TY - THES

T1 - Untersuchung zur bodenstruktuellen Entwicklung der Versuchsflächen des Rekultivierungsprojektes „Oberdorf“, GKB-Bergbau GmbH, Köflach

AU - Mihaylova, Elena Ivanova

PY - 2003/6/12

Y1 - 2003/6/12

N2 - In Köflach stehen bei der GKB-Bergbau GmbH in den kommenden Jahren Flächen von insgesamt etwa 350 ha zur Rekultivierung an. So sind am Standort Oberdorf ca. 80 % der heute offenen Flächen des Tagebaus als Wald gewidmet und sollen nach Ende der bergbaulichen Tätigkeit wieder in ihren ursprünglichen Zustand zurückversetzt werden. Die forstliche Rekultivierung im Raum Köflach ist mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, deren Ursachen im so genannten „Tegel“ liegen, einem Abraummaterial, das vorwiegend als Pflanzensubstrat verwendet wird. Tegel bildet den Hauptbestandteil der Hang-Enden der Kohleflöze, istextrem feinkörnig, zeigt hochplastische Eigenschafen und neigt zur Verdichtung und Staunässe. Aus wirtschaftlichen Gründen standen bei der Auswahl der Ausgangsstoffe für das Bodensubstrat die Verfügbarkeit und geringe Beschaffungskosten im Vordergrund. Darüber hinaus sollten sich die ausgewählten Materialien in ihren Eigenschaften (Wasser-, Luft- und Nährstoffversorgung) möglichst optimal ergänzen. Als solche Ausgangsstoffe standen Tegel, Schotter, Flugasche und Häckselgut zur Verfügung. Um eine systematische Untersuchung der Rekultivierungseigenschaften der Mischungen aus den genannten Ausgangsstoffen durchzuführen, sind im südwestlichen Teil der Ostmulde des Tagebaus Oberdorf insgesamt 26 Versuchsfelder mit jeweils 400 m² angelegt worden. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurden die Versuchsfelder eingehend auf ihre bodenphysikalischen Eigenschaften hin untersucht. Mit den erzielten Ergebnissen dieser Studie sollten vor allem Aussagen über eine eventuell positive bodenstrukturelle Entwicklung der Substratmischungen ermöglicht werden. Dazu sind die gewonnenen Bodenproben mit den Ausgangssubstraten verglichen worden. Die untersuchten bodenkundlichen Parameter umfassten Feuchtdichte, Trockendichte, Korndichte, gesättigte Wasserleitfähigkeit, intrinsische Luftleitfähigkeit, Porenvolumen und Porengrößenverteilung. Die Bodenstruktur wurde zusätzlich mittels Computertomographie analysiert. Als Ergebnis dieser Arbeit kann festgehalten werden: Die ermittelte Trockendichte der Bodenproben war 5 – 10 % geringer in Vergleich zu den Ausgangsstoffen, zeigte also keine signifikante Veränderung. Der Porenraum ließ sich nur durch Labormessungen ermitteln, wobei die Werte des Gesamtporenvolumens sich ebenfalls um ca. 5 Vol - % verringerten.Dabei ist zu bemerken, dass bei den frisch angelegten Flächen, Setzungen und Verdichtungen des Bodensubstrates zu erwarten waren. Der Konsolidierungsprozess führt nicht unerwartet in der Regel zu einer Verschlechterung der ökologisch bedeutsamen Leitfähigkeiten für Wasser und Luft. Die Einsaat von wurzelintensiven Grünpflanzen fördert hingegen dieStrukturbildung (Makroporen) und wirkt so der Setzungstendenz frisch hergestellter Vegetationssubstrate entgegen. Im Gegensatz zu den bisher erwähnten Bodenparametern ließen die Leitfähigkeitswerte für Luft und Wasser ein völlig anderes Bild erkennen. Mit wenigen Ausnahmen zeigte sich eine hochsignifikante Verbesserung. So war im Falle der Wasserleitfähigkeit eine Erhöhung bis zu drei „Klassensprüngen“ zu verzeichnen (z.B. Fläche 15 von0,38 auf 4,7 m/d). Abschließend lässt sich feststellen: Nach den bisherigen Erkenntnissen scheint sich die untersuchte Dreikomponentenmischung am besten als Bodensubstrat zu eignen. Bei dieser Dreikomponentenmischung trägt Tegel zu einer ausreichenden Wasserspeicherung, Schotter zu einer guten Drainage und einem verbesserten Bodenluftaustausch und zugesetzte Flugasche zu einer nicht plastisch reagierenden, lockeren Bodenmatrix bei. Von Häckselgutlässt sich sagen, dass es sich erwartungsgemäß erst im Laufe der Zeit positiv auf die biogene Bodenstrukturbildung auswirken wird. Im Rahmen des dieser Arbeit zu Grunde liegenden Rekultivierungsprojektes sind weitere Boden- und Pflanzenuntersuchungen geplant (Frühjahr 2004). Die Ergebnisse aller Untersuchungen sollen danach in einem Rekultivierungsleitfaden zusammengefasst werden, aus dem endgültige Erkenntnisse abgeleitet werden können.

