Handbuch: 4. Fließgewässer

4.1. Klassifizierung von hydraulischen Belastungsstufen an Stillgewässern

Seen, Teiche und Weiher sind wesentliche Bestandteile unserer Kulturlandschaft. Sie unterliegen vielfältigen Nutzungen und Ansprüchen. So sind sie z.B. Lebens- und Brutraum für viele Tierarten, Regenrückhaltebecken, Trinkwasserreservoire, Freiraum für Erholung und Freizeit, Speicher zur Energiegewinnung oder lokale Klimaregulatoren.

Interessant ist es dabei, einmal zu überlegen, wo in der näheren Umgebung und wo in Deutschland es überhaupt natürlich entstandene Seen gibt und welche Stillgewässer anthropogenen Ursprungs sind. Schnell wird man feststellen, dass sich die Hauptzahl der natürlichen See auf die Bereiche der weichsel- / würmzeitlichen Vereisung Nordeuropas und des Alpenraums beschränkt (z.B. Müritzsee, Großer Plöner See, Bodensee, Genfer See).

Im übrigen Bereich sind natürliche Seen die Ausnahme: Sie sind meist an geologische Besonderheiten gebunden, wie z.B. der Arendsee in der Altmark, der Seeburger See im Eichsfeld (beide durch Zechsteinauslaugung entstanden), Deflationswannen wie das Steinhuder Meer oder der Dümmer, die Maare der Eifel (Vulkankrater), das Große Meer in Ostfriesland (Marschrandsee) oder sie entstehen als Altwasser durch die rezente Morphodynamik der großen Flüsse in den Auen.

Die meisten Seen unserer Kulturlandschaft sind aber anthropogenen Ursprungs. Dazu gehören die Talsperren (Edertalsperre, Möhnetalsperre), die Tagebaurestseen (Senftenberger See), Seen, deren Wasser für die Energiegewinnung genutzt wird (Silvensteinspeicher), Mühlenteiche (Alster) oder die zahlreichen Fischteiche sowie Kies- und Sandgewinnungsgruben in den Talauen der Flüsse.

Unabhängig von der Genese des Sees unterliegen aber alle Stillgewässer einem Alterungsprozess, der unter natürlichen Bedingungen zu einer langsamen Verlandung und schließlich zum Verschwinden der Gewässer führt. Die Verlandungsgeschwindigkeit ist je nach Standortverhältnissen für jeden See unterschiedlich und wird durch das Einwirken des Menschen wesentliche beeinflusst (z.B. durch Euthrophierung beschleunigt bzw. durch Ausbaggern verlangsamt).

Viele der in historischer Zeit durch Menschen geschaffenen Seen wirken heute längst nicht mehr künstlich und sind zu ökologisch wertvollen Strukturelementen der Landschaft geworden. Im Idealfall sind die Ufer durch einen breiten Röhrichtgürtel vor Erosion geschützt (Abb. 4.1.1).

Abbildung 4.1.1: Röhricht als Uferschutz am Aasee in Münster – Pflanzung mit Röhrichtmatten

Die Ufervegetation und hier insbesondere das Röhricht haben an stehenden Gewässern vielfältige Funktionen:

Abbildung 4.1.2: Röhrichtpflanzung mit Röhrichtmatten an einem Sandentnahmesee.

Röhrichte dissipieren auflaufende Wellen und schützen das Ufer vor Wellenschlag.

Wurzeln und Rhizome verklammern das Bodensubstrat und verhindern die Erosion des Ufers.

Röhrichte sind als verbindende Biotope zwischen Land und Wasser wichtige landschaftliche Strukturelemente.

Die amphibische Kontaktzone ist Ort hochproduktiver biochemischer Umwandlungen.

Röhrichte bilden einen artenreichen amphibischen Lebensraum.

Röhrichte erhöhen die Selbstreinigungskraft des Wassers.

Schließlich sind Röhrichte wichtige landschaftsästhetische Elemente.










Röhrichte sind eine charakteristische Vegetationsformation der amphibischen Übergangszone. Ob die Ufer eines Stillgewässers mit Röhricht bestanden sind, hängt unter anderem von der hydraulischen Belastung, der sie unterliegen ab.

Hydraulische Belastungsstufen

Abbildung 4.1.3: Ufergestaltung an einem innerörtlichen Teich mit Röhrichtmatten und Röhrichtwalzen.

Entsprechend den unterschiedlichen Belastungsarten und ihrer Ausprägung und Stärke lassen sich verschiedene Belastungsstufen unterscheiden. Die dafür verwendeten Kriterien haben sich im Rahmen unserer Beratungspraxis bei der Bearbeitung von Sicherungslösungen für Abbruchufer an Seen immer wieder als entscheidend herausgestellt.

Die für die Beurteilung der hydraulischen Belastung eines Ufers zu analysierenden Standortfaktoren umfassen für die vorgenommene Klassifizierung die folgenden Parameter:

Windsteichfläche

Uferböschung / Böschungsneigung

Submerse Böschung

Vertritt / Verbiss

Schifffahrt / Bootsverkehr

Beschattung

Die an das Ufer angrenzende Landnutzung


Für die Klassifikation haben wir die „Windstreichfläche“ als das herausragende Unterscheidungsmerkmal ausgewählt. Die Windstreichfläche ist ein Kennwert für die Größe eines Sees.
Allein die Kenntnis der Windstreichfläche gibt eine Orientierung über möglicherweise geeignete Techniken und Maßnahmen und schließt bereits Ufersicherungen aus, die nicht zum Erfolg führen werden.

Tabelle 4.1.1: Klassifizierung von Stillgewässern nach hydraulischer Belastung

Zur weiteren Beschreibung der Belastungssituation werden die übrigen Faktoren herangezogen.
Auf diese Weise ist innerhalb einer Belastungsklasse die Charakterisierung eines Uferabschnitts hinsichtlich seiner hydraulischen Belastung aber auch hinsichtlich möglicher ingenieurbiologischer Maßnahmen zur Stabilisierung möglich (Tabelle 4.1.1).

Den in der Tabelle 4.1.1 aufgeführten Grenzwerten und die daraus resultierenden Belastungsstufen „gering belastet“ bis „stark belastet“ liegen wasserbauliche und ingenieurbiologische Erfahrungen zugrunde; sie erheben keinen Anspruch auf wissenschaftliche Korrektheit, sondern dienen als Anhaltspunkte für eine Beurteilung der hydraulischen Belastung eines Ufers. Zwischen allen Klassen gibt es in der Praxis deshalb Übergangsbereiche und zum Teil auch Überschneidungen.

Den besten Erosionsschutz für ein Seeufer bildet ein möglichst breiter und dichter Röhrichtgürtel. In ihm wird die Energie der auflaufenden Wellen wirkungsvoll dissipiert. Darüber hinaus sind Röhrichte prägende und gliedernde Landschaftselemente von hohem ökologischem Wert. Sie sind Nahrungs- und Brutraum für eine Reihe von Tieren und für einige sogar ausschließlicher Lebensraum. So ist z.B. der Teichrohrsänger (Acrocephalus scirpaceus) an das Vorkommen von Schilfbeständen (Phragmites communis) gebunden.

Ziel ingenieurbiologischer Ufersicherungen ist deshalb immer, mit einem möglichst breiten und strukturierten Röhricht einen optimalen und natürlichen Uferschutz zu schaffen. Die Möglichkeiten dazu sind aber von Fall zu Fall sehr unterschiedlich. Wesentlichen Einfluss auf die Breite eines potentiellen Röhrichtgürtels haben Form und Ausbildung der submersen Uferböschung.
Unter jeweiliger Berücksichtigung der hier genannten Standortfaktoren werden in den folgenden Abschnitten für jede Belastungsstufe Tipps zur baulichen und vegetationstechnischen Umsetzung gegeben.

