Untersuchungsbericht des Geologischen Dienstes NRW

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1 Anhang 2 Untersuchungsbericht des Geologischen Dienstes NRW über die Ableitung der Bodenskelettgehalte aus der Bodenschätzung im Rheinischen Schiefergebirge in NRW Fachbeitrag zum Vorhaben Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen Modellvorhaben zur Harmonisierung der Bodenfunktionsbewertung auf Grundlage großmaßstäbiger Bodenkarten Bearbeitung: Dr. Hans Joachim Betzer Gesch.-Z.: 24.32/8362/2007 Datum:

2 Seite Anhang 2 Inhaltsverzeichnis Seite Einleitung 3 Ergebnisse 3 A. Datenbestand Bodenschätzung 3 B. Sachinhalte Grablochbeschrieb 6 C. Sachinhalte Klassenzeichen 8 D. Bodenartenschichtung nach Auswertung der Punkt-(Fein- und Grobbodenanalysen) 8 und Flächendaten (Bodenkartierungen) des GD NRW E. Ansprache des Skelettgehalts durch die BoSchä 9 F. Abgleich der Bodenartenschichtung zwischen BK5 und BoSchä/ 10 Plausibilitätsprüfung der Skelettgehaltsübersetzung aus dem Grablochbeschrieb G. Übersetzung der Skelettangaben in den Grablochbeschrieben im Bergischen Land 15 H. Einsatzmöglichkeiten der Bodenkarte auf der Grundlage der 18 Bodenschätzung 1 : (DGK5 Bo) Fazit 19 Literatur 20

3 Seite Anhang 2 Einleitung Die Bodengesellschaft des paläozoischen Berglands in NRW unterscheidet sich in Ihrer Varianz und auch in ihrer Struktur sehr von der des Niederrheins oder des Münsterlands. In weiten Teilen des Bergischen, des Sauer- und Siegerlandes in NRW dominieren z. T. pseudovergleyte Braunerden, die von aderartig angeordneten Grundwasserböden in den Tallagen durchzogen werden (vgl. Bodenkarte von NRW 1 : ). Staunässeböden treten nur vereinzelt auf. Da zudem die Feinbodenart der obersten Deckschicht, der Hauptlage, recht homogen aufgebaut ist und andererseits die Grobbodengehalte stark schwanken, kommt deren Einstufung für viele Auswertungen eine überragende Bedeutung zu. So spielt der Grobbodengehalt auch bei der Bewertung der schutzwürdigen Böden, besonders in den Teilfunktionen Lebensraumfunktion: hohe natürliche Fruchtbarkeit und hohes Biotopentwicklungspotential (Extremstandorte trockene Felsböden) eine entscheidende Rolle. Auch für die potentielle Erosionsgefährdung ist der Skelettgehalt entscheidend hier besonders bei flachgründigen Böden mit hohen Skelettgehalten im Oberboden. Da für etwa 30 % der landwirtschaftlichen Nutzfläche in NRW keine Bodenkarte des GD NRW i. M. 1 : (BK5) vorliegt, muss hier auf die Daten der Bodenschätzung (BoSchä) zurückgegriffen werden. Umfangreiches Material zu den Inhalten der Bodenschätzung liefern RÖSCH &KURANDT (1950). Die Übersetzung des Skelettgehalts aus der BoSchä in die bodenkundliche Systematik für den Bereich Schiefergebirge (Bergisches Land, Sauerland und Siegerland) wird im Folgenden anhand verschiedener Methoden untersucht. Ergebnisse Die folgenden Untersuchungen wurden im Rheinischen Schiefergebirge, Bergisches, Sauerund Siegerland durchgeführt und beziehen sich auf die dominierenden Böden dieser Landschaft, Braunerden aus meist skeletthaltigem sandig-lehmigem bis tonigem Schluff (Hauptlage) über skelettreicher Fließerde/Verwitterungszone (Basislage). A. Datenbestand Bodenschätzung 1. Die aktuelle Bodenschätzung mit den Klassenzeichen (KLZ) und Wertzahlen (WZ) und der Grafik ist im Automatisierten Liegenschaftskataster, der (Automatisierten Liegenschaftskarte ALK) und dem Automatisierten Liegenschaftsbuch (ALB) abgelegt. Digital werden diese Daten für weite Teile von NRW über das ehemalige Landesvermessungsamt NRW zur Verfügung gestellt (s. Abb. 1). Es liegen keine Angaben vor, wann die Folie flächendeckend erstellt sein wird (WILL 2007: 32). Datenlücken bestehen im Untersuchungsgebiet Bergisches Land für den Ennepe-Ruhr-Kreis, den Rheinisch-Bergischen Kreis und den Oberbergischen Kreis (s. Abb. 1).

4 Seite Anhang 2 2. Die digitale Bodenschätzung auf der Grundlage des digitalen Feldschätzungsbuchs Fesch, das daneben als wesentlich differenziertere Information auch die Grablochbeschriebe zum Inhalt hat, ist erst zu wenigen %-Punkten in NRW umgesetzt. Deren flächenhafte Verbreitung ist kurzfristig nicht zu erwarten. Bisher liegen etwa 10 % der Grablochbeschriebe digital vor (WILL 2007: S. 31). 3. In den Jahren 1952 bis 2006 wurde das Kartenwerk Bodenkarte 1 : auf der Grundlage der Bodenschätzung (DGK5Bo) vom GD NRW wissenschaftlich bearbeitet. Hier wird auf der Grundlage der zum Bearbeitungszeitraum gültigen Bodenschätzung diese bodenkundlich-geologisch interpretiert (ARENS 1960). Die Kartenblätter liefern in analoger Form die Bodenschätzung (KLZ, WZ, Grafik) i. M. 1 : Zudem wurden geologischbodenkundlich ähnliche Flächen zu Legendeneinheiten aggregiert und bodensystematischgeologisch interpretiert. Die zugehörigen Profilsäulen stellen somit für die oberen 0,80 m bis 1 m die durchschnittlichen Grablochbeschriebe quasi ein aggregiertes Bohrregister der BoSchä dar. Der zweite Tiefenmeter ist aus kleinmaßstäbigen geologischbodenkundlichen Unterlagen des GD hinzugefügt; ihm liegen keine originären Daten der Schätzungsfläche zugrunde. Darum ist er weniger vertrauenswürdig. Alle diese Angaben liegen nur analog bzw. als Scan vor. Die Qualität der DGK5Bo-Bearbeitung hat sich in den letzten Jahrzehnten mit steigendem Wissenstand deutlich erhöht (BETZER et al. 2007). 4. Eine Auswertung der Schätzungsdaten kann wie eigene Untersuchungen und Literaturauswertungen zeigen vertrauenswürdig nur mit regionalem und substratspezifischem Schlüssel geschehen. Für jedes Gebiet ist eine Validierung erforderlich.

