwärmepumpen

Die Gewinnung von oberflächennaher Erdwärme erfolgt u. a. über Grundwasserwärmepumpen. Für eine Grundwasserwärmepumpe werden zwei Bohrungen, der sogenannte Förder- und Schluckbrunnen im Abstand von mindestens 15 m abgeteuft. Üblicherweise werden in den Brunnen Filterohre sowie Kies und Tonabdichtungen eingebaut, die das Versanden bzw. Zusetzen durch Feinpartikel verhindern. Die Tiefe der Bohrung richtet sich nach der Höhe des Grundwasserspiegels aus dem das Grundwasser durch den Förderbrunnen gepumpt und zur Wärmepumpe gefördert wird. Um die Effizienz der Grundwasserwärmepumpe zu gewährleisten sollte die Tiefe der Brunnen 15 m nicht maßgeblich überschreiten. Nach dem Wärmeentzug durch die Wärmepumpe wird das geförderte Wasser über einen Schluckbrunnen dem Grundwasser zurückgeführt. Bei der Nutzung des Grundwassers als Wärmequelle müssen die gesetzlichen Vorschriften des Gewässerschutzes unbedingt beachtetet werden. Zudem muss das Grundwasser eine bestimmte Qualität aufweisen, um eine Verockerung der Brunnen zu vermeiden. Dargestellt sind die im Bayerischen Bodeninformationssystem erfassten Grundwasserwärmepumpenbohrungen. Diese umfassen sowohl die Förder- als auch die Schluckbrunnen. In den Kurz- und Detailinformationen zu den Grundwasserwärmepumpen werden neben ausgewählten Stammdaten unter anderem Informationen zum Grundwasser, zur Tiefenlage der Gesteinsschichten, Gesteinsansprache nach DIN 4023 und Stratigrafie aufgeführt. Diese Daten können bei der Datenstelle des Bayerischen Landesamtes für Umwelt nach Prüfung der datenschutzrechtlichen Bestimmungen kostenpflichtig (entsprechend der Umweltgebührenordnung) bestellt werden.

Hintergrundwerte von anorganischen Stoffen in Böden in Deutschland 1:1.000.000 (WMS)

Web Map Service (WMS) zur Karte der Hintergrundwerte von anorganischen Stoffen in Böden in Deutschland. Durch die LABO wurden 2017 für 16 Elemente neue, bundesweite Hintergrundwerte veröffentlicht. Sie beruhen auf Profilinformationen und Messdaten von Königswasserauszügen, die durch die BGR zusammengeführt und homogenisiert wurden. Daten mit hohen Bestimmungsgrenzen wurden nach bestimmten Kriterien von der weiteren Auswertung ausgeschlossen, damit die Bestimmungsgrenzen nicht die Hintergrundwerte beeinflussen. Um die Hintergrundwerte nicht durch Regionen mit hoher Stichprobendichte überproportional beeinflussen zu lassen, wurde in Teilen eine räumliche Ausdünnung durchgeführt. Die Werte mehrerer Horizonte eines Standortes wurden durch tiefengewichtete Mittelwerte zu einem Wert zusammengezogen. Zur Auswertung wurden die vorhandenen Messwerte verschiedenen Gruppen von Bodenausgangsgesteinen zugeordnet. Zudem wurde unterschieden, ob die Proben im Oberboden, im Unterboden oder im Untergrund genommen wurden. Bei den Oberböden wurde bei der Auswertung auch die unterschiedliche Nutzung (Acker, Grünland, Forst) berücksichtigt. Lockergesteine wurden aufgrund ihrer unterschiedlichen Zusammensetzung getrennt nach Nord- und Süddeutschland ausgewertet. Durch die Aufteilung der Daten in Teilkollektive wurden nicht in allen Fällen verlässliche Fallzahlen erreicht, sodass nur Hintergrundwerte mit Fallzahlen ?20 dargestellt werden. Das genaue Vorgehen bei der Ableitung ist dem Bericht der LABO-Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Bodenschutz (2017): 'Hintergrundwerte für anorganische und organische Stoffe in Böden', 4. überarbeitete und ergänzte Auflage, zu entnehmen.

