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GALABAU September 2010 (Ingenieurbiologie)

Sicherung von Landschaftsbauwerken mit Hilfe von Pflanzen – Ingenieurbiologische Sicherungsbauweisen - An der Straße fallen die Bäume, die Böschung wird freigelegt und eine Baustelle eingerichtet. Schilder weisen die Autofahrer auf die Maßnahmen hin: Es sind Straßenverbreiterungen notwendig. Ein großer und aufwendiger Eingriff in die Landschaft. Was passiert mit der gerodeten Böschung und wie steht dies mit dem Garten- und Landschaftsbau in Verbindung?

Sicherungsmaßnahmen
Durch den notwendigen Eingriff in die Landschaft liegt die Bodenfläche der Böschung offen und ist den vorherrschenden Witterungseinflüssen ausgesetzt. Durch Regenfälle und Wind kann es schnell zu Erosionen, Bodenabtrag oder Rutschungen kommen. Um solchen Erosionen (d. h. dem Abtrag von Boden) und den oft massiven Schäden entgegenzuwirken, sind Bauweisen mit lebenden oder nicht lebenden Baustoffen als Landschaftsbaumaßnahmen notwendig. Sie dienen auch der Verkehrssicherheit und tragen zur Verbesserung des „Naturhaushaltes“ bei. Erforderlich werden diese Maßnahmen, wenn Böschungen im Bereich von Straßen, Deichen und Ufern stabilisiert, Erosionen verhindert oder Bachläufe renaturiert werden müssen. Für die Sicherungsmaßnahmen werden ganze Pflanzen, Pflanzenteile oder Pflanzenteile kombiniert mit Bauteilen verwendet. Diese vegetationstechnischen Bauweisen nennt man auch ingenieurbiologische Sicherungsbauweisen.

Man unterscheidet bei den Bauweisen in Deck- oder Stabilbauweisen, kombinierte Lebendbauweisen, Ergänzungs- und Hilfsbauweisen.

- Deckbauweisen = „krautige Bauweisen“: hier stehen langfristige Sicherungen der oberen Bodenschichten durch eine Vegetationsdecke im Vordergrund. Zu diesen Bauweisen zählen Ansaatverfahren, Rasenverpflanzung oder Saatmatten

- Stabilbauweisen = „holzige Bauweisen“: hier sollen mit Hilfe von Gehölzen tiefere Bodenschichten langfristig geschützt und gesichert werden. Beispiele für diese Bauweisen sind Steckhölzer, Faschinen, Flechtwerke oder Lagenbau.

- Kombinierte Lebendbauweisen: hier kombiniert man lebende und tote Materialien um langfristig den Schutz von oberen und tieferen Boden- und Gesteinsschichten sicherzustellen. Durch die Kombination der Materialien kann an speziellen Standorten eine bessere Wirkung erzielt werden. Beispiele für diese Bauweise sind vegetativ bewehrte Krainerwände oder begrünte Drahtschotterkörper.

- Ergänzungsbauweisen: hierdurch soll sich ein stabiler Bestand entwickeln. Dies geschieht durch versetzen von Topf-, Ballen- und Containerpflanzen, Wurzelstöcken oder Rhizomen.

- Hilfsbauweisen: hier werden hauptsächlich tote Materialien verwendet, um kurzfristige Bodensicherungen zu gewährleisten bis sich eine Spontanvegetation einstellt oder eine der anderen aufgezeigten Bauweisen angewendet werden kann. Hilfsbauweisen übernehmen eine Zwischensicherung des Bodens bis zum Eintreten der vollen Funktionsfähigkeit der ingenieurbiologischen Bauweisen. Beispiel hierfür Raubäume, das sind vollbeastete und vollbenadelte, frisch gefällte Nadelbäume die an Uferböschungen an Fließgewässern zur Sicherung verwendet werden.
(vgl. Frohmann, Tabellenbuch Landschaftsbau S. 507)

Auf einige Bauweisen wird im weiteren Verlauf eingegangen.

Kurz gesagt und zu merken:
- Die Ingenieurbiologie hat die Aufgabe, Schäden in der Natur- und Landschaft mittels Pflanzen und technischen Materialien zu verhindern, d. h. Kräfte die auf Böden oder Gesteine wirken umzuwandeln, abzuleiten oder aufzunehmen. Es entstehen „Pflanzenbauwerke“ als neue Lebensräume, die ein Gleichgewicht und eine Stabilisierung der Landschaft schaffen.

Grundlagen
Für die Wahl der richtigen Sicherungsbauweise sind einige Vorkenntnisse notwendig. Kenntnisse über das Verhalten von Pflanzen bei Überschüttung oder Überflutung, Wuchsverhalten und Anforderungen an den Standort sind genauso wichtig wie die Eigenschaften verschiedener Böden in Bezug auf ihr Verhalten bei Witterungseinflüssen (Wind, Regen oder Wassereinwirkung).

