Modul 2 Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen,Biotope

Präsentation zum Thema: "Modul 2 Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen,Biotope"—  Präsentation transkript:

1 Modul 2 Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen,Biotope
Prof. Dr. P. D. Hansen Ökotoxikologe Dipl. Ing. R. vom Lehn Landschaftsarchitekt, MSC in REM Ingenieurwissenschaftliche Grundlagen der Standort und Projektentwicklung

2 Wasser Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

3 Wasserverteilung Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

4 Umweltmatrix – Schutzgut Wasser
Gewässerqualität und anthropogene Eingriffe: Bauen am Gewässer, Bauen und Grundwasserproblematik; urbane Gewässer Qualitätsnormen nach der Europäischen Wasser-Rahmen-Richt­linie (WRRL) Schutzgüter und nutzungsbezogene Zielvorgaben (Qualitätsnormen= UQN): Oberflächengewässer, Grundwasser, Trinkwasser. Trinkwasserversorgung und Abwasserentsorgung Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

5 Physikalisch- Chemische Qualitätskomponenten
Physikalisch- Chemisches Monitoring …siehe abiotische Parameter: Nährstoffe, Summenparameter, Xenobiotica etc. Erfassung der Stoffe und Wirkungen: Biotestverfahren / Wirkteste (LC0, NOEC/LOEC) = Qualitätsnormen Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

6 PEC at a Berlin Monitoringstation / PNEC data available in relevant studies to serve the WFD by EQS (QN) Compound PEC [µg/L] PNEC Safety Factor PEC / PNEC Benzafibrate 0.33 0.06 Carbamazepin 2.6 1.1 Dichlofenac 13.1 653 Ibuprofen 0.02 0.0004 Naproxen 0.08 0.0001 Sulfamethoxazol 0.92 0.007 PEC: mean winter and summer Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

7 Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope
Compounds Safety Factor Proposed EQS – QN Water [ng/L] Relevance for the aquatic system p,p’-DDT 10 7.1 +++ p,p’-DDE 0.1 +e Tributyltin-cation (TBT) +++e Tributyltinoxide (TBTO) 0.3 ?e Tributyltin (TTBT) 100 2 Nonylphenol 3.3 4-Nonylphenol (4-NP;P-NP) 4-tert-Octylphenol 200 4-tert-Pentylphenol 1000 30 4-Nonylphenol-diethoxylate Bisphenol A 0.8 β-HCH 320 γ-HCH (Lindane) 66 + Atrazin Aldrin 5 Proposed environmental quality standard (EQS) respectively quality norms (QN) of substances actually measured in German surface waters (modified after Moltmann et al [4] and Huschek et al [6]) and relevance for the aquatic system (protection of the aquatic communities): +++ = high aquatic relevance; + = aquatic relevance; ? = relevance unclear. Effect related endpoint (e) = endocrine effect. Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

8 Eco-toxicological study in artificial Streams and Ponds
Irgarol, CAS N`-tert-Butyl-N-cyclopropyl-6-(methylthio)-1,3,5-triazin-2,4-diamin Antifouling (TBT replacement), Biocide Suface water ng/L Power Stations – cooling water emission = 5 µg/L NOEC data fish, crustacean, algae in ponds = Safety factor 10 The lowest NOEC = / SF 10 QN (EQS) = mg/L Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

9 Characterization results pertaining to the good chemical status of Germany’s lakes and rivers
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10 Nährstoffparameter (Eutrophierung – N, P) Temperatur pH-Wert
Flüsse und Seen Abiotische Parameter Nährstoffparameter (Eutrophierung – N, P) Temperatur pH-Wert Sauerstoffgehalt Sichttiefe Salzgehalt (Chlorid, Nitrat, Nitrit, Sulfat etc.) Xenobiotika = anthropogen hergestellte Stoffe Erfassung mit Summenparametern: CSB, BSB, AOX Biotische Parameter Biomasse-Titer (Biomasse-Entwicklung in Abhängigkeit von N u. P) Nahrungsketten: Destruenten = Bakterien Primärproduzenten = Algen Primärkonsumenten = Kleinkrebse (Daphnien = Wasserflöhe) Sekundärkonsumenten = Fische Habitat bzw. Biotop = Lebensraum Population = Fortpflanzungsgemeinschaften Biozönose = Lebensgemeinschaften (Nahrungsnetze) Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