4.2. Geringe Belastung

Wo es möglich ist, sollten eine möglichst flache Uferböschung und eine submerse Berme hergestellt werden (0 – 10 cm unter dem Wasserspiegel). Bei einer geringen hydraulischen Belastung des Ufers sind keine unterstützenden technischen Maßnahmen notwendig. Eventuelle lokale Substratumlage-rungen werden durch die Sukzession bzw. die nachfolgende Bepflanzung aufgefangen.

Wichtige Faktoren

a) Windstreichfläche
Die Windstreichfläche ist < 25 m

b) Uferböschung
Die Neigung der Uferböschung ist <= 1 : 5

c) submerse Uferböschung
Die Neigung der submersen Uferböschung ist < 1 : 10

d) Wellenhöhe
Auflaufende Wellen haben Höhen von 0 – 10 cm

e) kein Vertritt / Verbiss
Es findet keine zusätzliche Belastung durch Vertritt oder Verbiss von Pflanzen statt

f) kein Bootsverkehr
Es findet keine zusätzliche Belastung durch Bootsverkehr statt

g) sonniger Standort
Röhrichtwachstum ist ohne Einschränkungen möglich

Mögliche ingenieurbiologische Bauweisen

a) natürliche Sukzession
b) Einzelpflanzung

a) Natürliche Sukzession

Der Uferabbruch wird sich selbst überlassen. Die Stabilisierung erfolgt durch spontan auftretende Vegetation oder durch ein Schließen der Lücke von den Seiten her. Dazu ist es notwendig, dass in direkter Nachbarschaft Röhricht steht, welches ohne Probleme die neu hergestellte Uferböschung besiedeln kann.

Kosten und Bewertung für die Praxis

Die Überlassung des Standorts der natürlichen Sukzession ist zunächst die preiswerteste Methode. Folgekosten entstehen evtl., wenn die Entwicklung des Standorts beobachtet werden muss, um - wenn notwendig - korrigierend eingreifen zu können.

b) Einzelpflanzen

Beschleunigen und gezielt steuern lässt sich die Entwicklung eines Röhrichts durch eine Initialpflanzung mit Einzelpflanzen.

Abbildung 4.2.1: Pflanzballen.: v.l.n.r.: Carex acutiformis, Carex gracilis und Iris pseudacorus

Pflanzung

In der Praxis haben sich Pflanzballen (4 x 8 cm) für Initialpflanzungen bewährt (s. Abbildung 4.2.1) Die Ballen lassen sich einfach und schnell im Ufersubstrat verkeilen, so dass kein Abspülen der Töpfe zu befürchten ist.

Für die Qualität ist nicht die Topfgröße wichtig, sondern die Ausbildung von Wurzeln, Rhizomen und Ausläufern.

Je nach Standort und Entwicklungsziel werden 2 – 10 Pflanzen je Quadratmeter gesetzt.

Zur schnellen Entwicklung eines dichten Bestands sollten mindestens 5 Röhrichtballen / m² gesetzt werden.

Die Bepflanzung erfolgt bis in eine Wassertiefe von maximal 10 cm.


Die Abbildung 4.2.2 zeigt eine Röhrichtballenpflanzung (Carex acutiformis / Ufersegge) in einem flachen Uferbereich. Die Pflanzdichte beträgt hier ca. 5 Stück/qm.

Tabelle 4.2.2: Röhrichtballenpflanzung mit Carex acutiformis / Sumpfsegge

Pflege

Pflegemaßnahmen sind bei einer Initialpflanzung mit Röhrichtballen nicht notwendig. Um den Erfolg sicherzustellen, sollte die Pflanzung aber regelmäßig auf Treibgut oder Anzeichen von Vertritt und Verbiss kontrolliert werden.

Kosten

Werden 5 Stk. Röhrichtballen (4 x 8 cm) / m² gepflanzt, entstehen Materialkosten von ca. € 2,50 / m². Je nach Zugänglichkeit und Bodenbeschaffenheit sind für das Pflanzen etwa 1 - 3 min / m² zu kalkulieren.

Röhrichtballen (alle Arten € 0,35 / St. in Größe 4 x 8 cm) sind den sog. 8er oder 9er Töpfen (je nach Art ca. € 0,80 – 1,20 / St) in Erde vergleichbar.

Für welche Topfqualität man sich auch entscheidet: Ausschlaggebend ist immer die Vitalität (Entwicklung der oberirdischen Blattmasse) der Pflanzen und ein gut entwickelter Ballen mit kräftigen vegetativen Vermehrungsorganen (Ausläufer, Rhizome).

Bewertung für die Praxis

Die Verwendung von Einzelpflanzen ist eine preiswerte und einfache Methode der gelenkten Standortentwicklung. Gegenüber einer natürlichen Sukzession entsteht ein oftmals entscheidender Wuchsvorsprung.

Tabelle 4.2.3: Topfballen mit Phragmites communis

4.3. Mäßige Belastung

Zunächst müssen geeignete Anwuchsbedingungen für Röhricht geschaffen werden. Da eine Röhrichtpflanzung nur im Bereich + 15 cm bis max. –30 cm erfolgreich ist, sollte die Böschung in diesem Bereich durch eine Berme gegliedert sein. Die Unterwasserböschung sollte bis 100 cm Wassertiefe flach ausgezogen werden (Neigung 1 : 5 oder flacher).

Wichtige Faktoren

a) Windstreichfläche
Die Windstreichfläche beträgt 25 m – 50 m

b) Uferböschung
Die Neigung der Uferböschung liegt zwischen 1 : 4 und 1 : 3

c) submerse Uferböschung
Die Neigung der submersen Uferböschung liegt zwischen 1 : 10 und 1 : 5

d) Wellenhöhe
Auflaufende Wellen haben Höhen von 10 – 20 cm

e) kaum Vertritt / Verbiss
Es findet kaum eine zusätzliche Belastung durch Vertritt oder Verbiss von Pflanzen statt

f) kein Bootsverkehr
Es findet keine zusätzliche Belastung durch Bootsverkehr statt

g) zeitweise schattiger Standort
Röhrichtwachstum kann durch zeitweilige Beschattung eingeschränkt sein

Bauweisen

a) Einzelpflanzen mit Abdeckung aus Kokosgewebe
b) Soden
c) Röhrichtmatten
d) Röhrichtwalzen

a) Einzelpflanzen mit Abdeckung aus Kokosgewebe

Unter hydraulischer Belastung kann eine zusätzliche Festlegung von Einzelpflanzen notwendig sein. Dies ist möglich mit Steinen oder durch eine zusätzliche Abdeckung mit einem Kokos- oder Jutegewebe.

Die Abbildung 4.3.1. zeigt die Bepflanzung einer breiten Berme mit Röhrichtmatten und mit Einzelpflanzen. Die Einzelpflanzen wurden im Schutz der Röhrichtmatten (Wellendämpfung) gepflanzt und mit Kokosgewebe abgedeckt.

