Das Relief der Erdoberfläche ist ein wesentlicher Steuerungsfaktor landschaftsökologischer Prozesse und ein entscheidender Indikator für die Verbreitungsmuster wichtiger Geofaktoren wie z.B. Boden, Gestein und Wasser. Auf der Grundlage eines Digitalen Geländemodells mit einer Rasterweite von 250 Metern hat die Firma scilands GmbH in Göttingen im Auftrag der BGR mit Hilfe der Programme SARA (System zur Automatischen Reliefanalyse) und SADO (System zur Analyse und Diskretisierung von Oberflächen) 25 diskrete geomorphographische Einheiten (Senkenbereiche, geschlossene Hohlformen, Hangbereiche, Scheitelbereiche, Überlagerungsformen) nach Landschaftsräumen (Norddeutsches Tiefland, Bergland, Alpenvorland und Alpen) getrennt für das Gebiet der Bundesrepublik Deutschland ermittelt.

Das Relief der Erdoberfläche ist ein wesentlicher Steuerungsfaktor landschaftsökologischer Prozesse und ein entscheidender Indikator für die Verbreitungsmuster wichtiger Geofaktoren wie z.B. Boden, Gestein und Wasser. Auf der Grundlage eines Digitalen Geländemodells mit einer Rasterweite von 250 Metern hat die Firma scilands GmbH in Göttingen im Auftrag der BGR mit Hilfe der Programme SARA (System zur Automatischen Reliefanalyse) und SADO (System zur Analyse und Diskretisierung von Oberflächen) 25 diskrete geomorphographische Einheiten (Senkenbereiche, geschlossene Hohlformen, Hangbereiche, Scheitelbereiche, Überlagerungsformen) nach Landschaftsräumen (Norddeutsches Tiefland, Bergland, Alpenvorland und Alpen) getrennt für das Gebiet der Bundesrepublik Deutschland ermittelt.

Die BGR führte im Projekt „Deutschlandweite Aerogeophysik-Befliegung zur Kartierung des nahen Untergrundes und seiner Oberfläche“ (D-AERO) flächenhafte Befliegungen an der deutschen Nordseeküste durch. Das Messgebiet Langeoog2 (2014) beschränkt sich auf den mittleren und östlichen Teil der Insel Langeoog. Die Gebietsgröße beträgt etwa 10 km² und 1 Messflug mit einer Gesamtprofillänge von 40 km (1.242 Messpunkte) wurden zur Abdeckung des gesamten Messgebiets benötigt. Der Sollabstand der 5 O-W-Kontrollprofile beträgt 250 m. Die Karten stellen die Gesamtstrahlung, die (Äquivalent-)Gehalte von Kalium, Uran und Thorium sowie die Ionendosisleistung am Boden dar.

Die BGR führte im Projekt „Deutschlandweite Aerogeophysik-Befliegung zur Kartierung des nahen Untergrundes und seiner Oberfläche“ (D-AERO) flächenhafte Befliegungen an der deutschen Nordseeküste durch. Das Messgebiet Baltrum (2014) beschränkt sich auf den mittleren und östlichen Teil der Insel Baltrum. Die Gebietsgröße beträgt etwa 4 km² und 1 Messflug mit einer Gesamtprofillänge von 17 km (456 Messpunkte) wurden zur Abdeckung des gesamten Messgebiets benötigt. Der Sollabstand der 5 O-W-Profile beträgt 250 m. Die Karten stellen die Gesamtstrahlung, die (Äquivalent-)Gehalte von Kalium, Uran und Thorium sowie die Ionendosisleistung am Boden dar.

