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Ufer an Binnenwasserstraßen sind Belastungen durch die Schifffahrt und auch den Gezeiten ausgesetzt. Um Erosion zu vermeiden, werden diese meist technisch durch Steinschüttungen oder -mauern gesichert. Dies hat allerdings einen negativen Einfluss auf die Ökosysteme. Im Verbundforschungsprojekt »Bioshoreline« – gefördert vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft - entwickelten die Forschenden unter der Leitung des Fraunhofer UMSICHT ein biologisch abbaubares Geotextil aus nachwachsenden Rohstoffen, das als temporärer Filter für die Ufersicherung an Binnenwasserstraßen dient.
Schiffsverkehr führt zu einer besonderen hydraulischen Belastung der Ufer. Um das Ökosystem und damit den Lebensraum für ufertypische Pflanzen und Tiere zu fördern, sollen vermehrt Pflanzen anstatt technisch gesicherter Ufer zum Einsatz kommen – was auch die Europäische Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) fordert. Bis die Pflanzen allerdings ausreichend Wurzeln gebildet haben, sind zusätzliche Befestigungen am Ufer notwendig: z.B. temporäre Geotextilvliese.
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 gewährleistet die erforderliche Stabilität für mindestens drei Jahre 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 eröffnet neue Möglichkeiten für den naturnahen Wasserbau und erschließt ein neues Anwendungsgebiet für biobasierte und biologisch abbaubare Kunststoffe.
Ergebnisse im Webinar am 11. Februar 2025
Am 11. Februar präsentieren Forschende die Ergebnisse des Projekts »Bioshoreline« von 13:30 bis 15:30 Uhr in einem Webinar. Die Online-Veranstaltung richtet sich an Hersteller von Geotextilien, Filamenten und technischen Textilien, Fachleute aus dem GALA-Bau und konstruktiven Ingenieurbau sowie ausschreibende Behörden und potenzielle Projektpartner, die an biologisch abbaubaren Projekten interessiert sind. Um Anmeldung wird gebeten.
https://www.umsicht.fraunhofer.de/de/messen-veranstaltungen/2025/biologisch-abba... (Infos zum Webinar)
https://www.umsicht.fraunhofer.de/de/circulareconomy/biokunststoffe.html (Biokunststoffe)
https://www.umsicht.fraunhofer.de/de/ueber-fraunhofer-umsicht/abteilungen/zirkul... (Zirkuläre und Biobasierte Kunststoffe)
Das biologisch abbaubare Geotextil ist aus nachwachsenden Rohstoffen und dient als temporärer Filter ...
Fraunhofer UMSICHT
Criteria of this press release:
Business and commerce, Journalists, Scientists and scholars
Chemistry, Environment / ecology, Materials sciences
transregional, national
Research results, Transfer of Science or Research
German
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