Bodenschutz beim Energieleitungsbau – vorhandene Leitfädeningenieurbuero-feldwisch.de/wp-content/uploads/Feldwisch...Plattenfundamente: ca. 100-250 m² (Winkelmasten) Stufenfundamente:

Bundesministerium für Wirtschaft, Zukunftfähige Energienetze, UAG „Entschädigung für Erdkabel“, 13.11.2013 Dr. Norbert Feldwisch | www.bvboden.deFolie 1

Bodenschutz beim Energieleitungsbau – vorhandene Leitfäden –Bodenschutz beim Energieleitungsbau – vorhandene Leitfäden –

1. Bundesverband Boden e. V.2. Betroffenheit des Bodens beim Energieleitungsbau

– Wirkorte, Empfindlichkeiten von Böden, Wirkfaktoren– Fotos aus Bauphasen

3. Bodenschutz beim Bauen – Maßnahmen 4. Leitfäden zum Bodenschutz beim Bauen

Dr. Norbert FeldwischVizepräsident Bundesverband Boden e.V. http://www.bvboden.dec/o Ingenieurbüro Feldwischwww.ingenieurbuero-feldwisch.de

© Tennet © www.t-h-s.eu


1. Bundesverbandes Boden e. V. 1. Bundesverbandes Boden e. V.

• Gründung 1995

• Vertretung fachlicher Belange des Bodenschutzes in Politik und Gesellschaft

• Mitarbeit an Regelwerken, Normen und Handlungs-empfehlungen

• http://www.bvboden.de


2. Betroffenheit der Böden

Wirkfaktoren:- Versiegelung- mechanische Belastungen(Befahrung, Lagerung etc.)

- Auf-/Einbringen von Boden-material in eine durchwurzel-bare Bodenschicht

- Bodenerosion- Dränwirkung- Stoffeinträge- Erwärmung

Empfindlichkeiten:- Eigenart (besonders schutz-würdige Böden)

- Verdichtung- Entwässerung- Erodierbarkeit- Empf. gegen Stoffeinträge- Empf. gegen Erwärmung

Minderungs-/Vermeidungs-maßnahmen

Bauzeiten / Bodenfeuchte*

Wirkungen

– ±

+ Flächengröße+ Bodenvolumen

Beeinträchtigungen natürlicher Bodenfunktionen

* Bauzeitenplanung Konflikt mit Zielsetzungen des Naturschutzes möglich!Bevorzugte Bauzeiten: - Naturschutz: außerhalb Brutzeiten / Vegetationsperiode

- Bodenschutz: (Mai) April –Oktober (November)


© M. Strecker, TenneT TSO GmbH Oktober 2012

Beispiel Erdkabel – Wirkorte und Wirkintensitäten –

Wirkorte• Leitungsgraben• Fahrtrassen (+ Flächen für Baustelleneinrichtung etc.)• Mietenflächen

WirkintensitätenStarkSehr starkSchwach


© M. Strecker, TenneT TSO GmbH Oktober 2012 © amprion GmbH

Demonstrationsgraben Erdkabel Erdkabelbaustelle Randstad, NL


Bodengefüge• Porenvolumen: 45-55 Vol.-%• Wasserspeichervermögen: bis zu 400 Liter je m2 bis 1 m Bodentiefe

Info! Das Bodengefüge bestimmt entscheidend die Leistungsfähigkeit der Böden in den Wasser- und Nährstoffkreisläufen.

Empfindlichkeiten – Bodengefüge


Mechanische Überlastung Gefügeschädigungen (Plattengefüge)


Info! Böden im Naturhaushalt sind kein Baugrund und keine mineralische Dichtung! Stattdessen müssen sie durchwurzelbar sein.

