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Wasserversorgungskonzept Niedersachsen 1 : 500 000 - Grundwasserdargebot für den IST-Zustand und 2030 bei trockenen Verhältnissen
Das Wasserversorgungskonzept Niedersachsen dient dem übergeordneten Ziel der langfristigen Sicherstellung der niedersächsischen Wasserversorgung, insbesondere der öffentlichen Wasserversorgung als ein maßgeblicher Baustein der Daseinsvorsorge. Die Wasserversorgung muss entsprechend der aktuellen und regionalen Herausforderungen und unter der Maßgabe einer nachhaltigen Grundwasserbewirtschaftung weiterentwickelt werden. Hierzu ist es sowohl für Politik und Wasserbehörden als auch für die Nutzer der Ressource notwendig, Handlungsbedarfe frühzeitig erkennen zu können, um im Weiteren rechtzeitig notwendige Maßnahmen für eine langfristige Sicherstellung der niedersächsischen Wasserversorgung zu ergreifen. Das Wasserversorgungskonzept Niedersachsen stellt einen hierfür erforderlichen landesweiten Informationsrahmen dar. Als Fachkonzeption dient es Wassernutzern, Zulassungsbehörden und dem Land für die Wasserbewirtschaftung und der Öffentlichkeit als transparente und in die Zukunft gerichtete Informations- und Planungsgrundlage. Vorgaben für Einzelverfahren sind ausdrücklich nicht das Ziel. Im Rahmen des Wasserversorgungskonzeptes erfolgt eine Bilanzierung des derzeitigen Standes (Bezugsjahr 2015) sowie der mittel- und langfristigen Entwicklungen der niedersächsischen Wasserversorgung. Hierbei werden das Grundwasserdargebot für mittlere und trockene Verhältnisse und die Wasserbedarfe der maßgeblichen Grundwassernutzer einander zu verschiedenen Zeitpunkten (2015, 2030, 2050 und 2100) gegenübergestellt. Die Methodik des Wasserversorgungskonzeptes Niedersachsen wurde rasterbasiert durchgeführt. Dafür wurde ein 500 x 500 m Raster erstellt, welches sich über ganz Niedersachsen und Bremen erstreckt. Landesweite Datengrundlagen, die der Planung der aktuellen und zukünftigen Bewirtschaftung des Grundwassers dienen, wurden auf das Raster übertragen. Diese bildeten die Grundlage der durchgeführten Berechnungen, Bewertungen und abschließenden Darstellungen. In der Karte ist das Grundwasserdargebot für den IST-Zustand und Betrachtungszeitpunkt 2030 bei trockenen Verhältnissen dargestellt.
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Bohrungen der Bohrdatenbank von Niedersachsen (BDN)
Das LBEG ist als Geologischer Dienst gemäß Geologiedatengesetz (GeolDG) (ehemals Lagerstättengesetz) für die Sammlung und Bearbeitung von Ergebnissen aus der Erforschung des Untergrundes z.B. durch Bohrungen zuständig. Bohrungen werden seit mehr als 150 Jahren zur Rohstoffgewinnung und zur Erkundung des Untergrundes durchgeführt. Das durch die Bohrung gewonnene Gestein wird beschrieben und diese Beschreibung steht idealerweise dauerhaft als Information über den Untergrund zur Verfügung. Handelte es sich bei den Untergrundinformationen früher um Papierunterlagen, die im Archiv eingesehen werden konnten, stellt das LBEG diese Informationen heute ganz überwiegend online im Kartenserver zur Verfügung. Die Bohrungen in der Bohrdatenbank von Niedersachsen sind in Fachbereiche gegliedert. Diese Fachbereiche ergeben sich aus dem Zweck, aus dem eine Bohrung abgeteuft wurde. Der Fachbereich HY Hydrogeologie beinhaltet beispielsweise Bohrungen zur Erkundung und Nutzung des Grundwassers, der Fachbereich IG Ingenieurgeologie beinhaltet Bohrungen zur Erkundung des Baugrunds und so weiter. In einzelnen Fällen lässt der Fachbereich auch Rückschlüsse auf die Teufe der Bohrungen zu, wie z.B. KB Kartierbohrungen der Geologie, die zur Erstellung der Geologischen Karte von Niedersachsen abgeteuft wurden oder BV Bohrverzeichnis der Tiefbohrungen. Nachfolgend eine Kurzübersicht der existierenden Fachbereiche: BD Bodenkundliche Kartierung des Küstenraumes GE Geologische Erkundung KB Kartierbohrungen der Geologie IG Ingenieurgeologie HY Hydrogeologie SE Steine und Erden BV Bohrverzeichnis der Tiefbohrungen Die Schichtenverzeichnisse der Bohrungen können, sofern sie zur allgemeinen Einsicht freigegeben sind, im Kartenserver eingesehen werden. Hierzu müssen die Bohrung angeklickt und anschließend die weiteren Informationen aufgerufen werden. Liegt kein digitales Schichtenverzeichnis zu einer Bohrung vor oder ist eine Bohrung nicht allgemein zur Einsicht freigegeben, öffnet sich eine Seite mit den Stammdaten dieser Bohrung.