11 Characterization results pertaining to the good ecological status of Germany’s lakes and rivers
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12 Characterization results for rivers
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13 Einteilung der Gewässer:
Fliessgewässer: Quellgewässer, Gebirgsbäche, Flüsse, grosse Ströme und stehende Gewässer (Seen) Gestaute Fliessgewässer (Berlin) = Fluss- Seen- Landschaft Weiher, Teiche und Pfuhle EU - Wasser Rahmen Richtlinie (WRRL / WFD) Biologische Qualitätskomponenten Phytoplankton Macrophyten Benthische wirbellose Fauna (Macrozoobenthos) Fischfauna = guter „ökologischer Zustand“ eines Gewässers Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

14 Hydrologischen Bedingungen am Gewässer
Strömungsverhältnisse, Morphologie eines Gewässers Die Gewässer- Morphologie bestimmt die Biozönose in einem Gewässer Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

15 Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

16 Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

17 Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

18 Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

19 Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

20 Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

21 Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

22 Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

23 Schutzgüter (Wasser, Boden, Luft) und Qualitätsziele (quantitativ UQN) bei u.a. Errichtung von Bauwerken Nutzungskonflikte und Lösungsansätze; Wirkanalyse unter Berücksichtigung der gesetzgeberischen Vorgaben; Ökokonto (Eingriff und Ausgleich); Anforderungen an die Bewältigung der naturschutzrechtlichen Eingriffsregelung im Bebauungsplan; Arbeitsschritte der naturschutzrechtlichen Eingriffsregelung in der verbindlichen Bauleitplanung Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

24 Baustoffe (Wirkungspfad Mensch und Wirkungspfad Umwelt: Wasser, Boden, Luft): Ökologie und „Baustoff Exposition“; Emission / Immission; Life Cycle Assessment (LCA); Sick Building Syndrome); Gütezeichen: Innenraumbelastung, Abbauverhalten in der Umwelt und Stabilität (Wasser, Boden, UV-Licht); Bewertungs­konzepte; umweltverträgliche Beseitigung von Baustoff-Abfällen (KrW-/AbfG). Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

25 Grundfragen in der Ökotoxikologie:
Einfluss von Xenobiotika auf Populationen und Ökosystemen unterschiedliche Wirkmechanismen Wirkung auf unterschiedliche Organisationsstufen Erkennen der Umweltgefährdung für den Menschen Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

26 Verhalten gegenüber Baustoffen Wirkungspfad Mensch
Gesundheitsgefährdungen - allgemeine Schäden/Symptome Spätschäden/Symptome Wirkungen bei Kurzzeitexposition – Langzeitexposition Applikation über den Baustoff – Menge /Konzentration Persönliche Schutzmaßnahmen - Atemschutzempfehlungen Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

27 Human und Säugertoxizität – Umwelttoxizität
Humantoxikologie Human und Säugertoxizität – Umwelttoxizität akute Toxizität, subakute, chronische und subchronische Toxizität Tolerable Körperdosen Gentoxizität Einstufung der Karzinogenität Exposition des Menschen MAK / TRK / BAT Gefahrstoffkonzentrationen maximale Arbeitsplatzkonzentration (MAK) Technische Richtkonzentration (TRK) Biologischer Arbeitsplatztoleranzwert (BAT) Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

28 PCP als Konservierungsstoff in Pappe und Klebstoffe
Richtlinie für die Bewertung und Sanierung Pentachlorphenol (PCP) – belastete Baustoffe in Gebäuden (PCP-Richtlinie) PCP als Konservierungsstoff in Pappe und Klebstoffe Ziel der Vorbeugung: PCP – haltige Holzschutzmittel wurden in baulichen Anlagen wie folgt eingesetzt: bei tragenden und aussteifenden Hölzern im Dachstuhlbereich bei Holztreppen bei großflächigen Holzverkleidungen Ziel der Bekämpfung - gegen Hausschwamm im Mauerwerk, Dachstuhl – Insektenbefall etc. Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

29 70 µg PCP/l Serum und 40 µg/l Urin
Innenraumbelastung: 0,1 µg PCP/m3 Luft (Jahresmittel) = keine gesundheitliche Schädigung Innenraumbelastung 0,1 – 1,0 µg PCP/ m3 Luft (Jahresmittel) = Untersuchungen von Blut und Urin 70 µg PCP/l Serum und 40 µg/l Urin [Messdaten der Innenluft gemäss VDI 4300 und Prüfbericht gemäss EN 45001] Empfehlungen für die Sanierung PCP-belasteter Räume: - Beschichten und Bekleiden behandelter Bauteile, - Räumliche Trennung behandelter Bauteile, - Entfernen von behandeltem Material, - Entfernen oder reinigen sekundär belasteter Materialien oder Gegenstände Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

