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Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie

K-Faktor

Hintergrund:

Der K-Faktor der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung (ABAG) repräsentiert die Erodierbarkeit des Bodens. Er beschreibt, wie leicht Bodenmaterial aus dem Aggregatgefüge gelöst und abgetragen wird. Die wichtigsten Einflussfaktoren sind Bodenart, Humusgehalt, Aggregatgefüge, Wasserleitfähigkeit und der Anteil des Grobbodens > 2 mm (Schwertmann et al., 1987: 19, DIN 19708). Schluffige und feinsandreiche Böden sind im Gegensatz zu Ton- und Sandböden besonders erosionsanfällig. Das Vorhandensein von Humus und Grobboden senkt die Erosionsanfälligkeit genauso wie ein feinkrümeliges Gefüge oder eine hohe Wasserdurchlässigkeit. 

Berechnung:

Der Bodenerodierbarkeitsfaktor (K-Faktor) wird nach den Gleichungen 3 bis 6 nach DIN 19708 (2017) ermittelt. Die zur Verfügung stehenden Bodendaten der BFD50, 2. Auflage repräsentieren für den Grenzschichthorizont Bodenarten, Humusgehaltsstufen und Steingehaltsstufen. Für den K-Faktor wurden folgende Teilfaktoren bestimmt:

Kb der bodenartabhängige Anteil des K-Faktors,

Kh der humusgehaltsabhängige Anteil des K-Faktors,

Ks der grobbodenabhängige Anteil des K-Faktors.

Die Bodenart, der Humus- und Grobbodengehalt (Grundlage für Kb, Kh und Ks) sind weitgehend statische Größen, während Aggregatgröße und die Wasserdurchlässigkeit des Oberbodens im Jahresverlauf sehr stark variieren. Für letztere liegen zeitlich und räumlich nur punktuelle Untersuchungen vor, so dass auf diese Parameter für eine landesweite Betrachtung verzichtet werden muss. Die Berechnung des K-Faktors in Hessen erfolgt somit durch:

K = Kb * Kh * Ks 

Als Datengrundlage zur Berechnung des K-Faktors werden die flächendeckend vorliegenden Bodenflächendaten 1:50.000 (BFD50, 2. Aufl.; HLNUG 2018) eingesetzt. Für jede Bodenflächeneinheit stehen hier Angaben zur Bodenart, Humus- und Grobbodengehaltsklasse zur Verfügung, die wie folgt nach den Kennwerttabellen und Formeln der DIN 19708 (2017) eingestuft werden. Sofern für die Bodeneinheit verfügbar, wird das Leitprofil für ackerbauliche Bodennutzung für die Berechnung des K-Faktors verwendet. Steht für die Bodeneinheit nur ein Bodenleitprofil für Grünland zur Verfügung, so wird dieses zur Berechnung herangezogen.

Bodenartenabhängiger Anteil am K-Faktor

Bodenart

Kb

Bodenart

Kb

Bodenart

Kb

Bodenart

Kb

Ss

0,08

Uu

0,66

Lt2

0,26

Tu4

0,42

Su2

0,16

Us

0,55

Lt3

0,21

gS

0,04

Su3

0,32

Uls

0,47

Lts

0,16

mS

0,04

Su4

0,45

Ut2

058

Ts2

0,14

mSgS

0,3

Slu

0,39

Ut3

0,55

Ts3

0,11

mSfS

0,05

Sl2

0,18

Ut4

0,49

Ts4

0,11

fSgS

0,11

Sl3

0,23

Ls2

0,33

Tl

0,16

fSmS

0,12

Sl4

0,24

Ls3

0,27

Tt

0,17

fS

0,25

St2

0,08

Ls4

0,19

Tu2

0,19

 

 

St3

0,12

Lu

0,40

Tu3

0,31

  

Quelle: DIN 19708: 2017-08, Tab.:3 

Humusabhängiger Anteil am K-Faktor

Humusgehalt in Masse-%

Kurzzeichen nach Kartieranleitung

Kh

 

h0

1,2

< 1

h1

1,15

1 bis < 2

h2

1,05

2 bis < 4

h3

0,90

4 bis <= 15h4 bis h50,80

Quelle: DIN 19708:2017-08 (nach Gleichung 4a und b)

Grobbodenabhängiger Anteil am K-Faktor

Grobbodenanteil in Vol.-%

Kurzzeichen nach Kartieranleitung

Grobbodenbedeckung Flächenanteil in %

Ks

< 2

x1,g1,gr1

< 2

1,00

2 bis < 10

x2, g2, gr2

2 bis < 10

0,89

10 bis < 25

x3, g3, gr3

10 bis < 25

0,66

25 bis < 50

x4, g4, gr4

25 bis < 50

0,39

50 bis < 75

x5, g5, gr5

50 bis < 75

0,19

>= 75

X,G,Gr

>= 75

0,07

Quelle: DIN 19708:2017-08 (nach Gleichung 6b)

Im Rahmen der generalisierten Darstellung der mittelmaßstäbigen Bodenflächendatenbank kommen jedoch vereinzelt landwirtschaftliche Nutzflächen vor, für die keine Beschreibung des Bodenaufbaus (ehemalige Bergbauflächen, Halden u.a.) vorliegen.  Auch für Bodeneinheiten, die prinzipiell keine landwirtschaftliche Nutzung erlauben, wurde auf die Ableitung eines K-Faktors verzichtet (z.B. Extremstandorte unter Wald). Für diese Flächen ohne vorliegenden K-Faktor wurden die ABAG-Szenarien mit dem K-Faktor von 0,31 (flächengewichteter Mittelwert für Hessen) berechnet.

 

Literatur:

DIN 19708:2017-08 (2017) Bodenbeschaffenheit - Ermittlung der Erosionsgefährdung durch Wasser mit Hilfe der ABAG. Deutsches Institut für Normung e.V.; Berlin.

HLNUG, Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie (2018): Bodenflächendaten 1 : 50.000 Hessen, 2. Auflage; Wiesbaden.

Schwertmann, U., Vogl, W. & Kainz M. (1987): Bodenerosion durch Wasser; Stuttgart: Ulmer.