Landschaftsgestaltung 1 Einführung (Kap1)
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HS 2010/11 Eva Trüb Landschaftsgestaltung 1 Einführung (Kap1) - Naturlandschaft wurde durch menschliches Wirken in Kulturlandschaft umgewandelt (Ackerbau, Viehzucht, Siedlungstätigkeit) Traditionelle Kulturlandschaft: Land und Waldwirtschaft Heute: Eingriffe für Siedlung und Infrastruktur (zt. Von Kulturlandschaft gesprochen) Um die Landschaft zu schützen gibt es in Ch seit 80er&90er Gesetze und Verfahren -> NHG, seit 1966 -> USG (Bundesgesetz über den Umweltschutz) seit 1983 -> GSchG(BG über Schutz der Gewässer) sei 1991 ->UVP (Umweltverträglichkeitsprüfung) ->LPB (LA-pflegerische Begleitplanung) , ist nicht formell sichergestellt LA-Architekten sind Generalisten, sie haben ein umfassendes Wissen, was sie als Projektleiter anbietet. Sie müssen Verfahrensabläufe kennen und fähig sein die landschaftlichen Anliegen zu vertreten Typische Elemente Kulturlandschaften Bauwerke: Landwirtschaftliche Gebäude und Anlagen, historische Bauten, sakrale und mystische Gebäude und Anlagen(Kirchen) Landwirtschafts-Land: Terrassenlandschaften, Weiden, Maiensäss, Wassermatten, Obstwiesen, Feldhecken Besondere Waldformen: Moorlandschaften: Kastanienselven, Nussbaumselven, Mispelkulturen, Buchenwälder, Eichenwälder Torfabbau Die Wirkung der Kulturlandschaft ist stark der sinnlichen Wahrnehmung unterworfen. Der Eindruck entsteht meist erst durch das Zusammenspiel mehrerer Elementen. Kulturlandschaften sind wichtige Faktoren für die Identität einer Landschaft und tragen zum Heimatgefühl bei Argumente für Pflege und Entwicklung Öko. Qualitäten: Lebensräume mit grosser Vielfalt, alte Pflanzensorten als „öko. Genpool“, Sicherung der nat. Lebensgrundlagen durch angepasste Landnutzung Ästh. Qualitäten: ästhetische Gesamtwirkung einer Landschaft, Strukturvielfalt, Bild traditioneller Bewirtschaftung Kultur. Qualitäten: kulturelle Werte die in vielen Generationen geschaffen wurden, Dokeumente der Landschaftsgeschichte und der Landnutzung, beispiele und Vorbilder für sinnvollen Umgang mit nat. Ressourcen, Zeugnisse historischer Baukunst und alter Wirtschaftsweise Weitere Qualitäten: Identitätsträger der Landschaft, Kulturlandschaft als wichtige Grundvoraussetzung für funkt. Tourismus, Erholungsfunktion, Landschaft als Träger heimatlicher Gefühle HS 2010/11 - Eva Trüb Trotz gesetzlichen Auftrag zum Schutz der Kulturlandschaft, ist der Erhalt von trad. Kulturlandschaften heute sehr in Frage gestellt. Der Schutz ist immer weniger garantiert. Der Flächenverbrauch schreitet ungebremst voran. Zudem werden die öffentlichen Gelder knappt um Pflege- und Entwicklungsmassnahmen zu unterstützen Gesetzlicher Rahmen –> siehe Skript S.5 und folgende Prioritäten nach NHG Art.18: Verursacher muss für besondere Massnahmen für bestmöglichen Schutz, für Wiederherstellung und ansonst für angemessenen Ersatz sorgen. Vermeiden: alle Möglichkeiten der Vermeidung einer Beeinträchtigung des Lebensraum geprüft werden Verhindern: kann Beeinträchtigung nicht vollständig vermieden werden, müssen negative Einflüsse auf den Lebensraum so weit wie möglich vermindert werden Wiederherstellen: wenn Lebensraum beschädigt wird, muss der ursprüngliche Zustand von ihm wiederhergestellt werden Ersetzen: kann Lebensraum weder geschützt noch wiederhergestellt werden, muss ein Ersatz vorgesehen werden. Landschaftspflegerische Begleitplanung - Notwenig wäre es auf allen Stufen eines Eingriffes, von Voruntersuchung über Projektierung bis Ausführung, neben ökologischen auch ästhetischen Aspekte und landschaftsrelevanten Nutzungen einbezieht - LPB kann als Verfahren bezeichnet werden, da es nicht rechtlich geregelt ist, Begriff entstammt dem Bundesnaturschutzgesetz - Festellungen: o Gute Planung spart Zeit und Geld o Vorsicht ist besser als Nachsicht (alle landschaftlichen Aspekte betrachten) o Koordination statt Konfusion (alles betrachten, Landschaft als Ganzes behandeln) o Fachkompetenz in Planung und Umsetzung (Ästhetik, Ökologie, Technik) o Landschaft muss sich entwickeln(LA ist nie fertig gebaut) - Institutionalisierung der LPB o Breite Planung: Boden, Wasser, Luft, Flora, Fauna, Entwicklung des LA-Bildes o LA als Einheit betrachten o Interdisziplinär arbeiten: Projektteams müssen interdisziplinär sein o Fachleute von Anfang bis Schluss: Begleitprozess auch zeitlich ausweiten S.11 im Skript!! Einführung in Gestalten im LA-Kontext (Kap2) LG= aktiv gesteuerte oder begleitete Eingriffe in LA-Haushalt (Ökologie), LA-Bild (Ästhetik), LANutzung (Kultur, Geschichte) HS 2010/11 Eva Trüb LG dient: Sicherung und Entwicklung der Ressourcen, Gewährleistunde der Dynamik von Prozessen, Gefahrenschutz und Verminderung von LA-Risiken, gestalterischen Ausbildung und Eingliederung von technischen Bauwerken - Abstimmung ökologischer und ästhetischer Belang mit den technischen Rahmenbedingungen stellt eine grosse Herausforderung in LG dar Lernziele im Kap. 2 S.3 - LG ist Tätigkeit von Generalisten: LA-Architekten können als Einzelpersonen arbeiten oder in grossen Teams - LA-Architekten in der interdisp. Arbeit: grössere und komplexere Aufgaben erfordern mehr Detailwissen, daher muss dort mit mehr Spezialisten gearbeitet werden, LA-Architekten arbeiten vorallem als Projektleiter Ziele LG - - Basiert auf 3 Zielbereichen: Ästhetik, Funktion, Ökologie Ziele Funktion: Basis jeden Eingriffes sind ökonomische und technische Überlegungen, kosteneffizient bauen, Machbarkeit einbeziehen, Funktionalität gewährleisten, technische und ökonomische Möglichkeit, ökonomische Konsequenzen in Erstellung und Ausführung Ziele Ökologie: negative ökologische Folgen minimieren, natürliche Ressourcen schonen, Schützen und sichern, ausgleichen und ersetzen, entwicklen Exogene Faktoren. Plannungs- und privatrechtliche Vorgaben, politische Situation Aufgaben LG - Abbau und Rekultivierungsplanung Deponieplanung Erholungs- und Freizeitanlagen LPB zu Anlagen von Ver- und Entsorgung LPB von Verkehrsanglagen Hochbauten in LA: Einzelbauten oder Industrieanlagen LPB zu Wasserbauprojekten Biotopschutz- und Renaturierungsmassnahmen LPB zu Meliorationen LPB zu Aufgaben im Bereich von Forstwirtschaft Vorgehen vor und nach Auftragsannahme Vor ist Auftrag vertretbar für LA-Architekt? Ist Eingriff der Situation angepasst? Ist Dimension angemessen? Nach Vorphase: rechtliche und politische Situation beurteilen, ökologische und ästhetische Folgen abschätzen, technische und finanzielle Rahmendbedienungen einschätze Offertstellung: Arbeitsprogramm, Unterlagenbeschaffung und Bestandsaufnahme, Situationsanalyse, erarbeiten von Gestaltungsvorschlägen, Detailprojektierung, Kostenvoranschlag, Ausführungspläne und Submission, HS 2010/11 Eva Trüb Definition der rechtlichen Form, Realisierung, Baubegleitung, Abnahme, Pflege und Erfolgskontrolle Checkliste S.6 Anforderungen Bestandesaufnahme - - - - Istzustand von Natur und LA dokumentieren, dann Auswertung der Ergebnisse, dann chronologische Zielsetzung mit gestalterischen, ökologischen und wirtschaftlichen Zielvorstellung Selektive Erfassung Status quo, mit Feldbegungn, Inventaren , ect erarbeitet o Geologie und Geomorphologie o Gewässer und Hydrologie o Flora und Fauna o LA-Bild o Erholungseignung der LA Erfassung der Flächennutzung o Erhebung der aktuellen Nutzungen, Waldausscheidung, Bodenkarten Beschaffung & Auswerung von Planung, Inventaren, Gesetzen, Verordnungen o Raumplanerische Vorgaben o Vorgaben bezüglich Erschliessung o