Fließgewässer mit mittlerer Belastung
In diese Belastungsstufe werden Fließgewässer eingeordnet, die bei Störungen hydraulisch instabil sind. Infolge der geomorphologischen Aktivität dieser Gewässer sind sie in der Vergangenheit nach Störungen oft naturfern ausgebaut worden. Die Gewässer wurden vielfach stark überformt und kanalisiert, wobei die starren Ufersicherungen einem ständigen Angriff durch das Wasser ausgesetzt sind. Je nach Art des Eingriffs können diese Gewässer eine verstärkte Tiefenerosion aufweisen. Meist sind etwas aufwändigere Baumaßnahmen notwendig unter Zuhilfenahme von Röhrichtmatten, Kokos-, Röhricht- oder Xylitwalzen, Weidenspreitlagen oder Steinwalzen. Die Lösungen werden im Folgenden hinsichtlich verschiedener Faktoren erörtert und bewertet.

Lösung:
Röhrichtmatten
Einbau
Die Röhrichtmatten werden auf der vorbereiteten Böschung verlegt und mit Holzkeilen (3 St. / m²) befestigt. Vor dem Verlegen der Röhrichtmatten ist die Böschung von größeren Steinen oder Wurzeln zu räumen, so dass ein guter Bodenkontakt entsteht. Um den Anwuchs der Röhrichtpflanzen zu verbessern, sollten die Matten nicht tiefer als 20 cm unter der Mittelwasserlinie und nicht höher als 40 cm über der Mittelwasserlinie verlegt werden.
Durch das Angleichen der Röhrichtmatten mit dem anstehenden Substrat verbessern sich ebenfalls die Anwuchsergebnisse. Röhrichtmatten lassen sich problemlos mit verschiedenen Böschungsfußsicherungen wie Kokos-/Röhrichtwalzen, Steinwalzen oder offenen Steinschüttungen kombinieren. Der Einbau kann während des gesamten Jahres außerhalb von Frostperioden erfolgen. Bei Gewässern mit größeren jährlichen Schwankungen des Wasserstands erfolgt die Pflanzung am besten im Herbst.
Durch das Angleichen der Röhrichtmatten mit dem anstehenden Substrat verbessern sich ebenfalls die Anwuchsergebnisse. Röhrichtmatten lassen sich problemlos mit verschiedenen Böschungsfußsicherungen wie Kokos-/Röhrichtwalzen, Steinwalzen oder offenen Steinschüttungen kombinieren. Der Einbau kann während des gesamten Jahres außerhalb von Frostperioden erfolgen. Bei Gewässern mit größeren jährlichen Schwankungen des Wasserstands erfolgt die Pflanzung am besten im Herbst.
Pflege
Röhrichtmatten sind pflegefrei. Ist eine Böschungsmahd vorgesehen, sollte diese nicht öfter als zweimal jährlich erfolgen. Während der Anwuchsphase ist evtl. eine Bewässerung notwendig.
Kosten
Die Kosten für Lieferung und Einbau von Röhrichtmatten belaufen sich inklusive Holznägel auf 35,00 - 45,00 €/lfdm.
Bewertung für die Praxis
Röhrichtmatten gewährleisten einen sofortigen Erosionsschutz. Mit der Auswahl der richtigen Pflanzenarten wird die Böschung gut durchwurzelt und somit langfristig gesichert. Als begrenzender Faktor für die Entwicklung der Pflanzen sind vor allem die Lichtverhältnisse zu beachten.
Uferbegrünung mit Röhrichtmatten
Die Ufersicherung wurde hier durch den Einbau von Gabionen erreicht. Allerdings konnte sich aufgrund von häufig auftretenden Hochwasserereignissen keine Vegetation spontan ansiedeln. Röhrichtmatten sorgten hier für die Begrünung.

