Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

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Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1 Leitfaden für die Praxis

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Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1Leitfaden für die Praxis

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Dieser Leitfaden ist Teil einer dreiteiligen Publikation bestehend aus: • Leitfaden• Steckbriefe• Arbeitsblätter

DerLeitfadenliefertInformationenzuingenieurbiologischenBauweisen,dieSteckbriefestellendurch-geführteMaßnahmeninBaden-Württembergdar,wasserfesteArbeitsblättermitDetail-ZeichnungendienenderBauphaseimGelände.

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1. Was ist Ingenieurbiologie?

Ingenieurbiologie (Lebendverbau, Grünverbau) isteine biologisch ausgerichtete Bauweise im Wass-ser- und Erdbau, welche biologische Baustoffe wielebende Pflanzen und Pflanzenteile ingenieurmäßigeinsetzt(s.Kapitel2.1).

2. Wo werden ingenieurbiologische Bauweisen eingesetzt?

IngenieurbiologischeBauweisenwerdenhauptsäch-lich zur Ufer- und Böschungsstabilisierung im Was-ser- und Erdbau, zur Initiierung der Gewässerdyna-mik,zurUnterstützungbeiderGewässerunterhaltungund zur Schaffung naturnaher Gewässerstrukturen/Habitateeingesetzt(s.Kapitel2.5).

3. Welche Vorteile bieten ingenieurbiologische Bauweisen?

Im Gegensatz zu rein technischen Bauwerken erfül-len ingenieurbiologische Bauweisen aufgrund ihrerbiotechnischenStabilisierungsfunktionengleichzeitigökologische und landschaftsgestalterische Qualitä-ten. Durch unterschiedliche Einbautechniken sowiedie Kombinationen mit Hilfsstoffen ist eine Sofort-wirkung nach Fertigstellung gewährleistet. DanebenzeichnensichdieseBauweisendurcheinfacheHer-stellbarkeit und einen geringen Maschineneinsatzaus(s.Kapitel2.3).

4. Welche Ziele werden mit dem Einsatz ingenieur- biologischer Bauweisen verfolgt?

Ziel beim Einsatz ingenieurbiologischer Bauweisenisteinedauerhafte, landschaftsangepassteundöko-logischhochwertigeMaßnahmeimWasser-undErd-bau(s.Kapitel2.5).

5. Welche Prüfschritte sind vor Beginn der Planung bzw. Baubeginn erforderlich?

Vor Beginn sind die grundsätzliche Notwendigkeit,Art und Umfang der Baumaßnahme, Durchführbar-keit, Genehmigungsbedarf, Wirtschaftlichkeit undDauerhaftigkeitzuprüfen(s.Kapitel2.4).

6. Was ist bei der Auswahl der Bauweise zu beachten?

DieBauweisewirdanhandderFaktorenSchadensur-sache, Platzverfügbarkeit, natürliche Standortfakto-ren, Belastbarkeit, Bedarf an einer Sofortsicherung,ZugänglichkeitundMaterialverfügbarkeitausgewählt(s.Kapitel3.1).

7. Welche Materialien finden Verwendung?

EswerdenlebendePflanzenundPflanzenteile,oftinKombinationmitnichtaustriebsfähigenBau-undHilfs-stoffenwieÄste,Zweige,Reisig,Holzpfähle,-pflöcke,-stangen, Naturfasertextilien, VerbindungselementewieNägel,Schrauben,Drahtetc.verwendet(s.Kapitel3.3).

8. Was muss bei der Materialbeschaffung berück- sichtigt werden?

Die Verwendung von gebietseigenem, herkunftsge-sicherten Pflanzenmaterial, möglichst aus wildge-wachsenen Naturbeständen oder „Muttergärten“,ist erforderlich. Eine Gewinnung möglichst nahe derBaustelleistanzustreben(s.Kapitel3.4).

9. Welche Möglichkeiten bietet die Ingenieur- biologie zur Kontrolle von Neophyten?

Ingenieurbiologische Deckbauweisen mit hoher flä-chenhafterAustriebs-undWurzeldichtekönnenNeo-phyten (z.B. Staudenknöterich) durch Beschattungschwächen und zurückdrängen. Eine fachgerechtePflegesichertdenlangfristigenErfolg(s.Kapitel2.5).

10. Welche Pflegemaßnahmen sind bei ingenieur - biologischen Bauweisen notwendig?

Aufwuchs- und Stabilitätskontrollen nach Fertigstel-lung sowie nach den ersten Belastungssituationensindnotwendig.DanachistdieKontrollederweiterenPflanzen-/Stabilitätsentwicklung, ggf. Korrekturmaß-nahmenwieRückschnitt,Auslichtung (artenselektiv)imRahmenderGewässerunterhaltungdurchzuführen(s.Kapitel3.6).

10 Fragen – 10 Antworten

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1 Einleitung 7

2 Grundlagen 8

2.1 Definition 8

2.2 Ingenieurbiologische Bauweisen im Wandel der Zeit 10

2.3 Eigenschaften ingenieurbiologischer Bauweisen 13

2.4 Empfohlene Arbeitsschritte beim Einsatz ingenieurbiologischer Bauweisen 16

2.5 Ziele ingenieurbiologischer Bauweisen 20

3 Bau- und pflegetechnische Angaben 27

3.1 Vorbereitung und Planung einer ingenieurbiologischen Maßnahme 27

3.2 Gliederung der Bauweisen 29

3.3 Baumaterialien 30

3.4 Materialbeschaffung 32

3.5 Gehölze in der Ingenieurbiologie 35

3.6 Pflege 38

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen 44

4.1 Faschine 46

4.2 Spreitlage 50

4.3 Totholzbauweisen 54

4.3.1 Raubaum 54

4.3.2 Wurzelstock 58

4.4 Buhnenfelder und Einzelbuhnen 60

4.5 Steckholz, Setzstangen 65

4.5.1 Steckholz 65

4.5.2 Setzstangen 68

4.6 Krainerwand (Holzgrünschwelle) 71

4.7 Vegetationswalze 75

4.8 Bepflanzte Böschungsschutzmatte 78

4.9 Lahnung 81

5 Quellenverzeichnis 85

6 Bildnachweis 88

Inhaltsverzeichnis

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ImRahmenderGewässerunterhaltungwird,lautWassergesetzBaden-Württemberg,einenaturna-he Gestaltung und Bewirtschaftung des Gewässerbettes und der Ufer gefordert. Wenn nicht aus-reichend Raum für eine naturnahe Eigenentwicklung besteht – „Lassen statt Machen“ – werdenSicherungsmaßnahmen erforderlich. Hierfür werden seit vielen Jahren ingenieurbiologische Bau-weisen zur Sicherung von Gewässerufern und Böschungen eingesetzt. Dabei erstrecken sich ihreEinsatzgebietevomurbanenBereichbisindiefreieLandschaftundindenWald.

DervorliegendeLeitfadenbetrachtetingenieurbiologischeBauweisendesnaturnahenWasserbaus,die aufgrund ihrer vielseitigen Einsatzmöglichkeiten und ihrer einfachen Herstellung ausgewähltwurden.DieBauweisenwerdenanhandvonSteckbriefenundzahlreichenBeispieleninsbesondereausSichtderPraxisaufgezeigt.DamiterhältderAnwendereineumsetzungsorientierteAnleitung.Eine ausführliche Beschreibung ist Hilfestellung für die korrekte Ausführung und Pflege der Bau-weisen,damitdieEntwicklungerfolgreichverläuft.NebenHinweisenzurplanerischenVorgehens-weisebeimEinsatzdieserBauweisenwerdenfachlicheArgumentegeliefert,diebeidenArbeitenanFließgewässernhelfen.

Zielgruppe des Leitfadens sind in erster Linie die Gewässerunterhaltungspflichtigen, insbesonde-re die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Bau- und Betriebshöfe. Aus diesem Grund wurde fürjededergewähltenBauweiseneinhandlichesArbeitsblattentwickelt,dasdiewichtigstenAngabenfür die Praktiker enthält. Die Arbeitsblätter sind beidseitig bedruckt und wasserfest, damit sie aufden Baustellen eingesetzt werden können. Eine Sammlung von Steckbriefen stellt durchgeführteMaßnahmen in Baden-Württemberg dar und gibt damit Anregungen für die Planung. Die gesamtePublikationzu„IngenieurbiologischeBauweisenanFließgewässer“gliedertsichdamitinLeitfaden/Steckbriefe/Arbeitsblätter.

DieGesamt-Publikation„IngenieurbiologischeBauweisenanFließgewässer“wurdeimAuftragderWBWFortbildungsgesellschaftfürGewässerentwicklungmbHundderLUBWLandesanstaltfürUm-welt,MessungenundNaturschutzBaden-Württembergerstellt.BeiderBearbeitungwurdeaufvor-handeneLiteratursowieaufanschaulichaufgebautePraxisbeispielezurückgegriffen.Eineprojekt-bezogeneArbeitsgruppeausFachleutenderWasserbehördenundeinVertreterderForstverwaltungunterstütztedieArbeitinfachlicherundorganisatorischerHinsicht.

1. Einleitung

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Die Ingenieurbiologie ist eine biologisch ausgerichtete Bauweise im Wasser- und Erdbau, welchelebendePflanzenundPflanzenteileingenieurmäßigeinsetzt.

Im Bereich des Wasserbaus kann die Ingenieurbiologie die Sicherung der Ufer und bei kleinerenGewässernauchdergesamtenSohleübernehmen.DabeiistjenachBauweiseeineSofortsicherunggewährleistet. Ziel ist eine dauerhafte Sicherung mit der Entwicklung möglichst naturnaher Struk-turen.Grundsätzlich isteinnaturnahesUfergehölzdiestabilste,dauerhaftesteundökologischwieästhetischwertvollsteSicherungeinesGewässerufers.Zumanderenkönnen ingenieurbiologischeBauweisenspeziellimWasserbaugezieltzurAufwertungderGewässerstrukturbeitragen,dasie–insbesonderebeibegradigtenGewässern–dieGewässerdynamikinitialisierenkönnen.

PflanzenundPflanzenteilewerdensoeingesetzt,dasssiealslebendeBaustoffeimLaufeihrerEnt-wicklung für sich,aberauch inVerbindungmitunbelebtenBaustoffen,eine dauerhafteSicherungerreichen.Dabei finden insbesonderePflanzenVerwendung,diemit ihremWurzelwerkdenBodenfestigenundstabilisierensowiemit ihrenTriebenundBlätterneineschützendeVegetationsdeckebilden.DieIngenieurbiologieistnichtgrundsätzlicheinErsatzfürreintechnischeIngenieurbauwei-sen.Siestelltvielmehrdiezeitgemäßnotwendige,naturnaheBautechnikdar,diedurchihreEigen-schaft, vielerlei Funktionen erfüllen zu können, langfristig ökonomisch wie ökologisch sinnvoll ist(SCHIECHTL&STERN2002).

2 Grundlagen

2.1 Definition

Abb.2.1:GradderStabilitätinAbhängigkeitderLebensdauer;VergleichvontechnischermitingenieurbiologischerBauweise (eigeneDarstellung)

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2 Grundlagen

In der Ingenieurbiologie dient der Einsatz lebender Pflanzen und Pflanzenteile einerseits der Sicherung erosionsgefährdeter Ufer und Böschungen. Andererseitskönnen inge-nieurbiologischeBauweisenspeziell imWasserbaugezieltzurAufwertung der Gewäs-serstruktur beitragen. Damit werden neben biotechnischen StabilisierungsfunktionenauchökologischeundlandschaftsgestalterischeFunktionsbereicheerfüllt. Ingenieurbio-logische Bauweisen können bei richtiger Anwendung und Pflege eine längere Lebens-daueralsreintechnischeBauweisenhaben.

Einsatzgebiete der Ingenieurbiologie:

• Ufer-undSohlensicherungfließenderundstehenderGewässer

• Böschungs-undHangstabilisierungimStraßen-undWegebau

• BefestigungundStabilisierungvonDünen,DeichenundUfernanMeeres- undSeeküsten

• SicherungundBegrünunginBergbaufolgelandschaftenundIndustriebrachen

• Wildbach-undLawinenverbauung

• Windschutzpflanzungen

Der Einsatz von Pflanzen ist überall dort möglich, wo ein potenzieller Lebensraum für Vegetationbesteht. Sofern die biologisch-technischen Eigenschaften der Pflanzen ausreichen, verhindert dieschützendeundstabilisierendePflanzendeckealsErsatzundsinnvolleErgänzungvontechnischenBauweisendieErosionvonUfernundBöschungen(GESELLSCHAFTFÜRINGENIEURBIOLOGIEE.V.&EUROPÄISCHEFÖDERATIONFÜRINGENIEURBIOLOGIE2011).

HeutefindetdieIngenieurbiologieeineweitreichendeVerbreitung.DieseBautechnikwirdzurUfer-undSohlensicherung fließenderundstehenderGewässer, zurBöschungs-undHangstabilisierungim Straßen- und Wegebau, zur Befestigung und Stabilisierung von Dünen, Deichen und Ufern anMeeres-undSeeküsten,zurSicherungundBegrünunginBergbaufolgelandschaftenundIndustrie-brachen, zur Wildbach- und Lawinenverbauung sowie in der Landwirtschaft als Windschutzpflan-zungeneingesetzt.

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2.2 Ingenieurbiologische Bauweisen im Wandel der Zeit

Abb.2.2: HistorischerFaschinenbau(ENKELWEIN1800)

Abb.2.3: AuszugausdemhistorischenWerkzumFaschinenbau(ENKELWEIN1800)

Ingenieurbiologische Bauweisen wurden schon im 18. und 19. Jahrhundert im Wasserbau, in derLandwirtschaftoderbeimKüstenschutzeingesetzt.ImWasserbauwurdeinsbesonderedieVerwen-dung von Weiden häufig erwähnt und näher erläutert (SCHLÜTER 1996). Anfang des letzten Jahr-hundertswurdenzunehmendingenieurbiologischeBauweisenzurUfersicherungundBeseitigungvonErosionsstelleneingesetztwiez.B.beimAusbauundBegradigungderAltenRenchimMaiwaldgebiet.

DieAlteRenchwurdedamalsinderAbflussleistungausgebaut,daesbeimEintrittderRenchindieRheinebeneimmerwiederzurgroßflächigenÜberflutungkam.SpäternachdemII.Weltkriegwurdeder Renchflutkanal als Hochwasserentlastungskanal fertiggestellt und mit dem Ausbau verschie-dener Gewässer, im Zuge der Acher-Rench-Korrektion (1936 bis 1967), die wasserwirtschaftlichenVerhältnissedeutlichverbessert.DieAlteRenchwurdeimTrapezprofilausgebaut.AlsFußsicherungder Uferböschungen wurden zunächst Totfaschinen und Rasenziegel vorgesehen (s. Abb. 2.4). Sobegünstigte die Rohstoffknappheit zudieserZeit den Einsatz ingenieurbiologischerBauweisen. Zueinem späteren Zeitpunkt, als die wirtschaftlichen Verhältnisse günstiger waren und das Sicher-heitsdenkengrößer,wurdendieseBauweisendurchSteinpflasterersetzt(s.Abb.2.5).

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Abb.2.4: EinbauvonFaschinenanderAltenRench,1920 Abb.2.5:PflasterarbeitenanderAltenRench,1954

Auch Prof. Dr. Ing. Eduard Kirwald schildert in seinen „Grundzügen der Forstlichen Wasserhaus-haltstechnik“ (ARCHIV DES VERLAGES J. NEUMANN-NEUDAMM AG 1944) im Rahmen der Wild-bachverbauungdenEinsatzvon lebendenUferschutzbauten.DabeiwerdenFaschinen,SpreitlagenoderFlechtwerkealsnaturnaheund„wesensgemäße“MaßnahmenzurRegelungundSicherungvonWildwässernbeschrieben.UmdieWildbächeausreichendzusichern, legtKirwaldbeiderBaupla-nungWertaufdieVerwendungvonBaumittelnundArbeitsverfahren,diemöglichstnaturverbundensindunddasLandschaftsbildnichtstören.

Abb.2.6: FaschinenalslebendeUferschutzbauten(ARCHIVDESVERLAGESJ.NEUMANN-NEUDAMMAG1944)

Abb.2.7: SpreitlagenalsBöschungssicherunginderWildbachverbauung(ARCHIVDESVERLAGESJ.NEUMANN-NEUDAMMAG1944)

EinweitererPionierdesnaturnahenWasserbauswarFranzMeszmer,derbeimAusbauderOden-wälderElzinMosbachökologischeGesichtspunkteberücksichtigte.DerAusbauerfolgteindenJah-ren1955-1958.MeszmersalsSaumwaldprofilbekannteAusbauarterhieltdenaltenGewässerverlaufals Mittelwasserbett und wurde durch ein wechselseitig angeordnetes Hochwasserprofil ergänzt.SomitkonntederwertvolleUferwaldgrößtenteilserhaltenwerden.

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2 Grundlagen

Bisindie80erJahredesletztenJahrhundertsdominiertendieZieleHochwasserschutzundAbfluss-sicherungbeidenAusbaumaßnahmenundBegradigungenimGewässerbau.NaturnaheAusbauteningrößeremMaßstabwarendieAusnahme,esfehlteangelungenenBeispielenundErfahrungen.AbMitteder80erJahrewurdenimZugedesgesteigertenUmweltbewusstseinsGewässerzunehmend„renaturiert“.DamitbeganndieRenaissancederingenieurbiologischenSicherungsbauweisen.

DasLandBaden-Württemberghatbereits1980mitdemWasserbaumerkblattdieBerücksichtigungökologischerGesichtspunktebeiderGewässerunterhaltungundimWasserbaufestgehalten.MitdemPilotprogramm„NaturnaheUmgestaltungausgebauterFließgewässer“desdamaligenUmweltminis-teriums konnten von 1987 an erste Umgestaltungsprojekte realisiert werden. Mit dem verstärktenEinsatzunddenErfahrungenausdenerstenUmgestaltungsprojektenwurdedasPotentialingenieur-biologischerBauweisenerkannt.NebenZielenzurnaturnahenUfer-undSohlensicherung,bekamdiegewässerökologischeAufwertungeinegrößereBedeutung.DieBauweisenwurdeneingesetzt,umStrukturenzuschaffen,denStromstrichzulenkenoderNischenanzulegen.InderFolgeentstandendie ersten Leitfäden (s. Quellenverzeichnis) der LUBW Landesanstalt für Umwelt, Messungen undNaturschutz,ehemalsLandesanstaltfürUmweltschutz(LfU),zuThemenwie„Bauweisendesnatur-nahenWasserbaus“(LFU1991)oder„GesamtkonzeptNaturnaheUnterhaltungvonFließgewässern“(LFU1995A).DieVeröffentlichungenzur„NaturnahenUmgestaltungvonFließgewässern“(LFU1992,1995B)stelltendiegeplantenPilotprojektesowiederenUmsetzungundEntwicklungvor,mitdemZieldieErfahrungswertefestzuhaltenundfürdieZukunftweiterzuentwickeln.EinigederProjektewurdenlängerfristigimRahmeneinerwasserwirtschaftlich-ökologischenErfolgskontrollebegleitet.

Abb2.8: EnzinausgebautemZustandinPforzheim,1987 Abb.2.9:NaturnaheEntwicklungderEnzinPforzheim,2011

EinedererstengroßenUmgestaltungsmaßnahmenmitnaturnahenBauweisenaneinemGewässerI.OrdnungimstadtnahenBereichwardienaturnaheUmgestaltungderEnzinPforzheimimRahmender Landesgartenschau1992.DasPilotprojekt, das indenJahren1990/91 realisiertwurde, lieferteersteInformationenüberdasdamalsneueArbeitsgebietdesGewässerschutzes.ZugleichzieltedasProjekt darauf ab, die gewählten Bauweisen intensiv zu beobachten, um die Erfahrungen für diePraxisweiterzugeben(LFU1991).Über10JahrehinwegwurdeeinewissenschaftlicheBegleitunter-suchungunterLeitungderehemaligenLfUdurchgeführt,derenErgebnisseinzweiHeftendokumen-tiertundpubliziertwurden(s.Quellenverzeichnis).

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MitÄnderungdesWassergesetzes1996wurdendieökologischenBelangezurnaturnahenEntwick-lung der Fließgewässer stärker berücksichtigt. So wurden die naturnahe Gestaltung und Bewirt-schaftungdesGewässerbettesundderUferalsBestandteilderGewässerunterhaltungfestgelegt.

Zurückblickend lässt sich festhalten, dass sich die Ingenieurbiologie aus der ursprünglich handwerk-lichenSicherungsbauweisedurchErkenntnisgewinne inderLandschaftsökologie,BiologieundStand-ortskundesowiedurchtechnischeEntwicklungenvonMaschinenundBaustoffenbisheutezueinemanwendungsorientiertenVerfahrenweiterentwickelthat.Darüberhinausunterstützeningenieurbio-logischeBauweisenauchdieVorgabenderEU-Wasserrahmenrichtlinie,derEU-Hochwasserrisiko-managementrichtlinieoderderEU-Bodenschutzrichtlinie(GESELLSCHAFTFÜRINGENIEURBIOLOGIEE.V.&EFIB2011).

Meilensteine der Ingenieurbiologie im Wasserbau:

• 18.und19.Jhdt:EinsatzderIngenieurbiologieimWasserbauanFlüssenundKüsten (Ziel:Regulierung)

• 1940erJahre:Prof.Dr.-Ing.EduardKirwald

• 1950erJahre:FranzMeszmer

• 1980:Wasserbaumerkblatt

• ab1987:Pilotprogramm„NaturnaheUmgestaltungausgebauterFließgewässer“

• 1990/91:UmgestaltungderEnzinPforzheim

• ab1991:VeröffentlichungenzumnaturnahenWasserbau(HBWasserbau,HBWasser2)

• 1996:ÄnderungenimWassergesetzBaden-Württemberg

• 2000:EU-Wasserrahmenrichtlinie

2.3 Eigenschaften ingenieurbiologischer BauweisenNatürliche Gewässer werden durch eine standortgerechte Ufervegetation stabilisiert. Sowohl ihrWurzel- als auch ihr Blattwerk bieten vielfältige Lebensräume und naturnahe Strukturen. Ziel desEinsatzes ingenieurbiologischer Bauweisen ist es, diese standortgerechte Vegetation dauerhaftzu entwickeln. Der Diskussionsentwurf der Europäischen Richtlinie für Ingenieurbiologie stellt dieVor- und Nachteile sowie die Grenzen ingenieurbiologischer Maßnahmen gegenüber technischenBauweisenzusammen(GESELLSCHAFTFÜRINGENIEURBIOLOGIEE.V.&EFIB2011).AufGrundlagediesesEntwurfswurdedienachfolgendeAufstellungerarbeitetundergänzt.

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Abb.2.10: BaumwurzelnbildeneinestabileUfersicherung Abb.2.11: WeidenwurzelnalsSicherungundLebensraum

IngenieurbiologischeBauweisenhabenvielfältigeFunktionenundpositive Aspekte:

•ErosionsgefährdeteBereichewerdenunterBeachtungtechnischer,biologischerund landschaftsgestalterischerFunktionendauerhaftgesichert.

