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Straße und Autobahn 6.2014

Vermeidung von Böschungsschäden durch Erosion | Landschaftsbau | FACHBEITRÄGE

1 Einleitung

Im Erd- und Verkehrswegebau entstehenregelmäßig und großflächig steile Ein-schnitts- oder Aufschüttungsböschungenmit Neigungen, die häufig zwischen 1:2und 1:1,5 liegen. Derartig geneigte Flä-chen sind naturgemäß stark erosionsge-fährdet. Bodenerosion entsteht vor allemdurch die niederschlagsbedingte Ablösungund den hangabwärts gerichteten Trans-port von Bodenpartikeln und Bodenaggre-gaten. Folgen der Erosion sind besondershäufig lineare Schäden wie Rillen- undRinnenerosion, die sich ohne Gegenmaß-nahmen rasch zu schwerer Graben- undTunnelerosion ausweiten können (Bilder 1und 2). Zu den schweren Erosionsschädenzählen auch flächenhafte Ereignisse wieHangrutsche und Rutschungen von Bo-denandeckungen (Bild 3). Erosion an Ver-kehrswegen zerstört oder beeinträchtigtnicht nur materielle Güter, sie gefährdetunter Umständen auch die Unversehrtheitder Verkehrsteilnehmer. Mit zunehmender Neigung und Hanglän-ge steigt die Erosionsgefahr an. Schluffrei-che Böden (Löß, Lößlehm) und wenig ko-häsive Sande sind besonders erosionsan-fällig. Uferbereiche von stehenden undfließenden Gewässern (auch Entwässe-rungsgräben) sind der Erosion durch Wel-lenschlag und Strömung gleichfalls in be-sonderem Maße ausgesetzt. Tonreiche Bö-den dagegen sind durch ihre Aggregatsta-

bilität erosionsresistenter; Gleiches gilt fürskelettreiche (steinige) Substrate durchden hohen Anteil an schweren, durchWasser kaum abspülbaren Bestandteilen.Auch wenig oder nicht bindige Sande sindwegen ihrer guten Wasseraufnahmefähig-keit weniger erosionsgefährdet (Blume1990, Scheffer & Schachtschabel 1998).Aufgrund des erhöhten Gewitter- undStarkregenaufkommens gelten in Mittel-europa die Sommermonate als besonders

erosionsrelevantes und risikoreiches Zeit-fenster. Aber auch im Winter droht aufunbewachsenen oder spärlich begrüntenund ungesicherten Böschungen verstärktErosion durch Regen und Frost-Tau-Zyk-len (Tabelle 1). Unter Beachtung einiger relativ einfachumzusetzender Vorgaben im Bauablaufkönnen Tiefbaubauunternehmen und Be-grünungsfirmen die Gefahr von Bö-schungsschäden durch Erosion deutlich

Verfasseranschrift:M. A. (Geogr.)S. Bloemer, Niederlassungsleiter, wissenschaftliche Beratung,Bender GmbH & Co. KG,Niederlassung Düsseldorf,Henkelstr. 282,40599 Düsseldorf,[email protected]

Vermeidung von Böschungsschäden durchErosion im Erd- und Verkehrswegebau –Ein Leitfaden für Planer und ausführendeUnternehmen Stephan Bloemer

Neu hergestellte Böschungen im Erd- und Verkehrswegebau sind besonders erosionsgefährdet. Erosion verur-sacht häufig schwere und kostspielige Schäden an Böschungen. Der Gefahr von Erosionsschäden kann jedochschon bei der Projektplanung wirksam begegnet werden. Beachten auch die ausführenden Tiefbaufirmen unddie ingenieurbiologisch tätigen Begrünungsunternehmen einige grundlegende Aspekte, kann Erosion weitge-hend vermieden oder zumindest stark reduziert werden.

Newly constructed slopes in civil engineering are particularly endangered by soil erosion. Erosion may causesevere and expensive damage to slopes and embankments. The risk of erosion can be minimized already during project planning. Considering some constitutive aspects, contractors in civil engineering, revegetationand bioengineering should be able to prevent or to largely reduce soil erosion.

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Bild 1: Rillenerosion auf einer steilen Auf-schüttungsböschung im Straßenbau (Fotos 1–13 und 15: Fa. Bender)

Bild 2: Grabenerosionmit der Verfrachtunggrößerer Bodenmassenzur Straße am Hangfuß

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Die Geschwindigkeit des abfließendenWassers und damit dessen erosive Kraftsteigen mit zunehmender Reliefenergie,also mit wachsender Böschungsneigungund -länge. Flacher gestaltetes Geländeund geringere Hanglängen oder durchBermen unterbrochene bzw. terrassierteBöschungen reduzieren die Geschwindig-keit und die Menge des Oberflächenab-flusses und damit die Gefahr von Erosi-onsschäden. Leider nimmt der Flächenbe-darf mit abnehmender Hangneigungund/oder einer Terrassierung zu, sodassdiese erosionsvermindernden Maßnahmenlängst nicht überall realisiert werden kön-

reduzieren. Aber schon in der Planungs-phase einer jeden Baumaßnahme solltenseitens der ausschreibenden Institutionenpräventive Maßnahmen gegen Erosion er-griffen werden.

2 Erdbauliche Maßnahmen

2.1 Böschungsneigung und Hanglänge reduzieren

Auf geneigten Flächen entsteht durch Nie-derschläge ein Oberflächenabfluss, wenn dieNiederschlagsmenge die Infiltrationsrate –also die je Zeiteinheit in den Boden versik-kernde Wassermenge – übersteigt. Auf

durchlässigen Böden mit hohen Infiltrati-onsraten und somit hoher Wasserleitfähig-keit (z. B. Sande, skelettreiche Substrate) bil-det sich weniger Oberflächenab-fluss als aufweniger durchlässigen Böden (z. B. bindige,lehm- und tonreiche Böden). Oberflächen-abfluss wirkt als Transportmedium für Bo-denpartikel und damit als wesentlicher Fak-tor für Bodenerosion. Da sich der Abflusshäufig auf einzelne lineare Schwerpunkte(Vertiefungen, Mulden, Furchen) konzen-triert, kann er hier Kräfte wie ein Fließge-wässer entwickeln und Aggregate und Bo-denteile bis zu Steingröße transportieren(Scheffer & Schachtschabel 1998).

Tabelle 1: Die wichtigsten Daten zu Ursachen und Wirkungen der Erosion sowie Gegenmaßnahmen.

Abgänge angedeckter Bodenmassen und Erdrut-sche unter Schwerkrafteinfluss, verursacht durchWasserzufuhr, Schneelast, Temperaturwechsel; be-günstigt durch höhere Tonanteile, glatte, verdich-tete und stauende liegende Bodenlagen sowiemangelhafte und flache Durchwurzelung.

Verursacht durch sommerliche Starkregen aufausgetrocknete Bodenoberfläche; eindringendesWasser schließt Luft ein, die zu hohem Druckkomprimiert wird und zur Aggregatzerstörungführt.

Zerteilung von Bodenaggregaten durch kinetischeEnergie der Regentropfen; Bodenpartikel werdenabgelöst.

