Aktuell erleben wir das dritte Dürrejahr in Folge. Wie der Dürremonitor des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) zeigt, weist der Bodenfeuchtezustand in vielen Regionen Deutschlands auch in diesem Jahr eine schwere bis außergewöhnliche Dürre aus. Hierbei zeigen die Klimaanalysen, dass die Dürremagnituden in der Vegetationsperiode (April bis Oktober) in der letzten Dekade erheblich zugenommen haben. Von der Dürre ist neben der Landwirtschaft vor allem der Wald besonders betroffen, bei dem die durch die Trockenheit begünstigten Borkenkäferkalamitäten ein flächendeckendes Absterben der Fichten bewirken. Trockenstress und Sonnenbrand führten jedoch auch bei der Buche zu erheblichen Schädigungen im Kronen- und Stammbereich. Die ökologischen und wirtschaftlichen Folgen dieses bereits dritten´Dürrejahres sind zurzeit noch gar nicht vollständig abschätzbar.
Trotz der verbreiteten Trockenheit kam es sowohl in diesem als auch in den letzten Jahren zu erheblichen Schäden durch Starkregenereignisse und dadurch verursachte Sturzfluten in den Monaten Mai bis Juli, vor allem in den Mittelgebirgslagen in Mittel- und Süddeutschland. Auswertungen des Deutschen Wetterdienstes (DWD) zeigen, dass auch diese Extremwetterereignisse in den letzten Jahrzehnten deutlich zugenommen haben. Die durch die Dürre ausgetrockneten Böden können die intensiven Niederschläge oftmals nicht schnell genug aufnehmen, wodurch
der Oberflächenabfluss verstärkt wird. Diese als Hydrophobie bezeichnete Bodeneigenschaft, vor allem der humosen Oberböden, spielt insbesondere bei Starkregenereignissen nach langen Trockenperioden eine wichtige Rolle für die Wasserinfiltration des Bodens. Durch die Dürre wird somit die Gefahr von Sturzfluten bei Starkregenereignissen zusätzlich verstärkt. Dies verdeutlicht, wie wichtig die Wasserinfiltration in den Boden für
die Abflussentstehung und die Gefährdung durch Sturzfluten ist. Das Forschungsvorhaben "Veränderungen der Wasseraufnahme und Wasserspeicherung landwirtschaftlicher Böden und Auswirkungen auf das Überflutungsrisiko durch zunehmende Stark- und Dauerregenereignisse" (FKZ 3717 48 2420) des Umweltbundesamtes (UBA) stellt den aktuellen Wissensstand zu den Einflussfaktoren auf die Wasserinfiltration in den Boden zusammenfassend
dar. Der Fokus des Forschungsvorhabens lag dabei auf landwirtschaftlich genutzten Böden und dem ländlichen Raum. Neben der Landnutzung (Wald, Grünland, Acker) und der Agrarstruktur (Flächenparzellierung) beeinflussen auch die Bewirtschaftung und die Bodeneigenschaften die Wasseraufnahme und Wasserspeicherfähigkeit
der Böden. In dem UBA-Forschungsvorhaben wurde auch geprüft, inwieweit die aktuellen landwirtschaftlichen
Fördermaßnahmen geeignet sind, die Infiltrationsfähigkeit landwirtschaftlich genutzter Flächen zu verbessern, um damit im Falle von extremen Niederschlagsereignissen Wassererosion und Überflutungen entgegenzuwirken. Zudem wurden die bestehenden rechtlichen Vorgaben (Gesetze, Verordnungen, Richtlinien etc.) und ihre Umsetzung in der "guten fachlichen Praxis" (gfP) im Hinblick auf die Verbesserung der Wasserinfiltration landwirtschaftlicher
Böden analysiert und bewertet. Abschließend wurden nach einer Defizitanalyse gezielte Verbesserungsvorschläge
und Maßnahmenempfehlungen zur Weiterentwicklung der Fördermaßnahmen und gesetzlichen Vorgaben abgeleitet. Extremereignisse wie Starkregen kommen meist lokal vor und es gibt gebietsspezifisch unterschiedliche Eintrittswahrscheinlichkeiten, wobei auch die Abflussentstehung und das Schadensausmaß jeweils unterschiedlich ausgeprägt sind. Der nachfolgende Beitrag in diesem Heft analysiert anhand von vier ausgewählten Fallbeispielen, welche Flächen mit welcher Bewirtschaftungsform (Bodenbearbeitung, Bodenbedeckung, Fruchtfolge, Kulturart)
in Abhängigkeit der bodenhydrologischen Eigenschaften besonders abflussfördernd sind. Durch Sensitivitätsanalysen mittels Modellierung der Abflussbildung mit dem Runoff-Curve-Number-Verfahren konnte nachgewiesen werden, dass Ackerflächen mit Reihenkulturen besonders abflussfördernd sind. Anhand von Szenarien wurde das Abflussminderungspotenzial unterschiedlicher Bewirtschaftungsvarianten (Mulchsaat mit und ohne Saatbettbereitung, langjährige Direktsaat) untersucht, wobei das durch die Bewirtschaftung bedingte Minderungspotenzial mit zunehmender Niederschlagsintensität exponentiell abnimmt. Dies verdeutlicht, dass neben der Flächenbewirtschaftung und der dadurch möglichen Reduzierung des Abflussvolumens (Direktabfluss) auch die Abflussverzögerung im Einzugsgebiet wesentlich für die Vorsorge gegenüber Sturzfluten und Überflutungen ist. Zu abflussverzögernden Maßnahmen gehören zum Beispiel die Erhöhung der Oberflächenrauheit in Gräben
und Gerinnen sowie Maßnahmen zur Abflussverzögerung wie begrünte Abflussmulden, Kleinstrückhaltebecken, Verwallungen, Ackerrand- und Blühstreifen oder die gezielte Anlage von Hecken und Feldgehölzen. Auch die Optimierung der Wege- und Wasserführung ist von großer Bedeutung.
