Texteinheit 13: Umweltrisiken und Umweltbelastungen in Deutschland

(Gerald Lamker, Christoph Müller)

Didaktische Zielsetzung: Vermittlung eines Einblickes in die Umweltgefahren Deutschlands mit ihren Quellen und den daraus resultierenden Konsequenzen für die belebte und unbelebte Umwelt. Neben einer allgemeinen Schärfung des Problembewußtseins soll im vertiefenden Beispiel "Waldsterben" die Komplexität des Wirkungsgefüges von den Schülern und Schülerinnen verstanden und auf andere Ökosysteme übertragen werden können.

Schlüsselbegriffe: Umweltgefahren, Emissionen, Immissionen,Einwirkung auf Lebensbereiche, Waldsterben, Waldfunktionen, Ökosystem Wald.

Die Bundesrepublik Deutschland ist von einer Vielzahl von Umweltbelastungen betroffen. Unter Umweltbelastungen versteht man alle Eingriffe in den Naturhaushalt, die zu einer Einschränkung oder Verschlechterung der Lebensbedingungen der heute vorhandenen Lebewesen führen. Ziel dieses Textes ist es, die Bandbreite der existierenden Risiken zu veranschaulichen und deren Auswirkungen auf die Umwelt kurz zu skizzieren. Anschließend soll das Problemfeld Waldsterben herausgegriffen und in seinem Wirkungsgefüge dargestellt werden.

Umweltbelastungen vollziehen sich in der Atmosphäre, den Böden, den Gewässern sowie anderen biotischen und abiotischen Bereichen. Hinsichtlich der Atmosphäre sind vor allem die schädigenden Einwirkungen auf die stratosphärische Ozonschicht anzuführen, die durch die industrielle Produktion und den Verbrauch ozonzerstörender Stoffe ( FCKW [1]) hervorgerufen werden. Dies führt im Rahmen von zeitlichen Schwankungen und in Abhängigkeit von der geographischen Breite zu einer Abnahme der Ozonschichtdicke [2]. Vor allem die Verbrennung großer Mengen fossiler Energieträger führt zu erhöhten CO2-Emissionen [3] und entsprechender Erhöhung der CO2-Konzentration [4] in der Atmosphäre. Dadurch wird die Wärmeabstrahlung der Erde zunehmend verhindert und somit der Treibhauseffekt [5] gefördert.

Zur Charakterisierung der für den atmosphärischen Bereich nicht zu vernachlässigenden Luftverunreinigungen ist zu unterscheiden zwischen Emissionen (z.B. die von einer Industrieanlage ausgehenden Verunreinigungen) und Immissionen (die auf Lebewesen und Gegenstände einwirkenden Verunreinigungen). Die Belastungen der Luft lassen sich für die BRD in folgende emittierte Stoffgruppen aufgliedern: Schwefeldioxid [6], Stickstoffoxide [7], Kohlendioxid [8], flüchtige organische Verbindungen [9], Staub [10]. Als weiterer Luftschadstoff entsteht sog. bodennahes Ozon [11] aus komplexen photochemischen Reaktionen. Die Stoffgruppen wirken auf die belebte und unbelebte Umwelt ein, was sich anhand von Meßdaten dokumentieren läßt (z.B. die Konzentrationen von Schwefeldioxid [12], Stickstoffdioxid [13] und bodennahem Ozon [14]). Diese Immissionen nehmen in Ballungsgebieten [15] und Städten entsprechend höhere Werte an. Die Auswirkungen äußern sich besonders in Smog [16], Atemwegserkrankungen [17] (Pseudokrupp, Lungenkrebs), Materialschäden [18] an Brücken und Gebäuden, Waldschäden usw.

