Erosionsmodellierung Baden-Württemberg

Hintergrund des Pilotprojektes bilde­te das in Baden-Württemberg bereits implementierte Starkregenrisikoma­nagement (SRRM), bei dem kom­munale Starkregengefahrenkarten er­stellt werden, die u.a. Informationen zu Fließwegen, Fließgeschwindig­keiten und Überstauhöhen des Ober­flächenabflusses enthalten. 

Um im Zusammenhang mit Starkregenereig­nissen erosionsgefährdete Flächen hinsichtlich des potenziellen Boden­abtrags bzw. potenziellen Auftrags von verlagertem Bodenmaterial iden­tifizieren zu können, ergibt sich ergänzend zum SRRM ein hoher Bedarf an Bodenerosionsmodellier­ungen.

Ziel war es, zusammen mit unserem Kooperationspartner geomer GmbH, eine Bearbeitungsstrate­gie zur Erosionsrisikomodellierung für das Land Baden-Württemberg zu ent­wickeln. Aufgrund der methodischen Vorteile sollten dafür physikalisch-basierte Bodenerosionsmodelle ein­gesetzt werden (EROSION­3D und open-LISEM). 

Das Pilotprojekt wurde in Baden-Württemberg durch einen breiten Verbund von Fachbehörden im Be­reich des Umwelt- und Landwirt­schaftsministeriums initiiert: Im aus­gewählten Pilotgebiet, einem etwa 195 km² großen, nordwestlich von Stuttgart gelegenen Einzugsgebiet (Glems), dominiert auf den frucht­baren, besonders erosionsgefährde­ten Lösslehmböden landwirtschaft­liche Nutzung.

• Identifizierung von Primärdatenquellen (u.a. digitales Geländemodell, digitales Landschaftsmodell, landwirtschaftliche Anbaudaten, Bodenkarte, Starkniederschlagsdaten) und Erarbeitung einer Aufbereitungsmethodik entsprechend der Anforderungen der Erosionsmodelle anhand des Pilotgebiets Glems
• Ableitung der erforderlichen Boden- und Bodenbedeckungsparameter aus den Landnutzungs- und Bodeninformation für die Bodenerosionsmodelle
• Durchführung von Simulationsläufen für das Pilotgebiet Glems mit den beiden physikalisch-basierten Erosionsmodellen EROSION-3D und openLISEM für verschiedene Nutzungs- und Niederschlagsszenarien, Auswertung und Plausibilisierung der Ergebnisse, Kartenerstellung und -design für die Erosionsgefahrenkarten
• Erarbeitung von Hinweisen für die Modellanwendung und Kriterien für die Modellauswahl hinsichtlich unterschiedlicher Anwendungsfelder der verschiedenen Akteure
• Workshops mit den Akteuren u.a. zu deren Anforderungen und Erwartungen an die Modellierung sowie zur Plausibilisierung der Modellierungsergebnisse
• Erarbeitung von Grundlagen und Empfehlungen für das weitere Vorgehen zur Bodenerosionsmodellierung (in Verbindung zum Starkregenrisikomanagement (SRRM)): Vorschlag eines kombinierten Ansatzes aus einer landesweiten Bearbeitung („Erosionsgefahrenkarten Baden-Württemberg“ zur Ersteinschätzung der Erheblichkeit im Rahmen des SRRM) gekoppelt mit einem kommunalen Erosionsrisikomanagement-Prozesses (ERM)
• Entwicklung eines digitalen Erfassungsbogens zur Dokumentation von Bodenerosionsereignissen im Gelände (zur Sammlung in einer landesweit einheitlichen Datenbank), u.a. zur Nutzung für die Validierung von Erosionsmodellierungen

Abbildungen: Ausschnitt der Erosionsgefahrenkarten (Pilotgebiet Glems) für Szenarienrechnungen zu drei unterschied­lichen Zeitpunkten

• Projektbericht "Erosionsmodellierung für Baden-Württemberg (Glemsregion)" (Fachbericht Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau 2023/1)
• Digitaler Anhang zum Projektbericht Pilotgebiet Glems