Untersuchung im Weserbergland zur Landschaftszerschneidung von 1896 bis 1996 (2004/2005)
Autor: Stephan Otte
Hauptseminar-2-Beitrag am Geographischen Intitut der Universität Hannover, 2005
Titel der Arbeit: Landschaftszerschneidung - Eine Untersuchung im Weserbergland zur Landschaftszerschneidung von 1896 bis 1996
Im Zusammenhang mit der Verbreitung und Wirkweise von Bleiverbindungen in der Umwelt sei auf die durchaus unterschiedlichen Wasserlöslichkeiten von Bleiverbindungen hingewiesen:
Wasserlöslichkeit von Pb-Verbindungen (Quelle: dtv-Atlas Chemie, Bd. 1)
Nitrate, Chlorate, Acetata Gut
Chloride Gering, aber vorhanden
Sulfide, Sulfate, Phosphate, Carbonate,
Halogenide Unlöslich, bzw. sehr gering löslich
1.1.2.3.1 Quellen des Bleis
Hauptsächlich findet Blei bei der Herstellung von Akkumulatoren und Batterien Verwendung. Für Deutschland wird der Anteil dieser Verwendungsart mit etwas mehr als 30% angegeben. Bei der Produktion von Kabeln wird in Deutschland etwa ebensoviel Blei benötigt wie bei der Herstellung von Farben und Lacken; die Anteile werden hier mit 23% sowie 21% angegeben, wohingegen etwa ein Drittel dieses Anteils, 7%, bei der Erzeugung von Legierungen angewendet wird (Quelle: dtv-Atlas zur Chemie, Bd. 1).
Natürlich kommt Blei nicht in Reinform, sondern hauptsächlich in sulfidischen Erzen entsprechender Lagerstätten als Bleiglanz (PbS) oder Cerussit (PbCO3) vor. Etwa 50% dieser Vorkommen befinden sich zu etwa gleichen Anteilen in den Staaten der GUS sowie in Nordamerika, etwa ein Fünftel auf dem australischen Kontinent und weitere nennenswerte Lagerstätten in Südafrika und Mexiko. Alle weiteren Lagerstätten machen weltweit einen Anteil von fünf bis unter 10% aus.
1.1.2.4 Entstehung räumlicher Trennung und Parzellierung
Durch die geometrische Zerschneidung des Raumes entstehen Landschaftsfragmente, in denen die natürlichen landschaftlichen Massenflussprozesse, aber auch die energetischen Austauschprozesse generell beeinträchtigt wird. Auch die Bewegungsfreiheit der verschiedenen landgebundenen Tierarten wird begrenzt. Sogar die Bewegung fliegender Tiere unterliegt einer Behinderung, wie sie durch Windparks oder Hochspannungsleitungen gegeben sein kann.
1.1.2.5 Artenreduktion
Die intensive menschliche Flächennutzung führt zu einer erheblichen Artenreduktion von tierischem, aber auch pflanzlichen Leben. In diesem Zusammenhang müssen auch intensiv genutzte Agrarflächen genannt werden. Die „moderne“ Agrarwirtschaft in Deutschland hat einen erheblichen Einfluss auf die Verringerung von Individuenzahl und Artenrückgang.
1.1.2.6 Veränderung des Bodenmillieus
Durch Veränderungen von Bodenart und Verdichtung des Bodengefüges werden bodenphysikalische und bodenchemische Prozessabläufe geändert. Sowohl die Grundwasserneubildung (Wasserversorgung) als auch die Qualitätsminderung der Grundwasser-vorkommen (Beispiel: Überdüngung, Nitratproblematik etc.) stellen ebenso ein Kernproblem für Umwelt und Mensch wie die Qualitätsminderung der Bodengüte selbst, beispielsweise durch Fortsetzten der Bodenverdichtung und Verringerung von Porenvolumina oder auch die Deposition und Einlagerung von Schadstoffen wie dem flächigen Eintrag und der Steigerung des Anteils von Schwermetallen im Boden.
