Gutachten zum Leitfaden. Bodenschutz auf Linienbaustellen

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1 Gutachten zum Leitfaden Bodenschutz auf Linienbaustellen Stand: Juni 2014 Auftraggeber Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume Hamburger Chaussee Flintbek Erstellt von GZP GbR Herr Dr. Stephan Gebhardt Herr Dr. Alexander Zink Eckernförder Straße Kiel Projektbeirat Name Frau Dr. Nicole Bädjer Herr Martin Bölling Herr Stefan Bruhns Herr Dr. Eckhard Cordsen Herr Frank Ehlers Herr Jörn Fröhlich Frau Anette Jäger Herr Dirk Ketelsen Herr Thies Richter Herr Klaus Dieter Schlüter Institution Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume, Abteilung Geologie und Boden, Dezernat Boden TenneT Offshore GmbH, Projektleiter Kabel, Technik & Projekte Kreis Herzogtum Lauenburg, Fachdienst Abfall und Bodenschutz, Fachdienstleiter Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume, Abteilung Geologie und Boden, Dezernatsleiter Boden Schleswig-Holstein Netz AG, Leiter Planung/Bau Verteilnetze (SN-P) Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume, Abteilung Wasserwirtschaft, Meeres- und Küstenschutz, Referat Boden, Grundwasser und Altlasten, Wasserversorgung Kreis Schleswig-Flensburg, Fachdienst Abfall und Bodenschutz Schleswig-Holstein Netz AG, Planung/Bau Verteilnetze (SN-P) Bauindustrieverband Hamburg Schleswig-Holstein e. V., Geschäftsstelle Schleswig-Holstein Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein, Abteilung Pflanzenbau, Pflanzenschutz, Umwelt 1

2 Inhalt 1. Einleitung Zielsetzung und Anwendungsbereich dieses Leitfadens Adressatenkreis Bauprozesse auf Linienbaustellen Mögliche Belastungen und Auswirkungen auf Böden Bodenverdichtung Gefügeveränderung Bodenvermischung Volumenverluste von Torfen Stoffliche Belastung Rechtliche Rahmenbedingungen Bodenkundliche Baubegleitung Ziele Aufgaben Qualifikation und Anforderungen Trassenvorplanung Nutzung vorhandener Daten Ausführungsplanung Bodenkartierung Bodenschutzkonzept Maschineneinsatz Mechanische Stabilität von Böden Spannungseintrag von Baumaschinen Maschinenkataster Baustraßen Bodenmanagementplanung Drainagen Bauausführung Örtliche Bauüberwachung Dokumentation

3 5.2 Begleitende Messungen Bodenmanagement Bodenabtrag Zwischenlagerung Wiederherstellung Bauen in besonders empfindlichen Böden Sulfatsaure Böden Organische Böden Kreuzungen Geschlossene Kreuzungen Offene Kreuzungen Ortsfremder Boden Bodenüberschüsse Wasserhaltung Beweissicherung Rekultivierung Melioration Folgebewirtschaftung Nachsorge Literatur Gesetze, Normen und Technische Regeln Anhang

4 1. Einleitung 1.1 Zielsetzung und Anwendungsbereich dieses Leitfadens Der Boden übernimmt als wichtiger Bestandteil unseres Ökosystems vielfältige Funktionen im Naturhaushalt und stellt als Anbaufläche von Nahrungsmitteln und zunehmend auch von Energiepflanzen eine wichtige und wertvolle Ressource dar. Sein Schutz ist daher zentrales Anliegen eines nachhaltigen Umweltschutzes. Dieser Leitfaden gibt einheitliche Empfehlungen zum schonenden und nachhaltigen Umgang mit dem Schutzgut Boden auf Linienbaustellen in Schleswig-Holstein. Linienhafte Baumaßnahmen (z.b. zum Bau von Strom-, Gas-, Wasser- oder Fernmeldeleitungen) können massive Eingriffe in den Natur- und Landschaftshaushalt darstellen, bei denen es stets auch zu einer flächenhaften Inanspruchnahme von Böden kommt. So werden beispielsweise durch Linienbaustellen bei Hoch- und Höchstspannungs- sowie Pipelinebauprojekten mit Arbeitsstreifenbreiten von 20 bis 36 m bei z.b. 70 km Trassenlänge zwischen 140 und 250 ha (ohne Zuwegungen und Lagerflächen) überwiegend landwirtschaftlicher Nutzflächen in Anspruch genommen. Deren Produktivität gilt es durch nachhaltige Bauausführungen zu erhalten. Mit der Verlegung im offenen Leitungsgrabenbauverfahren kommt es bei diesen Projekten zu erheblichen Bodenumlagerungen. Der Boden wird durch die Eingriffe verändert und seine natürlichen Bodenfunktionen können bei unsachgemäßem Umgang langfristig oder sogar irreversibel beeinträchtigt werden. Um eine Schädigung der Böden und negative Auswirkungen durch Bautätigkeiten zu verhindern bzw. zu begrenzen, ist die frühzeitige Einbeziehung bodenkundlich-geologischer Informationen für eine nachhaltige Planung und Realisierung von Bauvorhaben notwendig. Insbesondere Bodenverdichtung, Vermischung von Bodenaushub (z.b. der Bodenhorizonte), Gefügeveränderungen, stoffliche Belastungen sowie Erosion können negative Auswirkungen auf das Bodengefüge und den Wasser- und Lufthaushalt nach sich ziehen und die Nährstoffsituation und die Ertragsfähigkeit der direkt betroffenen als auch angrenzender Böden langfristig verschlechtern. Bei der Durchführung der Baumaßnahmen ist deshalb das Schutzgut Boden durch Anwendung bodenschonender Bauverfahren bestmöglich zu berücksichtigen. Da für die Wiederherstellung der natürlichen Bodeneigenschaften zumeist längere Zeiträume benötigt werden und die Melioration häufig mit unverhältnismäßigem Aufwand verbunden ist, sollte dem sparsamen Umgang mit Boden bzw. der Vermeidung oder Minimierung von Eingriffen der Vorrang gegenüber dem Ausgleich und Ersatz eingeräumt werden. Mit Berücksichtigung bodenkundlich-geologischer Informationen in der Planung sowie der Umsetzung der Empfehlungen dieses Leitfadens ggf. unter personellem Einsatz einer fachkundigen bodenkundlichen Baubegleitung, lassen sich bodenschonende Arbeitsverfahren und ein vorsorgender Bodenschutz bei entsprechenden Baumaßnahmen realisieren. Die in diesem Leitfaden aufgeführten Empfehlungen sowie die Notwendigkeit einer Bodenkundlichen Baubegleitung sollten für größere Linienbauvorhaben Anwendung finden, die eines Raumordnungsverfahrens, eines Planfeststellungsverfahrens oder einer naturschutzrechtlichen Genehmigung be- 4

