bodenmonitoring in deutschland - sachsen · 2020. 10. 6. · rahmenbedingungen – anfang 21....

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15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 2010 1/ Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerüstet? Thema Bodenmonitoring in Deutschland Für die Zukunft gerüstet? Stephan Marahrens Jeannette Matthews Carolin Kaufmann Boll – ahu AG Falk Hilliges Frank Glante

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Page 1: Bodenmonitoring in Deutschland - Sachsen · 2020. 10. 6. · Rahmenbedingungen – Anfang 21. Jahrhundert 15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 20 10 3/ Rahmenbedingungen

15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 20 10 1/

Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?Thema

Bodenmonitoring inDeutschland

Für die Zukunft gerüstet?

Stephan MarahrensJeannette MatthewsCarolin Kaufmann Boll – ahu AGFalk HilligesFrank Glante

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Für die Zukunft gerüstet?

15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 20 10 2/

Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?Thema

Ja!

Ja! Aber?

Ja! Aber!

Nein!

Monitorin

g

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Rahmenbedingungen – Anfang 21. Jahrhundert

15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 20 10 3/

Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?Rahmenbedingungen

kein Personal!

kein Geld!

keine Zeit!

wechselnde Methoden!

bleibende Themen!

leistungsfähige DV!

intelligente Statistik!

verteilte Erfahrung!

neue Themen! moderne Kommunikation!

verteiltes Wissen!

identische Aufgaben!

gigantische Schnittmenge!

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Neubewertung der Zielsetzung – administrativ/fachlich

Was für ein Monitoring wollen/brauchen wir?� Bundesland/Bund� Umwelt� Medien� Nutzung� Ressort� Anlass� Strategie

� Fragestellungen� Methodik� Auswertung� Berichte

15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 20 10 4/

Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?Zielsetzung

Boden

(dauerhaft)

fachlich Anforderungen

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15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 20 10 5/

Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?Zielsetzung

Neubewertung der Zielsetzung – strategisch

Welcher „Messwerte-Mix“ sorgt für belastbare Antwort en?

Messwerte aus Inventuren(flächenhaft) Messwerte aus Zeitreihen

(repräsentatives Monitoring)

Messwerte aus hochauflösenden Zeitreihen(intensives Monitoring)

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15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 20 10 6/

Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?Bestand

Bestandsaufnahme

• 2700 Standorte�BZE (ICP Level I u. II)�BDF (Basis/Intensiv)�Dauerfeldversuche

• fehlend 550 Standorte�Lysimeter�UPB Bund�Agrarmeteorologie

DWD

• geplant ca. 4000�„BZE Landwirtschaft“

Monitoring (dauerhaft)Level I und BDF

1200 Standorte

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Beteiligte Ressorts und Akteure

15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 20 10 7/

Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?Beteiligte

Bundesministerienund

Bundesbehörden

Bund/Ländergremien

Landesministerienund

LandesbehördenKommunen

Forschungseinrichtungen

Universitäten

Planungs- und Ingenieurbüros

Verbände

EU

erzeugen, pflegen, nutzen nutzen

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Fragestellungen im Kontext Monitoring

• Beeinträchtigungen, schädliche Bodenveränderungen (T rend)�Elemente und Verbindungen

�Organika (Pflanzenschutzmittel)�Stickstoff (Nährstoffe)�Schwermetalle

�Kohlenstoff-Kreislauf�Ertragssicherheit, Klimabeitrag

�Verdichtung�Gefügeeigenschaften

• Biodiversität (Zoologie, Mikrobiologie)• Erosion

�Beobachtung (On-Site, Off-Site)• Bewirtschaftung• Prozesse (Instrumentierung)

�Bodenwasser, Sickerwasser, Wärmehaushalt, Stoffumsa tz (Gase)• Klimafolgen (BOKLIM-Projekt)• Modellentwicklung

�Klima, Stoff- Wasserhaushalt, Klimagase

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Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?Fragestellungen

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Identifizierte Defizite

• Komplexität durch Vielfalt

• unterschiedliche Zielsetzungen und Strategien

• unterschiedliche Repräsentanzkriterien

• Parameterumfang und Messzyklen

• Ressorts und Gremien

• Koordination und Betriebsmittel

• abgekoppelte Forschungsprojekte

• Dokumentation und Verteilung der Daten

• Kompatibilität der Daten• Bekanntheitsgrad der Daten

15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 20 10 9/

Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?Defizite

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Handlungsempfehlungen

• Berichterstattung�Neubewertung der Zielsetzung�Festlegung von Fragestellungen�Festlegung von Auswertungszielen

• Allgemein�Bekanntheitsgrad steigern (zB. Broschüren)�Vernetzung der Messnetzprogramme�Koordinierungsgremium (Bund, Rolle UBA)

• Datenerhebung�Synchronisation der Methoden-Inventare�Standardparametersatz (Fragestellung und Intervall)�Vereinheitlichung der Methodendokumentation

• Datenverfügbarkeit�Datenportale, Metadatenbereitstellung (zB. PortalU)�National (Austauschformat)�EU-INSPIRE

15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 20 10 10/

Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?Handlungsempfehlungen

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15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 20 10 11/

Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?Thema

Für die Zukunft gerüstet?

Ja!

Ja! Aber?

Ja! Aber!