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Geotechnische Klassifizierung der Sedimente in Anlehnung an DIN 18311 (2010) - Nassbaggerarbeiten
Karte bis 0,2m GOK
Die Karte Sedimentklassen für Nassbaggerarbeiten stellt im Maßstab 1 : 250.000 Informationen zur Verbreitung von Sedimenten gleicher Beschaffenheit an der Meeresbodenoberfläche bis in eine Teufe von 0,2 m sowie für die Teufenbereiche 0-1 m und 0-2 m in Anlehnung an DIN 18311 (2010) – Nassbaggerarbeiten in 7 Klassen dar (siehe Legende). Grundlage der Kartendarstellung sind Sedimentproben von der Meeresbodenoberfläche bis zu einer Teufe von 0,2 m sowie Schichtbeschreibungen von Bohrungen in 0,2 m Teufe sowie in den oben genannten Teufenbereichen, die bis Januar 2013 im deutschen Nordseeraum zur Verfügung standen. Diese Grundlagendaten sind in Datenbanken beim BSH und LBEG abgelegt, zukünftig erhobene Daten werden darin integriert. Nassbaggerarbeiten sind erforderlich, wenn z.B. in Gewässern durch Sedimentumlagerung entstandene Untiefen in Schifffahrtsstraßen zu beseitigen sind, Material für Küstenschutzmaßnahmen oder Bauzwecke aus dem Meer entnommen werden muss sowie bei der Pipeline- oder Kabelverlegung im Meeresboden. Eine Grundlage für die Beauftragung und Umsetzung der entsprechenden Arbeiten ist die “DIN 18311 - Allgemeine Technische Vorschriften für Bauleistungen – Nassbaggerarbeiten“. Diese klassifiziert die anzutreffenden Bodenarten entsprechend ihrer Beschaffenheit in 10 Klassen, die die Grundlage für die Auswertung der Sedimentdaten am Meeresboden der Nordsee sind.
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Bericht: "Mündungsgebiet Ems: Schilluntersuchungen - Vorläufiger Bericht (1951)"
Die im Jahre 1949 durchgeführten Untersuchungen in Raum um Norderney haben gezeigt dass es möglich ist auf indirektem Wege klare Schlüsse über den Sedimenttransport (Sandwanderung) durch Verfolgung der Verdriftungswege der leeren Muschelschalen zu gewinnen. Hierfür schien allerdings ein möglichst dichtes Stationsnetz, an welchem Proben mittels Bodengreifer entnommen werden unerlässlich. Es war bisher noch unbekannt, ob sich diese Methode generell verwenden lässt. [...] Diese zur Sicherstellung der Methode erforderlichen Fragen konnten im September 1951 im Emsmündungsgebiet einer Klärung entgegengeführt werden. Die vom Wasser- und Schifffahrtsamt Emden veranlasste Untersuchung wurde in zwei Befahrungen [...] durchgeführt. Die Bodenproben wurden mit einem Bodengreifer nach VAN VEEN entnommen. [...] Kartierungsarbeiten im westlichen Juister Watt (s. Ber. d. Forschungsstelle 1950) zeigte, kann man den großräumigen Wattengebieten nicht überall ein gleichartiges Verhalten einräumen. Reaktionseinheiten sind die Teilgebiete nach Maßgabe der vor See einwirkenden hydrischen Faktoren. Es wird somit nicht zu fragen sein, wie verhielt oder verhält eich das Juister Watt, sondern immer nur wie verhielt oder verhält sich z.B. das Nordland oder der Hamburger Sand. - Im Vergleich zwischen Juister und Norderneyer Watt ist das letzte in seiner Gesamtheit