Zerfall zu leicht ablösbaren, kleinsten Bodenteil-chen durch hohen Anteil einwertiger Kationen(Na+, K+) am Ionenbelag und in der Bodenlösung

Verringerung der Infiltrierbarkeit des Bodens, da-durch Verstärkung des erosiv wirksamen Oberflä-chenabflusses

Lockerung kleiner und größerer Bodenteilchen bisSteingröße durch Scherkräfte des abfließendenWassers; Rillen-, Rinnen- und Graben (Gully-)ero-sion, Zerstörung des Böschungsprofils

Lockerung der Bodenaggregate, erhöhter Oberflä-chenanfluss durch noch gefrorenes Bodenwasser

Äolischer Korntransport durch Saltation (sprung-weiser Transport von Sandkörnern oder Bodenag-gregaten) und Reptation (rollende oder kriechendeBewegung von Sandkörnern oder Bodenaggrega-ten auf der Bodenoberfläche infolge des Aufprallsvon springenden Sandkörnern). Große und flächi-ge Massenverlagerungen.

Verzicht auf Oberbodenandeckung oder Vermeidung vonBodenverdichtungen und glattem Abziehen von Böschun-gen vor Oberbodenauftrag (Oberfläche vor Oberboden-andeckung aufrauen); Bodenandeckungen mit Faschinen sichern; rasche und fachgerechte Begrünung.

Bodenverdichtung und glattes Abziehen von Böschungenvermeiden; Kalkung; Austrocknung reduzieren und verzö-gern mit Erosionsschutzmatten und Mulchdecken; Nass-ansaat nur mit Bodenkleber, Mulch und aggregatbildendenZuschlagstoffen (Alginate, Tonminerale); rasche Vegetati-onsbedeckung sicherstellen.

Direkten Kontakt Regentropfen/Bodenoberfläche vermei-den durch Abdeckung des Bodens (Erosionsschutzmatten,Strohmulchlagen); Nassansaat nur mit Bodenkleber, Mulchund aggregatbildenden Zuschlagstoffen (Alginate, Tonmi-nerale); rasche Vegetationsbedeckung sicherstellen.

Kalkung; Einbringen aggregatbildender Zuschlagstoffe(Alginate, Tonminerale).

Bodenverdichtung und glattes Abziehen von Böschungenvermeiden; Kalkung; Erosionsschutzmatten und Mulch-ecken; Nassansaat nur mit Bodenkleber und Mulch. Poren schaffende Bodenlebewesen (Regenwürmer) förderndurch Mulch und organische Düngung; rasche Vegetati-onsbedeckung sicherstellen.

Böschungsneigung und Hanglänge reduzieren; hangsenk-rechte Reliefstrukturen vermeiden; Abfluss von Wasserüber die Böschung vermeiden; Bodenverdichtung undglattes Abziehen von Böschungen vermeiden; Rauigkeitder Oberfläche erhöhen; Kalkung; Erosionsschutzmattenund -gewebe; Mulchdecken; Nassansaat nur mit Boden-kleber, Mulch und aggregatbildenden Zuschlagstoffen (Alginate, Tonminerale); Poren schaffende Bodenlebewe-sen (Regenwürmer) fördern durch Mulch und organischeDüngung; rasche Vegetationsbedeckung sicherstellen.

wie 6)

Windgeschwindigkeit durch Maßnahmen im Vorland re-duzieren durch Hecken, Baumreihen, Raine; Kalkung; Ab-deckung mit Erosionsschutzmatten und -geweben; Nass-ansaat nur mit Bodenkleber, Mulch und aggregatbildendenZuschlagstoffen (Alginate, Tonminerale); rasche Vegetati-onsbedeckung sicherstellen.

*nach Scheffer & Schachtschabel 1998

Massenversatz, Erdrutschungen

Luftsprengung und Ablösungvon Bodenpartikeln durch rasches Befeuchten

Ablösung von Bodenpartikelndurch Niederschläge (Regen- und Spritztropfen)

Dispergierung zu primären Bodenteilchen

Bildung verschlämmter Oberflä-chen durch Poren verstopfendeFeinteile [verursacht durch 1)und 2)]

Ablösung und Transport vonBodenpartikeln durch Oberflä-chenabfluss

Frost-Tau-Zyklen

Äolischer Einfluss (Wind)

Prozesse und Ursachen der Erosion* Wirkung/Erosionsform* Wichtgste Maßnahmen zum Erosionsschutz

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häufig stark verzögert und unvollständig,und großflächige Ausfälle sind nicht aus-zuschließen. Eine lückige und flachgrün-dig wurzelnde Vegetation bietet keinenausreichenden Schutz vor Schäden durchErosion (Bloemer & Diekhoff 2013).

Verdichtungen werden vermieden oder re-duziert, wenn der Einbau von Bodenmas-sen vor allem bei tonmineralreichen Bö-den nur bei einem Wassergehalt unterhalbder Ausroll- bzw. Plastizitätsgrenze er-folgt. Diese Grenze kann durch Ausrollen

nen. Wo immer aber die Möglichkeit be-steht, sollte die Gefahr von Böschungs-schäden durch Erosion mit diesen relativeinfach zu realisierenden erdbaulichenMitteln von Beginn an minimiert werden.

2.2 Bodenverdichtung und glattes Abziehen von Böschungen vermeiden;Rauigkeit der Oberfläche erhöhen

Maschinelle Bodenverdichtungen führenzu einer reduzierten Infiltration und damitzu einem erhöhten Oberflächenabfluss.Das Befahren mit schwerem Gerät und dasAndrücken von Bodenmassen bei der Bö-schungsmodellierung in den oberen,gleichzeitig vegetationsrelevanten Boden-lagen sind kontraproduktiv und fördernden Oberflächenabfluss. Auch das im Erd-bau übliche glatte Abziehen der Böschun-gen mit dem Langarmbagger ohne Rück-lockerung sollte vor allem bei bindigenBöden unbedingt unterbleiben. Durch dasglatte und verdichtend wirkende Abziehenwerden das Bodengefüge zerstört und Bo-denporen verschlossen; die Wasseraufnah-mefähigkeit wird stark reduziert, was zu-gleich den erosionsrelevanten Oberflä-chenabfluss begünstigt. Bei Austrocknungder Tonminerale bildet sich dagegen durchVolumenschrumpfung eine krustenartigverhärtete, rissige Oberfläche mit ungün-stigen Eigenschaften für eine Begrünung(Bild 4).Bodenverdichtung und das glatte Abzie-hen von Böschungen beeinträchtigen zu-gleich das Pflanzenwachstum, welches füreinen dauerhaften Erosionsschutz unbe-dingt erforderlich ist. Das Eindringen derWurzeln in den Boden ist stark erschwert,die Durchwurzelung bleibt dürftig undflachgründig. Es kann zu Sauerstoffman-gel im Wurzelraum kommen. Die Entwick-lung von Ansaaten auf verdichteten oderglatt abgezogenen Böden verläuft daher

einer Bodenprobe mit der Hand ermitteltwerden und gilt als Richtschnur für dieBearbeitbarkeit eines Bodens (technologi-sche Nässegrenze).Hinsichtlich der Behandlung einzusäenderOber- und Rohböden sind die Vorgabender DIN 18915 zu beachten. Böden, die alsWurzelraum dienen, benötigen eine ange-messene Regenerationszeit; darüber hin-aus ist eine Bodenlockerung (bei Flächen-neigung bis 1:2,5) bzw. das Aufrauen desBodens (bei Flächenneigung über 1:2,5)

Bild 3: Rutschung einer Oberbodenandeckung durch mangelnde Verzahnungmit dem Unterboden bzw. fehlende Sicherung durch Faschinen

Bild 4: Glatt abgezogene und verdichtete Böschungen erhöhen den Oberflächen-abfluss und sind keine gute Voraussetzung für eine erfolgreiche Begrünung

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bauliche Maßnahmen oberhalb der Bö-schung (Drainage- und Abflussgräben,kleine Dämme mit gezielten Abflussstellenetc.) zu ergreifen, um solche Schäden zuverhindern.