Nein!

Länder-Ressort-übergreifend

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Boden-Dauerbeobachtung

ausgewählte Aspekte• Methoden-Code• Probenahme/Analytik• Austausch-Format• EU-INSPIRE• Humus• aktueller Datensatz

• Fallbeispiele

15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 20 10 12/

Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?Boden-Dauerbeobachtung

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Fallbeispiel – Schwermetalle*

15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 20 10 13/

Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?Fallbeispiel I

* Die Fallbeispiele berücksichtigen den Datenbestand am UBA mit Probenahmedatum 2000 bis 2010, gesonderte Datenabfragen aus 2010 konnten hier noch nicht berücksichtigt werden

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Methoden Code v1.0 – aktueller Stand

• Dokumentation aller Untersuchungsschritte• ist fortschreibbar• legt ausdrücklich NICHT die Methoden fest

• Fortschreibung�v1.0 Veröffentlichung auf Website �Erprobung und Erweiterung !!Ergänzungsbedarf??�jährlich durch UBA in Absprache mit GAFA

• Weiterentwicklung�Länderbeschluss zum einheitlichen Einsatz�Web-Anwendung zur Code-Erstellung (xml-basiert)

• Codierung Altdaten ist wünschenswert – Focus „Neue D aten“

• Bewertung Einfluss Probenahme (zB. SM-Gehalte)• Messung aus 1 Probe• Bewertung Vergleichbarkeit Analytik (Frage des Grem iums)

15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 20 10 14/

Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?Methoden-Code

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15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 20 10 15/

Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?Methoden-Code

• 4 Eingabemasken• Codierungstabellen• Parameterlisten• Excel-Export• Import-Funktion

(Übersetzung)

ErfahrungenThüringen

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15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 20 10 16/

Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?Fallbeispiel II

Fallbeispiel – Organika*

* Die Fallbeispiele berücksichtigen den Datenbestand am UBA mit Probenahmedatum 2000 bis 2010, gesonderte Datenabfragen aus 2010 konnten hier noch nicht berücksichtigt werden

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15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 20 10 17/

Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?Fallbeispiel III

Fallbeispiel TOC und N-gesamt*

* Die Fallbeispiele berücksichtigen den Datenbestand am UBA mit Probenahmedatum 2000 bis 2010, gesonderte Datenabfragen aus 2010 konnten hier noch nicht berücksichtigt werden

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Nationales Austauschformat

• xml-Schema zum Austausch von Bodenzustandsdaten�für Zwecke der BDF�veröffentlicht auf Websitehttp://www.umweltbundesamt.de/boden-und-altlasten/b oden/daten/xml-schema.htm

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Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?Austauschformat

Poster

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EU-INSPIRE

• 2 deutsche Mitglieder in Thematischer Arbeitsgruppe - Anhang III Boden�Einar Eberhardt - BGR�Stephan Marahrens - UBA

• Entwurf der Datenspezifikationen• bis Anfang 2012• aktueller Diskussionstand

�„Monitoring-Sites“�„Measurements“

• Diskussion und Bewertung im Monitoring-Netzwerk• Spiegelung des Arbeitsstandes

• UBA als nationale Knotenstelle

15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 20 10 19/

Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?EU-INSPIRE

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15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 20 10 20/

Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?Fallbeispiel IV

Fallbeispiel Physik und Biologie*

* Die Fallbeispiele berücksichtigen den Datenbestand am UBA mit Probenahmedatum 2000 bis 2010, gesonderte Datenabfragen aus 2010 konnten hier noch nicht berücksichtigt werden

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Länderübergreifende Auswertung - organischer Kohlenstof f

15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 20 10 21/

Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?Organischer Kohlenstoff

Erstbeprobung

1. Wiederholungsbeprobung

2. Wiederholungsbeprobung

3. Wiederholungsbeprobung

• fehlende Länderdaten• Abfrage ab Ende 2010• Koordinierung UBA/BGR

• Problem�Vorräte (Wiederholungen)�Bewirtschaftungsdaten

• Evaluierung Machbarkeit

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Aktueller Datensatz – laufendes F+E Vorhaben

• 336.306 Messwerte• (ca. 500.000 Einzelwerte nicht übergeben)• 8.134 Proben

• Parametergruppen�Anorganik: 214.212�Biologie: 4.653�Organik: 53.430�Physik: 67.395 (für Wiederholung aus Grundinventur übernommen)

• 407 Parameter

• gute Abdeckung im Nord-Südverlauf• gute Abdeckung europ. Klimazonen und naturräum. Gro ßeinheiten• geringe Abdeckung im Osten und vor allem im Westen• Identifikation zeitliche Trends unsicher (häufig nu r Erstbeprobung)• Biologie deutlich unterrepräsentiert• für länderübergreifende Auswertung vor allem Schwer metalle

15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 20 10 22/

Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?Aktueller Datensatz

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Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?Ausblick auf Freitag

Aktueller Datensatz – laufendes F+E VorhabenWas hat es damit auf sich?

15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 20 10

Dazu mehr am 2. Tag!!!

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15 Jahre Bodenmonitoring in Sachsen – 30.September 20 10 24/

Bodenmonitoring in Deutschland – Für die Zukunft gerü stet?Vielen Dank!

Seien Sie gespannt!

Vielen Dank!