5 Abb. 1 Seite Anhang 2

6 Seite Anhang 2 B. Sachinhalte Grablochbeschrieb 5. Für die Ermittlung des Skelettgehalts kommt das Klassenzeichen der BoSchä nicht in Frage, da es summarisch die Bodenart der obersten Bodenschichten als Gesamtbodenart darstellt. Hierfür sind allein die Grablochbeschriebe der Schätzungsflächen geeignet. Diese können flächenhaft zurzeit nur den analogen Schätzungsbüchern entnommen werden. Zur Vereinfachung steht auch die DGK 5 Bo zur Verfügung (s. u.). 6. Korngrößengrenze Grus Steine: In der Bodenkunde liegt diese bei 63 mm, in der Bodenschätzung werden allgemein Partikel bereits ab >6 mm Größe als Steine angesprochen. Die Abgrenzung zum Grobsand (Obergrenze BoSchä und Bodenkunde 2,0 mm) ist gleich. Die Unterschiede sind bei der differenzierten Ansprache des Skelettgehalts (getrennt nach Steine und Grus) zu beachten, spielt bei dessen summarischer Betrachtung als Grobböden z. B. hinsichtlich nfk etc. keine Rolle, da die Grenze zwischen Grob- und Feinboden (2 mm) in beiden Systemen identisch ist. Tab 1: Bodenskelettgröße - Klasseneinteilung der BoSchä Geologische Entstehung/ Größe in mm Verwitterungsböden (eckig, kantige Formen) Pleistozän, Holozän (gerundete Formen) 2-6 Grus Feinkies, Grand 6-20 Feinsteine Mittelkies Mittelsteine Grobkies Grobsteine Geröll > 200 Blöcke Blöcke 7. Die Gehaltsklassen an Grobboden in der BoSchä und der Bodenkunde weichen voneinander ab. (AG BODEN 1996, vgl. Tab. 33). Neben kleineren prozentualen Differenzen fällt die Aggregierung von zwei Gehaltsklassen der Bodenkunde, stark=xgr4 und sehr stark skeletthaltig=xgr5, zu einer Stufe der BoSchä ins Gewicht. Die Bodenschätzung bildet somit in der Stufe 4 = stark skeletthaltig eine sehr große Gehaltsspanne ab, was die Auswertung gerade hinsichtlich von Böden mit hohem Biotopentwicklungspotential (trockene Felsböden und Schuttböden) deutlich erschwert bzw. unsicherer macht. Andererseits werden von der BoSchä gerade für derart skelettreiche Schichten andere nicht 1 : 1 quantifizierbare Begriffe wie Verwitterung, lehmige Steine o. ä. verwendet, die eine separate Übersetzung erfordern. Durch deren direkte Übersetzung in %-Angaben bleibt die Aggregierung der Gehaltsklassen in den Grablochbeschrieben der BoSchä oft ohne wesentliche Folgen.

7 Seite Anhang 2 Das Festgestein (z. B. Sandstein, Schiefer, Tonstein) ohne den Zusatz Verwitterung verwendet der Schätzer im Grablochbeschrieb nur, wenn er dies eindeutig in der angegeben Tiefe angetroffen hat die stratigrafisch-petrografisch korrekte Ansprache im Beschrieb ist im Zusammenhang mit der hier vorliegenden Untersuchung nicht zu thematisieren. Dementsprechend weist auch eine Bezeichnung wie lehmige Steine übergehend in Sandstein eindeutig auf das Auffinden des Festgesteins Sandstein in der angegebenen Tiefe hin. Wenn allein Begriffe wie Sandstein-Verwitterung o. ä. verwendet werden, so endet das Grabloch in der Basislage. Besonders bei schwer grabbaren Substraten (Basislage) erreicht die Erkundungstiefe der Grablöcher nicht 1 m unter Flur; der Grablochbeschrieb stellt hier dementsprechend auch nicht die Schichtung bis 1 m Tiefe dar. Tab. 2: Bodenskelettgehalt Klasseneinteilung der Boschä und der Bodenkunde Stufe Bezeichnung In Volumen-% In Masse-% Stufe Bodenk. Bodenk. BoSchä Bodenk. BoSchä Bodenschätzung 1 sehr schwach < 2 < 1 > 3 < 2 sehr schwach (1) 2 schwach 2 bis <10 1 bis <10 3 bis <15 2 bis <17 schwach (2) 3 mittel 10 bis <25 10 bis <30 15 bis <40 17 bis mittel (3) <44 4 stark 25 bis <50 30 bis< bis <60 44 bis stark (4) 5 sehr stark 50 bis <75 60 bis <85 <83 6 extrem stark > 75 >75 >85 >83 sehr stark (5) 8. Die BoSchä spricht den Grus- und Steingehalt getrennt an. Die Summe beider bildet den Skelettgehalt des Bodens. Schwach steinig-grusig (xgr2) bedeutet demnach in Bodenschätzung und Bodenkunde 3 bis 15 (bzw. 2 17) Masse-% Skelett. In der Praxis kommt besonders bei skelettreichen Böden leicht eine Überschätzung der Anteile vor. Durch die getrennte Ansprache von Grus uns Steinen überschreitet der Gesamtgehalt des Bodenskeletts z. T. 100%. In der Bodenkartierung wird der Skelettgehalt z. T. summarisch (z. B. xgr2 = schwach steinig-grusig = 3 bis 15 Masse-%) teils getrennt (z. B. x2gr2= schwach steinig und schwach grusig = 6 bis 30 Masse-%) beschrieben. 9. Änderungen der oben genannten Regelungen in der Historie der BoSchä sind nach Angaben der Amtlichen Landwirtschaftlichen Sachverständigen (ALS) nicht bekannt. 10. Die Bezeichnung stellenweise kennzeichnet in der Bodenschätzung ein örtliches Vorkommen (ca. 20 % der Fläche einer Profilgrubenwand) und/oder ein sehr geringes Vorkommen, d. h. bei stellenweise grusig ist nicht in jeder Handvoll Boden Grus enthalten.

