Bodenmonitoring: 40 Jahre Boden-Dauerbeobachtung in Bayern

Das Bild zeigt die Wand eines Bodenprofils, aus dem mit Stechzylindern Proben gezogen werden

Stechzylinder-Probenahme

Etablierung der Boden-Dauerbeobachtung in Bayern in den 1980er Jahren

In den 1980er Jahren wurde das Bewusstsein für die negativen Auswirkungen einer zunehmend industrialisierten Gesellschaft auf die Bodenfruchtbarkeit geschärft. Meldungen über das "Waldsterben" durch sauren Regen und die Schwermetallbelastung der Umwelt durch Abgase aus verbleitem Benzin führten zu einem Umdenken.

Entwicklung seit den 1980er Jahren

Auch in der Landwirtschaft wurde der steigende Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und deren Rückstände im Boden als problematisch wahrgenommen. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, verabschiedete die Bundesregierung 1985 die Bodenschutzkonvention. Diese fordert eine umfassende Erfassung der vorhandenen Belastungen des Bodens und seiner Ökosysteme. Zudem sollen Veränderungen beobachtet und die jeweiligen Zustände in bestimmten Zeitabschnitten dokumentiert werden.

Noch im selben Jahr begann Bayern mit der Einrichtung der ersten Boden-Dauerbeobachtungsflächen (BDF) auf landwirtschaftlichen Flächen. In den folgenden Jahren entstanden über 130 BDF auf landwirtschaftlich genutzten Standorten, 77 BDF auf Waldstandorten und etwa 60 BDF an Sonderstandorten, wie Naturschutzgebieten oder besonders belasteten Gebieten, beispielsweise in der Nähe von Autobahnen. Die Betreuung dieser Flächen obliegt der Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL), der Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) sowie dem Landesamt für Umwelt (LfU).

BDF-Standorte in Bayern

Luftbild eines Getreideackers mit eingezeichnetem Umriss einer Versuchsparzelle

BDF-Parzelle im Acker

Luftbild einer gemähten Wiese mit eingezeichnetem Umriss einer Versuchsparzelle

BDF-Parzelle im Grünland

Luftbild eines Weinbergs mit eingezeichnetem Umriss einer Versuchsparzelle

BDF-Parzelle in einer Rebfläche

Luftbild eines Hopfengartens mit eingezeichnetem Umriss einer Versuchsparzelle

BDF-Parzelle im Hopfen

Ziele und Aufgaben der Boden-Dauerbeobachtung

Unsere Böden sind eine wertvolle Ressource – sie liefern Nährstoffe, speichern Wasser und sind Lebensraum für zahlreiche Organismen. Da die Bodenneubildung extrem langsam abläuft, bedeutet ein Verlust oder eine dauerhafte Schädigung des Bodens durch Erosion, Verdichtung oder Verschmutzung, dass diese Ressource für viele Generationen unwiederbringlich verloren gehen kann.

Im Rahmen der Boden-Dauerbeobachtung werden wichtige Bodeneigenschaften wie Humusgehalt, Nährstoffversorgung, Schadstoffbelastung, Bodenstruktur, Vegetation und das Bodenleben (Regenwürmer) regelmäßig, in mehrjährigen Abständen, untersucht. Die gewonnenen Daten über den aktuellen Zustand der Böden in Bayern bilden die Basis für wissenschaftliche Untersuchungen und unterstützen politische Entscheidungsträger dabei, wirksame Strategien zum Schutz der Böden zu entwickeln.

Durch die jährliche Erfassung von Daten zur Nutzung landwirtschaftlicher Flächen können wir den Einfluss von Bewirtschaftungsmaßnahmen besser verstehen. Zudem ermöglicht die Auswertung von Klimadaten und anderen Standortinformationen, die Auswirkungen des Klimawandels auf unsere Böden zu erkennen.

Eine ausgebaggerte Profilgrube in einer Ackerfläche, in der 2 Wissenschaftler stehen, um das Bodenprofil aufzunehmen und zu beschreiben

Profilansprache

Querschnitt eines steinigen, flachgründigen Bodenprofils

Querschnitt eines Bodenprofils

Wissenschaftler auf einem Acker, der einen Bohrstock für die Bodenprobenahme mit einem Hammer in den Boden schlägt.

Probenahme mit dem N_min-Bohrer

Das Bild zeigt Regale voll mit Gläsern, in denen die BDF-Rückstellproben der luftgetrockneten Böden aufbewahrt werden.

