Entwicklung eines Alternativverfahrens zur chemischen Vegetationskontrolle auf Gleisanlagen

Abstract

Eisenbahnbetreiber sind verpflichtet, die Eisenbahninfrastruktur sicher zu bauen und zu unterhalten. Einen wichtigen Bestandteil bildet dabei das Vegetationsmanagement zur Erhaltung der Funktions fähigkeit von Bahnanlagen und der Sicherheit des Schienenverkehrs, um möglichen Betriebsgefahren vorzubeugen. Es erfolgte in den letzten Jahrzehnten in Deutschland und Europa primär durch den Einsatz chemischer Blatt- und Bodenherbizide. Während die Ausbringung von Herbiziden als gängige Methode anerkannt ist, trägt sie allerdings auch zur Umweltbelastung bei. Die Eisenbahninfrastruk- turbetreiber stehen daher unter gesellschaftlichen Druck, umweltfreundlichere Ersatzverfahren ein zusetzen und sehen sich vermehrt Einschränkungen bei der Anwendung von Herbiziden ausgesetzt. Daher steht die Entwicklung eines nichtchemischen Alternativverfahrens zunehmend im Fokus vieler Forschungsarbeiten. Im Rahmen des hier beschriebenen Projekts wurde gezielt nach Möglichkeiten einer nichtchemi- schen Vegetationskontrolle gesucht, um ein geeignetes Verfahren auszuwählen und weiterzuentwi- ckeln. Die Grundlage bildete eine umfangreiche Literatur- und Datenrecherche zur Bewertung be- stehender und neuer Alternativverfahren in Bezug auf die Eignung zur Vegetationskontrolle im Gleis bereich. Zudem wurde in einem dreijährigen Monitoring die Wachstumsdynamik der Vegetation im Gleisbereich untersucht und damit ein erweitertes Verständnis für die Bewertung der Alternativver fahren zur Vegetationskontrolle geschaffen. Ergänzend zur Literaturrecherche wurden einige Orien- tierungsversuche unternommen, um die Verfahrensauswahl zu unterstützen. Aus diesen Untersu- chungen leiteten sich drei als geeignet erscheinende Alternativverfahren ab. Es handelt sich um das maschinelle Jäten (MJ, Zupfen der Pflanzen), das sog. Elektroweeding (El, Schädigung der Pflanzen durch elektrischen Strom) und die Verwendung von mit Abrasivmittel versetztem Druckwasser (Schneiden oder Zerfasern von Pflanzenteilen). Diese drei Verfahren wurden im weiteren Projektverlauf konzeptionell weiterentwickelt und durch Vorversuche wurden geeignete Parameter zur Nutzung im Gleisbereich ermittelt. Anschließend wur- den die gewonnenen Erkenntnisse als Grundlage für die Entwicklung und den Bau eines Versuchs- trägers verwendet. Es handelt sich hierbei um ein angetriebenes Zweiwegefahrzeug und ein sog. Trä- germodul, ein Anhänger, auf dem die Applikatoren der drei ausgewählten Verfahren montiert sind. Im Rahmen von umfangreichen Versuchsfahrten erfolgte die Erprobung des Versuchsträgers. Die Ergebnisse zeigten die grundsätzliche Eignung der Einzelverfahren für den Einsatz im Gleisbereich. Insgesamt konnte durch die Kombination der drei Verfahren eine Leistungssteigerung im Vergleich zu den Einzelverfahren erzielt werden. Die Verfahrenskombination wird den durch aufeinanderfolgenden Einsatz der drei entwickelten Ver- fahren erzeugt. Zunächst wird durch die Anwendung des MJ die Wuchshöhe der Pflanzen auf ca. 20 cm reduziert. Im Versuch ließ sich das bei 5 km/h mit zwei Überfahrten realisieren. Durch das Zählen der nötigen Überfahrten konnte festgelegt werden, wie viele Applikationseinheiten ein zu- künftiges Fahrzeug benötigt, um denselben Effekt bei nur einer Überfahrt zu erreichen. Die anschlie- ßende Behandlung mittels El führte zu einer Abnahme der Vegetationsdichte (VD) um 80 % bis 90 %. Dazu waren entsprechend der vorhandenen Vegetation vier bis acht Überfahrten bei einer Fahrgeschwindigkeit von bis zu 10 km/h notwendig. Schließlich wurde der Nahbereich entlang der Schienen durch zwei bis drei Überfahrten mit dem Druckwasser behandelt. Für eine krautige Vege tation war es effektiver, die Düsen mit drei verschiedenen Winkeln für jede Überfahrt einzustellen, um eine größere Fläche behandeln zu können. Bei verholzender bis verholzter Vegetation (z. B. Brombeerranken, Bäume) blieb der Düsenwinkel unverändert, um die Schneidleistung an einer Stelle zu erhöhen. Basierend auf der Auswertung der Versuchsergebnisse wurden Handlungsempfehlungen für den weiteren Einsatz des Versuchsträgers und die zukünftige Forschung erarbeitet. Die entwickelte Tech- nologie kann eine hohe VD und -höhe (ca. 50 cm) mit geringerem Energiebedarf als andere Alterna- tivverfahren behandeln. Sie stellt somit eine gute Alternative für die Behandlung von Strecken in Schutzgebieten oder mit geringem Verkehrsaufkommen, welche einen hohen Bewuchs aufweisen können, dar. Darüber hinaus stehen nach dem Bau und der Erprobung der Verfahrenskombination die Ergebnisse dieser neuen Methode zur Vegetationskontrolle für den Bahnsektor offen. Der Erpro- bungsträger kann in zukünftigen Projekten eingesetzt und weiterentwickelt werden.