Heisswasser als Glyphosat Alternative für den Bahnnetzunterhalt (Heisswasser als Glyphosat Alternative für den Bahnnetzunterhalt)

• Forschungsstelle: BAFU
• Projektnummer: UTF 599.11.19

Schlüsselwörter (Deutsch)

Heisswasser, ,Glyphosat, Bahnnetzunterhalt, Gewässerschutz, Grundwasserbelastung, Unkrautvernichtung, Herbizid

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Das Bahnnetz der SBB AG (rund 7'600 km) wird jährlich mit 2 bis 3 Tonnen des problematischen Herbizides «Glyphosat» vegetationsfrei gehalten, um Sicherheit und Langlebigkeit der Gleisanlagen sicherzustellen. Glyphosat ist in der Schweiz das einzige im Gleisbereich zugelassene Herbizid und bisher ist kein Verfahren verfügbar, welches ein ähnlich gutes Kosten-/Wirkungsverhältnis aufweist und die Anforderungen im Bahnbereich erfüllt. Als mögliche Alternative kann die Unkrautbekämpfung mittels Heisswasser in Betracht gezogen werden, da dies in der biologischen Landwirtschaft und im Kommunaldienst bereits anerkannt ist. Für den Bahnbereich sind aber die dort eingesetzten Technologien jedoch noch zu wenig effizient, um bei höheren Fahrgeschwindigkeiten eingesetzt werden zu können.

Das Projekt sieht vor das Heisswasser Verfahren für Fahrgeschwindigkeiten bis zu 40 km/h auf den regulären Bahnbetrieb zu adaptieren und mittels einer Zugskomposition in einem Pilotversuch zu erproben.

Mit diesem Verfahren kann künftig eine kostenneutrale und umweltschonendere Alternative zu Herbiziden zur Verfügung stehen. Damit lassen sich Gewässer- und Grundwasserbelastung mit unerwünschten chemischen Stoffen reduzieren.

Das Projekt wurde aufgrund des Beitragsgesuchs vom 05.11.2018 an der Sitzung der Koko UT vom 29.11.2018 genehmigt.

Ergebnisse gemäss Vertrag (Deutsch)

1    Die Entwicklung und der Aufbau des Heisswasser-Pilotspritzzuges mit automatischer Pflanzenerkennung und selektiver Pflanzenbehandlung für eine Geschwindigkeit von bis zu 40 km/h ist abgeschlossen und die Zugskomposition ist einsatzbereit. Meilenstein 1.

2    Ein praktischer Versuch mit dem unter Ergebnis 1 entwickelten Zugskomposition ist auf einer vordefinierten Bahnstrecke von mind. 200 km Gleis sowie einem Güterbahnhof mit einer Geschwindigkeit von bis zu 40 km/h durchgeführt.

3    Eine Erfolgskontrolle des Heisswasser-Verfahrens aus den Versuchen 2019 ist durchgeführt und die Absterberate der Pflanzen ist wissenschaftlich aufgrund von Aufnahmen des Vegetationszustandes vor und nach den Heisswasserbehandlungen bestimmt. Zudem ist ein erster Nachweis der technischen und betrieblichen Machbarkeit erbracht und Optimierungspotentiale sind aufgezeigt. Meilenstein 2.

4    Eine Wiederholung des Versuches wie in Ergebnis 2 ist unter Einbezug der Optimierung des Spritzfahrzeugs auf Basis der bisherigen Erfahrungen durchgeführt.

5    Ein Vergleich zwischen den beiden Versuchen (Ergebnisse 2 und 4) bewertet die Wirksamkeit sowie die technische und betriebliche Machbarkeit. Meilenstein 3.

6    Der Business Case "Heisswasser als Herbizid Alternative für den Bahnunterhalt" liegt vor.

7    Ein Schlussbericht mit Darstellung der Ergebnisse aus 1 bis 6 und dem weiteren Vorgehen ist redigiert und dem BAFU abgegeben.

8    Textbausteine, Illustrationen und mindestens 3 Fotografien für die Verwendung in öffentlichen Publikationen sind bereitgestellt und dem BAFU abgegeben.