2.5 Verschlämmung vermeiden und Gefügebildung fördern

Bei zunehmender Sättigung der Boden-austauscher (z. B. Huminstoffe und Ton-minerale) mit zweiwertigen Kationen (z. B.Ca2+) verbinden sich die primären Boden-teilchen durch Koagulation (Flockung)miteinander. Dieser Vorgang führt zur Ge-fügebildung und stabilisiert den Boden.Durch Gefügebildung vergrößert sich auchdas Porenvolumen, sodass Niederschlags-wasser besser in den Boden eindringenkann und so der Oberflächenabfluss redu-ziert wird (Scheffer & Schachtschabel1998). Besonders erosions- und ver-schlämmungsanfällig sind schluffreicheLehme, die durch eine ausreichende Calci-umsättigung stabilisiert werden kön-nen.Dies wird durch eine angemessene Dün-gungskalkung erreicht, die am bestenschon vor der Verarbeitung gefährdeterBöden erfolgen sollte. Der Kalkbedarfkann problemlos im Labor ermittelt wer-

erforderlich, um das vollflächige Auflau-fen der Ansaat zu ermöglichen (DIN Deut-sches Institut für Normung e. V. 2013).Werden diese Vorgaben umgesetzt, ist dieGefahr von Erosion deutlich geringer, weilsich die Vegetation schneller, gleichmäßi-ger und vitaler entwickelt.Erfahrungsgemäß wird das DIN-konformeAuflockern oder Aufrauen des Bodensdurch die Bauunternehmen häufig nichtrealisiert. Notfalls kann auch das hang-senkrechte Befahren mit einer Raupe prak-tiziert werden, was zu einer hangparalle-len Bodenprofilierung führt (Bild 5). Die-ses Mikrorelief reduziert den Oberflächen-abfluss, erhöht die Versickerungsrate undführt damit zu einer verbesserten Wasser-versorgung für die Vegetation. SämtlicheAspekte tragen zur Vermeidung oder Re-duzierung von Erosionsschäden bei.

2.3 Hangsenkrechte Reliefstrukturen vermeiden

Erosion verursachender Oberflächenab-fluss konzentriert sich in der Regel auf li-neare Bahnen. Die Bearbeitung von Bö-schungen, z. B. durch Raupen (hangparal-leles Befahren) und Baggerschaufeln, hin-terlässt häufig senkrechte, in der Hangfall-

linie verlaufende Furchen und Mulden, indenen Niederschlagswasser abfließt undstarke Erosionsschäden verursacht (Bild 6).Die maschinell in den Hang modelliertenFurchen werden dabei erosiv vertieft undkönnen sich zu tiefen Gräben entwickeln,die das Böschungsprofil zerstören. Aufsolchen Böschungen entwickeln sich An-saaten zudem häufig nur zu einem schüt-teren Bestand, weil Saatgut und Jung-pflanzen in den Furchen abgespült werdenund auf den Rippen zwischen den Furchennicht genügend Wasser zur Verfügungsteht (Bloemer & Diekhoff 2013). Boden-strukturen, die quer zum Gefälle verlau-fen, bremsen den Oberflächenabfluss undhelfen so, Erosion zu bekämpfen.

2.4 Ableitung von Wasser über die Böschung vermeiden

Bei der Herstellung von Böschungen istgemäß DIN 18918 zu gewährleisten, dasskein Oberflächenwasser von oberhalb derBöschung unkontrolliert über die Bö-schung abgeleitet wird (DIN Deutsches In-stitut für Normung e. V. 2013). Die Bö-schung hinabfließendes Wasser führt un-weigerlich zu meist starken Erosionser-scheinungen (Bild 7). Es sind geeignete

Bild 5: Diese hangparallele Bodenprofilierung wurde durch hangsenkrechtesBefahren mit einer Raupe herbeigeführt. Auf diese Weise wird erosionsfördern-der Oberflächenabfluss erschwert und die Versickerungsrate erhöht, was die Wasserversorgung der hier gerade erfolgenden Begrünung (Nassansaat) verbessert

Bild 6: Durch maschinelle Böschungsbearbeitung entstandene Furchen mit hang-senkrechtem Verlauf. Solche Strukturen sind unbedingt zu vermeiden, weil Ober-flächenabfluss das vorgegebene Relief nutzt und die Furchen erosiv immer weitervertieft

Bild 7: Starke Erosionsschäden auf einer Dammböschung durch Wasserab -leitung von der oberhalb verlaufenden Straße über die Böschung

Bild 8: Faschinen als zuverlässiger Schutz vor dem Abrutschen der aufzubringen-den Oberbodenandeckung

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ziert werden. In den meisten Fällen – vorallem bei bindigen Böden – sind jedoch zu-sätzliche ingenieurbiologische Maßnahmenerforderlich. Die beste und zuverlässigsteMethode ist der Einbau von Faschinen (Bild8). Diese werden zwecks kontrollierter Ab-leitung von Wasser meist mit einer Nei-gung von 20–30° zur Horizontalen einge-baut. Sie wirken als Barrieren, die den rut-schungsgefährdeten Oberbodenauftrag hal-ten und die vom angedeckten Boden aus-geübten Kräfte aufnehmen. Im Laufe derZeit füllen sich die Faschinenwalzen mitBodenpartikeln (eingeschwemmtes und ge-filtertes Sediment), was ihre Wirkung alsbremsende Barriere noch erhöht (Zeh2007). Faschinen wirken gleichzeitig drä-nend, da sie Wasser im Hang kontrolliertund schadlos zum Böschungsfuß ableiten.Die gleichfalls häufig ausgeschriebenenund eingebauten Flechtzäune und Schwar-tenbretter sollen im Prinzip denselbenZweck wie Faschinen erfüllen; sie sind ausfachlicher Sicht trotz höherer Kosten je-doch weniger effektiv als diese, weil Fa-schinen eine stabilere Bauweise darstellenund durch ihre dränende Wirkung eine ge-zielte Entwässerung der Böschung ermögli-chen (Stalljann & Bloemer 2008).

Gewöhnlich werden nicht austriebsfähigeTotholzfaschinen verwendet. Werden aus-triebsfähige, lebende Weidenfaschineneingebaut, wird dem Boden durch denWasserverbrauch der Wurzeln bildendenWeiden Wasser entzogen, was der Erosionzusätzlich vorbeugt. Können die Wurzelndie Grenzschicht Unterboden/Oberboden-andeckung überwinden, wird zudem derSchutz vor Rutschungen durch die Ver-zahnung zwischen Untergrund und Bo-denandeckung verbessert. Allerdings han-delt es sich bei steilen Böschungen mitOberbodenaufträgen häufig um exponier-te, durch die Bodengrenzschicht geprägteTrockenstandorte, welche die Wurzelbil-dung und das Anwachsen der Weidenhäufig nicht in ausreichendem Maße er-lauben.Entgegen verbreiteter Meinung sind Erosi-onsschutzmatten oder -gewebe nicht ge-eignet, Bodenrutschungen zu verhindern(siehe Abschnitt 3.2).

