Hintergrund

Boden als Wasserspeicher und Lebensraum für Pflanzen und Tiere

Ein Mann steht in einem Erdloch, er betrachtet die Bodenschichten.
Grundschule, Sekundarstufe

Gute Böden sind die Voraussetzung für sauberes Wasser und gesunde Lebensmittel. Der Boden erbringt viele Dienstleistungen, die von Tieren, Pflanzen und Menschen genutzt werden. Doch immer mehr Flächen werden verbaut, fruchtbare Böden gehen durch Erosion verloren. Wie nutzen wir Böden und wie können wir Böden schützen?

Die Vereinten Nationen haben 2015 zum internationalen Jahr des Bodens erklärt. Damit möchten sie darauf aufmerksam machen, dass Böden eine Schlüsselfunktion für das Leben auf der Erde haben. Sie ermöglichen Landwirtschaft und erfüllen unverzichtbare Funktionen für das Ökosystem. Gleichzeitig sind Böden eine endliche und bedrohte Ressource. Fast überall auf der Welt gehen fruchtbare Flächen verloren, unter anderem durch Erosion, Dürren oder durch die Ausbreitung von Siedlungen.

Der Boden ist die oberste Schicht der Erdkruste zwischen der Oberfläche und dem Gesteinsuntergrund. Hier finden sich Wasser, Luft und Lebewesen. 

Böden erfüllen wichtige Funktionen. Zu den wichtigsten aus Sicht der Menschen gehört die Nutzung für die Landwirtschaft. Etwa 90 Prozent unserer Nahrungsmittel hängen direkt oder indirekt von gesunden Böden ab. Gut die Hälfte der Fläche Deutschlands wird landwirtschaftlich genutzt – sowohl für den Anbau von Nahrungs- und Futtermitteln als auch von sogenannten Energiepflanzen. Knapp ein Drittel besteht aus Wald. Als Siedlungs- und Verkehrsflächen gelten 13,6 Prozent. Darunter sind gut fünf Prozent Verkehrsflächen und 3,5 Prozent, die für Wohnungen genutzt werden, so die Daten des Statistischen Bundesamtes für 2013.

Außerdem sind Böden wichtige Wasserspeicher. Und nicht zuletzt bergen sie Bodenschätze und sind Energielieferanten: 2012 wurden in Deutschland 12,1 Millionen Tonnen Steinkohle gefördert. 10,6 Millionen Tonnen davon wurden zur Stromerzeugung eingesetzt. Auch der Anbau von Biomasse – zum Beispiel Mais oder Raps – auf landwirtschaftlichen Flächen dient der Energieerzeugung.

Es gibt unterschiedlichste Böden. Einflussgrößen für ihre Beschaffenheit sind das Gestein, das Klima, die Pflanzen- und Tierwelt, die Gegebenheiten des Geländes und das Wasserangebot. Auch die Intensität der Bodennutzung durch den Menschen ist entscheidend.

Der Aufbau von Böden lässt sich in mehrere übereinanderliegende Schichten gliedern. Sie werden als Horizonte bezeichnet. Anhand der vertikalen Abfolge der Horizonte werden sogenannte Bodentypen unterschieden. 

In Deutschland findet man zahlreiche verschiedene Böden: zum Beispiel Watt- und Marschböden an Nord- und Ostsee; Auenböden an Oder, Elbe oder Donau; Sandböden in der Altmark oder kalk- und tonhaltige Böden . Auenböden beispielsweise bestehen vorwiegend aus vielen feinkörnigen Ablagerungsschichten . Der Boden des Watts, das im Übergangsgebiet von Festland zum Meer liegt und zweitweise von Wasser bedeckt ist, besteht vor allem aus Sand und Schlick. 

Böden sind wichtige Wasserspeicher

Böden bestehen aus einer Vielzahl unterschiedlich großer Hohlräume, sogenannter Poren. Sie sind entweder mit Luft oder mit Wasser gefüllt und variieren je nach Bodenart und Struktur. Diese Poren sind Teil einer wichtigen Fähigkeit des Bodens: Wasser zu speichern. Je nach Größe ermöglichen die Poren, dass das Wasser schnell zum Grundwasser durchsickert oder eine Weile in den Böden gespeichert wird. Ein sandiger Boden speichert nur wenig Wasser, das zügig durchsickert. Ein Lehmboden mit vielen mittelgroßen Poren speichert mehr Wasser und bietet daher ideale Bedingungen für Pflanzenwachstum. 

Neben den Poren ist für die Speicherfähigkeit des Bodens die vertikale Mächtigkeit des Bodens entscheidend. Mächtigkeit bezeichnet in der Bodenkunde die vertikale Ausdehnung der Bodenschichten. Böden setzen sich aus verschiedenen Schichten zusammen: unter der Oberfläche folgen Ober- und Unterboden sowie Untergrund. Diese unterscheiden sich je nach Bodentyp voneinander.