Sonderforschungsbereich (SFB) 1253: Catchments as Reactors: Schadstoffumsatz auf der Landschaftsskala (CAMPOS); Catchments as Reactors: Metabolism of Pollutants on the Landscape Scale (CAMPOS), Teilprojekt P05: Schadstofftransformationen an der Grenzfläche zwischen Grundwasser und der Gesteinsmatrix in Kluftgrundwasserleitern

Die Verweilzeit von Grundwasser in ausgedehnten Grundwasserleitern liegt oft im Bereich von Dekaden, so dass auch langsame mikrobielle Stoffumsätze (z.B. von Nitrat, Atrazin und dessen Abbauprodukten) die Stofffracht in solchen Systemen erheblich beeinflussen können. In diesem Projekt werden mittels geologischer und geochemischer Analysen die reaktiven Zonen und die zugehörigen Verweil- und Kontaktzeiten des Wassers eines Kluftgrundwasserleiters bestimmt. Omics und molekularbiologische Methoden werden genutzt, um Abbaupotential und Aktivität der mikrobiellen Gemeinschaften zu untersuchen. In begleitenden Laborexperimenten werden effektive Diffusions-konstanten und metabolische Raten, deren limitierende Faktoren und die beteiligten Mikroorganismen quantifiziert.

Alternative Szenarien, innovative Technologien und Überwachungskonzepte für die Speicherung von Kohlendioxid unter dem Meeresboden, Vorhaben: Entwicklung innovativer biogeochemischer Sensoren zur Überwachung der Kohlendioxidlagerung im Meeresboden

Bauschuttwaschanlage mit integrierter Prozesswasserregeneration

Die OTTO DÖRNER Kies und Deponien GmbH & Co. KG betreibt am Standort Hittfeld ein Kieswerk mit Deponie und Recyclingplatz. Um bei der Verwertung von mineralischen Bauabfällen ein Downcycling zu vermeiden, errichtete OTTO DÖRNER eine Bauschuttwaschanlage zur Rückgewinnung von Gesteinskörnungen für eine hochwertige Wiederverwendung. Die Anlage steigert das Recycling und die stoffliche Verwertung mineralischer Abfälle deutlich und leistet einen wesentlichen Beitrag zu Ressourcenschonung und Kreislaufwirtschaft. Bisher wurden Rückbaumassen wie z.B. Bauschutt, Beton und Asphalt trocken aufbereitet. Mit dieser Methode entstehen überwiegend Recyclingtragschichten, die ihren Weg in den Straßen und Tiefbau finden. Hochbauanwendungen können so allerdings in der Regel nicht bedient werden. Dieses Verfahren ist zudem nicht für alle Stoffströme geeignet. Dazu ist die Nachfrage nach Gesteinskörnung insgesamt höher als mit den bestehenden Mitteln im Recycling gedeckt werden können. Angesichts begrenzter Abbauflächen und steigender Transportkosten stieg der Anreiz, hochwertige Recyclingprodukte für den Hoch- und Tiefbau zu entwickeln. Nach einer Vorbehandlung aus Sieb und Brecher wird das gesamte Material unter Zugabe von Wasser und Energie (Wäscher, Attritionszellen) aufgeschlossen. Sand und andere Stoffe werden vom Grobkorn gelöst und getrennt. Das Grobkorn wird in mehreren Stufen nach Dichte und optischen Eigenschaften sortiert und anschließend klassiert und so über den Stand der Technik hinaus aufbereitet. Die Weiterbehandlung der Sandbestandteile geschieht mittels eines Attritionsverfahrens. In den Attritionszellen werden durch Rotationswerkzeuge starke Spannungen an den Materialoberflächen erzeugt, die eine Ablösung von Anhaftungen bewirkt. Im Anschluss durchläuft der nun mittels Wasser geführte Massenstrom mehrere Separationsstufen, in denen der Sand nach Dichte und Korngröße getrennt und anschließend entwässert wird. Für diese Aufgaben kommen Zyklone, ein Aufstromsortierer und Siebe zum Einsatz. Der gewaschene RC-Sand wird anschließend mit einem Freifallklassierer auf das richtige Kornband eingestellt. Das anfallende Prozesswasser wird einer Wasser-/Schlammbehandlung zugeführt und im Anschluss durch eine chemisch-physikalische Aufbereitung mit mehreren Stufen geführt und als Waschwasser wiedereingesetzt. Diese Prozesswasserregeneration erlaubt weitgehend eine Schadstoffausschleusung und damit die Schließung des Wasserkreislaufs. Bei einer Aufgabenleistung von 150.000 Tonnen Bauschutt jährlich werden ca. 120.000 Tonnen Gesteinskörnung in hoher Qualität zurückgewonnen, davon rund 60.000 Tonnen an Sand, die nicht in Tagebauen als Primärrohstoff abgebaut werden müssen. Dies vermeidet jährlich 1 bis 2 ha Flächenverbrauch. Dabei kann auf Ausgangsmaterial zurückgegriffen werden, das unter anderen Umständen auf Deponien abgelagert werden muss. Diese Menge an mineralischen Abfällen muss somit nicht deponiert werden. Die ORCA gewinnt mit dem neuen Verfahren aus gemischtem Bauschutt marktfähige Sekundärrohstoffe, die Primärmaterialien wie Kies und Sand ersetzen können. Durch die Herstellung von normgerechten RC-Sanden und RC-Splitten wird der Einsatz von Recyclingbaustoffen im Hochbau gestärkt und die Akzeptanz für ressourcenschonende Bauweisen erhöht. Branche: Bergbau und Gewinnung von Steinen und Erden Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: Otto Dörner Kies- und Deponien GmbH & Co. KG Bundesland: Niedersachsen Laufzeit: 2023 - 2025 Status: Abgeschlossen