8 Seite Anhang Beim Aufgraben der Grablöcher der BoSchä endet die Grabung meist in einer nicht mehr grabbaren, skelettreichen Schicht. Diese wird für die Grablochbeschriebe meist nur oberflächlich geöffnet und als Verwitterung, lehmige Steine o. ä. beschrieben. Da auch die BoSchä-Bohrungen diese Schicht nur selten durchdringen bzw. deren Basis unter die maximale Bohrtiefe von 1 m hinabreicht, macht die BoSchä nur sehr selten Angaben zu deren Mächtigkeit. Qualitativ hochwertige Angaben zum Stein- und Grusgehalt sind besonders für skelettreiche Proben nur aus den Laboranalysen von speziell großvolumigen Gesamtbodenproben abzuleiten. C. Sachinhalte Klassenzeichen 12. Obwohl die Klassenzeichen allein keine verwertbaren Angaben zum Skelettgehalt darstellen, erlauben sie doch Plausibilitätsprüfungen bei Auswertung der Grablochbeschriebe (s. u.) So stellt die Bodenart des Klassenzeichens die Gesamtbodenart des Bodens unter Berücksichtigung des Skelettgehalts dar. Ein hoher Skelettanteil wird tendenziell zu einer leichteren /sandigeren Bodenart führen (z. B. statt sl zum SL). Dabei sind Ackerklassenzeichen wegen der stärkeren Differenzierung der Bodenarten aussagekräftiger als Grünland. D. Bodenartenschichtung nach Auswertung der Punkt- (Fein- und Grobbodenanalysen) und Flächendaten (Bodenkartierungen) des GD NRW 13. Durch die kleinmaßstäbige Kartierung des Waldes und landwirtschaftlich genutzten Flächen durch den GD NRW liegen etwa 50 % des Schiefergebirges großmaßstäbig i. M. 1 : vor. Hierzu gehören auch hunderte von Bodenprofilen die in einer Monografie für das Sauer- und Siegerland ausgewertet wurden (GEOLOGISCHER DIENST 2006). 14. Der typische Aufbau der Schiefergebirgsböden zeigt als oberste Schicht eine lössdominierte Hauptlage. Bodenartlich wird Ut2; Ut3; Ut4; Uls; Lu und vereinzelt Slu, Ls2, Lt2 angetroffen. Der Schwerpunkt liegt bei Ut3, Ut4, Uls, Lu. Der Stein- und Grusgehalt liegt im Bereich xgr3=mittel steinig-grusig, nur in deutlich mächtigeren und somit lössreicheren (Haupt- bzw. Mittel-)Lagen bei xgr2=schwach steinig-grusig. Die mittlere Mächtigkeit der Hauptlage liegt bei 3 bis 6 dm in erosionsneutralen Lagen etwa 5 dm. Hangabwärts, bzw. mit sinkender Hangneigung, nimmt ihre Mächtigkeit scheinbar zu. Hier schaltet sich die lössdominierte skelettarme Mittellage aus meist schwach steinig-grusigem tonigem Schluff zwischen und/oder kolluviale Lössedimente liegen ihr auf. Demgegenüber nehmen die Mächtigkeit der Hauptlage in exponierten Erosionslagen (Oberhänge, Hangrücken, Kuppen oder Steilhänge) in der Regel ab und die Skelettgehalte deutlich zu. Vor allem bei geringmächtiger Hauptlage ist dort der Stein- und Grusanteil bei (ehemaliger) Ackernutzung aus dem Unterboden in die Krume mit eingepflügt, so dass die Skelettgehalte oft bei xgr4=stark steinig-grusig liegen. Bodentypologisch herrschen im Bergland Braunerden und deren Subtypen vor.

9 Seite Anhang Unter der Hauptlage folgt die Basislage, eine Fließerde/Perstruktionszone/Verwitterungszone, die durch sehr hohe Grobbodengehalte Verwitterungsmaterial aus dem Liegenden gekennzeichnet ist. Bei 54 Analysen im Untersuchungsgebiet wurden im Mittel 58 Masse-% ermittelt. Das entspricht etwa der Grenze zwischen xgr4=stark skeletthaltig und xgr5=sehr stark skeletthaltig. Nach den Erfahrungen in Waldgebieten herrscht dort eher xgr5 vor. Der Feinboden besteht aus Ut2, Ut3, Ut4, Uls, Slu, Sl3, Sl4, Lu, vereinzelt Lt2, Ls2, Ls3. Der tonig-schluffige Feinboden entstammt dabei den auflagernden lössreichen Lagen und ist in die Basislage eingeschwemmt. In seiner lehmig-sandigen Fazies tritt er fast nur über Sandstein auf hier besteht das Bodenskelett vorwiegend aus Steinen. Schwere, lehmig-tonige Basislagen kommen besonders auf Hochflächen und am Mittel- und Unterhang, vorzugsweise über Tonstein des Karbons oder devonischem Massenkalk vor. Hier ersetzen sie die oben beschriebene, skelettreiche Fazies. Bodenartlich dominieren in schweren Basislagen Lt2, Lt3, Tu3, Tu2. Ein Schwerpunkt lässt sich nicht feststellen. Der Skelettgehalt dieser schweren Verwitterungsschicht wird von sekundär, meist periglazial eingemischten Steinen und Grus bestimmt, die nach der Verwitterung durch Umlagerungsprozesse eingetragen wurden. In Abhängigkeit von den periglazialen Prozessen ist der Grobbodengehalt der schweren Basislagen großen Schwankungen zwischen xgr1 und xgr5 unterworfen. Der Durchschnittswert von 35 Analysen bei xgr3 ist nicht aussagekräftig. E. Ansprache des Skelettgehalts durch die BoSchä 16. Da der Grablochbeschrieb eine Punktinformation darstellt, ist ein Abgleich mit den Angaben der BoSchä streng genommen nur an diesen zulässig. Hierzu wurden im Raum Gummersbach/Engelskirchen und Bergneustadt (Baldenberg) Muster- und Vergleichsstücke als Gerüst der BoSchä aufgesucht und auch bodenkundlich eingestuft. Systematische Abweichungen wurden nicht festgestellt. Die Ansprachen sind weitgehend stimmig. 17. Die Basislage wird in den Grablöchern der BoSchä meist nur oberflächlich aufgeschlossen und wird in ihrer Gesamtmächtigkeit über dem Festgestein meist nicht erbohrt und beschrieben (vgl. auch SAUER et al. 2002: S. 109). Die BoSchä beschreibt die skelettreiche Basislage vorzugsweise als Verwitterung oder als Steine und nicht quantitativ nach der Skelettgehaltstabelle. Durch Gespräche mit ALS und Analysen wird versucht, diese Angaben der BoSchä zu quantifizieren. Wenn es sich auch um grobe Schätzungen handelt, so soll damit zumindest eine für das Schiefergebirge typische Tendenz aufgezeigt werden.

