Erosionsgefährdung – neue Einstufung maßgeblich ab Ernte 2023

Ab 2023 schreibt die GAP-Konditionalitäten-Verordnung das Vorgehen bei der Einteilung der landwirtschaftlichen Flächen nach dem Grad der Erosionsgefährdung vor. Dabei haben sich im Vergleich zu den bisherigen gesetzlichen Grundlagen Änderungen ergeben, die in Bayern im Rahmen der novellierten Erosionsschutzverordnung (ESchV) umgesetzt werden. Die neuen Regelungen und Einstufung der Flächen, die sich aus der neuen bayerischen ESchV ergeben, gelten ab der Ernte der Hauptfrucht 2023, für die darauffolgende Vorbereitung und Aussaat der Kulturen (und Zwischenfrüchte) auf den betroffenen Flächen. Im Folgenden werden die Hintergründe zur Einstufung der Wassererosion beschrieben.

Während bisher nur die Faktoren K und S, also Bodenart und Hangneigung in die Berechnung der Wassererosionsgefährdung einbezogen wurden, ist die zusätzliche Berücksichtigung der Regenerosivität (sog. R-Faktor) ab 2023 verpflichtend vorgeschrieben. Rechtliche Grundlage für diese Änderung ist die GAP-Konditionalitäten-Verordnung des Bundes. Diese schreibt die Berechnung der Erosionsgefährdung anhand der Faktoren RKS auf Basis der DIN-Norm 19708 (Bodenbeschaffenheit – Ermittlung der Erosionsgefährdung von Böden durch Wasser mit Hilfe der ABAG, DIN – Deutsches Institut für Normung e.V.) vor. Der RKS-Wert ersetzt somit ab 2023 den KS-Wert bei der Einstufung der Feldstücke in die Erosionsgefährdungsklassen K-Wasser 1 und K-Wasser 2. Dabei steht "K" für "Konditionalität" statt bisher "CC" für "Cross-Compliance". Der RKS-Wert steht für die natürliche Erosionsgefährdung durch Wasser. Er ist ein Maß für die natürliche Empfindlichkeit des Standortes im Hinblick auf Wassererosion. Die RKS-Werte werden nach den Vorgaben der GAP-Konditionalitäten-Verordnung in folgende Wassererosionsgefährdungsklassen eingeteilt.

Die Berücksichtigung des R-Faktors bewirkt, dass sich die Ackerfläche in Bayern, die in eine Erosionsgefährdungsklasse eingestuft wird, um etwa das 2,4-fache ausweitet. Nach dem alten Kataster waren ca. 378.000 ha in CC-Wasser 1 und 89.000 ha in CC-Wasser 2 eingestuft. Nach der neuen Berechnung fallen 544.000 ha in K-Wasser 1 und 543.000 ha in K-Wasser 2. Der R-Faktor wirkt sich je nach Region mehr oder weniger auf die Bewertung der Erosionsgefährdung aus. Er liegt in Bayern in den ackerbaulich genutzten Regionen zwischen 70 N/(h*a) in Teilen Unterfrankens und 220 N/(h*a) im Alpenvorland oder im bayerischen Wald. Im Mittel liegt der R-Faktor von Ackerflächen in Bayern bei 148 N/(h*a). Dies kann dazu führen, dass Feldstücke, die bisher in keiner Gefährdungsklasse lagen, jetzt in K-Wasser 2 fallen.

Ein Feldstück mit dem KS-Wert von 0,28 war bisher nicht als erosionsgefährdet eingestuft. Der Wert 0,28 entspricht bei einem durchschnittlichen Boden (K-Faktor = 0,32) einer Hangneigung von ca. 8 % (S-Faktor = 0,88). Liegt das Feldstück im Mittel der R-Faktoren, fällt es zukünftig mit 0,28*148 = 41,4 in K-Wasser 2.

Die für die Berechnungen verwendeten Faktoren basieren auf der DIN 19708. Darin wird die Methode zur Berechnung des Bodenabtrags detailliert beschrieben. Sie werden auch in der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung (ABAG), die eine etablierte und allgemein anerkannte Methode zur Berechnung des Bodenabtrags aus bis zu sechs verschiedenen Faktoren ist, verwendet. Das Produkt der drei Faktoren R, K und S beschreibt die natürliche Erosionsgefährdung durch Wasser (Enat). Enat ist ein Maß für die nutzungsunabhängige, natürliche Empfindlichkeit des Standortes im Hinblick auf Wassererosion, also für den potenziellen Bodenabtrag. Einheit: t/(ha*a), Tonnen pro Hektar und Jahr