Flächenhaftes Naturdenkmal (FND)

Als Naturdenkmal nach § 28 NatSchG können sowohl Einzelgebilde (END, z.B. wertvolle Bäume, Felsen, Höhlen) als auch naturschutzwürdige Flächen bis zu 5 ha Größe (FND, z.B. kleinere Wasserflächen, Moore, Heiden) ausgewiesen werden. Ihr Schutzstatus ist mit dem eines Naturschutzgebietes vergleichbar. In einigen UIS-Werkzeugen werden folgende Geometrien angeboten: - DST Lokal: automatisierte Liegenschaftskarte (ALKIS) als Erfassungsgrundlage. In diesem Layer sind nur die Geodaten enthalten, die von der zuständigen Behörde bearbeitet werden und im monatlichen Datenaustausch stehen. - Dienst landesweit: die komplette Geodaten des Landes liegen als Web Map Service (WMS), ALKIS-konform vor. In diesem Layer sind die Daten landesweit zusammengeführt, können jedoch von den Dienststellen nicht bearbeitet werden. Der Bestand wird monatlich aktualisiert

Biotope und Lebensraumtypen

Sach- und Geometriedaten von erfassten Schutzgütern (Biotope gemäß sächsischem, selektivem Kartierschlüssel und FFH-Lebensraumtypen nach Anhang I der RL 92/43 EWG gemäß sächsischem Kartier- und Bewertungsschlüssel sowie Entwicklungsflächen für FFH-Lebensraumtypen). Die Daten werden im Informationssystem Modularen Informationssystem Naturschutz (MINA), Modul BioLeb gepflegt.