30 Erfolgskontrolle Aus Gründen der gesundheitlichen Vorsorge ist das Ziel der Sanierung der Vorsorgewert 0,1 µg PCP/m3 Luft Der Erfolg der Sanierung wird durch Messung der PCP-Konzentration in der Raumluft nach der Richtlinie VDI 4300 Bl. 4 bzw. VDI 4301 Bl. 2 belegt. Dies gilt auch dann, wenn vor der Sanierung keine Raumluftmessungen durchgeführt wurden. Im Umgang mit PCP bei der Sanierung gilt das Minimierungsgebot nach dem S.d.T. (§19 GefStoffV). Pentachlorphenol und seine Salze werden nach §4a GefStoffV als krebserregend der Kategorie 3 eingestuft. TRGS 905 „Technische Richtkonzentration (TRK) für gefährliche Stoffe: Wirkpfade Atemluft (TRGS 402, 403) und Aufnahme über die Haut (TRGS 150). TRGS 905: Liste krebserzeugender, erbgutverändernder oder fortpflanzungsschädigender Stoffe. Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

31 Anzahl der vorhandenen Substanzen in Baustoffen:
Ermittlung möglicher Ausgasungen aus Baustoffen (Innenraum): Holzwerkstoffe, Beschichtungsmaterialien, Kleber und Lacke, Kunststoffe, Weichmacher (Diethylhexylphthalat) etc. Anzahl der vorhandenen Substanzen in Baustoffen: Sensibilisierende (allergene) Wirkung 29 Reizwirkung Biozide Wirkung Neurotoxizität Reproduktionstoxizität 10 (nur Verdacht) Kanzerogenität (nur Verdacht) Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

32 Begriffe rund ums „Klima“
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33 WHO (Luftgüteleitlinie) 0,100 mg/m3 30 min; MAK 0,6
Luftverunreinigung (TA Luft - Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft) Formaldehyd Grenzwert /VDI) maximale Immission MK-Wert 0,03 mg/m3 Luft –30 min WHO (Luftgüteleitlinie) 0,100 mg/m3 30 min; MAK 0,6 Auswirkung auf besonders sensible Individuen und Beeinträchtigung „funktioneller Reserven“ Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

34 Verhalten gegenüber Baustoffen Wirkungspfad Umwelt
Abbauverhalten und Stabilität -biologische Abbaubarkeit -biologische Abbaubarkeit (Sauerstoffbedarf) -Stabilität im Wasser (Hydrolyse) -Stabilität im Boden -Stabilität unter Lichteinwirkung (Photolyse) Bioakkumulation (BCF) Biomagnifikation (Nahrungskette) Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

35 Ökotoxikologie und Baustoffe Toxizität gegenüber aquatischen Pflanzen
Vertebraten Invertebraten Toxizität gegenüber terrestrischen höhere Pflanzen Bodenorganismen andere Spezies Toxizität gegenüber Mikroorganismen Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

36 §7a Wasserhaushaltsgesetz (WHG)
BBodSchV Prüf-Maßnahmen und Vorsorgewerte für die in der Bundes- Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) vom 12.Juni 1999 geregelten Stoffe §7a Wasserhaushaltsgesetz (WHG) ...enthält Abwasser (Emissionsüberwachung) Stoffe oder Stoffgruppen , die wegen der Besorgnis einer Giftigkeit als gefährlich zu bewerten sind, dann ist der Stand der Technik (S.d.T.) anzuwenden. Gefährliche Stoffe werden definiert als Stoffe, die eine toxische, persistente, erbgutverändernde, mutagene oder karzinogene Wirkung haben. Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

37 GefStoffV / TrinkwV / WGK Gefahrstoffverordnung (GefStoffV)
Trinkwasserverordnung (Trinkw.V) Wassergefährdungsklasse (WGK) § 19g Abs. 5 WHG ...wassergefährdende Stoffe im Sinne §§19g bis 19l sind feste , flüssige und gasförmige Stoffe,...die geeignet sind , nachhaltig die physikalische, chemische oder biologische Beschaffenheit des Wassers nachteilig zu verändern. WGK 3: stark wassergefährdende Stoffe WGK 2: wassergefährdende Stoffe WGK 1: schwach wassergefährdende Stoffe WGK 0: im allgemeinen nicht wassergefährdende Stoffe Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

38 Auswahl der Testverfahren zur Einstufung der WGK
Fischtoxizität n. DIN L15, OECD 203 = Tod innerhalb 48 h Bakterientoxizität n. DIN L8 / DIN L34 = Hemmung der Zellvermehrung nach h Säugetiertoxizität n.OECD oder EG-Prüfm.= Tod, 14d leichte Abbaubarkeit n.OECD 301E,EG L251 = Mineralisierung des Materials n. in 28 d inherente Abbaubarkeit n.DIN L25 = Mineralisierung des Materials n. in 28 d Daphnientoxizität n. DIN L11 = Schwimmfähigkeit innerhalb 24h oder 48h Algentoxizität n. DIN L9 = Hemmung der Zellvermehrung nach 72 h Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

