Bodenerosion durch Starkregen in Weinbergen

Als Ergänzung zu meinem Artikel Starkregen und Sturzfluten möchte ich auf Bilder und Nachrichten über ein Starkregenereignis hinweisen, das am Montag dem 30. Mai 2017 Teile der Eifel und der Obermosel heimgesucht hat. Dazu ein Beispiel aus einem anderen Weinbaugebiet.

Hier zunächst der Link auf den Artikel auf der Internetseite des Trierischen Volksfreund vom 30. Mai 2017: Heftiges Gewitter entlädt sich über Nordeifel und Obermosel. Da die Formulierung von Teilen (“aktuell”) der Linkadresse vermuten lässt, dass der Link nur begrenzte  Zeit aktiv ist, habe ich einige Bilder über die Erosionsschäden daraus kopiert und zeige diese am  Ende dieses Beitrags. Zunächst zitiere ich aus dem oben verlinkten Artikel:

Laut der Ortsgemeinde Nittel fielen innerhalb 20 Minuten mehr als 18 Liter Regen pro Quadratmeter. Das zeigt eine Messstation in den Weinbergen oberhalb des Ortes. Der trockene Boden konnte die Wassermassen nicht mehr auffangen. Der Regen floss schließlich nur oberirdisch ab. Tiefe Rinnsale zogen sich durch die Weinberge. Schlamm und Geröll setzten sich in Bewegung und bedeckten nach kurzer Zeit die landwirtschaftlichen Wege zwischen den Weinreben kniehoch. Mit mehreren Traktoren wurden die Wege frei gemacht.
Schließlich ergoss sich eine Schlamm-Wasser Lawine über die L 135 hinunter über die B 419 Richtung Mosel. Die Straßen wurden unpassierbar und mussten teilweise gesperrt werden. Die Einsatzkräfte hatten alle Hände voll zu tun. Mit Schaufeln und Besen wurden die Fahrbahnen wieder frei gemacht, die Bundesstraße wurde einseitig gesperrt. Die Landstraße musste komplett über mehrere Stunden voll gesperrt werden. Mit Traktoren wurden auch hier Schlamm und Geröll abtransportiert.

Nur 18 Liter/qm  in 20 Minuten, das entspricht 54 mm pro Stunde. Wie ich in  Starkregen und Sturzfluten  geschrieben hatte, konnte z.B. Gabe Brown durch sein Bodenmanagement auf seinem Ackerland die Versickerungsrate von nur 12,5 mm pro Stunde im Jahre 1991 auf 203 mm im Jahre 2010 verbessern. Das wären in 20 Minuten immer noch mehr als 67 mm, das ist mehr als Dreifache dessen, was jetzt an der Obermosel niedergegangen ist und die Schäden verursacht hat, die  den Anlass für den Artikel im Trierischen Volksfreund gegeben habe. (Nachtrag: In seiner Präsentation beim Soil Health Field Day 2017, auf der Farm von Dave Brandt, im April 2017, hat Gabe Brown erwähnt, dass bei der letzten Messung der Versickerungsrate, im Jahr 2010, für den ersten Zoll (25,4 Liter Regen pro Quadratmeter) nur 9 Sekunden benötigt wurden. Der Link auf Youtube führ zu der Stelle wo das mit den 9 Sekunden gezeigt und gesagt wird.)

Das Starkregenereignis an der Obermosel hätte auf Gabe Browns Ackerland noch nicht einmal eine Pfütze verursacht, sondern würde einfach so im Boden versickern. Damit würde aber auch die gesamte Niederschlagsmenge in seinem Boden gespeichert worden sein und würde dazu beitragen, das Wachstum der Pflanzen zu verbessern, wenn das Wetter wieder trocken ist. Es wäre sogar noch besser gekommen: Wenn oberhalb eines Weinberges mit wirklich gut gemanagtem Boden ein Stück Land mit weniger aufnahmefähigem Boden gewesen wäre, hätte man bei einer Bodenqualität wie sie Gabe Brown heute hat, sogar noch Wasser von diesem Nachbarn bekommen und speichern können.