In Bezug auf die zu verwendenden Pflanzen stellt sich die Frage, wie sie sich die Pflanzen bei Überschüttung oder Überflutung verhalten: wie wachsen sie weiter, wie bilden sie ihre Wurzeln und welche Belastungen müssen sie standhalten? Bei Übererdung oder Überschotterung können einige Pflanzen an Schnittstellen und aus Adventivknospen Wurzeln ausbilden. Dadurch können Pflanzen Sand- und Schotterbänke oder Erosionsrinnen besiedeln und Rutschungen verhindern. Vorzugsweise werden Weiden, wie die Silberweide ( Salix alba ) oder Pappeln ( Populus nigra ), verwendet, da diese eine hohe Regenerations- und Ausschlagfähigkeit aufweisen. Bei Anpflanzungen sind heimische Pflanzen vorzuziehen.

In welchen Situationen müssen die Pflanzen welche Eigenschaften aufweisen, um Witterungseinflüssen standzuhalten und Standortansprüche zu erfüllen:

- Beispielsweise im Lebendverbau an Fließgewässern: Überstaubarkeit, Ausschlagsfähigkeit, Regenerationsfähigkeit
- Hangwerkbau: Dürreresistenz, hanggerichtete Wurzelbildung, extensive Bewurzelung
- In allen Bereichen: Große Wurzelmasse, Verschüttungsresistenz, vegetative Vermehrung, Unempfindlichkeit gegen Witterungseinflüsse (vgl. Begemann, Schiechtl S. 13)

Des Weiteren ist eine genaue vorab durchzuführende Standortanalyse (Vegetation, Bodenverhältnisse, Exposition der Böschung, Böschungsneigung) unerlässlich für die Entscheidung, welche Bauweise die Sicherung übernehmen kann. Diese Analyse wird vom Auftraggeber durchgeführt. Er misst und berechnet beispielsweise auch das Verhalten der Böden (Erdbruchberechnungen), d. h. die unterschiedlichen Kräfte und deren Einflüsse auf die Landschaft und das Verhältnis von Wasser - Boden und Lebewesen. (vgl. Begemann, Schiechtl S. 45).

Formen von Sicherungsbauweisen
Bei Sicherungsbauweisen mit lebenden Pflanzenteilen, auch Lebendverbau genannt, können verschiedene Maßnahmen Verwendung finden. Dazu gehören Flechtwerkbau, Buschlagenbau, das Setzen von Stecklingen, Fertigrasen, Rasensoden oder Saatmatten, Einbauen von Faschinen wobei einige Bauweisen sowohl aus lebenden als auch aus toten Materialien hergestellt werden können.
Sehen wir uns einige Bauweisen genauer an:

Faschinen – (Bündel aus Ruten, Ästen oder Zweigen)
Faschinen werden z. B. aus ausschlagfähigen Weidenruten hergestellt (lebende Faschinen). Dazu bündelt man unverzweigte circa 3-4 m lange Ruten, die in einem Abstand von 30-40 cm durch einen mindestens 2 mm dicken Bindedraht zusammengebunden werden. Lebende Faschinen sind circa 10-20 cm dick und zwischen 2 und 4 m lang.
Nicht alle Ruten können in dem Rutenbündel oder – walze ausschlagen, da die im Inneren der Walze liegenden Ruten keinen Bodenkontakt haben. Die Faschinen werden mit lebendigen Weidenpflöcken (ca. 3-5 cm Zopfstärke) in Abständen von 50-150 cm im Boden befestigt. Die Pflöcke werden bis zum oberen Rand der Faschinen eingeschlagen.
Werden lebende Faschinen gelagert, so müssen diese vor Austrocknung und Überhitzung geschützt werden und können daher nur wenige Tage gelagert werden.

Tote Faschinen werden aus nicht ausschlagfähigem Material hergestellt und haben einen Durchmesser von 10-30 cm, wobei das verwendetet Material eine Dicke von bis zu 5 cm haben kann. Befestigt werden diese Faschinen mit toten Pflöcken. Diese Bauweise ist nicht so langlebig wie die lebende Bauweise.

Bei der Kombination von lebenden und toten Materialien werden die „toten“ Materialien im Kern der Faschine und die „lebenden“ Weidenruten um diesen Kern angeordnet. Die Dicke der Faschine beträgt 20-30 cm.

Der Vorteil bei der Herstellung und dem Einbau von Faschinen liegt im verhältnismäßig schnellen und günstigen Einbau. Das Material für „tote“ Faschinen kann auf der Baustelle gewonnen werden, d. h. es können Äste oder Zweige von vor Ort wachsenden Gehölzen geschnitten werden.

