European Guidelines for Soil and Water

bioengineering

Europische Richtlinie fr Ingenieurbiologie

Directrices Europeas de Bioingeniera

del Paisaje

Direttiva Europea per lIngegneria

Naturalistica

Directrizes Europeias de Engenharia Natural

Directives Europennes pour le Gnie Biologique

Europische Richtlinie fr Ingenieurbiologie

European Guidelines for Soil and Water bioengineering

Directrices Europeas de Bioingeniera del Paisaje

Directrizes Europeias de Engenharia Natural

Directives Europennes pour le Gnie Biologique

Direttiva Europea per l'Ingegneria Naturalistica

Edited by

Europische Fderation fr Ingenieurbiologie Federazione Europea per lIngegneria Naturalistica

European Federation for Soil and Water Bioengineering Fdration Europenne pour le Gnie Biologique Federacion Europea de Bioingenieria del Paisaje

Federaco Europeia de Engenharia Natural

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Vorbemerkung Die Richtlinien fr Ingenieurbiologie - zusammengestellt von allen Fachvereinigungen fr Ingenieurbiologie in Europa - dienen der Verbreitung der Grundgedanken, Vorgehensweisen und positiven Effekte ingenieurbiologischer Arbeitsweisen.

Sie werden als Untersttzung der Umsetzungsziele verschiedener europischer Richtlinien gesehen, vorrangig der EU-Wasserrahmenrichtlinie, der EU-Hochwasserschutzrichtlinie und der EU- Bodenschutzrichtlinie sowie als Instrument der Verbreitung und Standardisierung der Ingenieurbiologie.

Neben Lsungen im Erd- und Wasserbau gilt Ingenieurbiologie als eines der indirekten Instrumente der Vorsorge im Katastrophenschutz und ist mittlerweile weltweit als Softlsung bzw. nicht-traditionelle Alternative zu reinen Ingenieur-lsungen im Sturm- und Hochwasserschutz und -vorsorge anerkannt.

Preliminary remarks The guidelines for Soil and Water Bioengineering - put together by all the european associations for Soil and Water Bioengineering - aim at disseminate the basic principles, technical and practical approaches as well as the positive effects of Soil and Water Bioengineering.

They aim at building a contribute to the upgrade and revision of different european Directives, in particular the EU Water Framework Directive, the Directive on the assessment and management of flood risks and the EU Soil Thematic Strategy. They are also aimed at being an instrument for the dissemination and standardization of Soil and Water Bioengineering.

Besides its application in the domains of Soil and Water Engineering, Bioengineering is a critical instrument for the prevention and protection of catastrophes und is already recognized worldwide as a soft or even an unconventional alternative, to the traditional Civil Engineering approaches to the prevention and solution storms and floods.

Prembulo Las Directrices de Bioingeniera del Paisaje - elaboradas por todas las asociaciones de Bioingeniera del Paisaje de la Unin Europea - tienen como objetivo la difusin de los principios, procedimientos y efectos positivos derivados de los trabajos con tcnicas de Bioingeniera del Paisaje

Se consideran un apoyo a la implementacin de las diferentes Directivas Europeasprincipalmente la Directiva del Agua, la Directiva 2007/60/CE relativa a la evaluacin y gestin de los riesgos de inundacin y la Directiva de Proteccin del suelo, as como instrumento para la difusin y estandarizacin de la Bioingeniera del Paisaje.

Adems de ofrecer soluciones para los trabajos propios de campos de la Ingeniera Hidrulica y la Ingeniera civil asociada a la geotcnica y a la mecnica de suelos, la Bioingeniera del Paisaje acta como uno de los instrumentos indirectos para la prevencin de catstrofes y es reconocida a nivel mundial como una disciplina que aporta soluciones blandas, es decir, como alternativa no tradicional a la ingeniera clsica para obras de proteccin y prevencin en tempestades e inundaciones.

Notas prvias As Directrizes de Engenharia Natural - compiladas por todas as associaes tcnicas de Engenharia Natural da Europa - pretendem contribuir para a divulgao dos princpios fundadores, das tcnicas e prticas e dos efeitos positivos das metodologias e abordagens prticas da Engenharia Natural.

Eles pretendem constituir um apoio ao ajustamento e melhoria de diferentes Directivas europeias, particularmente da Directiva Quadro da gua, da Directiva relativa avaliao e gesto dos riscos de inundaes e da Directiva que estabelece um quadro para a proteco do solo, assim como constituir um instrumento de expanso e estandardizao da Engenharia Natural.

Alm de solues no domnio da Engenharia Hidrulica e da Engenharia Civil associada Geotecnia e Mecnica de Solos, a Engenharia Natural constitui um instrumento de preveno em proteco contra catstrofes e considerada globalmente como uma soluo leve ou como alternativa no tradicional s solues clssicas de Engenharia Civil nos domnios da preveno e proteco contra tempestades e cheias.

Avant-Propos Les Directives Europennes pour le gnie biologique - rdiges par les diffrentes associations nationales spcialises en gnie biologique en Europe - servent la diffusion des connaisances et des savoir-faire lis aux techniques de gnie biologique.

Elles sont considrer comme un soutien aux objectifs de transposition de diverses directives europennes, notamment la Directive-cadre sur leau de lUE, la Directive sur la protection contre les inondations de lUE et la Directive-cadre sur la protection des sols, ainsi quen tant quinstrument de normalisation du gnie biologique.

En plus doffrir des solutions dans les domaines de lamnagement hydraulique et du gnie civil, le gnie biologique est rput comme lun des instruments indirects de prvoyance contre les risques naturels. Il est en mme temps reconnu dans le monde entier comme une solution souple et alternative dans les domaines de la protection et de la prvention contre les crues et les glissements de terrain.

Prefazione Le linee guida per lIngegneria Naturalistica raccolte da tutte le associazioni professionali per lIngegneria Naturalistica in Europa - servono la diffusione dei principi, pratiche e gli effetti positivi delle metodologie di Ingegneria Naturalistica.

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Sono viste come supporto per l'attuazione degli obiettivi delle varie direttive europee, in primo luogo la direttiva europea quadro sulle acque, la direttiva sulla tutela delle acque UE e la direttiva UE sulla protezione del suolo, nonch come strumento di diffusione e standardizzazione dellIngegneria Naturalistica.

In aggiunta alle soluzioni sulle costruzioni in terra e lingegneria idraulica, lIngegneria Naturalistica uno degli strumenti indiretti di prevenzione in materia di protezione delle catastrofi ed ora riconosciuta a livello mondiale per fornire soluzioni non impattanti nonch alternative a soluzioni ingegneristiche tradizionali di protezione e prevenzione in eventi meteorici eccezionali e tutela dalle piene.

AEIP Asociacion Espaola de Ingenieria del Paisaje AGBio Association Franaise Pour Le Gnie Biologique Ou Gnie Vgtal AIPIN Associazione Italiana per la Ingegneria naturalistica APENA Associao Portuguesa de Engenharia Natural Gesellschaft fr Ingenieurbiologie in Deutschland e. V. WAV sterreichischer Wasser- und Abfallwirtschaftsverband, Arbeitsgruppe Ingenieurbiologie Verein fr Ingenieurbiologie

Januar 2015

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Inhalt, Contents, Indice, Sommaire

Europische Richtlinie fr Ingenieurbiologie 5

European Guidelines for Soil and Water bioengineering 27

Directrices Europeas de Bioingeniera del Paisaje 49

Directrizes Europeias de Engenharia Natural 73

Directives Europennes pour le Gnie Biologique 97

Direttiva Europea per l'Ingegneria Naturalistica

121

Literature, Bibliografia

143

Authors and collaborators of the Guidelines proposal

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Appendix, Anhang, Appendice Decision matrixes for Bioengineering inteventions Entscheidungsmatrix fr ingenieurbiologische Manahmen Matrices de decisin para intervenciones de Bioingeniera Matriz de deciso para as tcnicas de Engenharia Natural Matrices de decision Mesures du gnie biologique Matrice di scelta per le tecniche dingegneria naturalistica

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Europische Richtlinie fr Ingenieurbiologie

1. Grundstze ingenieurbiologischen Arbeitens 1.1 Der Begriff Ingenieurbiologie 1.2 Mglichkeiten und Grenzen der

Ingenieurbiologie 1.3 Wirkung von Pflanzen und Pflanzenbestnden

bei ingenieurbiologischen Manahmen 1.4 Historische Entwicklung der Ingenieurbiologie

und ihre Bedeutung fr den europischen Raum heute

1.5 Anwendungsdisziplinen fr ingenieurbiologische Lsungen

1.6 Ingenieurbiologie, Naturschutz und Berufsverstndnis (Deontologie)

1.7 Voraussetzungen fr erfolgreiche ingenieurbiologische Arbeiten

2. Bemessung von ingenieurbiologischen Sicherungen

2.1 Grundstze der Bemessung von ingenieurbiologischen Sicherungen

2.1.1 Modellvorstellung ingenieurbiologischer Sicherung

2.1.2 Einwirkungen auf ingenieurbiologische Sicherungen im Sinne einer Tragwerksplanung

2.1.3 Vegetationseinflsse, die die Einwirkungen reduzieren

2.1.4 Widerstnde der Vegetation gegen genannte Einwirkungen

2.1.5 Einzelparameter zur Beschreibung von Widerstnden von Pflanzenbestnden

2.1.6 Vorbemerkungen zur standortgerechten Pflanzenverwendung und zur Bewertung von Standortfaktoren

2.2 Einbindung der ingenieurbiologischen Bemessung in den Planungsprozess

2.3 Empfehlungen zu hufigen Anwendungsbereichen

2.3 1 Erosion auf Erdbschungen 2.3.2 Oberflchennahe Rutschungen auf Bschungen 2.3.3 Grabenerosion auf Hngen und Bschungen 2.3.4 Ufer und Vorlnder an Fliegewssern 2.3.5 Ufer an stehenden Gewssern 2.3.6 Deiche und Dmme 2.3.7 Kstenschutz 2.3.8 Wind- u. Emissionsschutzpflanzungen 2.3.9 Wasserhaushaltsregelung 2.3.10 Durch Feuer zerstrte Gebiete 2.3.11 Pflanzen als Lawinenschutz

3. Ingenieurbiologische Bauweisen 3.1 Bautypenbuch der EFIB 2007 3.2 Verwendung der Bautypen 3.2.1 Entscheidungskriterien 3.2.2 Entscheidungsmatrix

4. Pflege ingenieurbiologischer Bauweisen 4.1 Pflegegrundstze 4.2 Pflegeabfolge 4.3 Pflegeplanung 4.4 Pflegeausfhrung

5. Erfolgskontrolle ingenieurbiologischer Bauweisen

5.1 Grundstze der Erfolgskontrolle 5.2 Kontrolle des Zustandes und der Entwicklung 5.3 Kontrolle der Wirksamkeit und Funktion 5.4 Kontrolle der Nachhaltigkeit und kobilanz

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1. Grundstze ingenieurbiologischen Arbeitens 1.1 Der Begriff Ingenieurbiologie Ingenieurbiologie ist eine technisch biologische Disziplin, welche mithilfe von Pflanzen und Pflanzen-bestnde zur Sicherung von Nutzungen und Bauwerken sowie zur Landschaftsentwicklung beitrgt.

Kennzeichen dabei ist, dass Pflanzen und Pflanzenteile als lebende Baustoffe so eingesetzt werden, dass sie im Laufe ihrer Entwicklung im Zusammenhang mit Boden und Gestein einen wesentlichen Beitrag zur dauerhaften Sicherung gegen alle Formen der Erosion leisten. In der Anfangsphase ist hufig eine Verbindung mit unbelebten Baustoffen notwendig, die in einzelnen Fllen den Haupt-anteil an tragenden Funktionen bernehmen knnen.

Bevorzugt werden allerdings organische Materialien, da diese mit zunehmender Stabilisierung der Pflanzendecke verrotten und in den Stoffkreislauf eingehen, ebenso so wie gebietsheimische (autochthone) und standorttypische Pflanzen, da diese die landschaftsgerechte Biodiversitt befrdern. Planungs- und Bauziele sind Schutz und Sicherung von Nutzflchen und Infrastrukturen sowie Entwicklung von Landschaftselementen.