Hydrogeologische Karte von Niedersachsen 1 : 50 000 – Mittlere jährliche Grundwasserneubildung für den 30-jährigen Zeitraum 2031-2060, Kein-Klimaschutz-Szenario (RCP8.5)

Die Karte zeigt die modellierte mittlere jährliche Grundwasserneubildungsrate für den 30-jährigen Zeitraum 2031-2060 in mm/a berechnet mit dem „Kein-Klimaschutz“-Szenario (RCP8.5). Grundwasser ist ein Rohstoff, der sich regenerieren und erneuern kann. Hauptlieferant für den Grundwasservorrat ist in Niedersachsen versickerndes Niederschlagswasser. Es sorgt dafür, dass die Grundwasservorkommen der Speichergesteine im Untergrund aufgefüllt werden. Besonders hoch ist die Grundwasserneubildung im Winter, da zu dieser Zeit ein großer Teil der Niederschläge im Boden versickert. In den wärmeren Jahreszeiten verdunstet dagegen ein großer Teil des Niederschlags bereits an der Oberfläche oder wird von Pflanzen aufgenommen. Die Grundwasserneubildung ist räumlich stark unterschiedlich verteilt. Sie hängt ab von der Niederschlags- und Verdunstungsverteilung, den Eigenschaften des Bodens, der Landnutzung (Bewuchs, Versiegelungsgrad), dem Relief der Landoberfläche, der künstlichen Entwässerung durch Drainage, dem Grundwasserflurabstand sowie den Eigenschaften der oberflächennahen Gesteine. Da sich diese Parameter in Niedersachsen zum Teil auf kleinstem Raum deutlich unterscheiden, unterliegt auch die Grundwasserneubildung großen lateralen Schwankungen. Um die Grundwasserneubildung zu ermitteln, gibt es verschiedene Verfahren. Die vorliegenden Karten zeigen die flächendifferenzierte Ausweisung der mittleren Grundwasserneubildung, die mit dem Verfahren mGROWA (kurz für „monatlicher Großräumiger Wasserhaushalt“) berechnet wurde. Das Model mGROWA wurde für die großräumige Simulation des Wasserhaushalts am Forschungszentrum Jülich in Zusammenarbeit mit dem LBEG entwickelt (Herrmann et al. 2013) und seit 2016 für Niedersachsen methodisch aktualisiert. Zusätzlich wurde eine Reihe neuer Eingangsdaten verwendet, um ein aktuelle Datengrundlagen für wasserwirtschaftliche Planungsarbeiten und wasserrechtliche Genehmigungsverfahren zu liefern. Als klimatische Inputdaten wurden tägliche und monatliche Klimaprojektionsdaten genutzt. Die Klimaprojektionsdaten stellen die Ergebnisse eines Ensembles aus verschiedenen Klimamodellen dar (das Niedersächsische Klimaensemble AR5-NI v2.1 siehe Hajati et al. (2022)). Die Daten wurden vom Deutschen Wetterdienst bereitgestellt. Datengrundlage dessen ist das EURO-CORDEX Ensemble (Jacob et al., 2014). Im Rahmen des BMVI-Expertennetzwerks fand durch den DWD eine Herunterskalierung von einem 12,5 km auf ein 5 km Raster statt. Die Klimamodelle sind mit dem „Kein-Klimaschutz“-Szenario (RCP8.5) angetrieben. Dabei handelt es sich um ein Szenario des IPCC (Weltklimarat), welches einen kontinuierlichen Anstieg der globalen Treibhausgasemissionen beschreibt, der bis zum Ende des 21. Jahrhunderts einen zusätzlichen Strahlungsantrieb von 8,5 Watt pro m² gegenüber dem vorindustriellen Niveau bewirkt. Die Ergebnisse aller Klimamodelle sind gleich wahrscheinlich. Daher kann neben dem Mittelwert, der eine Tendenz aufzeigt, auch der obere (Maximum) und untere (Minimum) Rand der Ergebnisbandbreite über den MapTip abgerufen werden. Für eine bessere Regionalisierung wurden die klimatischen Eingangsparameter Niederschlag und potentielle Verdunstung mit bilinearer Interpolation auf ein 500 x 500 m Raster für mGROWA22 herunterskaliert.