Bei den Böden spielen die Belastungen durch Stoffeinträge eine große Rolle, wie die Beispiele Nasse Deposition [19] (durch Niederschlag) und Schwermetallkonzentrationen [20] verdeutlichen. Weitere Gefährdungen ergeben sich aus dem Einsatz von Pflanzenschutzmitteln, der Düngung mit Mineraldünger auf der Basis von Stickstoff und Phosphaten, der Versiegelung [21] von Böden sowie dem zunehmenden Landschaftsverbrauch. Auswirkungen lassen sich beispielsweise auf das Grundwasser und die Nahrungskette [22] beschreiben.

Unter komplexen Belastungen leiden nicht nur Luft und Boden, sondern auch das Wasser. Der Wasserhaushalt wird zunehmend gestört durch den Wasserverbrauch [23] sowie durch diverse Stoffeinträge (Wasch-und Reinigungsmittel [24], Nährstoffeinträge wie Phosphor [25] und Stickstoff [26]). Als mögliche Konsequenzen daraus leiten sich z.B. Trinkwasserverknappung, Gewässereutrophierung (Definition [27] / Folgen [28]) sowie eine Verschlechterung der Gewässergüte [29] ab. Ergebnisse der biologischen Untersuchungen von Fließgewässern sind in der Gewässergütekarte Deutschlands dargestellt. Als besondere Umweltgefährdung in der BRD lassen sich die Müllprobleme anführen, welche durch eine Vielzahl von festen und schlammigen Abfällen [30] entstehen. Daraus resultieren wiederum Auswirkungen auf Grundwasser und Böden, welche häufig durch Deponien [31] und Altlasten [32] hervorgerufen werden.

Schließlich sind die Belastungen zu nennen, die durch Strahlen [33] und Lärm [34] ausgelöst werden. Sie können sich in einer Verminderung der Hörleistung, in Mutationen im Genom von Lebewesen oder in anderen Schädigungen niederschlagen. Einen Überblick über die Entwicklung der Schadstoffsituationen gibt die Karte der Schadstoffmeßstationen [35] Deutschlands.

Ein eindrucksvolles Beispiel für ein komplexes Wirkungsgefüge diverser Umweltbelastungen stellt das Waldsterben dar. Betrachtet man die heutige Waldsituation [36] in Deutschland (Waldchronik [37]), so wird deutlich, daß Naturwälder in ihrer ursprünglichen Form kaum noch bestehen. Dies resultiert aus großflächigen Rodungen, welche ihren Ursprung im Altertum und vor allem im Mittelalter haben. Bevölkerungswachstum und industrielle Entwicklung führten zu ständig wachsendem Holzverbrauch (Beispiele: Erzverhüttung, Schiffbau, Salzsiederei). Erst ab Mitte des 19. Jahrhunderts fand allmählich ein Umdenken statt. Mit der sog. nachhaltigen Forstwirtschaft [38] verfolgte man das Ziel, daß der Holzeinschlag nicht größer sein sollte als die nachwachsenden Bestände. Zur Erholung der Waldbestände wurden allerdings häufig Aufforstungen mit Fichten vorgenommen, was zu instabilen Ökosystemen mit geringer Artenvielfalt führte.

Betrachtet man die heutige ökonomische und ökologische Funktion des Waldes, der mit rund 11 Mio. ha ca. 30% der Staatsfläche einnimmt, so verdienen zum einen die nachhaltige Forstwirtschaft und die sich daran anschließende holzverarbeitende Industrie [39], zum anderen diverse Schutzfunktionen [40] und die Bedeutung für Wasserhaushalt [41] und Erholung [42] besondere Beachtung. Gerade der Erholungsfunktion gebührt vor dem Hintergrund einer Bevölkerungsdichte von ca. 230 Einwohner je km2 ein besonderes Augenmerk.

