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Digitale Bodenbelastungskarte

Durch die Erstellung der digitalen Bodenbelastungskarte wird es ermöglicht, flächenhafte Aussagen zu der Verbreitung von Bodenbelastungen zu treffen.

Im Zuge der Arbeiten am BBK-Projekt Kreis Recklinghausen wurden alle vorhandenen Bodenuntersuchungen im Kreis in einer Datenbank aufbereitet und auf ihre Eignung für die Erstellung der Digitalen Bodenbelastungskarte geprüft. Zusätzlich wurden Defizite in der räumlichen und stofflichen Verteilung der Altdaten durch Untersuchungen an insgesamt 195 neuen Probenahmestandorten behoben. Diese Daten bilden auf Grund der genauen Feldansprache und ihrer nach Raumeinheiten gewichteten Verteilung das Gerüst der Bodenbelastungskarte. Die Kartenberechnung fußt, je nach Stoff, auf 218 (Arsen) bis 721 (Blei) Stützpunkten.

Die erzeugten Ergebniskarten für die Stoffe Arsen, Cadmium, Chrom, Kupfer, Nickel, Quecksilber, Blei, Thallium, Zink und Benzo(a)pyren sowie die Stoffgruppen PAK (EPA) und PCB6 erlauben die Abgrenzung räumlicher Belastungsschwerpunkte im Kreisgebiet. Dabei geben die z.T. typischen Belastungsmuster auch Hinweise auf mögliche Belastungsursachen, die erhöhte Stoffgehalte in den Oberböden des Kreises Recklinghausen bedingen.

Herausgearbeitet werden konnten die folgenden stoffspezifischen Zusammenhänge:

• Nord-Süd-Gefälle in der Belastungsintensität (+/- alle untersuchten Stoffe)

• Anreicherungen in Überschwemmungsgebieten (für Cadmium, Zink, Quecksilber und PCB)

• Einfluss von geogenen bzw. pedogenen Prozessen (insbesondere für Arsen).

Es ist auch deutlich geworden, dass nur in seltenen Fällen eine Zuweisung zu einer Belastungsursache für das gesamte untersuchte Gebiet gilt. Häufig überlagern oder ergänzen sie sich räumlich. Daher stützt sich die Auswertung auf die Ergebniskarten aller Stoffe und nutzt den Vergleich, um die räumlichen Belastungsmuster zu erklären.

Die digitalen Bodenbelastungskarten können hinsichtlich verschiedener gesetzlicher Anforderungen ausgewertet werden. Dies bezieht sich insbesondere auf das seit dem 01.03.1999 geltende Bundes-Bodenschutzgesetz (BBodSchG) und die Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV). § 5 des Landesbodenschutzgesetzes Nordrhein-Westfalen (LbodSchG) nennt Bodenbelastungskarten als Möglichkeit zur Erfassung von Verdachtsflächen auf schädliche Bodenveränderungen. Darüber hinaus können Bodenbelastungskarten auch dazu beitragen, fachliche Anforderungen aus der Klärschlammverordnung (AbfKlärV), der Bioabfallverordnung (BioAbfV) und dem Baugesetzbuch (BauGB) zu lösen.

Arbeitsschritte

In einem ersten Arbeitsschritt wurden die schon vorhandenen Informationen und Daten zur Belastung der naturnahen Böden im Kreis Recklinghausen aufbereitet und “Vorläufige Bodenbelastungskarten“ erstellt. Dieser Teil der Arbeiten bildete die Grundlage für alle weiteren Auswertungen und Interpretationen.

Im Anschluss an die Beschaffung der erforderlichen Daten und Karten und der Bewertung hinsichtlich ihrer Eignung und Aussagefähigkeit wurden die Rauminformationen in Form von digitalen Karten und Standortinformationen zusammengestellt, aufbereitet und ausgewertet.

Danach wurden die vorhandenen Untersuchungsergebnisse (Punktdaten) zusammengestellt. Aus diesen Daten lassen sich anschließend fehlende oder fehlerhafte Informationen zum Probenahmestandort ergänzen bzw. korrigieren. Den Abschluss bildete die Validierung der vorhandenen Daten, d.h. die Auswahl, welche der vorhandenen Daten für die Erstellung digitaler Bodenbelastungskarten geeignet sind.

Bei der Messnetzplanung wurde über die Verteilung der vorhandenen Standorte im Kreisgebiet und die statistische Absicherung der zu unterscheidenden Raumeinheiten der Bedarf an zusätzlichen Probenahmestandorten bestimmt.

Dabei wurde ein Bedarf von mindestens 190 Standorten ermittelt, die ergänzend zu untersuchen waren. Im Zuge der Erstellung der Digitalen Bodenbelastungskarte wurden in einem ersten Arbeitsschritt 195 Standorte beprobt und dabei 238 Proben geborgen und analysiert. Bei den ergänzenden Untersuchungen wurden nochmals 101 Acker-, 49 Grünland- und 45 Waldstandorte beprobt.

Datengrundlagen

Um die notwendigen Rauminformationen zu erhalten, wurden verschiedene Datengrundlagen verwendet:

 

1.

Grundlage für die Ausweisung der räumlichen Einheiten der oberflächennahen Gesteine ist die digitale Bodenkarte des Landes Nordrhein-Westfalen im Maßstab 1:50.000 (BK 50dig), die dem Kreis Recklinghausen im Fachbeitrag des Geologischen Landesamtes zur Verfügung gestellt wurde.

Die BK 50dig stellt einheitlich bodenkundliche Fachinformationen landesweit und flächendeckend bereit. Die Karte beschreibt jede Bodeneinheit durch die nach Flächenanteilen quantifizierten Bodentypen, die Grundwasser- und Staunässeverhältnisse, die Geogenese bzw. Gesteinsart mit ihrer Stratigraphie und die Bodenartenschichtung.

