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Ressourcenschutzpotenzial bei Baumaßnahmen bezüglich Boden

Ergebnisse

In der Land- und Forstwirtschaft konnten verschiedene Prozesse identifiziert werden, die bodenschädigend wirken. Außerdem konnten auch wichtige Einflussgrößen unterschieden werden, welche bei der Bewertung der Veränderung von bodenphysikalischen Eigenschaften entscheidend sind (Tabelle). Die anthropogen bedingten Einflussgrößen sind die Ansatzpunkte zur Erkennung potenzieller und zur Vermeidung zukünftiger Bodenschäden.

Unterscheidung der Einflussgrößen für mechanische Bodenveränderungen

Einflussgrößen für mechanische Bodenveränderungen

anthropogen beeinflussbar

Bodeneigenschaften

BelastungsintensitätBelastungsdauer und
-frequenz

Fahrzeuggewicht

Achs- und Radlast

Achsenanzahl und -anordnung

Lastverteilung

Schlupf

Art der Bereifung (Diagonal, Radial, Terra, Laufwerk)

Reifeninnendruck

Kontaktfläche

Kontaktflächendruck

Intensität der Bodenbearbeitung

Befahrungsstrategie

Anzahl der Überrollungen

Überfahrungs-
geschwindigkeit

Beschleunigung und Bremsen

Dauer der Lagerung

Bodenstruktur (z.B. Aggregate und Gefüge)

Wasserspeicherkapazität

Wasserleitfähigkeit

Tongehalt

Tragfähigkeit des Unterbodens

Bodenfeuchte

Als Ergebnis der Untersuchung lassen sich zudem grundsätzlich drei Prozesse benennen, deren Erkenntnisse sowohl in Land- und Forstwirtschaft, als auch für die Bauwirtschaft nutzbar sind:

  • die allgemeine Befahrung
  • die Lagerung in Mieten
  • die Bodenbearbeitung

Die umfangreichsten Erkenntnisse aus der Landwirtschaft, welche auf Prozesse in der Bauwirtschaft übertragbar sind, liegen für den Prozess der Befahrung vor. Umfangreiche Untersuchungen in der Landwirtschaft weisen Bodenschäden durch Verdichtungen in Folge der Befahrung von Böden nach. Als steuernde Größen können das Gesamtgewicht, die Achslast und der Kontaktflächendruck der eingesetzten Fahrzeuge identifiziert werden. Die meisten in der Bauwirtschaft eingesetzten Fahrzeuge weisen höhere Gesamtgewichte, bei häufig ähnlichen Achslasten auf. Es bestehen jedoch deutliche Unterschiede zwischen den verwendeten Reifen. In der Bauwirtschaft werden in der Regel schmalere Reifen mit höheren Reifeninnendrücken genutzt. Dies führt zu geringeren Kontaktflächen und somit zu höheren Kontaktflächendrücken. Hinsichtlich der exakten Kontaktflächen von Baumaschinenreifen besteht jedoch noch Forschungsbedarf. Die besonderen Eigenschaften der Reifen der Baumaschinen werden in den gängigen Formeln (aus dem landwirtschaftlichen Bereich) zur Berechnung der Kontaktflächen nicht, oder nur unzureichend berücksichtigt. Es muss davon ausgegangen werden, dass die berechneten Kontaktflächen für Baumaschinen von den tatsächlichen Kontaktflächen abweichen, da die vorhandenen Formeln nur bedingt geeignet und nicht für Baumaschinen validiert sind.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass eine Übertragbarkeit des Wissens und der Erkenntnisse bezüglich des Bodenschutzes, aus langjährigen Erfahrungen aus Land- und Forstwirtschaft (zumindest teilweise) auf die Prozesse der Bauwirtschaft möglich ist. Als zentrale Erkenntnisse ist festzustellen, dass der Prozess der Befahrung der Böden ein hohes Potential zur Schädigung der Böden aufweist. Hier ist besonders die Relevanz des Kontaktflächendruckes der eingesetzten Fahrzeuge für oberflächennahe Veränderungen bodenphysikalischer Eigenschaften zu nennen. Wenngleich die Berechnung der tatsächlichen Kontaktflächendrücke von Baufahrzeugen schwierig ist, muss davon ausgegangen werden, dass eine Vielzahl der Maschinen nur bei vergleichsweise trockenen Böden eingesetzt werden sollte, um Bodenschäden zu vermeiden. Das Gesamtgewicht und die Achslast der Maschinen sind relevante Faktoren, insbesondere im Hinblick auf die Tiefe der Verdichtungserscheinungen. Viele typische Baufahrzeuge weisen Gesamtgewichte und Radlasten auf, die mögliche schädliche Auswirkungen auf den Boden erwarten lassen. Entsprechend ist auf Baustellen, im Vergleich zur Landwirtschaft, ein höheres Schadenspotential für Unterböden zu erwarten. Aus Land- und Forstwirtschaft ist die Persistenz von Strukturschäden im Boden bekannt. Um potentielle Schäden zu vermeiden, sollten daher häufiger Vorsorgemaßnahmen, wie Baggermatratzen eingesetzt werden, wenn eine Befahrung der Böden, besonders bei unterschiedlichen Witterungsbedingungen, unvermeidbar ist. Gerade im Rahmen der Bewertung der Auswirkung von Prozessen auf die Bodenfunktionen zeigte sich, dass insbesondere die natürlichen Bodenfunktionen beeinflusst werden. Diese sind besonders für die Nutzung der Flächen nach Abschluss der Bautätigkeit als Grünflächen, Hausgärten etc. relevant.

Technische Lösungsansätze der Landwirtschaft, wie z.B. Breitreifen, versetztes Fahren und Reifendruckregelanlagen, sind aufgrund des typischen Bauablaufes jedoch selten praktikabel. Zukünftig sollten daher an die Bodenverhältnisse angepasste Befahrungsstrategien (z.B. unter Berücksichtigung eines Nomogramms der Einsatzgrenzen für Baufahrzeuge nach schweizerischem Vorbild) erforscht werden, wenn eine Reduzierung der Fahrzeuggewichte und Kontaktflächendrücke nicht möglich ist. Hierbei gilt es, die Praxis der Bauwirtschaft und die wirtschaftliche Machbarkeit zu berücksichtigen.

Zusatzinformationen

Logo des Innovationsprogramms Zukunft Bau
[Quelle:: BMI/BBSR]

Kontakt

Claus Asam
Referat II 6 - Bauen und Umwelt
Tel.: +49 30 18401-3412
Fax: +49 30 18401-2769

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