1.2 Mglichkeiten und Grenzen der Ingenieur-biologie

Die Anwendungsgebiete der Ingenieurbiologie liegen in der Sicherung von Bschungen, Hngen, Ufern, Vorlndern, Deichen, Dmmen Deponien, Bergbau-folgelandschaften sowie Begleitflchen von Infrastrukturen: an Fliegewssern in der Sicherung von erosions-

gefhrdeten Ufern mit ingenieurbiologischen Tech-niken, Lenkung des Stromstrichs, Revitalisierung naturferner Gewsser sowie Vergrerung der Retention in Auen und Verbesserung des Hoch-wasserschutzes in Bezug auf ihre kologische Wirksamkeit, Nutzungssicherung und der Sicherung von Deichen, Dmmen und Vorlndern.

an Bschungen und Hngen in der Verhinderung von Oberflchen - und Tiefenerosion, Begrnung und Stabilisierung von Rutschungen und Abbrchen sowie der raschen als auch langfristigen Sicherung von rutschgefhrdeten Hngen mittels Verankerung durch Wurzeln und Entwsserung des Bodens durch den Transpirationssog der Pflanzen.

in der Verbesserung des lokalen und regionalen Wasserhaushalts durch geeignete ingenieur-biologische Manahmen, Aufforstungen und Wieder-herstellung von Vegetationsbedeckungen an Hngen bis in die Hochlagen.

an Meeres- und Seeksten in der Befestigung von erosionsgefhrdeten Ufern und der Stabilisierung von Deichen, Dnen und Vorlndern.

in Feuchtgebieten in der Schaffung geeigneter Lebensrume.

in Bergbaufolgelandschaften und Industriebrachen in der Sicherung, Entwicklung und Begrnung von neuen Strukturen.

Der Einsatz von Pflanzen ist berall dort mglich, wo ein potenzieller Lebensraum fr Vegetation besteht. Eine schtzende und stabilisierende Pflanzendecke zur Verhinderung der Erosion als Ersatz und sinnvolle Ergnzung von technischen Bauweisen ist mglich, sofern die biologisch-technischen Fhigkeiten der

Pflanzen ausreichen. Bei der Lsungsfindung werden Fachwissen der bautechnischen Disziplinen sowie biologische und landschaftskologische Erkenntnisse verwendet, um aus standortgerechten Pflanzen dauerhafte Vegetationsbestnde zu entwickeln, die bautechnische Aufgaben erfllen knnen. Neben Erosionsschutzma-nahmen und Manahmen zum Ausgleich des Wasser-haushalts haben ingenieurbiologische Manahmen auch Auswirkungen auf das Kleinklima, die Biotopstruktur und das Landschaftsbild.

Vorteile von ingenieurbiologischen Manahmen gegenber technischen Bauweisen: Lngere und anhaltende Funktionsentwicklungs-

kurven durch Entwicklungs- und Regenerations-fhigkeit der Pflanzen und von Pflanzen-gesellschaften

Herbeifhren einer mglichst fortgeschrittenen Pflanzengesellschaft der dynamischen Vegetations-serie

Zunahme an Stabilitt mit der Entwicklung der Pflanzen

Gnstige Reaktion auf Strungen durch die natrliche Anpassungsfhigkeit von Pflanzen

Anpassung der Pflanzen an die auf sie wirkenden Krfte durch Elastizitt, Auszugswiderstand und neue Sukzessionslinien

Strukturierende Wirkung von Pflanzen Erhhung der Biodiversitt und Habitatfunktion

(kologie) Verbesserung des Landschaftsbildes

(Landschaftssthetik) Begnstigung soziokonomischer Faktoren

(Tourismus, Naherholung) Manahmen, die kaum Eingriffe erzeugen, wenig

Energie verbrauchen und die die Eigenentwicklung der Natur frdern (die man also nicht bereut - no regret).

Bei der vorrangigen Nutzung von Pflanzenmaterial regionaler Herknfte und Wildformen statt zchterisch vernderter und gebietsfremder Herknfte ergeben sich weitere positive Effekte: erfolgreiche und dauerhafte Sicherungswirkung bei

optimaler Einnischung in das kosystem, bessere Anpassung an extreme Standortbedingungen und regionale klimatische und geologische Besonderheiten,

hheres Potenzial zur Entwicklung naturraum-typischer Pflanzengesellschaften,

bessere und nachhaltige Eingliederung in den Natur- und Landschaftshaushalt,

besseres Kosten-Nutzen-Verhltnis und hhere Wirtschaftlichkeit.

Im urbanen Raum zur Sicherung und zur Freiraum-gestaltung knnen allerdings auch standortgeme, nicht heimische Arten mit biotechnischen Eigenschaften sowie Ziergehlze und -stauden Verwendung finden.

Grenzen der Ingenieurbiologie sind dort erreicht, wo die beschriebenen Wirkungen, insbesondere die technischen Wirkungen von Pflanzen, nicht ausreichen, beispielsweise wo: die mechanische Beanspruchung den Widerstand von

Pflanzen und Pflanzenbestnden bersteigt,

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Pflanzen nicht tief genug wurzeln, um Bschungs-brche zu sanieren,

die Keimungs- und Lebensbedingungen selbst mithilfe von Hilfsstoffen so schlecht sind, dass sich kaum Bewuchs entwickeln kann (bad lands).

ungeeignete Pflege zu vernderten Standortbe-dingungen fhrt, die sich dann ungnstig auf die Sicherungen und das Abflussverhalten auswirken.

Um ingenieurbiologische Lsungen zu favorisieren, muss man sich der Nachteile ingenieurbiologischer Lsungen gegenber technischer Bauweisen bewusst werden: Ingenieurbiologische Arbeiten sind an den

Rhythmus des Pflanzenwachstums sowie die Strungsfaktoren der Pflanzenwelt gebunden.

Hufig ist erhhter Platzbedarf fr die Entwicklung der Vegetation notwendig.

Pflanzenwurzeln und -stmme knnen in Fugen von technischen Bauwerken durch ihr zunehmendes Dickenwachstum Spannungen hervorrufen.

Das Dickenwachstum der Wurzeln kann zu Ver-formungen von Bauwerken fhren.

Bei groen Gehlzen kommt es zu Belastungen, die zu einem Drehmoment am Stammfu und zu unter-schiedlichen Spannungen im Bereich des Wurzel-tellers.

In der Zugzone knnen Bodenauflockerungen oder Bauwerksanhebungen entstehen.

Geotechnische Grenzen knnen erreicht sein. Eingeschrnkte Berechnungsmglichkeiten bergen

noch immer Verunsicherungen.

Die vermeintlichen Nachteile sind hufig durch gezieltes zeitliches und rumliches Management zu kompensieren. Vielfach knnen weitergehende ingenieurtechnische Lsungen gefunden werden, welche die umgebende Natur mit einbeziehen.

1.3 Wirkung von Pflanzen und Pflanzenbestnden bei ingenieur- biologischen Manahmen

Beim Einsatz von Pflanzen im Bauwesen macht man sich die oft schon Jahrhunderte alten Beobachtungen ihrer Wirkungsweise zunutze.

Verschiedene Eigenschaften ermglichen es Pflanzen, flexibel in ihrer Umwelt zu reagieren, so dass sie bei bautechnischen Aufgaben eingesetzt werden. Sie knnen: sich ber unterschiedliche Wege - generativ und /

oder vegetativ - fortpflanzen, sich nach Verletzungen und bestimmten Umwelt-

vernderungen regenerieren, Wasser aus dem Boden pumpen und ber ihre

Oberflchen abgeben (Evapotranspiration), verschiedene Materialien verbinden, verzahnen und

Strukturen vernetzen, Oberflchen abdecken, bewegliche Feststoffe, gelste Stoffe und Wasser

auffangen / aufhalten berschttungen durch die Bildung von Spro-

wurzeln und berstauungen ertragen, sich an verndernde Standortbedingungen bzw. die

Strmung des Wassers anpassen.

Aus diesen Mglichkeiten ergeben sich komplexe Wirkungen von Pflanzen, die man grob in die vier

Kategorien: technische (1), kologische (2), gestalterische (3) und konomische (4) Wirkungen einteilt.

Als Ergebnis ingenieurbiologischer Verbauungen sind lebende Systeme zu sehen, die sich auf dem Wege der natrlichen Sukzession, also tendenziell durch eine dynamische Selbstregelung ohne knstliche Energiezufuhr weiterentwickeln und im Gleichgewicht bleiben. Bei richtiger Wahl der lebenden und auch der nicht lebenden Baustoffe sowie der Bautypen ist eine ungewhnlich hohe Nachhaltigkeit bei geringst mglichem Pflegeaufwand gegeben (vgl. Kapitel 4). Es muss allerdings betont werden, dass in stark vernderten, urbanen Rumen, beispielsweise Stdten, diese Ziele eine spezielle Pflege erfordern.

1.3.1 Technische Wirkungen Von den technischen Wirkungen, die fr die Ingenieurbiologie und die Sicherungsleistungen der Pflanzen im Vordergrund stehen, sind die folgenden von besonderer Bedeutung: Abdeckung des Bodens durch Pflanzenbestnde zum

Schutz gegen Starkniederschlge, Bodenerosion durch Wasser und Wind, Schneeschurf und Steins-chlag.

Mechanische Anker- und Dbelwirkung der Wurzeln.

Bindung und Festigung des Bodens durch Umschlieen von Bodenpartikeln mithilfe von Pflanzenwurzeln, Verkleben von Bodenpartikeln durch Huminstoffe, Mykorrhizen und die Mikro-fauna, Verzahnen oder Verankern des Oberbodens mit dem Unterboden, Verhindern von Aussplungen von Feinmaterial durch Filterwirkung.

Aufrauen des Gelndes durch Triebe, Zweige und Bltter sowie Rckhalt von Schutt, Gerll und Schneemassen.

Abbremsen und Ablenken von Luft- und Wasser-strmungen.

Wirkungen im Wurzelraum, insbesondere Spreng-wirkung durch das Dickenwachstum der Wurzeln, Bodenauflockerung bei Bewegung des Wurzeltellers und Bodenverdichtung bei Neigung im Bereich des Wurzeltellers.

Erhhung der Kohsion und des inneren Zusammen-halts durch Wasserentzug aus den Boden

Gnstige Beeinflussung des Wasserhaushalts durch Verdunsten von Bodenwasser, Rckhalten von Niederschlagswasser, Rckhalten von Bodenwasser und ausgeglichene Wasserversickerung.

1.3.2 kologische Wirkungen Verbesserungen der Umweltqualitt sind durch ingenieurbiologische Manahmen wie folgt zu erwarten: Positive Wirkungen auf die Bodeneigenschaften wie

Erhhen des Porenvolumens sowie Verbessern der Lebensbedingungen fr Mikroorganismen und Bilden von Humus und Pflanzennhrstoffen.

Entwicklung von Pflanzengesellschaften (Sukzession) und Verbesserung der Biotop-strukturen.

Lebensraum fr Fauna. Aufnahme und Festlegung eutrophierender und

teilweise giftiger Substanzen. Gnstige Vernderung des jeweiligen Kleinklimas Absorption von Lrm in geringem Ausma.

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Filtern von Stuben aus der Luft, Abgasen und Ablagerungen auf Pflanzenteilen.

1.3.3 sthetische Wirkungen Schden im Landschaftsbild knnen mit ingenieur-biologischen Bauweisen naturnah saniert werden: Pflanzen und Pflanzengruppen lockern das Land-

schaftsbild auf. Ersatz technischer Bauwerke durch Vegetations-

bestnde, wenn ihre Wirkung vergleichbare Stabilitt gewhrleistet.

Rasche Eingliederung von Erdbauwerken in benach-barte Vegetationsbestnde und somit in das Landschaftsbild.

Optische Einfgung rein technischer Bauwerke in die Umgebung durch Verwendung landschaftsangepasste Vegetation.

Einrahmung und Betonung von Bauwerken. Sichtschutz auf sonst massiv wirkende Ingenieur-

bauwerke.

Der Einsatz der Ingenieurbiologie trgt somit zur Verminderung visueller Strungen des Landschaftsbildes bei. Ingenieurbauten lassen sich dadurch umweltvertrg-licher gestalten.

1.3.4 konomische Wirkungen Angewandte Ingenieurbiologie trgt durch die Kenntnis und den entsprechenden Einsatz lebendiger Krfte der Natur dazu bei, vegetationslose Flchen mit geringem Material- und Energieaufwand zu rekultivieren.

Damit leistet die Ingenieurbiologie einen erheblichen Beitrag zur Umsetzung des Nachhaltigkeitsgebotes im Bauwesen: Mit Hilfe vieler bewhrter, heute groteils maschinell

durchgefhrter Lebendbauweisen knnen hufig Kosten im Vergleich zur Realisierung rein tiefbautechnischer Manahmen eingespart werden, beispielsweise durch die Verwendung von vegetativ vermehrbaren Pflanzenteilen.

Durch Verwendung von nachwachsenden Baustoffen und damit Reduktion des Materialaufwands, auch wenn hhere Lohnkosten dem gegenberstehen.

Durch sinnvolle Wiederverwendung von Pflanzen-material, Erden und Steinen durch rtlich angepasste Planung mit geringem Massentransport und niedrigen Fahrtkosten.

Bedingt durch die besonderen Eigenschaften der lebenden Pflanzen knnen auch die Unterhaltungs-kosten ingenieurbiologischer Bauwerke niedrig gehalten werden.

Beim Auftreten von Schadstellen an ingenieur-biologischen Bauwerken ergeben sich hufig durch die Regenerationsfhigkeit der eingesetzten Vegetation nur geringe Sanierungskosten.