geringen Oberflächenveränderungen unterworfen. Dies ist der einzige allgemein festzustellende Befund. Im Übrigen muss jeweils auf die Teilgebiete eingegangen werden. Schon im Forschungsbericht für 1950 wurde auf die Grenzen der Aussagemöglichkeiten der biologischen Wattkartierung hingewiesen. Wohl lässt sich in vielen Fällen mit ausreichender Sicherheit etwas über die Art und Richtung einer oberflächlichen Bodenveränderung innerhalb eines kleinräumigen Gebietes aussagen, dagegen in den seltensten Fällen etwas über die Zeit bzw. über die Geschwindigkeiten, mit welchen die besagte Veränderung erfolgt ist oder noch erfolgt. Dies ist jedoch noch kein Mangel der Methode schlechthin, denn derartige zeitquantitative Angaben werden möglich sein, wenn in bestimmten Zeitabschnitten Wiederholungskartierungen kleinerer und leicht begrenzbarer Lebensräume zur Durchführung kommen. Noch in einem weiteren Punkt werden sich die Aussagemöglichkeiten vergrößern lassen. Es unterliegt keinem Zweifel, dass die einzelnen der verschiedenen Wattlebensgemeinschaften mit jenen, in gewissen Grenzen schwankenden aber von anderen Lebensräumen gut unterscheidbaren bodenphysikalischen und bodenchemischen Eigenschaften korreliert sind. Wenn die seit 1950 mit der allgemeinen Geländekartierung einhergehenden chemisch-physikalischen Arbeiten zum Abschluss gebracht sind, wird es möglich sein mit dem leicht und schnell erfassbaren biocönotischen Begriff (z, B. Mya-Watt) gleichzeitig die wasserbautechnisch interessierenden physikalischen und chemischen Eigenschaften den Bodens um verknüpfen. Damit wäre dann im Prinzip das erreicht, was der pflanzensoziologischen Vegetationskartierung seit längerer Zeit gelungen ist und diese Methode zu einem oftmals sehr brauchbaren, vielfach sogar nicht zu umgehenden, in jedem Fall aber zeitsparenden Hilfsmittel für den Praktiker werden ließ.
Auf Grund unterschiedlicher Erkundungsmöglichkeiten standen für die onshore-Bereiche (von der 10 m Wassertiefenlinie bis zum Festland) und offshore-Bereiche (ab der 10 m Wassertiefenlinie) unterschiedliche Eingangsdaten für die 3D-Modellierung zur Verfügung. Für den offshore-Bereich wurden, aufgrund der begrenzten Anzahl tiefer und datierter Bohrungen, als Datengrundlage für das 3D-Modell vorrangig geophysikalische Daten verwendet. Im onshore-Bereich wurden bohrungsgestützte, vernetzte geologische Profilschnitte zur Generierung der Flächen verwendet. Die Fläche der Quartärbasis weist einige Abweichungen von der bisherigen Karte der Tiefenlage der Quartärbasis von Brückner-Röhling et al. (2005) auf. Die Abweichungen bewegen sich im Bereich zwischen +100 m und -400 m. Durch die tiefere Lage der neuen Quartärbasisfläche erhöht sich die Mächtigkeit der quartären Sedimente, je nach verwendetem Geschwindigkeitsmodell, das für die Zeit/Tiefen-Umrechnung der Seismik verwendet wurde, auf über 1.200 m im NW-Teil. Für die Basisfläche der pleistozänen Ablagerungen wurden sowohl Tiefenlagenkarten (in m unter NN) als auch Mächtigkeitskarten (in m) in 10 m und 50 m Intervallen erstellt.