Muster


stark eingeschränkt, Biomasse-zuwachs um mehr als 50% reduziert

Standort für Pflanzen-gesellschaften:

starker Stauwassereinfluss wegen baubedingter Dichtlagerung ca. 30 cm unter Flur

Vernässung:

aktuell: 111 Liter je m²ohneVerdichtung: 444 Liter je m²

Wasserspeicher im effektiven Wurzelraum(nutzbare Feldkapazität + Luftkapazität)

3 dmohne Verdichtung: 12 dm

effektiver Wurzelraum:

mittel toniger Schluff (Ut3)Feinbodenart:

staunasser Auftragsboden (12 dm)Bodentyp:

landwirtschaftlich genutzte Rekultivierungsschicht einer Deponie

Lage des Bodenprofils:

Folgen der Verdichtung des Bodengefüges für natürliche Bodenfunktionen

Muster


betriebsbedingt / dauerhaft

• je nach Leitungstyp und Übertragungsleistung oberhalb der Erdkabel + einige Grad Celsius

• keineErwärmung des Bodens

• keine

• streifenförmig über die gesamte Grabenbreite als Bettungsmaterial in Form von Magerbeton, Flüssig-boden etc.; Muffenbauwerke alle ca. 700 – 1.000 m

Erdkabel

• Korrosionsschutzmittel der Masten

• punktuell Fundamente der MastenPlattenfundamente: ca. 100-250 m²(Winkelmasten)Stufenfundamente: ca. 8-20 m²Pfahlfundamente: ca. 3-8 m²

Freileitungsbau

Schadstoff-einträge

Versiegelung /Baukörper im Boden

Wirkfaktoren

Wirkfaktoren


• ggf. Dränwirkung• ggf. Stauwirkung(abhängig vom Bettungsmaterial und

standörtlichen Bodeneigenschaften sowie Grund-/Stauwasserverhältnissen)

• keinehydrologische Wirkungen

baubedingt / temporär

• Fahrtrassen auf der gesamten Trassenlänge mit Ausweichbuchten oder als Doppelspur

• Zufahrten zur Trasse (ca. 4-5 m breit)

• weitere Bauflächen zur Lagerung, Mischplätze für Bettungsmaterial(ca. 2.000m² alle ~1.000-2.000 m)

• Flächen für Baustelleneinrichtung / Baucontainer

• Bodenaushub im Grabenbereich, Zwischenlagerung und Wiederverfüllung, Abfuhr verdrängtes Aushubvolumen

Erdkabel

• Fahrtrassen zwischen den Masten (ca. 4-5 m breit)

• Zufahrten zu Masten (ca. 4-5 m breit)

• Montageflächen(ca. 2.000-3.500 m² je Mast)

• Winden-/Trommelplätze(ca. 500m² alle ~1.000-2.000 m)

• Flächen für Baustelleneinrichtung / Baucontainer

• Bodenaushub für Fundamente, Zwischenlagerung und Wiederverfüllung, Abfuhr verdrängtes Aushubvolumen

Freileitungsbau

mechanische Belastungen

Wirkfaktoren


Bodenschutzfachliche Bedeutung der Wirkfaktoren

• Versiegelung (s. a. hydrol. Wirkungen)sehr geringe Bedeutung

Erdkabel

• Versiegelunggeringe Bedeutung

Freileitungsbau

• mechanische Wirkungen auf das Bodengefüge

sehr bedeutsam auf allen Bauflächen

• mechanische Wirkungen auf das Bodengefüge

sehr bedeutsam auf allen Bauflächen

• hydrologische Wirkungenggf. Drän- oder Stauwirkung, abhängig vom Bettungsmaterial und von denStandortbedingungen

• hydrologische Wirkungenkeine (ggf. punktuell)

• stoffliche Wirkungenkeine

• stoffliche Wirkungen (Korrosionsschutz)punktuell: keine bis gering

Wirkfläche Freileitung:Erdkabel = ca. 1:1,35Wirkfläche Freileitung:Erdkabel = ca. 1:1,35


• thermische Wirkungen / Erwärmungbedeutsam oberhalb der Kabeltrasse,Randeffekte vernachlässigbarAuswirkungen auf den Pflanzenbau abhängig von den Standortbedingungen(nFKWE, kapillare Wasserversorgung)

Erdkabel

• thermische Wirkungen / Erwärmungkeine Bedeutung

Freileitungsbau

• betroffenes Bodenvolumen (Aushub):sehr großverdrängtes Bodenvolumen durch Bettung abhängig vom Material deseingesetzten Materials

• betroffenes Bodenvolumen (Aushub):vergleichsweise geringverdrängtes Bodenvolumen durch Fundamente gering

Betroffenes Bodenvolumen (Aushub) Freileitung:Erdkabel = ca. 1:30 !!!Verdrängtes Bodenvolumen (Fundamente und z. B. Sandbettung) Freileitung:Erdkabel = ca. 1:30 !!!