Soziokonomische Faktoren (z. B. Tourismus im Hochgebirge, Naherholung)

1.4 Historische Entwicklung der Ingenieur-biologie und ihre Bedeutung fr den europischen Raum heute

Der ingenieurbiologische Grundgedanke erlaubt die Schaffung von Synergien zwischen menschlichen Nutzungen der Landschaft und den Belangen der Natur. Die Gedankenstruktur der Ingenieurbiologie wurde in Europa geboren, hchstwahrscheinlich, weil der

Nutzungsdruck in Europa durch die dichte Besiedlung und ihre alte Nutzungsgeschichte besonders hoch ist.

Seit Jahrhunderten sind Sicherungsbauweisen unter Verwendung lebender Pflanzen und Pflanzenteile im Wasser- und Erdbau bekannt. Aus diesen ursprnglich handwerklichen Sicherungsarbeiten hat sich die Ingenieurbiologie inzwischen zu einer komplexen an-wendungsorientierten Wissenschaft entwickelt. Dazu haben beigetragen: Nutzung der Erkenntnisse der Landschaftskologie

zur vertieften regionalen Betrachtung der Naturrume

die Auswertung der Zeigerwirkung bestimmter Pflanzen zur Beurteilung eines Standortes und ihres Einsatzpotentials

der Einsatz der fr die jeweiligen Standorte und Naturrume geeigneten Baustoffe,

die Nutzung der maschinentechnischen Entwicklung fr Lebendbauweisen,

die Pflege- und Entwicklungsmanahmen mit bestimmter Zielrichtung,

die wissenschaftliche Auswertung der erreichten Ergebnisse,

verstrkte Verwendung gebietsheimischer Pflanzen-arten, Pflanzenherknfte und Naturbaustoffe, zur Erfllung des Naturschutzgedankens bei Bauma-nahmen sowie zur Verbesserung von Gewsser- und Biotopstrukturen,

Verzicht auf Dnger und bestimmte Begrnungs-hilfsstoffe, wenn hierdurch Gewsser und Schutz-gebiete beeintrchtigt werden knnen.

Moderne naturvertrgliche Bauhilfsstoffe.

Neben dem auch weiterhin bestehenden Bedarf an Bschungssicherungen im Verkehrswegebau, an der Kste und im Wasserbau ergeben sich fr die Zukunft neue Herausforderungen: Klimawandel und Extremwetterereignisse fhren zu

zunehmenden Erosionsproblemen, beispielsweise bei der Hochwasser- und Permafrostproblematik. Hier bietet die Ingenieurbiologie Lsungen.

Bei Strungen im aktuellen Wasserhaushalt und vernderten Abflussbedingungen durch extreme Niederschlagsereignisse und vernderte Regen-perioden tragen ingenieurbiologische Manahmen zur Minderung bei.

Der Einsatz ingenieurbiologischer Bauweisen mildert Desertifikations- und Degradierungsvorgnge.

Eine schtzende Vegetationsdecke, erreicht durch den Einsatz artenreicher Pflanzenzusammen-setzungen mit standortgerechten und herkunfts-getreuen Arten, tragen zur Sicherung und Erhhung der Biodiversitt bei.

Geringer Energie- und Materialverbrauch und die Verwendung nachwachsender Rohstoffe bei ingenieurbiologischen Bauweisen bedeutet positiven Ressourceneinsatz.

Vermehrte Pflanzung von Gehlzen trgt zur Bindung von CO2 bei.

Erfllung der Vorgaben des Protokolls von Kyoto, des Abkommens von Rio, der Europischen Bodenschutzrichtlinien sowie die Erreichung der Ziele der EU WRRL durch Retentionswirkung und Vernetzung von Lebensrumen.

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Ingenieurbiologische Denkanstze frdern insgesamt das Umweltbewusstsein und eine neue Baukultur.

1.5 Anwendungsdisziplinen fr ingenieur-biologische Lsungen

Heute werden ingenieurbiologische Bauweisen bei allen wesentlichen Sicherungsarbeiten in vielen Disziplinen eingesetzt. Hierzu gehren: Landschaftsbau Kulturwasserbau Agrarordnung Flussbau, Wasserbau Kstenschutz Wildbach- und Lawinenverbauung Industriewasserbau Bergbau Gewinnung von Steinen und Erden Siedlungswasserbau Abfallwirtschaft Sport- und Freizeitanlagenbau Straen-, Eisenbahn- und Flugplatzbau Land- und forstwirtschaftlicher Wegebau Fu-, Rad- und Reitwegebau sonstiger Tiefbau

Darber hinaus wird ingenieurbiologisches Grundwissen in der Geotechnik, im Wasserbau und im Hochbau angewandt.

Folgende Berufssparten setzen ihr Wissen auf Grund der Ausbildung und ihre Fertigkeiten bei der Umsetzung ingenieurbiologischer Manahmen ein, siehe Tabelle S. 8

1.6 Ingenieurbiologie, Naturschutz und Berufsverstndnis (Deontologie)

Die Ingenieurbiologie kann wesentlich an der Verbesserung der kologischen Verhltnisse in Lebensrumen gem der EU Wasserrahmenrichtlinie, der Hochwasserschutzrichtlinie, der Bodenschutzrichtlinie sowie anderer Richtlinien (z.B. zum Arten- und Biotopschutz, zur Erhaltung der Umweltqualitt) mitwirken und mit ihren Mglichkeiten zur Wieder-herstellung eines naturnahen Zustandes von gestrten Flchen beitragen. Ingenieurbiologische Arbeiten be-deuten Nachhaltigkeit.

Der Schutz der Natur ist stets ein zu erstrebendes Ziel ingenieurbiologischer Manahmen, obwohl - zumindest bei Sicherungsarbeiten - die Gewhrleistung einer Nutzung oder eines Nutzungsanspruches im Vordergrund steht.

Allerdings kann es zwischen Ingenieurbiologie und Naturschutz auch zu Konflikten kommen. Gehen die Belange des Naturschutzes dem Range nach vor, so kann der Einsatz ingenieurbiologischer Bauweisen abgelehnt werden, weil hierdurch naturnahe Entwicklungsvorgnge gestrt und naturnahe Gelndeformen verndert wrden. Die Auswahl der Pflanzen unter Bercksichtigung ihrer Pioniereigenschaften und die Werbung bodenstndiger Pflanzen in der offenen Landschaft knnen nicht ausschlielich nach den Kriterien des Naturschutzes vor-genommen werden.

Wie in allen Ingenieurdisziplinen gilt auch fr die Ingenieurbiologie, dass Erfahrung, Wissen und beruf-licher Sachverstand dazu genutzt werden, Ressourcen

optimal und sparsam einzusetzen sowie die Verhltnis-migkeit der Mittel zu wahren.

Das Berufsverstndnis in der Ingenieurbiologie ist so, dass das Gesetz des geringsten Energieaufwandes in der Planung von Manahmen angewendet wird: soviel wie ntig aber so wenig wie mglich. Diesem Grundsatz fhlt sich die Ingenieurbiologie verpflichtet (Deontologische Richtlinie Berufsethik).

1.7 Voraussetzungen fr erfolgreiche ingenieur-biologische Arbeiten

Erfolgreiche ingenieurbiologische Arbeiten sind bisher dort entstanden, wo die zum Gelingen des Projektes notwendigen Fachdisziplinen beteiligt waren und diese interdisziplinr eng zusammen gearbeitet haben. Deshalb sind die folgenden Punkte zu beachten: Abschtzung der Sicherungsleistung: kann berhaupt

mit ingenieurbiologischen Mitteln gearbeitet werden?,

Sorgfltige Prfung der Naturraum- und Standort-verhltnisse wie des kleinklimatischen Charakters der Eingriffsoberflche, Analyse des Bodensubstrats mit Augenmerk auf die chemischen, physikalischen und hydrologischen Eigenschaften des Bodens,

Beurteilung der Lichtverhltnisse, Nutzung des Basiswissens ber die Flora und die

Phytosoziologie, Darlegung der Bewertungsgrundlagen und

Nachprfung der hydrologischen, hydraulischen, geomechanischen und geotechnischen Daten im Hinblick auf die Fragestellung (vgl. EFIB-Richtlinie Kapitel 2),

Bewertung der mglichen Wechselwirkungen mit der bestehenden Infrastruktur,

Betrachtung der Mglichkeiten zur Standortver-besserung,

Festlegung der angestrebten Zielvegetation, und mit welchen Pionierpflanzen sowie weiteren Sukzessionsphasen und Pflegemanahmen ist diese zu erreichen,

Betrachtung von Referenzstrecken in gleichen oder hnlichen Naturrumen

Beachtung der Regeln der Technik (Normen, Richt-linien, Handbcher der entsprechenden Fachgebiete),

Festlegung von Pflege und Erfolgskontrolle (vgl. Kapitel 4 und 5).

In Europa sollte bei der Planung und Ausfhrung ingenieurbiologischer Bauweisen das EFIB Bautypenbuch (ZEH 2007) verwendet werden. In diesem Buch sind die Berufserfahrungen zahlreicher Fachkollegen und -kolleginnen enthalten. Es kann wesentlich zur einheitlichen Bezeichnung der Bautypen in Europa beitragen (vgl . Kapitel 3).

Bei allen ingenieurbiologischen Arbeiten (das Aufteilen von Planungsaufgaben in Schwierigkeitskategorien I III entspricht der EN DIN 1054 Geotechnik - EC 7). mssen die Gesetze und Regeln der Technik des jeweiligen Landes eingehalten werden (z. B. die Unfallverhtungsvorschriften). Auerdem fordert der jeweilige Projekttrger die Einhaltung seiner spezifischen Vorschriften. Dadurch knnen sich auch bei gleicher Problemstellung und gleichen Standortbedingungen in den unterschiedlichen europischen Lndern verschiedene Lsungen ergeben.

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Berufsgruppe Fachwissen im Hinblick auf Ingenieurbiologie

Fertigkeiten bei der Projektumsetzung

Botanik Pflanzensoziologie Geobotanik

Vegetationsaufnahmen als Planungsgrundlagen,Pflanzenkontrolle, Qualittssicherung und Erfolgskontrolle, Monitoring der Vegetationsentwicklung

Geowissenschaften Bodenkunde, Melioration, Mechanismen der Erosion, Ufer- und Kstenschutz, Klima und Mikroklima

Geowissenschaftliche Gutachten, Bodenschutz

Gartenbauingenieurwesen Boden, Dngung, Bodenverbesserung, Pflanzen Pflanzverfahren

Pflanzenansiedung und Pflege Erfolgskontrolle Begrnung

Agraringenieurwesen Boden, Dngung, Bodenverbesserung, Pflanzen Saatverfahren

Pflanzenansiedung und Pflege Krautvegetation, Erfolgskontrolle Ansaat

Forstingenieurwesen Boden, Dngung, Bodenverbesserung, Pflanzen Waldbau, Holzeinschlag, Holzlieferung

Aufforstung, Schutzwaldpflege, Wildbachverbauung, Bschungssicherung im Forstwegebau, Erfolgskontrolle Aufforstung

Garten- und Landschaftsbau, Begrnungsunternehmen

kleiner Erd- und Wasserbau, Standort- u. Bodenbearbeitung, Pflanzenansiedlung

Entwurf, Bau u. Pflege ingenieurbiologischer Manahmen

Landschaftsarchitektur/ Landschaftsplanung

Planungsprozess, Rahmenplne, Objektplanung, Umweltvertrglichkeitsprfungen, Landschaftspflegerische Begleitplne, Flora-Fauna-Habitat- Vertrglichkeitsprfungen, kleiner Erd- und Wasserbau, Standort- u. Bodenbearbeitung, Pflanzenansiedlung

Rahmenplne, Objektplanung, Bauberwachung, Entwurf ingenieurbiologischer Manahmen

Wasserbauingenieurwesen, Flussbau, Wildbachbauung, Kstenschutz

Schutzwasserbau, Hydrotechnik, Hydraulik, Standsicherheit, Bautechnik, Rahmenplne, Objektplanung, Ausfhrung

Rahmenplne, Fachgutachten, Hydrotechnik, Machbarkeit, Objektplanung, Bauberwachung, Ausfhrung Erfolgskontrolle Wasserwirtschaft

Ingenieurwesen Verkehrswegebau

Verkehrswegebau, Bautechnik, Erdbau, Entwsserung, Standsicherheit, Rahmenplne, Objektplanung, Ausfhrung

Rahmenplne, Objektplanung, Bauberwachung, Ausfhrung,

Bergbauingenieurwesen Geotechnik, Bautechnik, Verfahrenstechnik, Rahmenplan, Betriebsplan, Objektplanung

Rahmenplne, Objektplanung, Bauberwachung, Ausfhrung

Geotechnik Scherfestigkeit, Standsicherheit Gutachten, Machbarkeit, Gelndegestaltung, Bschungs- und Hangicherung, Sanierungsplanung, geotechnische Erfolgskontrolle

Kulturbauingenieur / Vermessungsingenieurwesen

Kulturbautechnik, Melioration, Wegebau, Bodenkunde, Landwirtschaft, Hydrotechnik

Rahmenplne, Meliorationsmanahmen, Wegebau, Agrarstrukturen, Objektplanung, Bauberwachung, Ausfhrung, meliorationstechnische Erfolgskontrolle

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2. Bemessung von ingenieurbiologischen Sicherungen

2.1 Grundstze der Bemessung von ingenieur-biologischen Sicherungen

Nach DIN 1055-100 und WETZELL 2006 muss ein Bauwerk so entworfen und ausgefhrt werden, dass es alle whrend der Errichtung und planmigen Nutzung mglicherweise auftretenden Einwirkungen und Einflsse mit angemessener Zuverlssigkeit und Sicherheit trgt, ohne zu versagen oder unzulssige Verformungen zu erleiden. Whrend der vorgesehenen Nutzungsdauer muss das Bauwerk seine Tragfhigkeit, Gebrauchsfhigkeit und Dauerhaftigkeit bei angemessenem Unterhaltungsaufwand behalten.