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Geochemische Prospektion in den Grundgebirgseinheiten im Südteil der ehemaligen DDR (1990), Mangan in Bachsedimenten, Einzelelementkarten
In der ehemaligen DDR wurden in den Jahren 1980 bis 1990 in den an der Erdoberfläche anstehenden bzw. gering von Känozoikum überdeckten präoberpermischen Grundgebirgseinheiten (Flechtingen-Roßlauer Scholle, Harz, Sächsisches Granulitgebirge, Thüringer Wald, Thüringisch-Vogtländisches Schiefergebirge, Erzgebirge, Elbtalzone/Lausitz) Untersuchungen zur Einschätzung der Rohstoffführung durchgeführt. Bestandteil dieser Untersuchungen war eine geochemische Prospektion im Bereich der genannten Grundgebirgseinheiten. Auf einer Fläche von fast 15.000 km² wurden ca. 18.000 Wasser- und ca. 17.500 Bachsedimentproben entnommen und geochemisch untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen wurden in Teilberichten zu den einzelnen Grundgebirgseinheiten sowie im „Abschlussbericht zur vergleichenden Bewertung der Rohstofführung in den Grundgebirgseinheiten der DDR“ (Röllig et al., 1990) dokumentiert. Bei diesen Daten aus den Grundgebirgseinheiten im Südteil der ehemaligen DDR handelt es sich um eine in ihrer hohen Probenahmedichte (> 1 Probe/km²) einzigartige flächendeckende geochemische Aufnahme dieser Gebiete. Alle späteren geochemischen Untersuchungen (Geochemischer Atlas 2000 sowie im Rahmen von GEMAS und FOREGS) wurden mit einer ungleich geringeren Probenahmedichte durchgeführt. Diese wertvollen und unwiederbringlichen Daten werden nun über das Geoportal der BGR allgemein verfügbar gemacht. Ergänzend zur digitalen Bereitstellung des originalen Datenmaterials erfolgt erstmals eine Bereitstellung mit modernen computergestützten Verfahren erstellter flächendeckender Verteilungskarten. Die Downloads zeigen die Verteilung der Mangangehalte in Bachsedimenten in vier verschiedenen farbigen Punkt- und Isoflächenkarten.
Die Karte Verteilung mineralischer Rohstoffe in der deutsche Nordsee – Kiesvorkommen stellt Informationen zur Verbreitung von Sedimenten dar, die nach deren Kiesgehalt klassifiziert wurden. Hintergrund für die Ausweisung des Kiesgehaltes ist der kontinuierlich hohe Bedarf dieses mineralischen Rohstoffs, z.B. für die Bauwirtschaft. Die vorliegende Karte umfasst den Bereich der gesamten deutschen Nordsee im Maßstab 1 : 250.000 mit einer Aussage zu den Sedimenten der oberen 0,2 m ab Meeresbodenoberfläche. Drei zusätzliche Karten zeigen Auswertungen von Bohrdaten in den Teufenintervallen 0-1 m, 1-2 m und 2-3 m. Die Legende umfasst fünf Klassen in Abstufungen von 20 Gew.-% Kiesanteil. Grundlage der Kartendarstellung sind Sedimentproben von der Meeresbodenoberfläche bis zu einer Teufe von 0,2 m sowie Schichtbeschreibungen von Bohrungen, die bis November 2012 im deutschen Nordseeraum zur Verfügung standen. Die Grundlagendaten sind in Datenbanken beim BSH und LBEG abgelegt, zukünftig erhobene Daten werden darin integriert. Die Lockersedimente werden entsprechend ihrer Korngrößen nach DIN EN 14688-1 eingeteilt: Ton (Korngröße <0,002 mm); Schluff (Korngröße 0,002 bis 0,063 mm); Sand (Korngröße 0,063 bis 2,0 mm); Kies (Korngröße 2,0 bis 63 mm); Steine und Blöcke (>63 mm). Auf Basis der im Labor durchgeführten Korngrößenanalysen sowie den Schichtbeschreibungen aus Bohrungen werden die Sedimente für entsprechende Fragestellungen klassifiziert.