Lösung:
Kokoswalzen
Einbau
Kokoswalzen bilden eine stabile und hoch filterwirksame Böschungsfußsicherung. Gleichzeitig sind sie so flexibel, dass sie sich praktisch jedem Uferverlauf anpassen lassen. Kokoswalzen können ganzjährig entlang des Böschungsfußes 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 und Kolke sind vorher z. B. mit Steinwalzen oder Buschfaschinen aufzufüllen. Für die Böschungsfußsicherung bei größeren Wassertiefen können mehrere Kokoswalzen übereinander oder auch Kombinationen mit Steinschüttungen oder Steinwalzen verwendet werden. Die Festlegung der Kokoswalzen erfolgt wasserseitig durch Holzpfähle (alle 0,8 m; 1 m lang; 5 – 6 cm Zopfdurchmesser). Landseitig werden verbliebene Lücken zwischen der Kokoswalze und der Böschung mit Boden hinterfüllt und verdichtet. Darauf wird die neue Böschung aufgebaut.
Bepflanzung
Das Bepflanzen von Kokoswalzen erfolgt nach dem Einbau auf der Baustelle. Da die Pflanzen in den Walzenkörper gesetzt werden, sind kräftig entwickelte Röhricht-Topfballen mit 4×8 cm zu verwenden. Jungpflanzen (ca. 3 cm Ballendurchmesser) sind noch nicht ausreichend kräftig entwickelt, um den hydraulischen Belastungen am Pflanzort zu widerstehen. Größere Töpfe bzw. in Erde vorkultivierte Pflanzen sind aufgrund des Ballenvolumens ungeeignet. Das Bepflanzen der Kokoswalzen erfolgt am besten zu Beginn oder während der Vegetationsperiode. Im Herbst und im Winter wurzeln die Pflanzen nicht mehr an; es besteht die Gefahr des Pflanzenverlustes durch Ausspülung.
Pflege
Kokoswalzen sind pflegefrei. Es wird an dieser Stelle aber noch einmal darauf hingewiesen, dass sich Kokoswalzen nur in Verbindung mit einer standortgerechten Bepflanzung zu einer dauerhaften Ufersicherung entwickeln können. Ohne Bepflanzung bieten Kokoswalzen eine temporäre Schutz- und Filterfunktion, die je nach Trophiegrad des Wassers nach 5 – 8 Jahren deutlich schwächer wird.
Kosten
Die Kosten für den Lieferung und den Einbau von Kokoswalzen (30 cm Durchmesser) belaufen sich inklusive Befestigungsmaterial auf ca. 20 – 25 €/m.
Bewertung für die Praxis
Kokoswalzen sind seit Jahrzehnten in der System-Ingenieurbiologie bewährte Baukörper, die sich einfach und sicher verwenden lassen. Da Kokoswalzen erst nach dem Einbau vor Ort bepflanzt werden, benötigen sie eine ausreichende Entwicklungszeit, um ihre volle Funktionsfähigkeit zu erreichen. In Bereichen, die sofort einer stärkeren hydraulischen Beanspruchung ausgesetzt sind, wird deshalb der Einsatz von Röhrichtwalzen empfohlen.

Lösung:
Röhrichtwalzen
Einbau
Röhrichtwalzen eignen sich sehr gut als Böschungsfußsicherung. Da sie gleichzeitig als Filter wirken, ist der zusätzliche Einbau eines Filters nicht notwendig. Voraussetzung für eine langfristige Böschungsfußsicherung sind gute Entwicklungsbedingungen für die eingesetzten Röhrichtarten. Röhrichtwalzen können ganzjährig entlang des Böschungsfußes 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 und Kolke sind vorher z. B. mit Steinwalzen oder Buschfaschinen aufzufüllen. Für die Böschungsfußsicherung bei größeren Wassertiefen können mehrere Kokoswalzen übereinander oder auch Kombinationen mit Steinschüttungen oder Steinwalzen verwendet werden. Die Festlegung der Röhrichtwalzen erfolgt wasserseitig durch Holzpfähle (Abstand zwischen den Pfählen ca. 80 cm; 1 m lang, 5 – 6 cm Zopfdurchmesser). Landseitig werden verbleibende Lücken zwischen der Röhrichtwalze und der Böschung mit Boden hinterfüllt und verdichtet. Darauf wird die neue Böschung aufgebaut. Um der Bildung von Parallelkolken zu begegnen wird empfohlen, die neu gestaltete Böschung mit einem Kokosgewebe oder einer Röhrichtmatte zu sichern. Eine neu profilierte Böschung wird bis zur Entwicklung einer geschlossenen Vegetationsdecke dadurch geschützt.
Bepflanzung
Röhrichtwalzen sind zum Zeitpunkt des Einbaus bereits mit Röhricht bewachsen und vollständig durchwurzelt. Für verschiedene Anwendungsbereiche stehen Röhrichtwalzen mit unterschiedlichen Pflanzschemata zur Verfügung, die den jeweiligen Standortbedingungen angepasst sind.
Pflege
Röhrichtwalzen sind pflegefrei; eine eventuelle Mahd der Böschung sollte nicht öfter als einmal jährlich erfolgen.
Kosten
Die Kosten für die Lieferung und den Einbau von Röhrichtwalzen (30 cm Durchmesser) belaufen sich inklusive Befestigungsmaterial auf 35,00 - 45,00 €/lfdm.
Bewertung für die Praxis
Röhrichtwalzen eignen sich sehr gut für den Einsatz entlang hydraulisch belasteter Ufer und zur Böschungsfußsicherung. Sie bieten einen sofortigen Erosionsschutz, wirken als Filter und lassen sich dank ihrer Flexibilität jeder Uferlinie anpassen. Durch die Vorbepflanzung mit standortgerechten Röhrichtarten bieten sie gegenüber unbepflanzten Systemen einen oft entscheidenden Wuchsvorsprung, der eine dauerhafte Ufersicherung einleitet.