•DieEntwicklungderPflanzenstabilisiertundfördertdieWiderstandskraftderPflanzen.

•DieAnpassungsfähigkeitundSelbstreparaturvermögenderPflanzenbauwerkeführt zulängererHaltbarkeit.

• DieKombinationmitHilfsstoffenwieNaturfasertextilienvergrößerndasSpektrumund EinsatzgebietderBauweisen.SomitkanndieSchutzwirkungsofortnachFertigstellung gewährleistetwerden.

• DieharmonischeEingliederungderBauwerkeindieLandschafterhöhtdieLandschafts- ästhetik.

• EswerdenLebensräumenfürTiereundPflanzengeschaffenunddieBiodiversität undHabitatfunktionerhöht.

• BegünstigungsozioökonomischerFaktorendurchdieVerwendungvonlebendem Material(Tourismus,Naherholung,Fischerei,…).

•DieMaßnahmenfördern/tolerierendieEigenentwicklungdesGewässers.

• Durchdieeinfachherstell-undeinbaubarenTechnikenentstehenpraktischkeine Eingriffe,dadurchhabendieMaßnahmeneinehoheUmweltverträglichkeit. Dieswirdnochbegünstigt,durchinderRegelgeringerenMaschineneinsatzsowie durchdieVerwendungeinfacher,größtenteilsinderUmgebunggewinnbarerBaumaterialien.

• DurchvorrangigeNutzungvonPflanzenmaterialregionalerHerkünfteundWildformen entstehteinedauerhafteSicherungswirkungmitoptimalerEinbindungindasÖkosystem.

• EinlangfristigbestesKosten-Nutzen-VerhältnisundhöhereWirtschaftlichkeit zeichnendieMaßnahmenaus.RichtiggebauteingenieurbiologischeBauweisen verringernBau-undErhaltungskostendurchEntwicklungeinerzunehmendeStabilität. BeijederklassischenHartbauweisedagegenbeginntdieAlterungdesBauwerks schonamTagederFertigstellung.

• UmgestaltungenmitingenieurbiologischenMaßnahmenkönnenfürKommunen ökonomischinteressantsein.BeiderBilanzierungfürdasnaturschutzrechtliche ÖkokontoergebensichdurchdieNaturnähehoheAufwertungsgewinne. ZudemfallenbeidernaturnahenUmgestaltungvonFließgewässernimGegensatz zudenmeistenanderenÖkokonto-MaßnahmentrotzofthoherHerstellungskosten nurgeringeoderkeineFolgekostenfürBiotoppflegemaßnahmenan(WBWF2013).

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Um ingenieurbiologische Bauweisen richtig einsetzen zu können, müssen die Besonderheiten bewusstsein:

•FürdiePlanungingenieurbiologischerBauweisenistinterdisziplinäresWissenbezüglich Vegetations-undStandortkundesowiederBautechnikerforderlich.

• IngenieurbiologischeArbeitensindandenJahreszeitenrhythmusdesPflanzenwachstums gebunden.

• HäufigisterhöhterPlatzbedarffürdieEntwicklungderVegetationnotwendig.

• IngenieurbiologischeBauweisenerforderneinefachgerechteundzielorientierte Begleitung,insbesonderewährendderInitialphasederPflanzenentwicklung.

• Esmusssichergestelltsein,dassdieZielvegetationkeinestatischenProbleme aufdemStandortverursacht(z.B.durchPflanzengewicht,Wasser-/Winddrucketc.).

• Pflanzenwurzelnund-stämmekönneninFugenvontechnischenBauwerken durchihrzunehmendesDickenwachstumSpannungenhervorrufen.

• EingeschränkteBerechnungsmöglichkeitenbergennochimmerVerunsicherungen.

• Esmussgewährleistetwerden,dassdieAbflussleistungderGewässerdurchden Vegetationsaufwuchsnichtverschlechtertwird.

Aus den genannten Punkten ergibt sich oft eine fehlende Akzeptanz der Anlieger gegenüberingenieurbiologischer Sicherungen. Auch bei Kommunen und Baufirmen kann es aufgrund nichtvorhandenerKenntnissezuAkzeptanzproblemeninsbesonderebezüglichderWirtschaftlichkeitderMaßnahmenkommen.

Die Grenzen der Ingenieurbiologie werden da erreicht, wo insbesondere die technischen Wir-kungen von Pflanzen nicht zur langfristigen Stabilisierung ausreichen. Dies ist der Fall, wenn bei-spielsweise:

• diemechanischeBeanspruchungdenWiderstandvonPflanzenundPflanzenbeständen übersteigt,

• Pflanzennichttiefgenugwurzeln,umdauerhafteStabilitätzugewährleisten,

• dieKeim-,Wuchs-unddauerhaftenLebensbedingungen(Standortfaktoren)so schwierigsind,dasssichkeindauerhaftschützenderBewuchsentwickelnkann,

• dieInitialphaseselbstmitUnterstützungdurchHilfsstoffenichtüberbrücktwerdenkann,

• FehlerbeiPlanung,BauundPflegegemachtwerden.

HINTERGRUND-INFO Genauere Angaben zur Beurteilung und Bewertung von Ökokonto-Maßnahmen an Fließgewässern sind auf den Internetseiten der LUBW Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg (www.lubw.baden-wuerttemberg.de/servlet/is/12697/) verfügbar:1. Ökokonto im Naturschutzrecht2. Ökokonto in der Bauleitplanung

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IngenieurbiologischeBauweisenhabenimGegensatzzureintechnischenBauweisenvielfältigeFunktionenundpositive Aspekte.Nebender technischenSicherungspie-len die ökologischen und landschaftsgestalterischen Wirkungen eine wichtige Rolle.Durch die Verwendung von Pflanzen in Kombination mit Hilfsstoffen wird ein großesEinsatzgebiet mit zunehmender Wirksamkeit durch die Entwicklung der Pflanzen er-schlossen.DurchdiezunehmendeStabilität ingenieurbiologischeBauweisenkönnenBau-undErhaltungskostenverringertwerden.

UmdenErfolgderMaßnahmezugewährleistenunddieAkzeptanzderAnliegersowievonKommunenundBaufirmenzugewinnen,sinddieBesonderheiten ingenieurbio-logischer Bauweisen zu beachten. So ist bei der Planung ein erhöhter PlatzbedarffürdieEntwicklungderVegetationvorzusehen.Eine fachgerechteundzielorientierteBegleitung, insbesondere während der Initialphase der Pflanzenentwicklung sichertdenlangfristigenErfolgderMaßnahme.StatischeProblemevonBauwerkendurchdieeingebrachtenGehölzeoderdieVerringerungderAbflussleitungderGewässerdurchdieVegetationgiltesdarüberhinauszubeachten.

Die Grenzen der Ingenieurbiologiewerdendaerreicht,woinsbesonderedietechni-schenWirkungenvonPflanzennichtzurlangfristigenStabilisierungausreichen.

2.4 Empfohlene Arbeitsschritte beim Einsatz ingenieurbiologischer Bauweisen

1. Handlungsbedarf prüfenGrundsätzlich ist imnaturnahenWasserbauderGewässerdynamiksowiedernatürlichenEntwick-lungvonPflanzungenundAnsaatenalsGestaltungsfaktorVorrangzugeben.Dabeiistzuprüfen,obangrenzendeFlächenzurVerfügungstehen,umdernatürlichenEigendynamikdesGewässersaus-reichendRaumzulassen.IndiesemFallkannsichdasGewässerohnebaulicheMaßnahmenselbstentwickelnunddurchnatürlichSukzessionregenerieren(sog.Bauweise„Null“)(LFU1993).

DabeiregeltdasWassergesetzBaden-WürttembergdieWiederherstellungdesursprünglichenGe-wässerbettes,wenndieNutzungderGrundstückeerheblichbeeinträchtigtist.ImAußenbereichgilt,dassderfrühereZustandnurwiederherzustellenist,wennesimInteressedesWohlsderAllgemein-heitnotwendigist.

2. Anliegerbelange prüfenBeimEinsatzvonIngenieurbiologieimWasserbauwerden,aufgrunddeserhöhtenPlatzbedarfs,dieangrenzendenGrundstückeinAnspruchgenommen.Dahergiltesvorabzuklären,obfremdeGrund-stückewährendundnachderBauphasebenötigtwerdenoderobdieGrundstückedurchdasVorhabenverändertwerden,z.B.durchdieAbflachungvonUfern,EntfernungdeshartenUferverbausoderdieVeränderungderBeschattung.

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FürdieÖffentlichkeit könnendieZugänglichkeit vonöffentlichenWegenoderderZugang zumGewässer vorübergehend oder fortwährend beeinträchtigt werden. Veränderungen im Gewässer-bild,z.B.durchGehölzpflegearbeitensindgleichfallszuerwarten.AnliegerbelangesindeinwichtigesKriterium,obdieMaßnahmenimZugederGewässerunterhaltungdurchgeführtwerdenkönnenodereineGenehmigungerforderlichwird.

3. Biotop- und Artenschutz prüfenEsmussgeklärtwerden,obeinSchutzgebietwiez.B.Naturschutzgebiet,Landschaftsschutzgebiet,Naturdenkmal,gesetzlichgeschütztesBiotopoderNATURA2000-Gebietdurchdiegeplanten inge-nieurbiologischenBauweisenbetroffenist.DabeiistinsbesonderedasVorkommenvongefährdetenoderbedrohtenArten–wiez.B.GroppeoderEisvogel–nachFlora-Fauna-Habitat-Richtline (FFH),VogelschutzrichtlinieoderRoteListe (NatSchG) imPlanungsgebietzuprüfen.EventuellkönnendieBiotop-undArtenschutzanforderungeneineGenehmigungderMaßnahmeerfordern.

AnsonstensindbeiMaßnahmenimZugevonUnterhaltungsarbeitenbesondereFaktorenzuberück-sichtigen.DerUnterhaltungspflichtigekannsichannachfolgendemSchaubildorientieren,indemdieeinzelnenVerfahrensschritteundAnsprechpartnergenanntsind.Grundsätzlichlassensichbeient-sprechenderAbstimmungdieZieledesNaturschutzesmitdenZieleneinernaturnahenGewässer-unterhaltunggutvereinbaren(WBWF&GFGMBH2002).

Abb.2.12: Vorgehensweise bei Unter-haltungsmaßnahmeninnaturschutzrecht-lich geschützten Gebieten (in AnlehnunganWBWF&GFGMBH2002)

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4. Genehmigungsbedarf prüfenIngenieurbiologische Bauweisen werden sowohl im Rahmen der Gewässerunterhaltung als auchbeinaturnahenUmgestaltungeneingesetzt.AusbaumaßnahmensindnachWassergesetzgenehmi-gungsbedürftig.BeiMaßnahmenimRahmenderUnterhaltungsindgrundsätzlichkeinebehördlichenSchritteerforderlich.DaesGrenzfällezwischenUnterhaltungundAusbaugibt,werdendreiMaßnah-mengruppeneingeteilt(WBWF2008B):

1)Maßnahmen,dieohneBedenkenimRahmenderUnterhaltungdurchgeführtwerdenkönnen.

2)Maßnahmen,dienichtzumUmfangderUnterhaltungzählenunddahernurmitRechtsverfah- rendurchgeführtwerdendürfen.

3)Maßnahmen,dienichteindeutigdemAusbauoderderUnterhaltungzugeordnetwerdenkön- nen.DiesesetzeneineAbstimmungmitderWasserbehördevoraus,daunterbestimmten VoraussetzungeneinewasserrechtlicheGenehmigungnotwendigist.

5. Planung und Auswahl der geeigneten BauweiseNachAbklärenderobengenanntenRahmenbedingungenkannmitderMaßnahmenplanungbegon-nenwerden.DiePlanungumfasstauchbeikleinerenMaßnahmenfolgendePlanungsschritte:EineOrtsbegehungzurErhebungdesIst-Zustands,RecherchenzuvorliegendenPlanungenundErhebenderGrundlagen.MitHilfedieser Informationenkanndiegeeignete ingenieurbiologischeBauweiseausgewähltwerden.InKapitel3.1werdendiebeiderPlanungzuberücksichtigendenKriteriennäherbeschrieben.

6. ÖffentlichkeitsarbeitDie Öffentlichkeit ist rechtzeitig über die geplanten Maßnahmen z.B. über die Lokalpresse zu in-formieren (WBWF 2008B). Dies ist hinsichtlich des Erscheinungsbildes der ingenieurbiologischenBauweisenratsam,erfülltdiesesdurchdieNaturnäheoftnichtdieErwartungenderBevölkerung.SoführtfalschverstandenerOrdnungssinnoftzuUnverständnisundSkepsisgegenüberdergebautenSicherungen.AufklärendeInformationenhelfendabeizurAkzeptanz.

7. DurchführungDerfachgerechteEinbauunddieVerwendungwirksamenBaumaterialssindwichtigeVoraussetzun-gen, damit eine ingenieurbiologische Maßnahme gute Ausgangsbedingungen für das AnwachsenunddieweitereEntwicklungderPflanzenhat.AusdiesemGrundwird imRahmenderBauweisen-beschreibungaufBesonderheitenundtypischeFehlerbeideneinzelnenBauweiseneingegangen(s.Kapitel4).

8. PflegeDerlangfristigeErfolgeineringenieurbiologischenMaßnahmehängtimWesentlichenvondendurch-geführtenPflegemaßnahmenab.EinezielorientiertePflegeunterstütztdieEntwicklungderPflanzenundhilftdasfestgelegteVegetationszielzuerreichen.DurchregelmäßigeKontrollgänge,insbeson-dere nach Hochwasserabflüssen, können mögliche Schwachstellen aufgedeckt und notwendigePflegedurchgängeeingeplantwerden.AngabenzurPflegeundUnterhaltungderBauweisenenthältdasKapitel3.6.

HINTERGRUND-INFO Der WBWF Themenordner „Unterschied zwischen Unterhaltungs- & Ausbaumaß-nahmen an Gewässern“ (WBWF 2008B) zeigt die gesetzlichen Verpflichtungen in der Unterhaltung auf und beleuchtet ausführlich die Unterschiede zwischen Ausbau und Unterhaltung im naturnahen Wasserbau. Eine Checkliste möglicher Abstimmungsprozesse, die bei der Planung Hilfestellung geben, ist in Abbildung 2.13 enthalten. Sind Anliegen Dritter betroffen, ist ein Genehmigungsverfahren durchzuführen.

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2 Grundlagen

Abb.2.13:ChecklistemöglicherAbstimmungsprozessebeiUnterhaltungsmaßnahmen(WBWF2008B)

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2 Grundlagen

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Empfohlene Arbeitsschritte beim Einsatz ingenieurbiologischer Bauweisen:1. Handlungsbedarfprüfen2.Anliegerbelangeprüfen3.Biotop-undArtenschutzprüfen4.Genehmigungsbedarfprüfen5.PlanungundAuswahldergeeignetenBauweise6.Öffentlichkeitsarbeit7.Durchführung8.Pflege

Beim Einsatz ingenieurbiologischer Bauweisen werden stets mehrere Ziele zugleich verfolgt underreicht.SowirdeineUferfaschineursächlichzurnaturnahenUfersicherungeingebaut.GleichzeitigbietetdassichdarausentwickelndeWeidengebüschLebensraumundbildeteinenTrittsteinimBio-topverbund.InKapitel4werdenunterdemStichwort„ÖkologischeBedeutung“dieZieleaufgeführt,diedurchdieBauweisenerreichtwerdenkönnen.

Naturnahe UfersicherungDerEinsatz ingenieurbiologischerBauweisendientprimärzuraktivenSicherungderUfer-undBö-schungsbereichegegenErosiondurchdasabfließendeWasser.DabeiistdieunterschiedlicheSchutz-sicherheitunddiedamitverbundeneVerbauintensitätderUfer imEinzelfallzuprüfenundentspre-chendbeiderPlanungzuberücksichtigen.TechnischeHilfsstoffegewährleistendieSofortsicherungderBauweisenbis zum langfristigenSchutzdurchdieaufwachsendeVegetation.Notwendigkanneine intensive Ufersicherung sein (s. Abb. 2.14) oder es ist eine Sicherung mit geringerem Verbauausreichend (s.Abb.2.16). InnerortskanneineSicherungz.B.mittelsStaudenundRöhrichtnebenderreinenSicherungswirkungauchästhetischeAufwertungendesGewässersmitsichbringen.

2.5 Ziele ingenieurbiologischer Bauweisen

Abb.2.14: KrainerwandundSteinsatz(LauterinKirchheim) Abb.2.15:EntwicklungnachsechsJahren(LauterinKirchheim)

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Page 21: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

SohlenstabilisierungZunehmende Flächenversiegelung und Laufbegradigungen führen bei den immer häufiger auftre-tendenStarkregenereignissenvermehrtzuerhöhtenundschnellabfließendenAbflüssen.Diesebe-wirkeninkleinerenGewässernstarkeBelastungenderSohlesowieUferböschungenundführenzueiner verstärkten Verdriftung der Tiere im Gewässer. Dieser sog. hydraulische Stress führt unteranderemzurSohlen-undBöschungserosionunddamitzurEintiefungderGewässer.HierbietetdieIngenieurbiologie naturgemäße Möglichkeiten, die die Tiefenerosion von Fließgewässern stoppenoder eine Sohlenanhebung bewirken kann. Durch das Einbringen von Strukturelementen wie z.B.SchwellenausTotholzwerdenGeschieberückhalterreichtundzugleichunterschiedlicheStrömungs-verhältnissegeschaffen,diezurAusbildungvonvielfältigenLebensräumenführen.Voraussetzungisteine ausreichende Geschiebeführung des zu entwickelnden Gewässers. Wichtig ist in diesem Zu-sammenhang,dassdieDurchgängigkeitdesGewässersnichtnachteiligbeeinflusstwird.

Abb.2.16:UferfaschinemitNaturfasertextil (LauterinKirchheim/Teck)

Abb.2.17: EntwicklungnachmehrerenJahren (LauterinKirchheim/Teck)

Abb.2.18: RaubäumezurSohlenanhebung (ÖfelesbachinGärtringen)

Abb.2.19:EntwicklungnachdreiJahren (ÖfelesbachinGärtringen)

Abb.2.20: SkizzeKnüppelrampe(BottwarinGroßbottwar) (Quelle:Geitz&Partner,2003)

Abb.2.21:Knüppelrampe(BottwarinGroßbottwar)

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Page 22: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

2 Grundlagen

Aufwertung der Gewässerstruktur und des LebensraumsIngenieurbiologischeBauweisenkönnenneben ihrerSicherungsfunktionauchalsmorphologischeStruktureneingesetztwerden,umLebensräumezuschaffen.Gewässerabschnitte,dieeinemstarkenNutzungsdruckausgesetztsind,weisenofterheblicheDefiziteanGewässerstrukturelementenauf.

ImAußenbereichkanndurchdenEinbauvonStrukturelementenwiez.B.einemRaubaum(Abb.2.22und Abb. 2.23) oder begrünter Buhnen die Gewässerstruktur verbessert und Habitate geschaffenwerden. In den ausgeräumten Landschaften können diese Habitate als Trittsteinbiotop dienen. IstausreichendRaumfüreinenaturnaheGewässerentwicklungvorhanden,könnendieseingenieurbio-logischenElementezurInitialisierungvondynamischenProzesseneingesetztwerden,dieebenfallszurStrukturanreicherungführen.

InnerortsstehtwenigerFlächezurVerfügung,sodassmeistkeineEigendynamikderGewässerundaufgrundderhydraulischenWirkungnureinebegrenzteVegetationsentwicklungzugelassenwerdenkann.Hier könnenkleinräumigeStrukturelemente,wie z.B.Buhnen zurVerbesserungderBreiten-varianzoderWurzelstöckealsFischunterstände,eingebrachtwerden.InausgebautenGewässerab-schnittenkanndurchdenEinbauvonBermenundVegetationswalzen(Abb.2.24undAbb.2.25)dieGewässerstrukturverbessertwerden.

Abb.2.22:RaubaumundKokosflies(BrenzinGiengen) Abb.2.23: EntwickelterRaubaumnachzweiJahren(BrenzinGiengen)

Abb.2.24:BermemitVegetationswalzeausKokosmatten (LauterinKirchheim)

Abb.2.25:EntwicklungnachzweiJahren(LauterinKirchheim)

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Page 23: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

DerEinsatzingenieurbiologischerBauweisenspielteinewichtigeRollefürdenBiotopverbundeinesGewässers. Bauweisen wie Totholz- oder Wurzelstockeinbau können die biologische Verzahnungdes aquatischen, amphibischen und terrestrischen Bereichs erreichen. Totholz ist in der amphibi-schen Zone ein unverzichtbares Element (s. Abb. 2.26). Bewachsene Inseln erzeugen heterogeneStrömungen und erhöhen die Diversität der Fließ- und Sohlenstrukturen (s. Abb. 2.27). Strukturfa-schinenundSteininselnerzeugendynamischeHabitatewieKehrwasserundKolke.DieRuhebuchtensindbeliebteJungfischstandorte(s.Abb.2.28).WurzelstöckedienenalsSchutzundStrukturbildnerderWasserwechselzone(s.Abb.2.29).

Lenkung des StromstrichsDieIngenieurbiologiebietetBauweisen,dieeinedynamischeGewässerentwicklungdurchdieLen-kungdesStromstrichsinitiierenkönnen.DadurchkanneineUfererosionvermindertwerdenundeineUfersicherungentfällt.SowerdenBuhnenanAußenuferneingesetzt,umdenStromstrichvomPrall-uferabzulenken.ZudementstehendurchdieBuhnenwertvolleHabitate(s.Abb.2.30und2.31).

Abb.2.30:KleineFaschinen-/Steinbuhnen(KörschinDeizisau) Abb.2.31:TauchbuhnenzurStrömungsablenkungamAußen- ufer(LindachbeiKirchheim)

Abb.2.26: Totholz(WasserberggrabenbeiBöblingen)

Abb.2.28: StrukturfaschinenundSteininseln (KörschmündungbeiDeizisau)

Abb.2.27:BewachseneInseln(KocherinHüttlingen)

Abb.2.29: Wurzelstöcke(BrenzinGiengen)

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Page 24: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

2 Grundlagen

Natürlichen Fließwiderstand schaffen oder erhöhenIngenieurbiologische Bauweisen erhöhen die Rauigkeit im Gewässerprofil und somit den natür-lichenFließwiderstand.DieseMaßnahmenkönnenimAußenbereichalsdezentraleMaßnahmezurHochwasserminderungdurchAktivierungvonRetentionsräumeneingesetztwerden(DWA2006).DesWeiterenkanndurchdieVegetationdieFließgeschwindigkeitreduziertunddamitErosionverhindertbzw. vermindert werden. Besonders im innerstädtischen Bereich muss das tolerierbare Maß anRauigkeit imGewässerbekanntsein,umeineReduktionderAbflussleistung,eineWasserspiegel-erhöhungunddamitverbundeneAusuferungenzuverhindern.