5 dürfen und bei denen die betroffenen Flächen anschließend wieder landwirtschaftlich oder als natürliche bzw. naturnahe Böden genutzt werden. In der Regel handelt es sich hierbei insbesondere um Hoch- und Höchstspannungs- (ab 110 kv) sowie Gashochdruck- und Pipelinebauprojekte längerer Dauer und darüber hinaus um große Stromprojekte im Mittel- und Niederspannungsbereich sowie im Gas-Mitteldruckbereich sowie um entsprechende weitere Fernleitungen (z. B Wasser). Die maßgebliche Bodenbelastung kann über spezifische Werte für den Grabenaushub definiert werden und liegt im Sinne dieses Leitfadens vor wenn ein Aushub pro Leitungsgraben von ca 2 m³/m (laufender m Leitungsgraben) innerhalb einer in sich geschlossenen Baumaßnahme überschritten wird. Die Einbindung einer bodenkundlichen Baubegleitung sollte im Zweifel oder in sensiblen Bereichen wie Mooren etc. mit der unteren Bodenschutzbehörde abgestimmt werden. Die bodenkundliche Baubegleitung sollte unter Beteiligung der zuständigen Bodenschutzbehörde frühzeitig bereits im Zuge der Trassenplanung in das Projekt einbezogen werden. Auftraggeber haben hinsichtlich fairer Kalkulation bereits in der Ausschreibung auf diesen Leitfaden und speziell auf die Einhaltung der Bodenschutzbestimmungen hinzuweisen. Empfehlungen aus diesem Leitfaden insbesondere zur Vermeidung von Bodenschadverdichtungen und zum Umgang mit Bodenmaterialien können neben dem offenen Leitungsgrabenbauverfahren auch bei weiteren linienhaften Baumaßnahmen wie z.b. im Freileitungs- oder Verkehrswegebau Anwendung finden. Mit den Empfehlungen dieses Leitfadens realisieren Bauausführende nicht nur eine nachhaltige Bauweise unter Einhaltung gesetzlicher Umweltauflagen, sondern mit der Umsetzung bodenschonender Bautechnik können sie gleichzeitig langfristige Bodenschäden und damit Folgekosten minimieren. Nicht zuletzt gestalten sich einzelne Arbeitsprozesse witterungsunabhängiger und können damit die Planungssicherheit erhöhen und helfen, Terminpläne einzuhalten. Gleichzeitig profitieren auch betroffene Grundeigentümer oder Pächter, denn für sie verkürzt sich der Zeitraum, während dem sie mit Bewirtschaftungserschwernissen rechnen müssen und eine besonders schonende Folgebewirtschaftung erforderlich ist. 1.2 Adressatenkreis Dieser Leitfaden soll allen an Planung und Bau von linienhaften Baumaßnahmen in Schleswig- Holstein Beteiligten für die Umsetzung eines flächenhaften Bodenschutzes zur Verfügung stehen. Er richtet sich an Bauherren (öffentliche und private Leitungsnetzbetreiber), Planungsbüros, Projektleiter, Bauleiter, bodenkundliche Baubegleiter, Bauunternehmer, Behörden (Natur-, Bodenschutz-, Abfall- oder Wasserbehörden), Vertreter der Landwirtschaft, Landeigentümer und Nutzungsberechtigte (Bewirtschafter) und stellt eine allgemeine Vollzugshilfe für Bauvorhaben mit linienhaften Eingriffen in den Boden dar. Sofern für bestimmte Gewerke bereits spezifische Regelungen vorliegen, sollte dieser Leitfaden ergänzend herangezogen werden. 5

6 1.3 Bauprozesse auf Linienbaustellen Die unterirdische Verlegung von Leitungen geschieht im offenen Leitungsgrabenbau über Aushub, Zwischenlagerung und Rückverfüllung des anstehenden Bodens. An Kreuzungspunkten werden üblicherweise Bohr- oder Pressverfahren eingesetzt. Bei bestimmten Vorhaben kommen auch Pflugverfahren zu Anwendung. Beim Leitungsgrabenbauverfahren (Abb. 1) wird innerhalb eines vorgegebenen Arbeitsstreifens mit Baggern der Leitungsgraben ausgehoben (Abb. 2), die Leitung (Gas, Strom, Wasser, etc.) verlegt und anschließend der Leitungsgraben wieder verschlossen (DVGW, 2008; Merkblatt DVGW G 451 (M): DVGW, 2013). Folgende Arbeitsschritte sind im Leitungsgrabenbauverfahren typisch (nicht alle Punkte sind zwingend erforderlich und die Reihenfolge kann z.t. differieren): Auspflockung des Arbeitsstreifens durch einen Vermesser (meist abschnittsweise) Baustelleneinrichtung (Lagerflächen, Zuwegungen) Weidezäune entfernen/versetzen Grünland fräsen, Ackerpflanzen mähen und abfahren Anlage von temporären Grabenüberfahrten Arbeiten am Drainagesystem (z.b. Herstellung von Abfangdrainagen) Anlage eines Fahrstreifens oder einer Baustraße Durchführung von erforderlichen alternativen Verlegetechniken an Kreuzungspunkten (z.b. HDD-Verfahren, etc.) Oberbodenabtrag und Anlage trassenparalleler Bodenmieten Einrichtung von Wasserhaltungsmaßnahmen Erstellung des Grabenprofils unter Berücksichtigung der Bodentrennung und Anlage trassenparalleler Bodenmieten Einbringung von Geotextil in den Leitungsgraben zur Lastverteilung Einbringung eines Sandbettes in den Leitungsgraben (mechanischer Schutz und/oder Wärmeableitung) Verlegung der Leitung Einsandung der Leitung (mechanischer Schutz und/oder Wärmeableitung) Einbau von Tonriegeln (Verhinderung ungewollter Drainagewirkungen) Schichtenkonforme Wiederverfüllung des Leitungsgrabens (ggf. Einbau von Trassenwarnbändern, -platten) Wiederherstellung der Drainagen Entfernung von Maßnahmen an Gräben Rückbau von befestigten Baustraßen Melioration von Bodenverdichtungsschäden Rekultivierung des Arbeitsstreifens Abnahme der wiederhergestellten Fläche Herstellung des Saatbettes und Ansaat Folgebewirtschaftung 6

7 Nacharbeiten bei Folgeschäden Abb. 1: Linienbaustelle einer Leitungsverlegung Abb. 2: Ausheben eines Leitungsgrabens in einer Kalkmarsch 1.4 Mögliche Belastungen und Auswirkungen auf Böden Linienhafte Baumaßnahmen stellen massive Eingriffe in natürliche oder Kulturböden dar und können eine Vielzahl an negativen Auswirkungen verursachen. Viele dieser Belastungen sind durch Einbeziehung bodenkundlicher Expertise vermeidbar, andere können in ihren negativen Auswirkungen lediglich minimiert werden, wieder andere müssen sogar melioriert oder saniert werden. Die verschiedenartigen Belastungen denen die Böden im Zuge einer Baumaßnahme ausgesetzt werden, können zusammengefasst werden unter den Belastungsarten Bodenverdichtung, Gefügeveränderung, Bodenvermischung, Volumenverluste von Torfen, Erosion und stoffliche bzw. thermische Belastung sowie ungewollte Drainagewirkung. Auf einige der in Schleswig-Holstein wesentlichen Belastungsarten wird im Folgenden näher eingegangen Bodenverdichtung Unter Bodenverdichtung versteht man im Allgemeinen die Zunahme der Bodendichte durch plastische Verformung des Bodens. Im funktionellen Erdbau oder Tiefbau ist oftmals die maximale Verdichtung von Boden erwünscht, um seine Traglast zu erhöhen. Werden jedoch natürliche oder landwirtschaftlich genutzte Böden verdichtet, hat dies in der Regel negative Auswirkungen auf ihre natürlichen Funktionen. So führen übermäßige Bodenverdichtungen zu einer Verringerung der Infiltrationskapazität und damit zu Stauwasser und Erosion. Luftmangel im Wurzelraum der Pflanzen beeinträchtigt neben dem Wurzelwachstum auch das Bodenleben und die Fähigkeit von Pflanzen Wasser und Nährstoffe zu erreichen. Geringere Erträge landwirtschaftlicher Kulturen sind die Folge. 7