3.2 Erosionsschutzmatten und -gewebe(Geotextilien) einsetzen

Rinnen- und Rillenerosion sowie daraushervorgehende schwerwiegendere Bö-

den. Die Düngungskalkung dient in ersterLinie der Gefügeverbesserung und darfnicht verwechselt werden mit den im Erd-bau üblichen Stabilisierungsverfahren mitkalkhaltigen Bindemitteln zur Erzielungeines standfesten und tragfähigen Unter-grunds!

2.6 Verzicht auf Oberbodenandeckung

Wo immer die Möglichkeit besteht, im Zu-ge von Baumaßnahmen anfallende Ober-bodenmassen anderweitig zu verwendenals durch deren Auftrag auf Böschungenzwecks nachfolgender Begrünung, solltediese unbedingt genutzt werden. Oberbo-denandeckungen werden häufig ohne in-genieurbiologische Sicherung gegen Ab-rutschen auf steile Böschungen aufge-bracht und erweisen sich häufig als nichtlagestabil (Bild 3). Aber nicht nur in erosi-onsschutztechnischer, sondern auch instandortkundlicher, vegetationsökologi-scher, ästhetischer und wirtschaftlicherHinsicht sollten Oberbodenandeckungenunterbleiben; stattdessen können – unterEinsatz geeigneter Verfahren meist ohneProbleme – die vorhandenen Rohbödenbegrünt werden. Die ausgeprägte Boden-grenzschicht Rohboden/Oberbodenan-deckung verhindert meist wirksam eineausreichend schnelle und tiefgründigeDurchwurzelung, sodass sich Rutschungenhäufig selbst dann noch ereignen, wenndie Böschung bereits begrünt ist. Die Roh-bodenbegrünung ist heute bei professio-nellen Begrünungsunternehmen Stand derTechnik und für manche Begrünungen,wie z. B. die Gehölzansaat, sogar Voraus-setzung für den Erfolg der Maßnahme(Werpup 2013, Hacker & Johannsen 2012,Bloemer 2003a, Bloemer 2002, Bloemer2000).

3 Ingenieurbiologische Böschungs-sicherungen

3.1 Bodenandeckungen mit Faschinen sichern

Ist der Verzicht auf eine Oberbodenandek-kung keine Option, weil eine anderweitigeVerwertung für bauseits anfallende Boden-massen nicht möglich ist, muss der anzu-deckende Oberboden auf Böschungen ge-gen Rutschung und Erosion gesichert wer-den. Durch eine ausreichende Verzahnungzwischen Unter- und Oberboden, z. B. durch das Aufrauen des Rohbodenpla-nums vor dem Aufbringen des Oberbodens,kann die Gefahr von Rutschungen redu-

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schungsschäden entstehen häufig dann,wenn der Standort oder die jahreszeitlicheSituation eine ausreichend schnelle Begrü-nung nicht zulassen. Manche Rohbödenwie sorptionsarme Sande und Kiese oderskelettreiche Böden wie Schotter, Geröllund Verwitterungsgrus haben nur eine ge-ringe Speicherkapazität für Wasser undNährstoffe, sodass die Etablierung einerschützenden Vegetationsdecke mehrereMonate in Anspruch nehmen kann. Auchauf tonigen, bindigen und schluffreichenSubstraten kann, sofern diese verdichtetund glatt abgezogen sind, durch Sauer-stoffmangel im Boden und eine krustenar-tig verhärtete Oberfläche häufig eine ver-zögerte Vegetationsentwicklung beobach-tet werden. Fällt die Ansaatzeit kurz voroder in die Sommermonate oder in denSpätherbst oder Winter, kann sich derAufwuchs der Saat aufgrund von Trocken-heit und hohen Temperaturen bzw. Kältegleichfalls deutlich in die Länge ziehen.Schließlich wirken sich mikroklimatischeEinflüsse häufig entwicklungsverzögerndaus. Besonders südexponierte Böschungensind tagsüber häufig extrem hohen Tem-peraturen ausgesetzt, was die Vegetations-entwicklung stark hinauszögert. SolcheBöschungsstandorte werden mittels An-bringung von Geotextilien (Erosions-schutzmatten und -gewebe) zuverlässigvor Oberflächenerosion geschützt, bis dieVegetation diese Aufgabe durch ausrei-chende Wurzelbildung übernimmt. Erosionsschutzmatten haben einen Flä-chenabdeckungsfaktor von nahezu 100 %und werden nach der Ansaat (auf Bö-schungen in der Regel als Nassansaat) ver-legt. Mit Begrünungsmatten (vergleichbarden Erosionsschutzmatten, jedoch mit ein-gearbeitetem Saatgut) lässt sich erfah-rungsgemäß häufig kein gleichmäßigesund dichtes Aufwuchsergebnis erzielen,weshalb Erosionsschutzmatten bevorzugt

werden sollten (Bloemer 2012, Hacker &Johannsen 2012, Stalljann 2011). Je nacherforderlicher Funktionsdauer könnenStroh-, Stroh/Kokos- oder Kokosmatteneingesetzt werden, wobei die reine Kokos-matte die längste Lebensdauer (ca. 3 Jahre)aufweist. Durch die Bodenabdeckung lässtsich mit Matten zugleich ein hervorragen-der Mulcheffekt erzielen mit einer für dieKeimung und Entwicklung der Vegetationdeutlich begünstigenden und beschleuni-genden Wirkung (Bild 9). Erosionsschutzgewebe sind grobmaschigeProdukte aus reinen Kokos- oder Jutefa-sern mit einer Lebensdauer von etwa 2 bis4 Jahren. Ihr Flächenabdeckungsfaktor istmit ca. 35 % bis > 65 % deutlich geringerals der von Erosionsschutzmatten, wes-halb sie sowohl vor als auch nach der An-saat (in der Regel als Nassansaat ausge-führt) angebracht werden können. Durchdie relativ große Maschenweite sind derSchutz des Bodens vor Niederschlägenund die Mulchwirkung bei Geweben ge-ringer als bei Matten. Gewebe reduzierendurch ihre Rauigkeit dennoch signifikantdie Erosionsgefahr (SKZ-KFE gGmbH &Bayerische Landesanstalt für Weinbau undGartenbau 2011), und die Böschungsober-fläche ist besser gegen Witterungseinflüs-se geschützt. Die Vegetationsentwicklungwird somit auch bei Geweben begünstigt,allerdings in geringerem Maße als bei denMatten. Die Verwendung der vergleichs-weise zugfesten und schweren Gewebe istsinnvoll, wenn mit dem Auftreten erhöh-ter Zugkräfte (z. B. durch Bodensetzungen)zu rechnen ist, oder wenn die Gefahr derEinwirkung von erosiv wirkendem Ober-flächengewässer besteht (z. B. Ränder vonGräben und Rückhaltebecken, Böschun-gen von Flussdeichen). Flussdeiche mit ge-ringer Strömung und Wirbelbildung beiHochwasser können erfahrungsgemäß mitJutegewebe (500 g/m²) gesichert werden;

größere Belastungen erfordern schwerereKokosgewebe (700 bzw. 900 g/m²). Beistarken Strömungen und Wirbeln in Fließ-gewässern und dauerhaftem Wellenschlagkommen nur spezielle ingenieurbiologi-sche Verfahren des Wasser- und Uferver-baus in Betracht (Bloemer 2012).