In der Tragwerksplanung wird das Bauwerk nach Erfahrungswerten entworfen und fr die statische Untersuchung und Bemessung modellhaft abstrahiert, d.h. auf wesentliche Abmessungen und physikalische Eigenschaften reduziert. Dieses Modell wird durch stndige (g) oder vernderliche (q) Einwirkungen (S) belastet. Bei den Einwirkungen werden aus natur- und ingenieurwissenschaftlichen Untersuchungen charakterist-ische Werte (Index k) Sk ermittelt. Durch Multiplikation mit einem speziellem Teilsicherheitsbeiwert x wird der Bemessungswert (Index d) fr die Einwirkung gebildet.

xxkxd SS = ,, Das Bauwerk oder Bauteil bietet einen Widerstand (R), der sich aus den naturwissenschaftlich bekannten Eigenschaften herleiten lsst, (Index k) also Rk. Durch Division mit einem zugehrigen Teilsicherheitsbeiwert i entsteht der Bemessungswert fr den Widerstand Rd.

iikid RR /,, = Zur Bemessung werden folgende Situationen untersucht:

Lastfall 1: Stndige oder hufig vorkommende Bemessungssituation Regelfall.

Lastfall 2: Seltene Kombination von Ereignissen, bzw. vorbergehende Situation, hufig der Bauzustand, in der Ingenieurbiologie kann auch die Anfangssituation mit Sicherungsbauweisen ohne oder mit reduzierter Wirkung der Vegetation so gewertet werden.

Lastfall 3: Auergewhnliche Bemessungssituation

2.1.1 Modellvorstellung ingenieurbiologischer Sicherungen

Analog zur Tragwerksplanung wird das betrachtete Bauwerk oder Bauteil durch einen geschlossenen Schnitt definiert (GROSS u.a.2006). Dieser kann sowohl das gesamte ingenieurbiologische Deckwerk (Vegetation + durchwurzelter bzw. biologisch beeinflusster Boden) freischneiden. Oder es werden fr die Untersuchung interessante Teilbereiche ausgeschnitten.

Das Sicherungselement wird ins Gleichgewicht gesetzt, indem sowohl alle Einwirkungen als auch alle Widerstnde an den Schnittfugen konsequent als uere Krfte angesetzt werden.

Abstraktion einer ingenieurbiologischen Sicherung zu einem einfachen Tragwerksmodell

2.1.2 Einwirkungen auf ingenieurbiologische Sicherungen im Sinne einer Tragwerks-planung

Eigengewicht einer Deckschicht aus Vegetation und Vegetationstragschicht Das Eigengewicht setzt sich aus dem Gewicht der oberirdischen Vegetationsmasse und dem Gewicht der Vegetationstragschicht zusammen. Hinweise zur Wichte des Bodens [ ]

'

mkN

finden sich in bautechnischen Tabellenwerken z.B. DIN 1055. zum flchenbezogenes Gewicht von Vegetation z.B. in FLL 2008.

Schnee Schnee wirkt als Einwirkung auf Erdbschungen. Er wirkt als Auflast und fhrt ggf. zu Erosionen oder Bschungsrutschungen. Bei der Ermittlung wird auf regionale Erfahrungen zurckgegriffen.

Wind Windeinwirkungen sind abhngig vom Naturraum und Gelndeform. Fr Deutschland finden sich Bemessungs-anstze in der DIN 1055 Teil 4. Hinweise zum Strmungsansatz der Vegetation finden sich in der Fach-literatur zur Baumstatik z.B. SINN 1988 oder WESSOLLY und ERB 1998.

Tropfen- und Hagelschlag Tropfenschlag stellt eine wichtige Einwirkung fr Erosionsschutzbetrachtungen auf vegetationsfreien oder teilweise bewachsenen Bodenflchen dar. Physikalische Erluterungen und Kenngren finden sich bei MORGAN 1999. Die Einstufung des Niederschlagsereignisses sollte an Hand ihrer Wiederholungshufigkeit nach Wetterstatistiken z.B. KOSTRA Atlas des DWD 1997 erfolgen.

Dezentrale Oberflchenabflsse auf Bschungen Bei Starkregen entstehen Erosionen sowohl durch Tropfenschlag, als auch durch dezentrale Oberflchen-abflsse. Diese sind abhngig von der Intensitt des Niederschlages, der Durchlssigkeit des Bodens, Hangneigung und Hanglnge sowie Einflsse der Vegetation. Hinweise finden sich bei MORGAN 1999, DVWK 1996 und KOSTRA ATLAS des DWD 1997.

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Einwirkungen durch Weidevieh und Wild Einwirkungen durch Weidevieh und Wild mssen vor Ort erfasst und durch geeignete Schutzmanahmen reduziert werden.

Einwirkungen durch menschliche Nutzung Einwirkungen durch Skifahren, Rodeln, Motorcross, Mountainbiken auf Hngen sowie Schiffswellen und Badebetrieb an Ufern mssen vor Ort erfasst und bewertet werden.

Einwirkungen aus Wasserstrmungen Wasserstrmungen sowohl in Rillen, Rinnen und Grben auf Bschungen und Hngen als auch in Fliegewssern und Kanlen fhren zu Erosion und Bodenverlagerungen. Fr Erosionsschutzbetrachtungen ist der Bewegungs-beginn von Bedeutung. In der wasserbaulichen Fach-literatur wird die Einwirkung durch Wasserstrmungen durch die Schleppspannung 0 [ ]/ mN und durch die Fliegeschwindigkeit v [ ]sm / gekennzeichnet. In der Regel stehen aus eindimensionalen Wasserspiegellagen-berechnungen nur mittlere Werte fr einen Flie-querschnitt zur Verfgung, denen nach SCHROEDER und ROEMISCH 2001 Verstrkungsbeiwerte zugeordnet werden. Fr breite Gewsser oder Auenabflsse sind Kennwerte sinnvoll, die aus zweidimensionalen Abfluss-berechnungen ermittelt werden.

Die charakteristischen Werte der Einwirkungen sind stark abhngig von der Wahl der Wiederholungshufigkeit eines Bemessungshochwassers. Fr untergeordnete Ufersicherungen z.B. in Ackerbaugebieten und Garten-land kann ein 5-jhrliches Hochwasser ausreichen; Fr wichtige Verkehrswege und Gebude sollte z.B. ein 100-jhrliches Ereignis zu Grunde gelegt werden (vgl. DIN 19661 Teil 1).

Wellenschlag Wellenschlag entsteht durch das Auftreten von Wellen auf ein Ufer eines groen Stillgewssers, breiten Fliegewssers, einer Meeresbucht oder eines Schiff-fahrtsweges. Der Wellenschlag ist im Wesentlichen abhngig von der Wellenhhe und der Uferform, sowie Rauigkeitseinflssen z.B. durch Vegetation. Die Hhe natrlicher Wellen ist abhngig von der Windstrke, Dauer und Entwicklungslnge der Welle. Schiffswellen sind abhngig von der Schiffsgre, Geschwindigkeit und Entfernung vom Ufer. Genauere Hinweise finden sich in der speziellen Literatur fr Kstenschutz und Wasser-straen.

Schurf durch Treibzeug und Treibeis Sowohl Hochwasserstrmungen in Fliegewssern als auch Wellenbelastungen treten hufig zusammen mit Treibzeug und ggf. Treibeis auf. Fr ingenieurbiologische Ufersicherungen ist die Betrachtung der Kombinations-wirkung von erheblicher Bedeutung. Die Bewertung erfolgt an Hand rtlicher Erfahrungen.

Aktiver Erddruck Bei steilen Bschungssicherungen kann aktiver Erddruck in geringem Umfang als Einwirkung auftreten. Er kann nach den geotechnischen Regeln ermittelt werden, z.B. SCHMIDT 2006, DIN 4085.

Wasserdruck und Auftrieb Auf Bschungs- und Ufersicherungen knnen Wasserdruck und Auftrieb in unterschiedlicher Gre wirken. Mageblich fr die Wasserdruckermittlung sind ungnstige Kombinationen von hohen Grundwasser-stnden mit niedrigen Wasserstnden im Gewsser. Dieser Wasserstandsunterschied sollte eine angemessene Wieder-holungshufigkeit haben.

2.1.3 Vegetationseinflsse, die die Einwirkungen reduzieren

Reduzierung der Einwirkungen aus Wasser-strmungen durch ingenieurbiologische Manahmen im Einzugsgebiet In kleinen Einzugsgebieten hat die Vegetationsstruktur und Vegetationsdeckung einen deutlichen Einfluss auf den Spitzenabfluss einer Hochwasserwelle und auf deren Anlaufgeschwindigkeit. Eine geeignete Begrnung des problematischen Einzugsgebiets trgt bei Grabenerosion oder Tiefenerosion kleiner Bergbche deutlich und nachweisbar zur Senkung der Spitzenabflsse und der davon abhngigen Fliegeschwindigkeiten und Schlepp-spannungen bei.

Reduzierung der Einwirkungen aus Wasserdruck und Abtrieb durch ingenieurbiologische Manahmen im Einzugsgebiet Auf Bschungen und Hngen hat die Vegetation ber die Evapotranspiration einen deutlichen Einfluss auf den Wasserhaushalt der Bschung und beeinflusst darber auch Hufigkeit und Strke von Sickerwasser und Wasserdruck am Hangfu. Eine projektbezogene Prognose der Wirkung ist z.Zt. sehr schwierig. Eher ist es umgekehrt so, dass Rutschungen nach Kahlschlgen das Problem deutlich machen.

Reduzierung der Einwirkungen aus Tropfenschlag, Hagelschlag und Starkwind durch abschirmende Gehlzbestnde Die Einwirkungen durch Tropfenschlag, Hagelschlag oder Starkwind auf vegetationsfreie Rohbden sind bei einer berschirmung oder Abschirmung durch Gehlze deutlich geringe als im Offenland.

2.1.4 Widerstnde der Vegetation gegen genannte Einwirkungen

Im Sinne dieser Betrachtung werden^, wie unter 2.1.1 erklrt, Pflanzenbestnde und die durchwurzelten und anderweitig biologisch beeinflussten Bodenbereiche (Bodenpilze, Gele) als Einheit verstanden und fr statische Betrachtungen insgesamt oder in definierten Teilen aus ihrer Umgebung herausgeschnitten.

Widerstand gegen Tropfenschlag und dezentralen Oberflchenabfluss mit der Folge von Flchen- und Rillenerosion Die Erfahrungen in Mitteleuropa zeigen, dass eine vollstndige Vegetationsbedeckung einen guten Erosionsschutz gegen Tropfenschlag und dezentralen Oberflchenabfluss bietet. Die Deckung ist nur fr erosionsanfllige Bden erforderlich und gilt nicht fr Felsbereiche oder Steine.

Zur Vegetationsbedeckung zhlen die oberirdischen Pflanzenteile der Krautschicht, einschlielich oberflch-licher Wurzelwerke und abgestorbener Pflanzenteile, die

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noch an Stngeln und Wurzeln hngen. Als Kriterium fr die Abnahme einer Rasenansaat gibt die DIN 18917 eine Flchendeckung von 50 % an.

Widerstand gegen Rinnenerosion bei Oberflchenab-flssen Die auf Hngen in Abhngigkeit von Hanglinie, Neigung, Bodenarten und Niederschlagshufigkeit und -intensitt auftretende, leichte Abflusskonzentration am Unterhang, fhrt zur Rinnenbildung von 0,10 0,40 m Tiefe. Eine derartige Rinnenbildung kann durch eine Kombination von standortheimischen Struchern und ggf. Bumen mit einer flchendeckenden Bodenvegetation saniert werden. Wichtig ist eine flchendeckende robuste Krautschicht in der Rinnensohle und / oder eine ausreichend starke Durch- und Unterwurzelung der Rinnensohle mit einem hohen Gesamtdeckungsgrad.