Prüfkulisse III ist eine von von drei Prüfkulissen, in denen (in aufsteigender Reihenfolge) das Vorhandensein von Moorbiotoptypen und der Bodeneigenschaft einer klimaschutzrelevanten Torfauflage, d.h. eines theoretischen Treibhausgasminderungspotenzials bei Wiedervernässung überprüft werden sollte.Prüfkulisse (III) zur Überprüfung der ausgewiesenen Standorte kohlenstoffreicher Böden mit Bedeutung für den Klimaschutz (BHK50). Die hier identifizierten Bereiche der Landesweiten Biotopkartierung (1984-2004) sind gem. LBEG als kohlenstoffreiche Böden mit Bedeutung für den Klimaschutz (BHK50) ausgewiesen. Die hier dargestellten Flächen der Landesweiten Biotopkartierung (1984-2004) deuten aufgrund ihres Biotoptyps jedoch entweder eher auf mineralische Standorte oder aufanthropogen stark überprägte Biotope hin. Wie bei Prüfkulisse II sollte auch hier geprüft werden, ob die Böden nicht bereits zu degradiert sind, als dass eine Wiedervernässung mit Treibhausgasminderungspotenzial noch realistisch wäre. Neben möglichen anthropogenen Beeinträchtigungen des Moorkörpers können die Abweichungen zwischen Boden- und Biotopdaten in Prüfkulisse III auch auf Unsicherheiten in der Datengrundlage wie auf Ungenauigkeiten in der Bodenkarte oder ggf. auch fehlerhafte Biotoptypenkartierungen zurückgehen. Da hier eine mögliche Diskrepanz zwischen Boden- und Biotoptypendaten vorliegt, sollten diese Flächen auf ihre Standorteigenschaften hin überprüft werden.Die Kulisse basiert auf den Ergebnissender Erfassung der für den Naturschutz wertvollen Bereiche in Niedersachsen(Landesweite Biotopkartierung, 2. Durchgang,von 1984 bis 2004). Die dargestellten Bereiche sind Flächen mit landesweiter Bedeutung für den Arten- und Ökosystemschutz sowie den Schutz erdgeschichtlicher Landschaftsformen, die zum Zeitpunkt der Kartierung aus Sicht der Fachbehörde für Naturschutz schutzwürdig waren.

Neben den natürlichen Bodenfunktionen ist die Kenntnis der thermischen Eigenschaften der Böden eine wichtige Kenngröße für die Nutzung der Böden, z. B. für die oberflächennahe Geothermie. Die Wärmeverteilung wird maßgeblich davon bestimmt, wie schnell der Boden Energie in Form von Wärme leitet. Wie stark dies geschieht, drückt sich in der Eigenschaft der thermischen Leitfähigkeit aus. Die thermische Leitfähigkeit wird in der Einheit W/(m*K) angegeben. Neben der stofflichen Zusammensetzung des Bodens ist dabei der Wasser- und Lufthaushalt entscheidend. Für den vorliegenden Datensatz wurden die Leitbodenprofile der BÜK1000N nach der Methodendokumentation Bodenkunde der AG Boden ausgewertet. Als Eingangsdaten dienten die Bodenart, die Trockenrohdichte sowie der aktuelle Wassergehalt, der indirekt durch die Ableitung der Bodenfeuchte aus Feldkapazität und Trockenrohdichte ermittelt wird. Bei G-Horizonten wird zudem das Gesamtporenvolumen, bei Torfen nur die Feldkapazität berücksichtigt. Diese Daten gehen in bodenartspezifische Gleichungen ein, die die jeweiligen Eigenschaften von Sand-, Ton-, Schluff und Lehmböden sowie die von Torfböden berücksichtigen. Für Festgesteine werden die gesteinsspezifischen Kennwerte der thermischen Leitfähigkeit aus Tabellen entnommen. Die Kennwerte werden dabei horizontweise ermittelt. Der vorliegende Datensatz gibt für jede Legendeneinheit der BÜK1000N einen Minimal- und Maximalwert, den Median sowie einen abhängig von der Horizontmächtigkeit gewichteten Mittelwert der thermischen Leitfähigkeit an. Nicht bewertet werden Siedlungs-, Tagebau- und Wattflächen sowie die Flächen von Deponien, Feuchtgebieten und Gewässern.

