Umsetzung von geeigneten Bauweisen für Verkehrsflächen

Umsetzung von geeigneten Bauweisen für
Verkehrsflächen
- Qualitätsüberwachung von Substraten
- vegetationstechnische- und bautechnische Prüf- und
Nachweismöglichkeiten
Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. (FH) Harald Kurkowski
Geschäftsführer der TerraTextura Baustoff- und Vegetations-Technologie GmbH
Mitarbeiter im FLL-RWA „Baumstandorte/Standortsanierung (FGSV-Vertreter),
Mitarbeit in diversen FGSV-AA und -AK im Bereich der Verwendung rezyklierter und künstlicher
Mineralstoffe,
Stellvertretender Obmann des Arbeitsausschusses Technik und Umwelt des Bundesverbandes der
Recycling-Baustoffindustrie, BRB, Duisburg.
15. Ditfurter Straßenbaum-Tag, 30.03.2011
Anforderungsprofile für Baumsubstrate
- historische Entwicklung ab 2004
1. Grundlage: DIN 18915 und 18916, 2002
2. FLL-Empfehlungen für Baumpflanzungen, Teil 2,
Standortvorbereitungen für Neupflanzungen,
Pflanzgruben und Wurzelraumerweiterung, Bauweisen
und Substrate, 2004
3. HEIDGER, FLL-Fachtagung Leipzig 2006
4. FGSV-Hinweise zur Straßenbepflanzung in bebauten
Gebieten, 2006
5. Stadt München: Zusätzliche technische Vorschriften für die
Herstellung und Anwendung verbesserter
Vegetationstragschichten – ZTV-Vegtra-Mü, 2008
6. FLL-Empfehlungen für Baumpflanzungen, Teil 2,
Standortvorbereitungen für Neupflanzungen,
Pflanzgruben und Wurzelraumerweiterung, Bauweisen
und Substrate, 2010
Auszug aus der DIN 18915
Vegetationstechnik im GaLaBau, Bodenarbeiten
"Für die vorgesehene Nutzung ungeeigneter Boden ist
auszutauschen, wenn die Eignung durch
Bodenverbesserungsmaßnahmen nicht erreicht werden
kann"
FLL-Empfehlungen
für Baumpflanzungen, 2004/2010
• Es wurden zwei Pflanzgrubenbauweisen mit einem
Baumgrubenvolumen von mindestens 12 m³ bei einer
Tiefe im Regelfall von 1,50 m definiert.
• Die Pflanzgrubenbauweise 1 stellt eine Bauweise dar
für eine nicht oder nur freitragende Überbauung. Die
Anwendung ist daher insbesondere für
Baumpflanzungen in Grünflächen mit geringen
Nutzungsdruck geeignet.
• Die Pflanzgrubenbauweise 2 wird ganz oder teilweise
mit dem Verkehrsflächen-Oberbau überbaut. Die
Pflanzgrubenbauweise 2 stellte daher im Rahmen dieser
FLL-Empfehlungen die vorgesehene Bauweise für
Baumpflanzungen in und an Verkehrsflächen dar.
• Pflanzgrubenbauweise 1 und 2 erfolgt einschichtig.
FLL-Empfehlungen
für Baumpflanzungen, 2004/2010
• Der Einbau des Substrates hat lagenweise, wie im
Straßenbau üblich, zu erfolgen mit definierter
Verdichtung, um eine nachträgliche Setzung zu
vermeiden.
• Neben den Bauweisen wurde auch jeweils ein
konkretes Anforderungsprofil und Prüfverfahren für
das Baumsubstrat vorgegeben.
• Des weiteren wurden wurzelraumerweiternde
Maßnahmen wie Graben- oder Tiefenbelüftungsverfahren beschrieben, um den Wurzeln der
Straßenbäume das Herauswurzeln aus der Baumgrube
zu erleichtern; damit den Blumentopfeffekt zu vermeiden
und ein tiefgründiges Wurzelwachstum zu ermöglichen.
Fazit aus den FLL-Empfehlungen
für Baumpflanzungen, 2004
• Die Pflanzgrubenbauweise 2 stellt mit Ihrem konkreten
Anforderungsprofil an das Baumsubstrat wie z.B. an den
Bodenluft- und Bodenwasserhaushalt und der Standfestigkeit
im definierten verdichteten Zustand erstmals konkrete
Anforderungen aus vegetationstechnischer und
bautechnischer Sicht für die Nutzung in Verkehrsflächen.
• Ein solcher Baustoff stellt straßenbautechnisch auch ein
geeignetes Planum für den Überbau mit dem
Verkehrsflächen-Oberbau nach RStO dar.
• Dabei ist zu beachten, dass wurzelraumerweiternde
Maßnahmen bei ungeeigneten Bodenverhältnissen - wie sie
im Straßen- und Tiefbau nahezu immer vorliegen grundsätzlich notwendig sind, damit nach vollständiger
Durchwurzelung der Baumgrube sich der Baum entsprechend
weiterentwickeln kann.
.
FGSV-Hinweise
zur Straßenbepflanzung, 2006
• Das Anforderungsprofil für ein überbaubares
Baumsubstrat wurde weitestgehend aus dem
"verschärften Anforderungsprofil" von HEIDGER
abgeleitet. Es enthält daher insbesondere für den
Bodenluft- und Bodenwasserhaushalt höhere
Anforderungen als die FLL-Empfehlungen.