Abbildung 4.3.1: Bepflanzung einer submersen Berme

b) Soden

Werbung und Pflanzung

Wenn möglich sollten Soden vor Ort geworben werden. Der optimale Zeitraum der Gewinnung ist die Vegetationsruhe. Die Abmessungen ergeben sich aus der Gewinnungstechnik. Beim manuellen Werben mit dem Spaten sollte die Mindestgröße einer Sode 20 x 20 x 20 cm (eine Spatenbreite) betragen.
Die Tiefe von 20 cm ist notwendig, da die wichtigen Ausläufer und Rhizome sich in dieser Tiefe befinden. Zum Setzen werden Pflanzlöcher so groß ausgehoben, dass die Soden mit dem umgebenden Niveau bündig abschließen.

Pflege

Pflegemaßnahmen sind bei einer Sodenpflanzung nicht notwendig. Um den Erfolg sicherzustellen, sollte die Pflanzung aber regelmäßig auf Treibgut oder Anzeichen von Vertritt und Verbiss kontrolliert werden.

Qualität

Wesentlich für die Qualitätsbeurteilung einer Sode sind die im gewonnenen Ballen enthaltenen Speicherorgane der Pflanzen (Rhizome, Ausläufer, Knollen u.ä) aus denen die neuen Triebe entstehen.

Kosten

Die Kosten variieren in Abhängigkeit von der Gewinnungstechnik und der Zugänglichkeit des Gewinnungsorts. Bei manueller Werbung mit dem Spaten ist mit Kosten von € 2,00 – 3,00 zu rechnen. Bei schlechter Zugänglichkeit, nicht tragfestem Boden oder aufwendigem Transport vom Entnahme- zum Einbauort können die Kosten aber deutlich höher sein.

Bewertung für die Praxis

Der Vorteil dieser Methode ist, dass die Pflanzen sehr gut an den Standort angepasst sind. Zudem bilden die Soden eine kompakte Einheit von Wurzeln und Substrat und können nur schwer ausgespült werden.
Dem gegenüber stehen der große Arbeitsaufwand und die damit verbundenen hohen Kosten dieser Pflanzmethode.

Die Methode ist geeignet, um Pflanzenbestände zu nutzen, die im Zuge von anstehenden Baumaßnahmen ohnehin verschwinden würden. Ansonsten ist die Entnahme von Soden immer mit der Störung einer intakten Röhrichts verbunden und sollte nur nach Abwägung aller Vor- und Nachteile erfolgen.

Abbildung 4.3.2: Gut entwickelte Röhrichtmatte zum Einsatz an einem Seeufer

c) Röhrichtmatten

Röhrichtmatten sind flächige Vegetationsträger, die über eine Vegetationsperiode vorkultiviert werden.
Durch die Verwurzelung mit dem Trägermaterial entsehen kompakte Pflanzstreifen, die mit Holzkeilen oder durch Auflast (z.B. Steine) sicher festgelegt werden können.

Unter der Röhrichtmatte haben sich artspezifische Ausläufer und Rhizome gebildet, die eine sofortige Besiedlung des Standorts ermöglichen (siehe Abbildung 4.3.2).

Einbau

Röhrichtmatten werden auf der vorbereiteten Böschung verlegt und mit Holznägeln (3 St./m ²) befestigt. Vor dem Verlegen der Matten wird die Böschung von größeren Steinen oder Wurzeln befreit, so dass ein guter Bodenanschluss entsteht.

An steileren Uferbereichen werden die Röhrichtmatten so ausgelegt, dass der Wasserspiegel sich mittig bzw. im unteren Drittel der Matte liegt.

Einbauzeit

Der Einbau kann während des gesamten Jahres außerhalb von Frostperioden erfolgen. Zu beachten sind größere Wasserstandsschwankungen.

Abbildung 4.3.3: Einbau von Röhrichtwalzen bei abgesenkten Wasserspiegel

Pflege

Pflegemaßnahmen sind bei der Verwendung von Röhrichtmatten nicht notwendig. Um den Erfolg sicherzustellen, sollte die Pflanzung aber regelmäßig auf Treibgut oder Anzeichen von Vertritt und Verbiss kontrolliert werden.

Um den Austrieb im zweiten Jahr zu erleichtern und die dauerhafte Etablierung des Röhrichts zu gewährleisten, kann im zeitigen Frühjahr das abgestorbene Laub von dichten Seggenbeständen (bes. bei Carex gracilis / Schlanksegge) heruntergeschnitten werden.
Bei Schilfpflanzungen kann ein Schnitt im Frühjahr den Austrieb der Pflanzen fördern.

Qualität

Eine gut entwickelte Röhrichtmatte hat an der Unterseite eine flächige und dichte Bewurzelung. Alle auf der Matte verwendeten Arten weisen eine artspezifische Ausläuferbildung auf.

Kosten

Die Kosten für Röhrichtmatten inklusive Holznägel belaufen sich auf ca. € 15,00 / m². Für den Einbau ist ein Preis von ca. € 3,00 - 7,00 / m² anzusetzen.

Bewertung für die Praxis

Röhrichtmatten gewährleisten einen sofortigen, flächigen Erosionsschutz. Sie sind in Sicherungseffekt einer Einzelpflanzung überlegen. Mit der Auswahl geeigneter Röhrichtarten wird die Böschung / submerse Berme gut durchwurzelt und langfristig vor Erosion geschützt.

Je nach Exposition des Ufers ist eine mögliche Beschattung des Pflanzbereichs durch am Ufer stehende Bäume zu berücksichtigen und die Artenauswahl in dieser Hinsicht zu treffen.

Die nachfolgenden Beispiele zeigen die Verwendung von Röhrichtmatten an Stillgewässern:

Die Uferböschung in der Abbildung 4.3.5. wurde geglättet, so dass im Bereich von + 20 cm bis - 20 cm zum Wasserspiegel ein flacher geneigter Bereich entstanden ist, der mit Röhrichtmatten gesichert und bepflanzt wurde.

Abbildung 4.3.5: Böschungsprofilierung und nachfolgende Sicherung mit Röhrichtmatten

Abbildungen 4.3.6 und 4.3.7: Flache submerse Böschung als Voraussetzung für einen wirkungsvollen Erosionsschutz

Die flache submerse Böschung des Beispiels in der Abbildung 6.3.6. ermöglicht hier einen breiten Röhrichtgürtel. Die rot markierten Pfähle zeigen das Ende der Flachwasserzone, die bis zu 10 Meter tief in das Gewässer hinein gestaffelt ist.

Das Ufer hat sich nach wenigen Monaten stabilisiert und wird auf eine ökologisch und ästhetisch hochwertige Weise gesichert (Abbildung 4.3.7). Die sich schließende Grasnabe ist ein Hinweis, dass durch den nun fehlenden, direkten Zugang an das Wasser der Vertritt deutlich reduziert werden konnte.

Die Abbildungen 4.3.8 und 4.3.9 zeigen ebenfalls die Ausbildung einer flachen, submersen Berme als Voraussetzung für die erfolgreiche Röhrichtansiedlung. Die Aufnahme links zeigt die Situation nach Einbau der Röhrichtmatten im Februar. Im Bild rechts ist die Entwicklung im Juli desselben Jahres zu sehen.
Die Röhrichtmatten wurden bewusst „auf Lücke“ zum Ufer verlegt, um eine Ausbreitung der Pflanzen von der Matte zu allen Seiten zu ermöglichen.

Abbildungen 4.3.8 und 4.3.9: Röhrichtmatten auf einer submersen Berme

d) Röhrichtwalzen

Nicht überall steht ausreichend Platz zur Verfügung, um die Uferböschung flach zu profilieren.
Wo zusätzlich auch in Ufernähe schon größere Wassertiefen erreicht werden, können Röhrichte nur in einem schmalen Saum wachsen.
Hier bilden Röhrichtwalzen eine sinnvolle Lösung zur Stabilisierung der Uferlinie und zur Schaffung eines schmalen Röhrichtsaums.

