Ufer von Binnenwasserstraßen sind starken Belastungen durch Schifffahrt und Gezeiten ausgesetzt, was oft zu erheblicher Erosion führt. Traditionell wird diese Problematik durch den Einsatz von Steinschüttungen oder -mauern gelöst, die jedoch negative Auswirkungen auf die örtlichen Ökosysteme haben können. Im Rahmen des Verbundforschungsprojekts »Bioshoreline«, finanziert durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft, wurde unter der Leitung von Fraunhofer UMSICHT ein innovatives, biologisch abbaubares Geotextil aus nachwachsenden Rohstoffen entwickelt. Dieses dient als temporärer Filter für die Ufersicherung an Binnenwasserstraßen.
Hydraulische Belastungen und ökologische Anforderungen
Der Schiffsverkehr erzeugt eine besondere hydraulische Belastung der Ufer. Um diese kritisch belasteten Ökosysteme zu erhalten und die Lebensräume für ufertypische Pflanzen und Tiere zu verbessern, sollte der Einsatz von Pflanzen gegenüber den technischen Sicherungen bevorzugt werden. Dies entspricht den Forderungen der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL). Bis die Pflanzen allerdings vollständig ihre Wurzelfunktion zur Stabilisierung der Ufer übernommen haben, sind temporäre Befestigungen wie Geotextilvliese notwendig.
Entwicklung stabiler und abbaubarer Geotextilien
Das Projektziel war die Entwicklung eines Geotextilfilters, der die Ufer vor der Etablierung der Pflanzenwurzeln stabilisiert und sich dann vollständig abbaut. Die neuartigen Geotextilien bestehen aus einer Mischung schnell abbaubarer Naturfasern und biobasierter Kunstfasern, die eine Stabilität von mindestens drei Jahren gewährleisten.
Gleichzeitig sind diese Geotextilien vollständig biologisch abbaubar. Projektleiterin Pia Borelbach vom Fraunhofer UMSICHT erklärte: „Eine der Herausforderungen bei dem Projekt war es, ein stabiles Geotextil zu entwickeln, das gleichzeitig auch die Durchwurzelung der Pflanzen ermöglicht und sich nach einer gewissen Zeit vollständig abbaut.“
Erprobung der Geotextil-Prototypen
Im Januar 2020 wurden die ersten Prototypen an einer Versuchsstrecke am Rhein bei Worms installiert. Die Durchwurzelbarkeit dieser Geotextilfilter wurde sowohl in Versuchskästen als auch im Freiland unter Verwendung von Weidenspreitlagen getestet. Im Laufe von ein, zwei und drei Jahren entnommene Proben zeigten erste Abbauprozesse.
Basierend auf diesen Erkenntnissen optimierten die Forscher das Geotextil, um die Durchwurzelbarkeit weiter zu verbessern. Seit März 2023 ist ein optimierter Prototyp unter Steinmatratzen und seit April 2024 unter Weidenspreitlage und Saatgutmatten an der Versuchsstrecke im Einsatz.
