In den folgenden Varianten werden verschiedene Bauweisen und Materialien diskutiert. Anhand der Ergebnisse soll anschließend die Versuchskonzeption entwickelt werden.
Eigenschaften
Als Grundgrüst werden Holzstämme verwendet, die so miteinander verbunden sind, daß stellenweise Stämme aus dem Wasser ragen. Über das Gerüst wird eine Pflanzenträgermatte gespannt, auf der die Pflanzen befestigt werden. Durch die Überlagerung der Stämme entstehen drei Bereiche: in der ersten Zone verläuft die Pflanzenträgermatte oberhalb, in der zweiten auf Höhe und in der dritten Zone unterhalb des Wasserspiegels. Diese Zonen bilden die Grundlage für unterschiedliche Entwicklungen.
Je nach Holzart und Behandlung hat Holz verschiedene Eigenschaften in Bezug auf die Schwimmfähigkeit. Diese variiert zwischen drei Wochen bei z.B. ungeschälten Kiefernstämmen (mit Borke) und 3 Jahren, z.B. gesägtes und getrocknetes Fichtenholz (Erfahrungswerte aus der Flößerei).
Vorteile
Diese Pflanzeninsel ist eine einfach herzustellende schwimmende Tragschicht, die Lebensräume für Pflanzen und Tiere schafft. Die Kombination der Pflanzenträgermatte mit Holzstämmen ergibt eine größere Tragfähigkeit und eine unregelmäßige Oberfläche. Sie kann stellenweise bepflanzt werden, und stellenweise unbepflanzt bleiben, um zu untersuchen, ob und wie sie von selbst besiedelt wird. Auf Bereiche, die weiter im Inneren der Mattenfläche liegen, können zu Versuchszwecken verschiedene Substrate aufgebracht werden (z.B. im Anspritzverfahren).
Holz ist ein verrottbarer Baustoff, verwendet als Auftriebskörper für eine Insel müsste es später nicht entsorgt werden. Verschiedene Holzarten sind in den Forstbeständen der Tagebauseen im Rahmen der Rekultivierung angepflanzt worden oder haben sich mit der Sukzession angesiedelt, z.B. Kiefer, Pappel, Birke, Robinie. Diese Arten wären wegen des geringen Transportweges besonders zum Verbau geeignet.
Nachteile
Das vorhandene Holz ist unbehandelt nicht lange genug schwimmfähig und es bestünde die Gefahr, dass mit dem sinkenden Holz die übrige Insel ebenfalls versinkt. Behandeltes Holz ist für die Bauweisen zu teuer und zu Aufwendig im Transport.
Verwendung
Holz ist als Auftriebskörper nur für solche Inseln geeignet, die später einmal auf dem Ufer befestigt werden sollen. Als kostengünstige und lange schwimmfähige Variante könnte gebrauchtes Bauholz oder Abrissholz aus Fachwerk verwendet werden, soweit es denn verfügbar ist.
Weiterhin könnten Holzbalken miteinander in einer Linie verbunden als Wellenbrecher und Schwimmersperre zum Schutz der Inseln dienen.
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| Abb. 7.1. Querschnitt Holzbalkeninsel |
Eigenschaften
Auf einem Gerüst aus Holzstämmen werden Lagen lebender austriebsfähiger Äste (Weiden) kreuzweise mit Draht befestigt. In die Spreitlage werden schräg Steckhölzer gesteckt. Diese sollten auf der Unterseite der Spreitlage herausstehen, damit der Kontakt mit dem Wasser gewährleistet ist.
Für diese Bauweise können die selben Holzeigenschaften wie unter Kap. 6.1.1. genannt angenommen werden.
Vorteile
Die Vor- und Nachteile einer Konstruktion mit Holz sind bereits unter 6.1.1. genannt.
Die Konstruktion wird nach Anwachsen der Weiden und Erreichen des Endwasserspiegels bzw. bei drohendem Versinken der Insel auf dem Ufer fixiert. Die Weiden tragen dann zum Schutz der Uferböschungen vor Erosion bei.
Prognose
Der Zeitraum, in welchem unbehandeltes Holz der Konstruktion den nötigen Auftrieb verleiht, ist für Austrieb und Wurzelwachstum der Weiden nicht ausreichend. Der Zeitraum der Schwimmfähigkeit könnte durch die Verwendung von behandeltem Holz, z.B. getrocknetes und gesägtes Fichtenholz, verlängert werden. Aber auch in diesem Fall müssten die Inseln nach Ablauf dieser Zeit am Ufer fixiert werden, damit die Weiden sich weiterhin entwickeln können und nicht versinken. Behandeltes Holz ist allerdings teurer und nicht vor Ort verfügbar.
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| Abb. 7.3. Schnitt Spreitlagenfloß |
Beschreibung
Zwischen Vegetationsfaschinen wird eine Pflanzenträgermatte gespannt und mit Schilfrhizomen bepflanzt. Zur besseren Belichtung der Oberfläche kann im Herbst eine Mahd erfolgen, wobei die Biomasse auf der Insel verbleiben sollte. Es ist zu vermuten, daß bei ausreichendem Lichteinfall sich weitere Arten (Einjährige) auf der Insel ansiedeln.
