Bodenschutz in der Planung und Umsetzung von Baumaßnahmen...

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Bodenschutz in der Planung und Umsetzung von Baumaßnahmen– Umwelt-/Bodenkundliche Baubegleitung in der Praxis –

Dr. agr. Norbert Feldwisch

Ingenieurbüro Feldwisch | Bergisch Gladbach | www.ingenieurbuero-feldwisch.deÖ.b.v. Sachverständiger für Bodenschutz und Altlasten (IHK Köln)Vizepräsident des Bundesverbandes Boden e. V. (www.bvboden.de)

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Gliederung

• Zielsetzungen des Bodenschutzes

• Rechtliche Grundlagen für den Bodenschutz beim Bauen

• Aufgaben einer Bodenkundlichen Baubegleitung

• Beispiele für Bodenbeeinträchtigung durch Straßenbauvorhaben

• Beispiele für Bodenbeeinträchtigung im Bauablauf

• Lösungswege – Bodenschutz in den verschiedenen Projektphasen

• Technische Standards

Hinweis zu den Inhalten des Vortrags

• Schwerpunkt wird auf den Bodenschutz gelegt, insofern wird die „Umwelt“ nur in Teilen abgedeckt.

• Bodenbezogene Beispiele stammen vorwiegend aus Vorhaben des Leitungsbaus, der Wasserwirtschaft und der Rekultivierung, weil dort unsere Auftragsschwerpunkt liegen.

• Gleichwohl können die fachlichen Zusammenhänge und Anforderungen des Bodenschutzes auch auf Straßenbauvorhaben übertragen werden.


• Bauen ohne Bodenschutz ist …

… Natur zerstörend, rechtswidrig, teuer und zeitraubend.

© http://www.christiansholm.de/Tourismus/Koenigsmoor, 13.02.2013


• Quantitatives Ziel � Reduzierung Flächen-/Bodenverbrauch

• Qualitative Ziele � Lenkung von Boden verbrauchendenPlanungen, möglichst nicht auf schutz-würdige und empfindliche Böden

� Erhaltung / Wiederherstellung naturnaher Böden

� Vermeidung / Minderung Bodenerosion� Vermeidung / Minderung Bodenverdichtung

+ Gefügeschäden� Vermeidung / Minderung Schadstoffeinträge

+ -freisetzungen� Schonender Umgang mit Bodenmaterial� Schonende und rechtskonforme Verwertung

von Bodenaushub

Info! Bauprojekte berühren generell alle Bodenschutzziele!

Zentrale Zielsetzungen des Bodenschutzes


Bundes-Bodenschutzgesetz

• § 1 BBodSchG: … die Funktionen des Bodens sind nachhaltig zu sichern oder wiederherzustellen. Hierzu sind schädliche Bodenveränderungen abzuwehren, … und Vorsorge gegen nachteilige Einwirkungen auf den Boden zu treffen.

• § 2 BBodSchG: Definition der Bodenfunktionen


Bodenfunktionen nach § 2 BBodSchG


Bodengefüge (locker �� fest; offen �� geschlossen)• 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.


Tiefensickerung(Bei Ackernutzung: Infiltrations-überschuss bzw. Horton´scherAbfluss)

vorherrschender Abflusstyp:

keineVernässung:

364 Liter je m²Wasserspeicher im effektiven Wurzelraum(nutzbare Feldkapazität)

bis 140 cm Bodentiefe(bei geringer Trockenrohdichte)

effektiver Wurzelraum:

mittel toniger Schluff (Ut3)Feinbodenart:

KolluvisolBodentyp:

HangfußLage des Bodenprofils:

Beispiel für Böden und deren natürliches Wasserrück haltepotenzial


Rechtliche Grundlagen für eine Bodenkundliche Baubegleitung

Name der Präsentation


Wo sollten die Bodenschutzbelange verankert werden?

• Das deutsche Bodenschutzrecht kennt keine eigene Zulassungs-verfahren und hat deshalb auch keine eigenständigen Instrumente, um seine Belange in Planungs- und Zulassungsverfahren einzubringen.

• Das ist kein generelles Dilemma, weil LBP und LAP die Belange der Natur und damit auch des Schutzgutes Boden abbilden müssen.(Leider wird der Boden häufig nur unzulänglich berücksichtigt.)