AB - In Köflach stehen bei der GKB-Bergbau GmbH in den kommenden Jahren Flächen von insgesamt etwa 350 ha zur Rekultivierung an. So sind am Standort Oberdorf ca. 80 % der heute offenen Flächen des Tagebaus als Wald gewidmet und sollen nach Ende der bergbaulichen Tätigkeit wieder in ihren ursprünglichen Zustand zurückversetzt werden. Die forstliche Rekultivierung im Raum Köflach ist mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, deren Ursachen im so genannten „Tegel“ liegen, einem Abraummaterial, das vorwiegend als Pflanzensubstrat verwendet wird. Tegel bildet den Hauptbestandteil der Hang-Enden der Kohleflöze, istextrem feinkörnig, zeigt hochplastische Eigenschafen und neigt zur Verdichtung und Staunässe. Aus wirtschaftlichen Gründen standen bei der Auswahl der Ausgangsstoffe für das Bodensubstrat die Verfügbarkeit und geringe Beschaffungskosten im Vordergrund. Darüber hinaus sollten sich die ausgewählten Materialien in ihren Eigenschaften (Wasser-, Luft- und Nährstoffversorgung) möglichst optimal ergänzen. Als solche Ausgangsstoffe standen Tegel, Schotter, Flugasche und Häckselgut zur Verfügung. Um eine systematische Untersuchung der Rekultivierungseigenschaften der Mischungen aus den genannten Ausgangsstoffen durchzuführen, sind im südwestlichen Teil der Ostmulde des Tagebaus Oberdorf insgesamt 26 Versuchsfelder mit jeweils 400 m² angelegt worden. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurden die Versuchsfelder eingehend auf ihre bodenphysikalischen Eigenschaften hin untersucht. Mit den erzielten Ergebnissen dieser Studie sollten vor allem Aussagen über eine eventuell positive bodenstrukturelle Entwicklung der Substratmischungen ermöglicht werden. Dazu sind die gewonnenen Bodenproben mit den Ausgangssubstraten verglichen worden. Die untersuchten bodenkundlichen Parameter umfassten Feuchtdichte, Trockendichte, Korndichte, gesättigte Wasserleitfähigkeit, intrinsische Luftleitfähigkeit, Porenvolumen und Porengrößenverteilung. Die Bodenstruktur wurde zusätzlich mittels Computertomographie analysiert. Als Ergebnis dieser Arbeit kann festgehalten werden: Die ermittelte Trockendichte der Bodenproben war 5 – 10 % geringer in Vergleich zu den Ausgangsstoffen, zeigte also keine signifikante Veränderung. Der Porenraum ließ sich nur durch Labormessungen ermitteln, wobei die Werte des Gesamtporenvolumens sich ebenfalls um ca. 5 Vol - % verringerten.Dabei ist zu bemerken, dass bei den frisch angelegten Flächen, Setzungen und Verdichtungen des Bodensubstrates zu erwarten waren. Der Konsolidierungsprozess führt nicht unerwartet in der Regel zu einer Verschlechterung der ökologisch bedeutsamen Leitfähigkeiten für Wasser und Luft. Die Einsaat von wurzelintensiven Grünpflanzen fördert hingegen dieStrukturbildung (Makroporen) und wirkt so der Setzungstendenz frisch hergestellter Vegetationssubstrate entgegen. Im Gegensatz zu den bisher erwähnten Bodenparametern ließen die Leitfähigkeitswerte für Luft und Wasser ein völlig anderes Bild erkennen. Mit wenigen Ausnahmen zeigte sich eine hochsignifikante Verbesserung. So war im Falle der Wasserleitfähigkeit eine Erhöhung bis zu drei „Klassensprüngen“ zu verzeichnen (z.B. Fläche 15 von0,38 auf 4,7 m/d). Abschließend lässt sich feststellen: Nach den bisherigen Erkenntnissen scheint sich die untersuchte Dreikomponentenmischung am besten als Bodensubstrat zu eignen. Bei dieser Dreikomponentenmischung trägt Tegel zu einer ausreichenden Wasserspeicherung, Schotter zu einer guten Drainage und einem verbesserten Bodenluftaustausch und zugesetzte Flugasche zu einer nicht plastisch reagierenden, lockeren Bodenmatrix bei. Von Häckselgutlässt sich sagen, dass es sich erwartungsgemäß erst im Laufe der Zeit positiv auf die biogene Bodenstrukturbildung auswirken wird. Im Rahmen des dieser Arbeit zu Grunde liegenden Rekultivierungsprojektes sind weitere Boden- und Pflanzenuntersuchungen geplant (Frühjahr 2004). Die Ergebnisse aller Untersuchungen sollen danach in einem Rekultivierungsleitfaden zusammengefasst werden, aus dem endgültige Erkenntnisse abgeleitet werden können.

M3 - Diplomarbeit

ER -