Nachdem ich Starkregen und Sturzfluten  geschrieben hatte, habe ich mir einige Vorträge zur Singing Frogs Farm des Ehepaars Elizabeth und Paul Kaiser auf Youtube angesehen. Die Farm der Kaisers liegt mitten in einem bekannten Weinbaugebiet, dem Sonoma County.

In einem Vortrag im Jahre 2014 berichtete Paul Kaiser von folgendem Beispiel: Am 22. Oktober 2010 kam der erste Regen nach einer von Februar bis Oktober dauernden Trockenperiode und es war ein Hammer: 279 Liter pro Quadratmeter  in 36 Stunden. Ein zertifizierter Bio-Betrieb in der unmittelbaren Nähe der Singing Frogs Farm hatte als Folge dieses Starkregenereignisses 100 % Ernteverlust. Die weniger als 300 Meter entfernte Singing Frogs Farm, hatte mit demselben Boden und denselben Gemüsesorten keinerlei Ausfälle. (Quelle:  2014 Quivira Conference, Paul Kaiser, etwa ab Minute 42) Der Unterschied war das Bodenmanagement.

Bei  bei einem Ausflug an die Mosel am vorigen Wochenende, habe ich beim Blick auf die Weinberge noch über die Naivität vieler Winzer  gestaunt und mir überlegt, wie dort ein Starkregenereignis wüten würde, wobei das was dann wenig später passiert ist, meine Phantasie durchaus übertroffen hat. Wenn ich einen der Winzer getroffen und das Problem angesprochen und eigentlich wissenschaftlich gut fundierte Verbesserungsvorschläge gemacht hätte, hätte er/sie mich voraussichtlich ausgelacht und wäre vielleicht sogar ungehalten gewesen, weil ich ja keine Ahnung habe und weil er seine Weinberge schließlich so angelegt habe und bewirtschafte wie es sich gehört.  Im vorigen Jahr hatte ich einen Winzer, der sich bitterlich über Trockenschäden beklagt hatte,  unter andrem auf das Key-Line-System nach Yeomans hingewiesen, das ich in Das Hauptliniensystem vorgestellt hatte, und das meines Erachtens gerade auch an der Mosel einiges bringen würde, vor allem, wenn man zusätzlich die für den Weinbau an der Mosel brauchbaren Elemente des Bodenmanagements etwa der Betriebe von Paul Kaiser und Gabe Brown kombiniert. Die Reaktion dieses Winzers hat mir gereicht und ich wundere mich jetzt nicht mehr, wenn ich wieder einmal manche Weinberge sehe und und auch nicht über die Schäden, die dort durch Starkregen und Trockenheit entstehen werden.

Für Winzer und Landwirte, die Englisch können,  hat die  für die Mutterbodenerhaltung, Nachhaltigkeit und Bodengesundheit zuständige Stelle des amerikanischen Landwirtschaftsministerium übrigens jede Menge sehr interessante Informationen auf

https://www.nrcs.usda.gov/wps/portal/nrcs/site/soils/home/

Zur Einführung könnte man mit dem Soil Health 101 Farming in the 21st Century “a practical approach to improve Soil Health” beginnen.

Hier die aus dem oben verlinkten Artikel des Trierischen Volksfreund stammenden Bilder von der Mosel nach dem Starkregen am 29. Mai 2017:

Solche Schäden sind grundsätzlich vermeidbar und es sollte sie in einem Land wie Deutschland, mit all seinen Bildungs- und Informationsmöglichkeiten, eigentlich nicht geben.

Kelberg, den 30. Mai 2017

Christoph Becker




Starkregen und Sturzfluten

Der Artikel “Keine Lange Vorwarnzeit – Bundeswehrstudie fordert Schutz vor kommunalen Sturzfluten / Mehr Versickerungs- und Rückhaltebecken nötig” von Paul Leonhard, auf S. 21, in der Wochezeitung Junge Freiheit vom 26. Mai 2017 hatte mich neugierig gemacht.