Kant. Und kommun. Besonderheiten beachten o Laufende Planung und Projekte erfassen Weiter Abklärungen o Bedürfnisse Auftraggebers o Einbezug kont. Und kommun. Stellen o Einbezug NGO’s, evtl Befragung von Gebietskennern Technik im LA-Bau (Kap3) - - Frage des Grundbaus Grundbau= Bauaktivitäten, die überwiegend unterhalb der Geländeoberfläche stattfinden Bodenmechanik ist theoretische Grundlage Zentrale Inhalte: Planung, Berechnung, Ausführung und Sicherung von Gründungen, Stützbauwerken, Baugruben LA-Architekten arbeiten bei grossen Projekten mit Bauingenieuren zusammen Fachliche Zielsetzung für uns. Schutz des Bodens vor Erosion durch Wasser und Wind, Verhinderung von oberflächennahen Rutschungen des Bodenkörpers Unterlagen o Geologische Karten o Bodenkarten o Baugrunduntersuchungen o Wissen über Materialverhalten o Kenntnis über Zeigerwerte von Pfl.gesellschaften Auch technische Fähigkeiten der Pflanzen oder ganzen Vegetationseinheit spielen grosse Rolle Erosion HS 2010/11 Eva Trüb - Bei uns vorallem Wassererosion, unter folgenden Faktoren o Menge und Intensität der Niederschläge o Geländeneigung und Böschungshöhe o Kornzusammensetzung des Bodens, Feinsand am stärksten gefährdet o Pflanzendecke o Exposition Tabelle zu Korngrössen und deren Gefährdung im Skript Kap. 3 S.4 - Bei uns verhindern unter natürlichen Bedingungen geschlossene Veg.decken das Vorkommen spontaner Erosionen - Anthropogen ausgelöste Erosionen o Offene Flächen im Rahmen von Baustellen o Schäden infolge Übernutzungen wie Überweidung oder intensiver Erholungsnutzung o Spontane Erosionen als Folge Nutzungsaufgabe in alpinen Lagen o Schäden durch Unwetterereignisse - Erosionen betreffen Bodenoberflächen-> Schutz der Oberflächen Rutschungen - - - - Standsicherung von Böschungen, folgende Faktoren: o Bodeneigenschaften, Scherfestigkeit o Geometrie der Böschung, Neigung und Höhe o Geologische Verhältnisse, Schichtung o Bodenwasser, Grund- hang- Quellwasser 2 Böschungstypen: Abtragsböschungen (gewachsen), Schüttböschungen (lagerung gestört) Zur Beurteilung der Tragfähigkeit eines Bodens, ist die Stabilität abzuschätzen Scherfestigkeit : Scherkraft= Sicherheitsgrad F Scherfestigkeit= wenn Bodenbereiche gegeneinander verschoben werden, setze sich Boden in Bewegung, seinem Scherwiderstand entgegen, der Scherwiderstand der in Bruch- oder Verschiebungsfläche auftritt nennt man Scherfestigkeit o F=1 Boden hat ein labiles Gleichgewicht o F>1 ist Bodenverhältnis stabil o F>1,5 oder F>2 = Standsicherheit Bruchzustand tritt im Boden entlang Gleitfläche auf Im Normalfall beginnt Boden zu kriechen, beginnt bei F=1,1 Rutschungsarten: Böschungsfussrutsch, Geländebruch, progressiver Bruch Gleitflächen:. In homogenen Böden Gleitfläche meist gekrümmt, kugelförmig. Ist boden inhomogen ist Gleitfläche durch kritischen Boden vorgegeben, zb entlag dünner Tonschicht Ursachen o Natürliche Vorgänge: Verwitterung Gestein, Durchnässung Boden, Kriechbewegung, Grundwasserspiegelsenkung/hebung, Sicherströmung des Wassers, Veränderung Vegetationsschicht o Künstliche Eingriffe: Anschneiden Hangfuss, entlasten des Vorgeländes, belasten Böschungskopf, dynamische Einflüsse, veränderter Wasserhaushalt, Einsickerung von Oberflächenwasser Gegemassnahmen o Entlasten des Böschungskopfs (Materialentnahme) HS 2010/11 Eva Trüb o - - - - Fernhalten des Hangwassers, oder kontrolliertes Abführen (Bodeninjektion mit Lanzen,Geotextil) o Rutschgefährdetes Material wird durch rutschungssicheres Mat. Ersetzt (Kies) o Belasten des Böschungsfusses o Einbau von Stützkonstruktionen (Stützmauern) o Abflachen der Böschung Zulässige Böschungsneigung, kann rechnerisch bestimmt werden, (Schüttböschungen max. 2:3, bei Anschnittböschungen kann die Neigung variieren->Spezialist muss bestimmen) o Eigenschaft des Erdmaterials o Böschungshöhe o Witterungseinflüsse o Wasserzutritt o Grösse des geforderten Sicherheitsgrades Bestimmung Standsicherheit: durch Baugrundmodell, Scherverhalten o Generell hängt Standfestigkeit einer Böschung von: Bodenkörper, hydrologische Verhältnisse, Vorgeschichte, Neigung, Pflanzdecke ab. Verändern sich diese Faktoren ist die Standfestigkeit beeinflusst Geotechnische Untersuchung notwendig: o Beobachtung an Ort und Stelle o Bodenaufschlüsse o Erfahrung bei bereits realisierten Bauvorhaben o Baugrundarchiven Für überschlägliche Berechnungen: Kennziffern gemäss Normblatt 70 010 des Schweizerischen Normenverbandes (SNV) ->Berücksichtigung der Kohäsion schwierig Generelle Überlegungen zur Projektierung - Zusammenarbeit von Spezialisten Gefahren kennen Sicherheit schaffen Sicherheit - Sicherheit muss erreicht werden mit Wirtschaftlichkeit, Termindruck, Befriedigen ästhetischer und umweltbezogenen Aspekten, Wahren der eigenen Konkurrenzfähigkeit - Gefahr erkennen, Ursachen für Gefahren verstehen, Intensität und Häufigkeit von Gefahren einschätzen - Lastseite exakt definieren…kein Vergleich mit Qualitäten von Normenwerten - Baugrundinformationen nie vollständig - Baugrund kaum überprüfbar - Projektspezifische Gutachten Baugrundbezogene Gefahren Tabelle S.11 Schlussfolgerung - 3 Gefahren. Baugrundbezogene (Baugrundverhalten), bauwerkbezogene ( bauwerkverhalten), subjektbezogene (menschliches Fehlverhalten) Grundbau ist immer mit Gefahren verbunden->grösste Gefahr menschliches Fehlverhalten HS 2010/11 - Eva Trüb In jedem Fall Zusammenarbeit mi Spezialisten Erkennen der Gefahren!! Abwehr von Gefahren!! Geotextilien (Kap4) Definition und Einordnung - - - Geotextilien sind wasser-&luftdurchlässige textile Flächengebilde Materialien: Gewebe, Vliesstoffe, Maschenware Besondere Form ist Strukturmatte: o Dreidimensionales Gebilde, 5-30mm dick o Mit Humus, Splitt verfüllt o Hohe Durchwurzelbarkeit o Kombination von Gewebe oder Vliesen nötig Hauptrohstoff für Geotextil ist 85% Polypropylen Einsatz vorallem im Tief-&Grundbau Gibt auch Geotextilien aus natürlichen Rohstoffen ( Flachs, Hanf, Kokos, Jute, Wolle, Zellulose) Geotextilien aus Naturfaser besonders geeignet für Ingenieurbiologie, weil Bauwerke meist temporär sind Gründe für Einsatz von Geotextilien im Grundbau, Ing.Biologie. o Einsparung natürlicher Ressourcen o Geringer Bodenaustausch o Einsparung von Deponiekapazität o Geringer Transportaufwand o Kostengünstige Bauweise -> Abb. S3 Rohstoffe für Geotextilien Aufgaben von Geotextilien - - In ing.Biologie folgende Aufgabenbereiche o Befestigung, Armierung der durchwurzelbaren Bodenschicht o Sicherung von Oberflächenschichten vor Abrutschen o Schutz und Befestigung loser Oberflächenschichten bis zur Durchwurzelung o Schutz Oberfläche vor Wind und Wassererosion o Abführen von Bodenwasser Funktionen: o Trennen: Auseinanderhalten von 2 Bodenschichten Vermeidung von Materialdurchmischung durch dynamische Beanspruchung Vermeidung von Ausschwemmen von Feinmat. Massgebende Eigenschaften Mechanische Festigkeit Reisskraft und Dehnung Mechanische und hydraulische Filterwirkung Durchlässigkeit HS 2010/11 Eva Trüb o o o o Anwendung: Strassen-&Wegebau, Reit-& Sportplatzbau Filtern Ermöglichen eines druckfreien Wasserdurchflusses zwischen fein&grobkörnigen Bodenschichten Verhindern von Durchschwemmen von feinen Bodenpartikel Durchsetzen soll verhindert werden Eigenschaften: Durchlässigkeit senkrecht zur Geotextilebene (hydraulische Funktion) Filterung/Verhindrung des Bodenentzugs (mechanische Funktion) Zu berücksichtigen Bindige Böden, Tone, tonige Silte-> Geotextil mit grossem wirksamen Porendurchmesser genügen zur Filterung