Betroffenes Bodenvolumen (Aushub) Freileitung:Erdkabel = ca. 1:30 !!!Verdrängtes Bodenvolumen (Fundamente und z. B. Sandbettung) Freileitung:Erdkabel = ca. 1:30 !!!

Kriterium „pflanzenverfügbares Wasser“:- gering: Verschärfung des Wasserstresses und

Beeinträchtigung des Pflanzenwachstumssehr wahrscheinlich

- mittel: indifferent- groß: wahrscheinlich Förderung des

Pflanzenwachstums


Schädliche Verdichtungen möglich während derBauphaseRekultivierungsphase

Überschreiten der Tragfähigkeit der Böden© Ingenieurbüro Feldwisch

Fotos aus Bauphasen

Schädliche Verdichtungen möglich während derBauphaseRekultivierungsphase

Fotos aus Bauphasen


Gefügeschäden und Vernässungen auf der Fahrtrasse© Ingenieurbüro Feldwisch

Bundesministerium für Wirtschaft, Zukunftfähige Energienetze, UAG „Entschädigung für Erdkabel“, 13.11.2013 Dr. Norbert Feldwisch | www.bvboden.deFolie 18© Dr. J. Botschek

Gefügeschäden / schädliche Verdichtungen„Beinigkeit“ oder „Hakenschlagen“ der Pfahlwurzel von Zuckerrüben


3. Bodenschutz beim Bauen – Maßnahmen3. Bodenschutz beim Bauen – Maßnahmen

Info! Bauprojekte berühren generell alle Bodenschutzziele, wobei standort- und projektspezifisch verschiedene Empfindlichkeiten und Wirkungen relevant sind!

• Quantitatives Ziel Reduzierung Flächen-/Bodenverbrauch

• Qualitative Ziele Lenkung von Boden verbrauchendenPlanungen, möglichst nicht auf schutzwürdige und empfindliche Böden Vermeidung Bodenverdichtung + GefügeschädenSchonender Umgang mit Bodenmaterialsachgerechte Verwertung von BodenaushubErhaltung / Wiederherstellung naturnaher BödenMinderung BodenerosionMinderung Schadstoffeinträge + -freisetzungen*


Bundesverband Boden e. V. 2013

Bodenschutz beim Bauen Aufgaben einer Bodenkundlichen Baubegleitung (BBB) im Bauablauf


• Bauphase

• Kontrolle der Auflagen (Schutz- und Beschränkungsmaßnahmen) und LV-Inhalte zum Bodenschutz

• Dokumentation von Bodenbeeinträchtigungen/-schäden• Wasserhaltung Abfangen oder Überrücken von Dränagen; geregeltes Ableiten von

Niederschlagswasser• Mutterboden Einsatz von Raupenbaggern, nicht von Planierraupen• Mutterbodenabtrag und Grabenöffnung; zeitlichen Vorlauf abstimmen möglichst kurze

Zeitspannen• Zwischenlagerung von Bodenaushub getrennt nach MuBo, UBo und ggf. Untergrund, ggf.

zusätzlich nach Substraten; Profilierung, Begrünung, Unkrautregulierung; auf keinen Fall befahren

• Einsatz bodenschonender Maschinen (Laufwerke, Achs- und Gesamtlasten, getrennter Baustellen- und Straßenverkehr, Befahrungshäufigkeit)

• Befahrungsrechte (alle ohne Beschränkung oder nur spezielle Baubeteiligte)• Ermitteln geeigneter Verwertungsflächen für überschüssigen Bodenaushub /

Bodenmanagement

Leistungen der BBB

Zentrale Fragenstellungen:1. Welche Grenzen der Befahrbarkeit werden vereinbart?2. Was heißt „schonend“ und „keine übermäßige Verdichtung“?3. Welche Vermeidungs- und Minderungsmaßnahmen stehen zur Verfügung?