Versiegelte Böden verändern Temperatur und Wasserhaushalt 

Die Beschaffenheit der Bodenschichten und damit die Mächtigkeit des Bodens bestimmt ebenfalls über das Vermögen des Bodens, Regenwasser zu speichern. Bei hohem Lehmanteil zum Beispiel ist der Boden ein guter Wasserspeicher. Je nach Bodenart wird das Wasser verlangsamt an Bäche und Flüsse weitergegeben. Dieser Vorgang, auch als Retention bekannt, mindert das Risiko von Überschwemmung und Hochwasser. 

Die Retention ist aber nur auf unbebauten Flächen möglich, denn versiegelte Flächen wie zum Beispiel Straßen lassen kein Wasser durchsickern. Die Durchlässigkeit ist Voraussetzung dafür, dass sich Grundwasser neu bilden kann - eine Bedingung für die Versorgung von Mensch und Tier mit (Trink-)Wasser. Hinzu kommt, dass unbebaute Pflanzenflächen dazu beitragen, dass die Lufttemperatur sinkt. Denn das im Boden enthaltene Wasser verdunstet. Ein Asphaltboden dagegen erhitzt stark, da die versiegelte Fläche keine Verdunstung des Wassers in den Bodenschichten zulässt.

Boden als Lebensraum für Pflanzen und Tiere 

Im Boden findet sich eine Vielzahl von Lebewesen: zum Beispiel Algen, Pilze oder Flechten. Dazu kommen viele Tiere, die einen großen Einfluss auf die Beschaffenheit des Bodens haben. Zu den kleinsten Bodentieren gehören Fadenwürmer, zu den größten Wühlmäuse und Maulwürfe. Alle durchgraben den Boden und verändern dadurch seine Struktur. Die Hohlräume, die sie schaffen, helfen beim Durchlüften und Bewässern des Erdreichs. 

Besonders wichtig sind Regenwürmer: Sie graben bis zu drei Meter tiefe Gänge. Außerdem frisst der Regenwurm zersetzte Blätter und nimmt dabei Erde auf. In seinem Darm mischt sich die Erde mit Pilzen und Bakterien. Wenn er sie ausscheidet, gibt er eine Art natürlichen Dünger an den Boden ab.

Im Boden leben auch unzählige Bakterien und andere Mikroorganismen. Sie erfüllen wichtige Funktionen im Stoffkreislauf, zum Beispiel bauen sie pflanzliche Reststoffe ab und setzen Nährstoffe frei. Sie stabilisieren die Bodenstruktur, verbessern die Wasserspeicherung und fördern das Pflanzenwachstum. In einem Teelöffel Boden können sich eine Million Bakterien finden, 120.000 Pilze und 25.000 Algen.

Böden haben auch eine wichtige Filterfunktion. Sie binden Nährstoffe, aber auch giftige Elemente und Substanzen. Schadstoffe werden gefiltert, neutralisiert oder auch gebunden. Damit gelangen Schadstoffe nicht ins Grundwasser und langfristig nicht ins Trinkwasser, wobei die Filterfunktion je nach Bodeneigenschaften und der Schadstoffmenge begrenzt ist. Bei der Filterung werden die chemischen Substanzen und Elemente aus dem Bodenwasser an Humus- und Tonteilchen gebunden und verbleiben dort.

Wie steht es um den Bodenschutz? 

Deutschland hat eine Fläche von knapp 360.000 Quadratkilometern oder umgerechnet 36 Millionen Hektar. Rund 48.000 Quadratkilometer werden als Siedlungs- und Verkehrsfläche genutzt. Dazu zählen unter anderem Wohnhäuser und Gewerbe, Tankstellen, Sportanlagen, Straßen, Parkplätze, Eisenbahnlinien und Flugplätze, aber auch Vorgärten, Friedhöfe und Grünanlagen. 

In den vergangenen Jahrzehnten ist der Anteil dieser Flächen an der Gesamtfläche Deutschlands stark gewachsen. Der Anstieg war deutlich stärker als der Bevölkerungszuwachs. Das heißt, dass pro Kopf eine immer größere Fläche für Siedlungen und Verkehr in Anspruch genommen wird. 1950 lag die Siedlungs- und Verkehrsfläche pro Einwohner noch bei 350 Quadratmetern. Im Jahr 1997 waren es fast 500 Quadratmeter. Ende 2013 wurden pro Kopf 600 Quadratmeter Verkehrs- und Siedlungsfläche beansprucht.

