Post on 05-Apr-2015
transcript
Die Nachhaltigkeit
landwirtschaftlicher Bodennutzung
und Hochwasser in Deutschland
Beispiel für intensive landwirtschaftliche Bodennutzung
Ropa Eurotiger
Gewicht (voll beladen): 56,7 tBodendruck: 5,5-6,3 kg/cm2
Kampfpanzer Leopard 2A4
Gefechtsgewicht: 55,15 tBodendruck: 0,83 kg/cm2
Folgen intensiver landwirtschaftlicher Bodennutzung
Verdichtung
Verdichtung
Auswirkungen verringerter Aggregatstabilität Beregnungsversuche auf Ackerstandorten
Anhang (Ergebnisse und Diskussion)
Auswirkung langjähriger Intensivlandwirtschaft auf das Gefüge von Lössböden
Verschlämmung
Auswirkungen verringerter Aggregatstabilität Beregnungsversuche auf Waldstandorten
Auswirkung langjähriger Intensivlandwirtschaft auf das Gefüge von Lössböden
Verschlämmung
Auswirkung langjähriger Intensivlandwirtschaft auf das Gefüge von Lössböden
Auswirkungen verringerter Aggregatstabilität Beregnungsversuche auf Waldstandorten II
Auswirkung langjähriger Intensivlandwirtschaft auf das Gefüge von Lössböden
Auswirkungen verringerter Aggregatstabilität Beregnungsversuche auf Ackerstandorten II
Anhang
Auswirkung langjähriger Intensivlandwirtschaft auf das Gefüge von Lössböden
Bedeutung verringerter Aggregatstabilität für den Wasser-haushalt - im Vergleich zur Unterbodenverdichtung
...Verschlämmung
Faktor (10² -) 10³900 cm/ d <3 cm/ d
Roth et al. 1995
86 cm/ d 0,04 cm/ dMcIntyre 1958
650 cm/ d <1 cm/ d eigene Messungen
Verringerung der Wasserleitfähigkeit durch ...
...Verdichtung
Faktor 10 (- 10²)286 cm/ d 45 cm/ d
Ehlers 1975
4500 cm/ d 83 cm/ dKretschmer et al. 1994
650 cm/ d 300 cm/ d eigene Messungen
auch: Bradford '87; Henk '89; Fohrer '95; Roth '96; Gerlinger '97...
Pegel des Rheins in Köln, Niederschlag und möglicher Drainageabfluss bei versch. Drainabständen (Da) im Rheingebiet (kumuliert ab 1. Nov.)
0
50
100
150
200
250
300
350
05.1
2.93
08.1
2.93
11.1
2.93
14.1
2.93
17.1
2.93
20.1
2.93
23.1
2.93
26.1
2.93
29.1
2.93
01.0
1.94
Was
ser
pro
Flä
che
(l/m
2 )
0
2
4
6
8
10
12
14
Peg
el (
m)
NiederschlagDa 8 mDa 16 mDa 24 mDa 32 mPegel
Vermehrter Abfluss durch intensive Drainage
0
50
100
150
200
250
0 50 100 150 200 250
24-stündiger Gesamtniederschlag [mm]
Ob
erf
läc
he
na
bfl
uß
[m
m]
versiegelteFläche
Brache
Getreide
Wiese
Oberflächenabfluß bei Starkregen als Funktion der Bodennutzung
Mais- und Grünlandfläche in Deutschland
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Grü
nla
nd
(10
00 h
a)
0
100
200
300
400
500
600
Mai
s (1
000
ha)
Grünland
Mais
Bodennutzung
Anbaufläche Zuckerrüben in Westdeutschland
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
Flä
che
(100
0 h
a)
Bodennutzung
Ertrag Zuckerrüben
y = 4,46x - 8342,05
R2 = 0,74
0
100
200
300
400
500
600
700
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
Ert
rag
(d
t/h
a)
Bodennutzung
Nachhaltigkeit der Bodennutzung
Nachhaltiger Entwicklung:Eine Betrachtung umweltpolitischer Probleme,
die nicht isoliert von wirtschaftlichen und sozialen Entwicklungen durchgeführt wird
Selbstversorgungsgrad Zucker
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
Ve
rso
rgu
ng
sgra
d (
%)
Nachhaltigkeit der Bodennutzung
Marktpreis für Zucker
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
2,00
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
Pre
is (
DM
/kg
)Nachhaltigkeit der Bodennutzung
Konsumausgaben für Zucker und Subventionen für Rübenanbau und Zuckerexport
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1960 1970 1980 1990 2000
Ko
ste
n (
Mio
DM
)
Ausgaben für Zucker
Ausfuhrerstat. + Produktionssubvention
Nachhaltigkeit der Bodennutzung