Rückstellprobenlager

Auf einem Acker steht ein mit Konservierungslösung gefülltes Schraubglas, in dem Regenwürmer gesammelt wurden

Regenwurm-Probenahme

Stärken der Boden-Dauerbeobachtung
Herausforderungen der Boden-Dauerbeobachtung

Es gibt in Bayern mit ca. 90 Standorten eine hohe Anzahl an Acker-BDF mit guter Repräsentativität für Bayern
Bis zum Jahr 2025 wurden auf den BDF-Standorten acht Wiederholungen der Bodenprobenahmen (etwa alle fünf Jahre) durchgeführt, so dass eine hohe Anzahl von Wiederholungsproben vorliegt
Das BDF-Programm ist das einzige Monitoring in Deutschland, das Fakten und Kennwerte zu langfristigen Veränderungen generiert. Die BDF-Daten sind somit die einzige Grundlage für langfristige Zeitreihen im Bereich Boden und dienen als „Warnsystem“ für Veränderungen
Die Erhebungen finden auf betriebsüblich bewirtschafteten landwirtschaftlichen Flächen statt und sind somit eine gute Ergänzung zu exakten Feldversuchen
Im BDF-Programm wird der Bodenzustand neutral und ohne Erwartungshaltung beobachtet und der aktuelle Bodenzustand transparent und objektiv bewertet.
Rückstellproben sind vorhanden, neue Parameter können somit rückwirkend untersucht werden.
Die Daten werden dem Bund und anderen Forschungseinrichtungen anonym zur Verfügung gestellt und generieren somit einen hohen Mehrwert über das eigentliche BDF-Programm hinaus.

Das BDF-Programm verliert immer wieder langjährige Beprobungsflächen aufgrund konkurrierender Nutzungen. Ursachen hierfür sind Überbauungen, die Nutzung als Ausgleichsflächen, der Flächenbedarf für Photovoltaikanlagen und Stromtrassen sowie der Sand- und Kiesabbau. Damit verringert sich die Anzahl der über die Jahre auswertbaren BDF und gefährdet die Fortführung von langfristigen Zeitreihen.
Die Grünlandflächen im BDF-Programm sind mit einer relativ geringen Anzahl von etwa 20 Standorten vertreten, die sich hauptsächlich im Alpenvorland befinden. Diese Flächen repräsentieren vor allem das kühlere, feuchtere Grünland in Bayern.
Der Umfang der Parameter muss kontinuierlich an neue Fragestellungen angepasst werden, da sich Umweltbelastungen im Laufe der Jahrzehnte verändern. Während in den 1980er Jahren beispielsweise die Bleibelastung durch verbleites Benzin und bestimmte Pflanzenschutzmittelgruppen im Vordergrund standen, rücken heute Stoffgruppen wie PFAS und Mikroplastik in den Fokus.
Auch methodische Herausforderungen, die durch die Störung der BDF-Parzelle während der Probenahme entstehen, stellen eine zunehmende Herausforderung dar.

Im Fokus

Bund-Länder Treffen der Fachgruppen "Boden-Dauerbeobachtung“ dieses Jahr in Freising

Am 20. und 21. Oktober findet das jährliche Treffen der verantwortlichen Institutionen für die Boden-Dauerbeobachtung in Deutschland statt. Der Austausch unter Expertinnen und Experten, der jährlich von einem anderen Bundesland ausgerichtet wird, wird diesmal von der Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) und der Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) in Freising organisiert. Im Fokus stehen aktuelle Themen wie die Aufnahme neuer Schadstoffgruppen, insbesondere PFAS, ins BDF-Programm sowie die Entwicklung gemeinsamer Projekte.

LfL-BDF erstmals auf PFAS und TFA beprobt

Das Bild zeigt einen Wissenschaftler, der auf einem Acker einen Bohrstock in den Boden schlägt. Neben ihm stehen Eimer und eine Werkzeugkiste.

N_min-Bohrer-Set

PFAS sind langlebige und umweltpersistente Chemikalien, die aufgrund ihrer wasser-, schmutz- und fettabweisenden Eigenschaften in zahlreichen Industrie- und Konsumprodukten eingesetzt werden und mittlerweile weltweit verbreitet sind. Die Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) hat deshalb begonnen, PFAS auf ausgewählten Bodendauerbeobachtungsflächen systematisch zu messen, wobei die Probenahme besonders sorgfältig und nach Empfehlungen des Umweltbundesamtes erfolgt. Neben den wichtigsten PFAS werden auch zahlreiche Vorläufer- und Ersatzstoffe sowie Trifluoressigsäure (TFA) untersucht, da diese Stoffe ebenfalls persistent sowie mobil sind und künftig als relevant eingestuft werden könnten. Erste Ergebnisse der Messungen werden Ende 2025/Anfang 2026 erwartet. PFAS sollen dauerhaft ins bayerische Bodenmonitoring aufgenommen werden, auch im Hinblick auf kommende EU-Regelungen. Mehr

Verbreitung der Regenwurmarten in Bayern

Karte mit den Umrissen von Bayern und den Fundorten des Regenwurms in Südbayern als Punkte.

Zoombild vorhanden

Für die 27 auf landwirtschaftlichen Nutzflächen in Bayern nachgewiesenen Regenwurmarten ist eine Veröffentlichung ihrer Verbreitung in Bayern in Rasterkarten geplant. Hierbei liefern die Boden-Dauerbeobachtungsflächen (BDF) eine wichtige Datengrundlage. Als Beispiel ist die Verbreitung der erstmals im Jahr 2016 für Deutschland in Südbayern nachgewiesenen Regenwurmart Proctodrilus opisthoductus dargestellt.

Schnellansprache zur Regenwurmhäufigkeit im Acker

Zwei Regenwürmer auf der Ackeroberfläche.