Sie bietet damit eine einheitliche Beschreibung der Substrate und der wesentlichen Substrateigenschaften der Böden in Nordrhein-Westfalen (SCHRAPS & SCHREY 1997).

Es lassen sich allerdings in Abhängigkeit der maßstabsbedingten Generalisierungen kleinräumige lokale Besonderheiten räumlich nicht mehr als eigene Einheit darstellen.

Da die digitalen Bodenbelastungskarten die Stoffgehalte der Oberböden und Auflagehorizonte erfassen, was Beprobungstiefen, je nach Nutzung der untersuchten Böden, in einem Intervall von +10 cm bis -30 cm in Bezug zu der Mineralbodenoberfläche entspricht, ist ein einfaches Umsetzen der Abgrenzungen der Bodeneinheiten aus der BK 50dig nicht statthaft. Vielmehr muss auf Informationen über Gesteinsbildung (Geogenese) und -alter sowie zur Bodenartenschichtung zurückgegriffen werden. Zur genaueren Ableitung der oberflächennahen Gesteine bzw. Substrate fließen dann noch die Bodenmerkmale Ton-, Schluff- und Sandanteil, der Skelettgehalt und die Mächtigkeiten der obersten Bodenartenschichten ein.

Ergebnis:

Im Kreisgebiet werden neun verschiedene Einheiten unterschieden, die in ihren Flächenanteilen von ganz unterschiedlicher Bedeutung sind. Die größte Einheit bildet der Sand, gefolgt von Fluss- und Bachablagerungen. Die räumliche Verteilung der oberflächennahen Gesteine für das Gebiet des Kreises Recklinghausen ist in der Karte dargestellt.

 

2.

Vom Landesvermessungsamt wird das Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem (ATKIS) bzw. das digitale Landschaftsmodell angeboten. Dieses enthält eine Vielzahl von Informationen für die Erstellung digitaler Bodenbelastungskarten. Die Karte zeigt die Abgrenzungen der Flächennutzungen Acker, Grünland und Wald/Forst sowie die daraus entnommenen Informationen zu Kreisgrenze und Gewässern, bereinigt um altlastenverdächtige Flächen und Siedlungsflächen.

 

3.

Die Informationen zu den Überschwemmungsgebieten des Kreises Recklinghausen wurden aus verschiedenen Quellen zusammengestellt.

Den Ausgangspunkt der Bearbeitung bildeten die vom Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen im Rahmen des Methodentests zur digitalen Bodenbelastungskarte erhobenen Überschwemmungsgebiete der Gemeinde Dorsten, die auf Basis analoger Informationen aus Karten des Königlich Preußischen Meliorationsbeauftragten (Maßstab 1:25.000) überprüft, in Teilen angepasst und auf das Kreisgebiet erweitert wurden. Der Überschwemmungsbereich der Lippe wurden anhand der analogen Flusskarte der Lippe der Wasserschifffahrtsdirektion Münster / Lippeverband im Maßstab 1:2.500 erarbeitet.

Für die neu berechneten Bodenbelastungskarten konnte auf den vom Landesumweltamt NRW zur Verfügung gestellten Datenbestand landesweiter Überschwemmungs- bzw. Überflutungsgebiete zurückgegriffen werden. Darin werden für die Lippe Abgrenzungen neuerer Überschwemmungsgebiete ausgewiesen. Außerhalb des Lippe-Überschwemmungsgebietes wurden noch zwei zur Lippe führende Nebenflüsse, der Rapphofs Mühlenbach und der Schwarzbach, als Gebiete mit Überschwemmungseinfluss abgegrenzt.

Die Einstufung erfolgte dabei auf Grund auffällig hoher Stoffgehalte (Schwermetalle oder PAK).

Die Lage ausgewählter, kritischer Standorte wurde zusätzlich bei einem Hochwasserereignis im März 2002 im Gelände überprüft.

Die für die Digitale Bodenbelastungskarte relevanten Überschwemmungsgebiete sind, zusammen mit den Nutzungsarten, in einer Karte dargestellt.

 

Bereits vorhandene Punktdaten wurden aus verschiedensten Quellen zusammengetragen:

Informationen über Emittenten (genehmigungspflichtigen Anlagen) werden in den Staatlichen Umweltämtern zusammengestellt. Die aktuelle Datenbank für den Kreis Recklinghausen hat das Landesumweltamt NRW zur Verfügung gestellt.

Das Bodeninformationssystem des Landes Nordrhein-Westfalen beinhaltet ein Fachinformationssystem zur stofflichen Belastung der Böden des Landes (FIS StoBo). Es enthält zurzeit mehr als 50.000 Datensätze aus sehr unterschiedlichen Untersuchungsprogrammen.

Des Weiteren wurden sowohl Daten des Lippeverbandes zu Klärschlamm-aufbringungsflächen und deren Analytik wie auch Daten, die im Rahmen der "Bodenzustandserhebung im Wald" von der Landesanstalt für Ökologie, Bodenordnung und Forsten NRW gewonnen wurden in die Digitale Bodenbelastungskarte eingearbeitet.

Die vorhandenen Untersuchungsergebnisse wurden im Hinblick auf ihre Eignung für die BBK überprüft. Übrig blieben dabei insgesamt 636 Standorte mit einem unterschiedlichen Stoffspektrum. Auf Grund der Ergebnisse der vorläufigen Karten und der Analyse der Daten aus statistischer Sicht wurden, mit der Vorgabe einer möglichst guten Raumabdeckung, die ergänzenden Bodenuntersuchungen geplant und durchgeführt.