4 Begrünung

Eine standort- und fachgerechte Begrü-nung ist die sicherste und nachhaltigsteMethode zur Erzielung eines zuverlässigenund dauerhaften Erosionsschutzes. Leiderwerden längst nicht alle Böschungsbegrü-nungen diesem Anspruch gerecht. Schondie Leistungstexte in Ausschreibungenentsprechen vielfach nicht den notwendi-gen und DIN-gerechten Anforderungen(Bloemer 2003b), und bei der Durchfüh-rung von Begrünungen werden nicht sel-ten elementare Aspekte übersehen oderschlicht ignoriert. Eine misslungene oderzu schüttere Begrünung kann aber derErosion keinen ausreichenden Widerstandbieten.

4.1 Böschungen nur per Nassansaat begrünen

Zuweilen werden Böschungen oder Bö-schungsabschnitte zwecks vermeintlicherKostenersparnis seitens der Bauunterneh-men begrünt, indem Saatgut von Handaufgestreut wird. Allzu oft ist diese Art derBegrünung mangelhaft, weil einerseits ei-ne gleichmäßige Verteilung und korrekteAufwandmenge kaum realisierbar sind,und weil andererseits weder Kleber nochweitere eventuell erforderliche Zuschlags-stoffe wie Dünger, Bodenverbesserungs-mittel oder Mulch aufgebracht werden.Böschungsansaaten ohne Kleber habenfast immer die hangabwärts gerichteteVerlagerung von Saatgut durch nieder-

Bild 9: Beschleunigung des Auflaufens der Ansaat mittels Erosionsschutzmat-ten aus Stroh/Kokos auf einem sandigen Böschungsstandort

Bild 10: Applikation einer Mulchschicht aus Langstroh mit einem Spezialgebläseauf steile Ein-schnittböschung

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schlagsbedingte Abspülung zur Folge (sie-he Abschnitt 4.3). Auf Böschungen sinddie gem. DIN 18917 notwendigen Ar-beitsschritte (Aufrauen des Substrats, Ein-arbeiten des Saatguts im Bereich < 1 cm,Anwalzen) nur mit sehr hohem Aufwanddurchführbar. Der Verzicht auf einen odermehrere dieser Arbeitsschritte kann zuAufwuchsmängeln und damit zuSchwachstellen im Erosionsschutz füh-ren. Insbesondere der langfristige Schutzvor Erosionsschäden über die erste An-wuchsphase hinaus ist nur durch einefach- und normgerechte Ansaat zu erzie-len. Böschungen können daher nur perNassansaat (Anspritzbegrünung, Hydro-saat) gemäß DIN 18918 zuverlässig undfachgerecht begrünt werden (Bloemer2000, Stalljann 2000, FLL 1998) (Bild 5).

4.2 DIN 18918 beachten

Mithilfe der DIN 18918 werden Standortenach Boden, Klima und Erosionsgefahrnach einem einfachen Schema bewertet.Gleichzeitig können die für eine erfolgrei-che Begrünung erforderlichen Zuschlags-stoffe dem jeweiligen Standort mit einemSchlüssel zugeordnet werden. Die empfoh-lenen Aufwandmengen von Düngemitteln,Bodenverbesserungsstoffen, Mulch undKleber können anhand einer Tabelle er-mittelt werden (DIN Deutsches Institut fürNormung 2013). Die DIN müsste in eini-gen Punkten zwar aktualisiert werden; sosind z. B. die Aufwandmengen für organi-sche Dünger zu gering angesetzt, und derEinsatz mancher Produkte (z. B. Torf,Komposte) ist durchaus kritisch zu sehen.Sie dient aber nach wie vor als Grundlagefür die Erstellung von Begrünungsrezeptu-ren für Planer und ausführende Unterneh-men.

4.3 Böschungsansaaten nicht ohne Erosionsschutzmittel (Kleber)

Vom Zeitpunkt der Ansaat bis zur Kei-mung und Vegetationsentwicklung verge-hen meist einige Wochen, bei ungünstigerJahreszeit durchaus auch mehrere Monate.Während dieser Zeit sind Böschungen undSaatgut – sofern sie nicht mit Geotextiliengesichert wurden – ungeschützt und be-sonders erosions- bzw. abspülungsgefähr-det. Im Zuge der Nassansaat müssen dahergemäß DIN spezielle Erosionsschutzmittel(Kleber) eingesetzt werden, die Saatgutund Zuschlagstoffe auf der Bodenoberflä-che fixieren und gleichzeitig Bodenparti-kel festlegen. Meist werden flüssige Kon-zentrate auf der Basis von Polymerdisper-

sionen und Polymeremulsionen oder Trok-kenkonzentrate auf Carbohydratbasis ver-wendet. Diese Produkte sind ökologischunbedenklich und beeinflussen die Ansaatbei sachgerechter Anwendung nicht odernur in sehr geringem Ausmaß.

4.4 Ausreichend mulchen

Eine Abdeckung ungeschützter Boden-oberflächen mit organischen Fasern wieStroh im Zuge der Nassansaat schützt denBoden vor der erosiven Kraft des Nieder-schlags und verzögert und bremst denOberflächenabfluss. Durch die temperatur-ausgleichende Wirkung und den Verduns-tungsschutz werden Keimung und Vegeta-tionsentwicklung im Sinne eines zuverläs-sigen Erosionsschutzes beschleunigt (Ta-belle 2). Darüber hinaus wird die Boden-stabilität durch die Förderung des Boden-lebens und die damit einhergehendeAggregatbildung verbessert. Aufgrund derbesseren und länger anhaltenden Wirkungsollte Langstroh gegenüber Strohhäckselnbevorzugt werden (Florineth 2004, FLL1998, Begemann & Schiechtl 1986). Wich-tig ist eine ausreichende Bemessung (Min-destaufwandmenge nach DIN 18918: 300

g/m²) und die Zugabe von Zellulose undKleber zwecks sicherer Fixierung derStrohfasern auf der Böschung (Bild 10).Die effektivste und dauerhafteste Mulch-wirkung (≥ 1 Jahr) ist jedoch die Abdec-kung mit Erosionsschutzmatten aus Stroh-und/oder Kokosfasern. Damit ist die Bö-schung zugleich zuverlässig gegen Ober-flächenerosion geschützt (Bloemer 2012).