Abbildung 4.3.10: Prinzipskizze "Ufersicherung mit einer Röhrichtwalze"

Einbau

Röhrichtwalzen können ganzjährig entlang des Böschungsfuß verlegt werden. Sie werden so positioniert, dass die Oberkante ca. 5 - 10 cm über der Mittelwasserlinie liegt. Die Walze hat dabei über den gesamten Verlauf dem Gewässerboden aufzuliegen. Tiefere Bereiche sind vorher z.B. mit Steinen oder Buschfaschinen aufzufüllen.
Der Festlegung der Röhrichtwalzen erfolgt wasserseitig durch Holzpfähle (Abstand zwischen den Pfählen ca. 80 cm; 1 m lang oder länger, mind. 5-6 cm Zopfdurchmesser). Die Pfähle werden wenn möglich durch den Netzschlauch in den Untergrund geschlagen. Wichtig ist das Nachschlagen der Pfähle, nachdem der Netzschlauch mittels Nagel oder Krampe am Holzpfahl befestigt ist. Landseitig werden verbleibende Lücken zwischen der Röhrichtwalze und der Böschung mit Boden hinterfüllt und verdichtet. Wo er Platz es zulässt, kann die dahinterliegende Böschung flach abgezogen werden, um eine Ausbreitung des Röhrichts aus der Walze heraus zu erleichtern.

Einbauzeit

Röhrichtwalzen können bei frostfreiem Wetter das gesamte Jahr über eingebaut werden.

Bepflanzung

Röhrichtwalzen sind zum Zeitpunkt des Einbaus bereits mit Röhricht bewachsen und vollständig durchwurzelt.

Für verschiedene Anwendungsbereiche stehen Röhrichtwalzen mit unterschiedlichen, den jeweiligen Standortbedingungen angepassten Pflanzschemata zur Verfügung. Die Abbildung 4.3.11 zeigt exemplarisch die Pflanzenarten und deren Anteile am Bewuchs einer Röhrichtwalze für besonntes Seeufer.

Scirpus lacustris / Sumpfsimse 40 %

Iris pseudacorus / Sumpfschwertlilie 20 %

Phragmites austalis / Schilfrohr 25 %

Carex acutiformis / Sumpfsegge 15 %

Pflege

Röhrichtwalzen sind pflegefrei; eine evt. Mahd der Böschung sollte nicht öfter als zweimal jährlich erfolgen.

Kosten

Tabelle 6.3.1 gibt einen Überblick über Material- und Arbeitskosten, die für das Arbeiten mit Röhrichtwalzen zu kalkulieren sind.
Zum Vergleich sind die entsprechenden Kosten für Kokoswalzen mit aufgenommen. Die Verwendung von Röhrichtwalzen ist preislich sehr attraktiv, da sie bereits zum Zeitpunkt des Einbaus einen kräftigen Röhrichtbestand aufweisen, der die Walze bereits vollständig durchwurzelt hat und nicht mehr ausgespült werden kann.

Tabelle 4.3.1: Kosten für Röhrichtwalzen

Bewertung für die Praxis

Röhrichtwalzen bietet einen sofortigen Erosionsschutz, wirken als Filter und lassen durch ihre Flexibilität jeder Uferlinie anpassen. Durch die Vorbepflanzung mit standortgerechten Röhrichtarten bieten sie gegenüber anderen Techniken wie z.B. Einzelpflanzungen einen oft entscheidenden Wuchsvorsprung, der eine dauerhafte Ufersicherung einleitet.

Je nach Exposition des Ufers ist eine mögliche Beschattung des Pflanzbereichs durch am Ufer stehende Bäume zu berücksichtigen und die Artenauswahl in dieser Hinsicht zu treffen.

Abbildung 4.3.12: Röhrichtwalze mit Kieshinterfüllung

Die nachfolgenden Beispiele zeigen die Verwendung von Röhrichtwalzen an Stillgewässern:

Die folgenden Abbildungen 4.3.12 – 4.3.14 zeigen die Neugestaltung eines erodierten Ufers an einem See. Im Frühjahr wurden hier Röhrichtwalzen als Böschungsfußsicherung eingebaut und mit Grobkies hinterfüllt.

Abbildung 4.3.13: Röhrichtwalze nach drei Monaten Vegetationsentwicklung.	Der Uferabschnitt in Abbildung 4.3.14 liegt im Halb- bis Vollschatten, der zusätzlich durch Wasservögel stark belastet ist. Das ehemals kahle und erodierte Ufer wurde mit vorbepflanzten Röhrichtwalzen (bepflanzt insbesondere mit Seggen) gesichert und neu gestaltet.

4.4. Mittlere Belastung

Gewässerufer mit mittlerer hydraulischer Belastung weisen häufig bereits steile Uferabbrüche auf. Häufig fehlt diesen Ufern eine Flachwasserzone, in der ein schützendes Röhricht wachsen könnte.
Es ist dann notwendig, zunächst eine flache Uferböschung bzw. eine submerse Berme aufzubauen, die bepflanzt werden kann. In vielen Fällen ist für die Entwicklung des Röhrichts ein zusätzlicher Schutz gegen Wellenschlag notwendig.

In diesem Kapitel wird deshalb der Schwerpunkt auf die Herstellung und den Schutz submerser Bermen und Ufervorschüttungen gelegt.

Wichtige Faktoren

a) Windstreichfläche
Die Windstreichfläche beträgt > 50 m

b) Uferböschung
Die Neigung der Uferböschung liegt zwischen 1 : 3 und 1 : 2

c) submerse Uferböschung
Die Neigung der submersen Uferböschung liegt zwischen > 1 : 5 und < 1 : 3

d) Wellenhöhe
Auflaufende Wellen haben Höhen von 20 – 30 cm

e) deutlicher Vertritt / Verbiss
Es findet deutliche Belastung durch Vertritt oder Verbiss von Pflanzen statt

f) Freizeitschifffahrt
Es findet eine zusätzliche Belastung vorwiegend durch Motor- und Sportbootsverkehr statt

g) halbschattiger Standort
Röhrichtwachstum ist durch Lage im Halbschatten nur eingeschränkt möglich

Bauweisen

Zunächst müssen geeignete Anwuchsbedingungen für Röhricht geschaffen werden.
Da eine Röhrichtpflanzung nur im Bereich + 15 cm bis max. –30 cm erfolgreich ist, sollte die Böschung in diesem Bereich durch eine Berme gegliedert sein.
Die Unterwasserböschung sollte bis 100 cm Wassertiefe flach ausgezogen werden (Neigung 1 : 5 oder flacher).

a) Vorschüttung / Schüttkegel
b) in Kombination mit Soden / Einzelpflanzen
c) in Kombination mit einer Röhrichtmatte
d) in Kombination mit einer Kokos- / Röhrichtwalze
e) in Kombination mit einer Steinwalze

a) Vorschüttung / Schüttkegel

Oft steht nicht genügend Platz zur Verfügung, um das Ufer landseitig flach zu profilieren. Hier bietet der Aufbau einer Berme durch eine Ufervorschüttung eine praktikable und unkomplizierte Lösung (s. Abbildung 6.4.2).
Je nach Exposition zum Wellenauflauf und verwendetem Substrat werden sich unterschiedliche Neigungen des Schüttkegels einstellen:

Sandige Substrate bilden Neigungen von 1 : 5 bis 1 : 10 aus. Wird kiesiges Material verwendet, kann auch eine Neigung von 1 : 5 stabil sein. In der Praxis ist es aber oftmals schwierig, die Neigung einer stabilen, submersen Böschung zu prognostizieren. Je nach Gewässertiefe werden infolge Abdrift und Teilchensuspension für Vorschüttungen große Mengen Substrat benötigt.

