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1 Welche alternativen Verfahren stehen zur Verfügung?
Nachdem Politik und Verwaltung den Pflanzenschutzmitteleinsatz speziell in den rheinland-pfälzischen Kommunen drastisch beschränkt haben, sollen verstärkt Alternativen zur chemischen Unkrautbekämpfung genutzt werden (Tabelle 1) [2].
a) Bodenbedeckung
Die großräumige Bodenabdeckung mit organischem Material ist bereits zur vielgeübten Praxis geworden. Sie wird beispielsweise auf Rosenbeeten, unter Wind- und Sichtschutzhecken und im Rahmen von Neuanpflanzungen im Garten und Landschaftsbau praktiziert. Meist kommt organisches Material wie Baumrinde zum Einsatz, das je nach Schichtdicke etwa drei Jahre lang unerwünschten Pflanzenwuchs unterdrückt. Nachteilig sind die hohen Arbeitskosten für die Verteilung des Materials und die nicht unerheblichen Materialkosten.
Trotz der guten Haltbarkeit von Kunststoffmaterial (Folien und Vliese) werden sie auch in Neuanlagen selten eingesetzt. Sie sind nur eingeschränkt begehbar, und die Entsorgung (Deponierung) verursacht Kosten und verschlingt Deponieraum.
Zur kleinräumigen Bodenabdeckung werden verbreitet sogenannte Pflanzkragen aus verrottbarem Material (Stroh, Pappe) genutzt, um neugepflanzten Bäumen und Sträuchern das Anwachsen zu erleichtern. Die kleinräumige und dauerhafte Abdeckung (Leitpfosten, Verkehrsschilder etc.) mit Hilfe von recycelten Kunststoffen kann künftig auf kommunalen Flächen größere Bedeutung erlangen.
Genügsame, dichtwachsende Pflanzenarten, wie beispielsweise Cotoneaster, werden zunehmend als Bodendecker genutzt. Je nach Art sind allerdings spezifische Standortbedingungen notwendig, „den“ idealen Bodendecker für alle Ansprüche gibt es nicht. Nicht unterschätzt werden dürfen auch die notwendigen Pflegemaßnahmen, wie Rückschnitt und die Entfernung von durchgewachsenem Unkraut.
Tabelle 1: Möglichkeiten der alternativen Unkrautkontrolle im kommunalen Bereich
b) Mechanische Unkrautbekämpfung
Die Abkehr von Herbiziden im Garten- und Landschaftsbau sowie im Öffentlichen Grün hat zur Entwicklung einer Vielzahl von mechanischen Geräten geführt.
Auf gewachsenem Boden und wassergebundenen Flächen können Geräte eingesetzt werden, die die manuelle Arbeit in mehr oder weniger großem Umfang mechanisieren. Das Spektrum reicht vom „Hackboy“ über die Exzenterhacke bis hin zum großflächig arbeitenden „Erdhobel“. Die Wirkung dieser Geräte ist abhängig vom Bodentyp und der Witterung während der Bearbeitung.
Auf wassergebundenen Flächen sind Geräte mit rotierenden Werkzeugen, beispielsweise Stachelwalze (Igelrotor) oder Kreiselegge einsetzbar. Kennzeichnend für diese Geräte ist ein vergleichsweise hoher Anschaffungspreis und eine niedrige Arbeitsgeschwindigkeit.
Auf Sportanlagen (Hart- und Rasenplätze) tragen entsprechende Pflegegeräte bei sachgerechter Anwendung dazu bei, eine vorzeitige Verkrautung zu verhindern.