4.5 Nur standortgerechtes Saatgut verwenden

Nur standortgerechtes Saatgut vermag Bö-schungen zuverlässig und dauerhaft vorErosion zu schützen. Doch was ist stand-ortgerechtes Saatgut? Zur Beantwortungdieser Frage muss neben der Bodenart,dem Humusgehalt und der zur Verfügungstehenden Feuchtigkeit auch der geogra-fische Naturraum bedacht werden, in demdie Baustelle liegt. Böschungen sind meisteher trockene bis sehr trockene Standorteund erfordern entsprechend trockenheits-tolerante Saatgutmischungen mit einemmöglichst hohen Kräuteranteil. Becken-sohlen und Gräben sind eher feucht, so-dass hier Saatgut von Sickerrasen, Rasenfür Feuchtlagen, Ufer- und Feuchtwiesen

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geeignet sind. Auf nährstoffarmen Rohbo-denböschungen eignen sich entsprechendeMager- und Trockenrasen. Vollkommen ungeeignet sind – selbst aufmit Oberboden angedeckten Böschungen –besonders preisgünstige Saatmischungen,die überwiegend oder sogar ausschließlichaus Weidelgras (Lolium perenne) bestehen.Diese Art keimt unter günstigen Bedin-gungen zwar schon nach einer Woche, istauf den meisten Böschungsstandorten alsstickstoffliebender Frischezeiger aberstandortfremd und daher nicht beständig(Ellenberg 1991). Der Anteil von Weidel-gras als Schnellkeimer sollte in Saatmi-schungen nicht mehr als 5–10 % betragen.Leider kann dennoch immer wieder beob-achtet werden, dass – offenbar zum Zwek-ke der Kostenersparnis – trotz anderslau-tendem Leistungstext stark weidelgrasla-stige Mischungen auf Böschungen undRohböden ausgesät werden. Aufgrund derkurzen Auflauffrist erscheinen solche Flä-chen im ersten Jahr oft gut begrünt; dochschon nach zwei bis drei Jahren wird dieVegetationsdecke schütter und bietet derErosion so keinen ausreichenden Wider-stand. Zurzeit werden für Böschungsbegrünun-gen immer noch relativ häufig, aber mitdeutlich abnehmender Tendenz, standardi-sierte, arten- und kräuterarme Land-schaftsrasen aus Zuchtsorten (Regelsaat-gut) verwendet. Vor allem auf trockenenund nährstoffarmen Rohböden erzielendiese Mischungen mangels Standorteig-nung meist keinen guten Begrünungser-folg (Bild 11). Abhilfe schafft Saatgut ausregional vermehrten Wildbeständen (Re-gio-Saat) oder Diasporen aus Druschgutund Heumulch, bei denen vorhandene,möglichst artenreiche Spenderflächen mitWildbeständen in möglichst geringer Ent-fernung zur jeweiligen Baustelle beerntetund auf die zu begrünenden Empfänger-

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FACHBEITRÄGE | Landschaftsbau | Vermeidung von Böschungsschäden durch Erosion

Tabelle 2: Wirkung einer Strohmulchschicht auf die Temperatur der Bodenoberfläche [o] nach SKIRDE 1978 (aus: Hacker & Johannsen 2012)

ohne Strohmulch mit Strohmulch

Datum Minimum Maximum Minimum Maximum

22.3.1977 1 21 5 12

23.3.1977 2 23 3 13

24.3.1977 5 30 6 20

25.3.1977 6 30 8 20

26.3.1977 5 26 7 18

27.3.1977 3 20 4 14

28.3.1977 -3 20 2 15

flächen ausgebracht werden. Saatgut die-ser Herkunft ermöglicht auch und geradeauf Rohböden eine ganz andere Begrü-nungsqualität und damit einen besserenSchutz vor Erosion (Bild 12). Ab 2020 darfgemäß Bundesnaturschutzgesetz (§ 40Abs. 4 BNatSchG) in der freien Landschaftohnehin kein Pflanzenmaterial mehr ver-wendet werden, das seinen genetischenUrsprung nicht in der jeweiligen Regionhat. Bis dahin gilt eine Übergangsrege-lung, während der der Markt für die Pro-duktion von regionalem Saatgut weiterausgebaut werden soll (Barsch 2013). Qua-lifizierte Saatgutlieferanten und Begrü-nungsunternehmen können diese neuenStandards bereits heute erfüllen und ent-sprechendes Saatgut liefern.

4.6 Schnell keimende Ammensaaten einsetzen

Ein- oder zweijährige Gräser keimen meistdeutlich schneller als ausdauernde Arten,um eine rechtzeitige Samenreife vor demAbsterben zu gewährleisten. Außerdemsind sie häufig kälteresistenter. Neben ei-nem ausreichenden Wasserdargebot ist dieTemperatur für die Keimung und dasPflanzenwachstum maßgebend. Die Tem-peraturempfindlichkeit ist artspezifisch.Der häufig als Ammengras eingesetzteRoggen (Secale cereale) keimt schon beiTemperaturen knapp über 0 °C und ist sehrrobust gegenüber Kahlfrösten. Winterger-ste (Hordeum vulgare) wächst besondersgut bei Temperaturen unter 10 °C. Die mei-sten Dauergräser benötigen dagegen alsMindestkeimtemperatur ≥ 5 °C. Die opti-malen Keimtemperaturen für heimischeRasengräser liegen zwischen 16 und 23 °C(Boksch 2001). In erosionsschutztechni-scher Sicht ist der schnell keimende undals Intensivwurzler bis zu 1 m tief wur-zelnde Roggen von besonderer Bedeutung.Als anspruchslose und rasch keimende

Ammengräser werden häufig auch dieRoggentrespe (Bromus secalinus) und dasVielblütige Weidelgras (Lolium multiflo-rum) verwendet. Alternativ können aucheinjährige zweikeimblättrige Ammen-pflanzen wie Weißer Senf (Sinapis alba),Gartenkresse (Laepidium sativum) und Ge-meiner Lein (Linum usitatissimum) einge-setzt werden. Sie sind jedoch frostemp-findlich und eignen sich nicht für Ansaa-ten vom Herbst bis zum zeitigen Frühjahr. Ammensaaten sind somit für die rascheDurchwurzelung von Böschungen und dieErzielung eines schnellen Erosionsschut-zes von Bedeutung. Bei fachgerechterAufwandmenge stellen sie keinen Konkur-renzfaktor dar, sondern beschirmen dielangfristig zu etablierenden Rasengräserund fördern deren Aufwuchs (Bild 13).

4.7 Ausreichende und nachhaltige Nährstoffversorgung sicherstellen

Die wichtigsten Nährelemente werden alsMakronährstoffe bezeichnet. Nichtmetalli-sche Nährstoffe, zu denen Stickstoff (N),Phosphor (P) und Schwefel (S) zählen, die-nen als Bausteine grundlegender Molekülefür pflanzliches Leben. Metallische Nähr-stoffe, zu denen Kalium (K), Calcium (Ca)und Magnesium (Mg) gehören, haben es-senzielle und spezifische funktionelle Auf-gaben. Stickstoff ist für die Chlorophyll-bildung, die Protein- und Aminosäuresyn-these in der Pflanze essenziell; Phosphorist für den Energiehaushalt der Pflanze(Adenosintriphosphat als wichtigster Ener-giespeicher) von enormer Bedeutung undBaustein der Erbsubstanz DNA. Kaliumhat als osmotisch wirksames Element ei-nen beträchtlichen Einfluss auf die Was-seraufnahme und damit auf die Dürre-und Kälteresistenz der Pflanze (Amberger1996).Entscheidend ist nicht nur das richtigeNährstoffverhältnis, sondern auch die ge-eignete Düngerform mit nachhaltiger Wir-kung. Mineraldünger sind in der Regelwasserlöslich und sollten auf durchlässi-gen Böden (Sande, skelettreiche, wenigbindige Böden) wegen der Auswa-schungsgefahr und der damit verbunde-nen Belastungen von Grund- und Oberflä-chenwasser nicht oder nur sehr sparsamdosiert verabreicht werden. Während derVegetationsruhe, in der Pflanzen kaumNährstoffe aufnehmen, sollte aus demsel-ben Grund auf Mineraldünger verzichtetwerden. Häufig wird ein Großteil der inMineraldüngern enthaltenen Nährstoffebereits vor der Keimung der Saat freige-