39  Definition Bioteste: Bioteste sind Prüf- oder Testverfahren mit biologischen Systemen unterschiedlicher trophisher Ebene zur Erfassung von ökotoxischen Wirkungen. Eine ökotoxische Wirkung ist hierbei die Eigenschaft eines Stoffes oder Stoffgemisches, die in einem geringen Verdünnungsverhältnis unter bestimmten Bedingungen auf das biologische Testsystem (z.B. Zelle, Organ, Gewebe, Organismus) schädigend einwirkt. Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

40 Wirkpfad Wasser: Aquatische Testverfahren (§7aWHG)
Leuchtbakterientest DIN L 341 Daphnientest DIN L 11 / L 30 Algentest DIN DIN L 9 / L 33 Fischtest DIN L 20 / L31 Fischeitest DIN DIN T6 (erbgutverändernde Wirkung) Gentoxizität DIN T3 (umu), ISO / T4 (AMES) Terrestrische Testverfahren nach Bodenschutzgesetz: Regenwurmtest Boden/Sediment Kontakt-Test Collembolen Test Besiedlungsdynamik Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

41 § 19g WHG „ Bauwerke und Anlagen ...müssen so beschaffen sein und so ...unterhalten und betrieben werden, dass eine Verunreinigung der Gewässer oder eine sonstige nachteilige Veränderung ihrer Eigenschaften nicht zu besorgen ist“ Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

42 Katalog wassergefährdender Stoffe Formaldehyd. WGK 2 - Datenblatt 54
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43 Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

44 Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

45 Altlasten (Industrie-Standorte, Bewertung, Entsorgung u
Altlasten (Industrie-Standorte, Bewertung, Entsorgung u. Sanierung): im Bereich der Altlasten werden behandelt: Definitionen und rechtliche Regelungen (BBodSchG, BBodSchV), Altlastenerfassung (Industrie-Standorte, Bewertung und Umnutzungen, Sensoren, Bioteste, Indikatoren, Wassergefährdungsklassen, Entsorgung u. Sanierung); Bewertung kontaminierter Böden und Grundwässer (Sanierungszielwerte), Untersuchungsmethoden kontaminierter Standorte, mikrobiologische und physikalisch-chemische Sanierungsverfahren, Methoden zur ökotoxikologische Bewertung kontaminierter Böden/Baumaterialien und die Möglichkeiten der Wiederverwertung von dekontaminierten Böden; Entsorgungsstrategien, Erfolgskontrolle, Vermeidungsstrategien. Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

46 „Gefährliche Stoffe“: Erfassung, Wassergefährdungsklassen WGK (Katalog wassergefährdender Stoffe), Bewertung nach § 7a Wasserhaushaltsgesetz (Bewertungskonzepte - Bioteste); Erfassung und Bewertung mit Standards nach DIN, ISO, CEN und dem matrixübergreifenden “Horizontal Concept“ der Europäischen Kommission. Regulatorische Ökotoxikologie und ökotoxikologische Risikobewertung im Rahmen der neuen Europäischen Chemikalienpolitik (Bau- und Hilfsstoffe) REACH. Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

47 Aufgabenstellung: Entwicklung einer Strategie zur sachbezogenen, wissenschaftlichen Erarbeitung sinnvoller ökologischer Maßnahmen Projekt Hamburg HafenCity Erfassung der qualitativen und quantitativen Wirkungen der vorgeschlagenen Maßnahmen Das Team sollte eine Zusammenstellung von „Indikatoren mit den Zielgrössen“ entwickeln, die später mit Zahlen aufzufüllen sind _______________________________________________________ Quantitative Ziele Hintergrund der Berechnungen der Zahlenwerte (Bezugsgrößen) Schärfung des Blicks auf die „eigene“ Projektentwicklung Wissenschaftliches Projekt - daher Vergleichsmaßstäbe Maßstabsebene: Fenster, Gebäudebau,Städtebau – Entsorgung (Modelle konzeptionelle und rechnerische) Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

48 Ökologische Indikatoren: Ökologische Handlungsfelder
1. Klima (energy efficiency – mitigation of C02 ) 2. Ressourcen (Versorgung, Entsorgung, Baumaterialien) 3. Nachhaltigkeit (LCA, soziale Aspekte) Ziele – Eingriff / Maßnahmen – Wirkung – Kompensation zur Maßnahme Ökologische Anforderungen: Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

