Bodenerosion
Erosionsatlas Bayern

Bodenabtrag der Ackerflächen in BayernZoombild vorhanden

Auf Grundlage der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung (ABAG) wurde der mittlere, langjährige Bodenabtrag der Ackerflächen in Bayern unter Verwendung der aktuell verfügbaren Datengrundlagen berechnet und im Erosionsatlas Bayern veröffentlicht. Momentan ist der Erosionsatlas nur innerhalb der Landwirtschaftsverwaltung in hoher Auflösung einsehbar, eine allgemeine Veröffentlichung ist in Planung. Bei Bedarf werden Ausschnitte aus dem Erosionsatlas für planerische und wissenschaftliche Zwecke zur Verfügung gestellt. Einen Überblick über die methodischen Grundlagen zur Berechnung des Erosionsatlas bieten im Folgenden die Themenbereiche zu den einzelnen ABAG-Faktoren.

Anfragen an:
E-Mail: boden@lfl.bayern.de

Allgemeine Bodenabtragsgleichung – Etablierung und Weiterentwicklung in Bayern

Foto einer historischen Wegmarke des Landwirtschaftlichen Ingenieurwesens“ USLE - Gedenktafel vor dem „National Soil Erosion Research Laboratory“ der USDA (U.S. Department of Agriculture) in Purdue, Indiana Zoombild vorhanden

„Eine historische Wegmarke des Landwirtschaftlichen Ingenieurwesens“

Die in den 60er Jahren in den USA als "Universal Soil Loss Equation" entwickelte Bodenabtragsgleichung (USLE) stellt ein in Langzeitversuchen entwickeltes, empirisches Modell dar, das mit Hilfe weniger Faktoren den Bodenabtrag durch Flächen- und Rillenerosion ackerbaulich genutzter Flächen abschätzen kann (Wischmeier & Smith, 1978). Die USLE wurde in den 80er Jahren von Wissenschaftlern der TU München als Allgemeine Bodenabtragsgleichung (ABAG) auf bayerische Verhältnisse übertragen (Schwertmann et al., 1990) und dient in Deutschland als Grundlage für die DIN 19708:2022-08 "Bodenbeschaffenheit – Ermittlung der Erosionsgefährdung von Böden durch Wasser mit Hilfe der ABAG".

A = R * K * S * L * C * P

A = der mittlere, langjährige Bodenabtrag in Tonnen je Hektar und Jahr (t/ha/a); R = Regenerosivitätsfaktor (N/(h*a)); K = Bodenerosivitätsfaktor (t/ha*h/N); S = Hangneigungsfaktor; L = Hanglängenfaktor; C = Bewirtschaftungs- und Bodenbearbeitungsfaktor; P = Erosionsschutzfaktor.
Die Berechnung der ABAG-Faktoren wurde in der Vergangenheit immer weiter an den Stand des Wissens und an sich verändernde Umweltfaktoren angepasst. Beispielsweise wurde die Regenerosivität in Deutschland anhand von Radardaten neu berechnet (Fischer, et al., 2019) oder die Ableitung des K-Faktors aus Bodenkarten auf Grundlage von umfangreichen Bodenproben-Datenbanken verbessert (Auerswald et al., 2016, Auerswald & Elhaus, 2013, Auerswald, 2017 unveröffentlicht).

Erosionsatlas Bayern – seit 1986 bayernweite Bodenabtragskarten

Der erste Erosionsatlas für Bayern wurde 1986 von Auerswald & Schmidt in den GLA-Fachberichten veröffentlicht und stellte die potenzielle natürliche Erosionsgefährdung in einem 5 km2 Gitter dar. Zwanzig Jahre später konnte an der Landesanstalt für Landwirtschaft ein Erosionsatlas in 50m Auflösung berechnet werden, in dem neben dem digitalen Geländemodell weitere Datenbanken (Anbaustatistiken) und bayernweit verfügbare Kartengrundlagen (Niederschlagsdaten und Bodenkarten) erstmals flächendeckend auf digitaler Basis eingingen (Stumpf & Auerswald, 2006). Mittlerweile ist bei der bayernweiten Berechnung des Erosionsrisikos durch Wasser eine Auflösung von 5 Metern Standard.
Der aktuelle Erosionsatlas Bayern 2022 basiert auf bayernweit flächendeckend verfügbaren Geodaten. Die Auflösung von 5x5 Metern orientiert sich am DGM5 (Digitales Geländemodell der Vermessungsverwaltung), das komplett auf Laserscanningdaten beruht. Daneben wurden aus Radardaten berechnete Regenerosivitäten und aus der Bodenschätzung abgeleitete K-Faktoren verwendet, sowie InVeKoS-Anbaustatistiken der bayerischen Ackerflächen von 2022 ausgewertet.
Der Erosionsatlas steht in erster Linie für die Erosionsschutzberatung zur Verfügung und wird beispielsweise als Planungsgrundlage in boden:ständig-Projekten eingesetzt.
Landwirte, die sich für die Erosionsgefährdung ihrer Flächen interessieren, können Karten aus dem Erosionsatlas als Informationsebene in der Erosionsschutz-App "ABAG interaktiv" der LfL einsehen. Dort sind unter anderem die Abflussmulden und Hangneigungen aller Ackerflächen hinterlegt.