10 Seite Anhang 2 Tab.: 3 Quantifizierung von Bodenskelettangaben in den Grablochbeschrieben Bezeichnung in Grablochbeschr. Masse-% Grobboden (geschätzt) sehr schwach lehmige Verwitterung/Verwitterung 90 schwach lehmige Verwitterung 80 lehmige Verwitterung 65 stark lehmige Verwitterung 55 sehr schwach lehmige Steine 95 schwach lehmige Steine 87 lehmige Steine 75 Zum Vergleich: SAUER (1998: 286) übersetzt den Begriff Tonschieferverwitterung ebenfalls im Rheinischen Schiefergebirge (Lahn-Dill-Kreis) mit 75% Skelettanteil. Kennzeichnend für den Unterschied zwischen Verwitterung und Steine ist auch, dass das Bohrgut bei Steine meist aus dem Bohrer heraus fällt. Bei Verwitterung bleibt der Bohrer voll, hier wird meist verwitterndes Festgestein in situ erbohrt. Im Raum Engelskirchen wurden auch steinreiche und lösshaltige Schichten als lehmige Steine eingeordnet. Bei diesen nicht direkt quantifizierenden Beschreibungen ist der individuelle Unterschied zwischen den ALS relativ groß. 18. Schwere, tonig-lehmige Basislagen werden wegen ihres meist geringeren Skelettgehalts leichter erbohrt und auch hinsichtlich des Skelettgehalts quantitativ besser angesprochen. 19. Falls die Hauptlage fehlt und die Basislage bis in den Oberboden aufsteigt, wird diese z. T. auch quantitativ nach der Gehaltsklassentabelle angesprochen (s. o.). Wegen der anthropogenen Durchmischung von skelettreicher Basislage und der skelettärmeren Hauptlage durch den Pflug entsteht so eine Ackerkrume mit kleinräumig oft stark wechselnden Skelettgehalten. Auch hierdurch wird deren Übersetzung in die KA5- Gehaltsklassen sehr unsicher. F. Abgleich der Bodenartenschichtung zwischen BK5 und BoSchä/ Plausibilitätsprüfung der Skelettgehaltsübersetzung aus dem Grablochbeschrieb 20. Ein Abgleich zwischen der Bodenkarte 1 : (BK5) und der BoSchä ist nur bedingt zulässig, da Flächenbeschreibungen der BK5 mit einem Grablochbeschrieb der BoSchä, also einer Punktbeschreibung, verglichen werden. Andererseits ist das KLZ als Flächeninformation für derartige Auswertungen ungeeignet und der Grablochbeschrieb stellt für Flächenauswertungen die wesentlich höherwertige und damit hier zu verwendende Information dar.

11 Seite Anhang Der Abgleich zwischen den Datenbeständen ist wegen der unterschiedlichen Zielsetzung der BK5 und der BoSchä schwierig. Es wurden folgende BK5-Verfahren für den Vergleich herangezogen: Wipperfürth, Klüppelberg, Berghausen und Lobscheid. Insgesamt ergeben sich gute Stimmigkeiten für die Mächtigkeit und den Skelettgehalt der Hauptlage, wenn die Prüfung auch durch die unterschiedliche Grafik erschwert wird. 22. Auch mittels der Klassenzeichen lassen sich Abhängigkeiten festmachen, wie die folgende Tabelle beispielhaft zeigt, die anhand der oben genannten BK5-Verfahren aus dem Bergischen Land im Abgleich mit den Grablochbeschrieben und KLZ der entsprechenden Schätzungsflächen erstellt wurde. Dabei hat die BoSchä mittelgründige skelettreichere Böden mit flachgründigen skelettärmeren in einem KLZ zusammengefasst. Hier zeigt sich die unbewusste Zielsetzung der BoSchä, die Darstellung der nutzbaren Feldkapazität als ertragssteuernde Größe mittels der Bodenzahl/Grünlandgrundzahl zugleich führt dies jedoch zum Auftreten des gleichen KLZ in verschiedenen Bodeneinheiten der BK5 und verhindert eine direkte Zuordnung der KLZ zur Bodeneinheit. Dementsprechend gibt die Tabelle 4 nur eine Tendenz wieder. Sie eignet sich, um eine Plausibilitätsprüfung der Grablochübersetzung der Skelettgehalte vorzunehmen und Geländeuntersuchungen dort gezielt anzusetzen, wo der Skelettgehalt in der Grablochübersetzung deutlich von dem laut KLZ zu erwartendem abweicht. Eine Parallelisierung zwischen Klassenzeichen und Bodeneinheiten (= Mächtigkeitsstufen der Hauptlage) versagt auch für hydromorphe Böden (vgl. HARTMANN et al. 1999: 181), da der Staunässeeinfluss das KLZ zusätzlich beeinflusst. Für Plausibilitätsprüfungen der Skelettgehalt-Übersetzung anhydromorpher Braunerden ist das KLZ im Untersuchungsgebiet ein hinreichend geeignetes Instrument. Tab. 4: Beziehung zwischen den Einheiten der Bodenkarte 1 : des GD und den KLZ und Grablochbeschrieben der BoSchä im Bergischen Land (stark schematisiert; gilt nur für Böden aus lössdominierter (Haupt-)Lage über schluffiger, skelettdominierter Basislage) Bodeneinheit Bodenartenschichtung BK5 (nach KA3) typische, häufige KLZ Seltene, aber typ. KLZ Typische Grablochbeschr. der jeweiligen KLZ-Flächen (Skelettgehalte lassen sich %ual ablesen; so bedeutet: gru (stark gru): 70gr3 30gr4) B31 stark stein-grus ul 1 3 lehm Steine, übergeh. in Tst.,Sdst. sl6v (s. u.) lsiiib3 2-2,5 gru sl oder 3-4 stark gru sl 1-2,5 stark gru (gru) sl Sdst. oder SL6V ls5v 2,0 3,0 gru, stark stein L 2 4 gru (stark gru) fsl/l 1-2 stark gru (gru)sl Sdst.