49 Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

50 „Wirkungen von Massnahmen“: Indikatoren
Bezugsgrössen zu den einzelnen Handlungsfelder Hintergrund der Daten: Ausgangswerte / Indikatoren und Wirkungen der Massnahmen (quantitativ u. qualitativ) Projektentwicklung : Wirkung der Massnahmen in der Summe – Alle Massnahmen werden extrapoliert ausgehend von den Einzelmassnahmen z.B. HafenCity bis hin zur gesamtstädtebaulichen Dimension Hamburg HafenCity (Untersuchungsraum und Planungsraum) Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

51 Wasserkreislauf Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

52 Funktionen von Wasser Kultur Natur Lebensraum, Lebensgrundlage
für Menschen, Tiere (incl. Boden- organismen), Pflanzen Regelung im Rahmen von Stoffkreisläufen wichtige Wechselwirkungen im Wasser-und Nährstoffkreislaufes, Kultur Verbrauch und Entnahme Belastung durch Konsum- bzw. Produktionsrückstände Transport Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

53 Funktionen von Wasser Bedeutung für REM ? Kultur Natur
Lebensraum, Lebensgrundlage für Menschen, Tiere (incl. Boden- organismen), Pflanzen Regelung im Rahmen von Stoffkreisläufen wichtige Wechselwirkungen im Wasser-und Nährstoffkreislaufes, Kultur Verbrauch und Entnahme Belastung durch Konsum- bzw. Produktionsrückstände Transport Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

54 Boden Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

55 Was ist Boden? "Böden sind die belebt oberste Erdkruste des Festlandes." (Scheffer / Schachtschabel: Lehrbuch der Bodenkunde - 15.Auflage, 2002, S. 1) "Böden sind komplexe, physikalische, chemische und biologische Systeme, die unter dem Einfluss von Witterung, Bodenorganismen und Vegetation, vor allem aber unter der Hand des wirtschaftenden Menschen ständigen Veränderungen unterworfen sind. Temperatur und Niederschläge als zentrale Klimafaktoren und die Eigenschaften der Böden stehen in Wechselbeziehung zueinander (Regelungsfunktion der Böden) und bestimmen gemeinsam die Vegetation und damit die land- und forstwirtschaftliche Tragfähigkeit der Böden (Nutzungsfunktion) und die Vielfalt der Biosphäre (Lebensraumfunktion)." (Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen: Welt im Wandel: die Gefährdung der Böden. 1994, S.41) Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

56 Bodenbildende Faktoren Bodenbildende Prozesse
Stoffneubildung Verwitterung Bodendurchmischung Salzverlagerung Humifizierung Verbraunung Tonverlagerung Podsolierung Vergleyung Zeit Ausgangsgestein Relief Klima Wasser/ Bodenwasser Vegetation Bodenlebewesen Mensch Zu 2. Kombination von Prozessen, welche zum Zerfall führen Zu 5. Zersetzung organischen Mat. Zu 6. durch Verwitterung werden eisenhaltige Mineralien gebildet Zu 7. Verlagerung von Tonteilchen in tiefere Bodenhorizonte Zu 8. Umlagerung von metallorganischer Verbindungen in Unterboden Zu 9. Umverteilung von Mangan und Eisen Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

57 Aufbau Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

58 Funktionen von Boden Archiv der Natur- und Kulturgeschichte Nutzung
Lebensraum, Lebensgrundlage für Menschen, Tiere (incl. Boden- organismen), Pflanzen Regelung im Rahmen von Stoffkreisläufen wichtige Wechselwirkungen im Wasser-und Nährstoffkreislaufes, als Schadstoffilter, -puffer, Detoxifikation von Schadstoffen, Grundwasserschutz, Wasser- speicher, Klimaregler, Abtötung von Krankheitserregern, Recycling von Nährstoffen Fläche für Siedlung, gewerbliche und industrielle Nutzung, Verkehr, Ver- und Entsorgung, Erholung Fläche für Land- und Forst- Wirtschaft Rohstoffquelle Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

59 Beispiel Stoffkreislauf
Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

60 Funktionen von Boden Bedeutung für REM ? Archiv der Natur-
Lebensraum, Lebensgrundlage für Menschen, Tiere (incl. Boden- organismen), Pflanzen Regelung im Rahmen von Stoffkreisläufen wichtige Wechselwirkungen im Wasser-und Nährstoffkreislaufes, als Schadstoffilter, -puffer, Detoxifikation von Schadstoffen, Grundwasserschutz, Wasser- speicher, Klimaregler, Abtötung von Krankheitserregern, Recycling von Nährstoffen Nutzung Archiv der Natur- und Kulturgeschichte Fläche für Siedlung, gewerbliche und industrielle Nutzung, Verkehr, Ver- und Entsorgung, Erholung Fläche für Land- und Forst- Wirtschaft Rohstoffquelle Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

