Key words
(German)
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SN 640573, SN 640680, SN 670 242, Stützgitterböschungssysteme, Begrünung, Nasss
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Key words
(English)
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SN 640573, SN 640680, SN 670 242, Vegetated reinforced soil, Vegetated noise-protection wall, Sowing of dry turf, Wet sowing, Greening up noise-protection walls
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Short description
(German)
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Begrünte Stützgitterböschungssysteme (Neigung bis 70°) werden im Strassenbau und insbesondere für Lärmschutzbauten eingesetzt Allerdings mehren sich Hinweise, dass die aufgebrachte Vegetation nicht nachhaltig ist. Als tiefere Ursachen dieser Probleme werden die sehr geringe Regenspende, die mangelnde Durchfeuchtung der Frontpartie, das Wachstum erschwerende Vliese sowie die schwierige Verjüngung der Pflanzen vermutet. Das Projekt beabsichtigt deshalb, den aktuellen Zustand bestehender Stützgitterböschungssysteme zu erfassen und zu analysieren. Nach der Auswahl geeigneter Objekte bezüglich Alter, Lage und Exposition sollen folgende Faktoren untersucht werden:
· Standort (örtliches Klima, pH, Wasserspeicherkapazität, Feuchtigkeitsverlauf)
· Vegetation (Arten, Anteile, Altersschichtung, Herkunft, Salztoleranz, Schädlinge)
· Bewehrung (Rost, Verbindungen, Lage im Verband, Zustand Geotextil). Darauf aufbauend sollen Entscheidungshilfen entwickelt werden, damit bei der Wahl des Lärmschutzsystems die standörtlichen Gegebenheiten (Trockenheit, Salzgischt, Schädlinge, usw.) besser berücksichtigt und nachhaltige Lösungen gefunden werden. Die Analyse der Befunde wird es zudem erlauben, die Samenmischungen für die Nasssaat solcher Extremstandorte zu verbessern und die Gehölzlisten für die Bepflanzung zu optimieren.
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Short description
(English)
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Vegetated support grid embankment systems (inclination up to 70°) are used at road construction especially for noise protection constructions. However increasing manifestations are found, that the planted vegetation is not sustainable. It is assumed, that a marginal rain yield factor, the poor moisture penetration of the wall face, the hindering of plant growth by geosynthetics and a difficult rejuvenation of the plants are the basic causes. Therefore the aim of the project is to survey and to analyze the current condition of existing support grid embankment systems. After the choice of suitable objects regarding age, location and exposition the following factors shall be examined:
· Location (local climate, pH, water-holding capacity, the course of moisturization)
· Vegetation (species, ratio, origin, salt tolerance, pests)
· Reinforcement (corrosion, connection points, emplacement, current condition of the geosynthetics). Based upon this, it is meant to develop decision guidances, so that the local conditions (aridity, salt contaminated spray, pests etc.) can be taken in better consideration when to choose a noise protection system and sustainable solutions can be found. The analysis of the results will also allow to improve the seed mixtures for the wet sowing at locations influenced by such extreme conditions and to optimize the catalogue of groves for the vegetation.
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Project description
(German)
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Der Bedarf an Lärmschutzbauwerken nimmt stetig zu (wachsende Agglomerationen, wachsendes Verkehrsaufkommen, erhöhte Sensibilisierung der Bevölkerung). Neben ihrem eigentlichen Zweck müssen Lärmschutzbauten zahlreichen Anforderungen genügen:
· Räumliche Anforderungen (zunehmend engere Platzverhältnisse, steilere Einschnitte)
· Gesellschaftliche Anforderungen ("Weniger Beton, mehr Grün", grössere Arten- und Biotopvielfalt, regionale Ökotypen, keine "Exoten")
· Klimatische Anforderungen (Weniger Schnee, mehr Winter-Trockenheit, höhere Durchschnittstemperaturen)
· Ökonomische Anforderungen (Druck zu preisgünstigem Bauen, Druck zu günstigem Unterhalt, zunehmend weniger differenzierte Pflege).
Lärmschutzbauten sollen aus vielerlei Gründen möglichst grün sein. Dabei kommen verschiedene Systeme zum Einsatz:
· Nicht vegetationsfähige Bauwerke (Mauern, cachiert mit Vorpflanzungen oder Kletterpflanzen)
· vegetationsfähige Bauwerke (Erdwälle mit Böschungen 2:3, begrünt mit krautiger Vegetation und/oder Gehölzen; Erd-Steilwälle, bewehrt mit Geogittern und -textilien, begrünt mit krautiger Vegetation und/oder Büschen; gestapelte, mit Erde gefüllte Kastensysteme (meist Betonfertigelemente), mit und ohne Erdkern, begrünt mit Stauden und/oder Büschen).