Volksseuche Übergewicht
Übergewicht ist keine Krankheit, meinen die deutschen Krankenkassen. Auch 160 Kilogramm auf der Waage sind in ihren Augen kein Grund für eine Therapie. Übergewicht ist die neue Volksseuche, sagen dagegen Mediziner. Nach ihren Berechnungen ist jeder zweite Deutsche zu dick, jeder fünfte krankhaft fett. Die überflüssigen Kilos sind nicht nur lästig sondern gefährlich. Dicke Menschen leiden häufig an Kreislauferkrankungen und Diabetes, die das Risiko von Schlaganfällen erhöhen. Nach dem Rauchen gilt Fettleibigkeit als die zweithäufigste Todesursache. 7.7.03
Soziale Nachhaltigkeit
Kosten ernährungsabhängiger Krankheiten(alte Bundesländer) im Jahre 1990
Karies24%
Diabetes5%
Herz-Kreislauf39%
Fettstoffwechsel2%
Lebensmittelinfekt.2%
Alkoholismus4%
Tumoren11%
Pankreaser-krankungen
3%
Andere3%
Struma2%
Gallener-krankungen
1%Lebererkrankungen
4%
Gesamtkosten: 83,5 Milliarden DM
Wirtschaftliche und soziale Nachhaltigkeit
Entwicklung der Beitragssätze in der gesetzlichen Krankenversicherung
12
12,2
12,4
12,6
12,8
13
13,2
13,4
13,6
13,8
14
1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
Zeit (Kalenderjahr)
Bei
trag
(%)
Wirtschaftliche und soziale Nachhaltigkeit
Erinnerungsvermögen schwindet
Umweltminister Jürgen Trittin:
"Bei jedem Hochwasser ist die Einsicht groß - aber sie sinkt fast so schnell wie der Hochwasserspiegel."
Grüne "Flusskonferenz" in Dresden
taz Nr. 7097 vom 7.7.2003, Seite 7, 163 Zeilen (TAZ-Bericht),
Ökologische Nachhaltigkeit: Hochwasser
Bei jedem Hochwasser ist die Einsicht groß
Deshalb ist Hochwasser manchmal auch nützlich …
Der Pegelstand des Rheins in Köln während des
Hochwassers im Dezember 1993
Pegel bei Hochwasser in Köln
0
200
400
600
800
1000
1200
1750 1775 1800 1825 1850 1875 1900 1925 1950 1975 2000
Peg
el (
cm)
Ältere Geschichte des Hochwassers
1783 brach in Island ein gewaltiger Vulkan aus. Dabei wurden nicht nur extreme Mengen an Lava ausgespuckt, sondern auch viele Giftstoffe und feiner Staub. Das Gift tötete in Europa viele Viehherden, während der Staub und bestimmte vulkanische Gase die Einstrahlung der Sonne störten. Vermutlich deshalb kam es in den Monaten danach zu ungewöhnlichen Wetterereignissen in Europa: Der Winter 1783/84 war außerordentlich kalt. Der Rhein, alle Nebenflüsse und der Bodensee froren zu. Es gab sehr viel Schnee. Im Februar setzte dann plötzlich massives Tauwetter ein und es regnete sehr stark. Die Folge war ein Jahrtausendhochwasser, das zu allem Unglück tonnenschwere Eisschollen mit sich führte. Ganze Dörfer wurden damals völlig zerstört, und es kamen Tausende von Menschen um's Leben.
Die andere der beiden größten Hochwasserkatastrophen des zweiten Jahrtausends fand im Jahr 1342 statt, jedoch auf ganz andere Weise: Nach längerer Trockenheit tobte mitten im Juli über Mitteleuropa ein zweitägiges Unwetter mit schweren Wolkenbrüchen. Die Folge war, dass praktisch an allen Flüssen nie da gewesene Wasserstände erreicht wurden. In Köln dürfte der Pegel - wie auch am 28. Februar 1784 - bei ungefähr 11,60m gelegen haben. Diese Höhe markiert also die Spitze dessen, was bisher am Rhein passieren konnte. Leider findet man in zahllosen Aufzeichnungen, sogar in amtlichen, zum Teil sehr phantasievolle Daten. So wurde sogar einmal in einer Dokumentationssendung des WDR behauptet, 1784 habe der Kölner Pegel bei 13,55m gelegen. Das ist Unfug. Vermutlich ist der Hauptgrund für solche Irrtümer, dass die Nullwerte der Pegel im Laufe der Zeit immer wieder verändert wurden. Dadurch haben sich Fehler beim Umrechnen auf das heutige Niveau ergeben.