61 Aufgabe als Faktor Tragfähigkeit Baugrund Standfestigkeit Baustoff
Frostempfindlichkeit Verdichtungsempfindlichkeit Durchlässigkeit Versickerungsfähigkeit Bindigkeit Kornverteilung Korngrößen Baugrund Baustoff Lagerfläche Ablagerstätte Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

62 Sicherung / Wiederherstellung der nachhaltigen Bodenfunktion
BBodSchG Sicherung / Wiederherstellung der nachhaltigen Bodenfunktion BBodSchV Definiert Prüf-Maßnahmen, Vorsorgewerte, Untersuchungs- rahmen, Anforderungen an Gefahrenabwehr und Sanierung des BBodSchG näher Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

63 Begrenzter Bereich mit gesundheits- und /oder
Altlast Begrenzter Bereich mit gesundheits- und /oder umweltschädlichen Veränderungen des Bodens und des Grundwassers durch menschliche Aktivitäten. Es ist eine Überschreitung des gesetzlichen Grenzwertes nötig. Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

64 Neue Ansätze in der Altlastenproblematik
wirkungsbezogene integrale Erfassung der Standorte (Biotestverfahren -DIN, CEN, ISO-, Wassergefährdungsklassen (Transport und Lagerung wassergefährdender Stoffe, EU-Stofflisten und prioritäre Stoffe – wirkungsbezogene Qualitätsnormen). Entsorgung und Sanierung (Remediation) – Fallstudien. Bewertung kontaminierter Böden und Grundwässer (Sanierungszielwerte), Untersuchungsmethoden kontaminierter Standorte, mikrobiologische und physikalisch- chemische Sanierungsverfahren, Methoden zur ökotoxikologischen Bewertung kontaminierter Böden (DIN,CEN,ISO) und Baumaterialien. Möglichkeiten der Wiederverwendung und des „Wiedereinbaus“ von dekontamierten Böden. Risk Assessment und Hazard Assessment - Fallstudien. Life Cycle Assessment – Fallstudien aus dem Altlastenbereich Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

65 Beispiel LAGA (Länderarbeitsgemeinschaft Abfall)
Anforderungen an die stoffliche Verwertung von mineralischen Abfällen Teil II technische Regeln für die Verwertung 1.2 Bodenmaterial (TR Boden) Klassifizierung Z0 uneingeschränkter Einbau Z1 eingeschränkter offener Einbau Z2 eingeschränkter Einbau mit definierten technischen Sicherungs- maßnahmen Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

66 Zuordnungswerte für die Verwendung in bodenähnlichen Anwendungen- Feststoffgehalte im Bodenmaterial
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67 Zuordnungswerte für den eingeschränkten Einbau in technischen
Bauwerken - Feststoffgehalte im Bodenmaterial Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

68 Tiere, Pflanzen, Biotope
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69 Rolle der Ökologie in der Planung
??? Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

70 Rolle der Ökologie in der Planung
Kleine Hufeisennase Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

71 Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

72 Rolle der Ökologie in der Planung
??? Preis ? Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

73 Preis pro Tier: € Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

74 Rolle der Ökologie in der Planung
??? Preis ? Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

75 Preis: ca € pro Tier Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

76 Rolle der Ökologie in der Planung: Verhinderung ? Preistreiber ? oder
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77 ? ? ? FFH-Anhang I Lebensraum IBA-Gebiet
Geschützter Landschaftsbestandteil LSG Naturdenkmal FFH-Anhang II Art ? FFH-Anhang IV Art Rote Liste FFH-Gebiet NSG FFH-Anhang V Art Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

78 Funktionen Natur Lebensraum, Lebensgrundlage für Menschen
Regelung im Rahmen von Stoffkreisläufen Nutzung Ästhetik / Image Rohstoffquelle Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

79 Funktionen Konfliktpotential !!!! Bedeutung für REM ? Nutzung Natur
Lebensraum, Lebensgrundlage für Menschen Regelung im Rahmen von Stoffkreisläufen Nutzung Ästhetik / Image Rohstoffquelle Konfliktpotential !!!! Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

80 Was wird bei einem Konflikt betrachtet ?
Welcher Art, welchen Umfangs, welcher Häufigkeit und Dauer sind die zu erwarteten erheblichen nachteiligen Auswirkungen? Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