Bodenklassenübersichtskarte für Erdarbeiten nach DIN18300:2012-09 (ZURÜCKGEZOGEN) 1 : 50 000 - Höchste Bodenklasse von 0 bis 1m

Seit 2015 sind nach der VOB bzw. DIN 18300:2016-09 projektspezifisch zu definierende Homogenbereiche anstatt der bisher allgemein definierten Bodenklassen festzulegen. Für diese Homogenbereiche sind die gemäß DIN 18300:2016-09 vorgegebenen Eigenschaften und Kennwerte sowie deren Bandbreite anzugeben, die ggf. gezielte Feld- und Laboruntersuchungen erfordern. Homogenbereiche können i.d.R. erst mit den Planungen und den Angaben zu Verfahrenstechniken festgelegt werden. Da in vielen bestehenden Planungen/Bauvorhaben die „Bodenklassen nach DIN 18300:2012-09“ verwendet wurden und in Altprojekten tlw. noch verwendet werden, wird die Bodenklassenübersichtskarte nach DIN 18300:2012-09 für einen Übergangszeitraum weiter dargestellt. Für die Planung, Kalkulation und Abrechnung von Erdarbeiten wurden die anstehenden Sedimente und Gesteine nach den Allgemeinen Technischen Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) in der Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen (VOB) in so genannte Bodenklassen eingeteilt. Für Erd- und Felsarbeiten gemäß DIN 18300:2012-09 galten die in dieser DIN enthaltenen Bodenklasseneinstufungen. Bodenklasse 1: Oberboden Bodenklasse 2: Fließende Bodenarten Bodenklasse 3: Leicht lösbare Bodenarten Bodenklasse 4: Mittelschwer lösbare Bodenarten Bodenklasse 5: Schwer lösbare Bodenarten Bodenklasse 6: Leicht lösbarer Fels und vergleichbare Bodenarten Bodenklasse 7: Schwer lösbarer Fels Für Vorplanungszwecke wurden vom LBEG flächendeckend Karten der Bodenklassen für Erdarbeiten nach DIN 18300:2012-09 im Maßstab 1:50.000 bis in 2 m Tiefe (ab GOK) aus der in Niedersachsen flächendeckend vorhandenen Bodenkarte von Niedersachsen 1:50.000 (BK50) abgeleitet. Die in der BK50 dargestellten Flächeneinheiten beruhen auf einem für die Fläche typischen Bodenprofil. Den darin enthaltenen Bodenarten wurden entsprechende Bodengruppen nach DIN 18196, Bodenklassifikation für bautechnische Zwecke, zugeordnet. Die Bodengruppen und Festgesteine wurden nach den Zuordnungskriterien der DIN 18300:2012-09 den entsprechenden Bodenklassen zugeteilt. Dargestellt werden die jeweils höchste Bodenklasse in den Tiefenprofilen: 0 m bis 1 m, sowie 1 m bis 2 m und die vorherrschenden Bodenklassen (Gewichtung nach der Mächtigkeit, max. 3 Klassen bei gleicher Gewichtung) in den Tiefenprofilen: 0 m bis 1 m, 1 m bis 2 m, sowie 0 m bis 2 m. Die tatsächlichen Verhältnisse können von der maßstabsbedingt homogenisierten Kartendarstellung abweichen. So sind beispielsweise – in den Auesedimenten der Elbe, Leine und Weser (Bodenklasse 2 und 4) – lokal geringmächtige Blocklagen bekannt, die den Bodenklassen 5 oder 6 zuzuordnen wären. Es wird darauf hingewiesen, dass die "Bodenklassenübersichtskarte für Erdarbeiten nach DIN 18300:2012-09 1:50 000" eine geotechnische Erkundung des Baugrundes nach DIN EN 1997 2:2010-10 mit ergänzenden Regelungen DIN 4020:2010-12 und nationalem Anhang DIN EN 1997 2/NA:2010-12 nicht ersetzen kann.

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