Projekt 34693/01

Vegetationskontrolle auf Gleisanlagen mit Heißwasser GleisFrei

Projektdurchführung

Julius Kühn-Institut (JKI) Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen Der Präsident
Erwin-Baur-Str. 27
06484 Quedlinburg

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die Vegetationskontrolle auf Bahntrassen muss in Zukunft weiterhin effizient, aber so weit wie möglich mit herbizidfreien Methoden durchgeführt werden. Gleisanlagen sollten aus Gründen der Betriebs- und Verkehrssicherheit von jeglichem Bewuchs freigehalten werden. Pflanzen beeinträchtigen durch ihr Wur-zelwachstum und durch Ausscheidungen den Baukörper und gefährden die erforderliche Stabilität des Gleiskörpers. Auch die Funktion von Weichen, Versorgungsleitungen und Signalanlagen kann durch Pflanzenbewuchs erheblich geschädigt werden. Schließlich schränkt starker Bewuchs die Sicht auf den Fahrweg und den Randbereich ein, so dass die Verkehrssicherheit nicht mehr gegeben ist. Ziel des Pro-jekts „GleisFrei“ war es, einen Prototypen in Modulbauweise zu entwickeln, mit dem die Vegetation auf Gleisen deutlich effizienter und wirtschaftlicher kontrolliert werden kann, als dies mit den vorhandenen Geräten der Fall ist.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm Zuge der Zusammenarbeit mit den Projektpartnern wurden im JKI Dosis-Wirkungsversuche angelegt und durchgeführt, um die Kontrollwirkung von Heißwasser und Heißschaum, begleitend zur technischen Entwicklung des Prototyps, zu untersuchen. Die Auswirkungen verschiedener Temperaturen und Heiß-wassermengen auf unterschiedliche Pflanzenarten waren Gegenstand standardisierter Halbfreiland-Untersuchungen. Der Erkenntnisgewinn floss direkt und schrittweise in die Entwicklung des Prototypen mit ein. Weitere Arbeiten betrafen die Planung und Durchführung von Tests vor Ort auf einem Gleisab-schnitt im Hafen Braunschweig. Die Prüfung und Entwicklung der adaptierten Düsenform sowie der Ka-mera- und Sensortechnik zur automatisierten Pflanzenerkennung nahmen einen breiten Raum ein. Wäh-rend der technischen Weiterentwicklung des Prototyps ergaben sich neue Fragestellungen, die dann planmäßig wiederum in die Testplanung einflossen. So konnte durch neue biologische und technische Erkenntnisse der angestrebte Prototyp während der Projektphase iterativ optimiert werden.


Ergebnisse und Diskussion

Die Wirkungsversuche, einschließlich derer, die hier nicht im Detail beschrieben sind, lassen folgende Schlussfolgerungen zu: Um einen ausreichenden Bekämpfungserfolg zu erreichen, sind Wassertempera-turen von über 80 °C erforderlich. Die Hinzugabe von Schaum verstärkte signifikant die Wirkung. Aller-dings ist bei einer üblichen moderaten Verunkrautung im Gleisbereich eine mindestens zweifache Be-handlung erforderlich, um den Wiederaustrieb relevanter Unkräuter zu verhindern oder zumindest zu ver-zögern. Ausdauernde monokotyle Pflanzenarten wie Festuca rubra sind besonders schwierig zu be-kämpfen. Berücksichtigt man zusätzlich weitere Ergebnisse und Erfahrungen muss von einer mindestens vierfachen Behandlung mit Heißwasser während der Vegetationsperiode ausgegangen werden. Die Wir-kungsdaten wurden unterstützt durch Aufnahmen zur Wärmeverteilung. Diese ließen sich zwar nicht quan-titativ auswerten, sie geben aber dennoch wichtige Hinweise zum Grad der Schädigung der Blattmasse bzw. des Vegetationspunktes und zeigen - ähnlich wie Thermosensoren - auch den zeitlichen Tempera-turverlauf an.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Alle Aktivitäten im Rahmen des Projekts wurden von einem Beirat begleitet. Beteiligt waren sowohl Um-weltverbände, Vertreter von Verkehrsbetrieben als auch Vertreter der Deutschen Bahn. Es fand ein erstes Zusammentreffen mit den Beiratsmitgliedern im Dezember 2021 statt (aufgrund der Corona-Pandemie online). Ein weiteres abschließendes Beiratstreffen fand im Mai 2024 in Präsenz im Hafen Braunschweig statt.
Die Projektarbeit wurde bei mehr als 10 Veranstaltungen auf nationaler Ebene vorgestellt.
Mit diesen Veranstaltungen konnten sehr viele Entscheidungsträger und Personen erreicht werden, die für die Vegetationspflege im Gleisbereich und Betriebsflächen verantwortlich sind. Der Hafen Braun-schweig war direkt eingebunden in die Projektarbeit vor Ort, wodurch sich ein Austausch zu Anliegen und Problemen aus der Praxis ergab.



Fazit

Die wesentlichen Hypothesen und Ziele des Projekts „GleisFrei“ wurden bestätigt bzw. erreicht. Umfang-reiche Wirkungsversuche konnten zeigen, dass Heißwasser-Behandlungen deutlich effektiver sind, wenn sie mit Heißluft und Heißschaum kombiniert werden. Für einen ausreichenden Bekämpfungserfolg sind mehrfache Behandlungen mit Temperaturen von über 80 °C erforderlich, wobei mit annähernd 100 °C signifikant höhere Wirkungsgrade erzielt werden.
Als herausfordernd stellte sich die Konstruktion der Düsen sowie die Entwicklung der Kameratechnik und die digitale Pflanzenerkennung heraus. Beides ist in der erforderlichen Form nicht auf dem Markt verfügbar, konnte aber während der Projektlaufzeit optimiert werden.
Die Module des Prototypen konnten grundsätzlich wie geplant entwickelt und technisch umgesetzt wer-den. Es wurde belegt, dass damit deutliche Effizienzsteigerungen im Vergleich zu bisher verfügbaren Heißwassergeräten erreicht werden konnten, die einhergehen mit den notwendigen ökonomischen und ökologischen Vorteilen. Die technischen Innovationen sollten daher auch für andere befestigte urbane Flächen zum Einsatz kommen.
Eine erfolgreiche Verwendung des Prototypen für die Vegetationskontrolle auf Gleistrassen muss in ein langfristiges und umfassendes Pflegekonzept eingebunden werden.