Widerstand gegen Wasserstrmungen Fr den Widerstand der Vegetation gegen Wasser-strmungen in Grben und Fliegewssern werden in der Literatur sowohl kritische Schleppspannungen crit (N/m) als auch kritische mittlere Fliegeschwindigkeiten vcrit (m/s) genannt. Die Werte gelten fr gleichfrmige Strmungsverhltnisse ohne Geschiebefhrung unter der Voraussetzung, dass die Randbereiche der ingenieurbiologischen Sicherung, z. B. an Ufern der Bschungsfu, ausreichend vor Erosion geschtzt sind. Werte der kritischen Schleppspannungen und Fliegeschwindigkeiten finden sich bei DIN 19661 Teil 2, GERSTGASER 1998, RAUCH 2006 und JOHANNSEN 1997 und 2008.

In geschiebefhrenden Erosionsgrben knnen dichte Strauchbestnde im Graben die Strmung so stark abbremsen, dass es statt zur Erosion zur Ablagerung von Grobgeschiebe kommt. Hierzu ist dauerhaft in der Rinnensohle eine hohe Astdichte erforderlich.

Rasen- und Fliegewsserrhrichte erreichen die angegebenen Werte bei vollstndiger Deckung durch lebende und abgestorbene Bltter, Halme und ober-flchennahes Wurzelwerk.

Bei Ufergehlzen aus Bumen wird die Wirkung durch eine Kombination von Abflussbremsung und Bodendurchwurzelung erreicht. Neben der Verwendung von zulssigen Parametern aus der Fachliteratur kann der Erosionswiderstand von Pflanzenbestnden auch aus Referenzstrecken im Naturraum abgeleitet werden.

Der Erosionswiderstand von Pflanzen an Gewssern ist stark von der Vegetationszone abhngig. Diese Zonen und die dort vorkommenden Pflanzen sind in den unterschiedlichen Naturrumen Europas sehr verschieden. Als grobe Anhaltswerte knnen dienen:

Vegetationsstrukturen crit (N/m) vcrit (m/s) Weidengebsch 200 2,5 Ufergaleriewald 100 2,0 Fliegewsserrhricht 50 1,5 Rasen, kurze Zeit berstrmt 30 1,5 Rasen, lange Zeit berstrmt 15 1,5

Mit dem Strmungswiderstand bei Ingenieurbiologischen Ufersicherungen durch Gehlze ist eine z.T. erhebliche Reduzierung der hydraulischen Leistungsfhigkeit verbunden. Dies muss im wasserbaulichen Entwurf z.B. durch Profilaufweitungen bercksichtigt werden und/oder bei der spteren Gewsserunterhaltung muss die geforderte hydraulische Leistungsfhigkeit erhalten werden.

Widerstand gegen Wellenschlag Der Widerstand gegen Wellenschlag ist zum einen davon abhngig, wie rau die Oberflchenstruktur ist um die Wellenenergie umzuwandeln. Zum anderen kann das Ufersubstrat direkt durch Abdeckung mit Blattmasse und oberflchennahem Wurzelwerk geschtzt werden.

Zur Energieumwandlung haben sich breite, dichte Rhrichtbestnde, dichte Strauchweidengebsche sowie berhngende Starkste und Stmme von Gehlzen bewhrt. Bemessungsrelevante Parameter sind die Dichte der oberirdischen Sprosse sowie ihre Biegefestigkeit.

Zur Beurteilung der abdeckenden Wirkung wird die Deckung der Blattmasse und der oberflchlichen und oberflchennahen Wurzelschicht bewertet.

Um planungsrelevante Werte zu erhalten, sollten Referenzstellen des Naturraumes ausgewertet werden.

Wirkung der Vegetationsbestnde bei berlastungen Die Beurteilung von Bauwerken und Bauelementen im Hinblick auf deren berlastbarkeit spielt bei der Gesamtbewertung eine wichtige Rolle. Zur Wirkung ingenieurbiologischer Sicherungen ist diesbezglich wenig bekannt. Z. Zt. wird empfohlen dies im konkreten Einzelfall zu bewerten. So wachsen kleinere Erosionsstellen hufig aus den angrenzenden Bestnden wieder zu. Andererseits kann das Einbrechen von Ufergehlzen zu Folgeschden durch Verklausung im Unterwasser fhren.

2.1.5 Einzelparameter zur Beschreibung vonWiderstnden von Pflanzenbestnden

Die hier verwendeten Abkrzungen und Formelzeichen sind im Anhang des Kapitels 2 zusammengestellt.

Vegetationsdeckung Die Vegetationsdeckung beschreibt den prozentualen Anteil der Vegetationsdecke an der Bodenoberflche. blich ist dieses Kriterium bei der Bewertung von Landschaftsrasen und Krautvegetation im Hinblick auf seinen Widerstand gegen Tropfenschlag, dezentralen Oberflchenabfluss und Wind z.B. auf Bschungen. Bei mehrschichtigem Vegetationsaufbau kann der Deckungs-grad ber 100% betragen.

Dichte der vertikalen Vegetationsstrukturen - Horst-, Halm-, Ast- oder Stammdichte Die Dichte von Stngeln und Horsten bei Grsern und Krutern, Halmen bei Rhrichten, sten bei Struchern und Stmmen bei Baumbestnden beschreibt die Dichte lotrechter Strukturen pro Flcheneinheit Stck/m oder Stck/ha. Hieraus lassen sich zahlreiche Widerstnde z.B. gegen Wind- und Wasserstrmungen sowie Wellen-schlag ableiten. Indirekt knnen auch Rckschlsse auf die Durchwurzelung geschlossen werden.

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Spezifische Vegetationsanstrmdichte (mv ) Bei der spezifischen Vegetationsanstrmdichte nach INDLEKOFER 2000 werden die Flchen der in einer Wasserstrmung eingetauchten Vegetationsstruktur quer zur Strmungsrichtung Api aufaddiert mit einem Strmungsbeiwert cV multipliziert und auf die Mantel-flche der Gerinnewandung Lu x LG bezogen.

Gu

piv

LLAc

vm

= [ ]

Der Beiwert cV dient zur Erfassung von Auswirkungen der Vegetation auf die Fliegeschwindigkeit. Zur Zeit wird auf der Grundlage von Laboruntersuchungen der Wert mit cV = 1,2 bis 1,5 angesetzt.

Windangriffsflche Die Windangriffsflche bei Gehlzen wird als Horizontalprojektion der Umrissflche, des Strauches bzw. des Baumes ermittelt [ ]m . Bei Windschutzhecken wird dann eine Durchlssigkeit in % geschtzt. Bei baumstatischen Betrachtungen wird analog zum Windkraftansatz im Hochbau ein Strmungsbeiwert von

=wc 0,2 bis 0,4 abgeschtzt.

Deckungsgrad Wurzelwerk Fr ein Wurzelwerk, das an einem Ufer, auf einer Bschung oder auf einer Schichtflche flchig in Erscheinung tritt, bietet sich eine Quantifizierung ber den Deckungsgrad in % und ggf. eine mittlere Schichtstrke an.

Scherfestigkeit f Die stabilisierende und erosionsmindernde Wirkung von Pflanzen und Bodenlebewesen ist sehr komplex und lsst sich nicht an einfach messbaren Parametern wie Wurzeldichte oder hnlichem festmachen.

Sinnvoll ist die Verwendung der aufnehmbaren Scherfestigkeit f (KN/m2) als Summenparameter, der so-wohl die bodenmechanischen Parameter Reibung und Kohsion als auch die diese berlagernden biologischen Einflsse durch Pflanzenwurzeln, Mykorrhiza, Gele und Saugspannungen der Vegetation beschreibt.

Kritische Schleppspannung crit Die kritische Schleppspannung crit (N/m2) beschreibt den Widerstand eines Uferdeckwerks hier eines Vegetationsbestands gegen berstrmung durch Wasser bei Erosionsbeginn.

Strmungswiderstand einzelner Vegetations-strukturen Der Strmungswiderstand einzelner durch- und umstrmter Vegetationsstrukturen kann berechnet werden. Fr starre Vegetationsstrukturen:

PPgv

ST cAgF **** *22=

Fr elastische Vegetationsstrukturen:

PPgv

ST cAgF **** *2=

Wurzeldichte DWZ Die Wurzeldichte gibt die Anzahl von Wurzeln (in einer bestimmten Durchmesserspanne z.B. 1-5 mm pro Flcheneinheit) an. Da die Wurzeldichte mit der Tiefe

variiert, muss die Tiefe der betrachteten Untersuchungsstelle angegeben werden.

Spezifische Wurzelquerschnittsflche SAW Die Gesamtflche von Wurzelquerschnitten pro Flcheneinheit gibt einen berblick ber die Durchwurzelung. Die Tiefe der Untersuchungsflche muss angegeben werden, da der Parameter stark mit der Tiefe variiert.

Mit diesem Parameter knnen bliche Gleitsicherheits-betrachtungen fr Oberbodenandeckungen oder bschungsparallele Vegetationstragschichten unter Bercksichtigung einer Wurzelscherkraft durchgefhrt werden.

2.1.6 Vorbemerkungen zur standortgerechten Pflanzenverwendung und zur Bewertung von Standortfaktoren

Standorte fr ingenieurbiologische Manahmen sind hufig schon alleine aus der Sicht der Pflanzen-verwendung und Ansiedlung sehr schwer zu begrnen. Die richtige Einschtzung des Baufeldes als Pflanzen-standort ist aber eine notwendige Voraussetzung fr den Erfolg bei einer geplanten Sicherungsmanahme.

Bei der Standortbeurteilung sollten u. a. folgende Aspekte beachtet werden: Naturraum Lage, Hhe . NN Relief, Bschungslnge und neigung, Bschungs-

hhe, Exposition, Ufer- und Gewsserformen Gesteine, Boden, Substrate, Schichtenaufbau Makro- und Mikroklima, Temperatur, Nieder-

schlge, Starkniederschlge, Schnee Wasserhaushalt, Grundwasser, Sickerwasser, ber-

flutungshufigkeit, Dauer, Fliegeschwindigkeiten, Schleppspannung

Natrliche Flora des Gebietes, potentielle natrliche Vegetation (PNV), zugehrige Pioniervegetation und frhe Sukzessionsphasen, Kontaktvegetation des Baufeldes, Konkurrenz und gegenseitige Untersttzung (Synergieeffekte)

Planungsrelevante Information zur Fauna Nutzungen und deren Ansprche Festsetzungen des Natur- und Umweltschutzes Erst auf der Grundlage einer ausreichend genauen Standorterfassung kann beurteilt werden, ob eine ingenieurbiologische Manahme erfolgreich sein wird, welche Pflanzen geeignet sind und mit welchem Verfahren und Begrnungshilfsstoffen bzw. Sicherungen sie angesiedelt werden knnen.

2.2 Einbindung der ingenieurbiologischen Fach-planung und Bemessung in dem gesamten Prozess der Objektplanung, Ausfhrung, Entwicklung und Unterhaltung

Der gesamte Prozess der Planung, Ausfhrung und Entwicklung einer ingenieurbiologischen Manahme wird wie folgt gegliedert: Erfassung der Aufgabenstellung Vorentwurf Entwurf bis zur behrdlichen Genehmigungsreife Ausfhrungsplanung und Vorbereitung einer

Vergabe Ausfhrung und Objektberwachung

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Anwuchs- und Entwicklungspflege in der Gewhrleistungszeit

Entwicklungspflege hin zum Erreichen der Zielvegetation

Unterhaltung, Unterhalt und Pflege der Zielvegetation

Erfassung der Aufgabenstellung und Vorentwurf Ein Objektplaner sollte sich ergebnisoffen mit einer Aufgabenstellung auseinandersetzen, um unter den gegebenen Rahmenbedingungen fr den Bauherrn die bestmgliche Lsung zu finden.

Bei Problemen des Erosionsschutzes bedeutet das, dass im Rahmen des Vorentwurfes ein breites Spektrum von Mglichkeiten diskutiert wird, z. B. fr das Problem einer Ufersicherung: 1. eigendynamische Entwicklung zulassen und die

ufernahen Nutzungen aufgeben 2. Ufermauer als tiefbautechnische Lsung um die

bestehende Nutzung in vollem Umfang zu erhalten 3. ingenieurbiologische Ufersicherung mit

bewachsener Uferbschung und Herausnahme einer Flche aus der Nutzung.

Wenn im Vorentwurf eine ingenieurbiologische Lsung vorgeschlagen wird, muss diese auch von den Standortverhltnissen her mglich sein. Die geplante Zielvegetation muss den Einwirkungen einen ausreichenden Widerstand entgegen setzen.

Entwurf bis zur behrdlichen Genehmigung Im genehmigungsreifen Entwurf wird die Zielvegetation als Vegetations- bzw. Biotoptyp unter Benennung einiger Hauptarten festgesetzt. Aufgezeigt wird die notwendige Unterhaltung.