Die Erfahrung in der landschaftspflegerischen Begleitplanung von Strassenbauten zeigt, dass begrünte Erd-Steilwälle sowie Kastensysteme problematisch sind:
· Bauwerke erfüllen Versprechen nicht (keine geschlossene Vegetationsdecke, keine artenreiche Vegetation, keine dauerhafte Vegetation)
· Bauwerke sind ästhetisch unbefriedigend (rostende Gitter sichtbar, nackte Vliese sichtbar, nicht grün, sondern braun)
· Bauwerke sind kaum zu pflegen (schwierig zu mähende Oberfläche wegen der Geogitter, kaum oder nicht zu mähen wegen zu grosser Höhe).
Als tiefere Ursachen dieser Probleme werden die sehr geringe Regenspende, die mangelnde Durchfeuchtung der Frontpartie, das Wachstum erschwerende Vliese sowie die schwierige Verjüngung der Pflanzen vermutet. Das Projekt beabsichtigt deshalb, den aktuellen Zustand bestehender Stützgitterböschungssysteme zu erfassen und zu analysieren. Nach der Auswahl geeigneter Objekte bezüglich Alter, Lage und Exposition sollen folgende Faktoren untersucht werden:
· Standort (örtliches Klima, pH, Wasserspeicherkapazität, Feuchtigkeitsverlauf)
· Vegetation (Arten, Anteile, Altersschichtung, Herkunft, Salztoleranz, Schädlinge)
· Bewehrung (Rost, Verbindungen, Lage im Verband, Zustand Geotextil) Darauf aufbauend sollen Entscheidungshilfen entwickelt werden, damit bei der Wahl des Lärmschutzsystems die standörtlichen Gegebenheiten (Trockenheit, Salzgischt, Schädlinge, usw.) besser berücksichtigt und nachhaltige Lösungen gefunden werden. Die Analyse der Befunde wird es zudem erlauben, die Samenmischungen für die Nasssaat solcher Extremstandorte zu verbessern und die Gehölzlisten für die Bepflanzung zu optimieren.
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Expected findings/ usefulness, beneficiaries
(German)
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· Erwartete Befunde:
- Chronische Trockenheit und Salzbelastung als bestimmende Standortfaktoren bei begrünten Stützgitterböschungssystemen an Strassen
- Unbefriedigender Aspekt wegen sichtbarer rostiger Stützgitter und offenliegender Geotextilien
- Lückige, instabile Vegetationsschicht mit einem hohem Anteil an einjährigen, angeflogenen Arten (sog. Unkräuter); Ausfall der meisten angesäten Arten
- mühsame Pflege
· Folgerungen:
- Stabile, ästhetisch ansprechende sowie Gitter und Geotextil schützende Vegetation nur an gewissen Sonderstandorten möglich (feuchte Anschnittböschungen, schattig, keine stark befahrenen Strassen)
- An allen andern Standorten muss von einer generellen, vermeintlich flächigen Begrünung Abschied genommen und örtlich differenzierte Lösungen gesucht werden
· Nutzen, Nutzniesser:
- Bauherr (standortgerechte, nachhaltige und einfach zu pflegende Bauwerke, gute "Visitenkarte")
- Bevölkerung (vielfältige, ästhetisch ansprechende Bauwerke) Natur (Lebensräume für Reptilien, Standorte für Arten der Trockenrasen und Felsfluren)
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Methods
(German)
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· Sammeln Objekte: Befragung kantonale Tiefbauämter (Tel., Mails)
· Screening Auswahl 1: Recherche (Tel., Mails) sowie Inventarisierung vor Ort
· Untersuchung Auswahl 2 vor Ort bezügl. Standort während zwei Vegetationsperioden:
- Auswertung Klimadaten der nächstgelegenen SMA-Stationen
- Bestimmung Wassergehalt (Vol. %) des Bodensubstrats mittels Entnahme Stechzylinderproben und Analyse im Labor
- Entnahme von Mischproben (neigungsparallele Linienproben an mehreren Stellen des Wallprofils) und Laboranalysen bezügl. Gefüge, Körnung, pH, Gehalt Nährstoffe N,P,K sowie Gehalt Streusalz
· Untersuchung Auswahl 2 vor Ort bezügl. Vegetation während zwei Vegetationsperioden:
- Bestimmung der Vegetationsdeckung mittel standardisierter Bildauswertung
- Erstellen Vegetationsaufnahmen nach Braun-Blanquet Auswertung der Arten bezügl. Zeigerwerte nach Ellenberg sowie bezügl. Populationsbiologie (Ausbreitung, Verjüngung).