Dem Artikel liegt hauptsächlich eine an der  Bundeswehrhochschule in München, unter der Führung einer Professorin für Journalistik, im Auftrag des Bundesamtes für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe angefertigte Studie zu Grunde. Außerdem wird am Ende des Artikels ein Hinweis auf die Webseite www.starkregen-ews.de gegeben. Dabei handelt es sich um eine Firma, die darauf spezialisiert ist, Simulations-Software und Beratung für die Planung und den Bau von Versickerungs- und Rückhaltebecken zu liefern.

Erst habe ich mir die Webseite dieser Firma angesehen und darüber gestaunt, dass die halt nur teure Technik und Beratungsleistungen verkaufen wollen, die meines Erachtens nur in größeren Städten und Industriegebieten mit sehr weitgehend zu betonierten, asphaltierten und bebauten Flächen Sinn machen, in denen die von mir hier weiter unten noch einmal angesprochenen Maßnahmen keinen Sinn machen.

Wenn die Software dieser Firma das hergibt und die Nutzung detaillierter Versickerngsraten erlaubt, dann könnte man damit allerdings auch den Nutzen von Maßnahmen der Bodenverbesserung im Bezug auf Starkregenereignisse und Sturzfluten im Detail simulieren und zeigen. Neben landwirtschaftlichen Nutzflächen könnte man schließlich auch Gärten und öffentliche Grünflächen optimieren, indem man die Bodenqualität und damit auch die Versickerungsrate steigert.

Die “Bundeswehrstudie”, deren vollständiger Titel “Die unterschätzten Risiken„Starkregen“ und „Sturzfluten“  Ein Handbuch für Bürger und Kommunen” lautet, und die von der verlinkten Seite als pdf-Datei kostenlos heruntergeladen werden kann, habe ich nach etwas Suchen gefunden und mir heruntergeladen. Das Handbuch ist aus dem Jahre 2015. Ich habe etwas darin gelesen (wer und was sind die Autoren? Inhaltsverzeichnis? Anhänge? und und dann mit Hilfe der erweiterten Suchfunktion von Acrobat-Reader etwas  untersucht, und dann gezielt weiter gelesen). Ich habe die Studie mit ihren 400 Seiten also nicht ganz gelesen.

Mit den Stichwörtern bzw. Wortteilen Humus, versicker und Liter bin ich schnell fündig geworden:

Auf S. 196, “Ganzjährige Nutzung von Agrarflächen”, findet man zunächst:

Jeder natürliche Boden funktioniert grundsätzlich wie ein Wasserspeicher, da in den Hohlräumen und Poren zwischen
den Bodenpartikeln das Wasser wie von einem Schwamm aufgesaugt wird. Je nach Humusgehalt, Art des Bodens und der
Dichte kann die Aufnahmefähigkeit variieren. Im günstigsten
Fall wird das Wasser einfach vom Boden aufgenommen oder
kann auf den weiten Außenflächen verdunsten. Bei Starkregen
ergibt sich das Problem, dass das Wasser nicht schnell
genug vom Boden aufgenommen werden kann und somit
oberirdisch abfließt, obwohl die Speicherkapazität nicht ausgeschöpft ist. Der Grund hierfür liegt in der landwirtschaftlichen
Nutzung vieler Böden, die dadurch stark komprimiert
und meist auf schnelles Wachstum (Monokulturen) ausgelegt
sind. Die Bodenschichten sind weniger heterogen und verdichten
sich schneller durch eher oberflächlichen Wurzelwuchs.
Um den Boden auch für Starkregen so aufnahmefähig
wie möglich zu gestalten, können gegen dieses Problem verschiedene Maßnahmen ergriffen werden: Zum einen durch
eine Umstrukturierung der Flächen, zum anderen durch eine
Umstrukturierung der Böden. Die Ziele sind die Steigerung
der Aufnahmekapazität sowie die Vergrößerung der Verdunstungsflächen.