Auf gepflasterten Flächen kommen praktisch nur Bürsten- oder Kehrgeräte in Betracht. Die Angebotspalette ist groß und reicht von extrem schmaler Arbeitsweise (Fugenbürste) über Tellerbürsten bis hin zu flächiger Arbeitsweise. Man differenziert dabei zwischen horizontal und vertikal arbeitenden Geräten mit Kunststoff- oder Stahlbürsten. Die Probleme der Bürsten sind hinreichend bekannt. Sie reichen von zu starker Abnutzung und Staubentwicklung bis zu Beschädigungen an Natursteinen und Fugenfüllungen. Zur Sanierung von verkrauteten Flächen sind Kehrgeräte nur im Ausnahmefall (z. B. Rinnsteinbereich) geeignet. Der regelmäßige „Pflegeeinsatz“ kann jedoch wesentlich dazu beitragen, dass sich nur wenig organisches Material im Fugenbereich ansammelt, in denen sich Kräuter und Moose besonders leicht festsetzen.
c) Thermische Verfahren
Das Wirkungsprinzip der thermischen Geräte beruht auf einer Erhitzung des Pflanzengewebes auf 60-70°C. Bei diesen Temperaturen werden Eiweißstrukturen in den Zellen zerstört. Den Pflanzen ist zunächst äußerlich kaum etwas anzusehen. Nur auf Fingerdruck verfärbt sich das Gewebe dunkel. Aber bereits kurze Zeit später fallen die Pflanzen in sich zusammen. In Abhängigkeit vom Konstruktionsprinzip unterscheidet man die in der Tabelle 2 aufgeführten Bauarten [1].
Tabelle 2: Konstruktionstypen thermischer Geräte zur Unkrautkontrolle
Die altbewährte Abflammtechnik konnte sich in gewissem Umfang zur Unkrautbekämpfung im ökologischen Landbau etablieren; im kommunalen Bereich hat sie bislang jedoch kaum Anklang gefunden.
Seit Mitte der 80er Jahre wurden dagegen verstärkt Infrarot- und Kombinationsgeräte in den Kommunen angeschafft. Bei der Anwendung dieser Technologie besteht meist noch ein Informationsdefizit.
In den vergangenen Jahren wurden verschiedene Gerätetypen im Rahmen praxisnaher Versuchsanstellungen von unserer Dienststelle getestet.
Die biologische Wirkung der Infrarotstrahler beruht auf der nichtselektiven Vernichtung von oberirdischem Pflanzenmaterial. Abgesehen von der schnelleren Anfangswirkung der Kombinationsgeräte waren bei den geprüften Geräten keine größeren Unterschiede zu verzeichnen, was die Wirksamkeit gegen den Pflanzenwuchs betrifft. Die einzelnen Pflanzenarten reagierten dagegen individuell auf die Wärmebehandlung. Generell konnte festgestellt werden, dass die Arten umso schlechter erfasst wurden, je dicker das Pflanzengewebe war und je näher die Vegetationspunkte sich an der Erdoberfläche befanden. Gräser, wie z. B. die Einjährige Rispe oder ausdauernd Arten (Löwenzahn, Distel, Ackerwinde) sind nur durch „Aushungern“, d. h. wiederholte, mehrjährige Behandlung nachhaltig zu kontrollieren. Darüber hinaus sind der Bodenvorrat und der Zuflug an Unkrautsamen, sowie die Jahreswitterung entscheidend für die Bildung neuer Keimpflanzen und damit die Notwendigkeit von Nachbehandlungen.
In Abhängigkeit von der Jahreswitterung und den individuellen Ansprüchen an den Wirkungsgrad sind selbst im Trockengebiet 4 bis 5 Infrarotbehandlungen pro Jahr für eine akzeptable Unkrautwirkung erforderlich.
2 Herbizide
Die Mittelwahl muss sich bereits bei der Antragstellung an dem aktuellen Zulassungsstand orientieren.
Bei der Auswahl geeigneter Präparate müssen neben Wirkungsspektrum und Preis besonders eventuell vorhandene Auflagen berücksichtigt werden [7]. In der Tabelle 3 sind aktuelle Auflagen von Präparaten beispielhaft zusammengestellt, wie sie bei Herbiziden vorhanden sind.