• Weiterentwickelte Bauweise mit Schutzmaßnahmen des
Verkehrsflächenoberbau vor Durchwurzelung, durch den
Einsatz monolithischer Wurzelglocken im Oberbau sowie
dem Einsatz von "Dauerhumus" (Wurzellockstoff) auf der
Baumgrubensohle als tiefgründige "Depotdüngung".
.
Anforderungsprofile (Auszug) für Baumsubstrate
in der historischen Entwicklung seit 2004
Eigenschaften
Einheit
FLL‐Empfehlungen, 2004
(5)
Pflanzgruben‐
bauweise 1
HEIDGER, 2006 (7) FGSV‐
Hinweise, 2006
(8)
ZTV‐Vegtra‐Mü, 2008
(9)
FLL‐Empfehlungen, 2010 (10)
Pflanzgruben‐
bauweise 2
Pflanzgruben‐
bauweise 2
überbaubar
Substrat A, nicht überbaubar
Substrat B, überbaubar
**
Pflanzgruben‐
bauweise 1
Pflanzgruben‐
bauweise 2
0/12 ‐ 0/32
0/32
0/11 ‐ 0/32
0/16 ‐ 0/32
Korngrößenverteilung /Anforderungen an die Gesteinskörnung
Korngemisch gemäß angegebener Korngrößenverteilung der Regelwerke
mm
0/8 ‐ 0/32
0/16 ‐ 0/32
0/11 ‐ 0/22
0/11 ‐ 0/22
Anteil d < 0,063 mm
Masse‐%
5 ‐ 25
5 ‐ 15
5 ‐ 15
5 ‐ 15
‐
max. 15 (F 2)
5 ‐ 25
5 ‐ 15
Anteil d = 0,063 ‐ 2 mm
Masse‐%
‐
‐
‐
‐
≥ 35
≥ 30
≥ 30
Anteil d = 2 ‐ 31,5 mm
Masse‐%
‐
‐
‐
35 ‐ 70
‐
Gemäß
ZTV T ‐StB 95, Kiestragschicht 0/32
‐
‐
Größtkorn d
Gesteinskörnung (TL der FGSV)
mm
31,5
31,5
‐
‐
45
45
‐
‐
‐
TL Min‐StB/ Nachweis
TL Min‐StB/ Nachweis
TL Gestein‐StB
TL Gestein‐StB
‐
TL Gestein‐StB
‐
‐
80
95
85
95
> 0,001 cm/s = > 1,0 x 10‐5 m/s
> 0,001 cm/s = > 1,0 x 10‐5 m/s
≤ 5,0 x 10‐4 (Soll) und ≥ 5,0 x 10‐6
≤ 5,0 x 10‐4 (Soll) und ≥ 5,0 x 10‐6
Bodenluft‐ und Bodenwasserhaushalt (ermittelt an Prüfkörpern mit definierter Verdichtung)
Proctordichte der Prüfkörper
Wasserdurchlässigkeit kf
%
‐
95
95
95
m/s
‐
≥ 1,0 x 10‐6
≤ 1,0 x 10‐5 und ≥ 1,0 x 10‐6
≤ 1,0 x 10‐5 und ≥ 1,0 x 10‐6
Maximale Wasserkapazität (max. WK) Vol.‐%
‐
≥ 25
≥ 30
≥ 35 ‐ < 40
≥ 50 % des GPV
≥ 35 % des GPV
≥ 25
≥ 25
Gesamtporenvolumen (GPV)
Vol.‐%
‐
≥ 35
≥ 40
≥ 40
> 35
> 20
‐
‐
Luftkapazität bei max. WK oder
Vol.‐%
‐
‐
‐
‐
‐
‐
≥ 10 oder
≥ 10 oder
Luftkapazität bei pF 1,8 (weite Grobporen)
Vol.‐%
‐
1/3 bis 2/3 vom GPV
≥ 15
≥ 15
> 10 und ≤ 50 % des GPV
> 10 und ≤ 65 % des GPV
≥ 15
≥ 15
Prüfung von Baumsubstrate
nach FLL
Proctor-Versuch nach DIN 18127
(vereinfachte Darstellung)
Lastplattendruckversuch nach DIN 18134
(vereinfachte Darstellung)
CBR-Versuch nach TP Min
(vereinfachte Darstellung)
Dynamische E-Modul-Prüfung nach TP Min
(vereinfachte Darstellung)
75
150
70
140
65
130
60
120
55
110
50
100
45
90
40
80
35
70
30
60
25
50
20
40
Evd
15
30
Ev2
10
20
5
10
0
0
0
5
10
15
20
CBR-Wert [%]
25
30
35
40
Ev2 [MN/m²]
Evd [MN/m²]
Korrelation zwischen CBR0, Ev2 und Evd
- Straßenbau, Quelle: Prof. Weingart, Dessau
Praxisvorführung:
Dauerhafte Verkehrsflächen mit Straßenbäumen erfordern vegetationsund bautechnisch geeignete Bauweisen.
1.Straßenbaumvorbereitung mit Baumgrube (Planum der
Verkehrsfläche) und wurzelraumerweiternden Maßnahmen (Grabenund Tiefenbelüftung)
2.Einbau und Verdichtung von Wurzellockstoff,
Tiefenbelüftungssubstrat und überbaubaren Baumsubstrat
3.Einbau von Baumwurzelbelüfter und Baumbewässerungswinkel
(systematische Belüftung/Bewässerung)
4.Nachweis der ausreichenden Standfestigkeit mittels Evd-Prüfung
5.Einbau von Wurzelblockstoff zum Schutz von Ver- und
Entsorgungsleitungen und Bauwerken
Vielen Dank.