Weitere Informationen zum Thema ABAG und Erosion:

Bayernweite Karten

A – Mittlerer, langjähriger Bodenabtrag von Ackerflächen durch Wassererosion

Erosionskarte Bayern: Abtrag je Gemeinde von gelb unter 3,0 bis tiefbraun über 10,0 t/ha*a

Mittlerer, langjähriger Bodenabtrag der Ackerflächen in Tonnen je Hektar und Jahr als Mittelwert je Gemeinde

Der mittlere, langjährige Bodenabtrag von Ackerflächen in Bayern beträgt durchschnittlich 5,4 Tonnen je Hektar und Jahr unter den bei den einzelnen ABAG-Faktoren beschriebenen Annahmen. Dabei ist zu beachten, dass die 5,4 Tonnen je Hektar den Acker nicht komplett verlassen.   Mehr

R-Faktor der Regenerosivität

Niederschlagserosivität (R-Faktor) in Bayern, bezogen auf das Zentraljahr 2025

Niederschlagserosivität (R-Faktor) in Bayern, bezogen auf das Zentraljahr 2025,

Der R-Faktor ist abhängig von der Intensität und Dauer von Regenereignissen. In der ABAG kennzeichnet der R-Faktor die durchschnittliche, jährliche Erosivität von Niederschlägen, gemittelt über einen langjährigen Zeitraum. Für den Erosionsatlas wurde der Zeitraum um das Zentraljahr 2025 gewählt.  Mehr

K-Faktor der Bodenerodierbarkeit

Mittlerer K-Faktor der Ackerflächen je Gemeinde, abgeleitet aus der Bodenschätzung

Der K-Faktor kennzeichnet die Erodierbarkeit eines Bodens in Abhängigkeit seiner Bodeneigenschaften wie dessen Textur, Humusgehalt, Durchlässigkeit oder Bodenstruktur. Der K-Faktor kann mit Hilfe von Bodenanalysen bestimmt oder aus Bodenkarten abgeleitet werden.  Mehr

S-Hangneigungsfaktor

Mittlere Hangneigung S der Ackerflächen je Gemeinde von 0,7 bis 23,6%

Die Hangneigung beeinflusst das Erosionsrisiko von Ackerflächen maßgebend, da das Wasser mit zunehmender Steilheit schneller abfließt und sich die Abscherkapazität für Bodenteilchen erhöht. Der S-Faktor beschreibt das Verhältnis des Bodenabtrags zu einem Standardhang.  Mehr

L-Hanglängenfaktor

Erosionskarte Bayern: Mittlerer L-Faktor der Ackerflächen je Gemeinde

Mittlerer L-Faktor der Ackerflächen je Gemeinde

Der L-Faktor ist ein Verhältnismaß für die erosive Hanglänge von Ackerflächen im Vergleich zu einem Standardhang. Je länger ein Hang ist oder je konzentrierter Wasser abläuft, desto mehr Regenwasser sammelt sich hangabwärts an und desto mehr Boden kann mitgeschleppt werden.   Mehr

C-Bewirtschaftungsfaktor

Erosionskarte Bayern: Mittlerer C-Faktor der Ackerflächen je Gemeinde in Bayern

Im Jahresverlauf variiert der Grad der Bodenbedeckung durch die Kulturpflanzen. Auch die Regenerosivität folgt einem Jahresgang, der die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von erosiven Regenereignissen widerspiegelt. Beide Effekte haben einen Einfluss auf die Höhe des C-Faktors.
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P = Querbewirtschaftungsfaktor

