Retentionsbodenfilter

Empfehlungen für den Betrieb von Retentionsbodenfiltern und die Pflege der Schilfpflanzen in der Etablierungsphase

Nach erfolgter Bepflanzung sollen Retentionsbodenfilter bis zur Inbetriebnahme der Anlage etwa ein Jahr (zumindest eine volle Vegetationsperiode) nur mit vorgefiltertem bzw. vorgeklärtem Brauchwasser oder mit Stadtwasser beschickt werden, damit der Filter auf Grund der unzureichend entwickelten Vegetation nicht kolmatiert und das Schilf sich im Bodenkörper gut etablieren kann. Für diesen Zeitraum müssen einige Vorgaben strikt eingehalten
werden, damit sich ein flächiger Bewuchs mit tiefgreifender Durchwurzelung des Filtersubstrates entwickeln kann.

1. Bewässerung
Nach Abschluss der Pflanzarbeiten ist ein Dauereinstau des Filterbeckens laut dem Handbuch Retentionsbodenfilter des Landes Nordrhein-Westfalen auf wenige Zentimeter über der Filteroberkante einzuhalten, damit die Schilfvegetation ausreichend mit Wasser versorgt wird. Gleichzeitig unterdrückt der Dauereinstau unerwünschten Unkrautbewuchs auf der Filterfläche. In der Praxis hat sich eine Überstauung von 5 – 10 cm als sinnvoll erwiesen. Bei dieser Höhe werden die Pflanzen nicht vollständig überstaut (dies wiederum wäre negativ für die Entwicklung der Vegetation), Verdunstungsverluste aus den Becken können aber bei 1-2 tägiger Kontrolle der Wasserstände problemlos ausgeglichen werden, ohne das die Gefahr einer unzureichenden Wasserversorgung der Pflanzung besteht.
Die ausreichende Bewässerung und der fachgerechte Anstau der Becken ist grundsätzliche Voraussetzung für das problemlose Einwurzeln der Vegetation. Die Bewässerung darf dabei nicht mit ungefilterten oder ungeeigneten Brauchwassern, sondern sollte nach Möglichkeit mit Stadtwasser erfolgen, um eine Kolmation des Bodenfilters zu vermeiden. In der Vergangenheit wurde in verschiedenen Bauvorhaben der Anstau des Retentionsbodenfilters mit ungefiltertem Brauchwasser vorgenommen, dies hatte zur Folge das die Schilfpflanzen durch Unrat wie Toilettenpapier, Plastikmüll oder auch eine zu große Auflage grober Sedimente umgeknickt wurden und der Filter schon vor Inbetriebnahme kolmatierte. Bei der Verwendung von Brauchwasser ist also unbedingt eine Vorreinigung erforderlich, um den Anwuchserfolg und damit auch die Leistungsfähigkeit der Anlage nicht zu gefährden. Vermieden werden muss auch eine sehr punktuelle und/oder schwallartige Bewässerung, um nicht eine Erosion des Sandfilters zu verursachen.
ielfach wird Grundwasser für die Bewässerung der Retentionsbodenfilter genutzt. Hierbei sind zwei Dinge besonders zu beachten. Zum einen weist Grundwasser in der Regel nur sehr geringe Nährstoffgehalte auf, so dass bei dessen Verwendung unbedingt über ein regelmäßiges Monitoring kontrolliert werden muss, ob zusätzliche Düngergaben erforderlich sind, damit die Pflanzen ausreichend mit Nährstoffen versorgt werden. Zum anderen ist Grundwasser in der Regel sehr kalt und wirkt damit einer zügigen Pflanzenentwicklung entgegen, da diese bei Schilfpflanzen direkt an die Temperatur gekoppelt ist. Somit muss bei der Verwendung von Grundwasser bedacht werden, den Zulauf regelmäßig umzulegen, damit das kalte Wasser nicht im Zulaufbereich partiell zu einem geringeren Wachstum führt. Idealerweise sollte bei Bewässerung mit Grundwasser die Wasserzufuhr über das Drainagesystem von unten erfolgen, damit an der Oberfläche das erwärmte Wasser erhalten bleibt.
Da eine sehr regelmäßige Kontrolle der Wasserstände zwingend erfolgen muss, sollte die Bewässerung in der Regel durch einen Verantwortlichen vor Ort erfolgen. Da es sich um ein technisches Bauwerk und nicht um ein Renaturierungsbiotop handelt, sind die Vorgaben zur Wasserhaltung unbedingt und strikt einzuhalten. Die Kontrolle der Wasserstände sollte insofern nach Möglichkeit von dem ortsansässigen Klärwerksbetreiber bzw. Entsorger übernommen werden, dessen Personal diese Kontrollfunktion mit in ihr übliches Pflichtenheft zur täglichen Kontrolle technischer Einrichtung übernehmen kann und ausreichend Erfahrung im Umgang mit klärtechnischen Anlagen verfügt.
Eine Kontrolle der Schilfpflanzen sollte wiederum im Rahmen eines regelmäßigen Monitorings etwa alle 4-6 Wochen innerhalb der Vegetationsperiode von fachkundigem Personal erfolgen. Für dieses Monitoring sollten sowohl der für die Bewässerung Verantwortliche als auch ein Verantwortlicher seitens des Auftragsgebers als Ansprechpartner zur Verfügung stehen.