8 Bodenverdichtungen werden bei linienhaften Baumaßnahmen dann verursacht, wenn schwere Baumaschinen eingesetzt werden, die ein ungünstiges Verhältnis von Gesamtmasse zu Aufstandsfläche aufweisen oder verdichtungsempfindliche bzw. zu nasse Böden ohne Schutzmaßnahmen (Baustraße) befahren werden (vgl. Kap und ). Auch die Überfahrhäufigkeit spielt bei der Entstehung von Bodenverdichtungen eine Rolle. Visuelle Anzeichen für schadhafte Bodenverdichtungen sind häufig tiefe Fahrspuren (Abb. 3, Abb. 4) und Versackungen, auf dem Boden stehendes Wasser und schlechter Pflanzenwuchs. Abb. 3: Mobilbagger weisen hohe Kontaktflächendrücke auf, weshalb sie leicht tiefe Fahrspuren und entsprechende Bodenverdichtungen verursachen Abb. 4: Tiefe Fahrspuren entlang eines Leitungsgrabens Gefügeveränderung Veränderungen des Bodengefüges oder der Bodenstruktur sind von großer Bedeutung für die ökologische Funktionalität eines Bodens. So wirkt sich die Bodenstruktur unter anderem auf Wasserflüsse, Nährstoffverfügbarkeit sowie die Bodenstabilität aus. Die Veränderung des Bodengefüges kann den Pflanzenwuchs bzw. die Ertragsfähigkeit negativ beeinflussen und die Entstehung von Bodenverdichtungen begünstigen. Ursachen für Gefügeveränderungen des Bodens infolge tiefbaulicher Eingriffe auf Linienbaustellen stellen insbesondere der Bodenaushub, seine Um- und Zwischenlagerung sowie der Wiedereinbau, aber auch übermäßige Bodenverdichtungen durch unsachgemäße Befahrungen dar (Abb. 5). Insbesondere Gefügeveränderungen durch die Leitungsgrabenerstellung können grundsätzlich nicht verhindert werden; durch die Einhaltung bestimmter Vorgaben beim Tiefbau im Rah- 8

9 men des Bodenmanagements lassen sich ihre negativen Auswirkungen jedoch reduzieren (vgl. Kap. 5.3). Meliorationsmaßnahmen und eine schonende Folgebewirtschaftung können zudem dazu beitragen, die Regeneration des beeinträchtigten Bodens nachhaltig zu beschleunigen (vgl. Kap und 6). Abb. 5: Aufwuchsschaden durch Gefügebeeinträchtigungen im ehemaligen Arbeitsstreifen Bodenvermischung Natürliche oder landwirtschaftlich genutzte Böden weisen je nach Bodentyp und Ausgangssubstrat eine charakteristische Horizontierung auf. Finden tiefbauliche Eingriffe in diese Böden statt, wird diese typische Horizontabfolge gestört. Grundsätzlich ist es bei der Erstellung von Leitungsgräben mit Baggern nicht möglich, jeden Bodenhorizont einzeln zu behandeln. Es muss jedoch gewährleistet sein, dass der Oberboden beim Abtrag vom Unterboden getrennt wird. Auch die Trennung von Unterboden und Ausgangssubstrat bei entsprechend tiefen Leitungsgräben ist i.d.r. erforderlich. Selbst unter optimalen Bedingungen wird es im Zuge der notwendigen Bodenbewegungen (Bodenabtrag, Zwischenlagerung, Wiedereinbau) mittels Kettenbaggern immer zu einer geringfügigen Vermischung der getrennt behandelten Schichten kommen. Üblicherweise verursachen diese geringfügigen Bodenvermischungen jedoch keine negativen Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum. Sollte das Bodenmanagement auf der Baustelle jedoch unsachgemäß durchgeführt werden (Abb. 6), können langanhaltende Bodenveränderungen die Folge sein. So führt die Vermischung von mineralischem Unterboden mit Oberboden zu Veränderungen der Nährstoffgehalte und kann sich damit negativ auf Pflanzenerträge auswirken (Abb. 7). Sollten ursprünglich tieferliegende Torfschichten mit Oberboden vermischt worden sein, können nachfolgende Sackungen und Stabilitätsverluste die Folge sein (vgl. Kap , ). Bodenvermischungen lassen sich visuell durch Veränderungen der Textur, Farbe oder Humusgehalt des Bodens bzw. schlechtem oder sogar fehlendem Pflanzenwuchs erkennen. 9

10 Abb. 6: Deutliche Vermischung von Oberboden und Unterboden im gerade wieder verschlossenen Leitungsgraben Abb. 7: Wenn die Oberbodenmächtigkeit im Bereich des wiederverschlossenen Leitungsgrabens zu gering ist, werden Bodenvermischungen erst infolge wendender Bodenbearbeitungsverfahren oberflächlich sichtbar Volumenverluste von Torfen Wenn Moore von einer linienhaften Baumaßnahme betroffen sind, besteht nicht nur das Problem der geringen Bodenstabilität. Zusätzlich reagieren die vornehmlich aus organischer Substanz bestehenden und hohe Porenvolumina aufweisenden Torfe empfindlich auf eine Belüftung. Diese entsteht einerseits direkt durch Aushub und temporäre Zwischenlagerung von Torfen bei der Leitungsgrabenerstellung. Andererseits werden im Zuge der Bauwasserhaltung bzw. Grundwasserabsenkung die im Leitungsgraben direkt anstehenden sowie auch die flächig im jeweiligen Grundwasserabsenkbereich befindlichen Torfe entwässert und damit mehr oder weniger stark belüftet. Wenn zusätzlich Bodenvermischungen und der Eintrag von ursprünglich tiefer liegenden Torfschichten in den Oberboden stattfinden, werden diese sogar langfristig und nicht nur temporär belüftet. Insgesamt werden durch die Entwässerung und Belüftung von Torfen unterschiedliche Prozesse aktiviert, die letztlich alle zu Volumenverlusten der Torfe führen. 10