Ältere Geschichte des Hochwassers
Tagesabflüsse und Hochwasser-Scheitelabfluss
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00
Ab
flu
ss (
m3 /s
)
Jüngere Geschichte des Hochwassers
Zahl der Pegelstände über 8 m am Rhein in Köln im letzten Jahrhundert
y = 0.06x - 118.31
r2 = 0.42
01
2345
678
910
1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000
Zeit (in Jahrzehnten)
Zah
l der
Peg
elst
änd
eHäufigkeit stärkeren Hochwassers
Entwicklung von Pegel und Abfluss
Hochwasserpegel in Köln
y = 0,002x + 647,602
R2 = 0,015
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
Jan 00 Dez 09 Dez 19 Dez 29 Dez 39 Dez 49 Dez 59 Dez 69 Dez 79 Dez 89 Dez 99 Dez 09
Pe
ge
l (cm
)
Hochwasserabfluss in Köln
y = 0,041x + 4660,562
R2 = 0,046
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
Jan 00 Dez 09 Dez 19 Dez 29 Dez 39 Dez 49 Dez 59 Dez 69 Dez 79 Dez 89 Dez 99 Dez 09
Pe
ge
l (cm
)
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
Ab
flu
ss (
m3/s
)
Entwicklung von Pegel und Abfluss
Entwicklung von Pegel und Abfluss
Pegel und Abfluss in Köln
y = 0,002x + 647,602
R2 = 0,015
y = 0,041x + 4660,562
R2 = 0,046
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
Jan 00 Dez 09 Dez 19 Dez 29 Dez 39 Dez 49 Dez 59 Dez 69 Dez 79 Dez 89 Dez 99 Dez 09
Pe
ge
l (cm
)
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
Ab
flu
ss (
m3/s
)
ScheitelabflussPegel
Niederschlag von Nov. - März
y = 0,78x - 1195,45
R2 = 0,09
0
100
200
300
400
500
600
1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000
Nie
der
sch
lag
(m
m)
Entwicklung des Winterniederschlages
Einfluss der Niederschlagssumme einer zunehmenden Zahl von Tagen vor dem Hochwasser auf den
Hochwasserabflus
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Zahl von Tagen
r2
vor 1980 nach1980
Niederschlagssumme 7 Tage vor Hochwasser
0
20
40
60
80
100
120
140
Jan00
Dez09
Jan20
Jan30
Jan40
Jan50
Jan60
Jan70
Jan80
Jan90
Jan00
Nie
der
sch
lag
(m
m)
Signifikanz des Einflusses des Niederschlages einzelner Tage vor dem Hochwasser
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
0 5 10 15 20 25 30 35
Tage
t-W
erte
1960-1980
1900-1920
Weitere Entwicklungen
Niederschlagskoeffizient für den Tag vor dem Hochwasser für jeweils 2 Jahrzehnte
y = 0,14x + 2,37
R2 = 0,54
0
5
10
15
20
25
0 20 40 60 80 100 120
Jahre
Ko
eff
izie
nt
m3 /s
/ m
m
Weitere Entwicklungen
Major flood catastrophes in Europe since 1990
Damage in Billion US$Date Country Deaths to the national
economycovered byinsurance
September 20-28, 1993 France, Italy, Switzerland 17 1.50 0.50
December, 20-31, 1993 Germany, Belgium, The Netherlands, Luxembourg, France 14 2.00 0.80
November 4-6, 1994 Italy 68 9.30 0.07
Jan. 19 - Feb. 3, 1995 France, Germany, Belgium, Luxembourg, The Netherlands 28 3.50 0.91
December 13-23, 1996 Spain, Portugal 2 1.08 -
July 5 - Aug. 10, 1997 Germany, Poland, Czech Republic, Austria 110 5.90 0.80
Oct. - Nov. 2000 Great Britain 10 1.50 1.09
October 13-20, 2000 Italy, Switzerland, France 38 8.50 0.47
Aussichten
Major flood catastrophes in Europe since 1990
Damage in Billion US$Date Country Deaths to the national
economycovered byinsurance
September 20-28, 1993 France, Italy, Switzerland 17 1.50 0.50
December, 20-31, 1993 Germany, Belgium, The Netherlands, Luxembourg, France 14 2.00 0.80
November 4-6, 1994 Italy 68 9.30 0.07
Jan. 19 - Feb. 3, 1995 France, Germany, Belgium, Luxembourg, The Netherlands 28 3.50 0.91
December 13-23, 1996 Spain, Portugal 2 1.08 -
July 5 - Aug. 10, 1997 Germany, Poland, Czech Republic, Austria 110 5.90 0.80
Oct. - Nov. 2000 Great Britain 10 1.50 1.09
October 13-20, 2000 Italy, Switzerland, France 38 8.50 0.47
August 2002 Central Europe (Germany, Austria, Czech Republic,etc.)
? >30.00 ?
Aussichten
Aussichten
Erinnerungsvermögen schwindet
Umweltminister Trittin
erwähnte aber den frischen EU-Beschluss zur Agrarwende, der mit Flächen- statt Ernteprämien künftig Grünlandnutzung durch Bauern begünstigt. ."
Grüne "Flusskonferenz" in Dresden
taz Nr. 7097 vom 7.7.2003, Seite 7, 163 Zeilen (TAZ-Bericht),
Der Rückgang des Scheitelabflusses beim jährlichen Hochwasser des Pecatonica River nach Umstellung auf
reduzierte Bodenbearbeitung im Einzugsgebiet (nach Potter)
0
50
100
150
200
250
300
350
1935 1945 1955 1965 1975 1985 1995
Sch
eite
lab
flu
ß (
m3 s
-1)
Aussichten
Aussichten