Zahlen dazu?

Die Suche mit “Liter” führte zu Seite 198, Zitat:

Eine ganzjährige Bepflanzung (z. B. Dauergrünland) kann bewirken, dass der Boden sich wieder auflockert (Durchwurzelung), fruchtbarer wird und somit mehr Wasser aufnehmen kann. So können Grasflächen zwei, Wälder bis zu fünf Liter Regen pro Quadratmeter aufnehmen. In dichten Waldbeständen können so 60 bis 75 Liter/m² versickern, auf einer Weidefläche nur 20 Liter.

Was denn nun? Grasfläche zwei Liter aber  Weide  20 Liter und in welcher Zeit?  Wald fünf Liter oder 60 bis 75 Liter und in welcher Zeit? Von Leuten die vielleicht mal Generalstabsoffizier oder sogar General werden wollen und auch von einer Professorin für Journalismus, erst recht an einer Bundeswehrhochschule, habe ich mehr Präzision im Detail erwartet.

Die per Fußnote angegebene Quelle, auf die in dem gesamten Buch übrigens fünf mal verwiesen wird ist laut Literaturverzeichnis:

GRAW, MARTINA (2005): Hochwasser – Naturereignis oder Menschenwerk? Schriftenreihe der Vereinigung
Deutscher Gewässerschutz, Band 66, 3. Auflage, Bonn.

Das hat mir dann gereicht, weil ich ganz andere Daten in Erinnerung hatte.

Auf Youtbube findet man mit “Infiltration rate” einige Beispiele für Infiltationstests. Ich habe die Suche dann noch auf “Infiltration rate archeluta” erweitert und habe mir noch einmal Ray Archelutas “Soil Slake and Infiltration Test” (dt. Mutterboden-Zerfall und Infiltrationstest) angesehen.

Dann habe ich noch einmal Gabe Browns Vortrag Key to Building healthy Soil – Holisctic Regeneration of Our Lands: A Producer’s Perspectiv (dt.: Schlüssel zum Aufbau von gesundem Mutterboden – Ganzheitliche Regeneration unseres Landes: Aus der Perspektive eines Erzeugers) gescannt und nach der Stelle gesucht, wo er auf die Verbesserung der Versickerungsrate auf seinen Flächen und auf die Wirkung extremer Starkregenereignisse auf seinem Land und bei seinem Nachbarn eingeht.  Das ist etwa ab Position Minute 20.

Am 15 Juni 2009 wurde für das Gebiet von Browns Ranch Starkregen angesagt. Um 18:30 fing es an zu regnen um Mitternacht hat er 13,2 Zoll, dass sind 335 mm bzw. 335 Liter pro Quadratmeter in nur 5 1/2 Stunden, gemessen.

Das folgende Bild (Poor Infiltration, but Good for Ducks = Schlechte Infiltration, aber gut für Enten) des “Entengebietes” seines Nachbarn, womit er hier ironisch dessen Weide und Ackerland nach Starkregen meint, hat er 3 Wochen nach diesem Starkregen aufgenommen.

Das Bild folgende Bild (Adequate Infiltration: 13.6″ in 22 Hours , auf deutsch: Angemessene Infiltration: 345 Liter Regen in 22 Stunden) hat ein  Angestellter vom zuständigen Soil Conservation Service (amerikanische Bodenerhaltungsbehörde) aufgenommen. Es zeigt Gabe Browns Ackerland am nächsten Tag, nachdem am Abend und in der  Nacht davor insgesamt 345 Liter in 22 Stunden gefallen waren:

Er erwähnt dann, dass 1991, als er den Betrieb  übernommen habe, eine Wasserinfiltrationsrate von 1/2 Zoll pro Stunde, das sind 12,5 Liter pro Quadratmeter und Stunde, gemessen wurden. 2016 wurden 8 Zoll, dass entspricht 203 Liter pro Quadratmeter und Stunde, gemessen. Einen Starkregen mit 8 Zoll pro Stunde habe er noch nicht erlebt.