11 In ihrer Summe können diese Prozesse zu erheblichen Sackungen und Bodendefiziten im Anschluss an eine Baumaßnahme führen und bewirken damit letztlich auch Stoffemissionen in das Grundwasser oder die Atmosphäre (z.b. Nitrat, CO 2 ) Stoffliche Belastung Das Auftreten stofflicher Belastungen kann einerseits die Folge von Betriebsmittelverlusten von Baumaschinen und -geräten und andererseits von im Baufeld verbleibenden Abfällen aller Art sein. Auch der Einsatz verunreinigter Baustoffe (z.b. Bausand, Schotter, etc.) oder die Aufbringung von ungeeignetem Boden kann stoffliche Belastungen hervorrufen. Da jedoch für alle Baustoffe als auch für Boden strenge abfall- und bodenschutzrechtliche Vorgaben hinsichtlich ihrer Schadstoffgehalte bzw. Eigenschaften bestehen (LAGA M20, BBodSchV) und vor dem Auf- oder Einbringen entsprechende Eignungsnachweise vorliegen müssen, geht von ihnen, sofern die Bestimmungen eingehalten werden, keine stoffliche Gefährdung für die Böden aus (vgl. Kap. 5.5). Betriebsmittelverluste oder Abfälle aller Art können dagegen im Einzelfall zu stofflichen Belastungen führen und müssen deshalb durch ein sachgerechtes Gefahrstoff- und Abfallmanagement bestmöglich vermieden werden. 1.5 Rechtliche Rahmenbedingungen Die Thematik Bodenschutz bei Baumaßnahmen wird vornehmlich über das Baugesetzbuch (BauGB) und dort, wo das BauGB die Bodenbelange nicht mehr regelt, vom Bundesbodenschutzgesetz (BBodSchG), bzw. von der Bundesbodenschutzverordnung (BBodSchV) abgedeckt. Da aber das Fachrecht des BauGB (z.b. 202) und der entsprechenden Verordnungen zum Schutz des Bodens kaum Konkretisierungen enthalten, sind das BBodSchG und die BBodSchV sowie die entsprechenden Landesgesetze der fachliche Maßstab und gelten parallel zum Fachrecht. Der Zweck des BBodSchG ist nach 1 ( ) nachhaltig die Funktionen des Bodens zu sichern oder wiederherzustellen. Hierzu sind schädliche Bodenveränderungen abzuwehren ( ) und Vorsorge gegen nachteilige Einwirkungen auf den Boden zu treffen. Bei Einwirkungen auf den Boden sollen Beeinträchtigungen seiner natürlichen Funktionen sowie seiner Funktion als Archiv der Natur- und Kulturgeschichte so weit wie möglich vermieden werden. Nach 2(3) sind schädliche Bodenveränderungen im Sinne dieses Gesetzes ( ) Beeinträchtigungen der Bodenfunktionen, die geeignet sind, Gefahren, erhebliche Nachteile oder erhebliche Belästigungen für den einzelnen oder die Allgemeinheit herbeizuführen. Die BBodSchV präzisiert in 12(9): Beim Auf- und Einbringen von Materialien auf oder in den Boden sollen Verdichtungen, Vernässungen und sonstige nachteilige Bodenveränderungen durch geeignete technische Maßnahmen sowie durch Berücksichtigung der Menge und des Zeitpunktes des Aufbringens vermieden werden. Nach Aufbringen von Materialien mit einer Mächtigkeit von mehr als 20 Zentimetern ist auf die Sicherung oder den Aufbau eines stabilen Bodengefüges hinzuwirken. DIN (Ausgabe 5/98) ist zu beachten. In Bezug auf das Einbringen von Boden, aber auch die Verwertung von überschüssigem Bodenmaterial sind daneben auch die LAGA M20 sowie das Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) zu beachten. Weitere gesetzliche Grundlagen, die Vorgaben zum Schutz des Bodens enthalten, sind das Raumordnungsgesetz (ROG), das Gesetz über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG), das Umweltschadensgesetz (USchadG), das Umwelthaftungsgesetz (UmweltHG), das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) und das Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG). 11

12 Weiterführende Informationen, auch zu allgemeinen nachgeordneten Regelwerken und Institutionen sowie publizierten Arbeitshilfen, finden sich z.b. in BVB (2013) sowie LUBW (2010). 2 Bodenkundliche Baubegleitung 2.1 Ziele Das oberste Ziel der bodenkundlichen Baubegleitung ist die Erhaltung der Fruchtbarkeit und der natürlichen Funktionen des Bodens. Grundsätzliches Ziel ist die Vermeidung bzw. Minderung möglicher Beeinträchtigungen der natürlichen Bodenfunktionen im Zuge einer Baumaßnahme: Schadverdichtung Gefügestörungen und schäden Vernässung Vermischung Erosion Abrutschung von aufgebrachtem Bodenmaterial Schadstoffeinträge Behinderungen des Bauablaufs aufgrund empfindlicher Böden oder schlechter Witterungsbedingungen können unter Umständen durch geeignete Planung und technische Maßnahmen im Vorfeld optimal ausgeglichen werden. Dabei führt die konsequente Anwendung bodenschonender Arbeitsweisen zu einer optimalen Auslastung auf der Baustelle und kann das Bauzeitenfenster, in dem witterungsbedingt bodenschonendes Arbeiten möglich ist, verlängern. 2.2 Aufgaben In Abstimmung mit dem Auftraggeber sollte die bodenkundliche Baubegleitung in engem Kontakt mit der unteren Bodenschutzbehörde stehen und die wesentlichen Belange rechtzeitig abstimmen. Folgende Aufgaben übernimmt die bodenkundliche Baubegleitung im Projektablauf: 12

13 Abb. 8: Übersicht über Aufgaben und Vorteile der bodenkundlichen Baubegleitung im Projektverlauf 2.3 Qualifikation und Anforderungen Um diese Aufgaben qualifiziert übernehmen zu können, werden in erster Linie umfangreiche geowissenschaftliche Fachkenntnisse benötigt. 13

14 Hierzu gehören Kenntnisse der Bodenansprache (Kartierung, Verdichtungsempfindlichkeit, Rekultivierbarkeit), der Bodenphysik und mechanik (Verdichtung, Wasserhaushalt, Messmethoden), Bodenchemie (Schadstoffbelastung, Untersuchungsmethoden), der Landwirtschaft (Bodenbearbeitung, Folgebewirtschaftung), der Bautechnik und des Bodenschutzes auf Baustellen (Baumaschinen, Baustellenorganisation, Schutzmaßnahmen), der einschlägigen Gesetze, Richtlinien und Normen sowie im Projektmanagement. Um der Rolle als Mediator gerecht zu werden, muss die bodenkundliche Baubegleitung zudem über ein hohes Maß an sozialer Kompetenz und kommunikativen Fähigkeiten verfügen. 3 Trassenvorplanung Bereits in diesen frühen Projektstadien müssen im Zuge der Trassenfindung neben allen anderen relevanten Belangen (vorgegebene Korridore, Bündelungsprinzip, möglichst kurze Länge, Umgehung von Schutzgebieten, etc.) auch die Böden Berücksichtigung finden. Bereits frühzeitig im Projektverlauf sollten deshalb sämtliche verfügbaren Informationen zu Böden, Geologie und Hydrologie sowie Satellitenbilder u.ä. ausgewertet werden. Diese Informationen können eine große Hilfe bei der Wahl aus bodenkundlicher Sicht geeigneter Trassenverläufe, also der Aussparung tiefbaulich schwieriger und sensibler Böden sein. Hierdurch können für die spätere Bauausführung gravierende Probleme und Verzögerungen durch ungeeigneten Baugrund und erhebliche Mehraufwendungen durch notwendige Schadensbehebungen in der Nachsorge vermieden werden (vgl. Kap. 7). Auch im weiteren Projektverlauf können vorhandene Daten wertvolle Informationen für die Ausführungsplanung und die Bauausführung darstellen. 3.1 Nutzung vorhandener Daten Grundlegende digitale Informationen zu den Themen Abfall, Boden, Luft, Naturschutz, Wasser und Landwirtschaft bietet der Landwirtschafts- und Umweltatlas Schleswig-Holstein. Auch Luftbilder, Höhenmodelle, Altlastenkataster oder vorhandene Baugrunduntersuchungen können nützliche Informationen darstellen. Weitere häufig sehr hilfreiche Informationsquellen stellen Gespräche mit ortsansässigen Landwirten dar. Für Schleswig-Holstein liegen eine Vielzahl an verfügbaren bodenkundlichen und geologischen analogen und digitalen Kartenwerken und Daten vor, die bevorzugt zu nutzen sind und über das LLUR bezogen werden können (vgl. Tab. 1a und 2a im Anhang). 4 Ausführungsplanung Nachdem der Trassenverlauf festgelegt wurde, sollte in Abstimmung mit der zuständigen Bodenschutzbehörde ein auf die Baumaßnahme zugeschnittenes Bodenschutzkonzept erarbeitet werden. Hierfür sind zunächst die vorhandenen Daten zu nutzen. Ergänzend kann eine Bodenkartierung entlang der Trasse oder von Trassenabschnitten, für die nicht ausreichende Vorinformationen zur Verfügung stehen, notwendig sein, um Bodendaten in ausreichender Aktualität und räumlicher Auflösung zu erhalten. 14