2. Entwicklungs- und Fertigstellungspflege
Für die Schilfbepflanzung in Retentionsbodenfiltern ist eine klassische Entwicklungs- und Fertigstellungspflege nicht erforderlich.
Die sogenannte Fertigstellungspflege bezieht sich auf die einschlägigen DIN-Vorgaben, hier insbesondere auf die DIN 18916. Diese besagt unter 6.2, dass ein abnahmfähiger Zustand erreicht ist, zu dem Zeitpunkt, an dem die Sicherheit über den Anwuchserfolg besteht. Üblicherweise wird jedoch für die Ingenieurbiologie hier auch die Passage der Abnahmefähigkeit direkt nach der Bepflanzung beim vereinbarten Verzicht auf die Leistung der Fertigstellung mit einbezogen. Es hat sich hier also eine Mischform herauskristallisiert, so dass zu Beginn der Vegetationsperiode ca. 4 Wochen nach der Bepflanzung festgestellt werden kann, ob die Pflanzen treiben, d.h. weitere Wurzeln gebildet wurden. Dieses ist im Falle der Schilfvegetation relativ einfach feststellbar, in dem man stichprobenartig einige Einzelpflanzen oder Matten aufnimmt, um den Zustand der Wurzelmasse zu betrachten. Im Übrigen ergibt auch das Erscheinungsbild oben (vital oder nicht) einen Aufschluss über die Etablierung der Pflanzen.
Im Falle der Retentionsbodenfilter ist es relativ problematisch, eine entsprechende Prüfung durchzuführen, da für die notwendige Begehung der Bodenfilter so weit abgelassen werden muss, dass man ohne Unfallrisiko (das Betreten ist während des Überstaus lebensgefährlich) den Bodenfilter betreten kann.
Im Übrigen wird in der DIN 18916 auch auf die ingenieurbiologischen Sicherungsbauweisen (hierzu DIN 18918) hingewiesen. Diese sagt unter Punkt 11.2 „Abnahmefähiger Zustand“ folgendes aus: „...bei Sicherung durch Bepflanzung (, wenn) die Pflanzen an den Baustellen einen entsprechenden Austrieb aufweisen. Ausfälle bis 30% sind zulässig, wenn das Sicherungsziel trotz der Ausfälle erreicht wird ...“
Hierzu muss eine Interpretation vorgenommen werden, da die DIN noch nicht in der letzt aktuellen Fassung auf die Problematik Retentionsbodenfilter eingeht.
Ein 30%iger Ausfall ist u.E. zu hoch, als dass er tolerierbar wäre. Es gibt hier zwar kein „Sicherungsziel“ aber ein technisches Ziel, so dass sich ein Prozentsatz von ca. 10-15% als normaler „tolerierbarer“ Ausfall erwiesen hat, dies heißt aber auch das Pflanzenausfälle, die über diesen Toleranzbereich hinausgehen, ersetzt werden sollten.

3. Monitoring
Die regelmäßige Kontrolle der Vegetation sollte im Rahmen eines Monitorings etwa alle 4-6 Wochen im Zeitraum März - Oktober, d.h. innerhalb der ersten Vegetationsperiode erfolgen. Dieses ist unerlässlich, um die o.g. Garantiebedingungen durchzusetzen. Hierzu muss ein Fachkundiger vor Ort den Zustand der Pflanzung sowie sämtliche Abweichungen fotografisch und schriftlich dokumentieren und an den Auftraggeber bzw. den Bauüberwachenden weiterleiten. Der Schilfzustand und die Etablierung der Pflanzen sollte in einem standardisierten Bericht dokumentiert und beschrieben werden. Eventuelle Gegenmaßnahmen bei Abweichungen werden angegeben und müssen ggf. bauseitig behoben werden.
Das ein regelmäßiges Monitoring erforderlich ist, zeigen unsere reichhaltigen Erfahrungen aus der Praxis. Hier seien nur einige Beispiele zu Unregelmäßigkeiten genannt:
Beschädigung des umgebenden Zauns (Unfallgefahr und Gefahr einer Beschädigung der Pflanzung und des Beckens), Beschädigung genereller Art, z.B. durch Vandalismus. Wir prüfen ob grober Unrat (Straßenleitplanken, Ölfässer o.ä.) nicht im Becken vorgefunden werden. Durch das Monitoring werden auch diese Abweichungen dokumentiert, festgestellt und der Auftraggeber über diese Missstände informiert. Bei Befall durch Schädlinge, zu geringen Wasserständen etc. müssen umgehend entsprechende Information weitergeleitet werden, damit hier ohne Zeitverzögerung Abhilfe geschaffen werden kann.

oben und unten: Monitoring im Frühsommer bei einem neu angelegten Retentionsbodenfilter

Monitoring beim Retentionsbodenfilter Birkenheide:

4. Düngung der Schilffläche
Für die Düngung empfehlen wir einen Langzeit-NPK-Dünger (12/12/17/2) in einer Menge von ca. 50 - 70g/m² aufzubringen, diesen aber nicht in den Boden einzuarbeiten, um die Oberfläche nicht zu verändern. Der Düngung sollte im Rahmen des erforderlichen Monitorings erfolgen und daher mit diesem zusammen beauftragt werden. Nach der Bewertung der Pflanzenentwicklung kann dann auch die genaue Menge des erforderlichen Düngers und der Düngezeitpunkt genau festgelegt werden. Darüber hinaus reduziert sich bei der gleichzeitigen Durchführung von Monitoring und Düngung die Anzahl der für das Betreten des Filters erforderlichen Absenkvorgänge des Wasserniveaus. Beim anschließenden Einstau des Filterbeckens ist zu beachten, dass kein stetiger Durchfluss im Becken entsteht, damit die Nährstoffe den Pflanzen zur Verfügung stehen und nicht ausgespült werden. Ggf. Je nach Jahreszeit der Bepflanzung, kann es auch zu einer Verschiebungsanzahl der Düngereinsätze kommen, so kann z.B. Innerhalb der 2. Vegetationsperiode nur noch 50% der o.g. Menge/Düngung aufgebracht werden und mit Beginn der nächsten Vegetationsperiode ein 2. Düngegang erfolgen.

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