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Special tools and infrastructure
(German)
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automatische Regenmesser
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Overview of research activities
(German)
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Stützkonstruktionen aus bewehrter Erde sind hinlänglich untersucht, in Normenwerken beschrieben und in der Praxis bewährt. Während das Angebot an Systemen und bewehrenden Geokunststoffen recht breit ist, kommt die Gestaltung der Frontseite, also die sichtbare Außenhaut, fast durchwegs zu kurz. Die Begrünbarkeit wird zwar als grosses Plus herausgestellt und mit Fotos aus dem Jahr der Erstellung dokumentiert; es fehlen aber Untersuchungen, welche die Entwicklung der Vegetation nach der Garantieabnahme, ihre Pflege sowie den Zustand nach längerer Standzeit aufzeigen. Die aktuellsten und praktisch einzigen Forschungsarbeiten zur Nachhaltigkeit der Vegetation begrünter Lärmschutzsteilwälle (vorwiegend Kastensystem) stammen aus der Bayerischen Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau in Würzburg/Veitshöchheim (Eppel-Hotz Angelika 2000, 2001, 2004, 2005) und stimmen sehr skeptisch. Dass hier Forschungsbedarf besteht, zeigt auch ein laufendes Forschungsprojekt der Universität für Bodenkultur in Wien, welches auf begrünte Lärmschutzsteilwälle fokussiert und optisch ansprechendere und nachhaltigere Lösungen sucht.
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Project aims
(German)
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) Erfassung des aktuellen Zustandes von begrünten Stützgitterböschungssystemen verschiedenen Alters und verschiedener Lagen
2) Typisierung der untersuchten Objekte bezüglich Charakteristik des Standorts, Charakteristik der Vegetation, Zustand der Bewehrung
3) Entwickeln einer Entscheidungshilfe: Stützgitterböschungssysteme oder Lärmschutzwand mit Vorpflanzung; Begrünung mit Gehölzen oder Begrünung mit Gras und Kräutern; Felsflur oder Trockenrasen oder Krautsaum 4) Optimieren der Substrate und der Bepflanzung (Verbessern der Samenmischungen, verbessern der Liste geeigneter Gehölze) in Hinblick auf eine nachhaltige Begr
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Project aims
(English)
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1) Survey the current condition of vegetated support grid embankment systems of different age and in different location
2) Typification of the investigated objects concerning the typical location features, typical vegetation features, current condition of the reinforcement
3) Developing a decision guidance, when to use support grid embankment systems, when to use noise protection walls with green facing, when to vegetate with groves, when to vegetate with herbs, when sowing of dry turf 4) Optimizing the substratum and cultivation (improving the seed mixtures, improving the list of suitable groves with regard to sustained vegetation.