Das Denitrifikationspotenzial beschreibt die Fähigkeit des Bodens durch mikrobielle Umsetzungen und unter anaeroben Bedingungen einen Teil des Nitrats wieder in Luftstickstoff (z.T. Lachgas) umzusetzen. Voraussetzungen für den Nitratabbau sind die Präsenz von Nitrat, die Abwesenheit von Sauerstoff und die Anwesenheit von oxidierbarer organischer Materie. Das Denitrifikationspotenzial wird auf Grundlage der niedersachsenweiten Bodenkarte (BK50, Gehrt et al 2021) abgeleitet und gilt bis zu einer Tiefe von zwei Metern. Die Methodik ist im Geobericht 19 (Bug et al. 2020) dargestellt. Jedem Bodentyp ist in Abhängigkeit vom Grund- bzw. Stauwassereinfluss eine Denitrifikationsstufe mit einer mittleren, jährlichen Rate zugeordnet. Insgesamt gibt es fünf Denitrifikationsstufen, die durch mittlere Denitrifikationsraten von 5, 20, 40, 60 und 100 kg N/ha*a (in torfhaltigen Substraten bei hohem Grundwasserstand 150 kg N/ha*a) gekennzeichnet sind. Die niedrigsten Denitrifikationsraten weisen gering humose Standorte auf, bei denen ganzjährig eine Wassersättigung des Bodenkörpers ausgeschlossen wird. Mit Zunahme des Humusgehalts oder durch das Auftreten von temporärer Nässe bei Grund- oder Stauwassereinfluss steigt das Denitrifikationspotenzial der Böden. Die zweite Denitrifikationsstufe steht für eine mittlere Denitrifikationsrate von 20 kg N/ha*a. Grundsätzlich ist mit den höchsten Denitrifikationsraten zu rechnen, sobald Grundwasser in humus- oder schwefelhaltigen Bodenschichten steht. Bei der Denitrifikationsstufe 5 (>> 150 kg N/ha*a) kann die Denitrifikationsrate bis 3 000 kg N/ha*a betragen. Solche Raten sind vor allem in Niedermooren und humusreichen Böden zu finden, bei denen die Grundwasseroberfläche ganzjährig bei = 6 dm u. GOK im Torfkörper ansteht. Da bei der Denitrifikation organische Substanz in wassergesättigten Bodenschichten abgebaut wird, ist vor allem für mineralische Horizonte anzunehmen, dass die Denitrifikationsrate im Laufe der Jahrzehnte und Jahrhunderte abnimmt. Auch Grundwasserabsenkungen können die Denitrifikationsleistung in der Bodenzone eines Standortes deutlich herabsetzen (Wienhaus et al., 2008). Referenzen: BUG, J., HEUMANN, S., MÜLLER, U. & WALDECK, A. (2020): Auswertungsmethoden im Bodenschutz - Dokumentation zur Methodenbank des Niedersächsischen Bodeninformationssystems (NIBIS®). – GeoBerichte 19: 383 S. Hannover: LBEG GEHRT, E., BENNE, I., EVERTSBUSCH, S., KRÜGER, K. & LANGNER, S. (2021): Erläuterung zur BK 50 von Niedersachsen. – GeoBerichte 40: 282 S., 125 Abb., 100 Tab.; Hannover (LBEG). WIENHAUS, S.,HÖPER, H., EISELE, M.,MEESENBURG, H. & SCHÄFER,W. (2008): Nutzung bodenkundlich- hydrogeologischer Informationen zur Ausweisung von Zielgebieten für den Grundwasserschutz - Ergebnisse eines Modellprojektes (NOLIMP) zur Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie. – GeoBerichte 9: 56 S., 13 Abb., 5 Tab., Anh.; Hannover (LBEG).