ZurUfersicherungeingesetzteKrainerwände(s.Abb.2.32)oderFaschinenbildeneinendichtenWei-denaustrieb, bremsen den Abfluss und bewirken damit eine erwünschte Überflutung der angren-zenden Flächen. Querbauwerke wie z.B. Buhnen mit Bewuchs, können ebenfalls den natürlichenFließwiderstanderhöhen.

Durchwanderbare Niedrigwasserrinne entwickeln und Wanderkorridor ermöglichenBei naturfernen, ungegliederten Gewässerprofilen kann die Einengung des Querprofils eine aus-reichendeWassertiefesicherstellenunddamitdieDurchgängigkeitauchbeikleinenAbflüssenge-währleisten (s.Abb.2.34undAbb.2.35).HierzusinddieverschiedenenFormenundAusprägungenvonBuhnenbestensgeeignet.

Abb.2.32: BeidseitigerWeidenaufwuchsausKrainerwänden (AichinWaldenbuch)

Abb.2.33: DichterWeidenaustriebausFaschinen (WeißenhofbachinWeinsberg)

Abb.2.34:Faschinenbuhnen(KocherinHüttlingen) Abb.2.35: SteinbuhnenentlangeinerRestwasserstrecke (GlemsinDitzingen)

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Page 25: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

Abb.2.37:SchlafendeUfersicherungmitWeidensteckhölzernund-setzstangen(Quelle:Geitz&Partner,2013)

Gewässerentwicklung begrenzt zulassen durch “Schlafende Bauweisen“„Schlafende Bauweisen“ bezeichnen den Einsatz ingenieurbiologischer Bauweisen zur SicherungderUferbereichegegenspätereintretendeErosion.EswirdeinGewässerkorridorfestgelegtindemdienatürlicheEntwicklungstattfindendarf.DieBauweisensinddabeinichtimmersichtbar,sondernsindimErdreichvergraben,sieheAbb.2.36VersuchsanlagefürtechnischbiologischeUfersicher-ungenderBundesanstaltfürWasserbau(BAW),BundesanstaltfürGewässerkunde(bfg)undWas-ser-undSchifffahrtsamtMannheim(WSA).Setzstangen(s.Kapitel4.5.2)oderSteinschüttungenkön-nenalssolche„SchlafendeBauweisen“eingesetztwerden.

Bei Setzstangen wird im Abstand zum Gewässer ein Graben bis auf das Niveau des zukünftigenMittelwasserspiegelsausgehoben,dasLebendmaterialeingebautundeinezukünftigeFußsicherungangelegt(s.Abb.2.37).

Abb.2.36:WeidensetzstangenalsschlafendeSicherung(RheinbeiWorms)

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Page 26: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

Kontrolle von NeophytenInderGewässerunterhaltungkanndieIngenieurbiologiehelfen,denEinzugoderdieVerbreitungvonNeophytenzuverhindernodereinzuschränken.Sohatsich zurBekämpfungvonBeständendesJa-panknöterichs(Fallopiajaponica)derUferverbaumitWeidenspreitlagenbewährt.DieBeschattungderaustreibendenWeidenschwächtdieNeophytenunddrängtdenKnöterichwirksamzurück.WirddieSpreitlagemitJunggehölzenausErle,EscheundAhornbestückt,wirddieWeidenacheinigerZeitzurückgedrängt.UmdenKnöterichnachhaltigundwirksamdurchdieBeschattungdesdichtenWeidenaufwuchsesunterdrückenzukönnen,mussnach6-8JahreneinRückschnitterfolgen.DiesesSchnittgutkannenergetischverwertetwerden.WirtschaftlicheAspektedieserBiomasseverwertungwerdenimRahmeneinerMasterarbeitzurKontrollevonneophytischenFallopiaartenanFließgewäs-sernimSchwarzwaldnäherbeleuchtet(s.GRAF2013).

Geschwemmselfang/Schutz vor WellenschlagIngenieurbiologischeBauweisenkönnenzumRückhaltvonGeschwemmselundSchutzvorWellenschlageingesetztwerden.BeiHochwasserrückhaltebecken,DeichrückverlegungenoderbeiderReaktivierungvonRetentionsräumenwerdenLahnungen(s.Kapitel4.9)alswirkungsvollerGeschwemmselfangeinge-baut.DermitdemGeschwemmselmitgebrachteurbaneMüllkanndannlokaleingesammeltwerdenundverteiltsichnichtaufdiegesamteüberfluteteFläche.EbensowerdenLahnungenzumSchutzvonVegeta-tionsbeständenundUfernvorWellenschlageingesetzt.

Abb.2.38:WeidenspreitlagezurKontrolledesJapanknöterichs imBau(WolfinOberwolfach)

Abb.2.39:EntwicklungnachdreiJahren(WolfinOberwolfach)

Abb.2.40:LahnungalsGeschwemmselfangbeiDeichrück- verlegung,imBau(LeopoldskanalbeiRheinhausen)

Abb.2.41:GeschwemmselfangbeiHochwasser (LeopoldskanalbeiRheinhausen)

Ziele ingenieurbiologischer Bauweisen:

1.NaturnaheUfersicherung

2.Sohlenstabilisierung

3. AufwertungderGewässerstrukturunddes Lebensraums

4.LenkungdesStromstrichs

5.NatürlichenFließwiderstandschaffen odererhöhen

6. DurchwanderbareNiedrigwasserrinneentwickeln undWanderkorridorermöglichen

7. Gewässerentwicklungbegrenztzulassendurch “SchlafendeBauweisen“

8. KontrollevonNeophyten

9.Geschwemmselfang/SchutzvorWellenschlag

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Page 27: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

3 Bau- und pflegetechnische Angaben

DieInitiativezurVorbereitungundPlanungeinerMaßnahmekannunterschiedlicheGründehaben.BeiErosionsproblemenwirddasZielseindiesezubeseitigen.WirdeineGewässerentwicklungangestrebt,sindandereZieleauszuwählen;zurUnterstützungderGewässerunterhaltunggibtesweitereMöglichkei-ten(s.Kapitel2.5).ObwohldieunterschiedlichenZieleoftverschiedeneLösungswegeerfordern,gleichensichwesentlicheSchrittebeiderVorbereitungmöglicherMaßnahmen.

ZuerststehtdieBegehungderMaßnahmenstellean,wobeidieSituationfotografischundmitzumindestgrobvermaßtenSkizzenzudokumentierenist.DazuwerdenmöglichstvieleInformationenausderÖrt-lichkeitzuVegetation,Standort,Hydraulikusw.gesammeltundnotiert.VorOrtkönnendieangestrebtenZieleüberprüftwerden.

Besonderswichtigist,dieober-undunterhalbliegendenGewässerstreckenzubesichtigen,dahierschonwichtigeHinweisezurProblemursacheoderAnregungenzumöglichenMaßnahmenzufindensind.

Vor einer Planung sind die Angaben aus dem Gewässerentwicklungsplan/-entwicklungskonzept (GEP/GEK)fürdenMaßnahmenbereichzusichten.SiekönnenwertvolleHinweisezumVerständnisderSitu-ationliefern.Hierauswirdersichtlich,obeinSchutzbedürfnisbestehtundMensch,Kultur-oderSachgütergeschütztwerdenmüssen.

ImländlichenBereichistesoftmöglich,dasszusätzlicherRaumzurVerfügunggestelltwirdundsoaufSicherungsmaßnahmenamProblembereichselbstverzichtetwerdenkann.ImIdealfallführtdienatürli-cheEntwicklungdesGewässersdurchdenhinzugewonnenenRaumzur„Beruhigung“derunerwünsch-tenProzesse.

3.1 Vorbereitung und Planung einer ingenieurbiologischen Maßnahme

Abb.3.1: PlanskizzezumNebenrinnenkonzeptanderKleinenEmme/KantonLuzern(Quelle:MatthiasMende,IUBEngineeringAG,2009)

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Page 28: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

BesondersimstädtischenRaumkönnenSanierungsmaßnahmenanderMaßnahmenstellenötigwerden.DabeisindfolgendePunktezuprüfen:

• Standortverhältnisse(Boden,Licht,Wasseretc.)

•AspektederGewässertypologie(Bach-/Flusstyp,Einzugsgebiet,Gefälle, Geschiebe-/Schwebstofffrachtetc.)

• AspektederGewässerökologie(typischeVegetation,GewässerorganismenwieFische, aberauchInsektenetc.)

• HydraulischeBeanspruchungunderforderlicheStabilität

• möglicheZielvegetation

• ErreichbarkeitderBaustelleundTransportmöglichkeitenundpraktikablerMaschineneinsatz

• Materialverfügbarkeit

• Umsetzungszeitpunkt

InKenntnisdieserPunktekanndieWahlderBauweise(KombinationmehrererBauweisen)erfolgen.Hilf-reichsindvermaßteSkizzen,umDimension,MassenunddenlogistischoptimalenBauablauffestlegenzukönnen.AuchbeiMaßnahmenzurUnterstützungderGewässerunterhaltunglohntsicheineIst-AufnahmesowieeineeinfachePlanung(s.Abb.3.1),umspäterdenErfolgnachweisenzukönnen.ZurAuswahlderBauweisengibtesempfohleneeinschlägigeFachliteraturmehrererAutoren(s.Quellenverzeichnis).

Nach erfolgter Planung ist zu klären, ob die Maßnahme im Rahmen der Gewässerunterhaltung ohnewasserrechtliches Genehmigungsverfahren durchführbar ist oder es einer Genehmigung bedarf(s.Kapitel2.4).

Abb.3.2: AusführungsplanungzurHerstellungderDurchgängigkeitanderGlemsinLeonberg(Quelle:Geitz&Partner,2013)

3 Bau- und pflegetechnische Angaben

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Page 29: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

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DieingenieurbiologischenBauweisenwerdenanhanddeszumEinsatzkommendenMaterialsinzweigroßeGruppenunterteilt:LebendeBauweisenundtoteBauweisen.BeidenLebendbauweisenwirdzwischen krautigen, holzigen und kombinierten Bauweisen unterschieden. Bei den Totbauweisenzwischen holzigen und kombinierten Bauweisen. Kombinierte Bauweisen stützen und sichern in-stabile Böschungen und Ufer, wobei hier Lebendbaustoffe mit nicht lebenden Baustoffen wie z.B.SteineoderHolzkombiniertwerden,umeineständigeWirkungsgradverbesserungundeinehöhereLebensdauerzuerzielen.

Vorbereitung der Maßnahme (Checkliste):1. Ortsbegehung, Erhebung Ist-Zustand -Situationbeschreibenundskizzieren -Umfeldbetrachten -Ursachensuchen2. Recherchen -Infos/AngabenausGEK,GEPusw.auslesen -Prüfen,obzusätzlicherRaumzurVerfügungsteht3. Grundlagen zur Maßnahmenplanung -Gewässertypologie -Gewässerökologie -Standortfaktoren -Zielvegetation -AnforderungenseitensderHydraulik -Baustellenandienung - Materialverfügbarkeit -Baustellenlogistik,Zeitablauf4. Bauweisenplanung -Zeichnung -ggf.hydraulischeBerechnung - Massenermittlung - Materialbezug

3.2 Gliederung der Bauweisen

Abb.3.3: GliederungderBauweisen;diegrünunterlegtenBauweisenwerdeninKapitel4näherbeschrieben (verändertnachAUGALA2007)

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Page 30: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

Abb.3.4:GewinnungvonLebendmaterial(verändertnachSTOWASSER2011)

Rasensoden

Dicke 7–10 cmGröße 25x25cm

Gehölzsämling

(z.B. aus Sukzession)Größe 40–100 cm

Wurzelstock

ø 30–120 cm

Setzstange

Länge 1,5–2,5 mø 8–15 cm

Lebende Pflöcke

Länge 50–120 cmø 8–12 cm Steckholz

Länge 30–60 cmø 2–8 cm

Ast/Zweig

Länge 0,5–4 m

Rute

Länge 1,5–4 m

Rutensteckling

Länge 20–30 cmø 1–1,5 cm

Samen

Samen

Samen

Röhrichtsoden

Dicke 10–20 cmGröße 20x20 cm

3 Bau- und pflegetechnische Angaben

Entsprechend den lebenden und toten Bauweisen wird von lebendem und unbelebtem bzw. totemBaumaterialgesprochen.

3.3 Baumaterialien

Lebende BaumaterialienLebendeBaumaterialienwerdenbeidennaturgemäßenBauweisenzurdauerhaftenSicherungundGestaltungvonUfernundBöschungeneingesetzt.IdealerweisewerdenPflanzen-undPflanzenteileverwendet,dieindemjeweili-genGewässerabschnittnatürlicherweisevorkommenbzw.ausdiesemursprünglichstammen.Hauptsächlichhan-deltessichumaustriebsfähigesZweig-undAstmaterialvonverschiedenenWeidenartenundumJungpflanzenderGehölze gewässerbegleitender Waldgesellschaften wie Erlen (Alnus glutinosa), Eschen (Fraxinus excelsior) oderBergahorn (Acerpseudoplatanus).BeiBauweisen,diegehölzfreieUferalsEntwicklungszielhaben, findenheimi-schesSaatgutoderPflanzensodenausderUmgebungVerwendung.

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Page 31: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

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Lebende Baumaterialien:•BiologischeBaustoffe,dieingenieursmäßigzurdauerhaftenSicherungundGestaltung vonUfernundBöschungeneingesetztwerden

• VerwendungvonMaterialien,dienatürlicherweiseamjeweiligenGewässervorkommen, d.h.Pflanzen-undPflanzenteileoderSaatgutausderUmgebungbzw.einerstandörtlich/ klimatischvergleichbarenGegend

Unbelebte Baumaterialien:• AllenichtaustriebsfähigenBauteilewietotesReisigundÄste,Holzpflöcke,Pfosten, Stangen,etc.

Sonstige Baumaterialien (Hilfsstoffe):• ProduktewieNaturfasertextilien,Draht,Seile,Nägel,etc.,diezurÜberbrückung derinstabilenAnwuchsphaseeingesetztwerden

• ImnaturnahenWasserbauvorallemEinsatzvonNaturfasertextilien,dieimLaufe derZeitverrottenwieJute,KokosoderHanf

3 Bau- und pflegetechnische Angaben

Eskannhilfreichsein,Pflanzenwiez.B.dasWelscheWeidelgrasoderWintergerstezurkurzfristigen,flächendeckendenBegrünungeinzusetzen,umErosion ineinemfrühzeitigenEntwicklungsstadiumzuverhindern.Dabeimusssichergestelltsein,dassdieseArtenlangfristigvondergewünschtenZielvege-tationverdrängtwerdenkönnen,damitsicheinestandortgerechteUfervegetationentwickelnkann.DieAbbildung3.4gibtHinweisewelcheunterschiedlichenLebendmaterialiengewonnenwerdenkönnen.

Unbelebte BaumaterialienHierunterwerdenallenichtaustriebsfähigenBauteilewietotesReisigundÄste,Holzpflöcke,Pfosten,Stangenoderähnlichesverstanden.KönnenHolzpflöcke,PfostenoderStangennichtvorOrtgewonnenwerden,sollnaturbelassenesundkeinimprägniertesHolzbeschafftwerden.

Sonstige Baumaterialien (Hilfsstoffe)ZurÜberbrückungder instabilenAnwuchsphasekönnenHilfsstoffeeingesetztwerden,dieeinenzu-sätzlichen aber zeitbegrenzten Schutz bieten. Dazu zählen insbesondere Geotextilien, von denen imnaturnahenWasserbauheutemeistNaturfasergewebewieJute,KokosoderHanfeingesetztwerden.Sie werden im Laufe der Zeit durch Mikroorganismen zersetzt und verrotten zu Nährstoffen bzw.Dauerhumuspartikeln. Manche Bauweisen erfordern den Einsatz von Draht, Seilen oder Nägeln, dienur zu verwenden sind, soweit zwingend erforderlich. Bei der Verwendung von Draht ist geglühterEisendraht (Weicheisen) zu verwenden, da dieser elastischer, besser biegbar und vor allem ohnegewässerschädlicheVerzinkungist.

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Page 32: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

Nach §44 Naturschutzgesetz Baden-Württemberg (NatSchG) sind nur gebietseigene Pflanzen undSaatgutzurPflanzungzugelassen,umdieVerfälschungderTier-undPflanzenweltzuverhindern.VonVorteil istaußerdem,dassgebietseigenePflanzenandieörtlichenGegebenheiten,diesogenanntenStandortfaktoren,ambestenangepasstsind.

3.4 Materialbeschaffung

Abb.3.5: Weidenschneiden(AltrheinzugbeiAltenheim) Abb.3.6:Sodenausstechen(Quelle:AUGALA)

ZurBeschaffungvongebietseigenemLebendmaterialvorOrt,d.h. imnäherenUmfeldderBaustelle,bietensichfolgendeMöglichkeitenan:

HINTERGRUND-INFO In der Veröffentlichung „Gebietsheimische Gehölze in Baden-Württemberg“ (LFU 2002) werden die in Baden-Württemberg gebietsheimischen Gehölze und deren Einsatzgebiete beschrieben. Eine Tabelle enthält für alle Kommunen des Landes eine Auflistung der in ihrem Gemeindegebiet gebietsheimischen und für eine Anpflanzung im Offenland geeigneten Gehölzarten. Im Leitfaden „Gehölze an Fließgewässern“ sind weiterführende Informationen enthalten (LFU 2007). www.lubw.baden-wuerttemberg.de unter Publikationen

1.BeiUmgestaltungs-oderUnterhaltungsmaßnahmenamGewässerwerdenRückschnittmaß-nahmenoderRodungenerforderlich,umRaumundausreichendeBelichtungsverhältnissefürdieIngenieurbiologischenBauweisenzuschaffen.DasanfallendeGehölzmaterialkannbestensfürdieneuenBauweisenverwendetwerden.FälltnichtgenügendgeeignetesMaterialan, istdaserforderliche,gebietsheimischeMaterialausdernäherenUmgebungzubeziehen.

2.Röhricht-undHochstaudensodensindausNaturbeständenzugewinnen.Hierkönnensieab-schnittsweisegewonnenwerden,sodassdieEntnahmestellenzeitnahzuwachsen(s.Abb.3.8).RöhrichtpflanzenoderTeiledavonkönnennurkurzfristiggelagertwerden.

3.BeimWiesendruschverfahrenwerdenFlächenmittelsaufbereitetenMähgutsausgeeignetenNaturbeständenbegrünt.DazuwirddieEmpfängerflächemitMähguteinerSpenderflächever-gleichbarerStandortbedingungenbedeckt.DieSamen,diezumZeitpunktderMahdausgereiftsind,könnensomitübertragenwerden.DasMähgutbietetalsMulchmaterialverbesserteKeim-bedingungenundeinenErosionsschutz.

4.WirddarüberhinausMaterialbenötigt,bietetsichdieNachfragez.B.beiLandschaftserhal-tungs-oderLandschaftspflegeverbänden,BetreuernderGewässernachbarschaftensowiean-derenUnterhaltungspflichtigenan.Synergieeffekteergebensich,wennmitderGewinnungvonLebendmaterial zugleich notwendige Pflegemaßnahmen für den Naturschutz oder im RahmenderGewässerunterhaltungdurchgeführtwerdenkönnen(z.B.beiderKopfweidenpflege).

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Page 33: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

3 Bau- und pflegetechnische Angaben

5.WirdTotholzfürTotfaschinenoderLahnungenbenötigt,könnenKommunen,Straßenbau-ämteroderderForstangefragtwerden,dieimRahmenderPflegeMaterialzurVerfügungstel-lenkönnen.

6.EineweitereMöglichkeitistdieAnlagesog.Mutterquartiere,diefürdieGewinnungvongebietseigenem Lebendmaterial (z.B. Weidenruten, Erlenjungpflanzen), genutzt werdenkönnen.DiesbezüglichisteinePartnerschaftmitLandwirteninBetrachtzuziehen.ÄsteausMutterquartieren lassen sich bei Überschuss auch als Biomasse energetisch verwerten(vgl.GRAF2013).

7.AnzustrebenistdieOrganisationeiner„Pflanzen-Börse“imInternetz.B.überdieLand-schaftserhaltungs-oderLandschaftspflegeverbände.SokönntenInformationenzuOrtundMenge des verfügbaren Lebendmaterials, Ansprechpartner usw. zur Verfügung gestelltwerden.FallsderBezugvorOrtnichtmöglichoderzuaufwändigist,kannLebendmaterialoderSaatgutzugekauftwerden.

8.BeiGehölzpflanzungenoderAussaatenistPflanz-undSaatgutmitHerkunftsnachweiszuverwenden.DieVerordnungüberHerkunftsgebietefürforstlichesVermehrungsgut(FoVH-gV) liefertdieentsprechendenHerkunftsangaben fürGehölze.BeiAussaaten istesemp-fehlenswertzertifiziertesregionalesWildpflanzensaatgutzuwählen,dahierebenfallseinHerkunftsnachweis erhältlich ist. Der Verband deutscher Wildsamen- und Wildpflanzen-produzenten e.V. stellt unter der Bezeichnung VWW-Regiosaaten®seit 2008 bundesweiteinheitlichzertifiziertesWildsaatgutzurVerfügung.BeiPlanungeinerMaßnahmeistvorabdieLieferbarkeitdesspezifiziertenPflanzmaterialsoderSaatgutesabzufragen.(www.natur-im-vww.de)

9.BezüglichJungpflanzenseltenerGehölzartenwiederSchwarzpappelkanndieForstlicheVersuchs-undForschungsanstaltBaden-Württemberg (FVA) inFreiburgangefragtwerden.(www.fva-bw.de)

10. „Fertigprodukte“ wie z.B. vorgefertigte Faschinen- oder Vegetationswalzen sind nurdannzuverwenden,wenndieseausgebietseigenemPflanzenmaterialoderSaatgutbeste-hen.AlternativkönnenunbelebteProduktewiez.B.Vegetationswalzengewähltwerden,diemitstandortgerechtenPflanzenbestücktwerdenkönnen.