Nichtbindige Böden, wie Silte, Feinsande -> erfordern eine sorgfältige Abstimmung des Geotextils Anwendung: Wasserbau, Dränsysteme, Filterschicht Abdecken Vegetationsfreie Böschungen sind sehr erosionsgefährdet, obere Erdschicht wird oft abgespült -> Geotextil als Schutz Geotextil aus Naturfasern verwenden, häufig in Kombination mit leichter Übererdung und Ansaat Anwendung: Böschungs- &Hochlagenbegrünung Drainieren Abführen des Wassers im Geotextil Eigenschaften Hydraulische Durchlässigkeit von Textil Seitlicher Wasserzustrom Filtrieren Resistenz gegen Einspülung von Feinanteilen Es kommen Verbundstoffe oder Sonderformen von Geotextil zum Einsatz Anwendung: Deponien, Dachbegrünung, Überdeckung von Strassen Armieren Aufnahme der Zugkräfte durch Geotextil Übertragung durch Schwerkräften in umgebendes Bodenmat. Eigenschaften Unbeschränkte Zirkulation des Wassers Resistenz gegen Deformation und Kriechen des Bodens Gewährleisten der Reibung Boden/Geotextil auf Dauer Anwendung: Erddämme auf wenig tragfähigem Untergrund Behandlung und Eigenschaften Geotextil - Vorüberlegung o Formulierung Problem o Einsatzbereich des Geotextil o Aufgabe Geotextil HS 2010/11 - - Eva Trüb o Massgebende Randbedingungen o Massgebende Eigenschaften Geotextil mit Grenzwerten Behandlung Geotextil o Schäden entstehen: Direkte Sonnenbestrahlung und Nässe Mechanische Beanspruchung vereister Geotextilien Mechanische Schäden beim Verladen und Verlegen Befahren mit Baugeräten vor dem Aufbringen o Verlegen kann mit Hand oder maschinell o Häufig müssen Verbindungen geschaffen werden Nicht kraftschlüssige Verbindungen für Trenn-, Filter- und Drainzweck -> Überlappung von 30cm unter Dämmen, Strassenbau, bei Fliessgewässern über 1m Kraftschlüssige Verbindungen für Verstärkungs-, Armierungsfunktion, bei beanspruchung quer zur Verbindung -> meist vernäht, selten verklebt /verschweisst o Einbau Art Befestigung richtet sich nach auftretenden Kräften Punktuelle Befestigung bei geringen Kräften -> Rundeisenhaken, Holzpfähle Linienförmige oder flächige Befestigung bei grösseren Kräften -> linienförmige Verankerung, netz oder Gitter Abb S12 zeigt Zusammenhang zwischen Prüfverfahren und Einsatzspektru Anwendung im LA-Bau - Einsatz in ing.Biologie o Aufgabe Geotextil in ing.Biologie zeitlich begrenzt, bis zur Durchwurzelung o Vermehrt Geotextil aus Naturfasern zur Anwendung o Forderungen Bepflanzung: grobmaschig, Durchwurzelung gewährleisten Bodenmechanik. Begrenzte Porengrösse für Rückhalt von Feinmat -> Abb S 13 o Begrünung von Steilböschungen Böschungen mit mehr als 45° Neigung Hangsicherung mittels Veg.taschen Wand aus Geotextilwalzen mit Kokosgewebe und Heckenbuschlagen Erosionsschutz mit Kokosgeweben o Begrünte, geotextilarmierte Polsterwände Eine Art Verbundkonstruktion Geotextil wird an Aussenhaut der Wand umgeschlagen Begrünung -> Einbau von Busch und Anspritzsaat auf Geotextil Aufgabe Geotextil -> Armierung des Erdkörpers, Filtern Geotextilart -> Feinporig, hohe Festigkeit o Geotextil im Wasserbau Uferböschungen nach Baumassnahme oft ohne Schutz -> Erosionschäden und Auskolkung HS 2010/11 Eva Trüb o o Sicherung nötig bis Veg. Kommt Anwendung Geotextilwalze hinter Flechtzaun Geotextil unter Spreitlage Geotextil im Belagsbau Erhöhung der Tragfähigkeit bei begrünten Parkplätzen und Feldwegen Meist grobmaschiges Gewebe -> für Armierung Geotextil für Abdichtungen Für Grundwasserschutz, Wasserbau-> als eigenständiges Dichtungselement Mineralische Komponente von Kombinationsdichtungen, Verbesserung klassischer Dichtung Oberflächdichtung von Deponien und Altlasten Handelt sich um faserarmierte, mineralische Dichtungsmatten Bestehen aus: Deckvliesstoff gefüllt mit Natriumbentonit, Trägergeotextil, Bentoniteinlage Eigentliche Abdichtung entsteht durch Ton (Bentonit)-> mit Wasser-> Vliesstoff quillt auf, Matte wird dicht Pflanzenverwendung im LA-Bau (Kap5) Technische Aspekte/Schutzfunktion - Bodenschutz, zb Bodenverbesserung Schutzpflanzungen, zb Windschutzhecken, Hangsicherung Begrünung von Sonderstandorten, zb Deponie Wasserbau, zb Hochwasserschutz, Ufersicherung Windschutz Sichtschutz, zb optischer Lärmschutz Ökologische Aspekte - Pflanzen leisten wichtigen Beitrag für ein ausgewogenes ökologische Gefüge, Lebensraum aufrechterhalten und wiederherstellen, vorallem in Gruppen (Biotopen), wichtige Rolle in Form von Vernetzungsstruktur Gestalterische Aspekte - Pflanzen gliedern Landschaftsraum, Raumbildung, erhöhen Erlebniswert einer LA, sorgen für optische Führung und Orientierung im Raum Weitere Nutzungsaufgaben - Ausgangsmaterial für weitere Nutzungen, zb Korbweiden, Obstbäume Funktion der Abgrenzung Unterstützen Erholungsfunktion, schatten spenden Voraussetzungen für richtigen Einsatz HS 2010/11 - - Eva Trüb Pflanzenkenntnis sind wichtig: Wuchs, Endgrösse, Belaubungsdichte, Standort, Lebenserwartung, Verträglichkeit mit anderen Arten, Verfügbarkeit im Handel Besonders wichtig in Planung: Feststellung der potentiellen natürlichen Vegetation Prüfen der Rahmenbedingungen: Zweck, Festlegung Vegetationstyp, Abstimmung auf lokale Verhältnisse, Anwendung wirtschaftlicher Bauweise, Wirkung im LA-Bild, Beachtung Ausführungszeit Prüfen Standortbed. : Bodenverhältnisse,, bestehende Beeinträchtigungen, Gründigkeit, Nährstoffverhältnisse, sauer/basisch, Bodenfeuchte, Temperatur, Lichtverhältnisse Einsatz von Pflanzung im Rahmen untersch. Planungen - Umsetzung Landschaftsplanung, zb LEK Naturschutzplanung, zb Biotopvernetzung Landschaftsgestaltung, zb Raumgliederung Landschaftsplanerische Begleitplanungen, zb im Rahmen Strassen-&Eisenbahnbau Abbau und Rekultivierungsvorhaben Deponiebegrünungen Wasserbau Meliorationen Enstehungszeiträume von Biotopen - - Faktor Zeit wichtig!! Zeit zu betrachten, die Pflanzengesellschaft braucht bis sich das gewünschte Biotop entwickelt hat Alle Pflanzen müssen sich al Ökosystem etablieren Kurzfristig entwickelbar: bis 25 Jahren o Weniger als 5 Jahre: kurzlebige Ruderalveg, Schlagflur, Ackerwildkrautfluren o 5-15Jahren: ausdauernde Ruderalflur, weidenreiche Ufergebüsche, nitrophile Hochstaudenfluren o 15-25 Jahre: artenreiche Hochstaudenflure, Grabensäume, Vorwälder, artenärmere Mähwiesen Sehr lange Entstehungszeiträume o Alle nat. Typen deren Entstehungsbed. Nicht mehr herstellbar sind (Flachmoore, Auen, Bruchwälder) o Alle sekundären Typen deren Entstehungsbed. Nicht mehr herstellbar sind, bzw nur in langen Zeiträumen (Kalkmagerrasen, naturnahe Wälder) o Alte Siedlungsbiotope (alte Stadtwälder, Parks) Anlagen und Pflege versch. Lebensraumtypen - Gras und Kräuterpflanzungen S.6 skript 5 - Gehölzpflanzungen o Gehölzmantel/Saum: Buchtung wichtig, Exposition beaachten,gut besonnte Waldränder ökologisch wertvoller o Felgehölze/Wald: wald wenn breiter als 10m, Wald wird rechtlich ausgeschieden-> von Forst durchgeführt HS 2010/11 Eva Trüb o Hecke: bestehend aus Krautsaum, Sträucher, evt. Bäumen o Einzelbaum: Baumreihen, prägende Einzelbäume in LA o Obstgärten: seltene regionale Sorten bevorzugt - Das Pflanzen: Gehölze während Veg.ruhe, Wurzeln vor Austrocknung schützen, vor pflanzen werden wurzeln zurückgeschnitten-> Triebe auf 2/3 - Pfl.mat: Grundsätzlich nur einheimische, regionaltypische Arten, richtet sich nach Zweck und Standort Verwendete Arten S.8-9 - Exkurs Kopfweide: Äste werden aufgrund der Elastizität verwendet seit Jungsteinzeit, Kopfweiden erhalten ihre bizarre Form durch Mensch, alle 2-3Jahre werden sie auf den kurzen Stamm zurückgeschnitten, da die