� Forderung nach angemessener Berücksichtigung des Schutzgutes Boden in allen Teilen des LBP und LAP! Also nicht nur beschreibend in der Bestandserfassung, sondern auch angemessen in der Konfliktanalyse und Maßnahmenplanung.Dazu sind regelhaft bodenkundliche Experten einzubinden.


• Bodenschutzfachliche Anforderungen� Umweltprüfung / Umweltbericht� LBP /LAP

• Verankerung der BBB � Nebenbestimmung der Zulassung

(Verwaltungsverfahrensgesetz)� Auflage im städtebaulichen Vertrag bei

vorhabensbezogenen Bebauungsplänen� ansonsten appellierend im Fachbeitrag Bodenschutz

zum Umweltbericht oder LBP in der Hoffnung, dass die verfahrensführende Behörde eine BBB vorschreibt

Verankerung auf der Verfahrensebene


Aufgaben einer Bodenkundlichen Baubegleitung


Aufgaben einer Bodenkundlichen Baubegleitung

Name der Präsentation

• Regelhaft sind die Planungs-, Zulassungs- und Vergabeunterlagen im Hinblick auf die Belange des Bodenschutzes mangelhaft.

• Aus diesem Grund sind die Planungs- und Zulassungsschritte zu qualifizieren (Fachbeitrag des Bodenschutzes).

• Formal setzt die Baubegleitung erst nach der Zulassung des Vorhabens ein.

� Zwischen Baubegleitung und Planungsleistungen wird derzeit nicht immer eindeutig differenziert!


Von der Planung bis zum Bauabschluss …

EntwurfsplanungGenehmigungsunterlagen

ZulassungBaurechtserlangung

Bau-vorbereitung

Bau und Abnahmeinkl. Rekultivierungund Entwicklungs-

pflege

• Technische Entwurfs-planung

• Baugrundgutachten(geol. + hydrogeol.)

• Prüfung UVP-Pflicht und ggf. UVP

• Landschaftspflegerischer Begleitplan (LBP) mit - FB Artenschutz- FB Bodenschutz(häufig unzulänglich)

• Weitere Fachgutachten• Ggf. Zulassungs-

beratung durch Behörde

• Prüfung der Antrags-unterlagen, ggf. Nachforderungen

• Zulassung, ggf. mit Nebenbestimmungen wie z. B. Vermeidungs-und Minderungsmaß-nahmen oder Pflicht zur Umwelt-, ökologischen und/oder bodenkund-lichen Baubegleitung

• Technische Ausführungsplanung

• Landschaftspflegerischer Ausführungsplan (LAP)

• Erstellen des Leistungs-verzeichnisses, Aus-schreibung und Vergabe

• Bodenkundliche Baubegleitung� Beratungsleistungen

z. B. Kontrolle des Bau-LV auf boden-relevante Inhalte

• Technische Bauleitung und Überwachung� Weisungsbefugnis für

alle LV-Positionen• Bodenkundliche

Baubegleitung� zumeist beratend,

ggf. Weisungsbefugnisfür Umsetzung desLAP


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

Leitfäden zum Bodenschutz beim Bauen (Auswahl)


Merkblatt „Ökologische Baubegleitung …“.DWA – Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V.

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



Arbeitshilfen aus Hessen, Veröffentlichungen in Vorbereitung


• Paradigma des kreuzungsfreien Verkehrs

• Baubedingte Auswirkungen an der Schnittstelle Boden / Gewässer

Beispiele für Beeinträchtigungen durch Straßenbauvorhaben


• Beispiel aus Hessen, Kreuzungsbereich B27 und B84


• Bau der A33 bei Bielefeld, Überführung über Bachbett- Ufersicherung mit standortuntypischem Gestein- Nicht funktionssicher ausgeführt, weil nach erstem Starkniederschlagdurch Ufererosion alles weggeschwemmt wurde.

Foto: Dr. Th. Vorderbrügge


• Bau der A44, Kreis Mettmann in NRW- Brückenbau über kleines Bachtal (Baufeld ca. 5,9 ha)- Fehlerhafte Baufeldentwässerung hat massive hydraulische Überlastungen des Bachs und sehr große Schlammeinträgen ausgelöst, die u. a. Fischteiche zusedimentiert haben.