435Straße und Autobahn 6.2014

Vermeidung von Böschungsschäden durch Erosion | Landschaftsbau | FACHBEITRÄGE

setzt und steht den Jungpflanzen damitgar nicht zur Verfügung (Bild 14). Die Fol-ge einer reinen Mineraldüngung ist vor al-lem bei Rohböden häufig eine als zuver-lässiger Erosionsschutz nicht geeignete,schüttere Vegetation. Durch Ummantelung besser vor Auswa-schung geschützte Mineraldünger könnendiesbezüglich zwar eine gewisse Abhilfeschaffen, sind aus ökonomischen Erwä-gungen (hoher Preis) und Umweltgesichts-punkten (salz- und schwermetallhaltigeInhaltsstoffe) jedoch gleichfalls keine opti-male Lösung. Wesentlich nachhaltigersind organische Dünger, deren Nährstoffenicht durch Lösung in Wasser, sondernnur allmählich durch mikrobielle Aktivitätfreigesetzt werden und der Vegetation da-her ab dem Zeitpunkt der Keimung in na-hezu vollem Umfang zur Verfügung ste-hen (Bilder 14 und 15). Mikrobieller Dün-gerabbau und pflanzliche Nährstoffauf-nahme sind zeitlich meist eng gekoppelt,sodass es beim Einsatz organischer Düngerkaum zu Auswaschungsverlusten kommt.Darüber hinaus wirken organische Düngerhinsichtlich verschiedener Eigenschaftenbodenverbessernd (Stalljann 2000). Sämt-liche Dünger werden zusammen mit wei-teren Komponenten per Nassansaat appli-ziert.

4.8 Bodeneigenschaften verbessern

Wie oben beschrieben, sind Böschungs-standorte häufig durch extreme Standort-eigenschaften charakterisiert. Dies gilt vorallem für ton- und schluffarme Rohböden,die biologisch weitgehend inaktiv sindund nur eine geringe Wasser- und Nähr-stoffspeicherfähigkeit aufweisen. Manche– vor allem technogene – Böden weisenzusätzlich stark saure (z. B. Bergematerial,tertiärer Abraum des Braunkohlentage-baus) oder stark alkalische (z. B. Schlak-ken, Flugaschen, z. T. Bauschutt), fürPflanzenwuchs abträgliche Bedingungenauf. Solche sehr trockenen und nährstoff-armen Extremflächen sind besonders ero-sionsgefährdet, weil sie ohne geeignetechemische und/oder physikalische Boden-verbesserungsmaßnahmen keine ausrei-chend schützende Vegetationsbedeckungerlauben. Zu den wichtigsten Maßnahmenzählen:– pH-Wert: Stark saure Böden (pH < 5)aufkalken, sehr stark alkalische Böden(pH > 9) mit physiologisch sauren Dün-gern und speziellen säurelieferndenSubstraten behandeln.

– Nährstoffspeicherfähigkeit: Tonanteileerhöhen (Bentonitzufuhr), Bildung vonTon-Humus-Komplexen und Bodenle-

ben durch Zugabe organischer Humus-bildner (z. B. Alginate) oder organischerSubstrate fördern und aktvieren (sieheAbschnitt 4.9). Diese Maßnahmen die-nen zugleich einer Optimierung der

– Wasserspeicherfähigkeit. Eine Stroh-mulchschicht gemäß DIN 18918 oderErosionsschutzmatten verbessern dieWasseraufnahme des Bodens zusätzlichund reduzieren die Verdunstung. Sämtli-che Maßnahmen fördern nicht nur dasPflanzenwachstum, sondern habenschon alleine durch Gefüge- und Kom-plexbildung, Verkittung und Bodenab-deckung eine erosionsmindernde Wir-kung (Bloemer & Diekhoff 2013).

Diese Bodenverbesserungsmittel werdengewöhnlich gleichfalls per Nassansaataufgebracht.

4.9 Die Humusbildung und das Bodenlebenfördern

Ein aktives Bodenleben (Edaphon) schütztden Boden physikochemisch vor Erosiondurch die Bildung verklebend wirkenderorganomineralischer Komplexe, die amAufbau größerer und den Boden stabilisie-render Aggregate beteiligt sind; hierdurchwird gleichzeitig die Porigkeit und damitdie Wasseraufnahmefähigkeit des Bodens

Bild 11: Ergebnis einer Ansaat mit Regelsaatgut auf trockenen und nährstoffar-men, kiesigen Sand. Auf solchen Standorten sind mit artenreichem Regio-Saat-gut deutlich bessere Ergebnisse erzielbar

Bild 12: Ergebnis einer Ansaat mit Regio-Saatgut auf nährstoffarmen Böschungs-standort. Trotz ausgeprägter Südexponierung und damit extrem trockenen Bedin-gungen konnte ein dichter und artenreicher Bestand etabliert werden

Bild 13: Diese steile Böschung wird durch schnell keimenden und tief wurzeln-den Roggen als Ammengras vor Erosion geschützt. Der Roggen war frühzeitigvor allen anderen Pflanzen aufgekommen

Bild 14: Korrelation zwischen der Vegetationsentwicklung einer Grasansaat aufsandigem Rohboden und der Freisetzung von NO3 (Nitrat) bei Düngung mit einemorganischen Dünger (Frisol) bzw. Mineraldünger (aus: Stalljann 1999)

optimiert. In sandigen Böden könnenschon geringe Anteile organischer Stoffeden Scherwiderstand erhöhen (Scheffer &Schachtschabel 1998, Blume 1990). Re-genwürmer schaffen zudem Vertikalporenund erhöhen die Wasserinfiltration mit derFolge, dass erosiv wirksamer Oberflächen-abfluss reduziert wird. Der Kot von Regen-würmern ist sehr stabil und damit sehr re-sistent gegenüber Verschlämmung.Die Intensität des Bodenlebens korreliertmit dem Humusgehalt und der Humusqua-lität. Humus besitzt eine hohe Wasserspei-cherfähigkeit und verringert daher denerosiv wirksamen Oberflächenabfluss. Humusbildung und Bodenleben werdendurch die Zugabe organischer Substanzen(z. B. Mulch, organische Düngemittel),durch Bodenverbesserungsmittel (z. B. Al-ginate, Bodenaktivatoren) und die Beimi-schung von die Humusqualität förderndenPflanzen in der Ansaat (z. B. Legumino-sen) gezielt unterstützt. In sauren Bödenkönnen die Lebensbedingungen für dasEdaphon durch eine Erhöhung des pH-Wertes (Kalkung) verbessert werden.