1. Welche Grenzen der Befahrbarkeit werden vereinbart?– In Deutschland existieren keine eindeutigen rechtlichen oder fachlichen

Angaben oder Schwellenwerte.– Empirische Erfahrungen aus der Baupraxis und der landwirtschaftlichen

Bodennutzung werden herangezogen.– Mögliche Kriterien:

spezifischer Bodendruck: Werte


2. Was heißt „schonend“ und „keine übermäßige Verdichtung“?– In D. existieren keine eindeutigen recht-/fachlichen Angaben / Schwellenwerte.– Anhaltspunkte geben natürliche Bodenzustände.

Beispiel Trockenrohdichte (Faustzahlen): „Normale“ Werte für Ackerböden: Oberboden bis 1,5 g/cm³

Unterböden bis 1,6 g/cm³„Normale“ Werte für Grünland: Oberboden bis 1,3 g/cm³

Unterböden bis 1,6 g/cm³„Normale“ Werte für Waldböden: Oberboden bis 1,1 g/cm³

Unterböden bis 1,6 g/cm³– Dichtewerte aber allein wenig aussagekräftig, wichtiger ist die Funktionalität

des Porensystems kontinuierliches Porensystem für Luft- und Wasser-haushalt entscheidend (Anhaltspunkte: Anteil Grobporen >5 Vol.-%, besser >10 Vol.-% und kf-Wert >10 cm/d; Packungsdichte nach DIN 19682-10 ≤Pd 3)

– Grundsätze:Jedwede vermeidbare Befahrungen sind zu unterlassen!Grundsätzlich sind bodenschutzfachlich eher Sackungen zu akzeptieren als übermäßige Verdichtungen!Die Bodenwassergehalte und Konsistenzgrenzen sind zu beachten.Kein Einsatz rüttelnder Maschinen / Geräte!


3. Welche Vermeidungs- und Minderungsmaßnahmen stehen zur Verfügung?– Aufstellen eines Baustelleneinrichtungsplans– Bauzeitenplanung: Bauzeiten bevorzugt in die trockeneren Sommermonate

Achtung! Konflikte mit den Vorgaben des Naturschutzes möglich, der die Wintermonate außerhalb der Vegetations- und Brutzeit als Ausführungszeitraum bevorzugt.

– Ausweisen von Tabuflächen, Baulagerflächen– Anlage und Pflege von Baustraßen– Beschränken der Lasteinträge:

Laufwerke etc.maximale Bodendrückewitterungsbedingter Baustillstand

– Optimierung der Bauabläufe zum Bodengefügeschutzrückschreitender Ausbau des Bodens Vorkopf Verlegung von Baggermatten…

– Ausreichende Baufeldfreimachung– Planung und fachgerechte Ausführung der Wasserhaltung


Baustraßen zum Bodengefügeschutz

© Ingenieurbüro Feldwisch


Längs ausgelegte Holzbohlen in den Fahrspuren sind häufig nicht ausreichend, weil sie während der Bauphase verrücken und somit keinen Bodenschutz mehr gewährleisten.

Vorher

Nachher



Foto: Dr. Dumbeck

Begrünung der Fahrtrassen zur biologischen Entwässerung


Geschichtete Böden machen eine getrennte Mietenlagerung der unterschiedlichen Substrate notwendig.

Substrattrennung bei geschichteten Böden


Keine ausreichende Trennung unterschiedlicher Substrate Vermischungen bei der Rekultivierung


Vorbildliche Trennung unterschiedlicher Substrate geordnete Rekultivierung möglichMietenabfolge Ganz links: Mutterboden (Ap-Horizont); Links-Mitte: Lösslehm; Rechts: sandiger Unterboden


Verfüllung des Leitungsgrabens –Verdichtung?

Grabenwalze RAMMAX RW 1504; © btr, wikipedia.de1,5 t GesamtmasseVerdichtungsleistung 82 kN

Walzenzug CAT CP433E mit Stampffußschalen, 7,4 t GesamtmasseVerdichtungsleistung 134 kNStampffußbodendruck: 16,5 bar ~ ca. 16 kg/cm²

Info! Ziel bedenken: Herstellen einer durchwurzelbaren Bodenschicht, nicht eines Baugrunds!Jedwede übermäßige Verdichtungen sind zu vermeiden.Grundsätzlich sind bodenschutzfachlich eher Sackungen zu akzeptierenals übermäßige Verdichtungen!