81 Konflikttypisierung Baubedingte Auswirkungen entstehen vor und während der Bauzeit durch vorbereitende Maßnahmen, Erschließungsarbeiten sowie Einrichtung und Betrieb der Baustelle (Baustellenzufahrt, Aufbau der Anlage, Baulärm usw.). Anlagebedingte Auswirkungen sind mit der baulichen Anlage verknüpft, irreversibel und langfristig (z. B. Überbauung und Versiegelung mit völligem Verlust aller Schutzgutfunktionen, ferner für das Umfeld verursachte Entwertungen wie die Zerschneidung von tierökologischen Funktionsräumen oder von Sichtachsen). Betriebsbedingte Auswirkungen resultieren aus dem Anlagenbetrieb, durch Ver- und Entsorgung, Wasser- und Energieverbrauch, Emissionen im Regelbetrieb und im Störungsfall. Stilllegungsbedingte Auswirkungen können durch Demontage- und Rekultivierungsarbeiten auftreten und betreffen z. B. den Verbleib von Reststoffen. Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

82 Schematischer Ablauf Feststellung Beeinträchtigung/ Betroffenheit/ Eingriffstatbestand durch Prüfung der relevanten Wirkfaktoren eines Vorhabens (Achtung Wechselwirkungen zu weiteren Plänen/ Projekten beachten!) Bestandserfassung und Bewertung Konfliktanalyse Ablehnung des Projektes Maßnahmenplanung Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

83 FFH-Verträglichkeitsprüfung
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84 FFH-Anhänge Anhang I: natürliche Lebensräume, für deren Erhaltung besondere Schutzgebiete ausgewiesen werden müssen (Listung von Lebensraumtypen). Anhang II: Tier- und Pflanzenarten vom gemeinschaftlichen Interesse, für deren Erhaltung besondere Schutzgebiete ausgewiesen werden müssen (Gebietsschutz für Lebensräume bestimmter Arten).(in Deutschland: 134 Arten, Stand: 2004) Anhang III: Kriterien zur Auswahl der Gebiete, die als Gebiete von gemeinschaftlicher Bedeutung bestimmt und als besondere Schutzgebiete ausgewiesen werden könnten. Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

85 UVP-pflichtige Bauvorhaben siehe Gesetzes- anhänge
rechtliche Einordnung Planen und Bauen Gesetze Sonderregelung Planfeststellungsverfahren (§§ VuVfG) Planfeststellungspflichtige Vorhaben laut folgender Gesetze FFH-, Vogelschutz-richtlinie BNatSchG UVPG BauGB ROG FStrG, WaStrG, AEG, LuftVG, KrW-AbfG, PBefG, BBergG, WHG, AtG, FlurbG Verhältnis zum Umweltrecht im jeweiligen Gesetz geregelt Ebene Instrument EU Europäisches Raumentwicklungskonzept Bund Leitbilder und Handlungsstrategien für die Raumentwicklung Land (ohne Hamburg und Bremen hier nur FNP) Landesentwicklungsprogramm Landesentwicklungsplan Region (nicht in Stadtstaaten und Saarland) Regionalplan (früher Gebietsentwicklungsplan in NRW) Kommune Bauleitplanung a. FNP mit Landschaftsplan b. B-Plan mit Grünordnungsplan UVP-pflichtige Bauvorhaben Bauen im Außenbereich Bauen im Innenbereich siehe Gesetzes- anhänge Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

86 Untersuchungsumfang Schutzgüter Instrumente FFH-VP Eingriffs- regelung SUP/ UVP UP Mensch, Gesundheit, Bevölkerung Tiere Pflanzen biologische Vielfalt Wasser Boden Klima Luft Landschaft Wechselwirkungen Kultur und Sachgüter Erhaltung bestmöglicher Luftqualität Vermeidung von Emissionen sachgerechter Umgang mit Abfällen und Abwässern Nutzung erneuerbarer Energien sparsame/effiziente Nutzung von Energie Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

87 Agenda FFH-Vorprüfung
Beschreibung des Schutzgebietes und seiner maßgeblichen Bestandteile (im Standarddatenbogen genannte Lebensraumtypen nach Anh. I, Tierarten nach Anhang II der FFH-RL sowie Vogelarten nach Anh. I und Art. 4 (2) der VRL) Beschreibung des Vorhabens und seiner relevanten Wirkfaktoren Prognose möglicher Beeinträchtigungen des Erhaltungszustandes des Gebietes und seiner maßgeblichen Bestandteile (s. o.) Einschätzung der Relevanz anderer Pläne und Projekte Einschätzung der Verträglichkeit des Vorhabens Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