Das LBEG führte vom Juli 2015 bis Mai 2017 eine systematische Kampagne zur Untersuchung von Bodenbelastungen im Umfeld von Erdgasförderplätzen durch. Insgesamt wurden 200 der 455 aktiven Erdgasförderplätze in Niedersachsen beprobt und auf mögliche Belastungen durch Schwermetalle, unterschiedliche Kohlenwasserstoffe, Dioxine und Furane untersucht. Außerdem wurde an ausgewählten Plätzen die spezifische Radioaktivität gemessen. Das Programm berücksichtigte alle Landkreise, in denen sich Erdgasförderplätze befinden. Neben dem Landkreis Rotenburg/Wümme waren das Standorte in den Landkreisen Aurich, Celle, Cloppenburg, Diepholz, Emsland, Grafschaft Bentheim, Heidekreis, Leer, Nienburg, Oldenburg, Vechta und Verden sowie in der Stadt Emden und der Region Hannover. Die Förderplätze wurden so ausgewählt, dass in jedem Landkreis ein ungefähr gleicher Anteil der insgesamt vorhandenen Förderplätze untersucht wurde (ca. 40%). Alle Untersuchungen erfolgten nach den rechtlichen Vorgaben der Bundes-Bodenschutzverordnung. Die Ergebnisse stellte das LBEG am 15. Mai 2017 im Rahmen einer Pressekonferenz vor. Der Endbericht liegt zum Download vor. Auf Basis der erarbeiteten Ergebnisse wurde u. a. vorgeschlagen, an allen Erdgasförderplätzen, die in Oberflächengewässer entwässern (insbesondere den Plätzen, die im Rahmen des o. g. Projektes (AG Hg I) nicht untersucht wurden), weitere Sedimentuntersuchungen durchzuführen. Die Sedimentuntersuchungen sind erforderlich, weil im Rahmen der durchgeführten Untersuchungen (AG Hg I) auffallend häufig Überschreitungen der Schwellenwerte (OW) in Sedimenten entwässerungsrelevanter Oberflächengewässer festgestellt wurden. Im Zuge der weiterführenden Sedimentuntersuchungen wurden im Sommer 2018 im Umfeld von insgesamt 42 Erdgasförderplätzen weitere orientierende Untersuchungen durchgeführt. Die Probenahme wurde an den Einleitstellen sowie im An- und Abstrom der Einleitstellen bzw. der Erdgasförderplätze sowohl in trockenen Gräben als auch in Oberflächengewässern durchgeführt. Die Ergebnisse wurden im November 2018 vorgelegt und im Endbericht zu den weiterführenden Sedimentuntersuchungen zusammengefasst (http://www.lbeg.niedersachsen.de/startseite/boden_grundwasser/schadstoffmessungen/untersuchungen_im_umfeld_von_erdgasfoerderplaetzen/untersuchungen-im-umfeld-von-erdgasfoerderplaetzen-135742.html).

