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

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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

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140

160

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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

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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

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10000

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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

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600

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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

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Sch

eite

lab

flu

ß (

m3 s

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Aussichten

Aussichten