12 Seite Anhang 2 ls6vg SL6Vg 1-2 stein, stark gru (gru) sl Sdst. 1-2,5 gru stark gru sl 3-4 stein sl sl5vg oder selten B32 stein-gru lu 3 6 lehm Steine, übergeh. in Tst., Sandst. lsiiib4- ls6v SIIIb3 sl6v (s. o.) SL6V (s.o.) lsiib3 3,5 5,5 stein stark stein sl Steine 1-2 gru sl Sdst. 2,5 stark gru fsl 2 3 stark gru (gru) sl Sdst. 1 2 stein, stark gru sl Sdst. 2 4 gru (stark gru) fsl Bodenkundlich meist als B31 einzuordnen (1-3dm Hauptlage) 2 4 gru (stark gru) fsl Bodenkundlich meist als B31 einzuordnen (1-3dm Hauptlage ) 2-3 gru sl SL5V oder sl4v (s.u.) 3-4(>5) stark gru fsl Lehm 3-5,5 schw. gru fsl Lehm 3-5,5 schw gru fsl Lehm sl5v oder SL4V 5 7 gru fsl 5,5 7,0 gru, schw stein fsl Schi 2-3 gru sl lsiib3 oder 3-6 (8) stark gru fsl Lehm 2-3 gru sl lsiib2 oder 3-4 stark gru fsl Lehm 2-3 gru sl lsiiib2 oder 3-4 stark gru fsl Lehm oder lsib3 ls4v 4,5 5,5 gru, stein fsl bis stark fsl 3-5,5 gru fsl Lehm verw nicht sehr typisches KLZ für B32

13 Seite Anhang 2 B33 Schw stein-gru lu 6 10 lehm Steine (utl) übergeh. in Tst., Sdst. sl4v LIIb2 LIIb3 LIIIb2 L4LöV 3-6 (10) schw gru fsl Lehm 6 (- 10) schw gru fsl Lehm 6,0 7,0 fsl SchiV 4-5 schw gru, z. T. gru fsl Lehm 8 stein gru fs L LIIb3 oder schw gru bis gru, schw stein fsl 23. Die Bodenart des KLZ allein ist wegen der fehlenden Zustandstufe kaum geeignet, Unstimmigkeiten der Grablochbeschriebe zu identifizieren. Die Skelettgehalte wurden in der Tabelle unten nach Erfahrungsberichten mit Amtlichen Landwirtschaftlichen Sachverständigen (ALS) grob abgeschätzt. Zur Ableitung von Skelettgehalten ist das KLZ allein wie schon oben betont ungeeignet. Tab. 5: Oberboden-Skelettgehalte (und/oder Skelettgehalte der zweiten Schicht) von Bergland-Braunerden aus Hauptlage über Basislage verschiedener KLZ der Entstehungsart V (ohne Vg und Kombi-KLZ) (stark schematisiert, gilt nur für Böden aus lössdominierter (Haupt-)Lage über schluffiger skelettdominierter Basislage) Bodenart Acker-KLZ Skelettgehalt in Masse-% (Entstehungsart V ) Spannen Mittlere Werte L 0 bis 15 ca. 10 sl 0 bis SL 25 bis 40 ca. 35 ls 30 bis 80 ca. 60 Wegen der reduzierten Zahl der Bodenarten im Grünland Schätzungsrahmen sind die Spannen hier noch deutlich größer. 24. Die Auswirkungen von höheren Skelettgehalten auf die Bodenart im Klassenzeichen sind historischen Schwankungen in der Schätzung unterworfen. Generell gilt, dass bei gleicher Feinbodenart und wachsendem Skelettgehalt, also je flachgründiger ein Boden ist, dieser immer sandiger im KLZ geschätzt wird (vgl. SAUER et al. 2002: 109). So wurde früher das KLZ deutlich erleichtert (z. B. ls bei Grünlandschätzung und stark grusigem feinsandigem Lehm im Oberboden). Heute tendiert man etwas weniger dazu, den Skelettgehalt in die Bodenart des KLZ einzubeziehen. Insgesamt führt bereits ein Skelettgehalt von xgr3 in der ersten oder zweiten Schicht zu einer leichteren Bodenart im KLZ.

