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Sulfatsaure Böden in niedersächsischen Küstengebieten


In Niedersachsen kommen vor allem im Bereich der Küstengebiete sogenannte „sulfatsaure Böden“ vor. Die Bezeichnung „sulfatsaure Böden“ ist historisch gewachsen und umfasst Böden, Sedimente und Torfe. Charakteristisch für diese verschiedenen sulfatsauren Materialien sind hohe, geogen bedingte Gehalte an reduzierten anorganischen Schwefelverbindungen, die wegen konstant hoher Grundwasserstände unter anaeroben Bedingungen konserviert wurden. Bei den säurebildenden Schwefelverbindungen handelt es sich vor allem um Eisensulfide, hauptsächlich in Form von Pyrit. Hohe Pyritgehalte können zu schwerwiegenden Problemen führen, wenn diese Böden im Rahmen von Bauvorhaben entwässert und/oder aus dem natürlichen Verbund herausgenommen werden (z. B. als Aushubmaterial von Baugruben). Bei der daraus resultierenden Belüftung wird Pyrit oxidiert, und je nach Höhe der bodeneigenen Säureneutralisationskapazität (vor allem aufgrund von Carbonaten wie z. B. Kalk) können erhebliche Mengen an Säure und Sulfat freigesetzt werden. Reicht die Säureneutralisationskapazität eines pyrithaltigen Bodens, Sediments oder Torfs nicht aus, um die Säurebildung aufgrund von Oxidationsprozessen zu puffern, handelt es sich um „potenziell sulfatsaures Material“. Durch Oxidation versauert dieses Material deutlich und wird so zu „aktuell sulfatsaurem Material“.

Das hohe Gefährdungspotenzial ergibt sich durch

• extreme Versauerung (pH <4,0), die Pflanzenschäden verursacht bzw. Pflanzenwachstum verhindert,

• erhöhte Aluminium- und Schwermetallverfügbarkeit bzw. - löslichkeit und erhöhte Metallkonzentrationen im Sickerwasser (Überschreiten von Prüf-, Maßnahme- oder Vorsorgewerten nach BBodSchV möglich); Auswirkungen auf die aquatische Fauna und das Pflanzenwachstum; Verockerung von Dränrohren und Gräben durch Eisenaustrag,

• deutlich erhöhte Sulfatkonzentrationen im Boden- bzw. im Sickerwasser (Überschreitung des Schwellenwerts nach GrwV möglich),

• hohe Korrosionsgefahr für Beton- und Stahlkonstruktionen.

In den Geofakten 24 werden die Entstehungsprozesse und wichtige Erkennungsmerkmale sulfatsaurer Böden beschrieben. Außerdem werden Empfehlungen zur Vorerkundung, insbesondere mittels der in 2018 aktualisierten Auswertungskarten des NIBIS®-Kartenservers, sowie zur weiteren Kartierung und Beprobung zur Einstufung des Gefährdungspotenzials gegeben. Die Herleitung des standörtlichen Gefährdungspotenzials für die beiden Auswertungskarten wird ebenfalls erläutert. Die Geofakten 24 liegen seit Oktober 2018 in dieser überarbeiteten Fassung vor.

Die Geofakten 25 erläutern Vorerkundungsverfahren, Empfehlungen zur Probenahme und abgestufte Analysemethoden zur Beurteilung der konkreten Versauerungsgefahr. Weiterhin wird die Umlagerung von sulfatsauren Aushubmaterialien in einen künstlichen, sogenannten „semiterrestrischen Polder“ beschrieben. Diese Verfahren und Methoden sollten im Rahmen einer bodenkundlichen Baubegleitung angewendet werden. Die Geofakten 25 befinden sich zur Zeit in Überarbeitung.

Sulfatsaurer Boden  
Das Bild zeigt eine „Eisenreiche Kleimarsch über schwefelsaurer Organomarsch“ bei Breitenwisch an der Oste. In einem Bodenprofil sind nach Grundwasserabsenkung mit dem rotbraunen Eisenhydroxid (Gio), dem gelben Jarosit (Gjo) und dem schwarzen Eisensulfid (pGsr) die wichtigsten Phasen der Schwefeldynamik in einem Boden zu erkennen. Die Horizonte richten sich nach den Bezeichnungen in der Bodenkarte 1:50.000 von Niedersachsen (BK50).
Artikel-Informationen

Ansprechpartner/in:
Dr. habil. Sabine Heumann

Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie
Stilleweg 2
30655 Hannover
Tel: +49-(0)511-643-3500
Fax: +49-(0)511-643-533500

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