15 4.1 Bodenkartierung Erfahrungsgemäß sind verfügbare Informationen über den Untergrund nicht immer in ausreichender Datenlage bzw. der benötigten Genauigkeit und Aktualität vorhanden. Daher kann es in der Vorplanungsphase erforderlich sein ein bodenkundlich-geologisches Gutachten erstellten zu lassen, welches Informationen zu den lokalen Bodenverhältnissen, zum Baugrund, zur hydrologischen Situation und ggf. zu weiteren wichtigen den Untergrund betreffenden Themen enthält. Die erhoben Daten sollten mindestens folgende Informationen enthalten: Profilaufnahme nach bodenkundlicher Kartieranleitung (KA5; AG Boden, 2005), Eindringwiderstand, Fotodokumentation des Ausgangszustandes und sollten entsprechend der folgenden Punkte aufgearbeitet werden: Erstellung einer Bohrdatenbank, Ableitung der notwendigen Bodentrennung, Ableitung bodenmechanischer Kennwerte (Befahrbarkeit, Belastbarkeit, Stabilität), Darstellung der Ergebnisse auf Trassenplänen nach vorgefundenen pedologischen Einheiten, ggf. Erstellung bodenkundlich-geologischer Profilschnitte entlang der Trasse (vgl. Gebhardt et al., 2012). Die Informationen sollten in Abhängigkeit der Datenlage vorhandener Bodendaten sowie der zu erwartenden Substratheterogenität mit geeigneten Bohrpunktabständen erhoben werden. 4.2 Bodenschutzkonzept Mit Hilfe der erfassten und ausgewerteten Bodendaten ist im Vorfeld der Baumaßnahme ein Bodenschutzkonzept zu erstellen, welches die Grundlage für eine effiziente und nachhaltige Bauausführung schafft. Dieses beinhaltet die Ausweisung empfindlicher Böden im Trassenverlauf, Empfehlungen zur Anlage von Baustraßen und zum Maschineneinsatz sowie die Planung des Bodenmanagements auf der Baustelle. Zeitlich sollten diese Ausarbeitungen bereits so rechtzeitig vorliegen, dass sie in die Gesamtprojektvergaben beispielsweise für die Erstellung der Ausschreibungsunterlagen oder das Leistungsverzeichnis einfließen können. Die Erfahrung zeigt, dass es regelmäßig zu Vertragsstreitigkeiten und Verzögerungen im Bauablauf kommt, wenn wesentliche Anforderungen zum Bodenschutz vertraglich unzureichend geregelt sind Maschineneinsatz Das Befahren des Bodens entlang einer Leitungstrasse im Zuge der Bauausführung ist notwendig, muss jedoch zum Ziel haben, die Bodenfruchtbarkeit so weit wie möglich zu erhalten. Um dieses Ziel zu erreichen, sind unnötige und exzessive Bodenverdichtungen zu vermeiden. 15

16 Neben Bodentyp und Bodenart sowie der eingesetzten Maschine ist der Haupteinflussfaktor für die Befahrbarkeit die zu einem bestimmten Zeitpunkt vorherrschende Bodenfeuchte. Grundsätzlich sollte eine Befahrung möglichst im trockenen Zustand erfolgen, da trockene Böden tragfähiger (mechanisch stabiler) sind. Ein Großteil der schleswig-holsteinischen Böden befindet sich jedoch aufgrund der klimatischen Bedingungen und des zumeist vorliegenden Grundwassereinflusses mit Ausnahme einer kurzen sommerlichen Austrocknungsperiode nahezu ganzjährig im Bereich der Feldkapazität (vgl. Anhang Abb. 1a). Es muss also eine Bewertungsgrundlage für einen sachgerechten Maschineneinsatz vorliegen, welche die Befahrbarkeit nach Möglichkeit zulässt, jedoch gleichzeitig verhindert, dass schadhafte Verdichtungen des Unterbodens verursacht werden (vgl ). Denn insbesondere in bindigen Substraten und bei hohen Grundwasserständen lassen sich Unterbodenverdichtungen nur mit großem finanziellen und technischen Aufwand wieder meliorieren. Zudem hinterlässt die mechanische Lockerung des Unterbodens ein instabiles Bodengefüge, welches empfindlich auf Spannungseinträge reagiert, so dass neuerliche Bodenverdichtungen begünstigt werden. Grundsätzlich sollten alle notwendigen Fahrzeugeinsätze auf landwirtschaftlich genutzten Flächen logistisch und technisch so geplant und durchgeführt werden, dass die Spannungseinträge, die Flächeninanspruchnahme sowie die Überrollhäufigkeiten minimiert werden. Geeignet sind bodenschonende Maschinen (vor allem kettenbetriebene Fahrzeuge) mit möglichst großen Aufstandsflächen, die auch bei hohen Fahrzeuggewichten nur geringe Kontaktflächendrücke bzw. Spannungseinträge aufweisen (Abb. 9). Im Allgemeinen geht von diesen Fahrzeugen keine Gefahr von Bodenschadverdichtungen des Unterbodens aus und sie können häufig auch unter ungünstigeren (feuchten) Bodenverhältnissen operieren. Als weitere technische Maßnahmen für die Verringerung des Kontaktflächendrucks von Radfahrzeugen kann der Reifendruck minimiert werden, um die Aufstandsflächen der Reifen zu maximieren. Grundsätzlich ist auch die Realisierung einer Fahrspurbegrünung zur Stabilisierung und besseren Lastverteilung zu prüfen. Abb. 9: Kettenfahrzeuge weisen i.d.r. sehr geringe Kontaktflächendrücke auf und eignen sich daher auf den meisten Böden auch für schwere Transporte 16

17 Mechanische Stabilität von Böden Die mechanische Stabilität von Böden wird neben Bodenart und Bodenfeuchte, sowie Bodentyp bzw. Bodenentwicklung auch von den geologischen Bildungsbedingungen und anthropogenen Überprägungen maßgeblich beeinflusst. Als grobe Richtwerte der Bodenstabilität wurden für die unterschiedlichen Bodenlandschaften Schleswig-Holsteins repräsentative Bodentypen mit den vorkommenden Bodenartenhauptgruppen (vgl. Anhang Abb. 2a 4a) zusammengefasst. Für die Landschaftsräume Marsch, Geest und östliches Hügelland sowie Moore wurden bodenartbezogene Mittelwerte der Vorbelastung bei Feldkapazität berechnet (vgl. Anhang Abb. 5a). Unter Berücksichtigung eines Datensatzes von mehr als 300 am Bau von Leitungsverlegungen üblicherweise beteiligter Maschinen und einer Auswertung im Hinblick auf ihre Druckfortpflanzung konnten Grenzwerte des Kontaktflächendrucks für bodenschonendes Befahren ohne besonderen Schutz des Bodens (Baustraßen bzw. Lastverteilungsplatten) für die einzelnen Bodenlandschaften, bzw. typischen Bodentypen definiert werden. Diese Grenzwerte des Kontaktflächendrucks von Baumaschinen für die unterschiedlichen Bodenlandschaften sollten grundsätzlich nicht überschritten werden, um Unterbodenschadverdichtungen in den entsprechenden Böden zu vermeiden (Tab. 1). Tab. 1: Mittelwerte der Unterbodenstabilität (Vorbelastung) der schleswig-holsteinischen Bodenlandschaften und Moore in 40 cm Tiefe Marsch Geest Östliches Hügelland Repräsentative Bodentypen Kalkmarsch, Kleimarsch Podsol, Gley (Para-) Braunerde (-Pseudogley) Bodenlandschaft Bodenartenhauptgruppen* Mittlere Unterbodenstabilität** (Vorbelastung) [kg cm -2 ] Verdichtungsempfindlichkeit u;t 0,57 hoch 0,8 s 0,89 gering 1,6 s;l 0,75 mittel 1,2 Grenzwert für den Kontaktflächendruck [kg cm -2 ] Moore Hochmoor, Niedermoor * vgl. Anhang Abb. 2a 4a ** bei pf 1,8; vgl. Anhang Abb. 5a - 0,37 sehr hoch 0,6 (i. d. R. Lastverteilungsplatten) Es zeigt sich, dass auf sandreichen Böden der Geest deutlich höhere Kontaktflächendrücke toleriert werden können als auf bindigen Böden der Marsch, da erstere höhere Eigenstabilitäten aufweisen. Zusätzlich ist das Einzelkorngefüge hinsichtlich der Auswirkungen auf Bodenfunktionen unempfindlicher als das Sekundärporensystem bindiger Substrate. Zudem ist im Schadensfall die Lockerung von Verdichtungsschäden bei diesen Böden, abgesehen vom finanziellen Mehraufwand, mit gutem Erfolg 17