Die Karte zeigt die Bodenformen der BK50 mit einer komplexen bodenfunktionalen Bewertung. Für jedes Profil der BK50 sind über den Maptip zwei Bodenkundliche Netzdiagramme abrufbar. Das erste bodenkundliche Netzdiagramm stellt Bewertungen der natürlichen Bodenfunktionen, der Archivfunktionen sowie der Klimafunktion für jede Flächeneinheit der BK50 übersichtlich dar. Im zweiten Diagramm werden (ebenfalls für jede Flächeneinheit) die Empfindlichkeiten der Böden abgebildet. Die Anwendung der hier vorgestellten bodenkundlichen Netzdiagramme ist vielfältig, wird aber insbesondere für die vorbereitende Bauleitplanung empfohlen. Die Netzdiagramme wurden mit Hilfe von diversen MeMaS-Methoden auf Basis der digitalen nutzungsdifferenzierten Bodenkarte von Niedersachsen 1 : 50 000 (BK50) erstellt. Zudem werden vom DWD bereitgestellten Niederschlags- und Verdunstungsdaten genutzt. Die 30-jährige Mittelwerte wurden aus den täglichen Daten ermittelt. Der Niederschlag basiert auf dem korrigierten REGNIE-Produkt (Stand 25.05.2021). Die Verdunstung wurde vom DWD mit dem Standard-Verfahren nach FAO zur Ermittlung der Grasreferenzverdunstung an Klimastationsdaten berechnet (Stand 10.12.2021). Die Kulisse der Schutzwürdigen Böden in Niedersachsen (GeoBerichte 8) ist mit in die Netzdiagramme integriert. Referenzen: BUG, J., ENGEL, N., GEHRT, E. & KRÜGER, K. (2019): Schutzwürdige Böden in Niedersachsen. Arbeitshilfe zur Berücksichtigung des Schutzgutes Boden in Planungs- und Genehmigungsverfahren. – GeoBerichte 8; 4. überarb. Aufl., 56 S. Hannover: LBEG BUG, J., HEUMANN, S., MÜLLER, U. & WALDECK, A. (2020): Auswertungsmethoden im Bodenschutz - Dokumentation zur Methodenbank des Niedersächsischen Bodeninformationssystems (NIBIS®). – GeoBerichte 19: 383 S. Hannover: LBEG STADTMANN, R. BUG, J & WALDECK, A. (2022): Bodenkundliche Netzdiagramme als Beitrag zur Berücksichtigung von Bodenfunktionen und -empfindlichkeiten in der Planungspraxis- - Geofakten 40. 14 S. Hannover: LBEG

Das Denitrifikationspotenzial beschreibt die Fähigkeit des Bodens durch mikrobielle Umsetzungen und unter anaeroben Bedingungen einen Teil des Nitrats wieder in Luftstickstoff (z.T. Lachgas) umzusetzen. Voraussetzungen des Nitratabbau sind die Präsenz von Nitrat, die Abwesenheit von Sauerstoff und die Anwesenheit von oxidierbarer organischer Materie. Das Denitrifikationspotenzial wird auf Grundlage der niedersachsenweiten Bodenübersichtskarte (BÜK50) abgeleitet und gilt bis zu einer Tiefe von zwei Metern. Jedem Bodentyp ist in Abhängigkeit vom Grund- bzw. Stauwassereinfluss eine Denitrifikationsstufe mit einer mittleren, jährlichen Rate zugeordnet. Insgesamt gibt es fünf Denitrifikationsstufen, die durch mittlere Denitrifikationsraten von 5, 20, 40, 60 und 100 kg N/ha*a (in torfhaltigen Substraten bei hohem Grundwasserstand 150 kg N/ha*a) gekennzeichnet sind. Die niedrigsten Denitrifikationsraten weisen gering humose Standorte auf, bei denen ganzjährig eine Wassersättigung des Bodenkörpers ausgeschlossen wird. Mit Zunahme des Humusgehalts oder durch das Auftreten von temporärer Nässe bei Grund- oder Stauwassereinfluss steigt das Denitrifikationspotenzial der Böden. Die zweite Denitrifikationsstufe steht für eine mittlere Denitrifikationsrate von 20 kg N/ha*a. Grundsätzlich ist mit den höchsten Denitrifikationsraten zu rechnen, sobald Grundwasser in humus- oder schwefelhaltigen Bodenschichten steht. Bei der Denitrifikationsstufe 5 (>> 150 kg N/ha*a) kann die Denitrifikationsrate bis 3 000 kg N/ha*a betragen. Nach WELL et al. (1999, 2005) sind solche Raten vor allem in Niedermooren und humusreichen Böden zu finden, bei denen die Grundwasseroberfläche ganzjährig bei = 6 dm u. GOK im Torfkörper ansteht. Da bei der Denitrifikation organische Substanz in wassergesättigten Bodenschichten abgebaut wird, ist vor allem für mineralische Horizonte anzunehmen, dass die Denitrifikationsrate im Laufe der Jahrzehnte und Jahrhunderte abnimmt. Auch Grundwasserabsenkungen können die Denitrifikationsleistung in der Bodenzone eines Standortes deutlich herabsetzen (Wienhaus et al., 2008).