Der P-Faktor berücksichtigt in der ABAG die Schutzwirkung von quer zum Hang („Höhenlinien parallel“) verlaufender Bearbeitungsrichtung. Querbewirtschaftung kann bis zu einer bestimmten Hanglänge den Wasserabfluss verlangsamen, hat aber nur begrenzte Wirksamkeit je länger ein Hang ist. Bayernweit wurde der Querbewirtschaftungsfaktor nicht berechnet. Im Erosionsatlas wurde ein konstanter Wert von 0,85 angenommen, der sich im Mittel genauerer Berechnungen kleinerer Gebiete ergab (Kagerer & Auerswald (1997)).
Alle Karten des Erosionsatlas als PDF zum Ausdrucken
Literatur
  • Auerswald, K., Ebertseder, F., Levin, K., Yuan, Y., Prasuhn, V., Plambeck, N.O., Menzel, A., Kainz, M., (2021): Summable C factors for contemporary soil use. Soil and Tillage Research 213 (2021) 105155. Elsevier B.V.
  • Auerswald, K., Fischer, F. K., Winterrath, T., und Brandhuber, R (2019a).: Rain erosivity map for Germany derived from contiguous radar rain data, Hydrol. Earth Syst. Sci., 23, 1819-1832, https://doi.org/10.5194/hess-23-1819-2019.
  • Auerswald, K.; Fischer, F. K.; Winterrath, T.; Elhaus, D.; Maier, H.; Brandhuber, R (2019b): Klimabedingte Veränderung der Regenerosivität seit 1960 und Konsequenzen für Bodenabtragsschätzungen. In: Bachmann G., König W., Utermann J. (Hrsg.) Bodenschutz, Ergänzbares Handbuch der Maßnahmen und Empfehlungen für Schutz, Pflege und Sanierung von Böden, Landschaft und Grundwasser (Loseblattsammlung), Berlin, Erich Schmidt Verlag, 4090, 21. S., 2019.
  • Auerswald K., Elhaus D., Martin W., (2016): Wassererodierbarkeit von Böden der Bodenart Sand (Ss). Bodenschutz 21, 42–45.
  • Auerswald K., Elhaus D., (2013): Ableitung der Bodenerodierbarkeit K anhand der Bodenart. Bodenschutz 4, 109–113.
  • Auerswald, K., Schmidt, F. (1986): Atlas der Erosionsgefährdung in Bayern. Bayerisches Geologisches Landesamt, GLA-Fachberichte 1.
  • Bayerische Vermessungsverwaltung (LDBV), 2022: Digitales Geländemodell und andere Geobasisdaten (www.geodatenonline.bayern.de)
  • Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (StMELF), 2022: InVeKoS-Feldstücksdaten mit Geometrien, Nutzung, Landschaftselementen, AUM und ÖVF
  • Desmet, P., Govers, G. (1996): A GIS procedure for automatically calculating the ULSE LS factor on topographically complex landscape units. J. Soil Water Conserv. 1996, 51, 427–433
  • Deutscher Wetterdienst (DWD), 2023: Aktualisierung des Zentraljahrs, Internetseite vom 21.3.2023, https://www.dwd.de/DE/fachnutzer/wasserwirtschaft/radarniederschlag/radklim_ne_aktualisierung_zentraljahrs_node.html
  • Deutscher Wetterdienst (DWD), (2022): Climate Data Center, https://opendata.dwd.de/climate_environment/CDC/grids_germany/multi_annual/erosivity/precip_radklim/2017_002/
  • DIN 19708:2022-08 (2022): Bodenbeschaffenheit - Ermittlung der Erosionsgefährdung von Böden durch Wasser mit Hilfe der ABAG. Deutsches Institut für Normung e.V.; Berlin.
  • Fischer F.K., Auerswald K., Maier H, Brandhuber R (2019): Erosionsschutz Bayern. Radargestützte Erosionsprognose 1 – Methodenentwicklung und Validierung der ABAG. Schriftenreihe der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft 3, 35 p.
  • Kagerer, J., Auerswald, K. (1997): Erosionsprognose-Karten im Maßstab 1:5000 für Flurbereinigungsverfahren und Landwirtschaftsberatung. Bodenkultur und Pflanzenbau 2/97: 43 S., Bayer. Landesanstalt für Bodenkultur und Pflanzenbau (Hrsg.), München
  • Moore, ID.; Burch, GJ. (1986): Physical basis of the length- slope factor in the universal soil loss equation. Soil Sci. Soc. Am. J. 50: 1294-1298
  • Rogler, H., Schwertmann, U., (1981): Erosivität der Niederschläge und Isoerodentenkarte, Zeitschrift für Kulturtechnik und Flurbereinigung (22), 1981, 99-112
  • Schwertmann, U., Vogl, W., Kainz, M., (1990): Bodenerosion durch Wasser: Vorhersage des Abtrags und Bewertung von Gegenmaßnahmen, 2. Auflage. Ulmer: Stuttgart.
  • Stumpf, F., Auerswald, K. (2006): Hochaufgelöste Erosionsprognosekarten für Bayern. Die Wasserwirtschaft 7-8/2006, 28-32.
  • Wischmeier, W.H., Smith, D.D., (1978): Predicting rainfall erosion losses: a guide to conservation planning. In Agriculture Handbook, Issue 537. US Department of Agriculture: Washington, DC.
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