HINTERGRUND-INFO Seit Ende der 1990er Jahre wird in Baden-Württemberg das Erlensterben, verur-sacht durch den so genannten Zellulosepilz Phytophthora alni, beobachtet. Dieser Erreger ist über Wasser und Baumschulpflanzen übertragbar. Anstehende Erlenpflanzungen sind deshalb möglichst mit Pflanzmaterial aus Phytophthora-freier Anzucht durchzuführen. Nach Möglichkeit wird auf örtlich vorhandene gesunde Naturver-jüngung und auf Wildlinge zurückgegriffen. Weitere Maßnahmen enthält die Waldschutz-INFO der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA).(www.fva-bw.de/publikationen/wsinfo/wsinfo2005_11.pdf)

Das durch den Pilz Hymenoscyphus pseudoalbidus („Falsches Weißes Stängelbecherchen“) hervorgerufene Eschentriebsterben tritt seit 2009 in Baden-Württemberg flächendeckend auf. Handlungsempfehlungen hierzu werden ebenfalls von der FVA in Freiburg herausgegeben.(Waldschutz-INFO 3/2010, www.fva-bw.de/publikationen/wsinfo/wsinfo2010_03.pdf)

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Page 34: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

3 Bau- und pflegetechnische Angaben

DerBau ingenieurbiologischerSicherungenmitLebendmaterialerfolgtvorzugsweise imWinterhalb-jahr.FürdieVerwendunginderVegetationsruhezeitvon1.OktoberbisEndeFebruarkönnendieWei-denindieserPeriodejederzeitgeschnittenundbeifrostfreiemWettereingebautwerden.EineLage-rung – möglichst feucht und schattig – ist bei Frost möglich. Im Einvernehmen mit dem NaturschutzkannWeidenmaterialinderVegetationszeit(nachdemVerblühenderKätzchen)geschnittenundeinge-bautwerden.HiermussderEinbauwetterabhängigspätestens1-5TagenachdemSchneidenerfolgen.DurchgeeigneteTechnikenmussdasMaterialwirksamunddauerhaftkühl, feuchtundschattig,d.h.möglichstabgedeckt,gelagertwerden.DasZurichtenderWeiden fürdieverschiedenenBauweisenerfolgtunmittelbarvordemEinbau.DieMaterialgewinnungderWeidenkannauchmaschinellerfolgen(s.Abb.3.7).

BeiderEntnahmevonRöhricht-oderHochstaudensodenausNaturbeständen istebenfallsdieVegetationsruhezeitzuberücksichtigen.DieSodensindmöglichstzeitnaheinzubauen,könnenaberbeikühl-feuchterWitterungkurzzeitigzwischengelagertwerden.GrundsätzlichgiltesbeiderMaterialbe-schaffungbestimmteRuhe-oderBrutzeitenfürTierezuberücksichtigen(s.Abb.3.27,Kapitel3.6).

Abb.3.7:MaschinelleGewinnungvonWeidenmit„Griffy“ amBagger(DreisambeiRiegel)

Abb.3.8:EntnahmevonHochstaudensoden (BonlandenbachinReutlingen)

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Page 35: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

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Materialbeschaffung durch Gewinnung im näheren Umfeld der Baustelle:

1.VerwendungdesvorOrtanfallendenMaterialsausRückschnittmaßnahmenoder RodungenimRahmenvonUmgestaltungs-oderUnterhaltungsmaßnahmenamGewässer

2.GewinnungvonRöhricht-undHochstaudensodenausNaturbeständen

3.WiesendruschverfahrenfürdieBegrünungvonWiesenflächen

4. TelefonischeNachfragez.B.beiLandschaftserhaltungs-oderLandschaftspflegever- bänden,BetreuernderGewässernachbarschaftensowieanderenUnterhaltungspflichtigen

5.TelefonischeNachfragez.B.beiKommunenoderStraßenbauämternbezüglich Totmaterial aus Pflegemaßnahmen

6.Errichtungsog.Mutterquartiere(z.B.Weidenruten,Erlenjungpflanzen)

7.Organisationeiner„Pflanzen-Börse“

Materialbeschaffung durch Zukauf:

8.VerwendungvonPflanz-undSaatgutmitHerkunftsnachweisz.B.VWW-Regiosaaten®

9.AnfragenzuJungpflanzenseltenerGehölzartenwieSchwarzpappelandie ForstlicheVersuchs-undForschungsanstaltBaden-Württemberg(FVA)

ImNotfall„Fertigprodukte“verwenden,abernurmitgebietseigenem PflanzenmaterialoderSaatgut

DieanFließgewässernnatürlichvorkommendenWeidenweisenbestimmteEigenschaftenauf,dieihrenEinsatzinderIngenieurbiologiebegünstigen.SiezeichnensichdurchraschesWachstum,Ge-deihen auf Rohböden, vegetative Vermehrbarkeit, der Fähigkeit im Wasser Wurzeln auszubilden,sowieeingroßesRegenerationsvermögenaus.WeidenbildenalsnatürlichePionierederBach-undFlussufer die wichtigste Gehölzgruppe für die Gewinnung von Lebendmaterial. Weiden treten beiderEntwicklungnaturnaherGehölzsäumevorallem indenAnfangsstadienauf. ImEndbestandderUfervegetation treten sie zugunsten anderer Gehölzarten wie Erle (Alnus glutinosa), Esche (Fraxi-nus excelsior) oder Ahorn (Acer platanoides, Acer pseudoplatanus) zurück. Vereinzelt sind sie alseinzelneBaumweidenoderalsStrauchweidensäumeentlangnaturnaherGewässeranzutreffen(LUBW2007).

Die folgenden Abbildungen zeigen die wichtigsten Sträucher und Bäume des Mandelweidengebü-sches,dieauchinderIngenieurbiologieverwendetwerden.ZudenStrauchweidengehörenPurpur-weide (Salix purpurea), Korbweide (Salix viminalis) und Mandelweide (Salix triandra). Silberweide(Salixalba),Bruchweide(Salixfragilis)undHoheWeide(Salixxrubens)werdenzudenBaumweidengezählt.

3.5 Gehölze in der Ingenieurbiologie

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3 Bau- und pflegetechnische Angaben

10.

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Page 36: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

3 Bau- und pflegetechnische Angaben

Abb.3.9:Purpurweide(Salixpurpurea)

Abb.3.12:Silberweide(Salixalba)

Abb.3.13:Bruchweide(Salixfragilis) Abb.3.14:HoheWeide(Salixxrubens)

Abb.3.11:Mandelweide(Salixtriandra)

Abb.3.10:Korbweide(Salixviminalis)

HINTERGRUND-INFO Nähere Hinweise zur Bestimmung von Weiden enthalten folgende Bücher:SCHIECHTL, H.M. (1992): Weiden in der Praxis. Patzer Verlag, Berlin-Hannover

LAUTENSCHLAGER, E. (1989): Die Weiden der Schweiz und angrenzender Gebiete. Birkhäuser Verlag, Basel

HÖRANDL, E., FLORINETH, F., HADACEK, F. (2002): Weiden in Österreich und angrenzenden Gebieten. Eigenverlag des Arbeitskreises Ingenieurbiologie und Landschaftsbau, Institut für Landschaftsplanung und Ingenieurbiologie, Universität für Bodenkultur, Wien

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Page 37: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

3 Bau- und pflegetechnische Angaben

Die wichtigsten Eigenschaften von Weiden (SCHIECHTL & STERN 2002):

• WeidenwachsenproblemlosdauerhaftunterWassergegendieFlusssohlehin.

• SiekönnenanjederStellederRindeabgetrennterZweige,ÄsteoderStämmeneueTriebe undsekundäreWurzeln,sog.Adventivwurzeln,bilden.

• AlleWeidenkönnendurchperiodischenSchnittstrauchartiggehaltenunddadurchverjüngtwerden.

• DankderhohenElastizitätsindsieextremenBeanspruchungengewachsen.

• DurchihrehoheVitalitätundWuchsenergie,ihreUnempfindlichkeitundihrRegenerationsvermögen sindsiebestenssowohlfürdieschnelleSicherungdesInitialstadiums,alsauchfürdendauerhaften Ufer-undHangschutzgeeignet.

Werden Weiden bei ingenieurbiologischen Bauweisen verwendet, sind folgende Faktoren zu beachten (SCHIECHTL & STERN 2002):

• Weidensind"lichthungrige"Holzarten,dienurwenigBeschattungvertragen. WICHTIG:EntfernungkonkurrierenderGehölze!

• WeidenwachsenmitihrenWurzelnnurinlockeremBodenindieTiefe.Sieertragenkeinen dichtenGrasbewuchs,weilsiesehrsauerstoffbedürftigsind. WICHTIG:DurchperiodischenSchnittkanndasWurzelwachstumgefördertwerden!

• WeidenbenötigenfürgutesWachstumWärmeundausreichendWasserimAprilundMai.

• Siekönnenca.8TageschadlosganzunterWasserstehen.EineteilweiseÜberflutungertragen mancheArteneinigeWochenhindurch.

• LebensdauerbeinormalerBestandsentwicklungca.60Jahre.BeifehlenderKonkurrenz oderregelmäßigerPflegeüber100Jahre.

Hauptbaumarten in den Auwäldern der Bäche und kleiner Flüsse:Schwarzerlen(Alnusglutinosa),Grauerle(Alnusincana)(imSüdschwarzwaldundanAlpenflüssen),GemeineEsche(Fraxinusexcelsior)

Weitere Ufergehölze:Feldahorn(Acercampestre),Spitzahorn(Acerplatanoides),Bergahorn(Acerpseudoplatanus),Hain-buche(Carpinusbetulus),RoterHartriegel(Cornussanguinea),Hasel(Corylusavellana),Weißdorn(Crataegus laevigataundCrataegusmonogyna),Pfaffenhütchen (Euonymuseuropaeus),Liguster(Ligustrum vulgare), Heckenkirsche (Lonicera xylosteum), Schlehe (Prunus spinosa), Stieleiche(Quercusrobur),Heckenrosen(RosacaninaundRosacorymbifera),Salweide(Salixcaprea),Holun-der(Sambucusnigra),Feldulme(Ulmusminor),Wasserschneeball(Viburnumopulus).

DiegenanntenPflanzenartenwerdenalsJunggehölzeindieingenieurbiologischenBauweisenein-gebrachtwiez.B.ErlenjungpflanzenalsHinterpflanzungeinerTotfaschineoderSträucherjungpflan-zenalsHeckenlageninKrainerwänden.

Verwendung von Weiden in der Ingenieurbiologie:WeidensindnatürlichePionierederBach-undFlussuferundeignensichfüringenieur-biologischeBauweisen,weilsie

• problemlosdauerhaftunterWasserinRichtungFlusssohlewachsen

• ausderRindeabgetrennterZweige,ÄsteoderStämmeWurzelnundTriebebilden

• durchperiodischenSchnittstrauchartiggehaltenundverjüngtwerdenkönnen

• dankderhohenElastizitätextremenBeanspruchungengewachsensind

• durchihrehoheWuchsenergieundihrRegenerationsvermögenbestenssowohlfürdie schnelleSicherungdesInitialstadiumsalsauchfürdendauerhaftenUfer-undHangschutz geeignet sind

WICHTIG:

• Weidensind„lichthungrige“Holzarten,dienurwenigBeschattungvertragen

• WeidenwurzelnwachsennurimlockerenBodenindieTiefe

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Page 38: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

3 Bau- und pflegetechnische Angaben

DiePflegebzw.UnterhaltungingenieurbiologischerBauweisenisteinentscheidenderFaktorfürdenErfolgeinerMaßnahme.DadieSchutzfunktionihrevolleWirkungerstmitEntwicklungderPflanzenerreicht,mussdiesedurcheinezielorientiertePflegeunterstütztwerden.DabeiistesvonBedeutungdasgewünschteVegetationszielvorab festzulegen,umgegebenenfallsartenselektivzupflegen. Inden Beschreibungen (s. Kapitel 4) sind die Pflege- und Unterhaltungsmaßnahmen speziell für dieeinzelneningenieurbiologischenBauweisenaufgeführt.

Bei der Vergabe von Pflegearbeiten wird zwischen der Fertigstellungs-, Entwicklungs- und Unter-haltungspflege unterschieden. Werden die Arbeiten durch den Gewässerunterhaltungspflichtigenselbstausgeführt,kannsichandiesendreiPflegeschrittenorientierenwerden.DerÜbergangzwi-schendeneinzelnenPflegeschrittenistbeiderUnterhaltungfließend.

1. Die FertigstellungspflegeingenieurbiologischerBauweisenerfolgtnachAbschlussderBauarbei-tenunddauertvonVergabebiszurAbnahme.SiedientderSicherungdesAnwuchserfolgs.HierzuzählenPflege-undUnterhaltungsarbeitenwiez.B.Bewässern,BeseitigungoderUnterdrückungvonKonkurrenzvegetation,Aus-undFreimähen,Mulchen,DüngenoderErgänzungspflanzungen.

DerabnahmefähigeZustandwirdnachDIN18918wiefolgtdefiniert:

•AnsaatenundSaatmatten:gleichmäßigerBestandmiteinemDeckungsgradvon50%

• Gehölzsaat:gleichmäßigaufgelaufen

• SicherungdurchBepflanzungen:Ausfallrate<30%

• FertigrasenundRasensoden:gleichmäßigundnichtabhebbarverwurzelt

• LebendePflanzenteile:lineareBauweisen(z.B.Faschinen,Buschlagen,Flechtwerke)imMittel 5,mind.2AustriebeproLaufmeter;flächigeBauweisen(z.B.Spreitlagen)imMittel10,mind. 5Austriebeprom²;einzelneingebrachtePflanzenteile(z.B.Steckhölzer,Setzstangen)mind.zu 2/3gleichmäßigverteiltausgetrieben

2. Die Entwicklungspflege beginnt direkt nach der Abnahme und dient der Erzielung eines funk-tionsfähigenZustands.HierzuzählenMaßnahmenwiez.B.Düngung,Bewässerung,Bodenbearbei-tung,Mulchen,Mahd,Gehölzschnitt,PfählenundBindensowiedieSchädlingsbekämpfung(weitereHinweisebeiVergabesieheDIN18919).

3. Ziel der Unterhaltungspflege istes langfristigdaszuvor festgelegteVegetationszielzusichern.DiesePflegebzw.UnterhaltungdientderzielorientiertenEntwicklungdergeschaffenen ingenieur-biologischen Bauweisen zur Erhaltung ihrer Funktionen (weitere Hinweise bei Vergabe siehe DIN18919).AnFließgewässern istdabeiderschadloseHochwasserabflusszugewährleisten.Dersichentwickelnde Gehölzsaum erhöht die Rauigkeit im Gewässerquerschnitt und verringert somit dieAbflussleistung imGewässer.UmunerwünschteAusuferungenzuvermeiden,müssendieSchnitt-maßnahmendenhydraulischenErfordernissenangepasstwerden.AusführlicheHinweisebefindensichin„HochwassersichereEntwicklungundUnterhaltungvonFließgewässernimurbanenBereich–Maßnahmenund ihrehydraulischeWirkungen“(LUBW2011).AndererseitskanndieUfervegeta-tion bei ausreichendem Platzbedarf auch den Hochwasserrückhalt in der Fläche verbessern. DerPflegeaufwand ingenieurbiologischer Bauweisen beschränkt sich einerseits auf die Kontrolle derBauweisenandererseitsaufnotwendigeSchnittmaßnahmen.

BeiderKontrolle der BauweisenwerdenBefestigungenz.B.vonFaschinen,RaubäumenoderBö-schungsschutzmattenüberprüftundwennnötignachgebessert.NachHochwasserabflüssenmüssengegebenenfallskleinereSchädenbeidenBauweisenbehobenoderGeschwemmselentferntwerden.

3.6 Pflege

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Page 39: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

3 Bau- und pflegetechnische Angaben

Schnittmaßnahmen sind geboten, wenn konkurrierende Gehölze oder Kräuter überhand nehmen.AnhanddesVegetationszielswerdendieerforderlichenSchnittmaßnahmengeplantundausgeführt.BeiRöhrichtbauweisensindGehölzschnittmaßnahmennötig,daeinezustarkeBeschattungdieRöh-richtpflanzen verdrängen. Ist ein elastischer Weidensaum als Uferschutz gewünscht, müssen dieWeidenperiodischalle3-5Jahrezurückgeschnittenwerden.Nursoistgewährleistet,dasssichdieWeidenrutenimHochwasserfallaufdieBöschunglegenundsodasUferwirksamschützen.Wirdne-benWeidenmaterialJunggehölzeingebracht,kannespunktuellerforderlichsein,Weidenzurückzu-schneidenumdieEntwicklungdergepflanztenGehölzezueinemstandortgerechtenGehölzsaumzuermöglichen.EswirdvonartenselektivemSchneidengesprochen,dabestimmteGehölzartendurchdenSchnittgefördertwerden.DaWeidensehrvielLichtbrauchen,istesmöglich,dasssiedurchdieBeschattungswirkungderindenWeidenbestandgepflanztenUfergehölzeohneRückschnittlänger-fristigvonalleinezurückgehen.

Entwicklung und Pflege einer Krainerwand am Beispiel des Grenzbachs in Wimsheim

Nach Fertigstellung der Krainerwand können die eingebrachten Weidenbuschlagen austreiben.Bereits nach einem Jahr ist ein fast meterhoher Aufwuchs festzustellen. Um die beim Bau einge-brachtenGehölzewiez.B.Schwarzerlen (Alnusglutinosa),Eschen (Fraxinusexcelsior),Bergahorn(Acerpseudoplatanus),Traubenkirschen(Prunuspadus)zufördern,wirdnachvierJahreneinPflege-schnittdurchgeführt,beidemdieWeidenganzzurückgenommenwerden.SokönnensichdieGehölzederZielvegetationentwickelnundlangfristig,d.h.nachAbsterbenderKrainerwanddasUfersichern.

Abb.3.15:KrainerwandnachFertigstellung Abb.3.16:EntwicklungnacheinemJahr

Abb.3.17:EntwicklungnachvierJahren Abb.3.18:EntwicklungnachachtJahren

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Page 40: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

3 Bau- und pflegetechnische Angaben

Entwicklung von Weidenbauweisen am Beispiel der Echaz in Reutlingen

Als Sicherung des linken Prallufers wurden Krainerwände und begrünte Steinschüttungen einge-baut.DierechteUferseitewurdemiteinerWeidenfaschinemitErlenhinterpflanzunggesichert.Be-reits im Sommer nach der Fertigstellung treiben die Weiden aus und übernehmen zunehmend dieSicherung der Ufer. Damit die Weiden im Hochwasserfall flexibel sind, sich auf die Böschung zulegenundsodasUferwirksamschützen,isteineregelmäßigePflegeerforderlich.JenachAustriebwerden die Weiden alle 3-5 Jahre vollständig zurückgeschnitten. Langfristig kann sich am linkenPrallufer ein standortgerechter Ufergehölzsaum ausbilden. Rechtsufrig sichern einzelne Erlen mitihrenWurzelndasUfer.

Abb.3.19:KrainerwandundbegrünteSteinschüttung (linkesUfer)undWeidenfaschinen(rechtesUfer) nachFertigstellung

Abb.3.20: EntwicklungimerstenJahr

Abb.3.22:Entwicklungnach13JahrenAbb.3.21:HochwasserdreiJahrenachFertigstellung

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Page 41: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

Kopfweiden müssen regelmäßig alle 2-4Jahre gepflegt werden. Dabei ist darauf zuachten, dass die Äste möglichst nah am KopfabgeschnittenundalleÄste zurückgenommenwerden.Besonderswichtigist,dasskeinRück-schnitt in das “alte Holz” erfolgt. Bei Hoch-stämmenistdasBindematerial(Schnüre,Strickeetc.) rechtzeitig zuentfernen,umSchädenamStammzuvermeiden(s.Abb.3.26).

Bei den Schnittmaßnahmen an Gehölzen han-delt es sich um den sogenannten Stockhieb.In Anlehnung an den WBWF Themenordner„Gehölzpflege“(WBWF2005)istbeiderDurch-führung dieser Pflegemaßnahme folgendes zu beachten:

• DasAustriebsverhaltenvonLaubbäumenundSträuchernnacheinemStockhieb istartspezi-fisch:Gut treibenWeide,Erle,Ahorn,Hasel,Esche, Linde, etc. schwächer treiben GehölzewieBirke,Buche,Ginsteretc.

• Der Wiederaustrieb nach einem Stockhiebistaltersabhängig.DiesgiltvorallemfürBäu-me. So lässt die Austriebsfähigkeit bei Erlenab einem Alter von ca. 20-30 Jahren deutlichnach.Je jüngerdasGehölz,destosicherer istderWiederaustrieb.

• Je besser die Nährstoffversorgung (-spei-cherung)destobesser/sichereristderWieder-austrieb. Der Wiederaustrieb von ausschlag-fähigen Gehölzarten ist an eine ausreichendeLichtzufuhrgebunden.BeieinemStockhieb istdaher auf eine ausreichende Freistellung derStöckezuachten(insbesonderebeimEinzelhieb).

•Entgegen den Vorgaben für einen Kronen-schnittistderoptimaleZeitpunktfürdenStock-hiebimDezemberbisFebruarzusehen.

• FüreinenoptimalenAustriebserfolg isteineglatte Schnittführung (ohne Aufsplittern desStocksundohneAbreißenderRinde)notwen-dig. Die Schnittfläche soll dabei leicht schräg(möglicher Wasserabfluss) und so klein wiemöglichsein.

• Die Schnitthöhe soll möglichst tief liegen(ca.10-20cm).

Abb.3.24:UnsachgemäßgepflegteKopfweiden

Abb.3.23: Kopfweidenschnitt(WBWF2008a)

Abb.3.26: EingewachsenerBindestrick

Abb.3.25: FachlichrichtigdurchgeführteKopfweidenpflege (WBWF2008A)

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Page 42: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

3 Bau- und pflegetechnische Angaben

DasbeiderPflegeanfallendeMaterial kannzumEinen fürweitere ingenieurbiologischeMaßnah-menverwendetwerden(s.Kapitel3.4),zumAnderenistdieenergetischeVerwertungalsBiomasse(Hackschnitzel)möglich(GRAF2013).

BeiderDurchführungderPflegearbeitenistaufgrundbestimmterRuhe-oderBrutzeitenfürTiereaufdenrichtigenZeitpunktzuachten.NachfolgendeAbbildungzeigtdieZeitenderRücksichtnahmeundgibtan,wannwelcheMaßnahmendurchzuführensind.

UmdiezielorientiertePflege ingenieurbiologischerBauweisen langfristig fachgerechtundstruktu-riert zu organisieren, sollte ein Unterhaltungsplan erstellt werden, der die notwendigen Arbeits-schritteaufführt (s.www.wbw-fortbildung.net/pb/,Lde/Home/Taetigkeiten/Unterhaltungsplan.html).DazugehörenregelmäßigeBegehungen,insbesonderebeineufertiggestelltenMaßnahmen.NachHoch-wasserereignissen istdieserforderlich,um rechtzeitigeingreifenunddasgeplanteZiel langfristigerreichenzukönnen.