In der BRD wirken vielfältige Belastungen auf das Ökosystem [43] Wald ein, was sich in einer reduzierten Vitalität der Wälder niederschlägt und zu neuartigen Waldschäden bzw. letztlich zum Waldsterben führt. Ursachen hierfür sind einerseits anthropogene und andererseits natürliche Umweltfaktoren mit schädlicher Wirkung. Zu ersteren zählt man Luftschadstoffe wie Schwefeldioxid, Stickstoffoxide, Ozon sowie Schwermetalle. Den natürlichen Faktoren sind extreme Witterungseinflüsse (Hitze-, Kälte-, Trockenperioden, Stürme), tierische Schädlinge, Pilze als auch ungünstige Standortverhältnisse (steile Hanglagen in Mittel- und Hochgebirgen, saure oder nährstoffarme Böden) zuzurechnen. Das Phänomen des Waldsterbens [44] läßt sich nur aus der Wechselwirkung (Text) aller genannten Faktoren ableiten, wobei die anthropogen verursachten Schadstoffe als Hauptauslöser zu sehen sind. Die Schadstoffe können entweder durch direktes Einwirken auf Laub und Nadeln zu Erkrankungen führen oder auf indirektem Wege als Niederschläge der Gase Schwefeldioxid und Stickstoffdioxid über den Boden schädigend auf die Bäume eingreifen. Das sich dabei ergebende Krankheitsbild stellt sich folgendermaßen dar: Blätter und Nadeln vergilben und fallen ab. Bei den Nadelbäumen erhalten sich nur die jüngsten Nadeln an den Zweigspitzen. Dadurch werden die Baumkronen [45] durchsichtig. Weiterhin kommt es zu einer Hemmung des Längenwachstums der Baumkrone, wodurch diese abgeplattet erscheint ("Storchennestkrone"), und zu einem Rückgang des Dickenwachstums der Baumstämme. Darüber hinaus findet in den Zentren der Nadelbäume eine Ausbildung von sogenannten Naßkernen statt, also dunklem, wasserreichem Holz. Stark geschädigte Bäume sind oft auch an den Pilzen erkennbar, die aus der Borke hervorkommen.

Durch die seit Anfang der 70er Jahre in Deutschland registrierte großflächige Schädigung [46] der Wälder (das auch industrieferne Gebiete mit einschließt), das gleichzeitige Auftreten der Schäden an mehreren Baumarten sowie durch das schnelle Fortschreiten und die lange Dauer der Erkrankung etablierte sich der Begriff des Waldsterbens als eine nationale Sorge der Bevölkerung, für die der Wald immer noch einen existentiellen Wert darstellt. Aus dieser sensibilisierten Einstellung heraus resultieren die von jedem Bundesland aufgenommenen Waldzustandsberichte [47] (Kommentar [48]). Jedem Waldzustandsbericht liegen bestimmte Ziele [49] und Aufnahmebedingungen [50] zu Grunde, die jeweils ein detailliertes Schadensbild vermitteln. Der Niedersächsische Harz [51] ist ein augenfälliges Beispiel, zumal hier die Waldschäden deutlich über dem Landesdurchschnitt liegen.