Rutengewinnung heute keine Bedeutung mehr hat ist typisches Element der früheren feuchten Kulturlandschaften fast verschwunden o Salix: alba, purpurea, viminalis, triandra, fragilis - Pflege von Kopfweiden sehr aufwändig, dennoch grosse kulturhistorische Bedeutung!!! Bepflanzung und Pflanzpläne - Pflanzungen in freier LA unteranderen Voraussetzungen als sonst, zu berücksichtigen: o Ausführliche Bodenvorbereitungen entfallen häufig o Schutz und langfristige Pflegemassnahmen entfallen häufig o Bedarf nach rascher Besiedlung offener Flächen o Gefahr von Rutschungen, Überschüttungen und Erosion o Rohböden mit Mangel an Nährstoffen und Wasser - Grundprinzipien: o Rasche Wirksamkeit und Funktionserfüllung o Nachhaltigkeit/Langlebigkeit o Naturnähe - Aufbau von Bepflanzungen o Aufbau entscheidet über Qualität von entwickeltem Biotop o Pflanzungen möglichst buchtig o Anteil Dornengehölze 30% o Um Konkurrenz zu verringern Arten in Gruppen pflanzen o Hohe Sträucher ins innere, kleine an rand o Normaler Reihabstand 1m Beispiele für optimaler Aufbau S. 12 - Pflanzpläne: handlich, übersichtlich, lesbar, für Baustelle Listen A4/A3, Pflanzenliste machen ergänzend zu Plan, Massstäbe 1:100 (kleine Bepflanzung), 1:500/1000 (Übersichtspläne), 1:50 (Detailierung Stauden) - Für effizienten Baubetrieb: o Einfache, runde Masse o Einfache Zahlenfolgen für Anordnung der Gehölze o Wiedekehrende Pflanztypen o Faustregel Pflanzabstand 1*1m o Einplanen von gehölzfreien, krautigen Abschnitten Ingenieurbiologie/Lebendbau (Kap6) HS 2010/11 Eva Trüb Definition - Ingenieurbiologie: Erdbau, Wasserbau Verknüpfung ingenieurtechnisches Wissen und biologische Kenntnisse Bedient sich bei ökologischen und landschaftsökologischen Erkenntnissen Kommt zu Einsatz, wenn instabile und labile Bodenverhälntisse abzubauen oder gegen Erosion zu schützen sind - Pflanzen und Pflanzenteile werden als lebende Baustoffe eingesetzt - Vegetationsbestände erfüllen technischen Zweck und übernehmen ökologische und ästhetische Funktion - Einsatzbereich: Wildbach-&Lawinenverbauung, Wasserbau, Landwirtschaft, Strassenbau - Heute häufig Verknüpfung mit Geotextilien - Standortbedingungen wichtig für die Wahl der Verbauungsart und der Wahl der Baustoffen - Nach Analyse und Konzeption, folgende Anwendung für korrekte Ausführung: o Ausrunden von Bruchrändern o Entwässerung o Wahl des Pfl.mats o Wahl des Zeitpunktes (Veg.rhythmus) o Gewinnung und Behandlung von PFl.mat - Pflanzen und Pflanzenteile geeignet welche Sprosswurzelbildung machen o Sprosswurzel= Adventivwurzel Geeignete Pflanzenliste S.5 - Eignung zur vegetativen Vermehrung o Alle heimischen Weidenarten o Gewinnung im Okt. Bis März - Gewinnung-Anforderung o Kann i.d.r. überall gewonnen werden o Auf glatte Schnittstelle achten o Starke Triebe und Astteile schlagen am besten aus, mind. Fingerdick und verholzt o Verletzungen sind zu vermeiden-> Pilzinfektionsgefahr!! o Gewonnenes Mat. Vor Sonne und Fahrtwind schützen, mit Säcken abdecken bei längerer Lagerzeit regelmässig befeuchten o Lagerung im Schatten oder kühlen Räume Pflanze als Baustoff - Wechselwirkung zwischen Bodenentwicklung und Ausbildung Wurzelsystem Deckende Veg. Schützt Boden vor Verschlämmung und Erosion Verbessert durch Retentionswirkung die Infiltrationsverhältnisse des Wassers Boden wird durch Evaporation kapillar konsolidiert Bei Ing.bio Pflanze mit all ihren Teilen im Einsatz Wo Pflanzen alleine zum stabilisieren nicht mehr langen, werden Geotextilien und andere Zuschlagsstoffe verwendet Für erodierende Böschungen werden Pfl. Verwendet die gegen Überschüttung resistent sind (zb Grauweide, Himbeere) Wurzelwerk spielt zentrale Rolle in ing.Bio HS 2010/11 Eva Trüb o - Eigenschaften ja nach Standort und Nährstoffversorgung unterschiedlich (bsp. Im Skript S.8) o Bäume: ! Tiefwurzler (Bäume) werden in flachgründigem Boden zu Flachwurzeln!! o Für Sohlen-&Ufersicherung ist Erle geeignet o Esche hat Wurzelwerk nur bis Mittelwasserlinie o Weide wichtigstes Gehölz für Sicherung von Gewässerbett und Uferböschung Bestgeeignete Pflanzenarten: Verhältnis Wurzel-Spross 1:1 und 2:1 (Was unter/ober Boden) Krumm- &Säbelwuchs von Bäumen im Steilhang nennt man MECHANOMORPHOSEN Veg. Aktiviert Bodenflora-/fauna, verbessern Wasserhaushalt und kLima Anwendungsprämissen für Ing.Bio: o Wo möglich, nur mit biolo. Mitteln arbeiten o Ing.Bio soll gestalterische Integration in LA ermöglichen o Soll Ersatzstandorte für gefährdete Gesellschaften ermöglichen o Sollen Standortverhältnisse langfristig verbessern Ingenieurbiologische Bauweise - Stabilbauweisen o Dienen Ausschaltung von schädlicher, mechanischer Kräften und zur tiefgründigen Bodenfestigung o Durchwurzelung armiert Boden und Wasserverbrauch sichert Erdkörper Lagerbauweise: Buschlagenbau B, Heckenlagenbau H, Heckenbuschlagenbau HB -> bilder S11 Bei Anschnitthängen: von unten nach oben kleine Bermen mit aushub von nächsthöheren Breme zugedeckt Bei Schüttungen: 2-7m lange Weidenästen auf leicht nach hinten geneigte Breme, Weidenästn lässt man ca 20cm überstehen, Reihabstand zwischen 13m, Reihen können horizontal oder schräg verlegt werden o Baumaterial B: äste ausschlagfähiger Holzarten: Weide, 10-20STK/M H: 3-10 Pflanzen/m, Laubgehölze welche Adventivwurzeln bilden HB: mind. 10 ausschlagfähige Äste plus 1-2 bewurzelte Pflanzen /m o Anwendung H/HB: nur während Veg.ruhezeit B: lagern von Weidemat. In Kühlhäusern denkbar, Weiden werden im winterzustand eingelagert und bis Aug/Sept verarbeitet o Ökologischer/technischer Wirkungsgrad B: Tiefenwirkung erfolgt bereits bei Einbau, Äste armieren, Ausbildung von Erosionsrinnen an der Böschungsoberfläche werden eingeschränkt, fördern Bodenleben, beschleunigen Überführung des Rohbodens H: durch Wurzeln schnelle Befestigung des Bodens, Bodenverbesserung, kleinerer Armierungseffekt HB: !!Artenabstimmung wegen Konkurrenzdruck! o Andwendungsbereich B: zur raschen Sicherung von Abbrüchen in extremen Lagen H: Auf guten Böden, in günstigen Klimalagen o Kosten HS 2010/11 - - Eva Trüb B: geringe Mat.kosten, vor allem bei Schüttböschungen H: Pflanzenbedarf hebt die Mat.kosten o Bewertung B: + einfache Bauweise, sehr grosse Tiefenwirkung, - ungeeignet für Mutterbodenrückhalt, Pflegeschnitte nötig H: + ermöglicht Begrünung ohne Vorkultur, - hoher Pflanzenbedarf, geringere Tiefenwirkung als B und langsamwachsender Lebender Flechtzaun o Pfahlbauten mit Flechtwerk o Tote Holzpflöcke werden im Abstand von 1m in Boden geschlagen, dazwischen in 30cm Abständen lebende Steckhölzer o Horizantlae, hangdiagonale Reihen, Kammerflechtwerk in Rautenform o -> Bild S14 o Sollten mit Erdmat. Hinterfüllt werden o Baumat. Elastiche lebendige Ruten, mind 150cm lang, Holzpflöcke 80-100cm, Weidensteckhözer 30-60 cm o Anwendung in Veg.ruhezeit o Öko Wirkungsgrad: konsolidierend für lose Oberbodenschicht, geringe Tiefenwirkung, nach Bewurzelung bodenbindend o Als Sofortmassnahmen bei kleineren Rutschungen, Ufersicherung o Hohe Kosten weil Handarbeit o + sofortiger Materialrückhalt durch Stufung, - unbrauchbar in felsigem Terrain Lebende Faschinen: Hangfaschinen HF, Faschinendrän DF, Uferfaschine UF o Seit Jhr. In Italien im Wasserbau verwendet o Aus 5-9 lebenden und toten Ästen zusammengebunden, in flache Gräben gelegt, verankert mit Holzpflöcken o Baumat: ausschlagfähige Äste, Durchmesser 1-5cm, mit endlosem Draht zusammen gebunden, je 1m ein Pflock o Während Veg.ruhezeit o Wirkungsgrad: bei horizontaler Anordnung Wasserrückhalt, bei Anordnung im