Abb.3.27:OrientierungsrahmenfürArbeitenamundimGewässer.DerZeitplanistaufdieverschiedenenAnforderungenvonWasser- wirtschaftundÖkologieabzustimmen(WBWF2005)

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Page 43: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

3 Bau- und pflegetechnische Angaben

Kontrolle der Bauweisen im Rahmen der Fertigstellungs-, Entwicklungs- und Unterhaltungspflege:

•Ansaatenkontrollieren ➔ ggf.düngen,nachsäen

•Bepflanzungenkontrollieren➔ggf.bewässern,mulchen,aus-undfreimähen, nachpflanzen

•VerwurzelungvonFertigrasenoderRasensodenkontrollieren➔ggf.nacharbeiten

•AnwachsenundAustriebderPflanzen-undPflanzenteileprüfen➔ggf.nacharbeiten,BeseitigungoderUnterdrückungvonKonkurrenzvegetation

• BefestigungenderBauweisenprüfen➔ggf.nachbessern

Schnittmaßnahmen im Rahmen der Entwicklungs- und Unterhaltungspflege (in Anlehnung an WBWF 2005):Rückschnitt

•zurVerjüngungdesgesamtenBestandesundnachhaltigenSicherungder Bestandsstruktur

•zurgezieltenFörderungbestimmterArten

•zurgezieltenUnterdrückungbestimmterArten

• zurSicherungdesschadlosenHochwasserabflusses

•umausschlagsfähigeGehölzefürweitereBaumaßnahmenzugewinnen

•aufgrundeinerGefährdungderVerkehrssicherheit

•umeinendichtenWeidenaufwuchszuerzielen,derNeophytennachhaltigunterdrückt

Checkliste für die Durchführung von Pflegemaßnahmen insbesondere für Schnittmaßnahmen (WBWF 2005/2009):1.Handlungsbedarfprüfen,Pflegezielformulieren

2.Genehmigungsbedarfprüfen: ➔ AnzeigeundAbstimmungmitderUnterenNaturschutzbehörde

3.Biotop-undArtenschutzprüfen,EinhaltungnaturschutzrechtlicherFristen

4.Anliegerbelangeprüfen:KlärungderEigentumsverhältnisse ➔InformationderAnlieger,evtl.BetretungsgenehmigungderGrundstückeeinholen ➔ Fischpächterinformieren

5.Öffentlichkeitsarbeit

6.DurchführungderPflegemaßnahme

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Page 44: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Kernstück des vorliegenden Leitfadens ist die Beschreibung ausgewählter Bauweisen. Hierbeiwurden ingenieurbiologischeBauweisenausgewählt,dievielseitigeinsetzbarundeinfach in ihrerHerstellungundPflegesind.UmdieunterschiedlichenAnforderungenderMaßnahmenzuerfüllen,werdendieerläutertenBauweisenoftmiteinanderkombiniert.

NebeneinerdetailliertenErläuterungderBauweisenmitBaubeschreibung,verwendetenMateria-lien, empfohlener Einbauzeit und erforderlichen Pflegemaßnahmen wird unter den Überschriften„Besonderheiten“und„HäufigeFehler“aufdiekritischenPunkteeingegangen.HierwerdenhäufigeFehlerbeimBauoderbeiderPflegeeinerBauweisegeschildertunddurchErfahrungswerteergänzt.Grundsätzlichgilt füralleBauweisen,dassbeikiesigemUntergrunderhöhteAnforderungenandieStabilitätgestelltwerden.HiermüssendieBauweisenstabilerundggf.mitlängerenPfählenindenUntergrundbefestigtwerden.

AngabenzurWirkungundzudenAnwendungsbereichenliefernwertvollePlanungshilfen.DieWirkungwird anhand der zeitlichen Komponente (Sofortschutz oder langfristige Wirkung) sowie der räum-lichenKomponente(OberflächenschutzoderTiefenwirkung)beschrieben.AlleBauweisenwerdenimnaturnahenWasserbaueingesetzt.AufAnwendungsmöglichkeiteninanderenBereichenwieErdbauwirdbeideneinzelnenBauweisenhingewiesen.DasBestandszielunddieökologischeBedeutungstellenArgumentationshilfenzurVerfügung.

Die Steckbriefe (Bestandteil dieser Gesamt-Publikation) stellen durchgeführte Maßnahmen inBaden-Württemberg dar und geben damit Anregungen für die Planung von ingenieurbiologischenBauweisenindereigenenRegion.

DieTextbausteinefürLeistungsverzeichnissekönnenfürAusschreibungenverwendetwerden.Da-beisinddieTexteandieörtlichenGegebenheitenanzupassenundggf.zuergänzen.ZusätzlichwirdfürjedeBauweiseeinPlansymbolbeigefügt,dasbeiPlanzeichnungenverwendetwerdenkann.DieTextesindfolgendenQuellenentnommen:AUGALA(2007),LFU(1993),LFU(1998),dieentsprechendergänztwurden.AlsdritterTeilsindArbeitsblätterzusammengefasst,dieaufGrundlagedieserBau-weisenbeschreibungenfürdiePraktikerentwickeltwurden.DarinsinddiewichtigstenAngabenfürden Bau wie Baubeschreibung, verwendete Materialien sowie häufige Fehler aufgeführt. SkizzenzurBauweiseergänzendasArbeitsblatt.DieArbeitsblättersindwasserfest,umeinenzuverlässigenEinsatzaufderBaustellezugewährleisten.

4. Beschreibung ausgewählter Bauweisen

ACHTUNGBeiArbeitenamundimGewässersinddieBestimmungenzumArbeits-undUnfallschutzsowiezurVerkehrssicherungzubeachten!

Dazugehöreninsbesondere:

• guteFachkenntnisseunddasBeherrschendererfoderlichenArbeitstechniken

•eineangemesseneSchutzausrüstung

•sowiedieSicherungderArbeitsstellen(Stichwort:Verkehrssicherung)

WeitereInformationenzuUnfallschutzundVerkehrssicherung:

• www.uk-bw.de

•www.wbw-fortbildung.net/pb/,Lde/Home/Taetigkeiten/Gehoelzpflege.html

•MerkblattDWA-M616„VerkehrssicherungspflichtbeiAusbauundUnterhaltungvonFliessgewässern–EmpfehlungenzurHandhabung,Dez.2012–Gelbdruck,62S.“

Unfallverhütungsvorschriften sind keine Empfehlungen, sie haben Gesetzeskraft!

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Page 45: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

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Page 46: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Faschinensindentwederaus lebendenWeidenruten(Weidenfaschine, lebendeUferfaschine)oderausZweigennichtausschlagfähigerGehölzarten(Totfaschine)zusammengebundeneAstbündel.Le-bendfaschinenkönnenbeiMangelanLebendmaterialmitbiszu70%totemAstwerkimFaschinen-kernhergestelltwerden.

4.1 Faschine

BestandszielWeidensaumoderstandortgerechtesUfergehölzmitBäumenundSträuchernbeiHinterpflanzung.

Ökologische Bedeutung:

• naturnaheUfersicherung(lineareBauweise)

• AufwertungderGewässerstrukturunddesLebensraums

• natürlichenFließwiderstandschaffenbzw.erhöhen

AnwendungsbereicheLebendfaschinendienendemSchutzderWasserwechselzoneanGewässerufern.VorallemwerdenFaschinen in Kombination mit anderen Ufersicherungen wie Berasungen, Spreitlage, Weidenwip-pe,Senkfaschinen,BöschungsschutzmatteoderBepflanzungeninsbesonderezurSicherungdesBöschungsfußesimWasser-undErdbaueingesetzt.TotfaschinenkönneninallenZonenamGe-wässereingebautwerden.LebendeFaschinenoderTotfaschinenkönnenauchalsBuhneneinge-bautwerden,umdieGewässerstrukturaufzuwertenundnatürlichenFließwiderstandzuschaffen.

Abb.4.2: Faschine,Herstellungszustand

Plansymbol

Mittelwasser

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Page 47: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

WirkungsweiseEinewirkungsvolleFuß-undLängssicherungbestehtsofortnachEinbau.DiezahlreichenÄstever-minderndurchihreElastizitätundRauhigkeitdieStrömungsgeschwindigkeitbzw.denWellenschlagundverhinderndamiteineErosiondesUfers.NachdemAnwachsenerhöhtsichdieseWirkung,daeinerseitsdieWurzelndenUferbodenfestigen,andererseitsdieelastischenAustriebebeiHochwas-serschützendaufdasUfergedrücktwerden.TotfaschinenwirkenalsWurzelschutzfürdiedahintergepflanztenJunggehölze,derenWurzelnbiszumVerrottenderFaschinediesedurchwachsenunddenUferbereichstabilisierthabenmüssen.

Positive Aspekte:

• sofortigerUferschutz,raschundeinfachzubauen

• hohesRegenerationsvermögenlebenderFaschinen.EntwicklungäußerstwertvollerLebens- räumefürLand-undWassertiere(z.B.WurzelvorhangbeiWeidenfaschinen)

• gutkombinierbarmitanderenBauweisen

Besonderheiten und Grenzen:

• meist nur in der Vegetationsruhezeit zu realisieren

• Lebendfaschinenalleinesindpflegeintensiv,daRückschnitterforderlich.Weidensindempfind- lichgegenBeschattung

• ProfileinengungbeikleinenBächen,dahermehrPlatzfürdasFließgewässervorsehen

• keinEinbauaufgroßenStrecken,dasonstlangweilige,artenarmeWeidensäumeentstehen

• AufwandfürMaterialbeschaffungrechtzeitigeinplanen

BaubeschreibungBeim Bau einer Faschine werden die Äste auf einem Faschinenbock 2-6 Meter lang bis zum ge-wünschtenDurchmesservon20-40cmgeschichtet.DannwerdensiemiteinemSeilfestzusammen-gezogenund inerforderlichenAbständen(ca.1m)mitgeglühtemEisendraht (Weicheisen)zusam-mengebunden.

Abb.4.3:EinfacherFaschinenbock (GießnaubachinNabern/Teck)

Abb.4.4: SicherungmitPflöcken (GießnaubachinNabern/Teck)

Die fertigen Faschinen werden in einem entlang der Mittelwasserlinie ausgehobenen Graben ein-gebaut,sodasssiezurHälfte(Lebendfaschinen)oderzuzweiDrittel(Totfaschinen)imBodenbzw.unterMittelwasserliegen.DieeinzelnenFaschinenmüssenzurbesserenVerzahnungbeimVerlegenmitdenEndenfest ineinandergestoßenwerden.DieBefestigungerfolgtmittels lebenderWeiden-odertoterHolzpfähle,welcheimAbstandvonca.1mversetztdurchdieFaschineeingeschlagenwer-den.AnschließendwirddieFaschinemitdemGrabenaushubhinter-undüberfüllt,sodassHohlräume

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Page 48: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

zwischendenÄstengutgefülltwerdenundeinAnwachsenmöglichwird.ZumSchutzgegenWel-lenschlagundUnterspülungkanndieFaschineaufeineAstlagegelegtwerden,derenZweigspitzen20-50cmweitvorderFaschineindasGewässerragen.

Baumaterialien:• Rutenmaterial ➔ Ausschlagfähige,2-6mlangeWeidenästemitallenSeitenzweigensowieRutenanderer, ausschlagfähigerGehölzarten;bis6cmØ

➔nichtausschlagfähige,möglichstlangeundreichverzweigteÄstebeliebigerHolzartenzur HerstellungtoteroderzurBeimischunginlebendenFaschinen

•Pfähle entwederauslebendemWeidenmaterialoderausbeliebigenGehölzartengeschnittenePfähle, jenachBodenbeschaffenheitca.0,6-1,0mlangund4-8cmØ,ca.1St./lfm.BeikiesigemGrund dünnePfähleausHartholzverwenden

• Verbindungsmaterial GeglühterEisendraht,möglichstweichundelastisch,3mmØ;Weicheisenistohnegewässer- schädlicheVerzinkung

• Hilfsmittel HerstellungderFaschinenmitHilfeeinesFaschinenbocks(sieheAbb.4.3)

EinbauzeitLebendfaschinen nur inderVegetationsruhezeit (1.Oktober bisEnde Februar); beiMaterialgewin-nunginderRuhezeitundkühler,schattigerLagerungbisinsFrühjahr.ImSommernurbeisofortigemEinbaudesgeschnittenenMaterials.

Totfaschinenganzjährig;günstig inderVegetationsruhezeit,dadieHinterpflanzungmitJunggehöl-zenimFaschinengrabengleichzeitigerfolgenkann.

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Abb.4.5: Faschine,EntwicklungnachdreiMonaten

Mittelwasser

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Page 49: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Pflege und Unterhaltung:

•KontrollederBefestigungenwährendderAnwuchsphase,insbesonderenachhöherenAbflüssen

• periodischerRückschnittnötig,wenndauerhafteSicherungdurchelastischenWeidensaum gewünschtwird

• PflegeeingriffejenachBestandszieldurchführen.FallseinehydraulischnegativeAuswirkung zuerwartenist,müssenPflegeeingriffezurReduzierungdesFließwiederstandsdurchgeführtwerden

Häufige Fehler:

• fehlendeSorgfaltbeiGewinnung,Transport,LagerungundZubereitungdesWeidenmaterials FalscheEilebeiderHerstellungundmangelndesWissenüberdieBedürfnissederPflanzen

• ErstellungvonFaschinenmitzuwenigverzweigtenbzw.zudickemHolzmaterialund nichtdichtgenuggepackt.EntstehendeHohlräumereduzierendenUferschutz

• zudünnerDraht,zuwenigstraffesZusammenbinden

• mangelndeFixierungimUntergrunddurchzuwenige,zukurzeodernichttiefeingeschlagenePfähle

Kostenbildende FaktorenKostenbildendeFaktorensinddieGewinnungvonWeidenmaterial,wenndiesnichtbeiPflegemaß-nahmenanfällt, sowiedieHerstellung,TransportundEinbauderFaschinen,PfähleundDraht. FürHerstellungundEinbauderFaschinenwalzeistca.eineArbeitsstundeproLaufmetererforderlich.

Kostenansatz15-40EUR/lfm(WALSER2012)

FaschineWeidenästeundAstwerkmitderBasismalrechtsmallinksineinenFaschinenbockschichten,dasseineFaschinemit2-6mLängeund0,2-0,4mØgebundenwerdenkann.BeilebendenFaschinenmussmindestens1/3desAstmaterialsausWeidenästenbestehen.DieWeidenästeimoberenDrittelderFaschine einschichten. Faschine eng mit einem Seil zusammenziehen und alle Laufmeter fest mitDrahtumbinden.

AmBöschungsfußentlangderMittelwasserlinieeinenGrabenanlegen,dassdieFaschineetwabiszurHälftebismax.zweiDrittelimBodenbzw.unterMittelwassereingebautwerdenkann.FaschineninGrabeneinlegen.AneinandergesetzteFaschinenmitdenEndenfest ineinanderstoßen(Verzah-nung!)oderüberlappen lassen (mind.15-20cm).VerlegteFaschinenalleLaufmeter jenachUnter-grund mit kreuzweise schräg durch die Faschine eingeschlagenen Pfosten fixieren. Faschine mitGrabenaushubhinter-undüberfüllen,sodassdieHohlräumezwischendenÄstengutgefülltsind.

• PflockausNadelholz,jenachBodenbeschaffenheit0,6-1mlang,Zopfdurchmesser4-7cm; alternativinkiesigemUntergrundStahlstab0,6-1mlang,oberseitsU-förmiggebogen

• Weidenäste=lebendeÄsteundRuten,1,5-4mlang,nurbewurzelungsfähigeWeiden

• Astwerk=unverwitterte,nichtaustriebsfähigeÄsteundRuten,1,5-4mlang, vonLaub-undNadelhölzern

• HinweisezurGewinnungundLagerungvonlebendenÄstenbeachten(s.Baubeschreibung)

• geglühterEisendraht,mindestens3mmØ

• abgerechnetwirdnachgebauterlfmFaschinenwalze,jegesicherteUferseite

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4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Eine Spreitlage ist eine Deckbauweise bei der austriebsfähige (Weidenspreitlage) und nicht aus-triebsfähigeRutenoderReisig (Fichtenspreitlage)aufeineBöschunggelegtundbefestigtwerden,umBöschungenvorWasser-undWinderosionzuschützen.

4.2 Spreitlage

Abb.4.6: SpreitlageinKombinationmitFaschinen-Fußsicherung,Herstellungszustand

BestandszielWeidensaumoderstandortgerechtesUfergehölzmitBäumenundSträuchernbeiHinterpflanzung.

Ökologische Bedeutung: •naturnaheUfersicherung(flächigeBauweise) •AufwertungderGewässerstrukturunddesLebensraums •natürlichenFließwiderstandschaffenbzw.erhöhen •KontrollevonNeopyhten

AnwendungsbereicheLehmig bis steinige Uferböschungen, die durch fließendes Wasser oder Wellenschlag gefährdetsind;grundsätzlichoberhalbderMittelwasserlinie.BeitieferenGewässerninKombinationmitFußsi-cherungen(Faschinen,Steinwurf,Flechtzaun…).DieSpreitlagemussmitGehölzpflanzungenergänztwerden,wennWeidenreinbeständevermiedenwerdensollen.

WirkungsweiseDie„ausgespreiteten“LagenvonWeidenästendeckendieBodenoberflächesofortnachdemAus-legenabundschützensogegenErosion.DiezunehmendeDurchwurzelungverfestigtdauerhaftdieBöschung;diezahlreichenWeidentriebeverringernbeiHochwasserdieFließgeschwindigkeit.

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Page 51: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Positive Aspekte: •Spreitlagenwirkensofort,treibendichtausundbewurzelnintensiv

•Schutzwirkunglangfristig,verbessertsichständig

•einfacheMaterialien,meistvorOrtvorhanden

•bildenanFließgewässerndauerhafteelastischeBuschgürtel,diedasPionierstadium desneuenUferwaldesdarstellen

Besonderheiten und Grenzen: •benötigenvielMaterialundsindarbeitsaufwändig

•Pflegewirdnötig,wennnachfolgendePflanzenartenaufkommensollen,sonstTendenzzu reinenWeidenbeständen

•beiÜbererdungmitzunährstoffreichemErdmaterialkönnenanfangsEntkrautungen notwendigwerden

•ggf.EntfernungvonVerbindungsmaterialerforderlich

•beinichtsorgfältigerVerlegung(HohlraumzwischenBöschungundWeidenrute)könnendie RutennichtanwurzelnundesbestehtdieGefahrderHinterspülung

BaubeschreibungDerzuschützendeUferbereichwirdaufeinebegehbareNeigungabgeflachtundweichausgeformt.DieaustriebsfähigenWeidenrutenmüssensenkrechtzurBöschungdichtandichtausgelegtwerden(das dicke Ende im Wasser), so dass die Fläche gut abgedeckt wird. Die unteren Enden müssenunbedingtunterdenMittelwasserbereichragenunddortsorgfältigindieBöschungbzw.Sohleein-gebundenwerden.

ZumSchutzgegenAusspülungenkönnenhierFaschinenoderkleinereSteinsicherungeneingebautwerden. Wo möglich, kann die Fußsicherung der Spreitlage mit anstehendem Geschiebe (Geröll)hergestelltwerden.DieoberenEndenüberragenbeimehrlagigenAusführungendieFußendendernächsthöherenReihe.

Abb.4.7: AuslegenderWeidenrutenaufeinerBöschung (BrenzbeiGiengen)

Das schützende Rutendeckwerk muss mit Querstangen, Spanndraht oder Kokosstrick fest an dieBöschung gepresst werden. Hierzu werden vor dem Auslegen der Ruten Pfähle im Abstand von0,6-1,5minmehrerenReihen(Reihenabstand0,8-1,2m)eingeschlagen,dasssieca.10-20cmnachge-schlagenwerdenkönnen.AndiesenwerdendieQuerstangenmittelsDrahtschlaufenausweichemEisendrahtsostrammwiemöglichbefestigt,damitsiebeimNachschlagenzumAnpressenderRutennichtvondenPfählenabrutschenkönnen.

Nach dem Fertigstellen wird die ganze Spreitlage leicht mit Erde abgedeckt, dass die Ruten kaumnochsichtbarsind.

Abb.4.8:AustriebeinerWeidenspreitlagenacheinemJahr (AichinWaldenbuch)

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Page 52: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

Spreitlagen aus nicht austriebsfähigem Astmaterial dienen nur der vorübergehenden Böschungs-sicherung.ZwischendieSpreitlagenästegepflanzteGehölzemüssen rechtzeitigdieSicherungderBöschungübernehmenkönnen,dadietotenSpreitlagenästeschnellverrottenunddieBöschungderErosionpreisgeben.

Baumaterialien: •Weidenmaterial Ausschlagfähige,möglichstlangeundgerade,ca.2-5jährigeÄsteundRutenvon schmalblättrigenStrauch-,seltenauchBaumweiden.LängeentsprechendderBöschungs- höhe,nichtunter150cm.JenachStärke10-30ÄstejeLaufmeterBöschung.BeiMangel anlebendenWeidenrutenkönnenbiszu50%toteRutenbeliebigerGehölzartenbeigemischt werden.MaterialgewinnungmöglichstausBeständendernäherenUmgebung(standort- undarealtypischePflanzen)

•Pfähle EntwederauslebendemWeidenmaterialoderausbeliebigenGehölzartengeschnittene Pfähle,jenachBodenbeschaffenheitca.0,6-1mlangund4-8cmØ,ca.1-2St./m²

•Querstangen MaterialwiePfähle,Längeca.3-5m,4-8cmØ

•Verbindungsmaterial GeglühterEisendraht(weichundelastisch),ca.3mmØ,seltenerstabile,geflochtene Kokosstricke

EinbauzeitMöglichstnurwährendderVegetationsruhezeit.ImSommermussdaslebendeWeidenmaterialamTagederGewinnungwiedereingebautundstärkerübererdetwerden.

Pflege und Unterhaltung: •Rückschnittggf.aushydraulischenErfordernissenwegenProfileinengungnötig •artenselektiverSchnittzurBegünstigungindieSpreitlagegepflanzterGehölzedernachfolgenden Generationnötig

Abb.4.9: SpreitlageinKombinationmitFaschinen-Fußsicherung,EntwicklungnachdreiMonaten

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Mittelwasser

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Page 53: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

Häufige Fehler: •UnsachgemäßeGewinnungvonlebendemWeidenmaterial,insbesonderebeiTransportundLage- rung.ZugroßeEilebeiderHerstellungundmangelndesWissenüberdieBedürfnissederPflan- zenführtzuschwerwiegendenFehlern,dieüberdasGelingendergesamtenMaßnahmenent- scheidenkann.

•Spreitlagenwerdennichtdichtgenugausgelegt,sodassgroße,ungeschützteBöschungsflächen bleiben.HierkannHochwasser,besonderswenneskurznachFertigstellungauftritt,zuunter- undfreispülenderÄsteführen.

•UnzureichendeDrahtbefestigungderQuerstangenandenHaltepflöcken,wodurchsichdie gesamteSpreitlagelöstundbeiHochwasserdavonschwimmenkann.

•FehleneinerzuverlässigenFußsicherungderSpreitlagenäste.DieFußfaschinemusszwin- gendfestandieSpreitlagenästegedrücktundfixiertwerden,damitkeineAusspülungerfolgt.

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Abb.4.10:FalscherEinbau:fehlendeEinbindungderunteren AstendenanderUferlinie(SeitengerinnederEnz inUnterriexingen)

Abb.4.11:UnterspülteSpreitlage.Ursache:ungenügender DekungsgradderWeidenruten (GlemsinMünchingen)

Kostenbildende FaktorenKostenbildendeFaktorensinddieGewinnungvonWeidenmaterial,wenndiesnichtbeiPflegemaß-nahmen anfällt sowie die Herstellung, Transport und Einbau der Faschinen, Pfähle und Draht. DerEinbauistarbeitsaufwändig:ca.1ArbeitsstundefürdenEinbauvon1m²Spreitlage.