14 Seite Anhang 2 Somit kann man bei allen typischen Bergland-Braunerden aus Hauptlage mit Acker-KLZ SL und leichter und allen Grünland KLZ IS von zumindest xgr3 in der zweiten (und z. T. auch obersten Schicht = Ackerkrume, Oberboden) ausgehen. 25. KLZ: Als Eifeler Maß in der Bodenschätzung können folgende Beziehungen zwischen der Entwicklungstiefe eines anhydromorphen Bodens und der Zustandsstufe im KLZ im Rheinischen Schiefergebirge gelten: Tab. 6: Beziehungen zwischen Bodenentwicklungstiefe und Zustandsstufe im KLZ für Braunerden aus Hauptlage über skelettdominierter schluffiger Basislage Zustandsstufe im Acker-KLZ Zustandsstufe im Grünland-KLZ Entwicklungstiefe der Braunerden (inkl. Subtypen) = Mächtigkeit der Hauptlage (plus ggf. Mittellage) in cm 3 I ca ca. 50 II 5 ca ca. 25 III 7 0 bis 10 Wie der Abgleich der Bodenschätzungsflächen mit den BK5-Kartierungen im Bergischen Land zeigt, ist die Beziehung Zustandsstufe Mächtigkeit der Hauptlage bis etwa 6 dm Mächtigkeit regional recht stimmig. Offensichtlich bildet regional nicht die Zustandsstufe allein sondern eher die Kombination von Zustandsstufe und Bodenart im KLZ die verlässlichere Information zur Mächtigkeit der Hauptlage (Entwicklungstiefe), da auch die Bodenart Hinweise zur Mächtigkeit der Hauptlage enthält/enthalten kann. Grünlandklassenzeichen sind hinsichtlich Zustandstufe und Bodenart weniger differenziert und darum kaum zur Übersetzung geeignet. 26. Zwischen der BK5 einerseits und den Grablochbeschrieben bzw. den KLZ andererseits treten lokal/regional Differenzen hinsichtlich der Mächtigkeit der lössdominierten Deckschicht, des Skelettgehalts u. a. auf. Teilweise können diese mit der Terrassierung von Hängen und damit kleinräumig wechselnden Bodenverhältnissen erklärt werden. Sehr flachgründige Kuppen werden meist von beiden Systemen identifiziert. Teilweise differiert die Schichtmächtigkeit der lössdominierten Hauptlage in beiden Systemen um 1 bis 2 dm; tiefgründigere Böden mit 7 bis 8 dm lössdominierter Deckschicht weisen z. T. noch größere Mächtigkeitsdifferenzen auf. Nach Sauer (SAUER 2001a; SAUER et al. 2001b: 31) überschätzt der ALS in den Grablochbeschrieben die Gründigkeit (Mächtigkeit Lockergesteinsdecken) bei flachgründigen Böden (bis ca. 4 dm Tiefe) bei größeren Tiefen unterschätzt die Schätzung die Gründigkeit im Vergleich zu Untersuchungen von Sauer extrem (um ca. 2 4 dm). Dies wurde im Bergischen Land z. T. auch gefunden und auch von BETZER et al. (2002) bei der Übersetzung von individuellen Grablöchern für die gleichen Kreidemünsterland-Flächen bestätigt.

15 Seite Anhang 2 Oft ist in den Grablochbeschrieben nicht die Endtiefe angegeben. Dort wo das Festgestein oder die Basislage wegen der möglicherweise zu geringen Bohrtiefe der Schätzung (nur 7 bis 8 dm tiefen Bohrungen statt 1 m) nicht erreicht wurde, führt dies zur starken Überschätzung der Gründigkeit durch die DGK5Bo. Es ist nicht generell davon auszugehen, dass die Grablöcher den Bodenraum bis 1 m Tiefe darstellen. 27. Ältere Grablochbeschriebe (Erstschätzung) bieten wegen der größeren grafischen Auflösung der Schätzung und der damit verbundenen höheren Dichte an Grablochbeschrieben die differenzierteren Angaben. 28. Vg-Klassenzeichen enthalten im Oberboden zumindest die Skelettgehaltsstufe 4 = stark steinig-grusig (>40 Masse-% Bodenskelett). Vg drückt dabei einen erhöhten Aufwand bei der Bearbeitung aus; d. h. weichere Gesteine wie Hottensteine führen seltener zu Vg als harte, spröde Steine wie hochprozentige Kalksteine, quarzitische Sandsteine u. a. G. Übersetzung der Skelettangaben in den Grablochbeschrieben im Bergischen Land 29. Nach den Geländebefunden werden die Skelettgehalte in den Grablochbeschrieben grundsätzlich gut und richtig angesprochen und sind somit fast durchgehend 1 : 1 in die Bodenkunde-Nomenklatur übersetzbar. Damit wird den Erfahrungen von SAUER (1998: 287) im Lahn-Dill-Kreis (Rhein. Schiefergebirge) gefolgt. Eine generelle Unterschätzung des Skelettgehalts (BENNE et al. 1990; BARTSCH et al. 2003: 75) wurde bei den Befahrungen mit ALS im Bergischen Land nicht festgestellt. Allein die Gehaltsstufe xgr1=sehr gering skeletthaltig wird vielfach in der BoSchä kaum dokumentiert. Im Bereich hoher Skelettgehalte wird bei der Übersetzung bewusst von den der Skelettgehaltsstufe zugeordneten Volumen-% abgewichen. Es wird nach den Geländebefahrungen und Gesprächen mit ALS davon ausgegangen, dass wegen der Aggregierung zweier Gehaltsklassen der Bodenkunde unter dem Begriff stark skeletthaltig der Skelettgehalt in der Stufe 4 (BoSchä) zu hoch eingeschätzt wird. Xgr5 (BoSchä) wird kaum als Grabloch aufgegraben und meist als Verwitterung oder Steine beschrieben und wie oben erläutert übersetzt. Die Ansprache der Basislage in den Grablochbeschrieben ist dabei individuellen Beschreibungen unterworfen. Daneben muss man von regionalen Abweichungen ausgehen. So wurde der Skelettgehalt im Raum Drensteinfurt, der hier dem Geschiebelehm und dem Schluffmergelstein des Campan entspringt, in den Grablochbeschrieben weitgehend ignoriert. Hier griff in den Anfangsjahren der Schätzung offensichtlich die Meinung, dass Selbstverständliches nicht dokumentationswürdig ist. Wenn in der Wand des Grabblochs kein Skelett auftritt, wurde die Schicht trotz Steinbestreuung selbst vom Schätzungsbeirat als steinfrei angesprochen. Auch neigt die Schätzung eher dazu, bearbeitungsrelevante Steingrößen und härten eher zu berücksichtigen, als z. B. weichen Mergelsteingrus. Mit derartigen schätzungsspezifischen Besonderheiten ist grundsätzlich zu rechnen.