Abbildung 4.4.1: Massenausgleich

Das verwendete Schüttgut dient den Röhrichtpflanzen als Wuchs- und als Verankerungsmedium:

Wenn im Gewässer genügend Nährstoffe gelöst sind (der Normalfall), sollte nährstoffarmes Substrat (humusfreier Sand oder Kies) verwendet werden.
Es ist zu vermeiden, durch nährstoffhaltige Substrate (z.B. humoser Oberboden) die Gewässereutrophierung zu beschleunigen.

Kiese und Sande sind gute Verankerungsmedien für Röhrichte. Es kann auch von Verunreinigungen freier Bauschutt verwendet werden. Allerdings muss bei stark kalkhaltigem Bauschutt besonders in kleineren Gewässern der pH – Wert des Wassers kontrolliert werden, um fischtoxische Werte zu vermeiden. Zu beachten ist außerdem, dass Ziegelmaterial nicht frostbeständig ist und langfristig zerfällt.

Für die Bepflanzung und damit die langfristige Sicherung der Berme sind folgende Techniken geeignet:

b) Vorschüttung / Schüttkegel in Kombination mit Soden / Einzelpflanzen

Soden und Einzelpflanzen (z.B. Topfballen 4 x 8) sind für die Bepflanzung wellenberuhigter Bereiche gut geeignet. Hinweise zu Pflanztechnik und Kosten wurden im vorherigen Kapitel gegeben.

Es kann im Einzelfall notwendig sein, die Pflanzen bis zum Anwachsen zusätzlich festzulegen. Dies kann durch die Abdeckung der Pflanzberme mit einem Kokosgewebe erfolgen oder durch die Verankerung der einzelnen Pflanzen mit z.B. Holzkeilen / Moniereisen / Metallstifte.

c) Vorschüttung / Schüttkegel in Kombination mit Röhrichtmatten

Für die Sicherung und Bepflanzung flach überstauter Bermen sind Röhrichtmatten optimal geeignet.
Röhrichtmatten tragen ein vollflächig kräftig entwickeltes Röhricht mit einer Vielzahl von Rhizomen und Ausläufern. Sie verfügen über ein hohes Anpassungsvermögen und Regenerationspotential an den neuen Standort.

Hinweise zu Einbautechnik und Kosten wurden im vorherigen Kapitel gegeben.

Mit den folgenden Beispielen wird gezeigt, wie mit Röhrichtmatten Vorschüttungen unterschiedlicher Größe bepflanzt und gesichert werden können.
Die Abbildungen 4.4.3 und 4.4.4 zeigen eine Uferböschung die bis zur Wasserlinie durch eine Steinschüttung geschützt ist; im Wasserwechselbereich übernehmen Röhrichtmatten die Ufersicherung.

Abbildungen 4.4.3 und 4.4.4: Sicherung einer Vorschüttung mit Röhrichtmatten

Abbildungen 4.4.5 und 4.4.6: Seeseitige Bermensicherung durch eine Steinschüttung

Die Abbildungen 4.4.5. und 4.4.5. zeigen eine submerse Berme, die wasserseitig duch eine Steinschüttung geschützt ist. Im Übergang von der Steinschüttung auf die Berme wurden Röhrichtwalzen eingebaut und die Berme selber mit Röhrichtmatten bepflanzt und gesichert.

Für die Bepflanzung von submersen Bermen sind, unabhängig von der verwendeten Technik, einige Besonderheiten zu beachten. Grundsätzlich gilt: Je beruhigter der Wasserkörper, desto schneller und sicherer der Anwuchs und desto geringer die Gefahr der Erosion der Aufschüttung.

Daneben sollten folgende Punkte für eine erfolgreiche Pflanzung berücksichtigt werden:

Wassertiefe

Optimal sind Wuchstiefen bis max. – 10 cm. Bei größeren Tiefen wird der Anwuchserfolg unsicherer; Pflanztiefen über 30 cm Tiefe sind zu vermeiden.

Optimaler Pflanzzeitpunkt

Günstig ist das Frühjahr. Die Pflanzen sind bis zum Frühsommer festgewachsen, bilden während des Sommers Ausläufer und haben bis zum Herbst den Standort vollständig besiedelt. Bei Pflanzungen ab Mitte / Ende August erfolgt der Anwuchs erst im Folgejahr.

Lichtverhältnisse

Insbesondere die hohen Röhrichtarten (Schilf, Rohrkolben, Teichsimse) benötigen sonnige Standorte. Dagegen können Sumpfschwertlilie und verschiedene Seggen-Arten auch in halbschattigen Abschnitten gepflanzt werden.

Nährstoffverhältnisse

Die verschiedenen Röhrichtarten verfügen über eine große physiologische Amplitude. Je nach Nährstoffgehalt und Zusammensetzung der Pflanzarten kann die einsetzende Sukzession aber differenziert verlaufen.
Einschränkungen können bei nährstoffarmen Gewässern auftreten. Da oligotrophe Gewässer in Deutschland selten und schützenswert sind, werden hier die Belange des Landschaftsschutzes frühzeitig in die Planungsarbeit eingebunden.

Pflanzenqualität

Die Qualität des verwendeten Pflanzenmaterials ist von zentraler Bedeutung für den Erfolg eine Maßnahme.

Jungpflanzen, die noch keine oder nicht hinreichend Rhizome und Speicherorgane gebildet haben, sind ungeeignet. Sie werden den Beanspruchungen durch Wellen bei Pflanzung unter der Wasserlinie und durch mögliche Verbissschäden nicht standhalten.

Verankerung:

Die Pflanzung (bes. unter Wasser) hat so zu erfolgen, dass die Basalzone und die Wurzelbereiche der Pflanzen fest in den Boden eingebunden sind. Wo mechanische Belastungen z.B. durch Wellen zu erwarten sind, sollten die Ballen zusätzlich fixiert werden.

Abbildung 4.4.7: Eine Maßnahme, bei der vor der Röhrichtpflanzung ein kleiner Wall (z.B. aus anstehendem Substrat oder Kies) zum Schutz des Anwuchses aufgeschoben wurde.

Je nach Belastung kann eine zusätzliche Verankerung allein nicht ausreichend für einen erfolgreichen Anwuchs sein. Hier ist ein zusätzlicher Wellenbrecher, wie er in einfacher Ausführung in der Abbildung 4.4.7. gezeigt wird notwendig.
Verschiedenen Techniken, einen Wellenbrecher zu bauen, werden im Kapitel 6.6. vorgestellt und erläutert.

Vielfach ist es notwendig, eine Vorschüttung räumlich definiert zu begrenzen. Neben der Verwendung eines Steinwurfs (siehe Abbildung 6.4.5.) sind hier besonders Röhrichtwalzen und Steinwalzen geeignet.

d) Vorschüttung / Schüttkegel in Kombination mit Kokos- / Röhrichtwalzen

Die Abbildungen 4.4.8. und 4.4.9. zeigen den Aufbau einer kompletten Ufersicherung: Wasserseitig sorgen Kokoswalzen für eine Wasserberuhigung. Die Bepflanzung der dahinter aufgebauten Berme erfolgt mit Röhrichtmatten und Einzelpflanzen.