Die Tabelle 4 gibt einen Überblick über die derzeit zugelassenen Herbizide zum Einsatz auf „Wegen und Plätzen“. Dabei wird deutlich, dass häufig keine eindeutigen Indikationen vorhanden sind. Beispielsweise sind keine Indikationen für „Sportrasen“ oder „Hartplätze“ ausgewiesen, so dass Kompromisse im Genehmigungsverfahren notwendig sind.
Tabelle 3: Wichtige Auflagen von Herbiziden zum Einsatz außerhalb land-, forstwirtschaftlich und gärtnerisch genutzter Flächen (Stand: 2005)
Tabelle 4: Herbizde ausgewiesen für Freilandflächen (Stand September 2005)
2 Wirtschaftlichkeit von Maßnahmen zur Unkrautkontrolle im Kommunalen Bereich
Im Rahmen einer Diplomarbeit wurden in diesem Jahr die verschiedenen Möglichkeiten zur Unkrautkontrolle im Öffentlichen Bereich auf wassergebundenen und Verbundsteinflächen im Hinblick auf Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit verglichen [5]. Dabei wurden die in der Tabelle 5 zusammengestellten Parameter zugrunde gelegt.
Tabelle 5: Grunddaten für die Wirtschaftlichkeitsberechnungen
Tabelle 6: Kostenvergleich von Unkrautbekämpfungsverfahren auf Nichtkulturland (Diplomarbeit SEIBEL 2000, Univ. Koblenz, LPP Mainz) – Angaben in Abhängigkeit von der Flächenbeschaffenheit in €/m² -
Die Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass zwischen den verschiedenen Verfahren, was die Kosten betrifft, Unterschiede im Verhältnis von etwa 1 : 100 bestehen.
3 Ökologische Aspekte
Die Umweltverträglichkeit von alternativen Verfahren ist eine der Hauptbegründungen für die Anschaffung entsprechender Geräte. Neben der biologischen Wirkung und der Kostenge-staltung verdient daher der ökologische Aspekt besondere Aufmerksamkeit. Natürlich ist es so gut wie unmöglich zu klären, welche tierischen oder pflanzlichen Lebewesen auf oder im Boden durch diese Verfahren beeinträchtigt werden. Recht gute Anhaltspunkte liefert bei der Anwendung von thermischen Verfahren in dieser Hinsicht die Entwicklung der Bodentemperatur in unterschiedlichen Bodentiefen (Tabelle 7).
Tabelle 7: Einfluss einer Infrarotbehandlung auf die Bodentemperatur *(LPP 1990)
Eine nennenswerte Temperaturerhöhung konnte trotz maximaler Leistungsabgabe nur unmittelbar an der Bodenoberfläche registriert werden. Unter Berücksichtigung kurzzeitiger Maximaltemperaturen von 70-80°C kann davon ausgegangen werden, dass eine Schädigung nur bei oberirdischen Lebewesen zu erwarten ist.
Aus ökologischer Sicht ist noch zu ergänzen, dass die Brandgefährdung bei den Kombinationsgeräten deutlich höher ist im Vergleich zu den Infrarotstrahlern. Die offene Flamme kann trockenes Pflanzenmaterial leicht entzünden. Bei feuchter Witterung führt sie wegen der hohen Flammtemperaturen zu verstärkter Rauch- und Wasserdampfentwicklung. Von den Heißdampfgeräten geht naturgemäß keinerlei Brandgefahr aus.
Sofern die Kombinationsgeräte über Abluftkamine verfügen, können in die Wege überhängende Zweige von Bäumen und Sträuchern (Blüten, Blätter)von der heißen Abluft geschädigt werden.
Die Geräuschentwicklung der Propangas-betriebenen Infrarotstrahler ist im Vergleich zu den Treibgas-betriebenen Kombinationsgeräten erheblich niedriger.