Die notwendigen Schritte zur Initiierung der Vegetation ber ingenieurbiologische Bauweisen sowie die Anwuchs- und Entwicklungspflege werden grob skizziert. Nachgewiesen werden die Widerstnde der Zielvegetation gegenber den zu erwartenden Ein-wirkungen und auch die der ingenieurbiologische Bau-weise, ggf. mit herabgesetzten Sicherheitsanforderungen als vorbergehender Zustand (Bauzustand).

Bei Manahmen an Fliegewssern muss untersucht werden, welchen Einfluss die Vegetation auf die hydrau-lische Leistungsfhigkeit des Gewsserabschnittes hat und ob hieraus Schden durch hhere Wasserstnde oder berflutungen entstehen knnen.

Im Rahmen der Prfung des Vorhabens nach den Umweltgesetzen werden die zu verwendenden Pflanzen-arten (in der Regel standortheimisch) und die Baustoffe festgelegt, so dass sie die Baumanahme in den rtlichen Naturhaushalt und das Landschaftsbild einbinden sowie eine naturgeme Gewsserentwicklung und den Erholungswert der Landschaft frdern.

Die genehmigungsreife Planung bercksichtigt die zur Verfgung stehenden Flchen und passt die Lsung daran an.

Ausfhrungsplanung und Vorbereitung der Vergabe In dieser Planungsphase entstehen auf der Grundlage der behrdlichen Genehmigung und der Abstimmung mit

Nutzern und Anliegern Ausfhrungsplne, Mengener-mittlungen und ein Leistungsverzeichnis. Hierzu gehrt die detaillierte Ausarbeitung ingenieurbiologischer Bau-weisen zur Sicherung und Begrnung gefhrdeter Standorte, einschlielich zugehriger Boden- und sonstigen Standortbewertungen.

Festgelegt werden die Gren und die Qualitten der lebenden Baustoffe - Samen, bewurzelungsfhigen Pflanzenteile und Pflanzen - sowie die Art, Qualitt und Dimension briger Baustoffe, wie Erosionsschutzmatten, Faschinen, Pfhle, Steine. Schwerpunkte dieser Planungsphase sind klar definierbare und abrechenbare Leistungsbilder, die den Unfallverhtungsvorschriften und speziellen Vorschriften des Bauherren und den allgemeinen Regeln der Technik entsprechen, so dass die Haftungsproblematik im Schadensfall geklrt ist.

Ausfhrung und Bauberwachung In der heute blichen Aufteilung von Planungs- und Bauaufgaben wird die Ausfhrung einer qualifizierten Firma, auf der Grundlage eines im Wettbewerb entstandenen, gnstigen Angebotes bertragen.

Die Bauberwachung bernimmt ein qualifiziertes Ingenieurbro. Dies berwacht im Auftrag des Bauherrn die Arbeiten im Hinblick auf die bereinstimmung mit den Plnen und den Regeln der Technik. Bei unvorhergesehenem Baugrund oder Naturereignissen wird der Bauherr bei der Lsungsfindung untersttzt.

Anwuchs- und Entwicklungspflege An die Baumanahme schliet sich in der mehrjhrigen Gewhrleistungszeit eine Anwuchs- und Ent-wicklungspflege an. Diese erfolgt in der Regel durch den Ausfhrungsbetrieb.

Entwicklungspflege, Erhaltungspflege, Unterhaltung bzw. Unterhalt Nach Abschluss der Gewhrleistungszeit erfolgt eine Endabnahme. Die Pflege bernimmt danach der Bauherr selbst oder vergibt sie auch an andere Firmen. Dabei sind bei Gehlzpflanzungen langjhrige Entwicklungsprozes-se zu untersttzen, bis die Zielvegetation erreicht wird. Diese wird dann fachgerecht unterhalten, um ihre inge-nieurbiologische Funktion aufrecht zu erhalten (vgl. Kapitel 4).

Management des Prozesses bei Planung, Bau und Pflege ingenieurbiologischer Manahmen Der Prozess bis zur Entwicklung einer ingenieur-biologischen Schutzvegetation sollte durchgehend begleitet bzw. organisiert werden, weil sonst bei bergang von einer Phase in die nchste Phase wichtige Informationen verloren gehen. So muss bei der Aus-fhrungsplanung hufig verdeutlicht werden, welche Aspekte des Umwelt- und Naturschutzes aus der Ge-nehmigungsplanung besonders zu beachten sind. Die Zielvegetation muss bei der Ausfhrung, und der Ent-wicklungspflege besonders beachtet werden und darf nicht anderen Gesichtspunkten wie z.B. dem Artenschutz, dem Landschaftsbild oder der Verfahrenstechnik untergeordnet werden.

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2.3 Empfehlungen fr hufige Anwendungs-bereiche

2.3.1 Erosion auf Erdbschungen

Problematik Erosionen auf ungeschtzten, vegetationsfreien Bschungen knnen zu erheblichen Schden bei neu her-gestellten Erdbauten des Verkehrswegebaus, Wasserbaus, Bergbaus und Deponiebaus fhren. Folgeschden knnen auf den Verkehrswegen selbst oder an den Entwsserungseinrichtungen entstehen.

Einwirkungen Hufige Einwirkungen auf Erdbschungen sind Tropfenschlag, Hagelschlag, dezentrale Oberflchen-abflsse, Schneeschurf, Starkwind sowie Einwirkungen durch Mensch und Tier.

Widerstnde Einwirkungen durch Mensch und Tier muss durch Schutzmanahmen und Nutzungseinschrnkungen be-gegnet werden. Gegen Tropfenschlag und dezentrale Oberflchenabflsse haben sich Bestnde aus Grsern und Krutern mit hohen Deckungsgrad bewhrt. Bei der Gesamtdeckung knnen sowohl oberirdische lebende Sprosse, Bltter, abgestorbene Bltter - soweit noch mit der Pflanze verbunden - oberflchennahe Wurzel-schichten sowie erosionsbestndige Substrate wie Steine, Fels oder Holz gerechnet werden. Vor Schneeschurf und Wind schtzen Vegetationsbestnde, die aus Struchern, ggf. Bumen mit geeigneter Bestockungsdichte sowie Krautvegetation aufgebaut sind.

Begrenzende Faktoren Begrenzende Faktoren sind extreme Standortverhltnisse: Hangneigung, Belichtung (= Einstrahlung), Gelndeklima, Bodenarten, Lagerungs-form, Nhrstoffmangel und toxische Stoffe.

Hinweise zur Bemessung und Planung Die Zielvegetation wird auf der Grundlage einer Stand-ortbewertung und vegetationskundlichen Beurteilung festgelegt. Das Begrnungsverfahren wird z.Zt. nach Er-fahrungen im selben oder hnlichen Naturraum ausge-whlt.

Eine nachvollziehbare Risiko- / Kostenabwgung in Anlehnung an die DIN 18918 wird empfohlen. Zur besseren Risikoabschtzung sollten den Bauvertrgen Bemessungsereignisse wie Starkregen, Starkwind, Schneehhen mit einer aufgabenspezifischen Wieder-holungshufigkeit (1/(n Jahre)) zu Grunde gelegt werden. Unterhalb dieser Schwellen bernimmt der Ausfhrungs-betrieb die Haftung fr Schden, bei selteneren Ereig-nissen der Auftraggeber.

2.3.2 Oberflchennahe Rutschungen

Problematik Pflanzenbestnde und ingenieurbiologische Manahmen wirken nachweisbar nur bei oberflchennahen hangparallelen Rutschungen sowie bei bersteilen Bschungen geringer Hhe bei nicht bindigen Bden. Ungnstig wirken hohe, schwere Bume auf steilen Bschungen, vor allem auf bindigen Bden. Die Rutschungsproblematik wird auch in der Ingenieur-biologie mit den in der Bodenmechanik blichen Fest-

krpermodellen behandelt. Hierauf werden Ein-wirkungen und Widerstnde angesetzt.

Einwirkungen Bei Bschungsbruchuntersuchungen wirken das Gewicht des feuchten Bodens, (ggf. Auflasten, wie Vegetation und Schnee), Wasserdruck und Auftrieb.

Widerstnde durch Vegetation Zwischen der abrutschenden Bodenschicht und dem Unterboden kann eine Scherfestigkeit f (kN/m) angesetzt werde. Diese Scherfestigkeit kann aus ver-gleichbaren Bodenschichten ermittelt werden. Die Scherfestigkeit setzt sich aus den bodenmechanischen Summanden Reibung und Kohsion zusammen. Hinzu kommen die biologischen Einflsse durch u. a. Wurzeln, Mykorrhiza und Gele, die hufig auch als biologische Kohsion beschrieben werden. Problematisch ist, dass die biologische Scherparameter stark mit der Tiefe, Lagerungsdichte und Bodenfeuchte variieren und schwer prognostizierbar sind (vgl. Abschnitt 2.1).

Begrenzende Faktoren Folgende Faktoren begrenzen die Wirkung von Wurzeln bei Rutschsicherungen oder schlieen sie aus: dichtgelagerte Schluff-, Ton- oder Felsflchen, Ober-flchen von Grundwasser oder Schichtwasser, toxische Substrate auerdem bliche Standortfaktoren, die einen vitalen Pflanzenwuchs ausschlieen.

Empfehlungen fr Bemessung und Planung rutsch-sicherer Vegetationstragschichten auf Erdbschungen Voraussetzungen fr die Anlagen rutschsicherer Vegetationstragschichten auf Bschungen sind: Der Unterboden ist standsicher. Der Unterboden ist deutlich wasserdurchlssiger als

der Oberboden. Es entsteht kein Wasserdruck auf den Oberboden

durch Grund- oder Sickerwasser. Der Unterboden ist im Hinblick auf Porenvolumen,

Bodeninhaltsstoffe, pH-Wert u.. durchwurzelbar. Der Oberboden (Vegetationstragschicht) ist

entweder sehr dnn oder ausgemagert, so dass Pflanzenwurzeln in absehbarer Zeit in den Unterboden einwurzeln werden.

Unter diesen Voraussetzungen lsst sich die Rutschsicherheit auf der Grundlage von Untersuchungen auf Referenzstellen mit einem Blockmodell nachweisen. Dabei kann die Wirkung der Vegetation entweder ber die zulssige Scherspannung oder ber die spezifische Wurzelquerschnittsflche in der Schichtgrenze berck-sichtigt werden.

bersteile Bschungen aus nicht bindigem Boden Verschiedene Untersuchungen zeigen, dass sich niedrige und mittelhohe Bschungen mit einem Bschungswinkel, der knapp unter dem Winkel der inneren Reibung des Bodens liegt, herstellen lassen, wenn sie mit tiefwurzelnden Pflanzen bewachsen sind und in der Anfangsphase mit ingenieurbiologischen Bauweisen wie z. B. Buschlagen stabilisiert werden. Der Standsicherheitszuwachs kann in Anlehnung an SCHAARSCHMIDT 1971, SCHUPPENER 1994 und HHNE 1997 prognostiziert werden.

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Niedrige Bschungen knnen mit einem maximalen Winkel von 45 ausgebildet werden, wenn sie sowohl durch tiefe Wurzeln gesichert als auch oberflchlich durch eine geschlossene Vegetation aus Grsern und Krutern abgedeckt werden. In der Anwuchs- und Entwicklungsphase werden hier Sttzbauwerke aus Holz, z. B. Krainerwnde verwendet, die auch einem geringen aktiven Erddruck standhalten. Die Bemessung erfolgt wie bei anderen Schwergewichtsmauern, z.T. auch in Anlehnung an das Verfahren Bewehrte Erde.

2.3.3 Grabenerosion auf Bschungen und Hngen

Problematik Auf langen steilen Hngen kommt es in Mulden zur Konzentration von Oberflchenabflssen, die zur Bildung von Erosionsgrben fhren knnen. Weitere Ursachen von Grabenerosion knnen sein: Flchen-versiegelungen, Entwaldungen im Niederschlagsgebiet sowie Abflusskonzentrationen durch Wegebauten.

Bei der Grabenerosion luft der Erosionsprozess entgegen der Flierichtung bergauf. Unberechenbare Verstrkungen ergeben sich durch Schlammlawinen, die durch aufgeweichte Bschungsbrche entstehen.

Einwirkungen Aus einer Niederschlags Abfluss Berechnung lassen sich auf der Grundlage eines Bemessungsregens mit angepasster Wiederholungshufigkeit (1/(n Jahre)) Spitzenhochwasserabflsse Q (m/s) ermitteln. Hieraus lassen sich mit blichen hydraulischen Berechnungen mittlere Fliegeschwindigkeiten v (m/s) und Schlepp-spannungen auf der Sohle 0 (N/m) ermitteln.

Widerstnde Die Grabensohle und die unteren Uferbschungen sollten mit niedriger, dicht beasteter Strauchvegetation oder krftigen horstigen Stauden bewachsen sein. Der Vegetationsbestand muss berstrmung, Erosion und Auflandung vertragen. Fr den Erosionsbeginn kritische Schleppspannungen crit wurden vorne genannt.