9    Eine Präsentation der Ergebnisse mit entsprechender Power-Point Darstellung ist dem BAFU abgegeben und kann auf Nachfrage beim BAFU vorgetragen werden.

Projektziele (Deutsch)

Für die Unkrautvernichtung mittels Heisswasser im Gleisbereich soll eine Zugskomposition mit automatischer Pflanzenerkennung und selektiver Pflanzenbehandlung für Fahrgeschwindigkeiten bis zu 40km/h aufgebaut und erprobt werden.

Beschreibung der Resultate (Deutsch)

Mit dem Projekt und dem Pilotversuch «Heisswasser als Glyphosat Alternative für den Bahnnetzunterhalt» konnte die technische und betriebliche Machbarkeit von Heisswasser als Unterhaltsmethode zur Vegetationsbekämpfung im Bahnnetz der SBB aufgezeigt und ausführlich erprobt werden. Es wurde ein bahntaugliches Versuchsfahrzeug entwickelt, realisiert und auf über 250 km Gleis während drei Jahren erprobt. Mit dem aus vier Bahnwagen bestehende Spritzfahrzeug mit einer Kapazität von 120 Tonnen Heisswasser von 95°C – welches mit einer Pflanzendetektion ausgestattete wurde - wurden Behandlungsgeschwindigkeiten bis 40 km/h erreicht. Es zeigte sich, dass im Bahnschotter vergleichbare Wirkungen wie mit Glyphosat erreicht werden können. Weiter wurden entscheidende Erkenntnisse über die Technologie gewonnen sowie die Vor- und Nachteile des Verfahrens aufgezeigt. Die Wassererwärmung erfolgte dabei vollständig mit klimafreundlichem Bahnstrom.

Umsetzung und Anwendungen (Deutsch)

Die Ergebnisse und Erkenntnisse tragen massgebend dazu bei, um einen zweckmässigen und bezahlbaren Methoden- und Massnahmenmix zu entwickeln um zukünftig einen glyphosatfreien Bahnnetzunterhalt zu ermöglich. Dies, um die Umwelt mehr zu schützen und um auch den Nachhaltigkeitsvorteil des Verkehrssystems Bahn zu erhalten. Eine pauschale Ersatzlösung für Glyphosat ist durch Heisswasser nicht zu erwarten. Der Einsatz ist an die örtlichen Gegebenheiten anzupassen. Die Versuche bestätigten auch die hohen technischen, betrieblichen und logistischen Herausforderungen im Vergleich zu chemischen Lösungen. Dem Heisswasser Verfahren wird neben mechanischen Verfahren aber trotzdem ein bedeutender Stellenwert als Glyphosat Alternative eingeräumt. Idealerweise kann in der Kombination beider Ansätze rund 90% der chemischen Vegetationskontrolle bei der Bahn substituiert werden.

Weiteres Vorgehen (Deutsch)

Für eine dauerhafte Etablierung des Heisswasser Verfahrens als Unterhaltsmethode im SBB Bahnnetz ist die Weiterentwicklung der Technologie und der Aufbau eines entsprechenden Dienstleistermarktes entscheidend. Auch eine konsequente Optimierung der Gesamtkosten des Verfahrens ist für eine schweizweite Einführung notwendig. In Abhängigkeit von den rechtlichen Rahmenbedingungen wird bei der SBB von einer sukzessiven Einführung von Alternativlösungen zur chemischen Vegetationskontrolle mit Glyphosat in den nächsten Jahren ausgegangen.

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

«NoHerbie – Alternativen bei der Vegetationskontrolle»; L. Tanner, G. Adolph; Der Eisenbahn Ingenieur (EI) Nr. 12 2020.

«Erfahrungen mit dem Heisswasser-Unkraut-Spritzzug im praktischen Einsatz: Die SBB entwickelt und testet Alternativen zu Glyphosat»; L. Tanner, G. Adolph, W. Kurfess; Eisenbahntechnische Rundschau (ETR) Nr. 3 2021

«Heißwasser als Alternative zur chemischen Vegetationsbekämpfung bei der SBB»; »; L. Tanner, G. Adolph, W. Kurfess; Verkehr und Technik (VuT) Nr. 5 2021