Nicht zu unterschätzen ist auch der Energieverbrauch der thermischen Geräte. Unterstellt man 5 Behandlungen/Jahr, so wird je nach Geräteausführung und Arbeitsbedingungen auf 4 bis 11 ha Behandlungsfläche eine Energiemenge verbraucht, die ausreichen würde, um ein durchschnittliches Einfamilienhaus mit einem Jahresverbrauch von 35.000 kW zu beheizen. Dazu kommen je nach Mechanisierungsgrad noch die Anschaffung/Betrieb einer Zugmaschine.
Im Zusammenhang mit der Anwendung von Herbiziden sind eine Reihe von ökologischen Aspekten diskutierbar. Die meisten umweltrelevanten Diskussionspunkte sind im Rahmen der Zulassung geprüft worden (Abbaubarkeit, Persistenz, Wirkung auf Nichtzielorganismen u. a.). Anlass zur Sorge bieten insbesondere neuere Erkenntnisse über die Belastung von Oberflächengewässern mit Herbiziden, die typischerweise im urbanen Bereich eingesetzt werden (z. B. Diuron- und Glyphosat-Mittel) [3]. Da liegt der Verdacht nahe, dass ein Teil dieser Belastung möglicherweise infolge Abschwemmung von versiegelten Flächen stammen könnte. Erste Untersuchungen bestätigen, dass unter bestimmten Bedingungen auch reine Kontaktmittel ohne Dauerwirkung (Basta, Roundup) von entsprechenden Flächen abgeschwemmt werden können [4]. Daher dürfen Herbizide auf abschwemmungsgefährdeten Flächen nur mit Geräten angewendet werden, die eine Benetzung des Bodenbelages vermeiden (z. B. Rotofix, Weed-it) [6].
4 Zusammenfassung
Im Prinzip ist eine Unkrautkontrolle auch im urbanen Bereich mit alternativen Verfahren möglich. Bereits bei mäßigen Niederschlagsverhältnissen muss mit 4-5 Behandlungen jährlich gerechnet werden, um ein akzeptables Ergebnis zu erzielen. Bei feuchten Witterungsverhältnissen muss häufiger behandelt werden.
Der Herbizideinsatz ist mit 5–10 Cent/m²+Jahr die bei weitem günstigste Variante. Am teuersten ist die reine Handarbeit (Faktor 50 bis 100). Die Infrarotverfahren sind unter den Herbizidalternativen noch am günstigsten (Faktor 4 bis 8). Entsprechend den Untersuchungen verursachen die Arbeitskosten mit 60–80 % Anteil an den Gesamtkosten den größten Kostenfaktor, d. h. die chemiefreien Varianten sind vergleichsweise arbeitsintensiv.
Eine gründliche Planungsphase vor der Anschaffung von Geräten ist eine wichtige Voraussetzung für die Akzeptanz des Verfahrens bei dem Bedienungspersonal. Von grundsätzlicher Bedeutung ist dabei eine gute Handhabbarkeit der Geräte und deren Eignung für die vorgesehenen Flächen.
Negative Beeinträchtigungen von tierischen und pflanzlichen Bodenlebewesen durch thermische Verfahren sind lediglich für Organismen zu erwarten, die sich an der Bodenoberfläche aufhalten.
Aus ökologischen Gesichtspunkten heraus sollten bei der Anschaffung Geräte bevorzugt werden, die sich durch geringe Brandgefahr, schwache Geräusch- und Rauchentwicklung und niedrigen Energieverbrauch auszeichnen.
5 Ausblick
Die Ausführungen belegen, dass ein kostenneutraler Ersatz von Herbiziden durch alternative Verfahren im kommunalen Bereich nicht möglich ist. Während die Infrarottechnologie schon ausgereift und praxistauglich ist, bestehen bei der Wasserdampftechnologie noch Entwicklungsmöglichkeiten. Hier fehlen noch handhabbare Bautypen zum Einsatz auf mittelgroßen Flächeneinheiten.