Kostenansatz30-80EUR/lfm(WALSER2012)

Lebende Spreitlage(DIN18918),mitQuerstangenBöschung im Rohprofil herstellen (wird gesondert vergütet). Bei Rohprofilierung beachten, daßdieSpreitlage20-30cmaufdieBöschungaufträgt!AmBöschungsfußüberdiegesamteLängederSpreitlageeinen20-30cmunterdieMittelwasserliniereichendenGraben(=Fußgraben)anlegen.Indie vorbereitete Böschung Pflöcke in böschungsparallelen Reihen, senkrecht zur Böschungsober-fläche,standfestbisca.0,4müberOberflächeeinschlagen.AbstandderPflöckeca.0,8-1,2m.Ab-standzwischendenPflockreihenca.1m.ZweigeundRutenflächendeckend,dichtandicht,mitdenTriebspitzenzurBöschungsoberkantezeigendauslegen.Dieunteren,dickenEndenderZweigetiefindenFußgraben(unterMittelwasserniveau!)einbinden.BeihohenBöschungennachobenweitereSpreitlagenanschließen,sodassdieZweigspitzenderunterenLagedieFußendendernächsthöhe-renReihemindestens50cmüberdecken.Te

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Page 54: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

DieQuerstangenoberhalbderPflöckeaufdieSpreitlagelegenundmittelsweichemEisendraht(mind.3 mm Ø) mit 8er Schlaufen fest an die Pflöcke binden. Nach Fertigstellung aller Verbindungen diePflöckegefühlvollnachschlagen,bisdieQuerstangendieSpreitlagefestandenBodenandrücken.ÜberstehendePflockendeneineHandbreiteüberdemDrahtabsägen.

Spreitlagenfußsichern(wirdgesondertvergütet):nachPlanangabenmitFaschinenwalze,alternativ1-lagigeWeidenwippeoderSteinschüttung.

SpreitlagemitBodenandecken:Boden(LieferungdesMaterialswirdgesondertvergütet)indieHohl-räumezwischendenÄstenfüllen,sodassdieoberstenRutengeradenochsichtbarsind.

•Boden=humusarmerRohboden,Sandig/steinigdurchsetzt(Humusgehaltunter2%)

•PflöckeausNadelholz,jenachBodenbeschaffenheit0,8-1,2mlang.Zopfdurchmesser6-9cm

•Querstangenca.3-5mlang,Durchmesserca.4-6cm.Beliebiges,ambestenbiegbaresundelas- tischesHolzmaterial,auchWeidenverwendbar

•ZweigeundRuten=nurlebende,austriebsfähigeWeidenäste,daumen-bisarmstark,mind.1,5m lang(s.Kapitel3.5)

•HinweisezurGewinnungundLagerungvonlebendenÄstenbeachten(s.Kapitel3.4)

•SpanndrahtausEisen,geglüht,mind.3mmØ,beigeringererBeanspruchungalternativBefesti- gungderSpreitlagenmitDrahtverspannung(seltenauchKokosstrick)

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Totholzbauweisen werden in der Ingenieurbiologie punktuell eingesetzt, um die Gewässerstrukturaufzuwerten oder Uferabbrüche zu sanieren. Es werden nicht lebende Materialien und Hilfsstoffeverwendet.

4.3 Totholzbauweisen

4.3.1 Raubaum

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BestandszielEntwicklungzueinemwertvollenStrukturelementmitbesonderenHabitateigenschaften.IdealistdasEinwachsenvonneuenGehölzenzurdauerhaftenStabilisierungundzumErsatznachvollständigemVerrotten.

Ökologische Bedeutung: •naturnaheUfersicherung,insbesondereUferabbrüche(punktuelleBauweise) •Sohlenstabilisierung •AufwertungderGewässerstrukturunddesLebensraums •LenkungdesStromstrichs(Leitbauwerk) •natürlichenFließwiderstandschaffenbzw.alsSchwellenerhöhen

AnwendungsbereicheUferanbrüche,Kolke,AnlandungsuferingenügendbreitenGerinnen,auchbeiBöschungsanbrüchenimWald.AlsBöschungsfußsicherungensowieFußsicherungenvonSpreit-undReisiglagen.

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Page 55: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

In den Strom gerichtet als Buhne. Bachverbauung mit Nadelholzwipfeln bei kleineren Bächen alsSohlen- und Böschungsfußgerüst. Anwendung beim Kriseneinsatz zur schnellen Sicherung raschfortschreitenderUferschäden,sowiealskurzfristigeUnterstützungzurDeichverteidigung.

WirkungsweiseBeimDurchströmendesdichtenGeästesderRaubäumewirddieFließgeschwindigkeitreduziert.InFolgedavonlagertdasberuhigteWasserdiemitgeführtenSchwimm-undSinkstoffeinundlandseitighinterdemRaubaum(s.Abb.4.14)ab.DieAnbruchstelleistbeientsprechenderFeststofffrachtnachkurzerZeitverlandetundkannmitlebendemMaterial(z.B.Weidenpalisaden),welchesdenverrotte-tenRaubaumersetzt,verbautwerden.

Positive Aspekte: •sofortigeSchutzwirkung •einfach,billigundschnellherstellbar •Entwicklungvonnaturnahen,kleinstrukturiertenUferbereichendurchSelbstbesiedelung

Besonderheiten und Grenzen: •rascheAlterung,datotesMaterialschnellverrottet •ErgänzungdurchLebendbauweisenerforderlich

BaubeschreibungAnausgespültenUfernvonGewässern,dieFeinmaterialtransportieren,werdenfrischgefällteFich-ten, Tannen oder Douglasien an der Uferlinie eingebaut. Entsprechend der Befestigungsmethodekönnendieselängsoderbiszu20°zurFließrichtungorientiertsein.

Bei Schrägeinbau mehrerer Raubäume müssen sich diese dachziegelartig überlappen. Die Befes-tigung erfolgt zwischen zwei Pfahlreihen, wobei die einzelnen Pfähle jeweils vor einem SeitenastschräggegendieFließrichtungeingeschlagenwerden.

Abb.4.12: Raubaum,Herstellungszustand

Mittelwasser

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Page 56: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

Abb.4.13:RaubaumalsStruktur-undHabitat-InitiatorineinemrevitalisiertenFluss(BrenzbeiGiengen)

DasAbhängenvonRaubäumenmittelsStahlseilenvonUferbäumenoderPfahlblöckenauswird indenAlpenländernbeisteilen,unzugänglichenFlüssen,oderbeimKriseneinsatzpraktiziert.

Baumaterialien:

• Raubäume DichtbenadelteFichten,TannenoderDouglasien,LängeentsprechenddemVerwendungszweck, 3-10m •Pfähle StabileTotholzpfähle,LängeentsprechenddermöglichenEinschlagtiefe,8-15cmØ •Verbindungsmaterial GeglühterEisendraht(3-5mmØ),Stahlseile(3mmØ),SeilklemmenundandereBefestigungsteile

EinbauzeitJederzeitmöglich,auchimKriseneinsatz(Deichschutz).HerbsteinbaubewirktdieVerlandungwährenddesWinters,somitPflanzungschonimFrühjahrmöglich.

Mittelwasser

Abb.4.14:Raubaum,VerlandungnachAbflüssenüberMittelwasser

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Page 57: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Pflege und Unterhaltung:

• KontrollederBefestigung

• rechtzeitigePflanzungvonstandortgerechtenGehölzenzurVerfestigungdesangelagertenSediments

Häufige Fehler:

• keineoderunzureichendeBefestigungundEinbindungindieUferböschung

• unterlasseneKontrollederBefestigungselemente,dadurchGefahrvonAbschwemmenbei Hochwasser

Kostenbildende FaktorenDie Kosten sind abhängig von Gewinnung, Transport und Einbau der Pfähle und Nadelbäume. FürdenEinbaueines3-4mlangenRaubaumessindca.0,5Arbeitsstundenoder0,5Baggerstundennot-wendig.

Kostenansatz50-250EUR/Stck(WALSER2012)

Raubaum mit PfahlreihenUferabbruch oder Kolk stromaufwärtig beginnend mit Raubäumen sichern. Dazu ersten RaubaummitdemGipfel inFließrichtung insWasserbringenundmitStammachsenachderherzustellendenUferlinieausrichten.LinksundrechtsdesStammesPflöckejeweils imAbstandvon0,6-1msoein-schlagen, dass der Raubaum fest zwischen der Pfahlreihe verklemmt und mit dem Reisig dicht anderGewässersohleaufliegt.WeitereRaubäumemit1/4bis1/5ÜberlappungzumvorherigenBaumanschließen,bisherzustellendeUferliniegeschlossenist.PfähleetwaaufHöhederzuerwartendenAuflandungkappen.AlternativbeitiefenUferanbrüchenundKolken(MittlereWassertiefe>0,5-0,8m)inderPfahlreihezweiodermehrRaubäumeübereinanderlegen.DazuentlangderherzustellendenUferlinie durchgehende doppelte Pfahlreihe, Abstand in der Reihe 1-1,5 m, einschlagen. AbstandgegenüberliegenderPfähleso,dassRaubäumegeradedazwischengeklemmtwerdenkönnen.NachBedarfweiterPfähleeinschlagen,sodassRaubäumenichtaufschwimmenkönnen,alternativRau-bäume mit Steinen (Lieferung des Materials wird gesondert vergütet) beschweren und versenkenodermitDrahtfixieren.

Raubaum vom Ufer abgehängtStahlseil etwa 0,5 m oberhalb Stammfuß am Raubaum anschlagen. Seilende an einem rückwärtigfestamUferverankertenPfahloderPfahlblocksobefestigen,dassRaubaumbeiHochwasserauf-schwimmenkann.Seillängesobemessen,dassRaubaummitStammfußamUferoberhalbMittelwas-serlinieaufliegt.RaubaumamSeilhängendinsWasserlegen.WeitereRaumbäumeKronenrandanKronenrandeinbringenbisAnbruchzuetwa80%geschlossenenist.

• PflockausNadelholz,jenachBodenbeschaffenheit1,2-1,5mlang,Zopfdurchmesser9-15cm

• Raubaum:Dichtbenadelte,möglichstfrischgefällte,astreicheFichten-,Tannen-oder Douglasien,LängenachVerwendungszweck3-12m

• Stahlseil3-5mmØ;Seilklemmen

• geglühterDraht3-4mmØ

• abgerechnetwirdnachgebautemlfmRaubaumjegesicherterUferseite

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Page 58: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

Abb.4.15:Wurzelstock,Herstellungszustand

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

AnwendungsbereicheAn Fluss- und Seeufern mit geringer Strömungs- und Wellenbelastung. An Altarmen und großenTeichenistderEinbauvollständigimWassermöglich.

WirkungsweiseDie Wurzelstöcke sichern punktuell das Ufer, müssen jedoch mit lebenden Bauweisen kombiniertwerden,diedenUferbereichnachdemVerrottenbesiedeltundverwurzelthaben.DasWurzelwerkstelltimLand-,Ufer-undUnterwasserbereicheinhervorragendesHabitatfürKleintieredar.

Positive Aspekte:• sinnvolleWiederverwendungvonanfallendemorganischemMaterial,dahersehrkostengünstig herzustellen

• hervorragendeHabitatstrukturmithoherökologischerWirksamkeit

• insWasserragendeWurzelnsindsehrguteFischunterstände

4.3.2 Wurzelstock

BestandszielEntwicklungzueinemwertvollenStrukturelementmitbesonderenHabitateigenschaften.IdealistdasEinwachsenmitneuenGehölzenzurdauerhaftenStabilisierungundzumErsatznachvollständigemVerrotten.

Ökologische Bedeutung:

• naturnaheUfersicherung(punktuelleBauweise)

• AufwertungderGewässerstrukturunddesLebensraums

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Page 59: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

Besonderheiten und Grenzen:

• nurpunktuellerUferschutz

• KombinationmitLebendbauweisenbeiangeströmtenUfernnötig

• optischbefriedigenderEinbauerfordertvielEinfühlungsvermögenundhandwerklichesGeschick

• WurzelstöckewirkenalsGeschwemmselfang,beizudichterAbfolgevoneingebautenWurzel- stöckenkanneszustarkerVerklausungkommen

• GefahrvonAufschwimmenundAbtreibenbeiHochwasser

BaubeschreibungDieEntsorgungvongroßenWurzelstöckengerodeterBäumeistoftsehrteuer.ImnaturnahenWas-serbauwerdendiesewertvollenStrukturelementenichtentsorgt,sondernsinnvollwiederverwendet.EntwederwerdendieWurzelstöckeimGeländesoeingegraben,dassmöglichstHohlräumezwischenund unter den Wurzeln bleiben oder sie werden an der Mittelwasserlinie in ausgehobene Löchereingebaut.MittotenHolzpfählenoderaustriebsfähigenWeidenstangenwerdendiesezwischenkräf-tigenWurzelnverpfähltundmitgemischt-körnigemMaterialausgefülltundeingebettet.Beidseitigder Wurzelstöcke müssen stabilisierende Bauweisen anschließen, so dass der Wurzelstock baldeinwächstundverwurzelt.

Abb.4.17:Wurzelstock,EntwicklungnachdreiMonaten

Abb.4.16:WurzelstockalsStrukturelement(StiftbachbeiLangenau-Göttingen)

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Page 60: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Baumaterialien:• Wurzelstöcke ➔ AufderBaustelleanfallendeWurzelstöckebeliebigerBaumarten(außerRobinien,diegerne wiederanwachsenundnichtgewässertypischsind)inunterschiedlichenGrößen

➔ WurzelstöckevonvitalenWeiden,ErlenundEschenkönnennachEinbauwiederaustreiben undneueUfergehölzebilden

• Befestigungsmaterial AustriebsfähigeWeidenstangen,1-2mlang,4-12cmØ,sowiebeiBedarfweiterePfähleoder Stahlstäbe.EventuellgrößereSteinezumBeschweren.

EinbauzeitJederzeitmöglich,günstigbeiNiedrigwasser

Pflege und Unterhaltung:• praktischkeine

• ggf.KontrollederBefestigungenundEntfernenvonZivilisationsmüll

Häufige Fehler:• keineoderunzureichendeBefestigungundEinbindungindieUferböschung

• SorgfältigesEingraben,AnschüttenmitErde-/SteinmaterialundzuverlässigesBefestigengegen AbschwemmenbeiHochwassersindvonzentralerBedeutungundmüssennachFertigstellung immerwiedergeprüftwerden.

Kostenbildende FaktorenDurchdieVerwendungdesanfallendenorganischenMaterialskönnendieAbfuhr-undEntsorgungs-kosteneingespartwerden.FürdenEinbaueinesWurzelstockesmitca.1mØsind45Minutennot-wendig.

Kostenansatz30-60EUR/Stck(WALSER2012)

Wurzelstock mit PfahlsicherungJenachBedarfwerdenunterschiedlichgroßeWurzelstöckenachAngabederBauleitungrückwärtigindieUferböschungeingebundenundmittelsgeeignetenPflöcken(auchaustriebsfähigenWeiden-stangen)zwischendenWurzelnstrammbefestigt.AnschließendwirdderWurzelstockmitSiebschuttüberschüttet, so dass dieser gut eingebettet ist. Beidseitig der Wurzelstöcke sind stabilisierendeBauweisen (z.B. Faschinen) einzubauen, so dass der Wurzelstock bald einwächst. Einbau erfolgtinklusiveallerdazunotwendigenArbeiten,MaschinenundHilfsmittel.

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4.4 Buhnenfelder und Einzelbuhnen

PlansymbolBuhnenfelder PlansymbolEinzelbuhne

Buhnen sind Bauwerke, die vom Ufer aus meist inklinant (stromaufwärts), rechtwinklig oder de-klinant(stromabwärts)errichtetwerden,umdenStromstrichvomUferabzulenken.SiedienensomitderUfersicherungundder InitiierungderGewässerdynamik.BeibeidseitigerVerwendungkönnensie zur Einengung des Querprofils eingesetzt werden. Buhnen werden aus Flechtwerken (teilwei-sekombiniertmitBuschlagen),Faschinen,Weidenwippen,Packwerken,Raubäumen,alsbegrünterSteinsatzundanderemgebaut.MehrereBuhnenkönnenalsBuhnenfelderausgebildetwerden.

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Page 61: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Abb.4.18: Faschinenbuhne,Herstellungszustand

Mittelwasser

BestandszielEntwicklungeinerdauerhaftenQuerstrukturamGewässerufer,diesichinderbeabsichtigenDimen-sionverwächstundHabitatbereicherndwirkt.

Ökologische Bedeutung:

• naturnaheUfersicherung(linearebzw.punktuelleBauweise)

• AufwertungderGewässerstrukturunddesLebensraums

• LenkungdesStromstrichs(Leitbauwerk)

• natürlichenFließwiderstandschaffenbzw.erhöhen

• durchwanderbareNiedrigwasserrinneentwickelnundWanderkorridorermöglichen

Mittelwasser

Abb.4.19:Pfahlbuhne,Herstellungszustand61

Page 62: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

AnwendungsbereicheBuhnendienenzurEinengungvonzugroßenAbflussquerschnittenundbeinaturnahenUmgestaltun-genkönnendieseMäanderstruktureninitiieren.DesweiterenwerdenBuhnenanausspülungsgefähr-detenPrallufernsowiezurSchaffungeinervergrößertenUferlinieundStrukturenvielfalteingesetzt.

WirkungsweiseBuhnen erhöhen die Rauigkeit des Flussbettes und verlagern den Stromstrich. Sie werden beiHochwasserüberströmt,wobeiderBewuchsdieFließgeschwindigkeitreduziert. Inklinante(strom-aufwärts) Buhnen verursachen Kolke am Buhnenkopf, deklinante (stromabwärts) Buhnen an derBuhnenwurzel.ImFeldzwischendenBuhnenfindetSedimentationstatt,sodassamUferkeineVer-bauungmehrnotwendigist.LebendeBuhnensindimBewuchsdurchströmbarundbietenvielfältigeLebensräume.PfahlbuhnenwirkennurvorübergehendzurBeruhigungnachfolgenderUferbereiche,bisdiedortgepflanzteoderselbstangesiedelteVegetationdieSicherungübernehmenkann.DieBuhnenoberfläche,vonderBuhnenwurzelinderBöschungbiszumBuhnenkopfimFlussbett,mussgeneigtsein,sodasssiebeijederWasserspiegellagediepassendeWirkungauslöst(Tauchbuhne).

Abb.4.20:Faschinenbuhne,EntwicklungnachdreiMonaten

Positive Aspekte:• sofortiger,anpassungsfähigerUferschutz

• könnenmitwenigAufwandverlängertoderverkürztwerden

• hoheLebensdauer,meistkostengünstigerundeinfacheralsLängsverbauungen,diesichhiererübrigen

• sehrnaturnaheBauweisemithohemökologischemWirkungsgrad

• BuhnenfeldersindbesondersbeistarkgeschiebeführendenFlüssenhervorragendeLaichplätze undKinderstubenfürKieslaicher(Forellen,Äschenetc.)

• Buhnensindruhige,gefahrloseErholungs-undSpielbereichesowiebevorzugteAngelplätze

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Mittelwasser

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Page 63: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Besonderheiten und Grenzen:• großer Platzbedarf

• schwervorhersehbareAblösungswirbelundQuerströmungen

• KolkeamBuhnenkopfundAuswaschungenanderBuhnenwurzel

• BuhnenausüberwiegendtotenBaumaterialienwiez.B.PfahlbuhnenoderRaubaumbuhnen wirkennurzeitlichbegrenzt

• BuhnenwirkenalsGeschwemmselfang.BeizustarkerEinengungkannesbeikleinenGewässern zustarkerVerklausungkommen.

BaubeschreibungDie Buhnenwurzel muss sehr sorgfältig ins Ufer eingebunden werden, während der BuhnenkopfwegenderstarkenangreifendenKräftebesondersgesichertwerdenmuss.DerAbstandvonBuhnezuBuhneist(jenachgewünschterWirkung)ungefährsogroßwiedasGewässerbreitistoderdas1bis2,5fachederBuhnenlänge.ZurGewässerbetteinengungwerdendieBuhnendirektgegenüberangeordnet, zur Mäandrierung des Stromstriches versetzt gegenüber. Die Anordnung soll auf dienatürlicheMäanderabfolge(ca.8-12xdieBreitedesGewässers)Rücksichtnehmen.

DieOberkantederBuhnenwirdamUferungefähraufdieHöhederMittelwasserliniefestgelegt,wo-beisieüberihreganzeLängemöglichstgleichmäßigzumBuhnenkopfhinabfällt,sodassbeijedemWasserstandeinTeilderBuhnenüberströmtwird(Tauchbuhne).

FürFlechtwerksbuhnenwerdenineinervomUferausabfallendenReihelebendeodertoteHolzpfäh-leimAbstandvon40-60cmeingeschlagen.DiesewerdenmitgutimUfereingebundenenWeidenru-tenbiszurgewünschtenHöheumflochten.ZurbesserenStabilitätkönnenzweiFlechtreihenderarteingebautwerden,dasssieanderUferseiteca.50-100cmAbstandhabenundzumBuhnenkopfhinaufeinanderzulaufen.DerdreiecksförmigeZwischenbereichkannabwechselndmitFüllmaterialunddazwischengepacktenBuschlagenstabilverfülltwerden.

Pfahlbuhnen bestehen aus dichten Reihen nicht austriebsfähiger Pfähle, die zum Buhnenkopf hinabfallen.SiekönneninengerenAbständenundunterschiedlichenWinkeln(45-90°)zurFließrichtunghingebautwerden.

Belebte SteinbuhnenwerdenalsSteinwurfoderSteinsatzmitEinlegenvonlebendenWeidenästenhergestellt.SteinbuhnensindstetsalsTauchbuhnenmitguteingebundenemWurzelbereichauszu-führen.

Baumaterialien:Flechtwerksbuhnen• Flechtmaterial Möglichstlanges,biegsames,austriebs- fähigesAstwerkvon2-5jährigenWeiden. ImUnterwasserbereichkönnenauchandere Hölzerverwendetwerden(z.B.Haselnuss).

• Pfähle JenachBedarflebendeodertoteHolzpfähle, langehaltbar:Eiche,Robinie,Douglasie, Lärche,Länge1-3m,5-15cmØ

• Befestigungsmaterial Ggf.geglühterEisendrahtfürVerspannungen 3-4mmØsowieUfersubstratalsVerfüll- material

Abb.4.21:EntwickeltekleineBuhnenundStummelfaschinen (KörschbeiDeizisau)

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Page 64: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Pfahlbuhnen• Pfähle JenachBedarflebendeodertoteHolzpfähle;Länge1-3m,5-15cmØ

Belebte Steinbuhnen

• Steinmaterial MöglichstvorOrtbefindliches,gemischtkörnigesMaterial,dessenGroßkornanteilinkeinemFall verfrachtetwerdenkann

• Vegetationsmaterial LebendeWeidensteckhölzer,Länge40-100cm,2-8cmØ

EinbauzeitBuhnenausunbelebtenBaumaterialienwiePfählenoderSteinenkönnen jederzeiteingebautwer-den. Lebende Buhnen nur in der Vegetationsruhezeit. In jedem Fall ist die Niedrigwasserperiodegünstig.