5 Pflege

Die Ausbildung einer dichten und vor Ero-sion schützenden Grasnarbe wird durcheine fachgerechte Pflege begünstigt. Hier-zu zählt vor allem die regelmäßige, meistein- bis zweimalige jährliche Mahd allerrasen- und wiesenartigen Vegetationsbe-stände zur Förderung der wiesentypischenArten. Das regelmäßige Mähen verhindertden Aufwuchs von nicht wiesentypischerVegetation, die durch Konkurrenzmecha-nismen (u. a. Beschattung) zur Verdrän-gung der narbenbildenden und bodenfes-tigenden Arten führt. Sollen artenreicheund magerkeitsliebende Bestände etabliertwerden, muss das Mähgut entfernt wer-

den. Im ersten Jahr kann zwecks Scho-nung noch aufkommender Keimlinge undJungpflanzen auf das Abräumen desSchnittguts verzichtet werden. Fahrspurenund weitere Beschädigungen von Grasnar-be und Böschungen durch Mähmaschinensind zwecks Vermeidung von Erosionselbstverständlich zu vermeiden; Pflegear-beiten sollten daher nur bei trockenen Bo-denverhältnissen durchgeführt werden. Eine Nachdüngung fachgerecht angesäterBöschungen ist gewöhnlich nicht erfor-derlich; lediglich auf besonders magerenExtremstandorten kann eine angemesseneNachdüngung zur Erhöhung der Bestands-dichte führen. Hierbei sollten ausschließ-lich organische Dünger eingesetzt werden;überhöhte Düngergaben sind kontrapro-duktiv und daher zu vermeiden. Bewässerungen von Böschungsansaatensind grundsätzlich weder sinnvoll noch er-forderlich und bisweilen sogar kontrapro-duktiv. Auf bindigen oder verdichteten Bö-schungen führen Bewässerungen häufig zuerosionsförderndem Oberflächenabfluss.Entscheidender aber ist, dass Bewässerun-gen einen feuchteren Standort vortäuschenund damit die Vegetation, die sich an einentrockenen Böschungsstandort anpassen soll,hinsichtlich des Wurzelwachstums und desArtenspektrums beeinflussen können. Bei-des kann die Erosionsfestigkeit der Grasnar-be beeinträchtigen.

LiteraturverzeichnisAmberge r, A. (1996): Pflanzenernährung. 4.Aufl., Ulmer, Stuttgart. Ba r s ch , F. (2013): Rechtsgrundlage Bundesna-turschutzgesetz (BNatSchG). FLL-Fachtagung„Gebietseigenes Saatgut“, 25.11.2013, Zusam-menfassung der Vorträge. Bayerische Landesan-stalt für Weinbau und Gartenbau, Veitshöchheim. Begemann , W.; Sch i e ch t l , H. M. (1986): In-genieurbiologie, Handbuch zum ökologischenWasser- und Erdbau. Bauverlag 2. Aufl., Wiesba-den und Berlin.B loemer, S. (2000): Böschungssicherung durchExtremflächenbegrünung: Hydraulische Nassan-saat an der ICE-Neubaustrecke Köln-Rhein/Main.Jahrbuch 9 der Gesellschaft für Ingenieurbiologiee. V. 2000: Ingenieurbiologie, Sicherung an Ver-kehrswegeböschungen, 393-406.B loemer, S. (2002): Oberbodenandeckungen aufBöschungen: Immer problematisch. GaLa-Bau11+12/2002, 48–50.B loemer, S. (2003a): Erosionsschutz und Begrü-nung von Böschungen im Verkehrswegebau: Op-timierung durch Rohbodenbegrünung statt Ober-bodenandeckung. Straßenverkehrstechnik 2, 90–95.B loemer, S. (2003b): Zum Problem korrekturbe-dürftiger Ausschreibungstexte am Beispiel inge-nieurbiologischer Sicherungen und Begrünungendurch Nassansaaten nach DIN 18918. NeueLandschaft 1, S. 45–52B loemer, S. (2012): Geotextilien zum Erosions-schutz und zur Böschungssicherung – eine ver-

gleichende Analyse. Straße und Autobahn 6,362–370B loemer, S.; D i ekho f f , S. (2013): Optimierungund Beschleunigung von Keimung und Vegetati-onsentwicklung bei Böschungsansaaten im Ver-kehrswegebau. Straße und Autobahn 6, 409–420.B lume , H. P. (1990): Handbuch des Bodenschut-zes. Landsberg/Lech.Boksch , M. (2001): Keimung – Start für neuenRasen. Rasenthema April 2001, Deutsche Rasen-gesellschaft e. V., (http://www.rasengesellschaft.de/content/rasenthema/2001/04.php)DIN Deutsches Institut für Normung e. V. (Hrsg.)(2013): DIN-Taschenbuch 81 – Landschaftsbauar-beiten. VOB/STLB-Bau, Beuth-Verlag, Berlin-Wien-Zürich, 15. Auflage.E l l enbe rg , H. et al. (1991): Zeigerwerte vonPflanzen in Mitteleuropa. Scripta geobotanicaVolume 18, Erich Goltze KG, Göttingen.FLL Forschungsgesellschaft Landschaftsentwick-lung Landschaftsbau e.V. (1998): Empfehlungenzur Begrünung von Problemflächen. Ausgabe1998, Bonn.F lo r ine th , F. (2004): Pflanzen statt Beton.Handbuch zur Ingenieurbiologie und Vegetati-onstechnik. Patzer-Verlag, Berlin, Hannover.Hacke r, E.; Johannsen , R. (2012): Ingenieur-biologie. UTB, Stuttgart.Sche f f e r , F.; S chach t s chabe l , P. (1998):Lehrbuch der Bodenkunde, 14. Aufl., Enke, Stutt-gart.Sk i rde , W. (1978): Vegetationstechnik, Rasenund Begrünungen. Schriftenreihe Landschafts-und Sportplatzbau 1, Patzer Verlag, Berlin, Han-nover.SKZ-KFE gGmbH & Bayerische Landesanstalt fürWeinbau und Gartenbau (2011): Erarbeitung undVerifizierung von Auswahlkriterien für geosyn-thetische Erosionsschutzsysteme. Schlussberichtder Forschungsstellen SKZ-KFE gGMBH undBayerische Landesanstalt für Weinbau und Gar-tenbau zu dem über die AIF im Rahmen des Pro-gramms zur Förderung der Industriellen Gemein-schaftsforschung und -entwicklung (IGF) vomBundesministerium für Wirtschaft und Techno -logie aufgrund eines Beschlusses des DeutschenBundestages geförderten Vorhabens 15717 N, 160 S.S t a l l j ann , E. (1999): Frisol, ein erfolgreichesBegrünungsverfahren für Bergbauflächen. Vor-trag im Rahmen des internationalen Kongresses„Bergbau und Umweltschutz“, Lima, 12.7.–16.7.1999.S ta l l j ann , E. (2000): Die Nassansaat als inge-nieurbiologische Maßnahme im Straßenbau. In-genieurbiologie – Sicherung an Verkehrswegebö-schungen. Jahrbuch 9 der Gesellschaft für Inge-nieurbiologie e. V., 57–98. S t a l l j ann , E. (2011): Gutachterliche Stellung-nahme zum Thema Saatgutmatten und Nassan-saat. Unveröffentlichtes Gutachten im Auftragder Firma Bender GmbH & Co. KG.S ta l l j ann , E., B loemer, S. (2008): Verglei-chende Bewertung von Faschinen und Flechtzäu-nen zur Böschungssicherung im Verkehrswege-bau. Straße und Autobahn 6, S. 347–351.Werpup , A. (2013): Biotoptypenbasierte Gehölz-ansaaten – Eine Begrünungsmethode zur inge-nieurbiologischen Sicherung von oberbodenlosenVerkehrswegeböschungen. Umwelt und Raum 6,Schriftenreihe Institut für Umweltplanung, Leib-niz Universität Hannover.Zeh , H. (2007): Ingenieurbiologie – HandbuchBautypen, vdf Hochschulverlag AG, Zürich.

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Bild 15: Grenze von rein mineralischer (rechts) undorganischer Düngung (links) auf einem nährstoffar-men Rohboden. Die organische Düngung führt zu ei-nem dichteren und vitaleren Bestand, der einen we-sentlich besseren Schutz vor Erosion gewährleistet