1.1.2.7 Verstärkung umweltzerstörenden Prozessen und Prozessrückkopplung
Sämtliche landschaftsökologischen Änderungen in Teilbereichen der naturnahen Landschaft bedingen ihrerseits eine Änderung der mit diesen zusammenhängenden Landschaftsökologischen Aspekte und Prozesse. Dabei ist häufig eine Prozessverstärkung durch Rückkopplung zu beobachten. Auch daraus folgt, dass die landschaftlichen Probleme bei fortschreitendem Landschaftsverbrauch sowie fortgesetzter Landschaftszerschneidung einem im Vergleich zur Flächennutzungszunahme erhöhten Wachstum unterliegen.
1.1.3 Folgen von Landschaftszerschneidung – Vertiefung in der Literatur
Die (umwelt-) Folgen von Landschaftszerschneidung erstrecken sich über das gesamte Spektrum geographischer Untersuchungsbereiche. Geographische Analyse- und Untersuchungsmethoden können mit ihrem Bezug zu den Nachbarwissenschaften ein geeignetes Instrumentarium bei der transdisziplinären Zusammenfassung und Integration der durch J. JAEGER geforderten bzw. vorgeschlagenen Problembearbeitung bieten.
Jaeger erläutert in seiner Arbeit („Landschaftszerschneidung“, 2002) auch einige der oben (Pkt. 1.1.2ff) durch mich erkannten Problemaspekte und Auswirkungen der Landschaftszerschneidung, bereichert und vertieft den Katalog bekannter und bisher hinreichend untersuchter Folgenschwerpunkte, die die Landschaftszerschneidung bewirkt. Er liefert hinausgehen über den Einstieg und die Übersicht über das Problem eine nahezu vollständige Darstellung der heute erforschten Aspekte von Landschaftszerschneidung. Dabei definiert er – unterteilt in direkte, indirekte und strukturelle Wirkungen von Landschaftszerschneidung folgende Problembereiche:
Abbildung 1.5 (hier oben):
Abbildung 1.5: Diese Darstellung verdeutlicht Wirkungswege des Bleis in der Umwelt. Die Darstellung wurde nach einem ähnlichen, allgemeineren Schema aus dem Lehrbuch der Bodenkunde entwickelt. Quellenverweis: Scheffer und Schachtschabel, Lehrbuch der Bodenkunde, 11. Aufl., Stuttgart 1982 (Kap. XXIII, S. 274, n. Brümmer, G., in Olschowy: Natur- und Umweltschutz in der Bundesrepublick Deutschland, S. 111-113, Parey, Hamburg, 1978)
Auch GRAU (1997, S. 13) erkennt und benennt verschiedene Beispiele von Infrastruktureinrichtungen, die zur Landschaftszerschneidung beitragen (vgl. Pkt. 1.1.2 dieser Arbeit). Folgende Beispiele werden hier angegeben: Verkehrswege, Freileitungen, Luft- und Wasserverkehrsstraßen, Rohrleitungen, Skilifte, Skipisten, Deiche, Staudämme, Wehre und Richtfunkstrecken.
Eine Einteilung dieser Elemente der Landschaftszerschneidung wäre hinsichtlich ihrer verschiedenen Merkmale (direkte, indirekte oder strukturelle Flächeninanspruchnahme) vorstellbar. Dabei fände eine Unterscheidung nach geometrischen Eigenschaften sowie der Wirkungsdimension vorstellbar. Eine Einschätzung entsprechender Folgewirkungen wäre hierdurch ebenso gegeben wie eine funktionsorientierte Unterscheidung von Landschaftszerschneidungselementen gemäß den genannten Einzelwirkungen. Da jedoch diese Einzelwirkungen nur teilweise untersucht und bekannt sind, empfiehlt sich das stärker abstrahierende Klassierungsschema mit einer Untergruppenbildung nach den Folgefunktionen. Momentan bleibt darauf hinzuweisen, dass die am weitesten untersuchten Folgewirkungen von Infrastrukturelementen bei der Landschaftszerschneidung für Straßen bestehen.