Grenzen der Anwendung Grenzen der Anwendung entstehen durch hohe Fliegeschwindigkeiten und Schleppspannungen sowie durch die Wirkung des mitgefhrten Geschiebes.

Weiterhin ist die Belichtung hufig eine Anwendungs-grenze neben blichen Standortfaktoren sowie Vieh- und Wildverbiss bei Weichhlzern.

Empfehlungen fr die Bemessung und Planung Starke Versiegelungen im Einzugsgebiet sollten durch Regenrckhaltemanahmen kompensiert werden. Nahe-gelegene Oberlufe von Bergbchen knnen ggf. als Referenzobjekte ausgewertet werden. Die Ergebnisse von Referenzstellen sollten mit denen der hydrotechnisch, theoretisch ermittelten Bemessungsparametern ver-glichen werden. Hieraus knnen rtlich begrndete Zu- oder Abschlge abgeleitet werden.

Die aus naturnahen Referenzgewssern abgeleiteten Strukturen fhren zu Leitbildern aus standortheimischen Pflanzenbestnden in Kombination mit Fels, Natur-steinen und Totholz. Sperrenstaffeln kommen in der Natur nicht vor. Sie stren im Landschaftsbild, behindern oder unterbrechen den Biotopverbund und sind nicht mit

den Zielen der Europischen Wasserrahmenrichtlinien vereinbar. Daher sollten sie wo mglich durch naturnahe Sicherungen ersetzt werden. Im dicht besiedelten Hoch-gebirge stellen sie aber hufig die einzige Mglichkeit zur Sanierung von Grabenerosion und Wildbchen dar, so dass ihr Einsatz in derartigen Regionen unvermeidbar ist.

2.3.4 Ufer und Vorlnder an Fliegewssern

Problematik An Ufern und auf Vorlndern bzw. in Auen entstehen durch natrliche gewsserdynamische Prozesse Aus-splungen, Kolke und andere Erosionsformen. Diese Entwicklung ist einerseits erwnscht, weil sie zu natur-raumtypischen Gewsserstrukturen fhrt. Andererseits befinden sich in Ufernhe hufig hochwertige Nutzungen und Infrastruktureinrichtungen, die vor Schden ge-schtzt werden mssen. In beiden Fllen mssen in der Kulturlandschaft und vor allem im Bereich von Ortslagen die Abflusskapazitten sowie die Wasserstnde bei Hochwasser und Mittelwasser erhalten werden, um Schden an Gebuden und Nutzungen zu vermeiden.

Einwirkungen Auf ingenieurbiologische Ufersicherungen wirken von der Flussseite Strmungskrfte quantifiziert als Flie-geschwindigkeit v (m/s) und Schleppspannung 0 (N/m) sowie Impulskrfte aus Treibholz- oder Treibeissto. Zustzlich sind Einwirkungen durch Mensch und Tier mglich. Darber hinaus geraten einzelne Sicherungen oder Bauelemente unter Auftrieb. Bei fallenden Hoch-wasserstnden ergeben sich durch die Spiegeldifferenz zwischen dem noch hohen Grundwasserstand und den niedrigen Flusswasserstnden Wasserdruckkrfte, die Bschungsbrche verursachen knnen.

Widerstnde Den Wasserstrmungen knnen durch unterschiedliche Vegetationsstrukturen Widerstnde entgegengesetzt werden. Rasen bietet einen flchenhaften Erosionsschutz und erzeugt dabei einen geringen Strmungswiderstand. hnlich wirken Fliegewsserrhrichte, die sich bei berstrmung umlegen. Gehlzvegetation fhrt in Abhngigkeit von der hydraulisch wirksamen Bestock-ungsdichte zu einer Abbremsung sowohl der mittleren als auch der bodennahen Strmung. Zustzlich wird der Boden bei den meisten Weidenarten oberflchennah durchwurzelt. Dadurch knnen Ufer und Vorlnder bis zum Erreichen der vorne genannten kritischen Fliegeschwindigkeiten vcrit und Schleppspannungen crit vor Erosion geschtzt werden.

Grenzen der Anwendung Neben den allgemeinen Standortfaktoren und den zulssigen Hchstgrenzen fr Fliegeschwindigkeiten und Schleppspannungen gibt es folgende fliege-wsserspezifische Anwendungsgrenzen. Fr jede Pflanzenart gibt es eine untere Grenze ihre Anwendung. Diese wird durch die maximal vertrgliche ber-stauungshhe, -hufigkeit und dauer festgelegt. Auch andere Faktoren, wie Eisschurf oder Geschiebe knnen Grenzen der Anwendung darstellen. Die Grenzen der An-wendung sollten an Referenzstellen im jeweiligen Natur-raum erkundet werden.

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Die Gesamtstabilitt einer Uferbschung muss bei hohem Grundwasser- und zugehrigem niedrigem Flusswasser-stand mit den daraus entstehenden Wasserdrcken ge-geben sein. Durch die reduzierende Wirkung auf die hydraulische Leistungsfhigkeit kann die Verwendung von Gehlzen in beengten Ortsdurchflssen prob-lematisch werden.

Empfehlungen fr die Bemessung und Planung Bei der naturnahen Gestaltung und Sicherung von Gewssern sind die Ziele der EU-Wasserrahmenrichtlinie zu beachten. U.a. bedeutet das: keine Verschlechterung des Istzustandes, Entwicklung hin zu guten kologischen Verhltnissen. Durch die Ingenieurbiologie wird hier besonders die Gewsserstruktur beeinflusst. Hierfr werden eine naturraumtypische Gewsserform, gebiets-typische Naturbaustoffe und Pflanzen mit der gewsser-typischen Variation empfohlen. Aus Referenzstellen im Naturraum knnen geeignete Vegetationsstrukturen und ihre Anwendungsgrenzen abgeleitet werden. Bei Fliege-wssern sollte immer die Alternative Rckverlegung der Nutzung und eigendynamischer Gewsserent-wicklung untersucht werden, da sie zu einer naturnahen Gewsserentwicklung fhrt. Weitere Sicherungsarbeiten am Bschungsfu oder stark angestrmten steilen Ufern werden ausschlielich mit Natursteinen, Holz oder Reisig des Naturraumes ausgefhrt. Dabei werden abwechs-lungsreiche Strukturen im Verlauf, Lngs- und Querprofil hergestellt, der Biotopverbund fr aquatische Fauna beachtet und monotone Profilausbildungen ver-mieden.

Die naturnahe Gestaltung und die Gehlzansiedlung ist hufig mit der Reduzierung der hydraulischen Leistungsfhigkeit eines Fliegewssers verbunden. Im Rahmen eines wasserbaulichen Entwurfes werden umfangreiche hydraulische Untersuchungen durch-gefhrt, um die Entwicklung der Wasserstnde und deren Auswirkungen auf die Nutzungen zu prognostizieren. Die Gesamtstabilitt einer Uferbschung gegen Bschungsbruch muss fr die der Bemessung zu Grunde liegenden Wasserspiegelunterschiede vorhanden sein.

Planungen am Gewsser sind mit umfangreichen Ab-stimmungsprozessen zwischen den beteiligten Fachbe-hrden, Anliegern, Politikern und Naturschutz-organisationen verbunden. Mit allen Planungsbeteiligten wird im Rahmen des Entwurfes eine genehmigungsreife Lsung entwickelt.

2.3.5 Ufer an stehenden Gewssern

Problematik An Ufern stehender Gewsser entstehen Erosionsformen, die einer Kliffentwicklung an der Kste hneln knnen. Natrliche Phnomene werden dabei durch Nutzungs-einwirkungen verstrkt.

Einwirkungen Auf die ingenieurbiologischen Ufersicherungen wirken Wellenschlag aus natrlichen Wellen und Schiffswellen ein, kombiniert mit Treibzeug und Treibeis. Attraktive Uferbereiche werden durch Betreten und Boote be-schdigt. Eventuell gibt es Schden durch Weidevieh.

Widerstnde Der Boden kann durch geschlossenen Rasen geschtzt werden. Breite Rhrichtgrtel mindern den Wellenschlag und schtzen den Boden durch oberflchennahes Wurzelwerk. hnlich wirken berstauungstolerante Gehlzbestnde mit weit vorwachsenden sten und Stmmlingen.

Anwendungsgrenzen Neben den allgemeinen Standortfaktoren gibt es fr jede Pflanzenart eine Untergrenze ihrer Anwendung. Diese wird durch die jeweils maximal zulssige ber-strmungshhe, -hufigkeit und Dauer festgelegt. Auerdem spielt die Hufigkeit von Welleneinwirkungen eine Rolle, so dass stndige Schiffswellen einen Rhrichtbestand zerstren, der sich bei gelegentlichen Wellen gleicher Hhe aus Strmen immer wieder erholen knnte.

Empfehlungen fr Bemessung und Planung Bei der Planung von Seeufersicherungen spielen land-schafts- und freiraumplanerische Festsetzungen eine groe Rolle, um den starken Nutzungsdruck von den Ufern fern zu halten. In der Regel sind sinnvolle attrak-tive Freizeitangebote in der Nhe hierzu erforderlich. Die Belastbarkeit und die Anwendungsgrenzen der Vegetation sollten an Hand von Referenzstellen im Naturraum festgelegt werden. Bei einer Initialbegrnung der Ufer sind lngerfristig Schutzmanahmen vor Be-treten, Anlegen, Treibzeugschurf, Weidevieh und Wasservgel erforderlich.

2.3.6 Deiche und Dmme

Problematik Deiche dienen zum Schutz von Nutzungen und Gebuden im Hinterland vor berflutungen bei hohen Wasserstnden im Fluss und auf dem Vorland. Dmme dienen zur Erhaltung eines dauerhaft hohen Wasserstandes in einem Fliegewsserkanal oder Standgewsser. In der Trockenphase entspricht die Erosionsproblematik der von Bschungen, auf der Wasserseite entstehen die Probleme von Ufern, stehender oder flieender Gewsser. Durch das erhebliche Schadenspotential beim Versagen von Deichen und Dmmen muss die Kontroll-, Sanierungs- und Verstrkungsmglichkeit bei Hochwasser, Sturm, Regen und Dunkelheit gegeben sein. Insbesondere muss auf landseitige Sickerwasseraustritte und Erosionsgrund-brche frhzeitig und schnell reagiert werden.

Einwirkungen Einwirkungen entstehen durch Eigengewicht, Wind, Tropfenschlag, Oberflchenabflsse - auf der Wasserseite zustzliche Strmungseinwirkungen, Schleppspannung, Treibzeug- und Treibeissto sowie Wellenschlag. Auf der Wasserseite kann es nach einem Hochwasser zur Rutschungen als Folge von Wasserdruckunterschieden kommen. Auf der Landseite knnen bei einem Hochwasser durch Wasserdruck und berstrmung, Bschungsbruch, hydraulischer Grundbruch und Erosionsgrundbruch auftreten. Weidevieh (auer Schafe) sowie Reiter und Fahrzeuge knnen die Vegetation erheblich schdigen. Weitere Schden entstehen durch Whltiere.

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Widerstnde blich sind dichte Rasen die dort eingesetzt werden, wo die Schleppspannung und Fliegeschwindigkeiten bei Hochwasser vertragen werden (siehe vorne). Ausserdem dient der Rasen zum Schutz vor Wellenschlag und Winderosion. Schden an flussseitigen Rasenbschungen entstehen hier durch Treibeis und Treibholz. Diese knnen durch Verstrkungen der Deckwerke vermieden werden (kombinierte Stein/ Rasendeckwerke) oder durch Anlage von hohen Strauchweidengalerien auf den Vorlndern vor Prallufern. Auf der Luftseite werden Landschaftsrasen zum Schutz vor Wind und Tropfen-schlag verwendet. Sie lassen Sickerwasseraustritte erkennen. Durch die Ansaat autochthoner, artenreicher Bestnde aus Grsern und Krutern, beispielsweise ber (Heudrusch) wird ein besonders differenziertes Wurzel-werk und damit eine hohe Erosionsfestigkeit erzielt wird.

Grenzen der Anwendung Grenzen der Anwendung entstehen auf der Wasserseite durch die maximal mgliche berstauungsdauer, und -hhe der einzelnen Pflanzenarten sowie durch die Belastungsgrenzen der Rasengrser bei berstrmung und Wellenschlag in Kombination mit Treibholz- und Treibeisschurf.

Hinweise fr die Bemessung und Planung Deiche und Staudmme sind in erster Linie technische Bauwerke. Ingenieurbiologische Sicherungen mit Landschaftsrasen stellen hier in den meisten Fllen die kostengnstigste Mglichkeit des Erosionsschutzes dar. Bei berschreitung der Anwendungsgrenzen sind kom-binierte Lsungen mit Steinen erforderlich. Die Mglichkeiten der Unterhaltung, Verteidigung und ggf. Verstrkung mssen bei der Planung bercksichtigt werden. Bei der Pflanzenauswahl sind die unterschied-lichen Feuchtezonen der trockenen Bschungen und die unterschiedliche berstauungshufigkeit und Dauer der flussseitigen Bschung zu beachten.