Flechtwerkbau – (Geflecht aus Ruten und Pflöcken)
Flechtwerk besteht aus biegsamen Pflanzenmaterial, das um senkrecht in den Boden eingebrachte Holzpflöcke geflochten wird (vgl. RAS-LG3 Abs. 4.5.3). Diese Flechtwerke sehen aus wie kleine Zäune. Das Material kann sowohl ausschlagfähig als auch nicht-ausschlagfähig sein. Flechtwerke dienen der Sicherung von aufgetragenen Böden am Hang. Der Boden wird bei dieser Bauweise nur „vorgesichert“. Zwischen den Flechtwerken werden Gräser oder Kräuter eingesät oder Bäume und Sträucher gepflanzt, die den Boden durchwurzeln und diesen so sichern. Flechtwerke sollten beidseitig mit Boden angedeckt werden, damit die ausschlagfähigen Ruten auch austreiben können.

Bei den Flechtwerken kann zwischen Längs- und Rautengeflecht unterschieden werden. Dabei stellen Rautengeflechte eine stabilere Bauweise dar, da sie an den Kreuzungspunkten verflochten sind.

- Längsgeflecht: Einbau mit einer Neigung von 5 - 20° zur Horizontalen, in Abständen von 2 – 3 m, in beliebiger Länge oder gestaffelt.
- Rautengeflecht: Einbau mit einer Neigung von 20 – 30° zur Horizontalen, in Abständen von 1,50 – 2,00 m im Diagonalverband.

Flechtwerke sind ebenfalls als lebende, tote oder kombinierte Bauweise möglich. Dabei hat totes Flechtwerk den Vorteil, dass dieses zu jeder Jahreszeit hergestellt werden kann. Verwendet werden Zweige von Haselnuss, Erle oder Hainbuche.

Buschlagenbau – (an Hängen oder Böschungen eingebaute Lage aus lebenden Ästen und Zweigen)

Buschlagen dienen zur Befestigung von erosionsgefährdeten Böschungen von Dämmen, Einschnitten oder Halden.
Es werden 50 cm breite Stufen ausgehoben, in die werden bewurzelungsfähige Ästen und Zweige (Busch) mit der Schnittfläche in den Hang kreuzweise auf die Sohle gelegt. Die Äste oder Zweige dürfen maximal 10 cm aus den Stufen herausstehen, längeres Material muss eingekürzt werden. Im Anschluss wird mit Oberboden angedeckt. Die Arbeiten erfolgen vom Hangfuß nach oben, so können die Stufen mit dem Oberboden der nächsten Stufen verfüllt werden. Verwendet werden Äste oder Zweige von Weiden und Pappel während der Vegetationsruhe von circa September bis April. Zwischen die Buschlagen können in einem weiteren Arbeitsgang auch noch zusätzlich Gehölze gepflanzt werden.
Saatverfahren – (Ansaaten bei der Saatgut in Kombination mit Stoffen eingebracht wird)

Sicherungen können darüber hinaus durch Ansaaten erfolgen. Die Ansaaten werden in Kombination mit Düngern, Klebern, Mulch- und Bodenverbesserungsmitteln auf die Böschungen aufgebracht. Man unterscheidet dabei zwischen Nass- und Trockenansaaten. Hier finden sowohl Gräser, Leguminosen und Kräuter als auch Gehölze mit Gräsern und Kräutern Verwendung. Die Ansaaten erfolgen auf einem frostfreien Boden und rauer Oberfläche der Vegetationstragschicht, damit die aufgebrachte Ansaat haften kann. Das Saatgut muss gleichmäßig ausgebracht werden. Sind mehrere Stoffe zur Ansaat vorgesehen so müssen diese gleichmäßig miteinander vermischt sein und bis zur Ausbringung in diesem Zustand gehalten werden (Bsp. Rührwerke bei Nass-Ansaaten).

Unter Nassansaaten versteht man die Ausbringung von Saatgut vermischt mit Wasser. Zusätzlich können Düngemittel, Bodenhilfsstoffe (Alginate), Kleber oder Mulchstoffe mit beigemischt sein. Das Saatgut wird dann auf die Hänge/ Böschungen aufgespritzt Die Ausbringung kann in mehreren Arbeitsgängen erfolgen.

Bei Trockenansaaten wird das Saatgut, wenn notwendig mit Düngemitteln und Bodenhilfsstoffen, trocken auf die Flächen aufgebracht. Die Flächen können vor oder nach der Ansaat mit einer Mulchschicht beispielsweise mit Stroh abgedeckt werden. Wenn notwendig muss die Mulchschicht gegen rutschen oder verwehen gesichert werden.