Lösung:
Xylitwalzen
Xylitwalzen haben eine Standardlänge von 2 Meter, können aber auch in nur 1 Meter Länge geliefert werden. Da sie hohen hydraulischen Belastungen widerstehen und die Fasern eine lange Haltbarkeit (ca. 30 Jahre) besitzen, sind sie für die Sicherung des Böschungsfußes gut einsetzbar. Durch ihr hohes Gewicht sind sie ein konstruktives Element im Wasserbau.
Neben diesen Aspekten des Erosionsschutzes sind auch Forderungen des naturnahen Wasserbaus erfüllt. Die große Oberfläche der Fasern ermöglicht eine intensive Besiedlung durch Mikroorganismen. Auch bietet die raue Faserstruktur der Xylitwalze die Möglichkeit von Wanderungsbewegungen von tierischen Organismen. Sowohl von Wasser zu Land (bzw. Land zu Wasser), als auch uferparallel.
Neben diesen Aspekten des Erosionsschutzes sind auch Forderungen des naturnahen Wasserbaus erfüllt. Die große Oberfläche der Fasern ermöglicht eine intensive Besiedlung durch Mikroorganismen. Auch bietet die raue Faserstruktur der Xylitwalze die Möglichkeit von Wanderungsbewegungen von tierischen Organismen. Sowohl von Wasser zu Land (bzw. Land zu Wasser), als auch uferparallel.
Einbau
Xylitwalzen können ganzjährig eingebaut werden. Sie tolerieren hohe Belastungen und bieten ein gutes Besiedlungsmedium für bachbegleitendes Röhricht.
Bepflanzung
Xylitwalzen werden zunächst unbepflanzt eingebaut. Häufig erfolgt die Begrünung und Besiedlung spontan. Auch eine zielgerichtete Bepflanzung ist möglich (häufig bei innerörtlichen Gewässern, die auch einen landschaftsästhetischen Aspekt erfüllen). Eine dritte Möglichkeit ist, Böschungsseitig hinter den Walzen Pflanzen zu setzen, die dann nach und nach auch die Walzen bewachsen.
Pflege
Eine Pflege ist nicht notwendig.
Kosten
Die Kosten für die Lieferung und den Einbau von Xylitwalzen (für die Ingenieurbiologie) belaufen sich inklusive Befestigungsmaterial auf 35,00 - 40,00 €/lfdm.

Uferbefestigung mit Xylitwalzen
Der alte Uferverbau war abgängig und das steile Ufer musste beibehalten werden. Durch die lange Haltbarkeit der Xylitfaser wurde eine dauerhafte Lösung gewählt. Gleichzeitig wirkt sich die Xylitfaser zusammen mit dem Röhricht positiv auf die Wasserqualität aus.