18 durchführbar, während der Lockerungserfolg bindiger grundwasserbeeinflusster Böden sehr stark von optimalen Bodenfeuchtebedingungen abhängt Spannungseintrag von Baumaschinen Vor Auftragsvergabe sollten dem Auftragnehmer die Grenzwerte des zulässigen Bodendruckes mitgeteilt und ggf. vertraglich vereinbart werden, damit der Auftragnehmer seine erforderlichen Fahrzeuge und Maschinen disponieren kann. Neben Informationen zur mechanischen Stabilität der Böden werden für eine Gefährdungsabschätzung Maschinendaten benötigt. Hierzu kann es u.u. genügen, auf Erfahrungswerte, grob geclusterte Daten oder vorliegende Daten zurückzugreifen. Reichen diese Daten für eine fachliche Bewertung nicht aus, sind auf Anforderung der bodenkundlichen Baubegleitung rechtzeitig vor Beginn der Bauarbeiten die nachfolgenden Informationen zur Verfügung zu stellen. Bei Änderung des Maschinenparks sind die Daten vor Einsatz mitzuteilen. Dabei sind folgende Angaben erforderlich: Gerätebezeichnung Art des Fahrwerkes (Rad- oder Kettenfahrzeug) Leergewicht zul. Gesamtgewicht zul. Achslasten (vorne und hinten) ggf. geplante Zuladung Kettenbreite / Reifendimensionen] Kettenlänge (Aufstandslänge) Anzahl Achsen (Reifenbestückung) Die bodenkundliche Baubegleitung bewertet alle Maschinen mit Hilfe der berechneten Kontaktflächendrücke bzw. Druckfortpflanzung (Berechnung s. Anhang) in Bezug auf die von ihnen ausgehende Gefahr von Unterbodenschadverdichtungen. Dabei wird der Spannungseintrag ( z ) jeder Baumaschine der bodenfeuchteabhängigen mechanischen Stabilität (Vorbelastung, Pv 1,8 ) des Unterbodens in 40cm Bodentiefe bei Feldkapazität gegenübergestellt. Die zugrunde gelegte Bodenfeuchte bei Feldkapazität (pf 1,8) stellt einen druckempfindlichen Zustand der Böden dar, in dem sich die schleswigholsteinischen Böden zu einem Großteil des Jahres befinden (vgl. Abb. 1a im Anhang). Da der Vorbelastungswert nach Berli (2003) keinen exakten Grenzwert am Übergang von elastischer zu plastischer Verformung darstellt, muss ein Bereich charakterisiert werden, in dem plastische Gefügeveränderungen zu erwarten sind. Deshalb wird der Spannungseintrag einer Maschine erst dann als schadhaft eingestuft, wenn er den mittleren Vorbelastungswert in 40cm Tiefe um mind. 20% überschreitet. Die Klassifizierung und Bewertung der berechneten Lasteinträge erfolgt dabei mit Hilfe des Belastungsquotienten (vgl. Tab. 2). 18

19 Tab. 2: Belastungsquotient für die Bewertung der Druckbelastung (Belastungsquotient = Druckbelastbarkeit PV/ Druckbelastung z ), (Horn & Fleige, 2003) Nach dem Konzept des Belastungsquotienten entstehen Deformationen des Bodens und damit Veränderungen der Bodenfunktionen, wenn der Spannungseintrag die wasserspannungsabhängige Eigenstabilität des Bodens überschreitet und der Quotient kleiner eins wird. Wird das Verhältnis von Spannungseintrag zum natürlichen Spannungszustand des Bodens kleiner als 0,8, ist von plastischer Deformation und damit schadhaften ertragsrelevanten Beeinträchtigungen der Bodenfunktionen auszugehen. Alle Spannungseinträge mit einem Quotienten größer als 1,2 sind dieser Theorie zufolge als elastische Deformationen und damit als stabil einzustufen (vgl. Abb. 10 oder Zink et al. 2010; DVWK, 2002) Abb. 10: Beispiel der Bewertung einer Maschine mit Hilfe des Belastungsquotienten (links) und Veranschaulichung der Druckfortpflanzung im Boden unterhalb einer Baumaschine (rechts) Vor allem Baumaschinen, die hohe Kontaktflächendrücke aufweisen (insb. schwere Radfahrzeuge), können häufig nicht ohne besondere Schutzmaßnahmen (Baustraße) eingesetzt werden (Abb. 11). Bei gesättigten Bodenverhältnissen sollte der Baubetrieb mit diesen Maschinen insbesondere auf bindigen Böden bis zur Verbesserung der Verhältnisse oder der Anlage einer befestigten Baustraße temporär unterbrochen werden. Abb. 11: Trotz breiter Reifen weisen vollbeladene Dumper hohe Kontaktflächendrücke auf 19

20 Maschinenkataster Aus den Informationen der beiden vorherigen Kapitel (mechanische Stabilität und externer Spannungseintrag) nimmt die bodenkundliche Baubegleitung vor Beginn der Bauausführung eine Klassifizierung der Verdichtungsgefährdung aller am Bau beteiligten Maschinen in Form eines tabellarischen Maschinenkatasters vor (vgl. Abb. 12). Mit Hilfe eines einfach verständlichen Ampelsystems können im Vorfeld ungeeignete Maschinen vorsorgend von sensiblen Böden fern gehalten werden, bzw. unter ungünstigen Witterungs- oder Bodenfeuchteverhältnissen entsprechende Empfehlungen für zusätzliche Schutzmaßnahmen (Baustraße, Lastverteilungsplatten) abgeleitet werden. Sollte der Einsatz einer als bodenschonend bewerteten Maschine deutliche Fahrspuren verursachen, werden in Abhängigkeit der Fahrspurtiefe höhere Drücke in den Unterboden eingetragen und die Maschine kann dann möglicherweise nicht mehr eingesetzt werden, ohne Schadverdichtungen des Unterbodens zu verursachen. Tiefe Fahrspuren sind immer Anzeichen, dass die Stabilität des Bodens nicht ausreicht, um die Last eines Fahrzeuges schadlos zu tragen und der Einsatz geeigneterer Maschinen oder zusätzlicher Schutzmaßnahmen sollte erfolgen. Geräteart (Beispiele) (zulässiges) Gesamtgewicht [kg] , , ,37 Kettenbagger , , , ,36 Minibagger , , ,26 Raupen , , ,29 Kettendumper , , ,01 Rohrleger , , , ,54 Bohranlagen , ,47 Mobilbagger , , ,57 Kabeltransportanhänger , ,98 Rohrtransporter , ,06 Schlepper , , ,27 Radlader , , , ,43 Muldenkipper , ,55 Spannungseintrag ist höher als die Eigenstabilität des Bodens in 40cm Bodentiefe (Unterbodenverdichtung) Kontaktflächendruck [kg cm -2 ] Gefährdungspotential bei Feldkapazität Marsch Abb. 12: Beispiel eines vereinfachten Maschinenkatasters mit Bewertung des Gefährdungspotentials für Bodenverdichtungen für die schleswig-holsteinischen Bodenlandschaften sowie Moore Geest östliches Hügelland Spannungseintrag ist geringer als die Eigenstabilität des Bodens in 40cm Bodentiefe (keine Unterbodenverdichtung) Moore 20