Hinsichtlich der Auswirkungen von Straßen unterteilt GRAU in seiner 1997er Arbeit hierzu folgende Wirkeffekte:
- Barriereeffekt
- Emissionseffekt
- Kollisionseffekt
Aber auch dann, wenn diese Folgeaspekte von Straßen auch auf andere Infrastrukturelemente übertragbar sein dürften, wird mit dieser Einteilung nur ein Teilbereich der Folgewirkungen – selbst für Straßen an sich – umrissen. RECK und KAULE geben hier eine vollständigere Erfassung der Folgewirkungen von Straßen. Dabei könnte jedoch in Teilpunkten, wie beispielsweise dem Materialabbau für den Straßenbau, die Zuordnung zu einer eigenen Klasse von Infrastrukturmaßnahmen erfolgen, was die Komplexität sowie die Problematik der Einzelphänomendefinition bei Prozessen der Landschaftszerschneidung zeigt. Für eine weitere Untersuchung von Folgen der Landschaftszerschneidung besteht die Notwendigkeit, bei der Problemanalyse eine Aufteilung in verschiedene Einzelphänomene vorzunehmen, so dass eine effiziente Untersuchung sowie Arbeitseinteilung zu den entsprechenden Fachbereichen bei transdisziplinärer Untersuchung erfolgen kann.
Tab. 1.1 (hier oben):
Tabelle l.l: Problemaspekte und Untersuchungsbeispiele zur Landschaftszerschneidung (Angaben erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit)
Tab. 1.1-2 (oben links):
Tabelle l.l: Problemaspekte und Untersuchungsbeispiele zur Landschaftszerschneidung (Angaben erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit) - Abschnitt 2
Tab. 1.1-3 (hier links):
Tabelle l.l: Problemaspekte und Untersuchungsbeispiele zur Landschaftszerschneidung (Angaben erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit) - Abschnitt 3
Tab. 1.2 (hier links):
Tabelle I.II: Folgewirkungen von Straßen als linienhafte Infrastrukturelemente in Gegenüberstellung der Unterscheidung durch GRAU (1993) und RECK und KAULE (1993)
Tab. 1.2-2 (links links unten):
Tabelle I.II: Folgewirkungen von Straßen als linienhafte Infrastrukturelemente in Gegenüberstellung der Unterscheidung durch GRAU (1993) und RECK und KAULE (1993) - Abschnitt 2
Besonders wichtig für eine Beurteilung und Abschätzung von Landschaftszerschneidung ist der Aspekt des indirekten Flächenbedarfs, obschon dieser weniger offensichtlich und ins Bewusstsein der Öffentlichkeit gerückt ist als der direkte Flächenverbrauch.
Flächen, die der indirekten Flächenbeanspruchung unterliegen, weisen eine z.T. starke bis sehr starke Änderung der natürlich erwartbaren Umweltbedingungen auf. Die Reichweitenangaben indirekter Flächeninanspruchnahmen von Straßen werden u.a. durch RECK (1994) mit einem Maximum bei ca. 2 km pro Straßenseite angegeben. Das entspricht bei beidseitiger Betrachtung einen Querschnitt der indirekt beeinflussten Fläche von ca. 4 km – selbstverständlich abzüglich der direkten Flächeninanspruchnahme durch die Straßenkonstruktion in der Korridormitte. In Anlehnung an die Arbeiten von RECK gibt JAEGER (2002) die Reichweite indirekter Flächen- bzw. Raumbeanspruchung bei Straßen in Abhängigkeit von Straßenquerschnitt und Verkehrsaufkommen mit einem Bereich von 50 m und 2000 m an:
„Je nach Art der Wirkung liegen die räumlichen Reichweiten für straßenbedingte Wirkungen zwischen 50 m und 2000 m zu jeder Seite.“,(JAEGER, Landschaftszerschneidung, S. 54f; zitiert nach RECK und KAULE (1993), LANGER et al. (1986, S. 51ff), KAULE (1983) und ULLRICH (1994, S. 101).