Fragen und Aufgaben: Interaktives Quiz

[1] http://www.umweltbundesamt.de/luft/emissionen/situation_de/schadstoffe/thg/fckw.htm
[2] http://www.atm.ch.cam.ac.uk/tour/tour_de/part2.html
[3] http://www.upi-institut.de/upi33.htm
[4] http://www.volker-quaschning.de/datserv/CO2/index.html
[5] http://www.umweltbundesamt.de/uba-info-daten/daten/treibhauseffekt.htm
[6] http://www.umweltbundesamt.de/immissionsdaten/k-so2.htm
[7] http://www.umweltbundesamt.de/luft/emissionen/bericht/aktuelle_daten/schadstoffe/daten_nox/schadstoff_nox.htm
[8] http://www.umweltbundesamt.de/uba-info-daten/daten/kohlendioxid.htm
[9] http://www.biomess.de/biomess-Site/fov_allg.htm
[10] http://www.env-it.de/luftdaten/map.fwd?measComp=PM1
[11] http://www.tlug-jena.de/newozon/42sf02_wiss1.html
[12] http://www.umweltbundesamt.de/uba-info-daten/daten/schwefeldioxid.htm
[13] http://www.umweltministerium.bayern.de/agenda/indikat/stickst.htm
[14] http://www.umweltbundesamt.de/uba-info-daten/daten/ozon.htm
[15] http://www.umweltdaten.de/utk/kapitel14/C-14-2-4.pdf
[16] http://www.deutsches-museum.de/ausstell/dauer/umwelt/umwelt3.htm#klass
[17] http://www.umweltbundesamt.at/umwelt/verkehr/sonst_wirkungen/verkehr_ges/
[18] http://www.tatenbank.de/hinter/hintergs/schaedigungvonmateri.htm
[19] http://www.uvm.baden-wuerttemberg.de/bofaweb/berichte/mzb05/mzb0543.htm
[20] http://www.umweltdaten.de/utk/kapitel15/C-15-1-5.pdf
[21] http://www.tatenbank.de/hinter/hintergb/bodenversiegelung.htm
[22] http://www.umweltministerium.bayern.de/service/lexikon/n.htm
[23] http://www.umweltbundesamt.de/wasser/veroeffentlich/bmu_umwelt/7_8_98_preise.htm
[24] http://www.umweltbundesamt.de/uba-info-daten/daten/wasch/anforder.htm
[25] http://www.umweltbundesamt.de/wasser/themen/stoffhaushalt/sseidm/b48-1.gif
[26] http://www.umweltbundesamt.de/wasser/themen/stoffhaushalt/sseidm/b47-1.gif
[27] http://www.uni-ulm.de/LiLL/3.0/D/WASSER/EUTRO.htm
[28] http://www.uni-ulm.de/LiLL/3.0/D/WASSER/FOLGE.htm
[29] http://www.bayern.de/wwa-ro/regionale_umweltdaten/gewaesserguete/gewaesserguete_inhalt.htm
[30] http://www.umweltdaten.de/utk/kapitel06/A-6-2.pdf
[31] http://www.angewandte-geologie.geol.uni-erlangen.de/deponie1.htm
[32] http://www.umweltbundesamt.de/altlast/web1/start.htm
[33] http://www.umweltbundesamt.de/uba-info-daten/daten/uvi.htm
[34] http://www.umweltbundesamt.de/laermprobleme/einleitung.html
[35] http://www.umweltbundesamt.de/hid/index.htm
[36] http://www.sdw.de/wald/waschb98/waschb98-2.htm
[37] http://www.permakultur.at/themen/unser_wald/natur.html
[38] http://www.permakultur.at/themen/unser_wald/forst.html
[39] http://www.permakultur.at/themen/unser_wald/holz.html
[40] http://www.wsl.ch/land/products/lfi/spaziergang/spaz4.ehtml
[41] http://www.payer.de/cifor/cif02081.htm#1.5.
[42] http://staff-www.uni-marburg.de/~braemer/waldges.htm
[43] http://www.permakultur.at/themen/unser_wald/natur.html
[44] http://didaktik.physik.uni-wuerzburg.de/~pkrahmer/home/ozon.html
[45] http://www.permakultur.at/themen/unser_wald/natur2.html#gefahr
[46] http://www.greenpeace.de/GP_DOK_3P/BRENNPUN/F9622.HTM
[47] http://www.forstnds.de/berichte/wze01/jahr01/seiten/jahr01.htm
[48] http://www.bund.net/pressearchiv1999/msg00257.html
[49] http://www.forstnds.de/berichte/wze01/jahr01/seiten/ziele.htm
[50] http://www.forstnds.de/berichte/wze01/jahr01/seiten/durch.htm
[51] http://www.tu-berlin.de/fb9/iwawi/Exkursionen/Harz2001/Harz.jpg

Verwendete Literatur

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