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Research agenda
(German)
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1.1 1. Sammeln Objekte
· Objektliste (Schwerpunkt Schweiz) erstellen und mit wichtigsten Objektdaten ergänzen (Funktion, Ort, Exposition, Alter, Dimensionen), ca 30 - 40 Objekte
· Objekte priorisieren (ältere Objekte bevorzugen), Auswahl 1 festlegen
1.2 2. Screening Objekte Auswahl 1 (ca. 25 Objekte)
· Objekte Auswahl 1 recherchieren:
- Planung, Erstellung und Pflege Bauwerk (Zielsetzung bezüglich landschaftliche Eingliederung, verwendete Saatmischung/Pflanzliste, Unternehmer, Baukosten, Pflege innerhalb Garantie, Pflege nach Garantie)
· Objekte Auswahl 1 aufsuchen und inventarisieren:
- Zustand Bauwerk (Untergliederung, Zustand allgemein, Zustand Begrünung, Gras- und Krautschicht, Sträucher, Gesamteindruck)
- Stützgitter (Sichtbarkeit, Dimension, Zustand, Stösse/Verbindungen)
- Geotextil Frontseite (Sichtbarkeit, Art, Zustand)
· Fotos erstellen
· Besprechen Befunde, Auswahl 2 festlegen
1.3 3. Untersuchung Objekte Auswahl 2 (5-8 Objekte)
· Untersuchung Standort:
- Lokalklima (Monatsmittel Niederschlag, Monatsmittel Temperatur)
- Substrat Frontseite sowie Referenzfläche (Gefüge, Körnung, pH, Pflanzennährstoffe N/P/K, Salzgehalt)
- Monitoring Wasserhaushalt Frontseite während mindestens 1 Jahr (Theoretische Wasserhaushalteigenschaften, Niederschlagsverlauf, Wassergehaltsbestimmungen)
- Auswertung (Literaturauswertung, Darstellung und Beurteilung Untersuchungsergebnisse)
· Untersuchung Vegetation:
- Feldaufnahme Vegetation Frontseite (Gesamtdeckung Gefässpflanzen sowie Moos und Algen, Arten und ihre Anteile, Altersschichtung,bevorzugte Wuchsstellen, Keimnischen)
- Bestimmung Vegetation Umgebung
- Momentaufnahme Fauna (Schnecken, Eidechsen, Schlangen, Vögel, Mäuse)
- Analyse Arten (Zeigerwerte, Salztoleranz, Wuchsformen, Ansaat oder Anflug)
- Auswertung (Literaturauswertung, Darstellung und Beurteilung Untersuchungsergebnisse) 4. Folgerungen und Empfehlungen.
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Transfer and application
(German)
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· Entwickeln einer Entscheidungshilfe
- Wo Steilwall, wo Mauer mit Vorpflanzung; wo Steilhang, wo Stützwand
- wo Begrünung mit Gehölzen, wo Begrünung mit Gras und Kräutern
- wo Felsflur, wo Trockenrasen, wo Krautsaum
· Optimieren Ansaat und/oder Bepflanzung
- Verbessern der Samenmischungen für die grasig-krautige Vegetation
- verbessern der Artenliste geeigneter Gehölze Erkenntnisse fliessen in Normen ein, evtl. wird eigenständige Norm erarbeitet
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Berichtsnummer
(German)
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1400
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Literature
(German)
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Aschauer Franz (2005).-Forschungsprojekt: Begrünte Lärmschutzsteilwälle.- Forschung Newsletter Universität für Bodenkultur Wien; 10/4 (2005)
Eppel-Hotz Angelika (2000).- Temperaturen an Lärmschutzsteilwällen.- Stadt + Grün 49/10 (2000), 662-665
Eppel-Hotz Angelika, Schwarz Tassilo, Vollrath Birgit (2001).- Begrünung von Lärmschutzsteilwallsystemen: Welche Pflanzen, Systeme und Substrate haben sich bewährt? Stadt + Grün 50/10 (2001), 685-689
Eppel-Hotz Angelika (2004).- Wandbegrünung am Strassenrand: Welche Pflanzen halten das aus? Veitshöchheimer Berichte aus der Landespflege; 74, 69-75 (2004)
Eppel-Hotz Angelika (2005).- Überlebenskünstler an Lärmschutzsteilwällen: Welche Pflanzenarten, Systeme und Substrate haben sich bewährt? Veitshöchheimer Berichte aus der Landespflege; 84, 79-85 (2005)
Florineth Florin.- Pflanzen statt Beton: Handbuch zur Ingenieurbiologie und Vegetationstechnik.- Berlin; Hannover: Patzer, 2004.
Kanton Aargau, Departement BVU, Abt. Tiefbau; Rüegger Rudolf, Eberle Anton.- Stützkonstruktionen aus bewehrter Erde: Richtlinie für Planung, Bemessung, Ausschreibung, Ausführung, Überwachung, Unterhalt.- Aarau: BVU, 2006.
Lachat Bernard (2005).- Le génie biologique est-il toujours du génie biologique? Ingenieurbiologie; 3+4/2005, 51-55
Müller Steffen.- Beitrag zur Aussenhaut von begrünbaren geokunststoffbewehrten Steilböschungen: Tagungsbericht zur Informations- und Vortragstagung der Fachsektion "Kunststoffe in der Geotechnik", 20. - 21.03.2001 in München .- (K_GEO2001.pdf)
Tobias Silvia (1994).- Lärmschutz durch Pflanzen – eine Aufgabe der Ingenieurbiologie? Ingenieurbiologie; 4/1994, 9-12
Wilmers Wilhelm (2005).- Ökologisches Bauen mit Geokunststoffen.- st; 10/2005
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