Die Ansaat von Gehölzen erfolgt in der Regel als Nass-Ansaat mit eventueller Beimischung von Kräuter- und Gräsersamen. Gehölzansaaten kommen dort zum Einsatz, wo eine Bepflanzung nicht möglich ist, beispielsweise auf Schutt- oder Geröllhalden, Lockergestein oder trockenen Standorten. Gemäß DIN 18918: 2002-08 Abs. 7.5.2.1 werden Gehölzsaaten mit einer Regelmenge von 500 bis 700 Gehölzsamen je m² ausgebracht. Nach der Ansaat werden die Flächen mit einer Mulchschicht abgedeckt, die mit einem Kleber vermischt aufgebracht wird.

Kombinierte Bauweisen
Stützbauwerke wie Gabionen, Trockenmauern oder Krainerwände sind dauerhafte Maßnahmen und zählen ebenfalls zu den Ingenieurbiologischen Sicherungsbauweisen. Die Böschungen werden oberhalb der Stützbauwerke noch zusätzlich gesichert, beispielsweise mit einem Geotextil.

Welche Regelwerke gelten
Wie bei fast allen Arbeiten im Garten- und Landschaftsbau sind auch hier DIN-Normen anzuwenden. Die „DIN 18918 Vegetationstechnik im Landschaftsbau – Ingenieurbiologische Sicherungsbauweisen“ ist die Norm, die für die Arbeitsvorbereitung und Ausführung von Sicherungsbauweisen zugrunde gelegt wird. Die „DIN 19657 Sicherungen von Gewässern, Deichen und Küstendünen“ und die „DIN 18310 Sicherungsarbeiten an Gewässern, Deichen und Küstendünen“ können ebenfalls angewendet werden. Weitere Informationen zu den Bauweisen sind in der „Richtlinie für die Anlage von Straßen Teil Landschaftgestaltung Abschnitt 3 Lebendverbau (RAS-LG 3)“ zu finden. Des Weiteren werden bei der Durchführung der verschiedenen Bauweisen die „DIN 18915 Bodenarbeiten“ und die „DIN 18916 Pflanzen und Pflanzarbeiten“ berücksichtigt.

Pflege
Die Art der Pflegeleistungen, der Umfang und Zeitpunkt werden auf das Sicherungsziel und den Gegebenheiten des Standortes angepasst und müssen von Fall zu Fall festgelegt werden. Es lässt sich allerdings grundsätzlich festhalten, dass alle Pflegemaßnahmen so ausgerichtet sind, dass das Ziel der jeweiligen Sicherungsbauweise, nämlich die Standsicherheit der Böschung, Hänge usw. gewährleistet werden kann.
Die Fertigstellungspflege von Sicherungsbauweisen durch Ansaaten und/oder mit Pflanzen oder lebenden Pflanzenteilen erfolgt bis zum abnahmefähigen Zustand. Ziel ist es einen Zustand zu erreichen, der die „gesicherte Weiterentwicklung“ ermöglicht. Leistungen wie Nachpflanzungen oder Nachsaaten können ebenfalls zu den Pflegeleistungen gehören wie mähen oder wässern.

Ein abnahmefähiger Zustand ist erreicht, wenn beispielsweise bei Ansaaten die Fläche einen möglichst gleichmäßigen Bestand an Gräsern und Kräutern aufweist (50 % Deckungsgrad). Oder bei Ansaaten von Gehölzen das Saatgut und die Mulchdecke ordnungsgemäß erstellt wurden und zusätzliche Gräser- und Kräuteransaaten aufgelaufen sind. Bei Fertigrasen muss dieser gleichmäßig und nicht abnehmbar mit dem Oberboden verwurzelt sein.

Bis das „Endergebnis“ zu sehen ist, werden viele Entwicklungsphasen erfolgen.

Wissenswertes in Kurzform
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Literatur:
Verwendete Literatur

- Harm-Eckart Beier, Niesel, Pätzold (Hrsg.), Lehr-Taschenbuch für den Garten-, Landschafts- und Sportplatzbau, 6 Auflage 2003
- Martin Frohmann (Hrsg.), Tabellenbuch für Landschaftsbauarbeiten, 2003
- Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV), Richtlinien für die Anlage von Straßen (RAS) Teil: Landschaftsgestaltung (RAS-LG) Abschnitt 3: Lebendverbau (RAS-LG 3), Ausgabe 1983
- Begemann, Schiechtel, Ingenieurbiologie Handbuch zum ökologischen Wasser- und Erdbau, 2. Auflage 1995
- Herbert Rothstein, Ökologischer Landschaftsbau Grundlagen und Maßnahmen
- Lomer/ Koppen, Der Gärtner 4 Garten- und Landschaftsbau, 3. Auflage 2001/2009
- Gesellschaft für Ingenieurbiologie e.V. Aachen, www.ingenieurbiologie.com

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