Lösung:
Weidenspreitlage
Die Verwendung von Weiden z. B. als Steckhölzer, Faschinen, Wippen oder Spreitlagen ist Grundlage vieler Sicherungstechniken der klassischen Ingenieurbiologie. Alle Techniken beruhen auf der Ausschlagfähigkeit des gewonnenen Weidenmaterials. Stellvertretend für eine Vielzahl verschiedener Bauweisen wird hier die Weidenspreitlage vorgestellt.
Pflege
Weidenspreitlagen sind sehr pflegeintensiv. Durch den sehr dichten und gleichaltrigen Austrieb ist über lange Zeit ein regelmäßiges Zurückschneiden oder Auslichten des Bestands notwendig. Erfolgt keine Pflege, führt einsetzende Lichtkonkurrenz zu einem schnellen Hochschießen vergeilender Triebe; die eigentliche Böschungssicherung kann dadurch gefährdet werden.
Kosten
Wo das Rutenmaterial günstig vor Ort beschafft werden kann, sind etwa 25 – 45 €/m² anzusetzen. Entscheidender Kostenfaktor sind die hohen Herstellungskosten: Je nach Böschungsneigung und Erfahrung benötigen zwei Arbeiter etwa 15 – 30 min für die Herstellung eines Quadratmeters mit diesem Material. Am unteren Ende der Böschung ist zusätzlich der Einbau einer Fußsicherung einzukalkulieren.
Bewertung für die Praxis
Der Bau von Spreitlagen ist in den verschiedensten Variationen eine häufig benutzte Sicherungstechnik der klassischen Ingenieurbiologie. Vorteile bieten sich dort, wo günstig Weidenruten erworben werden können. Austreibende Weidenbestände bilden elastische Gürtel, die erheblich zur Hochwasserretention beitragen können.
Diesen Vorteilen stehen einige oft entscheidende Nachteile gegenüber: Für Spreitlagen wird viel Rutenmaterial benötigt. Die Herstellung ist sehr aufwändig und verlangt erfahrene und fachkundige Arbeitskräfte. Die Arbeiten sind nur außerhalb der Vegetationsperiode möglich. Durch die hohe Wuchsdichte des Austriebs sind langfristig regelmäßige Pflegemaßnahmen notwendig. Durch den dichten Aufwuchs wird kaum eine Krautflora aufkommen können. Wurden die Ruten vom selben Baum gewonnen, besteht schließlich die Gefahr einer Monokultur genetisch identischer Weiden.
Diesen Vorteilen stehen einige oft entscheidende Nachteile gegenüber: Für Spreitlagen wird viel Rutenmaterial benötigt. Die Herstellung ist sehr aufwändig und verlangt erfahrene und fachkundige Arbeitskräfte. Die Arbeiten sind nur außerhalb der Vegetationsperiode möglich. Durch die hohe Wuchsdichte des Austriebs sind langfristig regelmäßige Pflegemaßnahmen notwendig. Durch den dichten Aufwuchs wird kaum eine Krautflora aufkommen können. Wurden die Ruten vom selben Baum gewonnen, besteht schließlich die Gefahr einer Monokultur genetisch identischer Weiden.
Lösung:
Steinwalzen
Steinwalzen werden in den Längen 1 und 2 Meter und den Durchmessern 20, 25, 30 und 40 cm angeboten. Sie kommen dort zum Einsatz, wo z. B. aufgrund hoher Schleppspannungen herkömmliche ingenieurbiologische Bauweisen als Erosionsschutz allein nicht ausreichen. Häufig werden Steinwalzen alternativ zu Steinschüttungen eingesetzt. Sie bieten gegenüber Steinschüttungen den Vorteil, dass bei gleicher Wirksamkeit wesentlich geringere Mengen an Gesteinsmaterial benötigt werden. Auch ist eine Begrünung möglich.
Einbau
Steinwalzen können das gesamte Jahr über eingebaut werden. Beschränkungen können sich aus dem Gewicht einer Steinwalze (je nach Art der Füllung ca. 80 kg/m bei 25 cm Durchmesser; ca. 200 kg/m bei 40 cm Durchmesser) ergeben. Dies macht in der Regel die Zugänglichkeit der Einbaustelle für entsprechende Baustellenfahrzeuge (Radlader, Bagger) notwendig.
Eine Fixierung der Steinwalzen mit Holzpfählen ist nur an stark hydraulisch belasteten Ufern notwendig. In der Regel reicht das Eigengewicht der Steinwalzen aus.
Beim Einbau ist darauf zu achten, dass ein Hinter- oder Unterspülen durch geeignete Baustoffe wie z. B. Filtervliese oder Mineralkornfilter verhindert wird.
Eine Fixierung der Steinwalzen mit Holzpfählen ist nur an stark hydraulisch belasteten Ufern notwendig. In der Regel reicht das Eigengewicht der Steinwalzen aus.
Beim Einbau ist darauf zu achten, dass ein Hinter- oder Unterspülen durch geeignete Baustoffe wie z. B. Filtervliese oder Mineralkornfilter verhindert wird.
Bepflanzung
Sofern Steinwalzen im Mittelwasserbereich eingebaut und nur geringe Wasserspiegelschwankungen auftreten, lassen sich Topfballen mit den Maßen 5×6 cm einpflanzen. Steinwalzen lassen sich sehr gut mit Röhrichtwalzen kombinieren. Dadurch wird eine schnelle Begrünung und Durchwurzelung der Uferbereiche erreicht.
Kosten
Die Kosten für die Lieferung und den Einbau einer Steinwalze (25 cm Durchmesser) belaufen sich auf ca. 30,00 - 35,00 €/m.
Bewertung für die Praxis
Steinwalzen sind hochflexible Baukörper, mit denen sich hydraulisch stark beanspruchte Ufer schnell und sicher festlegen lassen. Gegenüber Steinschüttungen wird für die gleiche Wirksamkeit wesentlich weniger Material und Transportvolumen benötigt. Gleichzeitig bieten Steinwalzen einen größeren, ökologisch bedeutsamen Interstitialraum und sind schließlich dauerhaft standortgerecht bepflanzbar.

Ufersicherung mit Steinwalzen
Aufgrund des anstehenden Bodens war eine Sicherung mit einer Steinschüttung nicht erfolgreich. Die Einzelsteine versanken nach und nach im Substrat. Der Einsatz von Steinwalzen führte zum gewünschten Erfolg. Eine Begrünung erfolgt durch die nachträgliche Bepflanzung mit Röhrichtmatten.