ULLRICH nimmt in diesem Zusammenhang eine Bewertung der indirekten Raumwirkung von Straßen durch Lärm- bzw. Schallemission vor. Er gelang zu dem Ergebnis, dass die durchschnittliche Breite der „Lärmkorridore“ um Autobahnlinien, sprich beidseitig der Fahrbahnen, bei 740 m tags und 1400 zu Nachtzeit liegt. Dieser Rechnung bzw. Ermittlung entspricht hier ein Schalldruckpegel von 59 dB(A) zur Tagzeit und 49 dB(A) zur Nachtzeit als Korridorabgrenzung durch die entsprechenden Isophonen. Allerdings ist hierbei auf die „Peaks“, sprich Spitzenbelastungen, im täglichen Schallemissionsverlauf hinzuweisen, die – etwa zu den beiden Hauptverkehrszeiten am Morgen sowie den Nachmittags- und frühen Abendstunden beobachtbar sind. Weiterhin ist von einer deutlichen Schallemissionssteigerung während Verkehrsstromstockungen und Stauungen auszugehen, da moderne PKW-Motoren im Standgas häufig einen höheren Geräuschpegel verursachen als während der Fahrt und auch LKW-Geräuschpegel im Stand wesentlich über jenen bei freier Fahrt entstehenden Geräuschemissionen liegen, so dass hierdurch häufig sogar das Abrollgeräusch der Reifen übertroffen wird, das bei freier Fahrt den Hauptanteil der Schallemission mit starker Raumwirkung ausmachen.
Weiterhin sei darauf verwiesen, dass durch entsprechende Änderungen der möglichen Fahrmodi selbstverständlich auch die restlichen Emissionen (Schadstoffe) gesteigert werden können. Allgemeine Folge kann durchaus eine starke Erweiterung der indirekten Flächen- oder Raumbeanspruchung sein.
Tab. 1.6 (hier unten):
Abbildung 1.6: Aus Reck und Kaule, 1993
Tab. 1.7 (hier links):
Quelle: JOCHEN JAEGER, Landschaftszerschneidung, Verlag Eugen Ulmer, 2002, Seite 54, Abb. 3.3: Indirekter Flächenbedarf: Darstellung der Reichweiten der Wirkungen einer Straße (aus: RECK, 1994); eine ähnliche Darstzellung findet sich bei Forman (1995:169).
1.1.3.1 Grundlegende Zusammenhänge zwischen Verkehrsbelastung und (Schad-) Stoffemissionen sowie Schallemission
Die durch den motorisierten Verkehr bedingten Emissionen hängen natürlich direkt proportional mit dem entsprechenden Verkehrsmengenfluss zusammen. Dabei unterscheidet sich dieser Verkehrsmengenfluss ebenso wie die an diesen gekoppelten Emissionen für verschiedene Streckenabschnitte und Zeitintervalle. Dieser Zusammenhang wird bei der Berechnung der Schadstoffmengen der Abgaskomponente k für einen Streckenabschnitt q bezogen auf eine Zeit t – bezeichnet als Ek – berücksichtigt. Außer diesen genannten Größen geht in diese Berechnung noch der Fahrmodus m ein, von dem die Höhe der in den gesetzten Intervallen emittierten Stoffe abhängt.
Es ist darauf zu achten, dass unterschiedliche Arten von Kraftfahrzeugen bei gleicher Fortbewegungsweise (Fahrmodus) unterschiedliche durchschnittliche Massen an Verbrennungsrückständen emittieren. Diese Masse oder Schadstoffmenge hängt vom Alter sowie dem Gewicht eines Fahrzeuges ab. Bei den Berechnungen wurden die im Merkblatt über Luftverunreinigungen an Straßen (MluS-92) wiedergegebenen und statistisch ermittelten Durchschnittswerte für PKW- und Schwerlastanteil am Verkehr ermittelt.
Der Anteil des Schwerlastverkehrs am Gesamtverkehrsaufkommen nach Anzahl der LKW und Lastzüge ist zwar geringer als der PKW-Anteil, die Emissionen können jedoch – trotz nahezu vollständigem Dieselanteil in der Schwerlastflotte (und somit relativ gesenktem Verbrauch und Gesamtausstoß) wesentlich höher liegen.
Tab. 1.8 (hier rechts):
Abb. 1.8: Relative Ausbreitungsfunktion für die Jahresmittelwerte und 98-Perzentile als Funktion des Abstandes s vom Fahrbahnrand für die Schadstoffe CO, HC, NO, Pb, SO2 und PM.
Quelle: MLuS-92, 3.2.2 Ausbreitungsfunktion der Schadstoffe: Die Schadstoffkonzentration verringert sich mit zunehmenden Abstand vom Fahrbahnrand. Für den Jahresmittelwert sowie das 98-Perzentil der Schadstoffkonzentration ergibt sich folgende Funktion: g(s) = 1 – 0,166 ln (1+s)