Baufeld mit Brückenköpfen

Fischteiche


• Mehrfache Schadenseintritte durch Abfluss- und Sedimentbefrachtung des Gewässer einschließlich unterliegender Fischteiche

• Ca. 8.000 m³ Schlammeintrag in die Fischteiche• Rekonstruierte Fließwege wild abfließenden Wassers aus dem Baufeld

Fazit!Mangelhafte Bauplanung ohne jede wirksame Vorkehrungen zur Wasserhaltung. � Erhebliche Schäden an Böden und Gewässer außerhalb des Baufeldes wurden ausgelöst!� Folge: langwieriger Rechtstreit und Kosten!!!

Fischteiche


Beispiele für Beeinträchtigung im Bauablauf


• Bodenverdichtung (Befahrungen bzw. alle mechanischen Belastungen)

• Bodenabtrag(inkl. temporärer Bodenaushub im Bereich von Baugruben, Leitungsgräben etc.)

• Auf- und Einbringen von Bodenmaterial (inkl. -vermischung)

• Bodenerosion

• Stoffeintrag (Schadstoffe, technogene Substrate)

• Regulierung / Veränderung des natürlichen Bodenwasserhaushaltes (Grund- u. Stauwasser)

Beispiele für Beeinträchtigung im Bauablauf


Wirkfaktoren und Beeinträchtigungen von Bodenfunktionen bei Bauvorhaben, differenziert nach vorgelagerter Ebene und auf Zulassungsebene (Feldwisch 2014, HdUVP, 2305; verändert nach LABO 2003a, 2006 und 2009; AG Boden UVU Bundeswasserstraßen 2008a)


Schädliche Verdichtungen möglich während der� Bauphase� Rekultivierungsphase

Überschreiten der Tragfähigkeit der Böden


Das Befahren von (Unter-)Bodenmiete ist zu unterlassen

Wichtig!Bei der Trassen- bzw. Baufeldplanung sind ausreichend Flächen für die unterschiedlichen Bauabläufe vorzuhalten. � Sparsame Freimachung dient nicht automatisch dem Bodenschutz!




Mechanische Überlastung � Gefügeschädigungen (Plattengefüge)


Mechanische Belastung � Gestörter Lufthaushalt

(Anaerobe Bodenzonen)Visuelle Hinweise:– bläuliche Verfärbung (oben)– Bleichung + Rostflecken (rechts)


Info! Rekultivierungsschichten sind kein Baugrund und keine mineralische Dichtung! Stattdessen müssen Sie durchwurzelbar sein.

Verdichtungsbeispiel aus der Rekultivierung


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: 069 Liter je m²ohneVerdichtung: 276 Liter je m²

Wasserspeicher im Wurzelraum

(nutzbare Feldkapazität)

3 dmohne Verdichtung: 12 dm

Wurzelraum:

mittel toniger Schluff (Ut3)Feinbodenart:

staunasser Auftragsboden (12 dm)Bodentyp:

landwirtschaftlich genutzte Rekultivierungsschicht

Lage des Bodenprofils:

Folgen der Verdichtung des Bodengefüges für natürlic he Bodenfunktionen� Beispiel an einem geschädigtem Bodenprofil


Substratvermischungen bei geschichteten Böden

Geschichtete Böden machen eine getrennte Mietenlagerung der unterschiedlichenSubstrate notwendig.


Vorbildliche Trennung unterschiedlicher Substrate � geordnete Rekultivierung möglichMietenabfolge � Ganz links: Mutterboden; Links-Mitte: Lösslehm; Rechts: sandiger Unterboden

Getrennte Mietenlagerung


Bodenerosion möglich während der� Bauphase oder � als Folge der Bodengefügeschäden

Erosionsgraben auf einer Baustraße© Ingenieurbüro Feldwisch


Fazit zu Beeinträchtigungen im Bauablauf!

1. Den Belangen des Bodenschutzes wird vielfach nicht ausreichend Rechnung getragen.

2. Die Vollzugsdefizite resultieren aus …… fachlicher Unwissenheit (keine bodenkundlichen Kenntnisse)… rechtlicher Unbekümmertheit (Bodenschutzrecht vielfach noch

unbekannt)… planerischen Mängeln… Fehlern bei der Ausschreibung … zum Teil aus Ignoranz „Wir tun doch was Gutes für die Umwelt, was

will nun jetzt noch der Bodenschutz?“ Dabei wird die „Umwelt“ nicht selten auf Arten- und Biotopschutz sowie Gewässerschutz reduziert.