16 Seite Anhang 2 Tab. 7. Übersetzungstabelle der quantitativen Angaben des Bodenskeletts in den Grablochbeschrieben der BoSchä im Bergischen Land/Sauerland/Siegerland Klassifizierung nach Bodenschätzung Klassifizierung nach Bodenkunde (KA5, AG Boden 2005) Skelettgehalt in Volumen-% Skelettgehalt in Masse-% sehr schwach schwach schwach 2 bis < 10 3 bis 15 mittel mittel 10 bis < bis < 40 stark stark 25 bis < bis <60 sehr stark sehr stark 50 bis bis In der Literatur finden sich unterschiedliche Hinweise zur Übersetzung des Skelettgehalts in den Grablochbeschrieben der Bodenschätzung. Skelettgehalte von V-Böden sind nach Waldmann (vgl. WALDMANN et al. 2007: 60; BARTSCH et al. 2003) nur grob abschätzbar. Nach SAUER (2001a) dokumentiert der Schätzer den Skelettgehalt in skeletthaltigen Böden in Teilen des Rheinischen Schiefergebirges oft gar nicht. In diesem Beispiel waren 80 % der als skelettfrei bezeichneten Böden skeletthaltig und zwar zu 60 % gr1 und gr2 und zu 20 % gr3 bis gr5. Nach Einschätzung erfahrener Bodenschätzer in NRW sind derartige Unplausibilitäten hier nicht zu erwarten. Schwierigkeiten bereiten auch die fehlende Endtiefe des Grablochbeschriebs und der allgemein geringe Stellenwert der Beschreibung der Verwitterungszone/Basislage. ALTERMANN et al. (2004: 50) finden im Mittelgebirge deutliche Abweichungen der Skelettgehaltsstufe bei deren Übersetzung aus den Grablochbeschrieben mittels des NIBIS-Übersetzungsschlüssels (BENNE et al. 1990; BARTSCH et al. 2003). Hier zeigt sich die regionale Abhängigkeit eines Schlüssels. SAUER et al. (2001b) fanden in der Vulkan-Eifel so große Abweichungen vom Bohrergebnis, dass sie Auswertungen nicht empfehlen konnten. Neben dem Schätzer selbst spielt offensichtlich die Grabbarkeit der Verwitterung/Basislage (s. o.) für deren hinreichende Beschreibung eine wichtige Rolle. Über die Übersetzung der Skelettgehalte der Verwitterungszone/Basislage wurde bereits oben berichtet. 31. Eine zufällige Auswahl von Schätzungsflächen zeigt die Stimmigkeit der Übersetzung der Grablochbeschriebe aber auch deren Grenzen anhand von Grobbodenanalysen (Tab. 8).

17 Seite Anhang 2 Tab. 8: Vergleich der Grobbodengehalte von BK5-Flächenbeschreibungen und Grablochbeschrieben im Bergischen Land TK Horizont Grobboden- Analyse in Masse-% Gehalt nach Grablochbeschreibung BoSchä in Masse-% (rechnerisch) Entnahmetiefe KLZ Bv bis SL5V 5114 ca. 90 (nach interner II Bv- 84 Übersetzungstabelle Berg. Cv SL5V 5114 Bv bis SL5Vg 5114 IICv 95 ca. 90 (nach interner Übersetzungstabelle Berg SL5Vg 5109 IISwd 30 ca. 50? lsiia ca. 65 (nach interner IISwdlCv 47 Übersetzungstabelle Berg lsiia IIBv- Swd Sl3D 5109 IISd Sl3D 4809 IIBv-Cv 60 ca. 90 (nach interner Übersetzungstabelle Berg lsiib IIBv-Cv 68 ca. 90 (nach interner Übersetzungstabelle Berg lsiib IISd-Cv 42 ca. 75 (nach interner Übersetzungstabelle Berg LIIb2 IIS-Bv- Cv IISd-Cv IIBv-Cv 55 ca. 75 (nach interner Übersetzungstabelle Berg. ca. 75 (nach interner Übersetzungstabelle Berg. ca. 75 (nach interner Übersetzungstabelle Berg LIIb lsiiia lsia IIBv bis sl5v 4616 IIBv-Cv bis sl5v 4615 Bv bis SL5V

18 Seite Anhang IIBv- Cv1 50 ca. 75 (nach interner Übersetzungstabelle Berg SL5V 4615 Bhv bis sl5v 4615 IIBv bis sl5v 4615 Bv bis SL5V 4615 Bv 44 2 bis SL5V 4516 Ae IIBvs IIIBv-Cv 70 ca. 75 (nach interner Übersetzungstabelle Berg. ca. 75 (nach interner Übersetzungstabelle Berg. ca. 75 (nach interner Übersetzungstabelle Berg L6Vg L6Vg L6Vg 4516 Bv 34 2 bis L5V 4516 IIISrd L IIIc IIISd L IIIc3 H. Einsatzmöglichkeiten der Bodenkarte auf der Grundlage der Bodenschätzung 1 : (DGK5 Bo) 32. In der DGK5Bo sind keine individuellen Grablochbeschriebe wiedergegeben. Diese wurden unter Berücksichtigung der Bodentypologie, der Geogenese und der Bodenartenschichtung zu Legendeneinheiten subsumiert, die eine durchschnittliche Bodenartenschichtung der Grablochbeschriebe aufweisen. Hier ist bei älteren Karten besonders der 50er und 60er Jahre von einer schlechteren Qualität, auch in der Aggregierung der Flächen, auszugehen. Zudem standen bei der Aggregierung der Schätzungsflächen zu Legendeneinheiten die Bodenartenschichtung und der Skelettgehalt der Schichten nicht im Vordergrund. So dürfte das Zusammenfassen von Schätzungsflächen mit unterschiedlichen Skelettgehaltsstufen in den korrespondierenden Schichten/Bodenhorizonten durch die DGK5Bo eher die Regel sein. 33. Die Abhängigkeit zwischen den Skelettgehalten der DGK5Bo und Kartierungen der Bodenkarte 1 : wurden nicht untersucht; sie verspricht wegen des zusätzlichen Einflusses des DGK5Bo-Bearbeiters, der nach anderen Kriterien aggregierten Klassenflächen neben der Vielzahl anderer steuernder Faktoren (individuelle Bearbeitung der Schätzung und der Bodenkarte 1 : 5 000, fehlende Flächenrepräsentanz bzgl. Skelettgehalt des Grablochbeschriebs, versch. Skelettgehaltsstufen und Grenzen in Bodenkarte und Bodenschätzung) keine schlüssigen Ergebnisse.

