Entwicklung der Netzarmierung hin zur Basaltfaser:

Die Verwendung von Kunststoffen im Landschaftsbau, Wasserbau und Tiefbau wird aus Naturschutz- und Umweltschutzgründen zunehmend kritisch betrachtet.
Kunststoffe haben sehr viele positive Eigenschaften wie z.B. einfache Herstellung, hohe Reißfestigkeit bei geringer Dichte, leichte Verarbeitbarkeit, gute Verfügbarkeit, gutes Preis-Leistungs-Verhältnis. Neben diesen positiven Eigenschaften sind auch negative Eigenschaften wie teilweise schlechte UV-Beständigkeit, enger Temperaturbereich für die Verwendung und Versprödung zu nennen.
Ein wesentlicher Punkt ist die Freisetzung von Mikro- und Nanoplastik, wodurch unsere Umwelt zunehmend belastet wird. Mittlerweile finden sich Plastikteile in unserer gesamten Umwelt, d.h. als Mikro- und Nanoplastik in unseren Gewässern und im Boden, als Nanoplastik in unseren Lebensmitteln und der Luft, selbst in Zellen konnte Nanoplastik mittlerweile nachgewiesen werden. Wir verweisen hier auf Untersuchungen der Universität Bayreuth, Sonderforschungsbereich Mikroplastik.
Welchen Einfluss das auf uns Menschen hat, ist bislang noch nicht hinreichend erforscht. Es gibt noch keine Studien und Langzeituntersuchungen zur Gesundheitsgefährdung. Klar ist allerdings, dass viele Tiere durch die Aufnahme von Mikro- und Nanoplastik, die sie fälschlicherweise für Nahrung halten, geschädigt werden oder zu Tode kommen.
Bislang verwenden wir für unsere Steinwalzen und Steinmatratzen PE-HD (Polyethylen, hohe Dichte), welches im Vergleich zu anderen Kunststoffen zwar nicht so weich und flexibel ist, allerdings wesentlich bessere Eigenschaften hinsichtlich der UV-Beständigkeit, Versprödung und somit Alterung hat. Damit werden auch weniger Plastikpartikel freigesetzt werden als z.B. bei PP (Polypropylen). Allerdings gibt es auch hier noch keine Untersuchungen in welchem Umfang Plastikpartikel durch Abrasion oder z.B. Kunststoffkorrosion freigesetzt werden.
Für einen Versuch haben wir ein Stück PE-Netz, welches bei einem wasserbaulichen Projekt Mitte der 90-er Jahre verbaut wurde, entnommen. Wir führten einen Reißfestigkeitsversuch durch und verglichen die Ergebnisse mit der Reißfestigkeit eines vergleichbaren neuen PE-Netzes. Die Reißfestigkeit war um 5% geringer als bei dem neuen Netz. D.h. es gibt Alterungserscheinungen, die zur Veränderung der Eigenschaften führen und evtl. auch zu Materialverlusten; wenn auch in einem sehr geringen Ausmaß.
Auf der Suche nach Alternativen haben wir auch verschiedene Naturfasern getestet. Diese halten den Beanspruchungen zwar anfänglich stand, verrotten dann aber doch mehr oder weniger schnell, so dass wir keine dauerhafte Sicherung gewährleisten können.
Als Alternative zu Plastik können wir jetzt Basalt anbieten.
Basalt ist ein Ergussgestein vulkanischen Ursprungs und kommt weltweit in großen Mengen vor. Nach der Aufarbeitung zu Fasern, wird ein Basaltgarn bzw. eine Basaltschnur hergestellt. Ursprünglich vor etwa 80 Jahren entwickelt zum Schutz vor hohen Temperaturen entwickelt, ergeben sich mittlerweile viele andere interessante Einsatzbereiche.
Basaltgarne haben bzgl. der Reißfestigkeit und Verarbeitbarkeit ähnliche Eigenschaften wie Plastikgarne. Allerdings hat die Basaltfaser eine wesentlich höhere Dichte (ca. 2,5 g/cm³). D.h. eventuell abgelöste Fasern sind schwerer als Wasser und lagern sich – als Mineral - im Sediment ab. Basaltfasern erfüllen die Bedingungen des Einsatzes im technischen Wasserbau und in der Natur, sind gesundheitlich unbedenklich, korrosionsbeständig und UV-stabil.

 

Basaltnetz mit Wasserbausteinen befuellt

Abbildung
Basaltnetz mit Wasserbausteinen befüllt

Fertigungstechnisch bedingt wird das Basaltgarn mit Baumwolle umhüllt, diese zersetzt sich innerhalb kurzer Zeit rückstandsfrei.
Bislang wurden die Basaltnetze im Offshore-Bereich zur Sicherung von Windkraftanlagen in der Ostsee verwendet und haben sich dort bewährt.

 

Aufbau der Steinmatratzen

produkt steinmatratzen 01Steinmatratzen sind flächige, monolithische Sicherungselemente mit einer äußeren Armierung aus Basaltfasern. Die Steine (45 / 125 mm) werden vertikal eingefüllt und so verdichtet, dass der einzelne Stein auch bei hohen Schleppspannungen lagestabil bleibt. Häufig kommt auch eine Füllung aus 32 / 64-Schotter zum Einsatz (sogenannte Schottermatratzen). Diese Ausführung setzt sich wegen ihrer ökologischen Vorteile immer mehr durch.

Die ökologischen Vorteile von Steinmatratzen sind im Download "Steinmatratzen - Ökologische Bewertung" beschrieben.

 
Die Standardabmessung von Steinmatratzen beträgt 2,0 × 2,0 Meter bei einer Stärke von 25 cm. Alternativ werden auch Dicken von 15 cm, 20 cm, 30 cm und 40 cm angeboten. Neben den Standardmaßen sind auch andere Abmessungen wie z. B. 0,5 m × 2,0 m oder 1,0 m × 2,0 m herstellbar. 
Um auch in hydraulisch kritischen Bereichen eingesetzt werden zu können, sind für Armierungen eine Bruchlast von über 3.000 kg / m² und zulässige Schubspannungen von über 1.000 N / m² nachgewiesen. Steinmatratzen ersetzen leichte Deckwerke und werden häufig in Verbindung mit Röhrichtmatten verwendet.

Durch die zusätzliche Verwendung von Kohlenholzfasern (Xylit-Fasern) in den Hohlräumen der Steinmatratzen wird die floristische und faunistische Besiedlung entscheidend unterstützt.

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Durch die unterschiedlichen Dicken und Abmessungen sind sehr flexible Sicherungen möglich. So ist eine Dicke von 15 cm Dicke an vielen Stellen für den Erosionsschutz ausreichend. Durch die kleineren Abmessungen sind diese Elemente leichter zu transportieren und eignet sich für Standorte, die mit schwerem Gerät unzugänglich sind.

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