Der R-Faktor ist ein Maß für die Erosivität von Niederschlägen, also die Fähigkeit von Regentropfen, Bodenteilchen durch ihre Aufprallenergie von der Bodenoberfläche abzulösen und die abgelösten Teilchen abzuschwemmen. Abhängig ist die Erosivität der Niederschläge von der Intensität und Dauer von Regenereignissen. Der R-Faktor beschreibt die jährliche Erosivität von Starkregenereignissen als langjährigen Mittelwert. Die im Erosionsgefährdungskataster verwendeten R-Faktoren stellen die Regenerosivität für einen langjährigen Zeitraum um das sog. "Zentraljahr" 2021 dar. Die R-Faktoren wurden vom Deutschen Wetterdienst in Zusammenarbeit mit TU München und und der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) anhand der Radardaten von 2001 bis 2017 für ganz Deutschland neu berechnet. Dazu wurden die Radardaten in einer zeitlichen Auflösung von 5 Minuten auf erosive Regenereignisse ausgewertet, um die mittleren jährlichen R-Faktoren zu bestimmen. Dabei wurde das Ergebnis um Extremereignisse geglättet. Die R-Faktoren Karte steht in einer Auflösung von 1*1 km zur Verfügung (s. Link unten). Es hat sich gezeigt, dass die Regenerosivität über die Zeit immer weiter ansteigt. Um das aktuelle Erosionsgeschehen abzubilden wurden daher die ausgewiesenen R-Faktoren mit dem vom DWD ermittelten Faktor 1,168 multipliziert. Daraus ergeben sich die aktuellen R-Werte, die Grundlage für die Ermittlung der Erosionsgefährdung sind. Einheit: N/(h*a), Newton (Energie) je Stunde und Jahr

Der K-Faktor drückt die Erodierbarkeit eines Bodens in Abhängigkeit seiner Bodeneigenschaften wie Textur (Korngrößenzusammensetzung), Humusgehalt oder Steinbedeckung aus. Für das Erosionsgefährdungskataster wird der K-Faktor aus dem Klassenbeschrieb der Bodenschätzung abgeleitet. Die Bodenschätzung wird von der Bayerischen Vermessungsverwaltung zur Verfügung gestellt und regelmäßig aktualisiert. Der K-Faktor von Ackerflächen liegt in Bayern im Durchschnitt bei 0,32. Ein lehmiger Sand der Zustandsstufe 3 hat beispielsweise einen K-Wert von 0,22, ein Lehm der Zustandsstufe 4 liegt bei 0,41. Besonders erosionsanfällige Lehmböden befinden sich in den Lößlagen südlich der Donau und auf den Mainfränkischen Platten. Einheit: (t*a)/(ha*N)

Die Hangneigung beeinflusst das Erosionsrisiko von Ackerflächen maßgebend, da das Wasser mit zunehmender Steilheit schneller abfließt und sich die Abscherkapazität für Bodenteilchen erhöht. Als Grundlage für die Berechnung des S-Faktors wurde das aktuelle, auf Laserscanning-Daten basierende, Digitale Geländemodell der Vermessungsverwaltung in einer Auflösung von 5*5 Meter verwendet. Der S-Faktor wurde aus der Hangneigung nach der in der DIN 19708 veröffentlichten Formel berechnet. Die Ackerflächen in Bayern haben im Mittel eine Hangneigung von 5,4 %. Der mittlere S-Faktor liegt bei 0,63.

Die Einzelfaktoren wurden zu einem bayernweit flächendeckenden RKS-Raster mit einer räumlichen Auflösung von 5*5 Meter verrechnet. Dieses Raster wird im iBALIS als Layer im Bereich "Erosion" – "Wasser" dargestellt. Die Wassererosionsgefährdung wird in drei Klassen von grün nach rot veranschaulicht. Die Farben orientieren sich an den Klassengrenzen von 15,0 und 27,5. Der RKS-Wert je Feldstück wird dabei auf Grundlage aller RKS-Pixel berechnet, die mit ihrem Mittelpunkt innerhalb der Feldstücksgrenze liegen. Aus den Werten dieser Pixel wird der Median-Wert gebildet. Dieser ist der für die Einstufung des Feldstücks relevante RKS-Wert (vergl. Auflistung oben). Im iBALIS wird dieser Wert als Erosionszahl angegeben. Der Medianwert ist im Vergleich zum Mittelwert robuster gegenüber einzelnen extrem hohen oder niedrigen Werten, da für die Bestimmung des Medians alle im Feldstück vorkommenden RKS-Werte der Größe nach sortiert werden. Der Median ist der Wert, der genau in der Mitte dieser Zahlenkette liegt. Extremwerte am Rand haben daher keinen großen Einfluss.

Der Kartenausschnitt veranschaulicht die Darstellung der Erosionsgefährdungsklassen im iBALIS.

Aus technischen Gründen kann der auf diesem Weg berechnete RKS-Median bei den einzelnen Feldstücken im iBALIS derzeit nur auf die Nachkommastellen 0,0 oder 0,5 abgerundet angegeben werden. Ein tatsächlicher Median von 27,8 wird beispielsweise als 27,5 ausgegeben, ein Wert von 15,3 als 15,0. Da die ausgegebenen Werte ab- und nicht aufgerundet wurden, ist sichergestellt, dass sich auch bei Verwendung der abgerundeten Werte im Ergebnis stets dieselbe Erosionsgefährdungsklasse wie beim Abstellen auf den (ggf. etwas höheren) tatsächlichen Median ergibt.