Abbildung 4.4.7 und 4.4.8: Wasserseitige Begrenzung einer Berme mit Kokoswalzen

Bei größeren Geländesprüngen lassen sich die Walzen übereinander einbauen. Die Festlegung erfolgt mit Holzpfählen.
Wenn diese Bereiche kontinuierlich unter Wasser liegen, bauen sich die organischen Materialien nicht ab.

Kleine Bermen, die sich ständig unter Wasser befinden, lassen sich auch mit Brettern, Palisaden oder Buschfaschinen begrenzen. Es ist dann aber zusätzlich ein Filtervlies einzubauen, um eine Suffosion der submersen Berme zu verhindern.

Um die Menge des zu verfüllenden Materials zu begrenzen, wurde wasserseitig eine Begrenzung mit Röhrichtwalzen ausgelegt. Sie vereinen den technischen Baukörper mit einer zielgerichteten Bepflanzung.

Die Röhrichtwalzen werden mit einer Doppelreihe Holzpfähle verankert und bilden leichzeitig ein Widerlager für den dahinter aufzufüllenden Bereich. Auf diese Weise entsteht ein Flachwasserbereich, der anschließend initial bepflanzt wird.

Gleichzeitig schützt die wasserseitige Begrenzung mit Röhrichtwalzen die Röhrichtneupflanzung vor Wellenschlag und sorgt für eine Wasserberuhigung.

e) Steinwalzen

Offene Schüttungen weisen unter Wasser, je nach verwendetem Korn, Neigungen zwischen 1 : 5 und 1: 10 auf. Bei einer Stufe von z.B. 30 cm ergibt sich ein erheblicher Platzbedarf, zumal das Gewässer mit zunehmender Entfernung vom Ufer rasch tiefer wird.
Um das Einbringen von unverhältnismäßig viel Schüttgut zu vermeiden, oder weil nicht genügend Platz zur Verfügung steht ist oftmals eine Sicherung des Bermenfuß mit Steinwalzen sinnvoll.

Steinwalzen sind in ihrer Stabilität und Wirksamkeit mit Steinschüttungen zu vergleichen, bieten im Einzelfall aber eine Reihe von Vorteilen (s. Abbildung 6.4.10).

Steinwalzen lassen sich exakt verlegen, die seeseitige Begrenzung der Berme ist genau definiert.

Die Walzen werden in einer hochreißfesten Netzarmierung vorgefertigt und lassen durch ihre Flexibilität jede erdenkliche Konfiguration zu.

Sie erlauben unter eingeschränkten Platzverhältnissen oder seewärts rasch zunehmenden Wassertiefen trotzdem den Aufbau einer Röhrichtberme.

Abbildung 4.4.10: Ufersicherung mit Steinwalzen bei abgesenktem Wasserstand

Gegenüber offenen Steinschüttungen wird erheblich weniger Material benötigt. Das ist besonders dann günstig, wenn nur wenig Platz zur Verfügung steht, sonst hohe Transportkosten entstehen würden, oder der Einbauort für LKW schwer zugänglich ist.

Schließlich können die Walzen im Bedarfsfall wiederaufgenommen werden, und an anderer Stelle neu verlegt werden.

Abbildung 4.4.10: Steinwalze als Bermensicherung

Bepflanzung

Steinwalzen lassen sich nach dem Einbau z.B. mit Röhricht - Topfballen 4 x 8 bepflanzen. Es gelten die dort gemachten Aussagen hinsichtlich Zeitpunkt, Artenauswahl und Qualität der Pflanzen. Zusätzlich ist darauf zu achten, dass die Pflanzen durch die Einbauposition eventuellem Wellenschlag ausgesetzt sind. Dies muss bei der Artenauswahl berücksichtigt werden.

In wellenexponierten Bereichen sollten Steinwalzen als seeseitige Begrenzung einer Vorschüttung so angeordnet werden, dass sie aus dem Wasser herausragen. Der wellenberuhigte Bereich dahinter kann dann z.B. mit einer Röhrichtmatte festgelegt und bepflanzt werden (Abbildung 4.4.11).

Abbildung 4.4.12	Abbildung 4.4.13
Abbildung 4.4.14
Abbildung 4.4.15	Abbildung 4.4.16

Beispiel eines Neuaufbaus eines Uferbereichs mit Steinwalzen und Röhrichtmatte an einem Teich.

Abbildung 4.4.12 zeigt eine typische Situation an innerörtlichen Teichen und Seen. Die Uferbereiche sind mehr oder weniger vegetationslos und es besteht ein Geländesprung (in diesem Fall von ca. 50 cm von Wasserlinie bis Gewässergrund im Uferbereich.)

Abbildung 4.4.13 zeigt das neu angelegte Ufer. Die wasserseitige Begrenzung ist mit Steinwalzen ausgebildet.

Abbildung 4.4.15. zeigt den Zustand im April. Die Röhrichtmatten wurden 2 Wochen vorher verlegt und sind gerade dabei auszutreiben.

Abbildung 4.4.16. Die Entwicklung desselben Standorts im August. Die Bepflanzung ist vollständig. Die Verzahnung mit der anschließenden Böschung durch die Ausläufer hat noch zu erfolgen.




Beispiel einer Bepflanzung einer Flachwasserzone an einem wind- und wellenexponierten Uferbereich.

Abbildung 4.4.17 zeigt die Uferabbrüche und die weitgehend vegetationslose Flachwasserzone. Zur Beruhigung des Wasserkörpers und zur Vorbereitung der Bepflanzung wurden Steinwalzen als Wellenbrecher vorgelagert.

Abbildung 4.4.18. Hier wurden im Herbst / Winter in der Flachwasserzone Röhrichtmatten eingebracht und festgelegt.

Abbildung 4.4.19 zeigt die Entwicklung im Hochsommer des folgenden Jahres. Die Flachwasserzonen sind vollständig bewachsen.

4.5. Starke Belastung

An dieser Stelle resultiert die Belastung hauptsächlich aus Wellenauflauf aufgrund großer Windstreichflächen und / oder Berufsschifffahrt bzw. intensiver Freizeitbootsverkehr. In diesen Uferabschnitten ist eine Röhricht – Spontanbesiedlung nicht zu erwarten. Vielmehr können existierende Röhrichtbestände solch hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt sein, dass sie sich aufzulösen beginnen.

Wichtige Faktoren

a) Windstreichfläche
Die Windstreichfläche beträgt >> 50 m

b) Uferböschung
Die Neigung der Uferböschung liegt zwischen > 1 : 2

c) submerse Uferböschung
Die Neigung der submersen Uferböschung liegt zwischen > 1 : 3

d) Wellenhöhe
Auflaufende Wellen haben Höhen > 30 cm

e) Übermäßiger Vertritt / Verbiss
Es findet einte starke Belastung durch Vertritt oder Verbiss von Pflanzen statt

f) Freizeit- und Berufsschifffahrt
Es findet eine starke Belastung durch Motor- und Sportbootsverkehr aber auch durch die Berufsschifffahrt statt

g) schattiger Standort
Röhrichtwachstum ist durch Lage im Schatten nur sehr eingeschränkt möglich

Bauweisen

Um stark belastete Ufer zu stabilisieren und für Röhrichte besiedelbar zu machen, ist die Verwendung von Steinen als Baustoff meist unerlässlich (u.U. stellen Gehölze eine Ausnahme dar).
Die kann z.B. als Wellenbrecher durch eine Steinwalze erfolgen, wie es die Prinzipskizze in Abbildung 4.5.1 verdeutlicht.