... Zeit- und Kostendruck (Folgeschadensregulierung häufig billiger als Bauverzögerungen)


Lösungswege – Bodenschutz in den verschiedenen Projektphasen

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• Planungsphase

• Ausschreibung / Bau-Leistungsverzeichnis

• Beweissicherung vor Baubeginn

• Bauphase + Abnahmen

• Beweissicherung nach Bauabschluss

• Rekultivierung / Sanierung

• Dokumentation der bodenkundlichen Baubegleitung

• Betriebsphase

• ggf. Monitoring und Regulierung von Folgeschäden

Lösungswege – Bodenschutz in den verschiedenen Projektphasen


• Darlegen in den Antragsunterlagen und Berücksichtigen im Bau-LV(Beispiele: Begrenzung des Baufeldes; Baustraßen / Baggermatratzen in empfindlichen Abschnitten; Vorhalten von ausreichend Flächen zur getrennten Bodenzwischenlagerung; Auspflockung/Abzäunung von Tabuflächen; Bauzeitenplanung etc.)

Ableiten von Vermeidungs- und Minderungsmaßnahmen

• Fokus auf kritische Prozesse und Abläufe lenken

Identifizieren von kritischen Bauprozessen, die regelhaft Böden beeinträchtigen können

• Ergänzen der digital vorliegenden GeodatenBodenkundliche Kartierung, nach Bedarf

• Erfassen vernässter, verdichtungs-empfindlicher u. schutzwürdiger Böden

• Erfassen von Bodenartenschichtungen• Erfassen von Dränungen• Erfassen von reliefbedingten

Zuflussbereichen• Darstellen der Schadstoffsituation

(horizontal und vertikal)

Auswerten von Grundlagendaten/-karten

• Bodenkarte / Bodenschätzung• hydrogeologische Karte• ggf. vorhandene Dränkarten• Baugrunduntersuchungen• Geologische Karte• Digitales Geländemodell• Altlastenkataster• digitale Bodenbelastungskarten• weitere Quellen

Zielsetzungen / ErgebnisseLeistungen

Planungsphase – Leistungen eines bodenkundlichen Fachbeitrags



Bodenfeuchte / Verdichtungsempfindlichkeit ist vorhersehbar.� Beispiel: Auswertung langjähriger Klimadatenreihen aus Sachsen (1993-2013)

Info! Im Winterhalbjahr ist i.d.R. mit zu nassen Böden zu rechnen!

Januar

Dezember


• Angebotstransparenz für die Bauunternehmer

• Vermeiden von Nachträgen und unkalkulierbaren Kostensteigerungen

• Vermeiden von Bauverzögerungen• Verfahrenssicherheit

Technische Spezifikation notwendiger Vermeidungs-/Minderungsmaßnahmen wie z. B. Vorgaben zu Laufwerken, zu Baustraßen etc.

• Vermeiden von unnötigen Beeinträchtigungen

Überprüfen des Bau-Leistungsverzeichnisses auf bodenschädliche Inhalte

• Festschreiben der notwendigen Schutzmaßnahmen im Bauablauf

Bodenschutzkonzept für die Ausschreibung / Bau-Leistungsverzeichnis

Zielsetzungen / ErgebnisseLeistungen der BBB

Ausschreibung / Bau-Leistungsverzeichnis (nach Baurechtserlangung beratende Leistungen der Bodenkundlichen Baubegleitung – BBB)


• Flächendeckende physikalische Einwirkungen bei der Flächenfreimachung - Boden abschieben oder abtragen?


• ZwischenlagerungZiel � Bodenqualität erhalten für hochwertige Rekultivierung


Foto: Dr. Dumbeck

Begrünung der Fahrtrassen zur biologischen Entwässerung

Spezifische Vermeidungs-/Minderungsmaßnahmen müssen in der Planung, Zulassung und Bauausschreibung geklärt bzw. festgelegt werden, nicht während der Bauausführung!


• Beratung der Bauleitung und Bauüberwachung bei bodenschutzfachlichen Aufgaben

• Fachliche Einweisung der am Bau Beteiligten hinsichtlich der Belange und Maßnahmen des Bodenschutzes

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

• Dokumentation von Bodenbeeinträchtigungen/-schäden

Leistungen der BBB

BBB in der Bauphase


• Verfüllen der Baugrube / des Grabens � schonend, keine übermäßige Verdichtung

• Mutterbodenauftrag � schonend, keine übermäßige Verdichtung, Einsatz von Raupenbaggern

• Auf der Grundlage der Beweissicherung / Dokumentation leitet die BBB erforderliche, geeignete und verhältnismäßige Maßnahmen ab.