21 Baustraßen Sollte die Beschaffenheit des Bodens, insbesondere im Hinblick auf witterungsbedingte Einflüsse während der Bauzeit und/oder die vorgesehene Bautechnik die Anlage einer Baustraße (z.b. aus Stahlplattenelementen, Baggermatratzen, Kunststoff, etc.) erforderlich machen, so ist diese vor Durchführung der Arbeiten anzulegen (Abb. 13, Abb. 14). Der gesamte Baustellenverkehr erfolgt dann über diesen Fahrweg. In kritischen Bereichen kann es empfehlenswert sein bereits im Planungsstadium Baustraßen vorzusehen, um Schädigungen des Bodens und Beeinträchtigungen im Bauablauf aufgrund ungünstiger Bodenverhältnisse zu vermeiden. Entsprechende Empfehlungen sollte die eingesetzte bodenkundliche Baubegleitung aus ihren Voruntersuchungen ableiten (vgl. 4.1). Unabhängig vom Material, aus dem die Baustraßen aufgebaut werden, muss dafür Sorge getragen werden, dass sie für die Bauzeit in ordnungsgemäßem Zustand erhalten werden, um ihren Zweck optimal erfüllen zu können. Dazu gehört auch eine ausreichende Breite und nötigenfalls Ausweichstellen vorzusehen, damit sichergestellt ist, dass der gesamte Baustellenverkehr auf den befestigten Flächen stattfindet. Nach Beendigung der Bautätigkeiten müssen die temporären Baustraßen vollständig und ordnungsgemäß zurückgebaut werden. Baustraßen aus Sand oder Schotter führen trotz der üblichen Trennung mit Geovlies beim Rückbau häufig zu Verunreinigungen des anstehenden Oberbodens mit dem zugeführten Einbaumaterial und sollten daher nach Möglichkeit nur für den Schutz von längerfristig benötigten Flächen Verwendung finden (vgl. Kap , Abb. 15). Abb. 13: Befestigte Baustraße aus Stahlplattenelementen 21

22 Abb. 14: Befestigte Baustraße aus Baggermatratzen Abb. 15: Wie in diesem Beispiel kann der Rückbau von Baustraßen aus Sand oder Schotter mit trennendem Geotextil zu Vermischungen führen Bodenmanagementplanung Die Grundlagen der Planung des Bodenmanagements für eine Baumaßnahme bilden die Auswertungen vorhandener Bodendaten (vgl. 3.1) sowie die Ergebnisse der ggf. durchgeführten Bodenkartierung (vgl. 4.1). Sie sind essentieller Bestandteil einer auf die jeweilige Baumaßnahme optimal zugeschnittenen Bodenmanagementplanung. Folgende Punkte müssen im Rahmen der Ausarbeitungen beantwortet und ausgearbeitet werden: Welche Böden befinden sich im Trassenverlauf, welche sind besonders empfindlich oder weisen besondere Eigenschaften auf bzw. bedingen besondere Arbeitsweisen (z.b. besonders verdichtungsempfindlich, besonders nass oder weisen hohe Gehalte an organischer Substanz auf)? Welche Substrate und Horizonte liegen in welchen Mächtigkeiten und Tiefenlagen vor? Wie muss die Bodentrennung jeweils erfolgen (Anzahl und Mengenabschätzung der zu trennenden Substrate) und wie groß sind jeweils die Lagerflächen (unter Einhaltung der Maximalhöhen) und damit der gesamte benötigte Arbeitsstreifen bzw. wo soll der jeweilige Aushub gelagert werden? Wo sollten nach Möglichkeit Zuwegungen zur Trasse erfolgen (z.b. Nutzung vorhandener Wirtschaftswege) und wo sollten Baustelleneinrichtungsflächen ausgewiesen werden und wie müssen diese befestigt werden? 22

23 Wie kann bei zeitnah aufeinander folgenden Parallelverlegungen von Leitungen der Schutz der möglicherweise empfindlichen Böden im Bereich der bestehenden Leitung gewährleistet werden? Wie kann eine boden- und witterungsangepasste Bau- und Terminplanung im Jahresverlauf unter Berücksichtigung der Bodenempfindlichkeit aussehen (z.b. auf welchen Böden sollten nur im Sommer unter möglichst trockenen Bedingungen Bauarbeiten stattfinden)? 4.3 Drainagen Auf drainierten Grundstücken ist während des Aushebens des Leitungsgrabens und des Verlegens der Leitung unter Umständen eine temporäre Anpassung und anschließende Wiederherstellung des Drainagesystems erforderlich. Im Bedarfsfall sollte vor Baubeginn ein Drainagekonzept ausgearbeitet und mit den betroffenen Grundeigentümern bzw. Nutzungsberechtigten abgestimmt werden. Wenn durch tiefbauliche Arbeiten Drainagen zerschnitten werden, sollten die Punkte umgehend mit geeigneten Hilfsmitteln (Fluchtstangen o.ä.) markiert und zeitnah fachgerecht an Sammler angeschlossen, bzw. über den Leitungsgraben wieder miteinander verbunden werden (Abb. 16), damit es nicht zu Beeinträchtigungen der Flächenentwässerung kommt. Generell müssen temporär beeinträchtigte Drainagen nach Abschluss der Bauarbeiten wieder in den ursprünglichen Funktionszustand versetzt werden. Arbeiten an Drainagesystemen sollten nur von spezialisierten Fachfirmen durchgeführt werden und bei ungünstigen Witterungsverhältnissen und der Gefahr von Bodenschäden unterbrochen werden (Abb. 17). Abb. 16: Über den Leitungsgraben wieder verbundene Drainage Abb. 17: Wenn Flächen im Zuge einer Baumaßnahme neu drainiert werden müssen, kommt der Drainagepflug zum Einsatz 23