Gefälle wasserabführend o Anwendung bei Anschnittböschungen in tiefgründigem Erdreich, elastischer Uferschutz o Kosten hoch, weil viel Handarteit, lohnt sich aber o + rasche einfache Ausführung, - geringe Tiefenwirkung, empfindlich gegen Steinschlag o -> Bilder S 17-18 Deckbauweise - Schützt die oberste Boenschicht vor Erosion Möglichst rasch ein flächendeckenden Schutz Tiefenwirkung relativ gering und von sekundärer Bedeutung Spreitlagenbau o Auf schützende Fläche legt man Äste dicht aus, bis Boden bedeckt ist, untere Enden werden in Boden gesteckt, obere Enden überlappen Fussende der zuvor verlegten Reihe -> Abb. S19 HS 2010/11 Eva Trüb o In querverlauf werden Spreitlage mit Draht im Abstand von 80-100cm eingebaut, Draht wird an Holzpfählen befestigt die vor dem Auslegen in Boden gebracht wurden, somit wird das Geflecht an den Boden gespannt o Baumat. Ausschlagfähige lange gerade Ästen und Ruten von gleicher Länge (mind. 150cm), je nach Stärke 20-50Äste/m o Anwendung während Veg.ruhezeit o Wirkungsgrad: decken Bodenoberfläche direkt nach Verlegen und schützen gegen Erosion durch Wellenschlag Abbild. S20 o Vorallem als Erosionschutz an Uferböschungen o Benötigen sehr viel Material und Handarbeit, daher eher teuer o + sofortige Sicherungswirkung, Schnelle Ausbildung eines Buschgürtels, - hoher Aufwand für Material, Erstellung und Pflege - Rasensaaten o Normalsaat S, Heublumensaat H, Nasssaat N, Mulchsaat M o Kriterien: Funktion, Pflege, Saatgutverfügbarkeit, Standort, Keimkraft, kosten, angrenzende Veg. , Bodeneigenschaft o Klassische Deckbauweise, Mulchsaat wurde von amerikanischen Farmern angwendet als Erosionschutz o Beschreibung S: Handeslsaat gut wird von Hand oder maschinell auf Oberfläche ausgebracht H: Samenreiche Reste des Heus mit Heuhäcksel ausgestreut N: anwendung auf schwer zugänglichen Steilböschungen und Rohböden, Michaggregat aus Saatgut, Dünger, Bindemittel und Wasser wird zu Brei vermengt und mit Dickstoffpumpe auf fläche gespritzt M: auf humuslosen Flächen wird dicke Mulchschicht aufgebracht, dies wird gesichert mit pflanzenverträglichen Klebern o Baumat. S/N: 10-50g/m2 Saatgut H: 0,5-2,0 Kg/m2 Heublumen M: 300-700 g(m2 Stroh, 10-50g/m2 Saatgut, Düngerangebot abgestimmt nach Standort o Anwendungszeit: während Veg.ruhe o Wirkungsgrat: wirken oberflächlich bis ca 30cm Tiefe bodenstabilisierend, schützen Oberfläche vor Erosion, bilden Grundlage für Ausbildung von standortgerechten Pflanzengesellschaften, Mulchschichten bewirken ausgeglicheneres Mikroklima o Anwendungsbereich: H: dort wo passendes Handelssaatgut nicht erhältlich ist (alpin) oder wo auf standortgerechte Artenwahl erhöhter Wert gelegt wird N: auf grossen Flächen zur Begrünung von Rohböden und Steilböschungen M: bei Extremstandorten, eher auf kleineren Flächen anwendbar o Kosten S: geringste Kosten H: Gewinnung stellt häufig ein organisatorisches Problem dar N: hoher Aufwand von Spezialmaschinen HS 2010/11 - - Eva Trüb M: Durchschnittlicher Aufwand an Handarbeit o Bewertung S/H: + rasche flächige Begrünung, - geringe Tiefenwirkung N: + Erosionsschutz von Anfang an, - hoher Technischer Aufwand M: + technisch einfach, sofortige Wirkung, - Gefahr der Verfälschung der Standortverhältnisse Saatmattenverlegung o Werden auf fein planierte feuchte Böschungen verlegt, auf Kies und Geröll mit Zwischenschicht, nach Verlegegn durch Anwalzen wird Bodenkontakt hergestellt, Ränder sind speziell zu sichern o Baumat. : fertige Matten, zb Hunn Ag o Anwendung während Veg.zeit o Wirkungsgrad: gute sofort wirksame lang anhaltende Deckwirkung o Anwendungsbereich: für Rasenmulden, punktuelle nich grossflächig auch im Wasserbau sinnvoll o Kosten sind abhängig von Fabrikat o + lange Wirksamkeit des Mattenmaterials und sofortige Schutzwirkung, - hohe Materialkosten Sodenverlegung o Auf geschlossenene krautigen oder grasigen Flächen -> Rasenziegel, Rollrasen, werden auf leicht mit Oberboden bedeckte Fläche bündig verlegt, evt fixiert o Baumat.: Veg.pakete, je nach Veg.typus und Gewinnungs art in Dicke und Ausdehnung variieren. Flächige Ausdehnung der einzelnen Soden ist möglichst gross zu wählen o Ganzjährig anwendbar, ausser bei Frost o Sofort nach verlegen ist Oberfläche geschützt, Verwurzelung erfolgt innert wenigen Tagen o Können direkt bei Baustelle gewonnen werden und nach Bau wieder verwendet werden, auch Vorzucht für spezielle gefährdeten Stellen denkbar o Sehr kostengünstige, bei Vorzucht steigen Kosten o + geschlossene Veg.decke , - anfänglich empfindlich gegen Bodenbewegungen und betreten Ergänzungs-& kombinierte Bauweisen - Aus lebenden und toten Baustoffen, erreichen sofort nach Fertigstellung ihre volle Wirkung Sicherung von Hanganschnitten und oft zusätzlich die Entwässerung, zu dem können sie Erosionsrinnen und Runsen vor weiterer Vertiefung schützen Begrünte Drahtschotterkörbe D / Geotextilpakete G o Seit Jahrzenten sind Gabbionen eingesetzt, seit 30 Jahren auch begrünt -> Abb S25 o Zuerst wird 15-20cm starke Bodenschicht eingebracht, lebende Äste werden integriert (müssen gesamt Länge von Körben abdecken), dann werden sie mit gebrochenen Steinen gefüllt, dann werden sie geschlossen, sie werden auf einfaches Fundament gesetze und durch Stahlstifte im Boden fixiert, Astmaterial wird einfach zwischen einzelne Schichten gelegt->Basis soll gewachsenen Boden erreichen & Spitzen überrangen Körbe um ca 20cm HS 2010/11 Eva Trüb - - - D: Bei mehreren Lagen Steinkörbe wird die Mauer um ca 10° nach hinten geneigt, zusätzlich werden Körbe um 15cm hangseits versetzt G: zt werden sie mit Erdmaterial gefüllt, Geotextil wird auf planierten Untergrund ausgebreitet, Böschung die sich mind. 15°nach hinten neigt o Kein Kies verwenden, SCHOTTER o Baumat D: Drahtgitter von max 5cm Maschenweite, Grobschotter, Bindedraht, auschlagfähiges Astmaterial G: durchwurzelbares Geotextil, ideal versch. Maschen, entweder verwitterbar oder witterungsresistent, Erd-&Pfl.mat o Anwendungszeit in Veg.ruhezeit o Wirkungsgrad: Schaffung von durchlässigen „Schwergewichtsmauern“, flexibel auf Geländemodellierung ausgerichtet, lassen sich Pioniergesellschaften gründen, Körper werden durch Wurzelwerk armiert, bilden jahrelang stabile Steilböschungen o Anwendbar für punktförmige und lineare Verbauung, stabilisieren, sind gut Wasserdurchlässig, auch geeignet für Runsen und Ufer o Kosten: günstig, je geringer Materialkosten o + rasche Ausführung, - nachträgliche Begrünung nicht möglich Begrünter Hangrost o Aus totem Holz, ein- oder doppelwandiger Rost wird in Abbruchstelle auf festem „Fundament“ und oberen Abbruchrand fixiert, schichte Verfüllung mit schüttfähigem Material und Querhölzern, Lagen zwischen 30-80cm ->Abb. S28 o Baumat: Rundhözer oder ungeschälte Baumstämme in untersch. Längen und Stärken o Anwendung währen Veg.ruhe o Wirkungsgrad: Abstützung ganzer Hangpartien, schichtweises Einbauen mit leichter Verdichtung, Pfl.mat wirkt von Anfang an stabilisierend, Wurzeln als Armierung o Für Sanierung von Rutschhängen, Stabilisierung von Anschnittböschungen o Relativ teuer, weil massive Bauweise o +sofortige Wirkung, - arbeitsintensiv Runsenausbuschung o Flache Runsen bis 3m Tiefe und 8m Breite werden bis zu 50cm dicken Astlagen eingebracht, in Längsrichtung alle 2m Fixierung, Weiden werden in gewachsenen Boden gesteckt o Baumat. : lebende Äste, ausschlagfähig, möglichst lange und starke Äste o Anwendung während Veg.ruhezeit o Wirkungsgrad: Wurzeln sichern Sohle der Runse, Äste führen zu reduktion der