Landwirtschaftliche Nutzfläche kann also, mehr als 10 mal soviel Wasser bei Starkregen in einer Stunde aufnehmen, wie man an der Bundeswehrhochschule und beim Deutschen Gewässerschutz meint.

Gabe Brown erwähnt dann auch noch,  sein Land  sei auch nach dem oben erwähnten, extremen Starkregenereignis noch mit jeder seiner Maschinen befahrbar gewesen. Das Wasser, das sein Land bei dem Starkregen aufgesogen habe, hätte er natürlich zu anderen Zeiten für das Pflanzenwachstum.

Zu Gabe Brown und seinem Betrieb hatte ich auch schon in Optimierung im Getreideanbau und Hochwasserschutz durch Integration der Mutterkuhhaltung geschrieben. Damals war mir aber noch nicht bewusst, dass zwischen Hochwasser und Starkregen zu unterscheiden ist.

Mit “no till gardening” und “garden crimping” findet man auf Youtube interessante Informationen und Beispiele dafür, wie auf kleineren und auch auf großen Flächen vorgegangen werden kann, wenn man keine Herde mit Kühen oder anderen Wiederkäuern hat.

Das Crimpen der Zwischenfrüchte oder der Einsatz von Wiederkäuern mit hoher Tierdichte (Mob-Grazing) ist aber ein Teilaspekt.  Gabe Brown setzt z.B. durchweg sehr vielfältige Zwischenfrucht-Mischungen ein.

Die Methode von John Jeavons, mit seinem Biointensiven Gartenbau, der sehr wohl umgräbt und der den Boden dabei bis zu 60 cm tief mechanisch auflockert und auch die der Singing-Frogs-Farm, mit ihrem extrem intensiven und ohne Umgraben auskommendem Gartenbau und inzwischen über 90 cm tiefer Humusschicht, erreichen wohl alle auch sehr gute Wasserinfiltrationsraten und damit auch gute Beiträge zum Schutz vor Starkregen und Hochwasser.

Insgesamt kann man festhalten, dass im Bereich Landwirtschaft und Gartenbau Verbesserungen möglich sind, die gerade auch vor dem Hintergrund des Starkregenrisikos Verbesserungen erlauben, die heute in Deutschland in der Regel nicht für möglich gehalten werden.  Wie weit diese Möglichkeiten auch für Dörfer und Städte zum Schutz vor Schäden durch Starkregen und Sturzfluten geeignet sind wäre durch entsprechende Berechnungen und Simulationen zu prüfen. Der angenehme Nebeneffekt dieser Verbesserungsmöglichkeiten ist, dass damit zugleich auch die Qualität der produzierten Nahrungsmittel und damit die Gesundheit der Bevölkerung, die Ernährungssicherheit der Bevölkerung bei lange andauernden Katastrophen und auch die Ertragslage der Erzeuger verbessert werden kann, während die Bodenerosion vermindert werden kann. Die Ertragslage der Erzeuge würde dabei u.a. auch dadurch verbessert, dass sich Trockenperioden weniger auf die Erträge auswirken, dass die Niederschlagsmengen besser im Boden gehalten und genutzt werden.

Der Journalist der Jungen Freiheit hat seinen Job meines Erachtens schon gut gemacht. Aber von der Bundeswehrhochschule und einem an dieser angesiedelten Lehrstuhl für Journalistik, der sich dem Thema umfassend mit Staatsmitteln gewidmet hat – und auch ganz allgemein von einer Regierung eines “so großen und reichen Landes wie Deutschland” – sollte man sehr viel mehr erwarten können.

Was ist, wenn die Hochschulen, die Führung der Bundeswehr und die Regierung auch in anderen, für das Überleben und die Zukunft des Landes noch viel wichtigeren Fragen genauso oberflächlich recherchieren und zu ähnlich irreführenden Daten und Zahlen kommen und als Folge davon angemessene und brauchbare Problemlösungen nicht sehen?

Kelberg, den 26. Mai 2017

Christoph Becker