24 5 Bauausführung In dieser Projektphase finden der Erdbau und die Verlegung der Leitungen statt. Je intensiver im Vorfeld die Planung der Baumaßnahme durchgeführt wurde, desto reibungsloser findet in der Regel auch die Bauausführung statt. Sämtliche das Schutzgut Boden betreffenden Belange müssen an dieser Stelle definiert, mit der zuständigen Bodenschutzbehörde abgestimmt und allen am Bau Beteiligten bekannt sein. 5.1 Örtliche Bauüberwachung Die bodenkundliche Baubegleitung muss im Rahmen der Bauüberwachung vor Ort auf den Baustellen regelmäßig präsent sein, um den Umgang mit den Böden und diesbezügliche Zielvorgaben überwachen zu können. Folgendes Aufgabenspektrum muss die bodenkundliche Baubegleitung im Rahmen der örtlichen Bauüberwachung abdecken: Durchführung eines Umweltmonitorings (Boden+Wasser) und Begutachtung hinsichtlich der Einhaltung aller Bodenschutzbestimmungen und witterungsangepasster Arbeitsweisen Teilnahme und Beratung bei Baubesprechungen Beratung hinsichtlich des sachgerechten und bodenschonenden Maschineneinsatzes (Befahrbarkeit, Tabuflächen, Baustraßen, Überfahrten (Logistik)) Teilnahme an Bauabschnittsbesprechungen (Vorgehensweise im aktuellen Bauabschnitt) Regelmäßige Baustellenbegehungen Überprüfung des Bodenmanagements (sachgerechter Ausbau, Zwischenlagerung, Wiedereinbau, Bodentrennung) ggf. Überprüfung der Gewässergüte und der Wasserhaltung (Wasserbeprobungen) Begutachtung und Beratung hinsichtlich der sachgerechten Wiederherstellung von ehem. Aushubbereichen Begutachtung und Untersuchung von Erdbaustoffen (Materialkontrollen, Eignungsprüfungen, Verwertungsklassen) Beweissicherung im Schadensfall (Feldmessungen, Probenahmen, Stellungnahmen) und Meliorationsvorschläge Empfehlungen zur sachgerechten Rekultivierung und Beratung zur Folgebewirtschaftung ggf. in Abstimmung mit dem Grundeigentümer oder des zuständigen landwirtschaftlichen Beraters. Begleitung von Behörden bei Ortsbesichtigungen Dokumentation aller bodenrelevanten Belange (Bautagebuch, Fotodokumentation, Abnahmeprotokolle, etc.) Mediation bei Gesprächen/Konflikten mit Eigentümern / Pächtern / Behörden Die bodenkundliche Baubegleitung hat gegenüber dem Auftragnehmer (incl. etwaiger Subunternehmen) und dem Auftraggeber keine Weisungsbefugnis, insbesondere auch zum Baustopp oder einer temporären Bauunterbrechung. Entscheidungsbefugt sind lediglich die genehmigenden Behörden. 24

25 Die bodenkundliche Baubegleitung versucht, strittige Punkte bilateral mit dem Auftraggeber zu lösen Dokumentation Im Zuge der Bauüberwachung sollte die bodenkundliche Baubegleitung ein Bautagebuch führen, in dem für jeden Baustellenbesuch alle bodenrelevanten Belange dokumentiert werden. Diese Dokumentation sollte neben möglichen Unzulänglichkeiten und Bodenschäden auch Lösungsvorschläge sowie die Art und Weise der durchgeführten Schadensbehebung beinhalten. Insbesondere auf Bodenverdichtung und -befahrung, Bodenmanagement und -vermischung, eine sachgerechte Wiederherstellung sowie stoffliche Belastungen und Gewässerschutz ist dabei zu achten. Mittels Fotos und Protokollen von durchgeführten Messungen sollte die Dokumentation belegt werden. Zusätzlich sollte nach Wiederherstellung der Flurstücke im Rahmen der Abnahme mit den Bewirtschaftern der Zustand der rekultivierten Flächen incl. aller Wiederherstellungsmaßnahmen festgehalten werden. Nicht zuletzt sollte die bodenkundliche Baubegleitung eine Enddokumentation nach Abschluss der Baumaßnahme erstellen, in der auch eine Gesamtbewertung des Bodenschutzes bzw. der erfolgten Umsetzung der im Vorfeld definierten Vorgaben zu einer bodenschonenden Bauausführung übergeben wird. Diese Dokumentation ist auf Anforderung auch der zuständigen Behörde vorzulegen und auf Nachfrage näher zu erläutern. 5.2 Begleitende Messungen Damit die bodenkundliche Baubegleitung ihre Tätigkeiten während des Baus ausführen kann, muss sie neben der fallbezogenen Begutachtung und Untersuchung von Böden grundlegende Informationen im Rahmen eines Monitorings sammeln, um überhaupt qualitative Aussagen treffen zu können. Hierfür bietet es sich an, im jeweiligen Bauabschnitt einen repräsentativen Standort auszuwählen und mit Hilfe von Tensiometern und Niederschlagsmessern tagesaktuelle Daten zur Wasserspannung sowie Niederschlagshöhen zu erfassen. Diese Daten können zusammen mit Messungen der Eindringwiderstände oder Scherparameter und der Ermittlung der aktuellen effektiven Bodenstabilität für Befahrbarkeitsanalysen und der Beurteilung der Gefahr von Unterbodenverdichtungen verwendet werden. Auch für eine ggf. erforderliche Entscheidung zu einem witterungsbedingten Baustopp sind diese Daten unerlässlich, denn die Bodenstabilität und die Stabilität des Gefüges bindiger Substrate sind insbesondere vom Bodenwassergehalt abhängig (Abb. 18). Mit steigender Bodenfeuchte nimmt die Stabilität der einzelnen Aggregate sowie des Gefüges ab. Die Konsistenzgrenzen zeigen dabei den Übergang vom elastischem zum plastischen Verformungsverhalten und geben damit gleichzeitig Grenzwassergehalte für bodenschonendes Umlagern und Befahren vor. So sollte grundsätzlich ab dem Konsistenzbereich ko5 (breiig, plastisch) nach KA5 bzw. unterhalb des Ausrolldurchmessers 3 mm gemäß DIN18915 (Ausrollversuch) keine Bodenbearbeitung mehr stattfinden (vgl. DIN 19731). 25

26 Abb. 18: Unter solch nassen Bedingungen mit stehendem Wasser auf der Bodenoberfläche dürfen keine Erdarbeiten ausgeführt werden 5.3 Bodenmanagement Im Zuge tiefbaulicher Tätigkeiten können Bodenvermischungen durch unsauber durchgeführte Bodentrennungen zu erheblichen Beeinträchtigungen der landwirtschaftlichen Folgenutzung führen (Befahrbarkeit, Bodenfruchtbarkeit). Im Normalfall wird sämtlicher Bodenaushub vor Ort wieder eingebaut. Aus Sicht des Bodenschutzes sind bezüglich des Bodenmanagements, also dem Bodenabtrag, der Zwischenlagerung und der Wiederverfüllung folgende grundlegende Punkte zu beachten Bodenabtrag Die zu erfolgenden Bodenabtragsarbeiten werden durch die bodenkundliche Baubegleitung überwacht und optimiert. In Abhängigkeit von den Gegebenheiten vor Ort (Boden, Witterung, Maschinen, etc.) sind dabei folgende Punkte zu beachten: Grünland: Vor Beginn des Bodenabtrages sollte der ggf. vorhandene Grasbestand abgeerntet sowie abgefahren und ggf. die Grasnarbe gefräst werden. Ackerland: Vor Beginn des Bodenabtrages sollte der ggf. vorhandene Pflanzenbestand abgeerntet sowie abgefahren werden. Der Oberbodenabtrag sollte nur im geplanten Leitungsgrabenbereich sowie ggf. der Lagerflächen der Unterbodenmieten geschehen. Die Böden sollten beim Eingriff möglichst trocken sein (trockene Böden sind stabiler als nasse). Bei gesättigten Bodenverhältnissen sollten keine Erdarbeiten durchgeführt werden. Der Bodenabtrag hat horizont-/schichtweise zu erfolgen (Ober-, Unterboden, ggf. weitere bei Substratwechsel; organische und sulfatsaure Böden s. Kap ). Abtragsarbeiten dürfen nur mit Kettenbaggern (mit möglichst breiten Ketten) durchgeführt werden (Abb. 19;). Schadstoffbelastete Böden müssen unter Berücksichtigung besonderer Entsorgungswege separat behandelt werden (Abb. 20). 26