Abbildung 4.5.1: Steinwalze als Wellenbrecher

Abbildung 4.5.2: Findlinge als Begrenzung einer Röhrichtneupflanzung

Wo vor Ort große Steine verfügbar sind, können diese im Beispiel der Abbildung 4.5.2, für den Aufbau eines massiven Wellenbrechers verwendet werden.

Wellenbrecher werden im Kapitel 6.6. ausführlich behandelt. Hier zunächst die „unmittelbaren“ Schutzmöglichkeiten der Ufer:



a) Gehölze
b) Deckwerke / Steinschüttungen
c) (Röhricht-) Gabionen / (begrüntes) Kammerdeckwerk
d) Steinmatratzen

a) Gehölze

Der Verwendung von Gehölzen an Stillgewässern sollte die Überlegung „Bäume“ oder „Röhricht“ vorangestellt sein. Entscheidet man sich für Gehölze, ist zu beachten, dass eventuell benachbarte Röhrichtbestände aus dem Kronenbereich der Bäume zurückweichen werden. Vormals stabile Röhrichte können auf diese Weise geschwächt werden und im Extremfall ganz verschwinden (siehe Kapitel 2).

Grundsätzlich lassen sich stärker beanspruchte Uferbereiche mit Gehölzen (Erlen, Weiden) wirksam schützen. Damit sich zwischen den einzelnen Bäumen keine ausgespülten „Zungen“ bilden, darf der Pflanzabstand maximal 80 cm betragen. Aus diesem Grund ist, besonders bei der Verwendung von Weiden in den Folgejahren ein Auslichten des Bestands unerlässlich.

b) Deckwerke / Steinschüttungen

Zur Sicherung besonders beanspruchter Ufer z.B. an Kanälen werden im Wasserbau Steindeckwerke verwendet. Sie schützen das Ufer vor den mechanischen Belastungen durch Windwellen und vorbeifahrende Schiffe.

Bei einer Vorbeifahrt eines Schiffes ist an der Uferböschung ein rasches Absinken des Wasserspiegels zu beobachten (sog. Absunk). Das Deckwerk muss den daraus resultierenden Wasserdruck in der Uferböschung aufnehmen und ableiten können.

Daneben hat ein Deckwerk das Ufer gegen den Wellenschlag (sog. Schwall) zu schützen.
Je nach Gewässerart und Belastungsstufe werden unterschiedliche Deckwerkstypen unterschieden:

Steinschüttungen

Offene Steinschüttungen sichern das Ufer allein durch das Gewicht der einzelnen Steine. Aufgrund der Kornform findet eine Verklammerung der Steine untereinander nur sehr eingeschränkt statt. Eine offene Steinschüttung wird dann instabil, wenn sich unter Wellenauflauf einzelne Steine zu bewegen beginnen. Für verschiedene Anwendungen und Belastungsbereiche werden folgende Wasserbausteinklassen unterschieden (nach TLW 2003):

Wasserbausteine Siebgröße / Masse

• CP 45/125 45 – 125 mm Siebgröße
• CP 63/180 63 – 180 mm Siebgröße
• CP 90/250 90 – 250 mm Siebgröße
• LMB 5/40 5 – 40 kg Masse
• LMB 10/60 10 – 60 kg Masse


(CP = Coarse Particles / Steingröße; LMB = Korngrößenvarianz des mittleren Steingewichts)

Die Auswahl der Sicherungsart und des verwendeten Materials hängt stark von den örtlichen Gegebenheiten ab. In Gebieten mit Festgesteinvorkommen wird man meist auf Bruchsteine aus Steinbrüchen zurückgreifen, die im Wasserbau breite Verwendung finden (z.B. Basalte, Grauwacke, spez. Dichte 2,65 g / cm³).
Wo die Transportwege kurz sind und entsprechend Platz für eine flache Uferböschung zur Verfügung steht, sind offene Steinschüttungen die einfachste und kostengünstige Art, ein stark hydraulisch beanspruchtes Ufer zu sichern.

Wo Bruchsteine über weite Strecken auf dem Wasserweg herangeschafft werden müssen, werden häufig geeignete Metallhüttenschlacke für offene Steinschüttungen verwendet (Kupferhüttenschlacke spez. Dichte 3,40 g / cm³).

Um die Stabilität einer Steinschüttung zu erhöhen, kann sie mit einem Verbundstoff (z.B. Beton, Bitumen) verklammert oder vergossen werden. Beim Vergießen werden die Hohlräume zwischen den einzelnen Steinen teilweise oder ganz aufgefüllt (Teilverguss bzw. Vollverguss). Durch das Verklammern der einzelnen Steine untereinander verringert sich allerdings die Flexibilität des Deckwerks.
Das Verklammern oder Vergießen einer offenen Steinschüttung leitet über zu den Verbunddeckwerken deren Wirkungsweise im Folgenden dargestellt wird.

Daneben seien noch die aufwendig herzustellenden Steinsätze und Bauweisen mit ineinandergreifenden Formsteinen erwähnt, die ebenfalls einen Übergang zwischen beiden Deckwerksgrundtypen darstellen.

Verbunddeckwerke

Verbunddeckwerke (z.B. vollvergossene Steinschüttungen, Gabionen) schützen eine Uferböschung in erster Linie durch die Einbindung jedes einzelnen Steins in einen übergeordneten Verband (monolithische Wirkungsweise). Dies wird bei den meisten Techniken durch ein Vergießen der Steine mit Bitumen oder Beton erreicht. Für die Ufersicherung eines Verbunddeckwerks ist nicht das Gewicht des einzelnen Steins entscheidend, sondern das Gesamtgewicht des monolithischen Verbands.

Gegenüber einer offenen Steinschüttung kommen Verbunddeckwerke deshalb mit kleineren Steingrößen und mit geringeren Schichtdicken auf eine vergleichbare Ufersicherung. Vollvergossene Deckwerke sind aber extrem starr und weisen keinerlei Flexibilität auf.

Gabionen werden ebenfalls zu den Verbundbauweisen gezählt. Bei ihnen wird die monolithische Wirkung durch das Einbinden der Steine in eine äußere Armierung (Drahtkorb, Kunstfaser – Netzkasten) erzielt.

Welcher Deckwerkstyp zum Einsatz kommt, hängt vom jeweiligen Standort ab. Generell gilt, dass bei den Verbundbauweisen sowohl die benötigte Deckwerksdicke als auch das dazu notwendige Steinvolumen deutlich abnehmen.

Dies ist ein wichtiger Aspekt z.B. für Wasserbauvorhaben in Gebieten mit Lockergesteinen, wo Bruchsteine oder geeignete Schlackesteine oftmals überweite Strecken zur Einbaustelle transportiert werden müssen.

Verbundbauweisen erlauben die Sicherung steiler Überböschungen. Aus Gründen der Stabilität werden offene Steinschüttungen nur bei Böschungsneigungen bis zu 1: 3 verwendet.
Durch das Einbinden des einzelnen Steins in einen Drahtkorb ist so bei Gabionen sogar eine maximal senkrechte Uferböschung herstellbar.

Die Verwendung von Verbundbauweisen wie Gabionen kann deshalb sowohl ökonomische (Baukosten) als auch ökologische (Ökobilanz, Ausgleichspflicht) Vorteile haben.
Es wird weniger Material benötigt. Dadurch werden Ressourcen geschont und das Transportvolumen (bes. Steine) erheblich eingeschränkt. Wo z.B. Kanäle ausgebaut werden, kann eine notwendige Verbreiterung (Flächenzukäufe, Platzprobleme in Siedlungsgebieten) evt. umgangen werden.