88 Agenda FFH-Verträglichkeitsprüfung
Beschreibung des Schutzgebietes und seiner maßgeblichen Bestandteile (im Standarddatenbogen genannte Lebensraumtypen nach Anh. I, Tierarten nach Anhang II der FFH-RL sowie Vogelarten nach Anh. I und Art. 4 (2) der VRL) Beschreibung des Vorhabens und seiner relevanten Wirkfaktoren Prognose des zukünftigen Erhaltungszustandes des Gebietes Ableitung der erheblichen Beeinträchtigungen der Erhaltungsziele des Gebietes und seiner maßgeblichen Bestandteile (s. o.) Prüfung von Summationswirkungen mit anderen Plänen und Projekten Festlegung von Maßnahmen zur Schadensbegrenzung Einschätzung der Verträglichkeit des Vorhabens Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

89 Artenschutz Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

90 FFH-Anhänge Artenschutz i.e.S.:
Anhang IV: Streng zu schützende Tier- und Pflanzenarten (Artenschutzregelungen und Ausnahmeregelungen). (in Deutschland: 129 Arten, Stand: 2004) Anhang V: Tier- und Pflanzenarten, deren Entnahme aus der Natur und Nutzung zu Verwaltungsmaßnahmen führen könnten (Managementplan nutzbarer Arten). (in Deutschland: 86 Arten, Stand: 2004) Anhang VI: Verbotene Methoden und Mittel des Fangs, der Tötung und Beförderung. Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

91 Agenda Ermittlung der artenschutzrechtlich relevanten Wirkfaktoren des Vorhabens Ermittlung der untersuchungsrelevanten Arten Prüfung der Verbotstatbestände nach § 44 Abs. 1 i. V. m. Abs. 5 für jede untersuchungsrelevante Art Festlegung von Maßnahmen zur Vermeidung der Verbotsverletzung (CEF-Maßnahmen) Variantenvergleich aus Sicht des Artenschutzes Einschätzung der Befreiungsvorraussetzungen nach §67 BNatSchG Ergebnis der artenschutzrechtlichen Betrachtung Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

92 Naturschutzrechtliche Eingriffsplanung
Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

93 UVP-pflichtige Bauvorhaben siehe Gesetzes- anhänge
rechtliche Einordnung Planen und Bauen Gesetze Sonderregelung Planfeststellungsverfahren (§§ VuVfG) Planfeststellungspflichtige Vorhaben laut folgender Gesetze FFH-, Vogelschutz-richtlinie BNatSchG UVPG BauGB ROG FStrG, WaStrG, AEG, LuftVG, KrW-AbfG, PBefG, BBergG, WHG, AtG, FlurbG Verhältnis zum Umweltrecht im jeweiligen Gesetz geregelt Ebene Instrument EU Europäisches Raumentwicklungskonzept Bund Leitbilder und Handlungsstrategien für die Raumentwicklung Land (ohne Hamburg und Bremen hier nur FNP) Landesentwicklungsprogramm Landesentwicklungsplan Region (nicht in Stadtstaaten und Saarland) Regionalplan (früher Gebietsentwicklungsplan in NRW) Kommune Bauleitplanung a. FNP mit Landschaftsplan b. B-Plan mit Grünordnungsplan UVP-pflichtige Bauvorhaben Bauen im Außenbereich Bauen im Innenbereich siehe Gesetzes- anhänge Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

94 Untersuchungsumfang Schutzgüter Instrumente FFH-VP Eingriffs- regelung SUP/ UVP UP Mensch, Gesundheit, Bevölkerung Tiere Pflanzen biologische Vielfalt Wasser Boden Klima Luft Landschaft Wechselwirkungen Kultur und Sachgüter Erhaltung bestmöglicher Luftqualität Vermeidung von Emissionen sachgerechter Umgang mit Abfällen und Abwässern Nutzung erneuerbarer Energien sparsame/effiziente Nutzung von Energie Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

95 Agenda Beschreibung Projekt Feststellung Eingriffstatbestand
Bestandsaufnahme und Bewertung (Schutzgut bezogen) Konfliktermittlung (Schutzgut bezogen) Darstellung Vermeidung/ Minderung (Schutzgut bezogen) A/ E Maßnahmen (Schutzgut bezogen) Gestaltungsmaßnahmen Naturschutzfachliche Abwägung Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

96 Wechselwirkungen Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

97 Das System Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope

98 Ökologie Boden, Wasser, Klima, Tiere, Pflanzen, Biotope