19 Seite Anhang Die Basislage, die meist skelettreiche und vom Verwitterungsmaterial des unterlagerndem Festgesteins dominierte Schicht wurde von der DGK5Bo leider nicht original aus den Grablochbeschrieben übernommen sondern meist als lehmige Steine, sandiger Lehm und Steine, toniger Lehm und Kalksteine o. ä. übersetzt, während die Grablochbeschriebe von lehmiger Verwitterung o. ä. sprechen. Fazit Bei Verwendung eines Regionalschlüssels wie oben kann der Skelettgehalt im Untersuchungsraum aus den individuellen Grablochbeschrieben recht gut übersetzt werden. Die Qualität ist allerdings dabei vor allem stark vom Schätzer abhängig und durch qualitätssichernde Maßnahmen (Abgleich der KLZ bzw. deren Bodenart mit der Übersetzung der Skelettgehalte, Abgleich mit benachbarten BK5-Flächenbeschreibungen) zu gewährleisten, denn wegen des geringeren Stellenwerts der Grablochbeschriebe in der BoSchä sind die Angaben zu den Skelettgehalten individuell geprägt. Je nach ALS können Angaben zu den Skelettgehalten in den Grablochbeschrieben auch fehlen. Der Skelettgehalt der Verwitterungszone/Basislage und deren Mächtigkeit sind wegen deren oft unzureichender BoSchä-Beschreibung unsicher und individuellen, historischen Schwankungen unterworfen - hier sind eher tendenzielle Aussagen möglich. Falls die flächenindividuellen Grablochbeschriebe nicht zur Verfügung stehen und auf die Legendenbeschreibungen der DGK5Bo zurückgegriffen werden muss, verursacht dies weitere Unsicherheiten. So ist die Beschreibung der skelettreichen Verwitterungszone/Basislage in der DGK5Bo verallgemeinert und sollte besser standardisiert aus den regionalen/substratspezifischen Laboranalysen abgeleitet werden.

20 Seite Anhang 2 Literatur AG Boden (1996): Bodenkundliche Kartieranleitung, 4. Aufl. (veränd. Nachdruck) S., 33 Abb., 91 Tab.; Hannover (in Kommission: Schweizerbartsche). AD-HOC-AG Boden (2005): Bodenkundliche Kartieranleitung, 5. Aufl S., 41 Abb., 103 Tab., 31 Listen; Hannover (in Kommission: Schweizerbartsche). ALTERMANN, M., & GUTTECK, U., & HARTMANN, K.-J., & ROSCHE, O., & STEININGER,M. (2004): Zur Ableitung von Bodenparametern aus den Unterlagen der Bodenschätzung als Grundlage zur Bodenkennzeichnung in Sachsen-Anhalt. - Mitt. Dt. Bodenkdl. Ges., 103: 49-50, 4 Tab.; Oldenburg. ARENS, H. (1960): Die Bodenkarte 1 : auf der Grundlage der Bodenschätzung, ihre Herstellung und ihre Verwendungsmöglichkeiten. - Fortschr. Geol. Rheinld. u. Westf.: 8; Krefeld. BARTSCH, H.-U., & BENNE, I., & GEHRT, E., & SBRESNY, J., & WALDECK, A. (2003): Aufbereitung und Übersetzung der Bodenschätzung. - Arbeitshefte Boden, 1: 45-95, 16 Abb., 10 Tab; Hannover. BENNE, I., & HEINEKE, H.-J., & NETTELMANN, R. (1990): Die DV-gestützte Auswertung der Bodenschätzung. Erfassungsanweisung und Übersetzungsschlüssel. - Techn. Ber. z. NIBIS S.; Hannover (Schweizerbartsche). BETZER, H. J., & ELHAUS, D., & SCHREY, H.- P. (2002): Zur Vertrauenswürdigkeit von aus der Bodenschätzung abgeleiteten Bodenparametern am Beispiel der Bodenkarte 1 : auf der Grundlage der Bodenschätzung in Nordrhein-Westfalen. - Mitt. Dt. Bodenkdl. Ges., 99: , 2 Abb.; Oldenburg. BETZER, H. J., & ELHAUS, D., & HORNIG,W.,&SCHREY, H. P. (2007): Einstieg in die landesweite großmaßstäbige Auswertung der Bodenschätzungsdaten in NRW - ein Statusbericht. - Mitt. Dt. Bodenkdl. Ges., 110: 41-42; Oldenburg. GEOLOGISCHER DIENST NRW (2006): Böden im Sauer und Siegerland (Manuskript); unveröffentlicht. HARTMANN, K.-J., & FINNERN, J., & CORDSEN, E. (1999): Bewertung von Bodenfunktionen auf Grundlage der Bodenschätzung - ein Verfahrensvergleich. - J. Plant Nutr. Soil Sci., 162: , 2 Abb., 1 Tab; Weinheim (Wiley-VCH).

21 Seite Anhang 2 RÖSCH, A., & KURANDT, F. (1950): Bodenschätzung und Liegenschaftskataster. 3. Aufl S., 1 Karte; Berlin (Heymann). SAUER,ST. (1998): Erstellung eines regionalen Übersetzungsschlüssels zur Ableitung von Bodenkennwerten aus Bodenschätzungsdaten. - Mitt. Dt. Bodenkdl. Ges., 88: , 2 Abb., 1 Tab.; Oldenburg. SAUER,ST. (2001a): Enttäuschung bei der bodenkundlichen Interpretation von Grablochbeschreibungen der Bodenschätzung in Mittelgebirgslandschaften. - Mitt. Dt. Bodenkdl. Ges., 96 (II): , 4 Abb., 1 Tab.; Oldenburg. SAUER,ST,&HARRACH, T. (2001b): Bodenschätzungsdaten: eine Planungshilfe für die Niederschlagswasserversickerung in Baugebieten. - Wasser u. Boden, 53/11: 28-32, 5 Abb.; Berlin (Blackwell). SAUER,ST.&VORDERBRÜGGE,TH. (2002): Thesen zur Nutzung und Weiterentwicklung der Bodenschätzung aus Sicht des Bodenschutzes und der angewandten Bodenkunde. - Mitt. Dt. Bodenkdl. Ges., 99: ; Oldenburg. WILL, D. (2007): Stand der Digitalisierung der Bodenschätzung in der Finanzverwaltung - Mitt. Dt. Bodenkdl. Ges., 110: 31-32, 3 Tab.; Oldenburg. Krefeld, 18. November 2008 Der Bearbeiter (Dr. Hans Joachim Betzer)