Pro Tag werden in Deutschland große Flächen neu für Siedlungs- und Verkehrszwecke in Anspruch genommen. Im Jahr 2012 waren es durchschnittlich 74 Hektar pro Tag. In Fachpublikationen und Statistiken wird diese Entwicklung unter den Begriffen Flächeninanspruchnahme beziehungsweise Flächenneuinanspruchnahme beschrieben. Außerhalb von Fachveröffentlichungen findet sich häufig der Begriff "Flächenverbrauch".

Der Zuwachs von Verkehrs- und Siedlungsflächen hat in den vergangenen Jahren nachgelassen. Die Bundesregierung hat jedoch in ihrer Nachhaltigkeitsstrategie das Ziel formuliert, dass die Flächenneuinanspruchnahme bis 2020 weiter sinken soll, auf 30 Hektar pro Tag. Grund ist, dass sie negative Folgen für die Umwelt hat. Denn bis zu 50 Prozent dieser Böden werden versiegelt und verlieren so ihre natürlichen Funktionen. Es gehen fruchtbare Flächen für die Landwirtschaft verloren, und naturnahe Flächen mit der entsprechend großen Biodiversität verschwinden.

Nahezu jeder Eingriff durch die Menschen wirkt sich auf die Ökologie des Bodens aus. Erosion, Versiegelung oder Verschmutzung können dazu führen, dass Böden ihre Funktionen weitgehend oder ganz verlieren. Fachleute sprechen vom "Verlust" des Bodens. Sie betrachten Böden als endliche Ressource, denn Schäden sind schwer zu reparieren. Neue Böden entstehen extrem langsam. Es kann 2.000 Jahre dauern, bis sich 10 Zentimeter Boden bilden.

Wie geht Bodenschutz?

Um in Deutschland die Ausbreitung von Siedlungs- und Verkehrsfläche zu begrenzen, sind vor allem Länder und Kommunen gefragt. In ihre Zuständigkeit fallen die Planung von Räumen und die Entscheidung über die Nutzung von Flächen. Eine Arbeitsgemeinschaft von Bund und Ländern bemüht sich um Verbesserungen beim Bodenschutz.

Zum Bodenschutz kann auch jeder einzelne Mensch beitragen. Gartenbesitzer, die auf Pflanzenschutzmittel weitgehend verzichten und "Unkraut" auf ihrem Rasen zulassen, helfen, dass sich viele Kleinorganismen im Boden ansiedeln können. Den Rasen wachsen zu lassen und nicht regelmäßig perfekt zu schneiden, fördert ebenfalls die Artenvielfalt im eigenen Garten. Flächen sollten möglichst so gestaltet sein, dass Wasser versickern kann. Dazu können wasserdurchlässige Steine wie Rasengittersteine in Innenhöfen oder auf Garagenzufahrten beitragen. 

Bodenschutz ist auch zu einem Themenfeld der Umweltpolitik geworden. Seit 1998 ist der Boden in Deutschland durch das Bundes-Bodenschutzgesetz geschützt, ein Jahr später trat die Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung in Kraft. Auch auf europäischer Ebene gibt es Initiativen zum Bodenschutz. Seit 2006 gilt die Europäische Bodenschutzstrategie, die unter anderem rechtliche Rahmenbedingungen mit dem Hauptziel des Schutzes und der nachhaltigen Nutzung der Böden hinsichtlich Erosion, Versalzung und anderer schädlicher Veränderungen zum Inhalt hat. 

Weiterführende Links zum Thema:

UBA: Mit Veranstaltungskalender und "Reiseführer" "Die Böden Deutschlands"
http://un-jahr-des-bodens-2015.de

Bundesverband Boden: Informationen über Boden und Bodenschutz sowie Anregungen für die Schule
http://www.bodenwelten.de/ 

Informationen des Bundesumweltministeriums:

http://www.bmub.bund.de/themen/wasser-abfall-boden/bodenschutz-und-altlasten/kurzinfo/ 

Übersicht über Informationen des Umweltbundesamts:
http://www.umweltbundesamt.de/themen/boden-landwirtschaft/altlasten 

Das Memory-Spiel "Bodenwissen im Handumdrehen" bietet einen spielerischen Zugang zum Thema Böden und Bodenkunde. Das Spiel ist online auf der der Webseite des BGR spielbar:
http://www.bgr.bund.de/DE/Themen/Boden/Bodenbewusstsein/Boden_Spiel/memo_interaktiv_node.html

Das Umweltbundesamt bietet ein Podcast aus der Reihe "Green Radio" zum Thema Boden und Landwirtschaft:
http://www.umweltbundesamt.de/service/green-radio/wie-wir-den-boden-unter-den-fuessen-verlieren

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