AGBoden:Methode 3.4

Aktuelle Erosionsgefährdung durch Wasser, gemessen am mittleren jährlichen Bodenabtrag (MBA)

Abb. 11: Flussplandiagramm dieser Methode

Abb. 12: Flussplandiagramm dieser Methode

QUELLEN

Sekundärquelle: AD-HOC-AG BODEN (2000): Methodendokumentation Bodenkunde. Auswertungsmethoden zur Beurteilung der Empfindlichkeit und Belastbarkeit von Böden. – HENNINGS, V. (Koord.), 2. Aufl., Geol. Jb. SG 1; Hannover.

Primärquelle: SCHWERTMANN, U., VOGL, W. & KAINZ, M. (1990): Bodenerosion durch Wasser. Vorhersage des Abtrags und Bewertung von Gegenmaßnahmen. - 2. Aufl.; Stuttgart.

EINGANGSDATEN

Bodenart
Humusgehalt
Rohdichte, trocken oder effektive Lagerungsdichte
Skelettgehalt
Aggregierung in Aggregatklassen nach SCHWERTMANN et al.;
alternativ: Gefügeform mit Aggregatgrößenklasse des Makrofeingefüges
Jahresniederschlag oder Niederschlag im Sommerhalbjahr
(erosive) Hanglänge
Hangneigung
Fruchtfolge (mit Fallunterscheidung nach Art der Bodenbearbeitungsmaßnahmen)
Existenz von Erosionsschutzmaßnahmen (nein / ja durch Konturnutzung)

VERKNÜPFUNGSREGELN

1.12, 3.11, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, 5.10, 5.11, 5.12, 5.13, 5.14

ERLÄUTERUNG

Die der Auswertungsmethode zugrunde liegende "Allgemeine Bodenabtragsgleichung (ABAG)" sieht in ihrer vollständigen Form detaillierte Eingangsdaten vor, die nur als Ergebnis von Laboranalysen bzw. in Labordatenbanken bodenkundlicher Fachinformationssysteme zur Verfügung stehen, z.B. detaillierte Angaben zur Korngrößenverteilung bzw. Gehalte der Fraktionen Feinstsand oder Fein- und Mittelsand. Der Vollständigkeit halber ist die entsprechende Methode als Abb. 11 mit einem eigenen Flußplandiagramm dokumentiert, mit ihren Algorithmen aber nicht in die Methodendokumentation aufgenommen, so daß die Verknüpfungsregeln im zugehörigen Flußplandiagramm in Abb. 11 nicht mit Nummern belegt sind.

Zur Ermittlung des "mittleren jährlichen Bodenabtrags" in t/ha wird an dieser Stelle nur die vereinfachte Form der ABAG verwandt, wie sie in Tabelle 17 der Originalarbeit von SCHWERTMANN et al. (1990) dokumentiert ist.

Gemäß Flußplandiagramm werden zunächst alle das Prozeßgeschehen der Wassererosion steuernden Faktoren einzeln beurteilt, ehe Verknüpfungsregel 5.14 das Produkt aller Faktorwerte bildet. Das Produkt aus K-, R- und S-Faktor bezeichnet als Zwischenergebnis die potentielle Erosionsgefährdung bzw. "natürliche Erosionsempfindlichkeit" oder "natürliche Gefahrendisposition". Durch weitere Multiplikation mit L-, C- und P-Faktor wird daraus die aktuelle Erosionsgefährdung, die in der Einheit "t/ha/a" angegeben werden kann.

Die Ermittlung des R-Faktors (Verknüpfungsregel 3.11) kann alternativ aus zwei Eingangsdaten erfolgen; bei Kenntnis des mittleren Niederschlags im Sommerhalbjahr ist diese Größe zu bevorzugen, da der korrelative Zusammenhang zum R-Faktor deutlicher ausgeprägt ist.

Der K-Faktor als Maß für die Bodenerodierbarkeit wird gemäß Verknüpfungsregel 5.10 aus den Bodeneigenschaften Bodenart, Humusgehalt, Aggregierung und Wasserdurchlässigkeit bestimmt. Aufgrund des geringen Einflusses der beiden letztgenannten Eingangsgrößen darf der K-Faktor alternativ nur aus Bodenart und Humusgehalt abgeleitet werden; in diesem Fall sind die Verknüpfungsregeln 5.7 und 5.8 verzichtbar.

Die Originalarbeit von SCHWERTMANN, VOGL & KAINZ verlangt zur Ableitung des aggregierungsabhängigen Anteils des K-Faktors eine Einteilung in Aggregatgrößenklassen, die laut Bodenkundlicher Kartieranleitung der AG BODEN (1994) nicht vorgesehen ist. Daher wurde für Verknüpfungsregel 5.7 eine alternative Tabelle erarbeitet, die die Aggregatgröße des Makrofeingefüges gemäß AG BODEN(1994) als Eingangsdatum verwendet.

Sofern auf Verknüpfungsregel 5.7 nicht ganz verzichtet wird (s.o.), wäre langfristig eine weitere Ergänzung wünschenswert, die die Ableitung der Aggregierung aus leichter erhebbaren Basisdaten ermöglicht.

Der C-Faktor als Maß für den Einfluß von Vegetationsbedeckung und Bearbeitungsmaßnahmen kann nach Verknüpfungsregel 5.12 je nach Datenlage aus 17 Varianten von Fruchtfolgen oder unter zusätzlicher Einbeziehung der Bestelltechnik aus bis zu 36 Varianten abgeleitet werden.