Angrenzende Biotopstrukturen werden nicht so stark beeinträchtigt wie bei einer Verbreiterung des Kanals. Verbunddeckwerke lassen sich, je nach Art, sehr gut begrünen und in die Landschaft einfügen. Im Rahmen der Eingriffs- / Ausgleichsregelung bieten sich hier große Vorteile. Verbundbauweisen lassen ein problemloses Wechseln von Organismen aus dem Wasser an Land zu. Mit einer möglichen Begrünung kann z.B. bei der Verwendung von Röhricht – Gabionen ein Teil der Baumaßnahme in sich ausgeglichen werden.

c) Gabionen und Röhricht–Gabionen / begrünte Kammerdeckwerke

Abbildung 4.5.3: Prinzipskizze einer Röhricht - Gabione

Seit über 100 Jahren werden Gabionen im Wasserbau eingesetzt. Sie zählen wie die vergossenen Steinschüttungen zu den Verbundbauweisen, haben gegenüber diesen aber eine Reihe von Vorteilen.

Gabionen werden heute weltweit in einer Vielzahl von Abmessungen für unterschiedlichste Sicherungsarbeiten verwendet.

Die äußere Armierung einer Gabione besteht aus einem Drahtgitterkorb. Dabei werden gedrehte und punktgeschweißte Drahtgitter unterschieden, die jeweils verzinkt und PE – ummantelt sein können.

Entscheidend für die Sicherung einer Uferböschung ist das Gesamtgewicht der Gabione und nicht das des darin eingebundenen einzelnen Steins. Da die Steine in der Gabione eingeschränkt gegeneinander beweglich sind, weisen Drahtschotterkörbe gegenüber anderen Verbundbauweisen eine höhere, gegenüber einer offenen Steinschüttung eine mäßige Flexibilität auf.

Gabionen werden im zusammengefalteten Zustand auf die Baustelle geliefert und vor Ort zusammengebaut und befüllt. Das Aufbauen der Gabionenkörbe erfolgt, je nach Hersteller mit Spiralstäben oder Steckstäben. Um die Formstabilität großer Gabionenquader nach der Befüllung zu gewährleisten, werden zusätzlich vor der Befüllung sog. Distanzhalter eingebaut.

Aufbau einer Röhricht - Gabione

Zunächst wird auf dem Feinplanum der aufzubauenden Uferböschung ein synthetisches Geotextil (oder ein Kokosvlies) verlegt. Darauf werden die leeren Gabionenmatratzen (Abmessungen z.B. 5,0 m x 2,0 m x 0,3 m) ausgelegt, aufgefaltet und mit Wasserbausteinen gefüllt. In die Hohlräume zwischen den Steinen wird feiner Kies (Körnung je nach Untergrund, z.B.: 2 / 8) eingeschlämmt.
Vor dem Schließen der Gabione werden auf dem Stein- und Füllmaterial Röhrichtmatten ausgerollt.

Die Röhrichtmatten wurden über eine Vegetationsperiode vorgezogen und sind vollständig durchwurzelt. Bepflanzt sind sie mit einem, den Standortbedingungen am Einbauort angepassten und strukturierten Röhricht. Als letzter Schritt werden die Gabionen geschlossen und der Deckel auf den Seitenwänden befestigt (s. Abbildung 6.5.7.).

Anwendung von Röhricht - Gabionen

Abbildung 4.5.4: Bau von Röhricht – Gabionen an einem Speicherbecken

Die Abbildungen 4.5.3. – 4.5.5. dokumentieren den Bau und die Entwicklung von Röhricht – Gabionen ab einem großen Speicherbecken mit schwankenden Wasserständen:

Nach dem Bau der Gabionenmatratzen werden diese mit anstehendem Bodensubstrat übererdet. Darauf werden gut entwickelte Röhrichtmatten ausgerollt und befestigt. Wie die Abbildung 4.5.5. zeigt, hat sich bereits im darauffolgenden Jahr ein dichter Röhrichtgürtel gebildet.

Abbildung 4.5.5: Röhricht – Gabionen nach Fertigstellung im Herbst

Abbildung 4.5.6: Röhrichtentwicklung im Folgejahr

Röhricht - Gabionen stellt eine interessante Alternative für leichte und mittelschwere Deckwerke dar:
Sie zeichnen sich je nach Dicke gegenüber starren, verklammerten oder vergossenen Deckwerkstypen durch eine hohe Flexibilität aus.
Gabionen besitzen durch die Steifigkeit der Drahtarmierung bereits eine hohe Formstabilität. Einzelne Steine können nicht in den Gerinnequerschnitt versetzt werden oder im Untergrund versinken.
Einzelne Röhricht - Gabionen lassen sich untereinander koppeln. Die Stabilität der flächig – monolithischen Einzelelemente steigt durch die Verbindung zu einem übergeordneten, monolithischen Verband. Im Gegensatz zu verklammerten oder vergossenen Deckwerken bleibt dabei die Flexibilität voll erhalten.

Ökologische Bedeutung

Abbildung 4.5.7: Vielfältig strukturierte Kontaktzone Land – Wasser bei einer Röhricht - Gabione

Steinschüttungen sind für viele Organismen unüberwindliche Hindernisse und trennen Biotope. Röhricht – Gabionen sind Bindeglieder und schaffen einen sanften Übergang (s. Abbildung 6.5.6.)

Die Röhrichtpflanzen bedecken hierbei die Kontaktzone Land – Wasser. Dies ist ein artenreicher und produktiver Lebensraum. Eine Gestaltung dieser Kontaktzone mit Röhricht – Gabionen lässt einen hochstrukturierten Übergang entstehen

Abbildung 4.5.8: Prinzipskizze Röhricht - Gabione

Entlang der Gewässerränder bilden Röhrichte Saumbiotope, die die Verbindung von unterschiedlichen Biotoptypen bilden. Innerhalb dieser Säume sind Wanderungsbewegungen möglich. Insgesamt findet eine ökologische Aufwertung statt.

Werden Röhricht – Gabionen zur Ufersicherung eingesetzt, können Aufwendungen für Ausgleichsmaßnahmen eingespart werden, bzw. die Bautechnik kann selbst als Teil einer Ausgleichsmaßnahme angesehen werden, so dass der Ausgleich zumindest teilweise am Ort des Eingriffs erfolgt.

Die Verwendung von Röhricht - Gabionen ist ökonomisch sinnvoll, wenn man berücksichtigt, dass im Wasserbau bis zu 30 % der Projektkosten für Ausgleichsmaßnahmen aufgewendet werden müssen.

d) Steinmatratzen

Wesentliche Kenndaten zu Steinmatratzen sind bereits im Kapitel 5.5. genannt worden.
Deshalb soll an dieser Stelle die Einsatzmöglichkeiten von Steinmatratzen an stark belasteten Ufern von Stillgewässern anhand eines Beispiels beschrieben werden:

Abbildungen 4.5.9 und 4.5.10: Ufersicherung eines Wasserreservoirs mit Steinmatratzen.

Abbildung 4.5.11: Prinzipskizze Steinmatratzen

Abbildung 4.5.12: Steinmatratzen bei Sommerwasserstand

Bei Windstreichflächen von bis zu einem Kilometer sichern die Steinmatratzen das Ufer trotz der saisonalen Wasserstandsschwankungen von 60 cm zuverlässig über die gesamte Einstauamplitude.

An dieser Stelle stand die technische Sicherung im Vordergrund, auf eine Bepflanzung wurde bewusst verzichtet; eine Begrünung soll sich durch Sukzession einstellen.