Die Ufer von Binnenwasserstraßen sind diversen Belastungen ausgesetzt, unter anderem dem von der Schifffahrt verursachten Wellenschlag. Um Erosion zu vermeiden, werden diese meist technisch durch Steinschüttungen oder -mauern gesichert, welche sich jedoch negativ auf die Ökosysteme auswirken können. Im Verbundforschungsprojekt „Bioshoreline“ – gefördert vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft – entwickelten Forschende unter der Leitung des Fraunhofer UMSICHT ein biologisch abbaubares Geotextil aus nachwachsenden Rohstoffen, das als temporärer Filter für die Ufersicherung an Binnenwasserstraßen dienen soll.

Stabil und gleichzeitig abbaubar

Ziel des Projekts war es, einen Geotextilfilter für biologische Befestigungssysteme von Ufern zu entwickeln. Dieser Filter soll vor der Uferbefestigung durch Pflanzen den Boden stabilisieren und sich dann vollständig abbauen, sobald die Pflanzenwurzeln diese Aufgabe übernehmen können. Das neuartige Geotextil besteht aus einer Mischung schnell abbaubarer Naturfasern und biobasierter, langsam abbaubarer synthetischer Fasern. Diese Kombination soll die erforderliche Stabilität für mindestens drei Jahre gewährleisten – bei gleichzeitiger vollständiger biologischer Abbaubarkeit. „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. In vielen Optimierungsschritten ist es uns nun gelungen, einen geeigneten Prototyp herzustellen“, erklärt Projektleiterin Pia Borelbach des Fraunhofer UMSICHT.

Erste Prototypen im Einsatz

Im Januar 2020 erfolgte der Einbau erster Prototypen an einer Versuchsstrecke am Rhein bei Worms. Die generelle Durchwurzelbarkeit der hergestellten Geotextilfilter wurde mit Weidenspreitlagen als Bepflanzung sowohl in speziellen Versuchskästen als auch im Freiland nachgewiesen. Proben wurden nach ein, zwei und drei Jahren entnommen und geprüft. Die Ergebnisse zeigten, dass Abbauprozesse begonnen haben. Basierend auf den Erkenntnissen aus Freiland- und Durchwurzelungsversuchen optimierten die Forschenden das Geotextil erneut, um die Durchwurzelbarkeit weiter zu verbessern. Dieser Prototyp ist nun seit März 2023 unter Steinmatratzen und seit April 2024 unter Weidenspreitlage und Saatgutmatten an der Versuchsstrecke im Einsatz. Das Projekt soll neue Möglichkeiten für den naturnahen Wasserbau eröffnen und gleichzeitig ein neues Anwendungsgebiet für biobasierte und biologisch abbaubare Kunststoffe erschließen.

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