Regenwürmer sind wichtige Indikatoren für die Bodenfruchtbarkeit und Zeiger für einen biologisch aktiven Boden. Die wissenschaftliche Standarderfassung der Regenwurmanzahl im Boden ist sehr arbeitsintensiv und zeitaufwändig. Für Äcker wurde daher auf den Boden-Dauerbeobachtungsflächen untersucht, wie gut eine einfache Schnellansprache die Häufigkeit der Regenwürmer im Boden wiedergeben kann. Mehr

Ergebnisse aus 35 Jahren Boden-Dauerbeobachtung

Zwei Mitarbeiter der LfL der Regenwurmprobennahme auf einer Hopfenfläche

Am 18. Kulturlandschaftstag des Instituts für Agrarökologie und Biologischen Landbau wurden die Ergebnisse aus 35 Jahren Boden-Dauerbeobachtung in der Landwirtschaft in Bayern vorgestellt. Themenschwerpunkte der Tagung waren Entwicklungen im Bereich Humus, Bodenschadstoffe, Vegetation und dem Regenwurmbestand und mögliche Zusammenhänge zu Bewirtschaftungs-, Standort- und Klimaparametern. Mehr

Weitere Informationen zu den Fachbereichen

Boden
Bodenerosion, Bodenverdichtung, Bodenwasserhaushalt

Ackerfläche mit starken Erosionsrinnen, in denen Bodenmaterial weggeschwemmt wurde

Bodenerosion auf einer Ackerfläche nach Starkregen. Foto: Anton Weig

Eine gute Bodenstruktur ist entscheidend für einen langfristig erfolgreichen Pflanzenbau. Bodenschutz umfasst dabei wichtige Aspekte wie die Vermeidung von Verdichtungen, den Schutz vor Erosion und die Regulierung des Bodenwasserhaushalts. Mit dem nötigen Wissen über bodenschonende Bewirtschaftungsmethoden lassen sich wirksame Strategien zum Schutz des Bodens umsetzen. Mehr

Bodenschadstoffe

Mit Gras bepflanzte Gefäße zum Bestimmen von Immissionen aus der Luft am Rand einer Ackerfläche

Bestimmung von Immissionen aus der Luft

Böden können durch verschiedene Einflüsse wie Abfälle, Luftverschmutzung und landwirtschaftliche Maßnahmen mit Schadstoffen belastet werden. Besonders Schwermetalle und organische Umweltchemikalien stellen dabei eine Gefahr für Pflanzen, Tiere und Menschen dar. Regelmäßige Bodenuntersuchungen sind wichtig, um Schadstoffgehalte zu erfassen und die Umwelt zu schützen. Mehr

Humus

Humus als wichtiger Faktor der Bodenfruchtbarkeit

Humus beeinflusst nahezu alle Bodeneigenschaften und ist entscheidend für Bodenfruchtbarkeit und Ertragssicherung. Er dient als Nährstoffquelle für Pflanzen und Bodenorganismen, verbessert die Bodenstruktur, speichert Wasser und schützt vor Erosion. Die Bestimmung von Humusgehalten in landwirtschaftlich genutzten Böden ist daher Grundlage für zahlreiche Forschungsprojekte an der LfL. Mehr

Bodenleben

Regenwurm kriecht im Getreidefeld auf der Bodenoberfläche

Tiefgrabender Regenwurm

Bodenorganismen beeinflussen die Stoff- und Energiekreisläufe sowie die Struktureigenschaften in unseren Böden und fördern somit maßgeblich die Bodenfruchtbarkeit. Ein reichhaltiges Bodenleben weist auf einen gesunden, biologisch aktiven Boden hin. Mehr

Vegetation und Pflanzendiversität
Acker-Vegetation

Feldrand eines Getreideackers mit blühender Kamille und Rittersporn

Kamille und Rittersporn am Feldrand

In Bayern werden rund 65 Prozent der landwirtschaftlichen Fläche als Ackerbaufläche genutzt, auf denen über 300 verschiedene Wildpflanzen-Arten, darunter mehr als 50 seltene und gefährdete Arten, wachsen. Daneben gibt es Arten, die in Ackerflächen dominante Bestände bilden und den Ertrag und die Qualität der Ackerkulturen beeinträchtigen können. Die Zusammensetzung dieser „Begleitflora“ hängt stark von den Bewirtschaftungsmethoden, der Fruchtfolge sowie dem Einsatz von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln ab. Mehr

Publikationen

Nach 20 Jahren Bodenmonitoring Landwirtschaft stand im Jahr 2006 eine erste Datenbasis zur Verfügung, mit der der Ist-Zustand der bayerischen Böden und erste Entwicklungen abzuleiten waren. Seit 2022 gibt es eine neue, umfangreiche BDF-Schriftenreihe in sechs Bänden, die die Ergebnisse nach 35 Jahren Boden-Dauerbeobachtung präsentiert:

Kontakt
Arbeitsbereich Bodenmonitoring
Koordination: Florian Ebertseder, Melanie Treisch
Tel.: 08161 8640-5071
E-Mail: boden@LfL.bayern.de