Abb.4.22:Pfahlbuhne,EntwicklungnachdreiMonaten

Pflege und Unterhaltung:

• praktischkeine

• ggf.BehebungkleinerSchäden

Häufige Fehler:

• Bei Pfahlbuhnen:ZugeringeEinbindunginSohleundUfer,sodassdiePfählederStrömunglang fristignichtwiderstehenundwegkippen.VerwendungvonschlechtemHolzmaterialunddadurch schnellfaulendePfähle.

• Bei Steinbuhnen:FehlendetiefeEinbindungderBuhnenwurzelindasUfer,sodassbeihöheren AbflüssendieGefahrderHinterspülungbesteht.VerwendungnureinerGrößenklasseanSteinen, dadurchkeineAusbildungeinesstabilenKorngerüstsmitdernotwendigenVerzahnung.

Mittelwasser

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Page 65: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

SteckhölzerundSetzstangensindbewurzelungsfähigeÄstebzw.StangenaustriebsfähigerGehölze,die indenBodeneingebrachtwerden,umlangfristigmitdenWurzelndasUferoderdieBöschungzusichern.Steckhölzersindunverzweigte,ein-undmehrjährigeTriebemiteinerLängevon30-60cmundeinemDurchmesservon2-8cm.Setzstangensinddickerundlänger.Meistfindenhierstangen-artige,geradschäftigeWeidenhölzervon1,5-2,5mLängeund8-15cmØVerwendung.

4.5.1 Steckholz

BestandszielStandortgerechterWeidensaum

Ökologische Bedeutung:

• naturnaheUfersicherung(punktuelleBauweise)

• Gewässerentwicklungbegrenztzulassendurch“SchlafendeBauweisen“(s.Kapitel2.5)

AnwendungsbereichePionierbewuchszurSicherungvonUfernundErdböschungen,SanierunglokalerSchadstellen;kos-tengünstigeBepflanzung feuchterHangteile; schnelle flächenhafteBeschattung.Gut kombinierbarmitanderenBauweisenz.B.alsbegrünteSteinschüttungoderzurBefestigungvonNaturfasertextilien.

4.5 Steckholz, Setzstangen

PlansymbolSteckholz PlansymbolSetzstange

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Kostenbildende Faktoren PfahlbuhnenDie Kosten sind abhängig von Gewinnung, Transport und Einbau der Pfähle, wobei die Bodenver-hältnisse am Einbauort von besonders großem Einfluss sind. Bei ca. 15 Pfählen pro Buhne, einemBuhnenabstandvon1,5m,sindauf10mUferlängeca.14Arbeitsstundenundca.7Baggerstundennotwendig.

KostenansatzSteinbuhnen250-1.000EUR/Stck(WALSER2012)

PfahlbuhneStromaufwärtig beginnend Pfahlreihen aus Holzpfählen vor dem zu sichernden Bereich in Uferbö-schung und Gewässersohle standfest einschlagen. Erste Pfahlreihe in einem spitzen Winkel zumStromstrich anordnen, alle folgenden im rechten Winkel zum Stromstrich und letzte im stumpfenWinkeldazu.LängedereinzelnenPfahlreihenentsprechenddergedachtenneuenUferlinie.AbstandderBuhnenungefährgleichGewässerbreitebzw.das1bismax.2,5fachederBuhnenlänge.

Einbau der einzelnen Buhnen: Landseitig hinter der Abbruchkante beginnend, Pfähle in einer ge-schlossenenPalisadenreiheeinschlagen,sodassdiePfähle inderBuhnenmitteetwabisaufMit-telwasserhöhe reichen,gegendasUferansteigenundzurGewässermitteabfallen.PfählevonderBuhnenmittebiszumBuhnenkopfmind.1/2bis2/3ihrerLängeeinschlagen,übrigePfählemind.1/3ihrerLänge.Eingeschlagene,zulangePfählekürzen.

Bei geringer Sedimentführung Buhnenfelder uferseitig mit Verfüllmaterial (gebietstypische Böden,KieseoderSchotter;LieferungdesMaterialswirdgesondertvergütet)auffüllen.

• HolzpfähleausNadelholz,jenachBedarf1,2-3mlang,Zopfdurchmesser9-18cm

• abgerechnetwirdnachgebautemlfmPfahlbuhne

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Page 66: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

Abb.4.23:SteckholzinKombinationmitBöschungsschutzmatte,Herstellungszustand

WirkungsweiseBeientsprechenderEntwicklungrascheundbodenerschließendeBebuschungvonBöschungenundUfern,einfachstePionierbegrünung,dieinBewaldungüberleitet;BodenstabilisierungfolgterstnachderWurzelbildung;EntwässerungswirkungdurchdenhohenWasserbedarfderWeiden.

Positive Aspekte:

• rasche,einfacheundkostengünstigeUferstabilisierung

• gutmitanderenBauweisenkombinierbar,auchnachträglich(z.B.Steinschüttung,Steinsatz, Naturfasergewebe)

Besonderheiten und Grenzen:

• BodenstabilisierungerstnachWurzelbildung

• empfindlichgegenSchattenwurfvonanfänglichemKraut-undGraswuchssowievon überstehendenBäumen

BaubeschreibungLebende,untenangeschrägteAststückewerdenleichtgeneigtvonHandindenBodengestecktundallseitsangetreten,sodasshöchstens¼derHolzlängeherausschaut,dasonstAustrocknungsgefahrbesteht.InschwerenBödenwirdmitdemLocheisenvorgebohrt,sodassdieHölzermitdemFäusteleingeschlagenwerdenkönnen.DiedadurchverletzteOberseitemussnachgeschnittenwerden.

Je nach erwünschter Aufwuchsdichte werden 1-5 Hölzer/m² Böschungsfläche, möglichst unregel-mäßig, in die erforderlichen Bereiche gesteckt. Bei geringer Dichte können sogleich Junggehölzedazwischengepflanztwerden.DadieHölzeroftausUnkenntnisverkehrtherumeingebautwerden,wirddasobereEndeschonbeimZurichtengerade,dasuntereEndedagegendeutlichschrägabge-schnitten.

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Mittelwasser

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Page 67: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

BaumaterialienUnverzweigte,gesundeein-undmehrjährigeTriebevon2-8cmØundjenachEinschlagtiefe30-60cmLänge.JedickerdasMaterial,umsowenigerleichtvertrocknetes.InderPraxishabensichwegendemgünstigenVerhältnisvonVolumenzuRindenoberflächeHölzermitca.2,5-3cmØ(mind.Øeiner2-Euro-Münze)sehrgutbewährt.EssindalleWeidenartenbisaufSalweide(Salixcaprea)geeignet(diesewurzeltschlechtundnichtüberallamHolz)sowievieleandereGehölzartenwieSchwarzpap-pelundLiguster.

Einbauzeit:GewinnungundEinbaunurinderVegetationsruhezeit,beiNasslagerungderHölzerbiszumzeitigenFrühjahr.

Pflege und Unterhaltung:

• MahdvonanfangsstarkbeschattendemKraut-undGraswuchs

• Auslichten(ggf.artenselektiv)entsprechendgewünschterEntwicklung

Häufige Fehler:• Verwendungungeeigneter,nichtgebietseigenerWeidenarten

• unsachgemäßeBearbeitungderSteckhölzer:ausgefransteSchnittflächen,Rindenverletzungen, QuetschungenoderSchädenbeimEinschlagen

• kaumoderkeinKontaktderSteckhölzerzumanstehendenBoden,besondersbeimEinbauin grobkörnigemMaterialwieSteinschüttungen

• SteckhölzerragenzuweitausdemBodenheraus

• EinbauderHölzerentgegendernatürlichenWuchsrichtung.HierhilftbeimSchneidenderSteck- hölzereinefarbigeMarkierungmitSprühfarbe(z.B.grün=oben),odermanschneidetdieobere Seitegerade,dieuntereSeitedagegenschrägan.SogibtschondasEinschlagendierichtige Richtungvor.

Abb.4.25:SchrägeingebrachteStecklingeentwickeln mehrWurzeln

Abb.4.24:FachlichrichtigeingebrachterSteckling

Abb.4.26:SteckholzinKombinationmitBöschungsschutzmatte,EntwicklungnachdreiMonaten

Mittelwasser

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Page 68: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

Kostenbildende FaktorenDieKostenfaktorensind:GewinnungderStecklinge,TransportzurEinbaustellesowieZurichtenundSteckenabhängigvonderDickederStecklingeunddenBodenverhältnissen.

Kostenansatz0,5-2,00EUR/Stck(WALSER2012)

Weidensteckhölzer stecken (DIN 18 918)Wurzelseitig angespitzte, unverzweigte Weidenhölzer in einem Winkel von 45-90° zur Böschungs-oberfläche3/4-4/5ihrerLängeindenBodeneinschlagen.InschwerenBödenmitLocheisenvorboh-ren. Der Querschnitt der vorgebohrten Löcher darf nicht größer sein als der größte Durchmesserdes zu setzenden Steckholzes! Böschungen ab Mittelwasserlinie nach oben wie folgt bestecken:Böschungsfuß bis Böschungsmitte 3-5 Steckhölzer/m², Böschungsmitte bis Böschungsober-kante1-3Steckhölzer/m².NachdemSteckenSteckholzallseitigfestantreten.DasgesetzteSteck-holzknappüberderBodenoberfläche(2-4cm)mittelsAstschereoderBaumsäge(keineMotorsäge!)kreisrundabschneiden.

• Aststücke=lebendeWeidenäste,2-8cmstarkund30-60cmlang,nurbewurzelungsfähige Weiden(sieheArtenlisteBaubeschreibung)

• HinweisezurGewinnungundLagerungvonlebendenÄstenbeachten(sieheBaubeschreibung)

• abgerechnetwirdnachStück

4.5.2 Setzstangen

BestandszielStandortgerechterWeidensaum

Ökologische Bedeutung:• naturnaheUfersicherung(punktuelleBauweise)

• Gewässerentwicklungbegrenztzulassendurch“SchlafendeBauweisen“(s.Kapitel2.5)

AnwendungsbereicheAlsprophylaktischerUferschutzanabbruchgefährdetenSteilufern,dienichtsofortstabilisiertwer-denmüssenoderalslebendeZäune.

WirkungsweiseAnSteilufernausfeinkörnigenBödenschützenpalisadenartigeingebauteSetzstangenvorweiterenAbbrüchen.DiestarkeWurzelbildungderWeidenfestigtdiegesamtespätereBöschungsfläche,dieausschlagendenTriebekönnenalslebendeZäunedienen.

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Abb.4.27: SteckhölzerragenvielzuweitausdemBoden.AußerdemfehlendeUfersicherunganderMittelwasserlinie, (RemsbeiMögglingen)

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Page 69: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Positive Aspekte:

• raschundeinfachherzustellen

• neueUferliniedarfsichmitderZeitselbstentwickeln

• sehr geringer Eingriff

Besonderheiten und Grenzen:

• nurpunktuelleoderlineareUfersicherung

• weniggeeignetinsteinigemGrund

• auflängerenStreckenoptischunbefriedigend

BaubeschreibungLebende,untenzugespitzteundobengeradegeschnittenemöglichstgleichmäßiggewachseneWei-densetzstangenwerdenhinterderzukünftigenAbbruchkante invorgebohrteLöcherzumindestens2/3ihrerLängevorsichtigeingeschlagen(maschinellmittelsKompressormitVorsatzrohr).Dasunte-reStangenendesolltedabeidasNiveauderGewässersohleerreichen.DerStangenabstandbeträgt60-100cm.

Abb.4.28:Setzstange,Herstellungszustand

Abb.4.29:WeidensetzstangeamRheinbeiLampertheim

Mittelwasser

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Page 70: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

Abb.4.30:Setzstange,EntwicklungnachdreiMonaten

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Baumaterialien:Stangenartige,geradschäftigeWeidenhölzervon1,5-2,5mLänge,8-15cmØ

Einbauzeit:NurwährendderVegetationsruhe

Pflege und Unterhaltung:• keinebesonderePflegenötig

• ggf.MahdvonanfänglichstarkbeschattendemKraut-undGrasaufwuchs

• AuftrageneinesVerdunstungsschutzesausLehmbreiistempfehlenswert

Häufige Fehler:

• Verwendungungeeigneter,nichtgebietseigeneWeidenarten

• unsachgemäßeBearbeitungderSetzstangen:AusgefransteSchnittflächen,Rindenverletzungen, QuetschungenoderSchädenbeimEinschlagen

• kaumoderkeinKontaktderSetzstangenzumanstehendenBoden,besondersbeimEinbauin grobkörnigemMaterialwieSteinschüttungen

• derimBodenbefindlicheAnteilderSetzstangenistzukurz

• EinbauderStangenentgegendernatürlichenWuchsrichtung

Kostenbildende FaktorenDieKostenfaktorensind:GewinnungderSetzstangen,TransportzurEinbaustellesowieVorbohrenundEinbringen,abhängigvonderDickederSetzstangenunddenBodenverhältnissen.

Kostenansatz1,5-3,0EUR/Stck(WALSER2012)

Mittelwasser

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Page 71: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

Abb.4.31:Krainerwand,Herstellungszustand

WeidensetzstangenLebende, unten zugespitzte und oben gerade geschnittene, möglichst gleichmäßig gewachsenegeradschäftigeWeidenstangen,Länge1,5-2,5mmit8-15cmØ, invorgebohrteLöcherca.100cmtiefeinbringen.VerletzungenamZopfendesindnachzuschneiden.

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

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Krainerwände bestehen aus einer stabilen Totholzkonstruktion (Stützkörper), die durch lebendePflanzenoderPflanzenteiledauerhaftingenieurbiologischgesichertwird.

BestandszielWeidensaum oder standortgerechtes Ufergehölz mit Bäumen und Sträuchern bei Einbringen vonJunggehölzen.

Ökologische BedeutungnaturnaheUfersicherungsteilerUfer(lineareBauweise)

AnwendungsbereicheSteileHang-undUferböschungen,LängsverbauungenundFußsicherungen,inRunsen(Erosionsrin-nen) als Querwerke. In beschatteten Wildbächen mit feinkörniger Geschiebeführung als Sperren-funktion.ImStraßen-undWegebauzurAbstützungdesAnschnittesunddesAuftrags;alsFundamentfürHangröste.

4.6 Krainerwand (Holzgrünschwelle)

Plansymbol

Mittelwasser

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Page 72: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

WirkungsweiseSofortige Böschungs- und Uferstabilisierung, die von oben belastbar ist (Wegebau). Das Holzge-rüst armiert die Böschung und schützt die Pflanzen in der Anwuchsphase. Nach dem AnwachsenübernehmendieWurzelnzunehmenddiestabilisierendeFunktiondesvermorschendenHolzesundentwässerndenHang.BauauchaufwenigbelastbaremUntergrundmöglich,dadieHolzkonstruktionleichter als vergleichbare Steinverbauungen ist. Gebogene Längshölzer ermöglichen AngleichungdesBauwerkesandasGelände.

Positive Aspekte:• beliebigeLängedesBauwerksundvariableLinienführung

• großeBöschungshöhenwerdensofortstabilisiert

• von oben belastbar

• BaustoffvorOrtgewinnbar,leichtherzustellen

Besonderheiten und GrenzenHolzkastenkonstruktionvermorschtoftzuschnellbeiVerwendungvonungeeignetemMaterial

Abb.4.33: AustriebeinerKrainerwandvierWochennachEinbau (LindachbeiKirchheim/Teck)

Abb.4.32:Krainerwand(BottwarbeiOberstenfeld)

BaubeschreibungZuerstmusseinArbeitsraumhergestelltwerden.DieserBaubereichistsozuerstellen,dasserfürdenEinbaudererstenHolzlagekurzzeitigtrockenliegt(evtl.durchwasserseitigenLeitdamm).DanachwirdeineLageLängshölzer(Binder,Läufer)ambestenaufeinerkolksicherenAst-oderReisiglagekurz unterhalb der Mittelwasserlinie angelegt. Im Abstand von ca. 2 m werden hinten zugespitzteQuerhölzer(Zangen)rechtwinkligmitleichtrückwertigerNeigungaufdenLängshölzernaufliegendindasanstehendeMaterialeingeschlagen.Längs-undQuerhölzerwerdenmittelsNägeln(beistarkenHölzernmitBauklammernoderArmierungseisen)verbunden.DieZwischenräumewerdenmitleichtrückwärtiggeneigtenBuschlagen,HeckenlagenoderHeckenbuschlagenundErdmaterialgefülltundverdichtet.DannwirddienächsteLängs-undQuerholzlageaufgebaut,wobeiderrückwärtigeVer-satzderLängshölzerindergewünschtenBöschungsneigungerfolgenmuss.

Eskönnen1-4mhoheBauwerkeohneAbsätzeentstehen.DieNeigungdarfnichtsteilerals60°sein,sodassdieunterenPflanzengenügendLichtundWassererhalten.StattderGehölzekönnenauchRasensoden zwischendie Hölzergepacktwerden. Unter Wasser kann dieuntere Reihe als Fisch-unterstandleerbleiben.

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Page 73: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Abb.4.34:Krainerwand,EntwicklungnachdreiMonaten

Baumaterialien:• Längs-/Querhölzer UnbehandeltesRundholz(Stamm-undAstmaterialausGehölzpflege),seltenKantholz,10-30cmØ, langehaltbar:Eiche,Douglasie,Lärche.FertigteileausBetonimnaturnahenWasserbaunicht verwenden.

• Lebendmaterial LebendeÄste(20St./lfm)und/oderJunggehölze(bis3St./lfm);ggf.Rasensoden

• Verbindungsmaterial Nägel(ggf.Holzstifte),Armierungseisen,Bauklammern,alsVerfüllmaterialmöglichst anstehenderBoden

EinbauzeitMöglichstinderVegetationsruhezeit,damitdasLebendmaterialsoforteingebautwirdunddieDurch-wurzelungdesFüllkörpersgarantiertist.NachträglicherEinbauvonSteckhölzernistaufwändigundmangelsEinbindetiefenichtzuempfehlen.

Pflege und Unterhaltung:• beisachgerechterAusführungkeine

• ggf.SchnittderaufwachsendenWeidenbeiHeckenbuschlagen(selektiv!)

Häufige Fehler:• maximaleNeigungüberschrittenz.B.durchfehlerhafteNeigungbeimEinbauderersten Querhölzer

• Verwendungvonschlechtem,leichtverrottbaremHolz

• unsachgemäße,instabileVerbindungenderKastenkonstruktionundmangelndeEinbindetiefe

• VerdrehungderWuchsrichtungbeimEinbauderBuschlagen

• dasPflanzenmaterialwirdnichtlagerichtig(nachhintengeneigt)unddichtgenugeingebracht, dieHinterfüllungmitBodenmaterialnichtordentlichverdichtet

• BuschlagenstehenweitüberdieBauwerksvorderkantehinaus.MöglicheFolge:Beschädigungen beiHochwasserundEntwicklungeinesuntypischenundstatischlabilenHabitusderPflanzen.

Mittelwasser

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Page 74: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Kostenbildende FaktorenDieKostensindabhängigvonGewinnung,TransportundEinbauderLängs-undQuerhölzerfürdieHolzkonstruktion,wobeidieBodenverhältnisseamEinbauort vonbesondersgroßemEinflusssind.Darüber hinaus sind die Kosten für das Lebendmaterial, Weidenbuschlagen oder Junggehölze, zuberücksichtigen.

FüreineeinwandigeAusführungausNadelrundhölzerninRindemitfünfLängsholzlagenundBuschlagenwerdenca.100-180min/lfm/Lageerforderlich.

Krainerwand, einwandigArbeitsraumdurchwasserseitigenLeitdammsoschützen,dassBaubereichfürdenEinbaudererstenHolzlagekurzzeitig trocken liegt.Arbeitsraumherstellen:Dazuca.30cmunterMittelwasser,bzw.ca.20cmunterSohlenniveaueinPlanummit10-15°landwärtsgerichteterNeigungundca.1-1,5mTiefeanlegen.RückwandderBaugrubesenkrechtzumPlanumabtragen,gesamtenAbtragseitlichlagern.ErsteLängsholzlageanderzukünftigenUferlinie(=VorderkantePlanum)auslegen.Aneinan-dersetzenvonLängshölzerndurchVerblatten.FürscherfesteVerbindungBalkenverbindereinsetzen.Darüber imAbstandvon1,5-2mangespitzteQuerhölzer legenundrückwärtiggeneigt indieRück-wandderBaugrubeeintreiben(rückwärtigeNeigungvon10-15°beibehalten).

ZweiteLängsholzlage1/2bis1/1Stammdurchmessernach innenversetztverlegen(ZukünftigeBö-schungsneigung),sauberindievorherausgekerbtenQuerhölzereinpassen.DurchNägelkraftschlüs-sigeVerbindungzwischenLängs-undQuerholzherstellen.NächsteLageQuerhölzereinbauenusw.bisfertigeBauwerkshöhe(s.Planangaben)erreichtist.KrainerwandmitAbtraglagenweiseverfüllen,alternativbisaufMittelwasserliniemitSteinschüttung(LieferungdesMaterialswirdgesondertver-gütet).WährenddesVerfüllensunterderMittelwasserlinie indieZwischenräumederVorderwandnicht austriebsfähiges Astwerk, darüber lagenweise Weidenäste mit 30-40° rückwärtiger Neigungdichtandichteinlegen,ggf.mitnichtaustriebsfähigemAstmaterialausfüttern,benadelteÄstebeifeinenVerfüllbödenvorteilhaft.

• Längshölzer,Querhölzer=RundholzmitRinde(Douglasie,Lärche,Eiche)12-28cmØ,Längshölzer 4-5mlang.Querhölzer,dünnteiligangespitzt,2,5mlang

• Nägel=SparrennägelinerforderlichenLängen,Balkenverbinder

• Weidenäste=lebendeÄstemitallenSeitenzweigen,1-1,5mlang,nurbewurzelungsfähige Weiden(s.Kapitel3.5))

• HinweisezurGewinnungundLagerungvonLebendenÄstenbeachten

• Astwerk=unverwitterte,toteÄste,1-1,5mlang,vonLaub-undNadelhölzern

• abgerechnetwirdnachAnzahlderLängsholzlagenxgebautemlfmKrainerwandjegesicherter Uferseite

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Page 75: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

Abb.4.35:VegetationswalzeinKombinationmitBöschungsschutzmatte,Herstellungszustand

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

4.7 Vegetationswalze

Plansymbol

VegetationswalzenzählenzudenkombiniertenBauweisen,diealsBöschungsfußsicherungbeilang-samfließendenGewässernoderanGleituferneingesetztwerden.EshandeltsichumVegetations-walzenbeidenenUfersubstratsowieHochstauden-undRöhrichtballenmiteinemNaturfasertextilumhülltwerden.