Mit der Zeit nimmt die Mächtigkeit des schwimmenden Schilfkörpers zu und bildet die Basis für die Entwicklung anderer Arten.
Die Vegetationsfaschine besteht aus Kokosfasern und besitzt Auftriebskörper, sie dient bei dieser Bauweise als Wellenschutz für das innen befindliche Schilf.
Vorteile/ Nachteile
Die Bauweise besteht aus verrottbaren Materialien, wenn es sich um einen solchen Pflanzenträger handelt. Sie enthält keine Materialien, die sich mit Wasser vollsaugen und mit der Zeit immer schwerer werden können, dadurch ist es möglich, dass der Schilfrhizomkörper mit zunehmender Mächtigkeit den gesamten benötigten Auftrieb übernehmen kann.
Als Nachteil ist der Beschaffungspreis der Vegetationsfaschine zu nennen, welche eine Produktion in großer Stückzahl erschwert. Weiterhin haben die Faschinen ein hohes Eigengewicht, was eine große Anzahl an Auftriebskörpern notwendig macht.
Prognose
Die Schilfinsel ähnelt sehr den Vorbildern in Knappenrode, wenn sie mit verrottbarem Material als Pflantzenträger gebaut sind. Sie kann somit dauerhaft auf dem Wasser verbleiben.
Der Zuwachs des Rhizomenkörpers wird sich aufgrund des verringerten Nährstoffangebotes nicht so schnell vollziehen, wie in der Literatur genannt ( in Holland bei Landgewinnungsmaßnahmen ca. 1m Höhengewinn durch Rhizomenkörper in 7 Jahren). Es bleibt zu überlegen ob eine Düngung der Inseln möglich (Auswaschungsgefahr), bzw. sinnvoll ist, denn ein überreiches N-Angebot könnte die Zellstruktur des Schilfes (mastiger Wuchs), und somit die Standfestigkeit der Halme schwächen.
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| Abb. 7.4. Schnitt Schilfinsel |
Eigenschaften
Eine Faschinenwalze wird aus lebendem Weidenmaterial zu einem Ring von 3 - 4 m Durchmesser gebunden. Der Ring wird mit durchgesteckten Dachlatten ausgesteift. In die Mitte wird eine Pflanzenträgermatte bzw. Drahtgitter eingehangen. Dieses wird mit Schilfrhizomen bepflanzt.
In die Faschine werden von außen 2 - 2,5 m lange Weidenruten gesteckt und zusammengebunden. Kombiniert mit der Faschine stellen sie einen Wellenschutz für das in der Mitte der Bauweise wachsende Schilf dar. Die Schwimmfähigkeit der Bauweise kann durch Auftriebskörper an der Faschine verbessert werden. Stellt sie sich als dauerhaft schwimmfähig heraus, kann sie auf dem Wasser verbleiben. Sollte dieses nicht der Fall sein, kann sie mit Erreichen des Endwasserstandes auf dem Ufer fixiert werden und dort zur Stabilisierung und Uferlinienverlängerung dienen.
Vorteile/ Nachteile
Die Bauweise besteht, wenn sie mit Draht als Pflanzenträger hergestellt wird, zu 100% aus verrottbaren Konstruktionselementen. Sie enthält keine schwergewichtigen Elemente, sondern nur selbstschwimmendes Material. Mögliche Auftriebshilfen sollten so angebracht werden, daß sie problemlos wieder zu entfernen sind. Zum jetzigen Zeitpunkt stellt der hohe Bedarf an Weidenmaterial und die zeit- und arbeitsintensive Materialgewinnung, Aufbereitung und Verarbeitung zum Faschinenstrang, u.a. wegen des geringen Materialangebotes vor Ort, ein erhebliches Problem da. Deshalb lässt sich die Bauweise nicht einfach in großer Stückzahl herstellen. Der große Maßstab der Tagebauseen erfordert aber einen große Stückzahl an Inseln, welche sich im besten Fall bereits maschinell vorfertigen lassen, um eines der oben genannten Ziele zu erreichen.
Prognose
Die Schwimmfähigkeit von lebenden Faschinen muss erst geprüft werden, um Aussagen über die Dauerhaftigkeit einer Faschine im Wasser zu bekommen (vgl. Kap. 7.3. Vorversuch).
Die Faschineninsel ist jedoch eine vielversprechende Bauweise. Sie könnte während der Anzucht auf dem Wasser schwimmen und anschließend am Ufer, z.B. auf den Steinschüttungen an der Wasserkante festgemacht werden. Dort festigen die Wurzeln die Bauweise (pflanzliche Armierung) und strukturieren das gradlinige Erscheinungsbild.
Als vereinfachte Form der Faschineninsel kann ein normaler Faschinenstrang in der gleichen Weise auf dem Wasser vorgezogen werden. Die Herstellung ist einfacher, da das Biegen der Faschine entfällt. Die lineare Bauweise kann genau so verwendet werden, wie übliche Faschinen.
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| Abb. 7.5. Faschineninsel aus Faschinenring und Pflanzenträgermatte innen. Weidenruten aussen dienen als Wellenbrecher. |
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