2.3.7 Kstenschutz

Problematik Ingenieurbiologische Massnahmen knnen auf vielfache Weise zur Sicherung und Gestaltung von Ksten beitragen. Es handelt sich einerseits um Schutz- und Ent-wicklungsmanahmen an Dnen und andererseits um Verfahren zur Sicherung von Deichen durch Aufbau und Erhalt von Vorlndern auf der Wattseite. Frher ange-wandete ingenieurbiologische Verfahren im Watt, man nannte sie biogene Landgewinnung werden heute nur noch selten eingesetzt.

Einwirkungen Wind und Wasser in Kombination. Ingenieurbiologische Manahmen werden vorwiegend an retrogressiven Strandbereichen gebraucht, also an solchen, an denen die erodierenden Krfte berwiegen und Strand sowie Weidnen abgetragen oder im Binnendnenbereich Windkuhlen ausgeblasen werden und zur Auflsung ganzer Dnen fhren knnen. An in progressiven Kstenabschnitten, also da, wo Dnen durch Sandzufuhr ber Sandplaten, Pflanzenwachstum und Vordnen sich entwickeln, kann Ingenieurbiologie untersttzend beim Dnenaufbau eingreifen.

Im Bereich der Vorlnder besteht die Aufgabenstellung in der Abminderung der Energie des Wasser, dass bei Flutereignissen bei auflaufender Welle ohne Vorland ungebremst auf Schutzdeiche auftreffen wrde. Durch ein erhhtes Vorland wird die Energie des Wassers gleichmiger abgebremst und verteilt. Die auftreffende Kraft auf den Deichfu verringert sich.

Widerstnde Die Dynamik der Dnenentstehung und die Biologie der Pflanzenarten der Dnen zeigen die Mglichkeiten der Verwendung im Kstenschutz auf. Im Bereich retrogressiver Dnen besteht der Widerstand gegenber Wind und damit die Sandfangfunktion in der Erhhung der Rauigkeit durch Reisigbesteck oder von Pflanzen-halmen mithilfe von Halmstecklingen und Pflanzungen. Die Durchwurzelung des angewehten Sandes mit Dnengrsern und Strucher festigt die Dnen. Im Bereich von Vorlnder ist ingenieurbiologisch bedeutsam, dass das Vorland bei Sturmfluten Hhe und Periode der den Hauptdeich erreichenden Wellen reduziert und die Energie der schnell heranrollenden Wellen verringert. Durch die raue Beschaffenheit wird die Sohlreibung verstrkt und setzt so die Ge-schwindigkeit herab. Zustzlich wirken die Pflanzenarten und -gesellschaften stabilisierend auf das Bodengefge und vermindern die Erosion, indem sie die Strmungsenergie abbremsen. Besondere Bedeutung hat das Wurzelsystem, dass eine Verbindung mit den Bodenteilchen eingeht und aus festen und elastischen Elementen besteht. Die Bodenteilchen besitzen eine hohe Stabilitt gegenber Druckkrften und das Wurzel-geflecht nimmt dabei die strmungsinduzierten Zug- und Scherkrfte auf. Das Sedimentationsvermgen ist dabei von der Strukturdichte der Vegetation abhngig, sowohl horizontal als auch vertikal. Die Sedimentationsrate steht in unmittelbarem Zusammenhang mit der berflutungs-intensitt, die abhngig von der Hhenlage der Biotoptypen zum MThw ist. Die Energietransmission ist von der Wuchshhe, Bewuchselastizitt und mecha-nischen Widerstandsfhigkeiten der Pflanzen abhngig. Mit zunehmender Pflanzenhhe wchst die Reduktion der Strmungsgeschwindigkeiten und fhrt somit zu einem verbesserten Schutz des Bodens.

Anwendungsgrenzen Abrasionskrfte sind strker, als Grser und Strucher, Halme und Pflanzen es leisten knnen.

Hinweise zur Bemessung und Planung An Kstenstandorten gilt berall dasselbe Prinzip vom Sandfangen durch Rauigkeit und der Festigung von Sand und Schlick durch Durchwurzlung. Es eignen sich Arten , die mit stockwerksartigen Wurzelaufbau angewehtes oder angeschwemmtes Material festigen knnen wie Strandgrser oder Kstengebsche. Die Biologie der Arten ist hnlich, die Wahl der Arten hngt vom Landschaftstyp ab.

2.3.8 Wind- und Emissionsschutzpflanzungen

Problematik Baum- und Strauchhecken knnen zum Schutz von Nutzflchen und Verkehrswegen vor Wind- und Folge-schden durch Austrocknung, Sand-, Schluff- oder Schneeverwehungen angelegt werden. Am Rande von Bodenentnahmestellen, Bergbau- und sonstigen

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Industrieflchen knnen Hecken und Wlder auch zur Bindung von Staub eingesetzt werden, oder die abtrag-gefhrdeten Flchen z.B. Halden werden direkt begrnt.

Einwirkungen Als Haupteinwirkung muss der Faktor Wind mit Strke, Dauer, Hufigkeit und Richtung nher beschrieben werden.

Widerstnde Die Grenzwerte bei denen die erosionsgefhrdeten Stoffe verfrachtet werden, sollten bekannt sein: Korngre, Gewicht, Feuchtigkeit.

Als flchiger Erosionsschutz auf winderosions-gefhrdeten Flchen, z. B. Halden, haben sich Halb-trockenrasen, ggf. auch dichte Trockenrasen und Trockengebsche bewhrt. Hecken aus Bumen und Struchern beruhigen Starkwindstrmungen bis zu einer Distanz, die etwa der 10-fachen Heckenhhe entspricht. Diese Hecken sollten durchlssig gestaltet werden, um Turbulenzen auf der Leeseite zu reduzieren. Emissions-schutzhecken werden mehrreihig oder breit und mehr-schichtig ausgefhrt.

Anwendungsgrenzen Bei der Anlage von Feldstrecken sind die Trockenheitsgrenzen der Baumarten zu beachten. Bei Emissionsschutzhecken fr Bergbau- oder Industrie-anlagen muss neben den blichen Standortfaktoren eine Vertrglichkeit der Emissionen durch die verwendeten Pflanzenarten gegeben sein.

Hinweise zur Bemessung und Planung Die aerodynamische Wirkung kann auf Grund der Fachliteratur u. a. KOVALEV 2003 prognostiziert werden. Die Entwicklung der Heckenhhe verlangt eine konsequente Planung, Pflanzung und Pflege ber Jahre und Jahrzehnte, um die gewnschten Effekte zu erzielen und zu erhalten. Insbesondere mssen hier Bewsserung, Schutz vor Konkurrenzvegetation und Tierfra beachtet werden.

Die Begrnung von Industrie- oder Bergbaustandorten verlangt hufig eine Untersuchung der Substrate und Bden im Hinblick auf Umweltvertrglichkeit. Bei Altlasten und schadstoffhaltigen Bden sind Grenzwerte und die verschiedenen Wirkungspfade der Schadstoffaus-breitung zu beachten. Erst auf der Grundlage von Fachgutachten kann entschieden werden, ob eine direkte Begrnung des Substrates zulssig ist oder ob Abdeckungen in Form von Deckschichten, Wasserhaus-haltsschichten oder Oberflchenabdichtungen ntig sind. Erst nach diesen Festsetzungen lohnt eine vegetations-technisch ausgerichtete Bodenuntersuchung und Planung der Begrnung.

2.3.9 Wasserhaushaltsregelung

Problematik Intensive Niederschlagsereignisse knnen auf vegetationsfreien oder armen Flchen in Runsen und anderen Gelndemulden in kurzer Zeit zu sehr starken Oberflchenabflssen mit geringeren Konzentrations-zeiten fhren. Folgen der schnellen starken Wasserabflsse sind Erosionen, groe Sediment- und Schlammfrachten, Beeintrchtigungen der Gewssergte

sowie eine stark verminderte Grundwasserneubildung. Angemessene Pflanzenbedeckungen wie Wald, Gebsche oder Strauchhecken, die auf Problemstandorten durch ingenieurbiologische Hang-, Runsen- oder Graben-sicherungssysteme initiiert werden, knnen zur Regelung des Wasserhaushalts eingesetzt werden. Diese Wirkungen sind von besonderer Bedeutung in Einzugsgebieten oberhalb hochwassergefhrdeter Gebiete sowie in Einzugsgebieten von Talsperren und andern Wasserversorgungsanlagen.

Einwirkungen Als Haupteinwirkungen mssen die Faktoren Niederschlag mit Strke, Dauer, Hufigkeit und Intensitt sowie die Trockenheit z.B. als Dauer von niederschlagsfreien Zeiten nher beschrieben werden.

Widerstnde Die Hnge und andere Flchen sollten mit einer angepassten Vegetationsdecke, die die Versickerung frdert, bedeckt werden, sowie mit Strukturen versehen werden, die den Oberflchenabfluss bremsen. Eine dichte Vegetationsbedeckung ist dafr erforderlich sowie alle Massnahmen, die die Rauheit der Oberflche erhhen. Alle Runsen und Grben sollten mit hydraulisch rauer Strauchvegetation sowie rauen Strukturen (z.B. Raubettrinne) so eingerichtet werden, dass die Flie-geschwindigkeit reduziert, die Konzentrationszeit erhht, die Abflussspitze gedmpft und die Versickerungs-mglichkeiten z.B. durch Erhhung der Durchlssigkeit und Verlngerung der Versickerungsdauer, verbessert werden.

Begrenzende Faktoren Begrenzende Faktoren sind extreme Standortverhltnisse Hangneigung, Belichtung, Gelndeklima, Bodenarten, Lagerungsform, Nhrstoffmangel und toxische Inhaltsstoffe. In Runsen und Grben entstehen auch Grenzen durch hohe Fliegeschwindigkeiten, Schlepp-spannungen und die Wirkung des mitgefhrten Geschiebes. Auf rutschgefhrdeten Hngen mit tiefer liegenden Gleitflchen kann eine strkere Wasser-versickerung die Bschungsbruchgefahr erhhen. Dies sollte durch Geotechniker geklrt werden.

Hinweise zur Bemessung und Planung Die Einfluss der Vegetation auf die Infiltration und die Geschwindigkeit des Oberflchenabflusses kann auf Grund der Fachliteratur prognostiziert werden, beispielsweise MARKART et al. 2004. Die Entwicklung der geplanten Vegetationsdichte und Vegetationsstruktur verlangt eine konsequente Planung, Pflanzung und Pflege ber Jahre und Jahrzehnte, um die gewnschten Effekte zu erzielen und zu erhalten.

Die Notwendigkeit, gleichzeitig die Infiltration sowie den oberirdischen Abfluss zu steuern, fordert eine Pflege der Vegetation. Dabei sollte sich die Zielvegetation an der natrlichen Vegetation des Gebietes orientieren, um kologisch stabile Verhltnisse mit z. B. geringe An-flligkeit gegenber Krankheiten anzustreben und dadurch mit geringem Pflegeaufwand auszukommen.

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2.3.10 Durch Feuer zerstrte Gebiete

Problematik Die Zerstrung der Pflanzendecke sowie eines Teils der Humusschicht durch Waldbrand und andere Wildfeuer fhrt in der Folge zu einem erhhten Erosionsrisiko, das mit Sofortmassnahmen kontrolliert werden muss, um die Boden- und Nhrstoffverluste zu mindern und eine schnelle Wiederansiedlung der Vegetation ermglichen. Die auerordentlichen Nhrstofffreisetzungen knnen in unterhalb liegenden Trinkwasserschutzgebieten und Gewssern zu erheblichen Beeintrchtigungen, beispielsweise Eutrophierungen fhren.

Einwirkungen Haupteinwirkungen sind die Masse an abgestorbenem Pflanzenmaterial bzw. der Vorrat an brennbaren Stoffen, klimatische Einwirkungen wie Trockenheit, Hitze und Wind mit Strke, Dauer, Hufigkeit und Richtung.

Widerstnde Wildfeuer sind normalerweise an trockene Wetterlagen und trockene Standorte gebunden. Die Ausbreitung wird durch zusammenhngende Gehlzbestnde gefrdert. Widerstnde gegen die Ausbreitung von Wildfeuer bieten breite Gelndestreifen, die frei von brennbarer Biomasse sind und nur durch eine Gras-/ Krautvegetation als Erosionsschutz bewachsen sind. Diese offenen Gelndestreifen frdern die Biodiversitt und knnen zur Beweidung genutzt werden.

Nach einem Feuer ist die Entwicklung von Vegetation auf Grund der Zerstrung, der Trockenheit des Standortes und des verbrannten Bodens sehr eingeschrnkt. Deswegen muss die erste Manahme