Mittelwasser

BestandszielStandortgerechterHochstauden-oderRöhrichtsaum

Ökologische Bedeutung:

• naturnaheUfersicherungmitkrautigenPflanzen(lineareBauweise)

• AufwertungderGewässerstrukturunddesLebensraums

AnwendungsbereicheInderRöhrichtzoneanlangsamfließendenGewässernmitgeringerWasserspiegelschwankungundminimalerGeschiebeführung.AnGleitufernschnellerfließenderBäche,sowieanSeeufern,beson-ders bei unterspülungsgefährdeten Schilfflächen. An breiten Fließgewässern zur Befestigung derMittelwasserrinne.OftinKombinationmitAstpackungen,krautigenPflanzungenundzurWiederbe-siedlungmitSchilf.

WirkungsweiseDiePflanzenballenoder-teilewerdeninderWalzezusammengehaltenundsovorAbtragwährendder kritischen Anwuchsphase geschützt. Die unterirdischen Rhizome und Wurzeln durchwachsenzuerstdieWalze,danndasGewebeundsichernsodenganzenUferbereich.

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Page 76: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

Positive Aspekte:• sofortigerUferschutzinderRöhrichtzone

• dierauenGewebeführenzuhoherSedimentation,diePflanzenkönnengeschütztanwachsen

• nachVerrottendesGewebesistvonderBauweisenichtsmehrzuerkennen;esbleibtein naturidentischerRöhrichtsaum

• WirkungderBauweiseaufdenAbflussgering

• attraktiveVegetationsstrukturinurbanenBereichenbeigeringerFlächenverfügbarkeit

Besonderheiten und Grenzen:• nuraufvollbelichtetenStandortenundnährstoffreichenBödenanwendbar

• NaturfasergewebesindrechtteureFremdstoffe

• beiunsachgemäßerAusführung(schlechteBefestigungvorallemderGeweberänder)können dieGewebeunterspültundlosgerissenwerden

Abb.4.37:VegetationswalzeinKombinationmitBöschungsschutzmattenachdreiMonaten

Abb.4.36:Vegetationswalze(RankbachbeiRenningen)

Mittelwasser

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Page 77: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

BaubeschreibungStärkerströmungsexponierte,abernichtmitGehölzbewuchsgeplanteUferkönnenmitVegetations-walzenausKokosgewebenbegrüntundgesichertwerden.Stabiles,2-4mbreitesKokosgewebewirdineinem40cmbreitenund30cmtiefenGrabenlängsderUferlinieeingelegt,derwasserseitigmiteinerPfahlreihebegrenztwerdenkann.AufderLandseitedarf20-30cmGewebeherausschauen,aufderWasserseitedagegenderganzeRest.

Der Graben wird zu 2/3 mit Ufersubstrat verfüllt. Darauf werden Hochstauden- und Röhrichtballengelegt,diemöglichstschonendausderUmgebunggewonnenwerden.Danachwirdzuerstderkur-ze,landseitigeGeweberestüberdieWalzegelegt,danndaswasserseitigliegende,übrigeGewebedarüber gezogen und sorgsam verpflockt. Wurde breites Gewebe gewählt, so kann die Saat oderPflanzungderangrenzendenUferflächedamitbedecktundgeschütztwerden.

Verwendung von FertigproduktenFertigproduktesindstetsvonabsolutgleicherGeometrieundsomitschlechteranpassungsfähigamEinbauort.DieglatteOberflächebietethydraulischkaumWiderstand,sodassdasentlangströmendeWasserkaumverwirbelt,bzw.abgebremstwird.

Baumaterialien:• Naturfasertextilien VerrottbaresNaturfasergewebe,1-4mbreit,400-900g/m²

• Pflanzenmaterial Röhrichtballen,Wiesensoden,RhizomteileoderJungpflanzengeeigneter,natürlichvorkommen- derPflanzenarten,möglichstausNaturbeständengewonnen

• Pflöcke NichtaustriebsfähigeHolzpfähle,Länge60-150cm,4-10cmØ.Holzpflöcke,Länge30-50cm,2-4cmØ

• Verfüllmaterial AushubmaterialvomGraben;feinkörnigesbiskiesigesBodenmaterial

EinbauzeitZuBeginnderVegetationszeitoderinderVegetationsruhezeitbeiniedrigenWasserständen.RöhrichtpflanzenoderTeiledavonkönnenaufderBaustellenurkurzzeitiggelagertwerden.

Pflege und Unterhaltung:

• praktischkeine

• ggf.KontrollederMattenbefestigung

Häufige Fehler:• unsauberesBefestigenderNaturfasertextilien

• falscherEinbauderPflanzen,d.h.nichtoberflächenbündigindenWalzenkörpereingebunden, sondern nur aufgelegt

• zustraffes/enges,aberauchzulosesVerspannenderMatten

• beiVerwendungvorgefertigterVegetationswalzenmussaufdenentsprechendemHerkunfts- nachweisderPflanzengeachtetwerden

Kostenbildende FaktorenDieKostenfaktorensind:Gewinnung(oderggf.käuflicherErwerb)derHochstauden-undRöhricht-ballen,TransportzurEinbaustelle,EinbauinderVegetationswalzesowieKostenfürdasNaturfaser-textil.FürdenBaueinerVegetationswalzeohneRöhrichtgewinnungmit40cmØwerdenca.60min/lfmerforderlich.

KostenansatzVerpflanzungRöhrichtballen2-8EUR/Stck(WALSER2012)

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Page 78: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

VegetationswalzeEntlangderzukünftigenMittelwasserlinieeinenGraben40cmbreit,30-40cmtiefausheben,Aushubseitlich lagern. Gewässerseitig im Graben alle 1-1,5 m Holzpfahl bis etwa 10 cm über Mittelwas-serlinie als Stabilisierung der Vorderkante der Vegetationswalze einschlagen. Naturfasergewebe(Kokosgewebe700-900g/m²)indenGrabeneinlegen,sodaßGewebelandseitig20cmüberGraben-randhervorsteht.GrabenmitAushub,jenachGrößederRöhrichtballen(Gewinnungwirdgesondertvergütet) zu 1/2 bis 2/3 verfüllen und darauf Röhrichtballen (Pflanzen, Rhizome etc.) dicht an dichtaufbringen. Naturfasergewebe landseitig um 0,5 m umschlagen und mit Holzpflöcken (2 Stck/lfm),alternativAgraffen(2Stck/lfm)sichern.

• Naturfasergewebe

• Holzpflöcke,alternativAgraffenausBaustahl,U-förmig,LängenachBedarf

• abgerechnetwirdnachlfm,alternativm²Jutegewebe,jegesicherterUferseite

BöschungsschutzmattensindeineflächigwirkendeDeckbauweise,beidervorzugsweiseNaturfaserge-webeaufBöschungenverlegtwerden,umdiesevorOberflächenerosionzuschützen.DieBauweisewirdinKombinationmitunterschiedlichenBegrünungsmöglichkeiten(z.B.Ansaat,Bepflanzung)eingesetzt.

BestandszielInAbhängigkeitvonderBegrünung:standortgerechtesUfergehölzmitBäumenundSträuchernoderWiesenflächen.

4.8 Bepflanzte Böschungsschutzmatte

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Abb.4.38:BöschungsschutzmatteinKombinationmitFaschinen-Fußsicherung,Herstellungszustand

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Ökologische BedeutungNaturnaheUfersicherung(flächigeBauweise)

AnwendungsbereicheNeuangelegte,unbewachseneGewässerufermitErosionsgefährdungdurchHochwasseroderWel-lenschlag;zeitweiseüberfluteteVorländer.InKombinationmitSteinwurf,Faschinenu.a.

WirkungsweiseSofortiger, einfach herzustellender gut wirksamer Oberflächenschutz. Die Rauigkeit des GewebesbremstdieFließgeschwindigkeit inderoberflächennahenSchicht,wodurchSedimentationbewirktwerdenkann.TeuresSaatgutkannunterderMatteineinemgünstigenKeimbettgeschütztauflaufen.DieMattensindelastischundwerdenproblemlosdurchwachsen.SiesindfürKleintieredurchgängig,wasserdurchlässigundverhindernWasserrückstau.

Positive Aspekte:• sofortigerOberflächenschutz

• leichteAnwendung

• vollständigesVerrottenderGewebe

• unabhängigvonMaterialgewinnunginderUmgebung

Besonderheiten und Grenzen:• relativkurzeLebensdauerderNaturfasern:0,5-1JahrfürJute;5-8JahrefürKokos

• keinortstypischesMaterial

• mancheProduktesindrechtteuer

• VerlegearbeitbeischmalenBahnen(Jute)wegenhäufigerÜberlappungundVerpflockungaufwändig

• beiunsachgemäßerAusführung(schlechterBefestigungvorallemderGeweberänder)können dieGewebeunterspültundlosgerissenwerden.

BaubeschreibungDieBöschungwirdmöglichstfeinplaniertunddauerhaftmitdenentsprechendenMattenabgedecktundjenachNotwendigkeitmitHolzpflöcken,SteckhölzernoderDrahtbügeln(mind.1St./m²)befestigt.

DasGewebemussanallenRändern10-20cmtiefeingegrabenwerden.BeiÜberlappungenwerdendieMatteninFließrichtungbetrachtetdachziegelartigmindestens20-30cmübereinandergelegtundsorgfältig verpflockt, damit das Wasser nicht unterspülen kann. Die Begrünung kann sich selbstüberlassenwerden,eskanngezieltbepflanztodervordemAusbreitenderMattenausgesätwerden.Leichte,weitmaschigeGewebekönnendurchAufdehnenderMaschendurchpflanztwerden.Engma-schigeGewebedürfennurparallelzurFließrichtungaufgeschlitztunddurchpflanztwerden.

Abb.4.39:BöschungsschutzmattenzurSicherungvonPflanzungundAnsaaten(BrenzinGiengen)

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Page 80: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Baumaterialien:

• Böschungsschutzmatten JenachVerwendungszweckNaturfasergewebemitderentsprechendenMaschenweitewieJute (ca.500g/m²),Kokosgewebeoder-netze(400-1200g/m²),Ramie(Chinagras);seltenerHanfoder Holzwolle.JutegewebewirdalsBallenmitEinzelbahnenvon46mLängeund1,22mBreite geliefert.KokosgewebegibtesaufRollenmit50mLängeund1,2,3oder4mBreite.

• Befestigungsmaterial ToteHolzpflöckeoderlebendeSteckhölzerindererforderlichenGröße,Längeca.30-60cm, 2-4cmØ,Drahtbügel(Krampen),ggf.SteineoderFaschinenimMittelwasserbereich

• Vegetationsmaterial JenachBedarfGehölzjungpflanzen,Röhricht-oderGrassoden,Topf-oderBallenpflanzen;Saatgut

EinbauzeitJederzeit,AnsaateninderVegetationszeit;GehölzpflanzungeninderVegetationsruhezeit

Pflege und Unterhaltung:• praktischkeine

• ggf.KontrollederBefestigungen

Häufige Fehler:• unsauberesBefestigenderNaturfasertextilien,hauptsächlichdasfehlendeEingrabenundVer- pflockenderRänder

• keinsorgfältigesÜberlappenundstraffesVerspannendereinzelnenMatten

Kostenbildende FaktorenDie Kostenfaktoren sind: Gewinnung der Holzpflöcke oder der Steckhölzer, ggf. käuflicher ErwerbvonStahlbügeln,sowieKosten fürdasNaturfasertextil.FürVerlegeneinerBöschungsschutzmattewerdenca.10min/m²erforderlich.

KostenansatzBöschungsschutzmatte(incl.Lieferung)3-10EUR/m²WALSER2012)

Abb.4.40:BöschungsschutzmatteinKombinationmitFaschinen-Fußsicherung,Herstellungszustand

Mittelwasser

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Page 81: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Kokos- oder Jutegewebe als Böschungsschutzmatte verlegenKokos-oderJute-Erosionsschutzgewebe(Gewichtca.400-900g/m²)aufFlächenmitDeckansaatanzuschützendenUfernverlegen.Einbaubreite1,22m(=Rollenbreite)bis4m(nurKokos).DasGewebemussflachaufdemBodenaufliegenundwirdhinterderBöschungsfußsicherungindenBodenein-gelassen.BefestigungmitHolzpflöcken(3-4Stck/m²),alternativAgraffen(3-4St/m²).

• JuteErosionsschutzgewebe

• Holzpflöcke,AgraffenausBaustahl,U-förmig,LängenachBedarf

• abgerechnetwirdnachlfm,alternativm²Jutegewebe,jegesicherterUferseite

Eine Lahnung ist eine ingenieurbiologische Bauweise, die den Wellenschlag bricht und so schüt-zenswerteVegetationsbeständeoderdasUferselbsterhält.

Bestandsziel:EntwicklungzueinemwertvollenStrukturelementmitbesonderenHabitateigenschaftenen.GezielterGeschwemmselfangbeiÜberström-undEinlaufbereichen(s.Kapitel2.5).

4.9 Lahnung

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Abb.4.41:Lahnung,Herstellungszustand

Mittelwasser

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Page 82: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Ökologische Bedeutung:• naturnaheUfersicherung(linearebzw.punktuelleBauweise)

• AufwertungderGewässerstrukturunddesLebensraums

• Geschwemmselfang

AnwendungsbereicheAlsWellenschutzvorausgespültenSchilfbeständenodergehölzbestocktenUfern.ImKüstenschutzzurLandgewinnung,alsWellenbrecherbeiSchiffsverkehrundstarkemWind.BeiHochwasserrück-haltebecken und Reaktivierung von Retentionsräumen können Lahnungen als Geschwemmselfangeingesetztwerden.LahnungenwerdenoftmitVegetationswalzen,Packwerken,SenkfaschinenundBuhnenkombiniert.

WirkungsweiseTrifft die Welle auf die Lahnung, so wird sie beim Durchströmen infolge der enormen Rauhigkeitgebremstundzerteilt,dassgroßeTeileihrerEnergieumgewandeltwerden.InströmungsberuhigtenundsedimentierendenUferbereichenkönnensichRöhrichtbeständeschnellregenerierenoderneuansiedeln.ZudemwirdankommendesTreibholzvomUferferngehalten.

Positive Aspekte:• sofortwirksamer,durchströmbarerWellenbrecher

• wirksameAbgrenzungfürSchiffs-undErholungsverkehr,besondersbeizusätzlicherVerwen- dungaustriebsfähigerStrauchweiden

• FörderungvonSedimentation,somitSelbstreparatur

• lokaleAnsammlungvonGeschwemmselundMüll

Besonderheiten und Grenzen:• Bauweiseistnichtdauerhaft,mussöftersnachgeschichtetwerden

• erschwerteZugänglichkeitbeiNacharbeiten,MaterialtransportnurvomBootauspraktikabel

• großeMaterialmengenerforderlich

Abb.4.42: UferschutzmaßnahmenmittelsLahnungen(BielerSee) Abb.4.43: LahnungalsSchutzvorWellenschlag (Hochrhein/Grenzach-Wühlen)

BaubeschreibungLahnungensindursprünglichBauweisenzurLandgewinnunginTidegebieten.HeutewerdensieRöh-richtbeständeninBinnengewässernzumSchutzgegenWellenschlagvorgelagertoderalsStruktur-elementfürFließgewässereingesetzt.

LahnungenbestehenauszweiPfahlreihen,dievomSchwimmpontonauszurHälfteihrerLängebisauf das Niveau des Hochwasserspiegels eingerammt werden. Der Pfahlabstand beträgt 1,5-2,5 m,derReihenabstand40-70cm.

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Page 83: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

Abb.4.44:Lahnung,Querschnitt

QuerzudenReihenwerdendichtandichtca.2m lange,mitstetsgleichgerichtetenÄstengebun-dene,toteFaschinen(30-40cmØ)derarteingelegt,dassihreZweigspitzenzumoffenenWasserhinzeigen und das dicke Faschinenende noch 20-30 cm hinter die landwärtige Pfahlreihe reicht. Zwi-schendiePfahlreihenwerdengroße,normalgebundeneFaschineneingelegtunddurchpaarweisesVerspannenderHolzpflöckemitDrahtniedergebunden.DerQuerschnittderfertigenLahnungmusstrapezförmigsein,dieKronenurmaximalleichtüberdemHochwasserniveauliegen.DieLahnungenkönnen in vielen Varianten, von schräg vom Ufer abgehend bis parallel zur Uferlinie, angeordnetwerden.

FüreinenoptimalenWellenschutzmussdieAusrichtungderLahnungen45-90°zurHauptwindrich-tung betragen, um eine gute Wirkung zu erzielen. Bei uferparalleler Bauweise müssen kurze Lah-nungeninzweizueinanderversetztenLiniengebautwerden,umoffeneVerbindungvomSchilfzumFreiwasseraufrechtzuhalten(Fischwege).

Mittelwasser

Baumaterialien:• Astwerk MöglichstlangesAstwerkbeliebigerHolzarten,auchNadelholzreisig

• Pfähle StabileHolzpfähle,8-15cmØ,LängeabhängigvomWasserstandundUntergrund,ca.1-3m

• Befestigungsmaterial GeglühterEisendraht,3-4mmØ

EinbauzeitBeiNiedrigwasser.LebendeLahnungeninderVegetationsruhezeitbzw.SteckhölzererstimzeitigenFrühjahrbeierreichtemMittelwasserstandeinbauen.

Pflege und Unterhaltung:

• praktischkeine

• aufgrundbegrenzterLebensdauerwerdenNachbesserungenoderErsatzbauwerkenötig83

Page 84: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

4 Beschreibung ausgewählter Bauweisen

Häufige Fehler:• PfählenichttiefgenugverankertundausschlechtemMaterial

• Faschinennichtdichtgenuggepackt

• FaschinennichtgegenAufschwimmengesichert

Kostenbildende FaktorenKostenbildendeFaktorensinddieGewinnungvonAstwerkundHolzpfählen,wenndiesnichtbeiPfle-gemaßnahmenanfälltsowiedieHerstellung,TransportundEinbauderLahnungen.FürHerstellungundEinbaueinerLahnungineinerLängevonca.2mmitLängsfaschinen(30cmØ)sind120min/lfmerforderlich.

LahnungEinbringenvon2Pfahlreihen,Pfahlabstandca.1m,Reihenabstandca.40-50cm,Pfahllänge,jenachUntergrundundWassertiefe,ca.1-3m.Einbauvon2mlangentotenQuerfaschinenmit30-40cmØauf vorbereitete Gewässersohle quer zu den Pfahlreihen. Die toten Faschinen werden derart ein-gelegt,dass ihreZweigspitzenzumoffenenWasserhinzeigenunddasdickeFaschinenendeca.20-30cmhinterdielandwärtigePfahlreihereicht.

ZwischendiePfahlreihenwerdenanschließendnachBedarf1-2LagenausgebundenenFaschinen,Längebis5mmit40-50cmØaustotemAstmaterialeingelegtunddurchpaarweisesVerspannenmitdenHolzpflöckenmitgeglühtemDraht3-4mmØniedergebunden.EinbautiefeunterBezugswasser-standbismax.1m.AbrechnungüberlaufendenMetereingebauteFaschinequerundlängs.

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Page 85: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

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5 Quellenverzeichnis

Gesetze und Verordnungen

Weiterführende Quellen

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Page 88: Ingenieurbiologische Bauweisen an Fließgewässern, Teil 1

10 Fragen – 10 AntwortenThorstenKowalke,WBWFortbildungsgesellschaft(DonaubeiRiedlingen)

InhaltsverzeichnisArminStelzer,WBWFortbildungsgesellschaft(KlingenbachbeiSteinenbronn)

Kapitel 1ThorstenKowalke,WBWFortbildungsgesellschaft(KanderbeiEimeldingen)

Kapitel 2HubertFunk,LandratsamtBiberach;Abb.2.10PeterGeitz,Geitz&Partner;Abb.2.8,2.9,2.11,2.14,2.15,2.16,2.17,2.18,2.19,2.21,2.22,2.23,2.24,2.25,2.26,2.27,2.28,2.29,2.30,2.31,2.32,2.33,2.34,2.35,2.36BerndWalser,RegierungspräsidiumFreiburg;Abb.2.4,2.5,2.38,2.39,2.40,2.41

Kapitel 3PeterGeitz,Geitz&Partner;Abb.3.9,3.10,3.11,3.12,3.13,3.14,3.15,3.16,3.17,3.18,3.25,3.26AngelikaJany,Geitz&Partner;Abb.3.8,3.19,3.20,3.21,3.22,3.24ThorstenKowalke,WBWFortbildungsgesellschaft;Abb.3.23BerndWalser,RegierungspräsidiumFreiburg;Abb.3.5,3.7

Kapitel 4ManfredEhrhardt,LRAAlb-Donau-Kreis;Abb.4.16PeterGeitz,Geitz&Partner;Abb.4.3,4.7,4.8,4.10,4.11,4.13,4.21,4.27,4.29,4.32,4.33,4.36,4.39AngelikaJany,Geitz&Partner;Abb.4.42ErichLinsin,RegierungspräsidiumFreiburg;Abb.4.43BerndWalser,RegierungspräsidiumFreiburg;Abb.4.24AndreasWeiß,IngenieurbüroHeberle;Abb.4.4

Kapitel 6ThorstenKowalke,WBWFortbildungsgesellschaft(SteimelbachbeiGörwihl)

ImpressumThorstenKowalke,WBWFortbildungsgesellschaft(SteimelbachbeiGörwihl)

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Herausgeber:WBW Fortbildungsgesellschaft für Gewässerentwicklung mbHKarlstrasse 91, 76137 Karlsruhe, Tel (0721) 824489-20, Fax -29

LUBW Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg

Bearbeitung:Angelika Jany, Peter Geitz Landschaftsarchitekturbüro Geitz & Partner GbR, Stuttgart-Möhringenmit Unterstützung der Projektgruppe „Ingenieurbiologie“: Reinhold Alt (Landeshauptstadt Stuttgart), Waldemar Ehrmann (LRA Neckar-Odenwald-Kreis), Ewald Fassnacht (RP Tübingen), Hubert Funk (LRA Biberach), Elisabeth Korb (LRA Schwarzwald-Baar-Kreis), Thorsten Kowalke (WBW Fortbildungsgesellschaft), Dr. Gerhard Schaber-Schoor (Ministerium für Ländlichen Raum und Verbraucherschutz), Bernd Karolus (LUBW), Bernd Walser (RP Freiburg), Ann Zirker (WBW Fortbildungsgesellschaft)

Gestaltung: visionell.büro für gestaltung, HamburgZeichnungen: Maerzke Grafik Design, LeonbergAuflage: Karlsruhe im Oktober 2013, 1000 Stück

Alle Rechte vorbehalten. Es ist nicht gestattet, ohne ausdrückliche Genehmigung der Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg oder der WBW Fortbildungsgesellschaft für Gewässerent-wicklung diese Veröffentlichung oder Teile daraus zu verändern oder zu übersetzen und die Inhalte an Dritte abzugeben bzw. zu veröffentlichen. Eine Vervielfältigung oder Verwendung unveränderter Texte oder Grafiken in anderen elektronischen oder gedruckten Publikationen ist mit der Quellenangabe gestattet.

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