Mittelfristig erscheint es wenig sinnvoll, eine ungeliebte Maßnahme zur Unkrautkontrolle durch eine andere zu ersetzen. Ein Unkrautmanagement/Pflegekonzept ist anzustreben.
Das beginnt bereits in der Planungsphase von kommunalen Freilandflächen. Hier gilt es, den Flächenbestand zu analysieren und festzulegen, wo Pflanzen überall eine Gefahr darstellen und dadurch zu Unkräutern werden. Bei Neuanlagen muss berücksichtigt werden, dass je kleiner die Pflastersteine werden, desto größer der Fugenanteil wird und damit das Unkrautproblem. Maßnahmen zur Unkrautunterdrückung gehören als Pflegemaßnahmen zum regelmäßigen Erhaltungsaufwand für öffentliche Anlagen. Sie sind daher haushaltsmäßig zu erfassen und abzusichern.
Es muss versucht werden, ein standort-bezogenes Pflegekonzept zu entwickeln, das dazu beiträgt, den Unkrautdruck so niedrig wie möglich zu halten. Durch Kombination einzelner Pflegemaßnahmen können gezielte Aktionen zur Unkrautbekämpfung minimiert werden. Vorstellbar wäre es beispielsweise, die Anzahl der thermischen Arbeitsgänge auf einen bis zwei jährlich zu reduzieren, wenn Kehrgeräte intensiver zur Flächenpflege eingesetzt werden. Gleichzeitig verbessert diese Kombination die Akzeptanz in der Bevölkerung („Sauberkeitsdenken“). Auf Sportplätzen ist es mit Düngung, Rasenschnitt bzw. Abkehren nicht getan. Der verstärkte Einsatz spezieller Pflegegeräte trägt dazu bei, unerwünschten Pflanzenwuchs zurückzudrängen.
Ein Patentrezept für ein Pflegekonzept gibt es nicht, weil es von vielen Faktoren beeinflusst wird (Flächenart, -anzahl, -größe, Personalbestand etc.). Es muss von der Kommune standortbezogen, in Abhängigkeit von Personalbestand, Ausrüstung und Finanzmitteln entwickelt werden.
Literaturverzeichnis
- Augustin, B: Biologische Wirkung, Wirtschaftlichkeit, Handhabung und Umweltverträglichkeit von Infrarotstrahlern zur Unkrautbekämpfung im kommunalen Bereich.
PflKrankh. PflSchutz, Sonderh. 12, 447-453, 1990
- Augustin B.; Fischer E.; Seibel H.: Möglichkeiten der Vegetationskontrolle auf Nicht-Kulturland. Gesunde Pflanzen, 53 (6), 169-176, 2001
- Augustin, B.; Schietinger, R.; Ittel, I.: Auftreten von Pflanzenschutzmitteln in
Oberflächengewässern mit landwirtschaftlich geprägten Einzugsgebieten. Z. PflKrankh. PflSchutz, Sonderh. 18, 1045-1052, 2002
- Augustin B.; Seibel H.: Urban areas – source of Glyphosate-contamination of surface water? Proceedings EWRS Symposium, 12,114-115, 2002
- Augustin, B.: Ökonomische Aspekte unterschiedlicher Methoden der Wildkrautkontrolle in der Stadt. Stadt u. Grün u. Neue Landschaften, 3,46-52, 2004
- Kortenhoff, A.; Kempenaar, C.; Lotz, L.A.P.; Beltman, W.; den Boer, L.: Rational weed management on hard surfaces. Plant Research International, Wageningen, Februar 2001, Note 69 A
- Zwerger, P.; Eggers, Th.; Preussendorff, G.; Verschwelle, A.: Zur Situation der Unkrautbekämpfung im urbanen Bereich. Stadt und Grün, Sonderh. 13, 54-60, 2000
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