Keine Einsatz bei der Rekultivierung!


Zielkonflikt zwischen „notwendiger Verdichtung“ und Bodengefügeschutz“

Info! Anhand der Standort- und Witterungsbedingungen ist eine geeignete Verdichtung der Baugrube / des Leitungsgrabens auszuwählen, um sowohl Schäden am Bodengefüge als auch Sackungen soweit wie möglich zu vermeiden.

Versackte Maschinen und tiefe Fahrspuren im ehemaligen Rohrgrabenbereich.


Mechanische (Tiefen-)Lockerung – MM100

Info! Mechanische Tieflockerungen sind in Fahrtrassen / Bereichen mit hoher mechanischer Belastung regelmäßig nötig.


Begrünung / Bodenruhe / biologische Lockerung mit tiefwurzelnden Pflanzen (z. B. Luzerne, Lupine, Kleearten etc.)

Esparsette Luzerne


4. Leitfäden zum Bodenschutz beim Bauen (Auswahl)4. Leitfäden zum Bodenschutz beim Bauen (Auswahl)Feldwisch, N. (2012): Vorsorgender Bodenschutz bei Baumaßnahmen zur Verbesserung der Gewässerstruktur und der Durchgängigkeit. Schriftenreihe: Böden und Bodenschutz in Hessen. Heft 10.

Leitfaden “Bodenkundliche Baubegleitung”,Bundesverband Boden e. V.(Erich Schmidt Verlag)

www.ESV.info/978-3-503-15436-4 http://www.hlug.de/fileadmin/dokumente/boden/heft10.pdf


Merkblatt „Ökologische Baubegleitung …“.DWA – Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V.(Veröff. In Vorbereitung)

Schrift “Umweltbaubegleitung”, 2012Ausschuss der Verbände und Kammern der Ingenieure und Architekten für die Honorarordnung e.V. – AHO


DVGW G 451 (M)Bodenschutz bei Planung und Errichtung von Gastransportleitungen


1. DIN 19731 – Verwertung von Bodenmaterial

2. DIN 18300 – Erdarbeiten

3. DIN 18915 – Vegetationstechnik im Landschaftsbau – Bodenarbeiten

4. DIN 19682-10 – Felduntersuchungen, Bestimmung des Makrogefüges

5. DVGW G451 – Bodenschutz bei Planung + Errichtung von Gasleitungen

6. DepV / BQS 7-1 Rekultivierungsschichten in Dep.-Abdichtungssystemen

7. UBA-Texte 46/04: Kriterien … einer schädlichen Bodenveränderung …

8. LABO-Arbeitshilfe zu § 12 BBodSchV

9. Rohrleitungsrichtlinie Schweiz

10.…

Normen, Fachveröffentlichungen


1. Frühzeitige Beteiligung von bodenkundlichem Sachverstand bereits in den Planungsphasen!

2. Vermeiden geht vor Schadensbeseitigung!3. Lasteinträge müssen bodenverträglich begrenzt werden!4. Die Empfindlichkeiten der Böden gegen Verdichtungen, Erosion, Vernässung

und Entwässerung sind zu berücksichtigen!5. Jedwede Bodenarbeiten müssen die aktuelle Bodenfeuchte beachten!6. Boden ist schonend zwischen zulagern und zu verwerten / wieder einzubauen!7. Unvermeidbare Beeinträchtigungen sind soweit wie möglich wieder zu

beseitigen! Dafür müssen geeignete Geräte eingesetzt werden!8. Bei großen bzw. komplexen Vorhaben empfiehlt sich eine Bodenkundliche

Baubegleitung!

Zentrale bodenschutzfachliche Inhalte der Leitfäden / Normen


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!http://www.bvboden.dehttps://twitter.com/BVBodenhttps://www.facebook.com/BundesverbandBoden/info

© Fred Franzke © Fred Franzke

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