Die Karte zeigt die mittlere monatliche Grundwasserneubildung für den Monat Oktober im 30-jährigen Zeitraum 1971-2000. Grundwasser ist ein Rohstoff, der sich regenerieren und erneuern kann. Hauptlieferant für den Grundwasservorrat ist in Niedersachsen versickerndes Niederschlagswasser. Es sorgt dafür, dass die Grundwasservorkommen der Speichergesteine im Untergrund aufgefüllt werden. Besonders hoch ist die Grundwasserneubildung im Winter, da zu dieser Zeit ein großer Teil der Niederschläge im Boden versickert. In den wärmeren Jahreszeiten verdunstet dagegen ein großer Teil des Niederschlags bereits an der Oberfläche oder wird von Pflanzen aufgenommen. Die Grundwasserneubildung ist räumlich stark unterschiedlich verteilt. Sie hängt ab von der Niederschlags- und Verdunstungsverteilung, den Eigenschaften des Bodens, der Landnutzung (Bewuchs, Versiegelungsgrad), dem Relief der Landoberfläche, der künstlichen Entwässerung durch Drainage, dem Grundwasserflurabstand sowie den Eigenschaften der oberflächennahen Gesteine. Da sich diese Parameter in Niedersachsen zum Teil auf kleinstem Raum deutlich unterscheiden, unterliegt auch die Grundwasserneubildung großen lateralen Schwankungen. Um die Grundwasserneubildung zu ermitteln, gibt es verschiedene Verfahren. Die vorliegenden Karten zeigen die flächendifferenzierte Ausweisung der mittleren Grundwasserneubildung, die mit dem Verfahren mGROWA (kurz für „monatlicher Großräumiger Wasserhaushalt“) berechnet wurde. Das Model mGROWA wurde für die großräumige Simulation des Wasserhaushalts am Forschungszentrum Jülich in Zusammenarbeit mit dem LBEG entwickelt (Herrmann et al. 2013) und seit 2016 für Niedersachsen methodisch aktualisiert. Zusätzlich wurde eine Reihe neuer Eingangsdaten verwendet, um ein aktuelle Datengrundlagen für wasserwirtschaftliche Planungsarbeiten und wasserrechtliche Genehmigungsverfahren zu liefern. Als klimatische Inputdaten wurden tägliche und monatliche gemessene und anschließend räumlich interpolierte Klimabeobachtungsdaten des Deutschen Wetterdienstes genutzt. Diese sind die potenzielle Verdunstung, die auf Grundlage der FAO-Grasreferenzverdunstung berechnet wurde (DWD, unveröffentlicht) und der Niederschlag basierend auf dem REGNIE-Produkt (Rauthe et al, 2013), welche nach Richter korrigiert wurden (Richter, 1995). Für eine bessere Regionalisierung wurden die klimatischen Eingangsparameter Niederschlag und potentielle Verdunstung mit bilinearer Interpolation auf ein 100 x 100 m Raster für mGROWA22 herunterskaliert.
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Hydrogeologische Karte von Niedersachsen 1 : 50 000 – Änderung der mittleren jährlichen Grundwasserneubildung für den 30-jährigen Zeitraum 2071-2100 zu 1971-2000, Klimaschutz-Szenario (RCP2.6)
Die Karte zeigt die modellierte Änderung der mittleren jährlichen Grundwasserneubildung für den 30-jährigen Zeitraum 2071-2100 zu 1971-2000 in mm/a berechnet mit dem „Klimaschutz“-Szenario (RCP2.6).Grundwasser ist ein Rohstoff, der sich regenerieren und erneuern kann. Hauptlieferant für den Grundwasservorrat ist in Niedersachsen versickerndes Niederschlagswasser. Es sorgt dafür, dass die Grundwasservorkommen der Speichergesteine im Untergrund aufgefüllt werden. Besonders hoch ist die Grundwasserneubildung im Winter, da zu dieser Zeit ein großer Teil der Niederschläge im Boden versickert. In den wärmeren Jahreszeiten verdunstet dagegen ein großer Teil des Niederschlags bereits an der Oberfläche oder wird von Pflanzen aufgenommen. Die Grundwasserneubildung ist räumlich stark unterschiedlich verteilt. Sie hängt ab von der Niederschlags- und Verdunstungsverteilung, den Eigenschaften des Bodens, der Landnutzung (Bewuchs, Versiegelungsgrad), dem Relief der Landoberfläche, der künstlichen Entwässerung