Fliessgeschwindigkeit o Anwendung: sanierung flacher Runsen o Geringe Materialkosten, einfache Handarbeit o + dauerwirksam, guter Feuchtversorgung sorgt für rasche Entwicklung eines Gebüschs, - benötigt viel lebend Mat -> Abb. S 28 Grünschwelle /Begrünte Holzschwelle /Krainerwand o Ein-oder doppelwandige Stützgerüst aus Holz, dazwischen ausschlagfähiges Astmat., Enden reichen bis Boden, Spitzen überragen 20cm die Vorderkante, Äste und feinkörniges Mat werden lageweise eingebracht HS 2010/11 Eva Trüb o o o o o o Baumat:. Rund-&Kanthölzer mit 10-25cm Durchmesser, kräftige mehr asl 1m lange Äste mit Seitenzweigen oder überschüttungsresistente Heister Anwendung während Veg.ruhezeit Wirkungsgrad: Stabilisierung von Hangfüssen und Ufern Errichtende punktfrömige Sicherung zu Vorbeugung gegen Abrutschungen, Uferschutz Kosten liegen etwa 1/3 unter jener der Betonmauer, vorallem weil auf Fundament verzichtet werden kann + rasche einfache Bauweise ohne tech. Aufwand, - Holz hat beschränkte Lebensdauer Biotechnische Entwässerung - - - Bezweckt Beseitigung schädlicher Wassersättigung oder Sickerwässern durch aktiven Wasserentzug Arbeitet entweder mit Pflanzen oder kombiniert mit techn. Mitteln Eingesetzt für kleinere Entwässerungen Pflanzen eingesetzt die Boden viel Wasser entziehen Wasserpumpende Pflanzung o Flächige Nassstellen werden mit Steckhölzern oder Jungpflanzen besteckt oder bepflanzt, vorallem Pflanzen mit hoher Wasserzehrung verwendet o Baumat: Saatgut, Halm-/Rhizomstecklinge, Steckhölzer und Jungpflanzen o -> Liste von geeigneten Pflanzen S33-34 o Pflanzungen und Steckhölzer in Veg.ruhe, Saaten &Rasensonden ganzjährig, Schilfsoden Rhizomstecklinge zu Beginn Veg.zeit o Wirkung: Pfl. Mit hohem Wasserverbrauch, entziehen Boden mehr Wasser als durch solche mit geringer Transpiration, Saugkraft variiert von Pflanze zu Pflanze und Standort ect o Anwendbar in flächigen Nassstellen o Geringe Kosten o +einfache Massnahme für flächige Entwässerung, - Wirkung erst nach Anwachsen, meist auf Veg.zeit beschränkt Rasenrinne o Flache bis ca 50cm tiefe, ein bis mehrere Meter breite Mulden werden mit soden, Fertigrasen oder Rasenmatten ausgelegt, Befestigung durch Pfläcke, Geotextilien o Baumat: Rasensoden, Schilfsoden, Fertigrasen, Rasenmatten, Mulchsaaten ->Abb S35 o Ganzjährig anwendbar o Wirkungsgrad: schadlose, erosionsfreie Ableitung von Oberflächen wässern, besonders in Feuchthängen o Anwendung entlang von Strassen, Skipistenbau, Rekultivierungsgebieten o Deutlich geringere Kosten als bei Hartbauweise o + problemlose Einpassung ins Gelände, - weiche verbaute Rinnen in felsigem steilen Gelände ungeeignet Faschinendrain -> Abbildung S 37 Begrünter Filterkeil HS 2010/11 Eva Trüb o o o o o o o o Durchlässiges Mat wie Schotter oder Filterkies, schichtweise am Hangfuss eingebaut, um Überschusswasser abzuleiten, während Aufbau werden Äste lageweise eingebracht, Oberflächen zwischen Lagen werden angesät Baumat: Schotter/Filterkies, grobe Steine, Dränrohr, Äste Anwendung während Veg.ruhe Wirkung: sofortige Wirksamkeit von Stürz und Drainagewirkung Für sofortige Sanierung von Rutschungen durch wasserführende Schichten Kosten abhängig von Situation, gute Zugänglichkeit günstig, Begrünung preisgünstig Abb S39 +einfache Massnahme mit Sofortwirkung, - nur sinnvoll wo Mat gut verfügbar ist und Maschineneinsatz möglich Wasserbau Kap7 Gewässer und Uferlandschaften sind Faktor in LA: - Landschaftselement Teil des Wasserkreislaufs Ihre Wirkung auf das Kleinklima Lebensraum Erholungsraum Risikofaktor Reagieren empfindlich auf Nutzungsdruck Fliessgewässer - - - - Spannungsfeld zwischen Dynamik und unserem Anspruch nach Sicherheit Vermittlung zwischen ökologischen Qualitäten, Sicherheitsbedürfniss und ästhetischer LA Fliessgewässer werden seit Jhr von Siedlung beeinflusst, es wurden Gewässer kanalisiert, und zwischen Dämmen geführt Verbaute Gewässer mit Betonsohle weisen kaum Flora und Fauna auf, besitzen kaum Selbstreinigungskraft, beschleunigen Abfluss, Lebensräume verlieren Vielfalt o Überflutungsbereiche sind überbaut oder landwirtschaftlich genutzt o Flächen im Einzugsgebiet werden zunehmend versiegelt, Hochwasser steigt o Gewässernahe Flächen müssen dadurch durch härtere Verbauungen geschützt werden o Veränderung des Grundwasserspiegels wirken sich auf standortgerechte Veg aus Auch wasserbautechnische Probleme sind Konsequenzen dieser Entwicklung Sohlen haben sich in begradigten Flüssen aufgrund der erhöhten Abflussgeschwindigkeit eingetieft-> können Ufersicherungen unterspült werden, kann zur Grundwasserspiegel Absenkung kommen In CH wenig natürliche Flussysteme noch vorhanden, sie haben mit den Auen ein hoher ästhetischer Wert, und bieten ein vielfältiges Mosaik von versch. Biotoptypen mit lebhafter Dynamik Trotz zunehmender Wertschätzung sind naturnahe Gewässer immer noch gefährdet Eingriffe von LA-Architekten: o Flächen können durchlässig gestaltet werden-> ermöglicht Versickerung HS 2010/11 Eva Trüb o o - - Möglichkeit zum Rückhalt von Regenwasser-> Retenttion Hochwasserspitzen durch Ausbaustandards beeinflusst -> Abflussgeschwindigkeit durch naturnahen Ausbau reduziert Zonierung o In Quelle, Ober-, Mittel- und Unterlauf, Mündung o Quelle: meist nicht punktuell sondern grössere Quellgebiete, die Ursprung sind o Oberlauf: zeichnen sich mit hoher Fliessgeschwindigkeit aus, Gewässersohle meist Steine und Geröll, Erosion überwiegt, Sedimente werden zt abgelagert, Flora und Fauna meist unter Steinen angesiedelt o Mittellauf: in flacheren LA, Fliessgeschwindigkeit nimmt ab, Mäanderbildungen, Gleichgewicht zwischen Erosion und Sedimentation, Inseln entstehen o Unterlauf: flaches Land, Fliessgeschwindigkeit gering, überwiegend Sedimentation, Wasser oft trüb wegen Schwebstoffgehalts o Mündung: zunehmend stehende Gewässer, Sedimentation der mitgeführten Geschiebe, wertvolle Deltas entstehen Faktoren für Projektierung o Wesentlich ist Lage des Gewässers in LA o Zu berücksichtigen: Fliessgeschwindigkeit, Wassermenge, Flora und Fauna, Geschiebeführung, Temperatur, Sauerstoffverhältnisse, Nährstoffvorkommen o Kolmatierung Wasserbewegung: beeinflusst Fauna, entscheidend ist durchschnittliche Fliessgeschwindigkeit, langsame und schnelle Bereiche schaffen Wassertemperatur: Erhöhung von Temperatur führt zu reduzierter Sauerstoffbindung, Schaffung von Tiefwassserbereichen, Niedrigwasserrinnen und Beschattung ->als Vorkehrung Licht: beeinflusst die Veg.entwicklung und in der Folge das Futterangebot im Wasser, Beschattung murss Lebensraumansprüche gesamthaft einbeziehen Nahrungskette: mit Renaturierung wird nur Rahmenbedingung für die Entwicklung der Nahrungskette geschaffen o Saprobiensystem Pflanzen: Bodenpflanzen, Moosrasen, flutende Pflanzen, dichter Pfl.bewuchs bewirkt Sauerstoffanreicherung bei Tag Wasserchemie: Geologie nur geringe Auswirkung auf Artenzusammensetzung, nur im Kalkgebieten wirkt der Kalkgehalt bestimmend, ortstypisch Gesteine sind bevorzugt zu verwenden bei Bebauung Untergrund: Sohlenverhältnisse folgende Lebensbed.: Glatter Fels -> Spezialisten Groberschotter -> hoher Artenreichtum Kleinschotter 10-15mm -> Detritusfresser Kiese/Sande -> Spezialisten Ton/Schlamm -> Detritusfresser Bei Renaturierung strebt auf regelmässige Umlagerung des Sohlensubstrats an HS 2010/11 Eva Trüb Uferbänke: bieten Grenzlebensärume, Art und Ausprägung der Verbauung bestimmen Lebensraumpotential -> möglichst auf Längsverbauungen verzichten -> Zeigerfunktion der Verhältnisse