• Die BBB gibt konkrete Vorgaben zur Ausführung der Rekultivierungs- bzw. Sanierungsmaßnahmen.

• Zum Teil werden bei speziellen Maßnahmen wie Dränungen fachkundige Dritte zur Ausführungsplanung herangezogen, die BBB vermittelt hier nur.

• Verbreitet kommen folgende Maßnahmen zur Rekultivierung / Sanierung zum Einsatz:� (Tief-)Lockerungen, mechanisch oder biologisch� Auffüllungen von Sackungen� Bodenaustausch� Unterstützende Maßnahmen wie Kalkungen oder organische Düngung� Dränung� Sanierung stofflicher Schäden

Leistungen der BBB

BBB bei der Rekultivierung / Sanierung


Wiederherstellung einer durchwurzelbaren Bodenschicht / Verfüllung der Baugrube – Verdichtung?

Grabenwalze RAMMAX RW 1504; © btr, wikipedia.de� 1,5 t Gesamtmasse� Verdichtungsleistung 82 kN

Walzenzug CAT CP433E mit Stampffußschalen, � 7,4 t Gesamtmasse� Verdichtungsleistung 134 kN� Stampffußbodendruck: 16,5 bar ~ ca. 16 kg/cm²

Info! �Ziel bedenken:

Herstellen einer durchwurzelbaren Bodenschicht, nicht eines Baugrunds!�Jedwede übermäßige Verdichtungen sind zu vermeiden.

Kein Einsatz bei der Rekultivierung!


Mechanische (Tiefen-)Lockerung – MM100


Stechhublockerer TLG 470 © Fachhochschule Südwestfalen


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

Esparsette Luzerne


Fazit zum Bodenschutz in den verschiedenen Projektphasen!

1. Praxisgerechte Konzepte stehen zur Verfügung.

2. Frühzeitige Einbindung sinnvoll und förderlich.� Vermeiden und Mindern von Beeinträchtigungen� Vermeiden von Konflikten während der Bauphase, Reduzieren von

Bauwiderständen� Vermeiden von Baustillständen auf Grund von vermeidbaren

Beeinträchtigungen bzw. Schäden� Reduzieren der Rekultivierungskosten � Fördern der öffentlichen Wahrnehmung

3. Qualifikation des bodenkundlichen Baubegleiters � detaillierte Kenntnisse der Feldbodenkunde / Bodenphysik � Fähigkeit zu interdisziplinären Zusammenarbeit, Kommunikation und

Konfliktlösung


Technische Standards


• DIN 19639 – Baubegleitender Bodenschutz (in Bearbeitung)

• DIN 19731 – Verwertung von Bodenmaterial

• DIN 18300 – Erdarbeiten

• DIN 18915 – Vegetationstechnik im Landschaftsbau – Bodenarbeiten(derzeit in Überarbeitung)

• DIN 19682-10 – Felduntersuchungen, Bestimmung des Makrogefüges

• DVGW G451 – Bodenschutz bei Planung + Errichtung von Gasleitungen

• DepV / BQS 7-1 Rekultivierungsschichten in Deponie-Abdichtungssystemen

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

• LABO-Arbeitshilfe zu § 12 BBodSchV

• Rohrleitungsrichtlinie Schweiz

• …

Technische Standards


Zentrale bodenschutzfachliche Inhalte der Leitfäden / Normen / technischen Standards

• Frühzeitige Beteiligung von bodenkundlichem Sachverstand bereits in den Planungsphasen!

• Vermeiden geht vor Schadensbeseitigung!

• Lasteinträge müssen bodenverträglich begrenzt werden!

• Die Empfindlichkeiten der Böden gegen Verdichtungen, Erosion, Vernässung und Entwässerung sind zu berücksichtigen!

• Jedwede Bodenarbeiten müssen die aktuelle Bodenfeuchte beachten!

• Boden ist schonend zwischenzulagern und zu verwerten / wieder einzubauen!

• Unvermeidbare Beeinträchtigungen sind soweit wie möglich wieder zu beseitigen! Dafür müssen geeignete Geräte eingesetzt werden!

• Bei großen bzw. komplexen Vorhaben empfiehlt sich eine Bodenkundliche Baubegleitung!


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!http://www.ingenieurbuero-feldwisch.deNachhaltige Landentwicklung | Bodenschutz | Gewässerschutz | Landwirtschaft

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