durch Drainage, dem Grundwasserflurabstand sowie den Eigenschaften der oberflächennahen Gesteine. Da sich diese Parameter in Niedersachsen zum Teil auf kleinstem Raum deutlich unterscheiden, unterliegt auch die Grundwasserneubildung großen lateralen Schwankungen. Um die Grundwasserneubildung zu ermitteln, gibt es verschiedene Verfahren. Die vorliegenden Karten zeigen die flächendifferenzierte Ausweisung der mittleren Grundwasserneubildung, die mit dem Verfahren mGROWA (kurz für „monatlicher Großräumiger Wasserhaushalt“) berechnet wurde. Das Model mGROWA wurde für die großräumige Simulation des Wasserhaushalts am Forschungszentrum Jülich in Zusammenarbeit mit dem LBEG entwickelt (Herrmann et al. 2013) und seit 2016 für Niedersachsen methodisch aktualisiert. Zusätzlich wurde eine Reihe neuer Eingangsdaten verwendet, um ein aktuelle Datengrundlagen für wasserwirtschaftliche Planungsarbeiten und wasserrechtliche Genehmigungsverfahren zu liefern. Als klimatische Inputdaten wurden tägliche und monatliche Klimaprojektionsdaten genutzt. Die Klimaprojektionsdaten stellen die Ergebnisse eines Ensembles aus verschiedenen Klimamodellen dar (das Niedersächsische Klimaensemble AR5-NI v2.1 siehe Hajati et al. (2022)). Die Daten wurden vom Deutschen Wetterdienst bereitgestellt. Datengrundlage dessen ist das EURO-CORDEX Ensemble (Jacob et al., 2014). Im Rahmen des BMVI-Expertennetzwerks fand durch den DWD eine Herunterskalierung von einem 12,5 km auf ein 5 km Raster statt. Die Klimamodelle sind mit dem „Klimaschutz“-Szenario (RCP2.6) angetrieben. Dabei handelt es sich um ein Szenario des IPCC (Weltklimarat), welches deutliche Anstrengungen beim Klimaschutz und niedrigen Emissionen bedeutet. Die Ergebnisse aller Klimamodelle sind gleich wahrscheinlich. Daher kann neben dem Mittelwert, der eine Tendenz aufzeigt, auch der obere (Maximum) und untere (Minimum) Rand der Ergebnisbandbreite über den MapTip abgerufen werden. Für eine bessere Regionalisierung wurden die klimatischen Eingangsparameter Niederschlag und potentielle Verdunstung mit bilinearer Interpolation auf ein 500 x 500 m Raster für mGROWA22 herunterskaliert.
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GEMAS – Geochemische Kartierung der Acker- und Grünlandböden Europas, Einzelelementkarten, Si - Silicium
GEMAS (Geochemical Mapping of Agricultural and Grazing Land Soil in Europe) ist ein Kooperationsprojekt zwischen der Expertengruppe „Geochemie“ der europäischen geologischen Dienste (EuroGeoSurveys) und Eurometeaux (Verbund der europäischen Metallindustrie). Insgesamt waren an der Durchführung des Projektes weltweit über 60 internationale Organisationen und Institutionen beteiligt. In den Jahren 2008 und 2009 wurden in 33 europäischen Ländern auf einer Fläche von 5 600 000 km² insgesamt 2219 Ackerproben (Ackerlandböden, 0 – 20 cm, Ap-Proben) und 2127 Grünlandproben (Weidelandböden, 0 – 10 cm, Gr-Proben) entnommen. In den Proben wurden 52 Elemente im Königswasseraufschluss, 41 Elemente als Gesamtgehalte sowie TC und TOC bestimmt. Ergänzend wurde in den Ap-Proben zusätzlich 57 Elemente in der mobilen Metallionenfraktion (MMI®) sowie die Bleiisotopenverhältnisse untersucht. Alle analytischen Untersuchungen unterlagen einer strengen externen Qualitätssicherung. Damit liegt erstmals ein qualitätsgesicherter und harmonisierter geochemischer Datensatz für die europäischen Landwirtschaftsböden mit einer Belegungsdichte von einer Probe pro 2 500 km² vor, der eine Darstellung der Elementgehalte und deren Bioverfügbarkeit im kontinentalen (europäischen) Maßstab ermöglicht. Die Downloaddateien zeigen die flächenhafte Verteilung der mit verschiedenen Analysenmetoden bestimmten Elementgehalte in Form von farbigen Isoflächenkarten mit jeweils 7 und 72 Klassen.