Lebensgemeinschaften, welche Folgerungen der Wasserqualität zulassen ->umschreibt Kontext zwischen Verschmutzungsgrad und Biozönosenzusammensetzung Gesetzliche Grundlagen - Seit 1991 Gewässerschutzgesetz, untersagt Veränderungen an Gewässern, die negatieve Auswirkungen haben Weitere Gesetze und Verordnungen: o BG über Wasserbau: Gewässerunterhalt müssen Beeinträchtigung von Hochwasserschutz und Abflusskapazität vermieden werden, natürlicher Verlauf muss beibehalten oder wiederhergestellt werden o BG über Schutz der Gewässer (GSchG): definiert in welchen Fällen Verbauungen und Korrektionen von Fliessgewässern zulässig sind: Schutz von Menschen Für Schiffbarmachung oder wo Wasserkraft benötigt ist Zu dem müssen Ufer so gestaltetet werden, dass Vielfältigen Flora und Fauna als Lebensraum dient Wechselwirkung zwischen ober-&unterirdischen Gewässern erhalten bleibt Standortgerecht Uferver. Gedeihen kann o Verordnung über Wasserbau, kombiniert Anliegen des Hochwasserschutzes mit Bestreben nach ökologischen Funktionen der Gewässer zu sichern o Verordnung über Schutz der Auengebieten von nat. Bedeutung, umfasst rund 170 Objekte, dazu 65 alpine Auen Planung und Projektierung - - Bestandesaufnahme Aspekte im Vordergrund: o Flora und Fauna o Angrenzende nutzungen und ihre Sensibilität, Konsequenzen einer Überschwemmung sowie Retentionspotential¨ o Beschaffenheit des Gewässerbettes o Zustand von Verbauungen Über generelle Anforderungen noch folgende Punkte beachten: o Ausscheidung natürlicher oder naturnaher Abschnitte und ihren Schutz o Bauliche und pflegerischer Zustand erfassen, um Ursachen für Probleme herauszufinden o Hydrologische Grundlagen, auf Hoch-&Niederwasser zu interpretieren o Geschiebetrieb in Bearbeitungsabschnitten zu erfassen o Darstellung gliedern in Sohle, rechtes und linkes Ufer, sowie Vorländer und Überflutungsbereich HS 2010/11 - Eva Trüb Anforderung an Projektierung o Raum Fliessgewässer Ausreichend Raum für Gewässer einplanen, für Hochwasserereignisse Kantone müssen Gefahrengebiet bezeichnen Prinzip: Rückhalten wo möglich, durchleiten wo nötig Raumbedarf im Sinne der „Raumbedarfskurve minimal“ anstreben, Sicherstellung der Gewässerfunktion in minimalen Umfang Sicherstellung und Förderung der natürlichen Vielfalt standortgerechter Flora und Fauna ->Biodiversitätskurve Raum einplanen wo Gewässer Mäander bilden kann, für Laufverzweigungen und für begrenzende Ufererosion -> Pendelband Kompromiss entwickeln zwischen Hochwasserschutz, Landbedarf und natürliche Gewässerdynamik -> Gleichgewicht finden, welches für Geschiebeführung, Hochwasserspitzen und Niedrigwasserführung funktioniert Strategien für Randentwicklung: Überflutbarkeit von potentiellen Retentionsräumen muss gesteigert werden Geschiebeführung ist meist über Seitenerosion steigerbar Durchlässigkeit der Längsrichtung für Tiere und auch Geschiebetrieb verbessern Verbindung quer zur Fliessrichtung, durch Verzicht auf Längsverbauungen erhöhen Gerinneaufweitung bei Fliessgewässern Sohlenstabilisierun Hochwasserschutz ->Wasserwpiegel liegt tiefer in kanalisierten Gerinne, Fleissgeschwindigkeit geringer Wasserqualität -> wirkt positiv auf Selbstreinigungskraft Auentypische Lebensräume-> Lebensraummosaik wird kleinteiliger Pflanzen-> Förderung auentypischer Pflanzenarten Tiere-> Fischfauna wird verbessert, für Vögel Brutbiotope an Ufern Erholung-> schafft Zugang zum Wasser, Kiesbänke zum verweilen, vielfältiges LA-Bild, Natur erlebbar Stillgewässer - - Von natürlichen Wasserspiegelschwankungen beeinflusst, Uferzonen aufgeschüttet Nur Bodensee hat mehr als 3m Schwankungen Enger Bezug zur Landschaft Von grosser Bedeutung für Laichgründe sind Übergangszonen zwischen Wasser und Land In Flachufer läuft Sukzessionsprozess ab o Schilfbestände wachsen heran und in See hinaus o In verlandeten Bereichen folgen Auengehölze o In gemähten Berreichen Riedwiesen Uferlinien verändern sich ständig durch Erosion und Sedimentation Natürliche Prozesse am Ufer sind gestört durch: HS 2010/11 - - Eva Trüb o Geschiebetransport reduziert durch Verbauung der Fliesgewässer o Flussmündungen sind kanalisiert o Ufermauern verändern Strömungsverhältnisse und Fleissgleichgewicht o Flachufer sind durch mangelnder Materialzufuhr erhöhen Erosionsdruck ausgesetzt o Baggerungen in Flachwasserzone erhöhen Angriffskraft der Wellen o Dämme und Molen lenken uferparallele Strömungen um Uferveg wird durch Nährstoffe aus Abwässern geschwächt Künstliche Veränderungen des Wasserspiegels gefährden Veg Folgerung für LA-Gest o Flachwasserzonen erfordern absoluten Schutz, bestehende Belastung sind zu reduzieren o Neben öko Kreisläufen müssen Strömungsverhältnisse beurteilt werden: Zustand des Ufers-> natärliches Ufer Nutzung -> Erholung, Bootshafen, Verbauung Limnologischer Erfassung der Laichplätzen Uferlinie-> Ufer im Querschnitt und Längsverlauf Beschaffenheit Untergrund-> Körnung, Nährstoff-/Sauerstoffversorgung Belastungsfaktoren-> Algen, Bootsverkehr, Wellenexposition o Neben biologischen Aspekten müssen technische Besonderheiten beachtet werden o Ideal wäre es wieder natürliche flache Ufer auszubilden, -> aus praktischen Gründen selten möglich o Uferböschungen können nicht steiler als 1:10 erstellt werden o Sollen dennoch naturnahe Ufer erhalten werden, müssen bauliche Sicherungsmassnahmen im Bereich Mittelwasserstand -> versch. Bauweisen: Blockwurfdämme, Pfahlreihen, Packwerklahnungen, Flechtzäune, Faschinen o In seltenen Fällen mit geringer Störung kann direkt zu Pflanzung in Zone des Schilfgürtels werden Seeuferregeneration am Bsp Zürichsee o Seeufer sind dynamisch und unterliegen einer steten Veränderung! -> erst in Neuzeit von Landverlust gesprochen o Es gibt in Natur Flach-&Steilufer, Kies-&Felsufer… -> es gibt keine Einheitsufer, man muss auf Geologie und LA-Entwicklung achten & kreative Lösungen suchen o Warum Uferregeneration? Naturnahe Ufer sind Mangelbiotope, Wellenreflexion und hohe Strömung(weil Verbaut) lassen kein Leben zu o Vorteile eines flachen, naturnahen Kiesufers: Energieumwandlung geschieht auf einem breiten Abschnitt, feinkörniges Ufer enthält eine hohe innere Oberfläche, Flachufer wird als „Lunge“ des Sees bezeichnet, geschickte Gestaltung bringt Bevölkerung zum Waser o Fragen zu Regenerationsprojekt: Wo liegt Problem Analyse der Ufergeschichte Kann Veränderung zugelassen werden Besteht Chance auf Gleichgewicht Wie ist Einfluss des Menschen Wer profitiert von Massnahmen Wer trägt Kosten HS 2010/11 Eva Trüb o o o o o o o o Einfluss Seeregulierung Ursprüngliche Schwankung über 2m, anstieg im Juni, Senkung im Spätwinter Regulierung Zürichsee Durch Bau von EKZ wurde Spiegelschwankung in 19JHR eingeschränkt, seit 1950 Schwankung nur noch 33cm (Lettenwehr), seither häufig Bildung von Kliffs durch Erosion, Anhäufung eines Strandwalls Ufererosion An windexponierten Uferpartien mit feinkörnigem Substrat Unterschied Erosion unter Wasser und Uferbereich: Im Uferbereich durch übersteile Abbrüche -> Kliffs, weil Wellen an Ufermauern reflektiert werden, Kliff behindert Schilfwachstum Grossflächige Unterwassererosion verändern Standortbedienungen der Wasserpflanzen Erosion kann Folge eines Eingriffs in Sedimenthaushalt von See sein Rolle Röricht Mensch hat durch Uferrodung Röhricht gefördert Röhricht kann keine steilen Ufer besiedeln, kann jedoch mit Binsen und Wasserpflanzen feinkörnige Flachufer sichern Wellen und Strömung Wellen transportieren Energie, einerseits Höhenunterschied Wellental und Wellenkamm ( Energie der Lage), anderseits Geschwindigkeit von rotierenden Wasserteilchen (Bewegungsenergie) Etwa mit halber Wellenlänge unter Spiegel verschwindet Wellenbewegung praktisch ganz Wenn Wellenhöhe weniger als 80% der Wassertiefe bricht die Welle Markante Strömungen können durch einfliessende Gewässer und Grundwasser erzeugt werden Bei grossen Booten wird oft von Grundwelle gesprochen ->oberflächlich wenig sichtbar, daraus können hohe Brandungswellen entstehen Wellenhöhe Massgebende Winde müssen bestimmt werden Bemessungen für Uferschutzbauten werden über signifikante Wellenhöhe bestimmt (33% der höchsten Welle, grösste Wellenhöhe ist etwa doppelt so hoch wie signifikante Wellenhöhe) Höhe von Windwelle abhängig von Streichlänge des Windes über die offenen Wasserfläche, Windstärke, Winddauer Geschwemmsel Bei Sturm knicken angeschwemmtes Holz Röhrichtbestände-> kann zu absterben führen Schwemmgut bildet oft Strandwall->verdrängt Röhricht durch Beschattung Zielsetzung für den Aufbau eines neuen Flachufers 1. Reduktion der Wellenangriffskraft: Verringerung Exposition 2. Erhöhen der Uferstabilität: Reduktion Neigung, erhöhen mittleren Korngrösse Wesentlich für Stabilität Flachufer ist Böschungsfuss HS 2010/11 Eva Trüb - Bei Seen mit geringen Schwankungen kann Böschungsfuss zu Brandungswall ausgebaut werden Entscheidend o Schilfplfanzung Reine Schilfpflanzung am See selten erfolgreich Initialpflanzung macht eher Sinn, dadurch wird Feinsubstrat rascher gebunden Massgeblich sind Lage, Substrat, Wellenexposition o Mögliche Pflanzmethoden Wurzelsteckling : auf kleinen Flächen über Mittelwasserlinie, auf anorganischem Grund Halmstecklinge: Ende Mai abgeschnitten und ins Substrat gesteckt Rhizomstücke: im Bereich Mittelwasser-&hochwasserlinie geeignet, Rhizomstücke müssen bereits ausgetrieben haben Rhizomballen: ganze Schilfpakete, unter der Mittelwasserlinie o Schutzzaun Ziel: Abhalten des Geschwemmsels Problem: beschränkte Lebensdauer o Lahnung Pfahlreihe mit Astpackung Lassen Welle vor Ufer überwerfen Beeinflussen Uferdynamik positiv Wirkt auch als Sedimentfalle o Blockwurf Grosse Steinblöcke, nur auf Abschnitte mit tech. Bauwerken konzentrieren Kantige Steine Oft von Vorteil für lokalen Wellenschutz oder übersteilen Böschungen o Einfluss Unterwasserveg Durch Eutropierung starke Veränderung der Unterwasser Veg o Strandveg Lebensraum von spez. Angepassten kleinwüchsigen Pflanzen Begriffe -> siehe Skript S.24 Abbau-&Rekultivierungsplanung (Kap 8) Einige Grundgedanken - Wichtigste Rohstoffe die in CH abgebaut werden: Steine, Kies, Tone, Erden Kiesvorkommen mit bester Qualität meist in Flusstälern, auch Moränen-und Molassegebiete Steinbrüche vor allem Jura, Voralpen, Alpen Lehm und Tonvorkommen meist Hanglagen Abbauvorhaben für Rohstoffgewinnung verursachen massive Eingriffe in LA- &Naturhaushalt Diese Flächen bieten jedoch Chance für dynamische Entwicklungen, Ursprung einst in Auen Materialgewinnung kann auch wertvolle Lebensräume zerstören Chancen bieten sich vorallem dort wo Abbau langsam von statten geht, so können sich wertvolle Lebensräume entwickeln HS 2010/11 - Eva Trüb Wanderbiotope entwickeln sich entlang neu entstehender Rohstoff-&Schüttflächen, sie sind sehr wertvoll und entstehen ohne Kosten Eine Vielzahl von Ruderalstandorten auf unterschiedlichen nährstoffreichen Standorten schaffen Vielfalt von Lebensbedingungen-> Biodiversität All dies Standorte sind heute in intensiv genutzen LA selten oder gefähredet Bei Rekultivierung soll auf Etappierung geachtet werden Schnelle Folge von Abbau und Rekultivierung erschweren die Einrichtung und Etablierung temporärer ökologischer Ausgleichsmassnahmen Spontan entwickelnde Biotope stellen wichtige dynamische Ersatzbiotope dar 10-15% der Abbaufläche als ökologische Ausgleichsfläche werden ausgeschieden Planung & Projektierung - - Grundlagenbeschaffung o Erfassen des ist-Zustandes von Standort und Umbebung im Bezug auf Geologie und Bodenkunde Feldbegehung, Auswertung Inventaren, Auftragsformulierung, Untersuchungen in Absprache mit Fachpersonen o Erfassung Flächennutzung Erhebung der aktuellen Nutzung, Überprüfung zukünftiger Nutzung, ect Folgende Plangrundlagen sind zu beschaffen Landeskarte M1:25000 Übersichtsplan M 1:5000 Planunterlagen, Katasterplan M 1: 500/1000 Vermessungsarten, Luftbildaufnahme Hydrogeologische Unterlagen zur Evaluation des Standortes Beschaffung und Auswertung von Planung Raumplanerische Vorgaben Vorgaben bezüglich Erschliessung Kantonale und kommunale Besonderheiten beachten Laufende Planungen und Projekte erfasssen Weiter Abklärungen Bedürfnisse des Aufgraggebers Befragung kantonaler und kommunaler Stellen Ziel der Grundlagenbeschaffung ist eine Situationsanalyse Durch Situationsanalyse werden Unterlagen ausgewertet und interpretiert Umweltsituation wird zuhanden des UV-Berichtes beschrieben Zielsetzung chronologisch, gestalterische, ökologische und ökonomische Zielvorstellungen Pläne o Abbauprozess zeitlich und räumlich gegliedert o Betriebliche, ökonomische und ökologische Vorgaben werden in einzelnen Etappenplänen dargestellt o Bei Planung sind materialmässige und lokale Unterschiede zu berücksichtigen: Geologie, Stabilität, Schichtung des Materials, Gleitgefahr o Abbauplan HS 2010/11 Eva Trüb o o Wichtigste Grundlage: hydrogeologisches Gutachten mit Angaben zu Abbautiefe, zu belassender Schutzschicht, Böschungsneigung, Materialqualität Max. Ausdehnung in Bezug auf Sohle und Böschung definiert Dargestellt: in Grubenabgrenzung, Höhenangaben, Grenzabstände, Überdeckung, Abbaukote, Neigungswinkel Dient als Grundlage zur Massenberechnung und Etappierung Ergebnis: nachvollziehbare Massenberechnung, Materialkategorien Kubatur dient auch zur definitiven Feststellung der UVP-Pflicht Etappenpläne Gliedern Abbauvorhaben räumlich und zeitlich Zeigen wann wie viel und wie lange Material gewonnen und Auffüllungen getätigt werden Dimension auf mehrjährigen Zeitraum ausgerichtet Kiesabbauvorhaben idr 3-5 Jahren Felsabbau gegen 10 jahre Nachvollziehbare Abbaugrenzen und Koten werden angegeben Zeigen Zustand am Ende einer Etappe Massnahmen für öko Ausgleich sind auf Plänen ersichtlich Konzeption mit folgenden Parametern Gestaltungsplan mit Nachnutzung Abbauplan, Abbautechnik, Abbauvorgang Anlagen für Grubenbetreib und Materialaufbereitung Externe und interne Erschliessung Management von Abtrag und Auftrag von Ober-&Unterboden Emissionen und Wirtschaftlichkeit des Vorhaben beeinflussen Etappierung wesentlich Gestaltungsplan Landschaftpflegerische Ziele umgesetzt Erhaltung und Entwicklung des Naturpotentials Schutz und Gestaltung des LA-Bildes Integration des Vorhabens in ästhetischer und ökologischer Hinsicht Zeigt wie Areal nach Abbau und Rekultivierung aussehen soll Lage und Inhalt von öko Ausgleichsflächen wird dargestellt Gestaltung: entweder Integration in Topographie und Morphologie, oder Kontrast zu natürlichen LA Zeigt folgende Darstellung: Terrainmodellierung Materialqualität Entwässerung und Drainage Nutzungsabsicht Erschliessung Begrünung und Bepflanzung Schnitte verdeutlichen Absichten Weiter Punkte die berücksichtigt werden sollen HS 2010/11 Eva Trüb Bedarfsnachweis für Vorhaben Reaktionsmöglichkeiten bei schwankendem Bedarf an spez. Rohstoffen Aufbereitungsverfahren für versch. Komponenten Rekultivierungsmassnahmen gemäss kantonalen Richtlinien Sicherheitsleistung Anforderung an Planung aufgrund Bearbeitung von Aspekten aus UVB Planungs- und privatrechtliche Festlegung