ERGEBNIS

Metrisch skalierter Kennwert (z.B. "6,2 t/ha/a")

MASSSTABSEIGNUNG

Für großmaßstäbige Projektkarten (1 : 5.000 bis 1 : 10.000)

EINSCHRÄNKUNGEN

Wird bei Anwendung von Verknüpfungsregel 3.11 eine regionale Fallunterscheidung in Standorte innerhalb Bayerns (Gleichung b) und Standorte außerhalb Bayerns (Gleichungen c und d) vorgenommen, so ist zu beachten, daß die Güte der korrelativen Beziehung zu dem auf der Basis langjähriger Klimastatistiken ermittelten R-Faktor in beiden Fällen unterschiedlich ist.
Erosionsprozesse durch Schmelzwasser bleiben unberücksichtigt.
Die Erweiterung von Verknüpfungsregel 5.7 auf Eingangsdaten, die nach Bodenkundlicher Kartieranleitung erhoben wurden, erlaubt die Abschätzung des Einflusses der Aggregierung auf den Erodierbarkeitsfaktor, sofern Angaben zum Grundgefüge oder zu Makrofeingefüge und Aggregatgröße in der Ackerkrume vorliegen. Eine alleinige Ansprache des Makrogrobgefüges reicht zur Ableitung der Aggregatklasse nicht aus.
Die Gleichsetzung des Steinbedeckungsgrades mit dem volumenbezogenen Skelettanteil des Ap-Horizonts gemäß Verknüpfungsregel 5.9 vereinfacht gegenüber einer visuellen Abschätzung im Gelände und gilt nur für nicht durch Regen freigewaschene Bodenoberflächen. Nach Niederschlägen erhöht sich die Steinbedeckung um einen bisher nicht abschätzbaren Faktor, so daß in diesen Fällen eine Berechnung des K-Faktors aus dem Skelettgehalt die Erodierbarkeit des Bodens überschätzt.
Die erosive Hanglänge, gemessen zwischen erstmaligem Auftreten von Oberflächenabfluß am Oberhang und Beginn der Sedimentation am Unterhang, ist kürzer als die gesamte Hanglänge und daher nicht aus topographischen Karten (oder digitalen Höhenpunkten) ableitbar. Anders als z.B. der punktbezogene K-Faktor stellt der L-Faktor einen Mittelwert für den jeweiligen Geländeausschnitt dar.
Der Einfluß ungleichmäßig geneigter Hänge, die aus konkaven und konvexen Abschnitten zusammengesetzt sind, bleibt unberücksichtigt; zur optimierten Ermittlung des LS-Faktors unter entsprechenden Bedingungen s. AUERSWALD et al. (1988).
Der C-Faktor ist im Idealfall das Ergebnis einer in Tage zeitlich aufgelösten Berechnung, die die exakte Dauer der einzelnen Bearbeitungsschritte von der Saatbettvorbereitung bis zur Ernte ebenso wie die zugehörige Erosivität der Niederschläge der einzelnen Zeitabschnitte berücksichtigt. Die Verknüpfung aller Einflüsse zu einem fruchtfolgenabhängigen C-Faktor kann der großen Variabilität aller Kulturmaßnahmen nur bedingt gerecht werden.
Die C-Faktoren der Fruchtfolgen aus Verknüpfungsregel 5.12 können zunächst nur für Bayern Gültigkeit beanspruchen.
Das Tabellenwerk unter Verknüpfungsregel 5.12 ist auf Sonderkulturen wie Wein, Spargel u.a. nicht anwendbar.
Verknüpfungsregel 5.13 zur Abschätzung des P-Faktors sieht Konturnutzung mit höhenlinienparallelen Saatreihen als einzige Möglichkeit zur Erosionsverminderung vor, so daß die Wirksamkeit anderer Schutzmaßnahmen (Terrassen, Hecken, Erhöhung der Oberflächenrauhigkeit u.a.) nicht abschätzbar ist; zur optimierten Bewertung sonstiger Schutzmaßnahmen s. AUERSWALD (1992).
Nur bei Anwendung der vollständigen "Allgemeinen Bodenabtragsgleichung" darf die Zielgröße "mittlerer jährlicher Bodenabtrag" mit Toleranzgrenzen verglichen werden, die eine langfristige Bilanzierung des natürlichen Ertragspotentials zum Ziel haben. Aufgrund der genannten Einschränkungen der vereinfachten ABAG sollte ihr Ergebnis nur zur Interpretation der relativen Abstufung verschiedener Standorte und ihrer Faktorenkombinationen herangezogen werden.

DATUM

Mai 1996

STATUS

Im Bayerischen Geologischen Landesamt und im Geologischen Landesamt Nordrhein-Westfalen programmiert und zur digitalen Erstellung bodenkundlicher Auswertungskarten eingesetzt.

Weiterführende Literatur

AUERSWALD, K. (1992): Verfeinerte Bewertung von Erosionsschutzmaßnahmen unter deutschen Anbaubedingungen mit dem P-Faktor der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung (ABAG). - Ztschr. f. Kulturtechnik und Landentwicklung, 33: 137-144.
AUERSWALD, K., FLACKE, W. & NEUFANG, L. (1988): Räumlich differenzierende Berechnung großmaßstäbiger Erosionsprognosekarten - Modellgrundlagen der dABAG. - Ztschr. Pflanzenernähr. Bodenkd., 151: 369-373.

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